Nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ ra đốt và tốc độ phát triển chiều cao cây của giống đậu tương
I Đặt vấn đề Tính cấp thiết đề tài Như biết, đậu tương họ Đậu (Leguminosae) ăn hạt ngắn ngày, có giá trị kinh tế cao, đứng đầu số đậu đỗ gọi “Vàng mọc đất”,”Cây đỗ thần” Chính lẽ đó, đậu tương giống trồng giải vấn đề lương thực nước ta, giảm xố đói giảm nghèo vùng dân trí thấp Ngày nay, bên cạnh việc nghiên cứu giống trồng lương thực phổ biến quan trọng khác (lúa, ngô …), nhà chọn tạo giống trồng tiếp tục nghiên cứu nhằm tuyển chọn giống đậu tương cho suất cao, phẩm chất tốt, có khả chống, chịu tốt Để công tác tuyển chọn giống đậu tương đạt kết cao, việc nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố vô sinh (ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm …) tới sinh trưởng phát dục đậu tương vô quan trọng cần thiết Một số điều kiện, yếu tố vô sinh nhà chọn giống trọng quan tâm yêu tố nhiệt độ Như ta biết, giống đậu tương chịu ảnh hưởng mạnh nhiệt độ phản ứng quang chu kỳ lên sinh trưởng phát dục chúng dẫn đến suất chất lượng chúng phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường thời gian chiếu sáng ngày Nhờ hướng dẫn giáo viên – Th.S Nguyễn Thị Bích n, giảng viên BM Sinh thái – Mơi trường, khoa Tài nguyên & Môi trường, trường ĐH Nông Nghiệp HN, kèm theo báo cáo khoa học, tạp chí khoa học, em viết cáo báo Trong báo cáo, em đề cập tới ảnh hưởng nhiệt độ phát triển hình thái phát dục giống đậu tương không mẫn cảm với quang chu kỳ Mục đích ý nghĩa a) Mục đích Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ tới sinh trưởng phát dục giống đậu tương bao gồm nghiên cứu sau: + Ảnh hưởng nhiệt độ tới sinh trưởng đánh giá thông qua chiều cao số đốt thân ngưỡng nhiệt độ khác giai đoạn sinh trưởng + Ảnh hưởng nhiệt độ đến phát dục qua đánh giá thời gian hoa đậu tương điều kiện nhiệt độ khác ảnh hưởng nhiệt độ đến tích luỹ chất khô đậu tương Xác định nhiệt độ tối thấp sinh vật học đậu tương qua giai đoạn khác nhiệt độ tối thấp sinh vật học tốc độ sinh trưởng từ gieo đến hoa nhiệt độ tối thấp sinh vật học trình hình thành đốt Xác định tổng nhiệt độ hữu hiệu hay tích ơn hữu hiệu đậu tương nhiệt độ tối thấp sinh vật học Tb khác để rút ý nghĩa Tb sinh trưởng phát dục đậu tương b) Ý nghĩa Qua bước đánh giá ảnh hưởng nhiệt độ đến sinh trưởng phát dục đậu tương, nhà chọn tạo giống bước đầu định hướng để tuyển chọn giống đậu tương cho suất cao, khả thích nghi tốt với mơi trường khí hậu Việt Nam Trong thực tế sản xuất nông nghiệp, nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ đến sinh trưởng phát dục đậu tương giúp cho nhà nông dân theo dõi chế độ tưới tiêu, phân bón chăm sóc ruộng đậu tương, làm cho suất đậu tương thu nâng cao Qua mà mang lại hiệu kinh tế cao cho bà nông dân II Kết nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ đến tốc độ đốt tốc độ phát triển chiều cao giống đậu tương Như biết, đậu tương loại trồng có nguồn gốc từ vùng ôn đới, nhiên, loại trồng có khả chịu rét Nhiệt độ ảnh hưởng sâu sắc đến sinh trưởng, phát triển trình sinh lý khác đậu tương Theo vài nghiên cứu thức nhà khoa học nước giới, nhiệt độ 10 oC ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ vươn dài trục mầm Nhiệt độ cao 40 oC ảnh hưởng sâu sắc đến hồn thành đốt, sinh trưởng lóng Hình I: Ảnh hưởng nhiệt độ đến hình thành đốt đậu tương (thông qua số ngày theo dõi) Hình II: Ảnh hưởng nhiệt độ đến hình thành đốt đậu tương (thông qua thời điểm lấy số liệu) Nhìn vào biểu đồ ta thấy ứng với chế nhiệt độ từ 18/13 oC số đốt tăng chậm qua thời gian dõi chứng tỏ nhiệt độ đậu tương sinh trưởng phát triển chậm nhiệt độ không phù hợp đậu tương sinh trưởng phát triển cách tốt Đối với chế nhiệt độ từ 23/18oC số đốt tăng theo thời gian mức độ tăng không lớn sau 49 ngày theo dõi số đốt tối đa ứng với giai đoạn nhiệt độ xấp xỉ 10 đốt So với chế nhiệt độ trước khả đốt đậu tương nhanh nhiều Ứng với chế độ nhiệt từ 28/23oC số đốt đậu tương tăng trưởng cách liên tục theo thời gian đạt cực đại 12 đốt sau 49 ngày theo dõi Sự đốt đậu tương chế độ nhiệt đồng tăng trưởng cách liên tục Đối với chế nhịêt độ từ 33/28 oC đốt đậu tương tăng trưởng nhanh giai đoạn từ 0-35 ngày sau ngừng đốt số đốt đạt cực đại sau 49 ngày 12 đốt với số đốt cực đại chế độ nhiệt từ 28/33oC Từ nhận xét ta thấy chế nhiệt độ từ 28/33oC thích hợp đốt đậu tương trình sinh trưởng đậu tương Từ ta đánh giá đậu tương trồng thích hợp với khí hậu nhiệt đới có nguồn gốc từ nước ơn đới Do việc lựa chọn mùa vụ để gieo trồng đậu tương để đạt suất cao quan trọng Ở nước ta đậu tương thường trồng vụ chính: vụ đơng từ 15/9-5/10, vụ xuân từ 15/2-15/3, vụ hè từ 25/5-20/6 Nghiên cứu cho kết giống nghiên cứu trước nhà khoa học khác tiến hành giống đậu tương khác chi phụ Glycine, Soja … Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ đến phát triển chiều cao giống đậu tương Nhiệt độ ảnh hưởng mạnh mẽ đến khả hoạt động, xúc tác enzyme, hệ enzyme tế bào đậu tương Chính thế, ảnh hưởng trực tiếp gián tiếp nhiệt độ tác động đến phân hoá tế bào, ảnh hưởng đến phát triển chiều cao đậu tương Theo vài nghiên cứu phạm vi nhiệt độ tối thiểu tối đa cho thời kỳ mọc 5oC 40oC, nhiệt độ thích hợp cho đậu tương mọc nhanh 30oC Hình III: Ảnh hưởng nhiệt độ đến chiều cao đậu tương (thông qua số ngày theo dõi) Dựa vào đồ thị ta thấy chế nhiệt độ khác chiều cao tăng trưởng khác rõ rệt Nhiệt độ từ 18/13oC chiều cao tăng chậm sau 49 ngày đạt gần 30cm Nhiệt độ từ 23/18oC chiều cao tăng trưởng mạnh so với mức nhiệt độ đạt chiều cao lớn khoảng 35cm Đối với mức nhiệt độ cao từ 33/28 oC chiều cao tăng trưởng mạnh giai đoạn đầu khoảng 27 ngày sau ngừng tăng trưởng Sau 49 ngày đạt chiều cao cực đại khoảng 65cm Đối với chế độ nhiệt từ 28/23oC chiều cao tăng trưởng cách liên tục không gián đoạn hay ngừng sinh trưởng sau 49 ngày đạt chiều cao cực đại so với mức nhiệt độ khoảng 65cm Từ ta thấy chế độ nhiệt 28/23 oC thích hợp phát triển đậu tương Kết việc nghiên cứu thật hợp lý trùng khớp với nghiên cứu trước nhà khoa học Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ đến tích luỹ chất khô giống đậu tương Nhiệt độ ảnh hưởng rõ rệt đến cố định nitơ đậu tương Như báo cáo trước cho thấy, vi khuẩn Rhizobium Japonicum bị hạn chế nhiệt độ 33 oC, báo cáo cho thấy, vi khuẩn hoạt động thích hợp với nhiệt độ khoảng 25oC – 27oC Hình IV: Ảnh hưởng nhiệt độ đến trọng lượng khô giống đậu tương (gam/cây) Biểu đồ cho ta thấy trọng lượng chất khô đậu tương công thức thu hoạch vào hai thời điểm: Thời điểm thứ thu hoạch đậu tương công thức hoa, thời điểm thứ hai thu hoạch lúc đậu tương công thức 33/28 oC đạt mức thu hoạch Nhìn vào biểu đồ ta thấy trọng lượng chất khơ tích luỹ nhiều nhiệt độ từ 28/23 oC lần thu hoạch chứng tỏ nhiệt độ quang hợp mạnh trọng lượng chất khơ tích luỹ nhiều Nhiệt độ từ 33/28oC tích luỹ giai đoạn sinh trưởng nhanh giai đoạn đầu giai đoạn sau ngừng sinh trưởng bắt đầu hoa khả tích luỹ giảm dần Ở lần thu hoạch cho ta thấy nhiệt độ cao tích luỹ chất khơ cách nhanh chóng sớm hoa kết thời gian sinh trưởng rút ngắn nhiệt độ thấp đậu tương công thức 33/28oC 28/23oC gần thu hoạch cơng thức cịn lại tích luỹ chưa đủ ta thấy trọng lượng chất khô hai bảng hai công thức xấp xỉ Từ ta dẫn đến kết luận nhiệt độ từ 28/23oC tích luỹ chất khơ nhiều Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ đến thời gian hoa giống đậu tương Hoa đậu tương hoa lưỡng tính tự thụ phấn chính, tượng thụ phấn khác hố chiếm tỷ lệ thấp, khoảng 0.2% Như biết, hoa đậu tương thường nở vào buổi sáng, thời tiết lạnh âm u hoa nở vào buổi trưa buổi chiều Theo số nghiên cứu đậu tương, thời gian kéo hoa kéo dài 15 – 20 ngày, có trường hợp kéo dài tới 40 ngày Đậu tương hoa sớm hay muộn tuỳ thuộc, thời vụ gieo trồng (giống chín sớm vụ hè sau mọc 30 ngày hoa, giống chín muộn phải sau 45 – 50 ngày hoa) Ở miền Bắc Việt Nam, đậu tương hè có thời gian hoa lâu (20 – 30 ngày), đó, đậu tương đơng có thời gian hoa ngắn (12 – 20 ngày) Đây điều quan trọng ảnh hưởng đến suất thu hoạch Theo kết nghiên cứu thí nghiệm, Ta thấy nhiệt độ từ 18/13oC với nhiệt độ trung bình ngày 17,68oC thời gian từ gieo đến hoa 70 ngày Thu hoạch thu hoạch vào lúc đậu tương công thức hoa Thu hoạch thu hoạch thời điểm đậu tương công thức 33/28oC đạt mức thu hoạch Nhiệt độ từ 23/18oC với nhiệt độ trung bình ngày 21,81oC thời gian từ gieo đến hoa 58 ngày Nhiệt độ từ 28/23 oC với nhiệt độ trung bình ngày 24,8oC thời gian từ gieo đến hoa 51 ngày Nhiệt độ từ 33/28oC với nhiệt độ trung bình ngày 27,62oC thời gian từ gieo đến hoa 41 ngày Từ số liệu ta thấy nhiệt độ cao nhanh hoa thời gian sinh trưởng rút ngắn (các nhiệt độ trung bình ngày tính giai đoạn từ gieo ngày 12/7 ngày 28/7) Xác định nhiệt độ tối thấp sinh vật từ gieo đến hoa cho trình hình thành đốt đậu tương Cách xác định nhiệt độ tối thấp sinh vật học: Xác định nhiệt độ trung bình ngày cho giai đoạn từ gieo đến đậu Bước tương hoa Xác định tốc độ sinh trưởng đậu tương giai đoạn từ gieo đến Bước hoa cách lấy chia cho thời gian từ gieo đến hoa Vẽ biểu đồ dạng tuyến tính thể mối quan hệ nhiệt độ tốc độ Bước sinh trưởng Xác định nhiệt độ tối thấp sinh vật học cách cho y = tìm x nhiệt độ tối thấp sinh vật học (Bởi nhiệt độ tối thấp sinh vật học nhiệt Bước độ mà ngừng sinh trưởng phát triển) Thực tương tự trình hình thành đốt Hình V: Mối quan hệ nhiệt độ trung bình ngày với tốc độ sinh trưởng trung bình giống đậu tương Hình VI: Mối quan hệ nhiệt độ trung bình ngày tốc độ đốt trung bình giống đậu tương Theo số liệu nghiên cứu thí nghiệm, ta xác định nhiệt độ tối thấp sinh vật học: - Đối với giai đoạn từ gieo đến hoa nhiệt độ tối thấp sinh vật học Tb = 3,6 - Đối với trình hình thành đốt nhiệt độ tối thấp sinh vật học Tb = 6,64 Xác định tổng nhiệt hữu hiệu, nhận xét tổng nhiệt hữu hiệu tb khác Tổng nhiệt độ hữu hiệu hay tích ơn hữu hiệu tính theo cơng thức sau: ETS = n(ti-B) - ETS (effective temperature sum):Tổng nhiệt độ hữu hiệu hay tích ơn hữu hiệu - n: Số ngày hoàn thành giai đoạn sinh trưởng phát dục - ti: Nhiệt độ trung bình ngày giai đoạn sinh trưởng phát dục - B: Nhiệt độ tối thấp sinh vật học Từ công thức thay số vào ta tính giá trị tích ơn hữu hiệu tương ứng Tổng nhiệt độ hữu hiệu hai trình ứng với Tb vừa tìm Tb cho cho bảng (đính kèm) Nhận xét tổng nhiệt độ hữu hiệu Tb khác nhau: - Nhiệt độ tối thấp sinh vật học Tb nhỏ tổng nhiệt độ hữu hiệu lớn q trình sinh trưởng phát triển kéo dài phải tích luỹ đủ nhiệt độ để hoàn thành giai đoạn sinh trưởng, phát dục Và ngược lại dựa vào bảng số liệu ta thấy Tb lớn ứng với chế độ nhiệt khác ETS nhỏ Chế độ nhiệt cao so với Tb ETS (tổng nhiệt độ hữu hiệu) lớn - Do nhiệt độ cao rút ngắn thời gian sinh trưởng, phát dục trồng giúp cho thời gian sản xuất rút ngắn III Thảo luận Nhiệt độ yếu tố ảnh hưởng đến trình sinh trưởng, phát triển hình thành suất trồng Nhiệt độ có vai trị quan trọng nảy mầm hạt, phát triển rễ, chu trình dinh dưỡng khống hoạt động sinh vật khác có tác động đến đậu tương Mỗi giai đoạn khác nhau, trồng khác đòi hỏi chế nhiệt độ thích hợp Đối với giống đậu tương ta thấy chế độ nhiệt thích hợp cho q trình sinh trưởng phát dục 28/23oC Nhiệt độ cao rút ngắn thời gian sinh trưởng phát dục trồng dẫn kết hình thành sản phẩm nhanh thời gian thu hoạch rút ngắn Bởi trồng tích luỹ giá trị tích ơn hữu hiệu định cần thiết cho q trình sinh trưởng tích luỹ chất cần thiết Thơng qua việc tìm hiểu số liệu báo cáo khoa học nghiệm thu báo chí khoa học, thí nghiệm nhà khoa học cho thấy kết đạt thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ đến sinh trưởng phát dục giống đậu tương hôm trùng khớp Điều chứng tỏ nghiên cứu hướng thu kết định, tạo điều kiện cho công tác tuyển chọn giống sau nhà chọn tạo giống trồng nhằm tạo giống đậu tương cho suất cao đặc biệt có khả chống, chịu cao IV Kết luận Từ kết nghiên cứu thí nghiệm trên, lại lần khẳng định cho thấy vai trò quan trọng yếu tố nhiệt độ sinh trưởng, phát dục trồng, mà với đậu tương Nhiệt độ cao (thấp giới hạn trên) rút ngắn thời gian sinh trưởng phát dục đậu tương, kích thích q trình hình thành hoa sớm thời gian rút ngắn kết nhanh chóng thu hoạch sản phẩm Điều có ý nghĩa quan trọng việc sản xuất nông nghiệp thực tế nước ta Nhờ thông số kỹ thuật qua kiểm định, bà nơng dân tự đặt điều kiện để phù hợp nhất, cho ruộng đậu tương đạt thích nghi cao nhất, từ cho suất, sản lượng cao Những kết thu nghiên cứư mở hướng phát triển cho nhà chọn tạo giống trồng nhằm tuyển chọn chủng, giống đậu tương thích nghi cao với điều kiện thời tiết Việt Nam, từ cho suất cao Trong thực tế, nhờ nghiên cứu ảnh hưởng nhân tố vô sinh đến sinh trưởng, phát triển đậu tương mà nhà chọn tạo giống Việt Nam tổ chức lai tạo thành công giống đậu tương AK – 03, M – 103, DT 84 … Đây hướng phát triển đắn để tạo dịng có nguồn gốc nhập ngoại mang đặc điểm thích nghi với khí hậu nước ta * * * V Tài liệu tham khảo Giáo trình Khí tượng nơng nghiệp (P.GS, T.S Đồn Văn Điếm chủ biên) – NXB Nông Nghiệp Giáo trình Cây cơng nghiệp ngắn ngày (Trần Thị Kim Ba chủ biên) – ĐH Cần Thơ Tài liệu Cây đậu tương (K.S Vũ Ngọc Thắng cung cấp) – ĐH Nông Nghiệp Hà Nội Đề tài nghiên cứu trọng điểm cấp Bộ: Nghiên cứu tập đoàn để chọn tạo giống đậu tương thích hợp cho vùng đồng trung du Bắc Bộ - Tác giả : T.S Vũ Đình Chính Báo cáo: Một số đặc tính sinh trưởng suất tập đoàn giống đậu tương vụ hè – Tác giả: T.S Vũ Đình Chính, Kết nghiên cứu khoa học NXB Nông Nghiệp Quyển I – 1994 Báo cáo: Kết khảo nghiệm số dòng, giống đậu tương lai tạo – Tác giả: T.S Vũ Đình Chính, Thơng tin khoa học kỹ thuật Nông Nghiệp - Số II – 1997 Báo cáo: So sánh số dòng giống đậu tương điều kiện vụ hè đất Gia Lâm – Hà Nội – Tác giả: T.S Vũ Đình Chính, Tạp chí khoa học kỹ thuật Nông Nghiệp – 2001 Báo cáo: Khảo sát số giống, dòng đậu tương (Glycinmax (L) merrill) vụ hè đất Gia Lâm – Tác giả: T.S Vũ Đình Chính, Kết nghiên cứu khoa học 1986 - 1991, NXB Nông Nghiệp – 1991 10 11 12 ... mà mang lại hiệu kinh tế cao cho bà nông dân II Kết nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ đến tốc độ đốt tốc độ phát triển chiều cao giống đậu tương Như biết, đậu tương loại trồng có nguồn... 25/5-20/6 Nghiên cứu cho kết giống nghiên cứu trước nhà khoa học khác tiến hành giống đậu tương khác chi phụ Glycine, Soja … Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ đến phát triển chiều cao giống đậu tương Nhiệt. .. thích hợp phát triển đậu tương Kết việc nghiên cứu thật hợp lý trùng khớp với nghiên cứu trước nhà khoa học Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ đến tích luỹ chất khô giống đậu tương Nhiệt độ ảnh hưởng