Chính vì vậy, trong sản xuất con người đã sử dụng một số chế phẩm như phân khoáng, các chất kích thích sinh trưởng phun lên lá nhằm bổ sung một số chất cần thiết cho cây trồng gọi chung
Trang 1MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Cây lạc (Arachis hypogeae L.) là cây công nghiệp ngắn ngày, có giá trị
kinh tế cao Cây lạc được gieo trồng phổ biến ở 115 nước trên thế giới với diện tích 25,6 triệu ha Hạt lạc chứa từ 40% đến 50% chất béo; 24% đến 27% protein và nhiều chất khoáng như Ca, Fe, Mg, P, K, Zn cùng với nhiều loại vitamin, đặc biệt là vitamin B [16] Hạt lạc là nguyên liệu chính để sản xuất dầu ăn, bánh kẹo, phomát… và là mặt hàng xuất khẩu có giá trị Các phụ phẩm của lạc (khô dầu, thân, lá) dùng làm thức ăn cho gia súc đều rất tốt và rẻ tiền Trồng lạc có tác dụng cải tạo đất và phù hợp với cơ cấu chuyển đổi kinh
tế nông nghiệp hiện nay
Diện tích lạc của cả nước hiện nay khoảng 256.000 ha (năm 2010), phân bố ở nhiều vùng sinh thái nông nghiệp khác nhau, nhưng chủ yếu ở đồng bằng Sông Hồng; trung du và miền núi phía Bắc; Bắc trung bộ và Duyên hải
miền trung [24] Tuy nhiên, năng suất lạc ở Việt Nam còn thấp so với một số
nước (ở Việt Nam năng suất trung bình 2,09 tấn/ha, I Ixraen 6,8 tấn/ha, Iran 3,5 tấn/ha…) [3]
Ở thực vật rễ là cơ quan hút nước và khoáng chính của cây Ngoài ra, chúng còn có khả năng hấp thụ một số chất từ thân, lá Chính vì vậy, trong sản xuất con người đã sử dụng một số chế phẩm như phân khoáng, các chất kích thích sinh trưởng phun lên lá nhằm bổ sung một số chất cần thiết cho cây trồng gọi chung là phân bón lá Dùng phân bón lá có nhiều ưu điểm: Chất dinh dưỡng được cung cấp nhanh hơn bón gốc, hiệu xuất sử dụng phân bón cao hơn, chi phí thấp, ít ảnh hưởng đến môi trường và làm tăng nhanh các quá trình sinh lí trong cây Ở Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón lá đến các loại cây trồng khác nhau như lúa, lạc, đậu tương, khoai tây Các công trình đó cho thấy, sử dụng phân bón lá làm tăng
Trang 2năng suất và chất lượng nông sản [1], [11], [12], [13], [14], [15], [17], [18], [21], [22]
Do lợi ích của phân bón lá đã được khẳng định, nên hiện nay trên thị trường đã bán rất nhiều các chế phẩm dùng phun lên lá như: Phân bón lá cao cấp Đầu Trâu, NitraMa, Bortrac, Đầu trâu 502, Thiên nông, YOGEN (Con én đỏ), YOGEN, K- HUMATE…[71]
Các chế phẩm này được sử dụng trên nhiều các đối tượng khác nhau Tuy nhiên, không phải tất cả các cây trồng đều có phản ứng như nhau và cũng
sử dụng với liều lượng như nhau Dùng phân bón lá như thế nào để có hiệu quả cao nhất, đồng thời không ảnh hưởng đến chất lượng nông sản nói chung còn ít các tài liệu bàn đến [72], [73]
Chế phẩm kích thích ra lá Atonik 1,8 DD hiện đang được bán rộng rãi
ở các cửa hành vật tư nông nghiệp, giống cây trồng trong tỉnh Vĩnh Phúc nói chung và Thị xã Phúc Yên nói riêng để người nông dân sử dụng để phun kích thích ra lá cho nhiều loại cây trồng khác nhau trong đó có cây lạc Tuy nhiên, hiệu lực của loại chế phẩm này đối với cây trồng lại rất ít tài liệu bàn đến
Chính vì lí do đó chúng tôi chọn đề tài “Ảnh hưởng của phun chế phẩm
Atonik 1,8 DD lên lá đến một số chỉ tiêu sinh lí, năng suất và phẩm chất cây lạc (Arachis hypogeae L.)” nhằm khẳng định hiệu quả của loại chế phẩm này
đối với một số chỉ tiêu sinh lí cũng như năng suất, phẩm chất lạc làm cơ sở khuyến cáo cho người sản xuất
2 Mục đích nghiên cứu
Đánh giá hiệu lực của chế phẩm kích thích ra lá Atonik 1,8 DD đến khả năng sinh trưởng, năng suất và phẩm chất quả của giống lạc L14 hiện đang được người nông dân trồng phổ biến ở Vĩnh Phúc Trên cơ sở đã khuyến cáo cách dùng sản phẩm này cho người nông dân
Trang 33 Nhiệm vụ nghiên cứu
Chúng tôi tiến hành trồng giống lạc L14 và chia làm 2 lô: Lô đối chứng (không phun Atonik 1,8 DD) và lô thí nghiệm (phun Atonik 1,8 DD) lần 1 (vào giai đoạn cây được 5 lá thực) và lần 2 sau lần 1 10 ngày (giai đoạn cây lạc phân nhánh) Cách bố trí thí nghiệm theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh, chế
độ chăm sóc đảm bảo sự đồng đều giữa các công thức Tiến hành đánh giá hiệu lực của chế phẩm Atonik 1,8 DD đến các chỉ tiêu:
- Chỉ tiêu về sinh trưởng phát triển: chiều cao cây, đường kính thân cây; khả năng phân cành và nhánh/cây
- Chỉ tiêu quang hợp: hàm lượng diệp lục, chỉ số diện tích lá, cường độ quang hợp (khả năng tích lũy sinh khối của cây); huỳnh quang diệp lục
- Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất
- Nghiên cứu ảnh hưởng phun chế phẩm Atonik 1,8 DD đến một số chỉ tiêu phẩm chất hạt lạc như: hàm lượng vitamin C, đường khử, tinh bột, lipit
và protein
- Đánh giá hiệu quả sử dụng chế phẩm kích thích sinh trưởng ra lá đến cây lạc để khuyến cáo cho người sản suất
4 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
4.1 Đối tƣợng nghiên cứu
- Đối tượng thực vật là giống lạc L14 hiện đang được trồng phổ biến ở khu vực Vĩnh Phúc
- Chế phẩm Atonik 1,8 DD phun lên lá có thành phần chính gồm:
Natri - S - Nitrogualacolat 0,03 %
Natri - O - Nitrophenolat 0,06 %
Natri - P - Nitrophenolate 0,09 %
Trang 4Hoạt chất: Atonik là hợp chất Nitro thơm và các chất điều tiết sinh trưởng tổng hợp Do công ty ADC- 101 Phan Đình Phùng- Thành phố Cần Thơ sản xuất
Tổ chức xin đăng ký: Asahi chemical MFG Co., Ltd
Nhà phân phối: Công ty Thuốc sát trùng Cần Thơ
Mô tả: Chất kích thích sinh trưởng cây trồng trên lạc, lúa, cây ăn trái, rau màu, hoa kiểng
Liều lượng sử dụng: 10 ml/8 lít
Atonik là chế phẩm chứa các hợp chất nitơ, là thuốc kích thích sinh
trưởng cây trồng thế hệ mới, làm tăng khả năng sinh trưởng…, thành phần chính xác của hợp chất kích thích tạo lá thì chưa rõ do nhà sản xuất không cung cấp, tuy nhiên từ thành phần chính ở trên có thể chế phẩm Atonik chứa các nguyên tố vi lượng, chất điều hòa sinh trưởng thuộc nhóm kích thích sinh trưởng thực vật…
Atonik là thuốc kích thích sinh trưởng cây trồng thế hệ mới Cũng như
các loại vitamin Atonik làm tăng khả năng sinh trưởng đồng thời giúp cây trồng tránh khỏi những ảnh hưởng xấu do những điều kiện sinh trưởng không thuận lợi gây ra
Atonik có tác dụng làm tăng khả năng ra rễ, nẩy mầm, tăng khả năng ra
chồi mới sau khi thu hoạch Ngoài ra Atonik cũng làm tăng khả năng sinh trưởng, ra hoa đậu quả của các loại cây trồng Đặc biệt là làm tăng năng suất
và chất lượng nông sản
Atonik có hiệu lực đối với hầu hết các loại cây trồng và rất dễ dàng áp
dụng vào tất cả các giai đoạn sinh trưởng của cây trồng kể từ giai đoạn nẩy mầm cho đến giai đoạn thu hoạch
4.2 Phạm vi nghiên cứu
Trang 5- Thời gian nghiên cứu tiến hành từ ngày 20 tháng 03 năm 2011 đến ngày 30 tháng 10 năm 2012
- Xây dựng một số công thức thí nghiệm gồm: đối chứng và thí nghiệm phun Atonik 1,8 DD lên lá vào giai đoạn cây 5 lá thật, phun 2 lần, mỗi lần cách nhau 10 ngày
+Phun lần 1 vào thời điểm khi cây được 5 lá thật Khi ấy cây còn non đang sinh trưởng mạnh, thời điểm này cây bắt đầu hình thành nốt sần do cộng
sinh với vi khuẩn Rhizobium có khả năng cố định đạm, và bộ lá của cây lạc có
5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Trang 6Lạc thuộc họ Đậu Leguminosae, chi Arachi, phân họ Cánh bướm
phượng Papillonacea, có tên khoa học là Arachis hypogaea L và có bộ nhiễm
sắc thể 2n = 40 Về đặc điểm hình thái, cây lạc có 3 bộ phận chính là: rễ, thân và lá [ 4 ] , [ 2 8 ]
Rễ cây lạc thuộc loại rễ cọc bao gồm rễ chính và rễ bên Khi cây lạc được 5 lá thật thì bộ rễ tương đối hoàn chỉnh Bộ rễ có thể ăn sâu 18cm - 30cm và rộng khoảng 30cm - 40cm Sau khi gieo từ 15 - 30 ngày, những nốt
sần đầu tiên xuất hiện do loại vi khuẩn Rhyzobium cộng sinh với hệ rễ Tại
nốt sần xảy ra quá trình cố định đạm cung cấp chất dinh dưỡng cho cây [7].
Thân cây lạc thuộc loại thân thảo ít gỗ Khi còn non thân thường tròn
và đặc Khi thân già có hình góc cạnh và rỗng giữa Tốc độ tăng trưởng của thân tăng dần và đạt cao nhất ở thời kì ra hoa rộ Cây lạc phân cành ngay
từ gốc Cành cấp 1 được mọc từ gốc thường có nhiều hoa, cành cấp 2 mọc
từ cành cấp 1 và thường có ít hoa hơn Số cành/cây khác nhau tuỳ giống và
có ảnh hưởng trực tiếp đến số hoa và quả của cây [4], [7], [8]
Lá lạc thuộc lá kép lông chim chẵn, gồm 2 đôi lá chét Hai lá mầm có vai trò cung cấp chất dinh dưỡng cho cây ở giai đoạn đầu Hai lá kèm hình mũi mác có nhiệm vụ bảo vệ mầm, lá thật có màu xanh thẫm và nhọn ở đầu Diện tích lá đạt tối đa ở thời kỳ hình thành quả và hạt nhưng lại giảm nhanh
và có thể đạt giá trị âm vào thời kỳ chín Khi hoa tắt thì lá không mọc thêm
Trang 7nữa Hoa tắt được vài ngày bộ lá chuyển sang màu vàng Lúc quả chín, bộ lá đen và rụng [7].
Hoa lạc mọc ở nách lá thành chùm từ 3 - 5 hoa/chùm Hoa lạc màu vàng, không có cuống gồm 5 phần: lá bắc, lá đài, tràng hoa, nhị đực và nhụy cái Khi cây có từ 9 - 10 lá thật thì hoa nở Khi hoa nở là đã thụ phấn xong, sau đó cuống nhụy mọc dài, nghiêng xuống, đầu bầu nhụy cắm vào đất Quá trình phân hoá hoa kéo dài nên quá trình nở hoa cũng kéo dài [7].
Quả lạc là loại quả khô thường có 2 - 3 hạt Quả lạc bao gồm gốc quả,
mỏ quả và eo quả Eo rõ hay không rõ, vỏ quả có gân hay không có gân là đặc điểm khác nhau giữa các giống Hạt lạc bao gồm vỏ lụa bao bọc bên ngoài, bên trong hạt có phôi với hai lá mầm và một trục thẳng Kích thước và màu sắc hạt thay đổi tuỳ theo giống, thời vụ gieo trồng và chế độ chăm sóc
Căn cứ theo thời gian sinh trưởng của cây lạc, người ta chia thành giống chín sớm (thời gian sinh trưởng 90-125 ngày) và giống chín muộn (140-160 ngày) Nhiệt độ thích hợp cho sinh trưởng và phát triển của cây lạc
từ 240
C -330C, dưới 120C hạt lạc không nảy mầm, từ 150C tỉ lệ nảy mầm khá cao, dưới 170C hoa không thụ phấn, yêu cầu độ ẩm khoảng 60 - 70%, lượng mưa phân bố đều Đất thích hợp nhất cho trồng lạc là đất có màu sáng, thoát nước nhanh, dễ vỡ, lượng canxi, lân, chất hữu cơ vừa phải, mùn ít hơn 2%, pH= 6,0 - 6,4 [7].
Ở nước ta, lạc được coi là cây trồng có hiệu quả kinh tế cao và có giá trị rất đa dạng Trước hết, với giá trị dinh dưỡng cao nên lạc là cây thực phẩm quan trọng trong đời sống của người dân Trong dầu lạc chứa hàm lượng axit béo chưa no cao (80% trong thành phần axit béo của dầu lạc) đây chính là loại dầu thực phẩm tốt Trong hạt lạc có chất lecithin (photphattidyl cholin) có tác dụng trong việc làm giảm lượng cholesterol trong máu, chống hiện tượng xơ vữa mạch máu Lạc là loại thực phẩm
Trang 8cung cấp năng lượng cao, 100g hạt lạc cung cấp 590 cal, trong khi đậu tương là 400 cal Hạt có thể sử dụng trực tiếp hoặc ép lấy dầu [8].
Hạt lạc chứa nhiều loại vitamin, đặc biệt là vitamin A Vì vậy, sử dụng các sản phẩm từ hạt lạc sẽ khắc phục được sự thiếu hụt vitamin A [5].
Lạc còn được sử dụng trong chăn nuôi, khô dầu lạc chế biến thành thức ăn gia súc, vỏ quả lạc có thể nghiền thành cám, cám lạc có giá trị tương đương vitamin với cám gạo Vỏ lạc có thành phần là celluloz và hemicelluloz được sử dụng để chế biến thành vật liệu hấp phụ kim loại nặng, đây là một trong những hướng nghiên cứu có tính ứng dụng quan trọng trong việc
xử lí nước thải, bảo vệ nguồn nước [6]
Ngoài giá trị dinh dưỡng, lạc còn là cây cải tạo đất rất tốt Cũng như các cây họ đậu khác, ở rễ lạc có các nốt sần do các vi sinh vật cộng sinh cố định đạm hình thành Nhờ khả năng này mà lượng protein ở hạt và các cơ quan như thân, lá, … cao hơn nhiều cây trồng khác Cũng nhờ khả năng cố định đạm nên sau khi thu hoạch đất trồng lạc cũng được cải thiện rõ rệt, lượng đạm trong đất tăng, nhờ hoạt động của vi khuẩn nốt sần mà sau một
vụ lạc sẽ để lại trong đất 40 -60kg N/ha Thân, lá lạc dùng làm phân bón cũng có hàm lượng N, P, K tương đương với phân chuồng [6]
Hiện nay, lạc được trồng trên 100 nước và sản lượng đạt 53,38 triệu tấn Châu Á là nơi có diện tích trồng và sản lượng lạc cao nhất, chiếm trên 60% sản lượng của thế giới Châu Phi đứng thứ hai chiếm 30%, các châu lục khác rất ít (châu Mỹ 5%, châu Âu 0,22%) Sản lượng lạc (trên 60%) tập chung ở một số nước như Ấn Độ (chiếm 31% sản lượng lạc toàn thế giới), Trung Quốc (15%), Xenegan, Nigieria và Mỹ [25]
Ấn Độ là nước đứng đầu thế giới về diện tích trồng lạc (trên 8 triệu ha) nhưng năng suất thấp (6,9 - 9,89 tạ/ha), sản lượng hàng năm chỉ đạt 5,4 triệu tấn Nói chung, năng suất lạc ở Ấn Độ không đồng đều, có vùng chỉ
Trang 9đạt 0,5 tấn/ha, có vùng lại đạt tới 3tấn/ha [27] Trung Quốc là nước đứng thứ hai về diện tích trồng lạc Diện tích trồng lạc ở Trung Quốc có xu hướng tăng (năm 1993 tổng diện tích là 3379,0 nghìn ha, đến năm 2002 tổng diện tích là 4920,7 nghìn ha) Năng suất lạc ở Trung Quốc khá đồng đều ở các vùng Nhiều năm nay, sản phẩm lạc Trung Quốc là một trong các mặt hàng nông sản xuất khẩu nổi tiếng trên thị trường quốc tế Vào năm 60 của thế kỉ XX, năng suất lạc toàn quốc trung bình đạt 3,0 tấn/ha Sản lượng lạc hàng năm đạt 11,89 triệu tấn, đứng đầu thế giới [25] Mỹ là nước trồng lạc không lớn (0,59 triệu ha), nhưng năng suất lạc cao nhất thế giới (3,1tấn/ha) , sản lượng đạt 1,8 triệu tấn (số liệu năm 2003) Điều đó chứng tỏ
Mỹ là nước đứng đầu về áp dụng các tiến bộ khoa học kĩ thuật [27].
Bảng 1.1 Diện tích, năng suất, sản lƣợng lạc trên thế giới
(Nguồn: theo PAS, USDA 2008) [70]
Diện tích trồng lạc ở Đông Nam Á không nhiều, chỉ chiếm 12,61% diện tích thu hoạch và 12,95% sản lượng lạc của châu Á Trong số 7 nước
có trồng lạc ở khu vực này thì Myanmar là nước có diện tích trồng lạc lớn nhất, theo sau là Indonesia Tổng diện tích trồng lạc của hai nước này chiếm tới gần 75% diện tích trồng lạc trong khu vực Về năng suất, nhìn chung
Trang 10năng suất lạc trong khu vực còn ở mức thấp, trung bình là 1,17 tấn/ha Malaysia là nước có diện tích trồng lạc không lớn (6000 ha) nhưng lại có năng suất cao nhất khu vực, trung bình năng suất đạt 2,33 tấn/ha và tương đương với mức năng suất cao của một số nước trên thế giới [26]
Ở Việt Nam, cây lạc được trồng rộng rãi ở hầu hết các tỉnh, thành trong cả nước và được chia theo các vùng sinh thái ở hai miền Nam, Bắc Diện tích, năng suất và sản lượng lạc không ngừng phát triển Năm 2000, diện tích lạc chỉ đạt 24,1 nghìn ha, với năng suất 1450kg/ha, đạt sản lượng 349,0 ngàn tấn nhưng đến năm 2007 diện tích lạc ở nước ta đã lên 27,99 ngàn ha, năng suất 1980 kg/ha, với sản lượng 554,2 ngàn tấn Do lạc là cây trồng nhiệt đới và á nhiệt đới, hơn nữa yêu cầu về đất đai không quá khắt khe nên phù hợp với điều kiện nước ta [25].
Bảng 1.2 Diện tích, năng suất, sản lƣợng lạc ở Việt Nam
từ 2000 - 2008
Diện tích
(1000 ha) 244,9 244,6 244,7 243,8 263,7 269,6 264,7 254,5 256,0 Năng suất
(tấn/ha) 1,45 1,48 1,62 1,67 1,78 1,81 1,87 2,00 2,09 Sản lượng
(1000 tấn) 355,3 363,1 400,4 306,2 469,0 489,3 462,5 510,0 533,8
(Nguồn: theo Tổng cục thống kê Việt Nam 2010) [69]
Tình hình sản xuất lạc ở các vùng sinh thái khác nhau cũng rất khác nhau về diện tích, năng suất và sản lượng Nhìn chung, các vùng trồng lạc ở miền Bắc có diện tích ổn định hơn ở miền Nam Trong những năm gần đây, khí hậu thay đổi phức tạp, đất nông nghiệp bị rửa trôi và phong hóa nhanh, hàm lượng mùn và dinh dưỡng thấp (đất bạc màu, đất phù sa cổ, đất dốc tụ, ) Vì vậy, trồng lạc là một trong những biện pháp cải tạo đất, tạo nền nông
Trang 11có biện pháp kỹ thuật thích hợp để nâng cao năng suất, chất lượng và tính chống chịu của cây lạc [8].
1.2 Các nghiên cứu phun chế phẩm lên lá ở trong nước và ngoài nước
Để tăng năng suất cây trồng, các nhà khoa học đã có nhiều cách tiếp cận khác nhau như lai tạo giống mới, cải tiến các biện pháp kĩ thuật, có chế độ chăm sóc hợp lí đặc biệt chú ý đến nước, dinh dưỡng cung cấp cho cây trồng… trong đó có biện pháp sử dụng phân bón qua lá nhằm cung cấp cho cây trồng các nguyên tố đa lượng, nguyên tố vi lượng, các chất điều hòa sinh trưởng thực vật
Phân bón lá là loại phân bón nhằm cung cấp các nguyên tố cần thiết và các chất điều hòa sinh trưởng cần thiết cho cây qua bộ lá của chúng, mặc dù cây trồng vẫn phải được cung cấp đầy đủ các dinh dưỡng từ đất qua bộ rễ Đất
là một thực thể tự nhiên phức tạp ảnh hưởng đến đời sống của cây qua nhiều con đường khác nhau Hệ thống đất - cây là một hệ tương tác phức tạp Dự trữ các chất dinh dưỡng ở tầng đất canh tác khác nhau có thể thỏa mãn nhu cầu của cây Song trong nhiều trường hợp cây vẫn thiếu dinh dưỡng và bón ít phân khoáng có thể gây ảnh hưởng tích cực đối với sinh trưởng và năng suất của cây Sơ dĩ như vậy là vì ngoài trường hợp đất nghèo dinh dưỡng, hàm lượng tổng số và hàm lượng dinh dưỡng dễ hấp thu (dễ tiêu) của nguyên tố cụ thể đối với cây không trùng nhau
Trang 12Vấn đề các chất dinh dưỡng ở trong đất và độ dễ hấp thu của chúng đối với thực vật rất phức tạp, vì ở trong đất không ngừng diễn ra nhiều quá trình hóa học và vi sinh vật học đa dạng đối với tất cả các chất dinh dưỡng Những loài cây có đặc điểm di truyền khác nhau cũng có một ý nghĩa lớn Các loài và giống cây khác nhau có khả năng hấp thu chất dinh dưỡng không giống nhau Điều đó liên quan đến hoạt tính trao đổi chất, đặc biệt liên quan đến đặc trưng bài tiết của rễ cây Trong một số trường hợp, dịch rễ có thể biến một dạng này của chất dinh dưỡng khó hấp thu thành một dạng khác dễ hấp thu Dạng dễ hấp thu của các chất dinh dưỡng ở trong đất là dạng hòa tan trong dung dịch đất Song điều đó không đủ để duy trì sự sinh trưởng bình thường của cây Đối với sự dinh dưỡng của cây, khả năng hấp thu hóa lý (hấp thu trao đổi) có
ý nghĩa quan trọng nhất Điều đó có liên quan đến sự tồn tại của các tiểu phần của phức hệ hấp thu, đó là phần keo phân tán bé nhỏ của đất, hỗn hợp các chất khoáng (nhôm silicat) và các hợp chất hữu cơ (mùn) Số lớn các hạt keo đất tích điện âm Các cation ở trạng thái hấp thu tồn tại trên bề mặt của hạt keo đất Một số hạt keo đất ở điều kiện xác định có thể tích điện dương, vì vậy trên về mặt của chúng có cả anion ở trạng thái được hấp thu Các cation
và anion trao đổi đó là nguồn cung cấp dinh dưỡng quan trọng cho cây Cation và anion đang ở trạng thái hấp thu trên bề mặt của các hạt của phức hệ hấp thu đất có thể được trao đổi với các ion đã được hấp thu lên bề mặt các tế bào lông hút rễ Quá trình này xảy ra đặc biệt có hiệu quả khi có sự tiếp xúc chặt chẽ giữa keo đất và tế bào rễ (trao đổi tiếp xúc) Độ dễ hấp thu của các cation đang ở trạng thái hấp thu phụ thuộc vào các điều kiện:
- Độ bão hòa cation cụ thể của đất Lượng cation cụ thể trong đất càng lớn (so với tất cả các cation khác đang được hấp thu) thì các cation cụ thể đó được giữ với một lực yếu hơn và dễ dàng tách ra khỏi hạt keo đất để chuyển sang tế bào rễ
Trang 13- Độ bão hòa của cation cụ thể trên bề mặt của các tế bào rễ cây: độ bão hòa đó càng lớn thì khả năng của tế bào rễ hút các cation càng thấp, độ bão hòa cation trên bề mặt tế bào phụ thuộc vào tốc độ di chuyển của cation vào sâu bên trong rễ cũng như phụ thuộc vào tốc độ lôi cation đó vào quá trình trao đổi chất Các quá trình trao đổi chất trong cây càng mạnh, nhịp sinh trưởng của cây càng cao thì khả năng trao của cây hấp thu các cation càng cao
- Hàm lượng nước trong đất: sự trao đổi ion giữa các hạt keo đất và các
tế bào rễ thực hiện được dễ dàng hơn khi bề mặt tiếp xúc được tẩm ướt
Trong một số trường hợp, thực vật có thể sử dụng dinh dưỡng từ các hợp chất khó tan, trước hết điều đó liên quan đến các hợp chất photphat Quá trình chuyển hóa các nguyên tố dinh dưỡng khoáng từ dạng khó tan thành dạng ion (dạng hòa tan) mà cây hấp thụ được chịu ảnh hưởng của nhiều tác nhân trong đó điều kiện môi trường đất có vai trò quan trọng
Độ axit của đất ảnh hưởng lớn đến tính tan cũng như mức độ dễ hấp thu của các chất dinh dưỡng đối với cây Sự cạnh tranh giữa H+
và các cation khác, giữa OH-
và với các anion khác có tầm quan trọng đối với sự dinh dưỡng khoáng của cây, khi pH thấp hơn 7 thường đó là hiện tượng phổ biến trong dung dịch đất (thường ở các vùng đất ẩm) hơn là các giá trị pH cao Sự cạnh tranh giữa H+ và cation thu hút sự chú ý hơn sự cạnh tranh giữa OH-
với anion Nồng độ H+ tăng (tức pH giảm) khi thiếu Ca2+
làm giảm nhanh sự hấp thu K+ Khi pH bằng hoặc thấp hơn 4 sẽ mất K+
khỏi rễ Hiệu ứng đó có thể được giải thích là trong khoảng pH từ 4-7, xảy ra sự cạnh tranh giữa H+
và K+vào vị trí liên kết của chúng trên màng sinh chất Tuy nhiên nếu pH chuyển dịch về phía kiềm quá cũng gây ảnh hưởng không tốt đối với sự dinh dưỡng của cây
Trang 14Đất là môi trường thuận lợi đối với sự phát triển của vi sinh vật Nhiều tính toán gần đúng cho thấy trong 1g đất có 109
vi khuẩn, 105 nấm, 103actinomyces và 103 tảo Các vi sinh sinh vật có thể tham gia vào sự khoáng hóa các chất hữu cơ và bằng cách đó chuyển các chất khó tan thành dạng dễ hấp thu đối với cây Chất hữu cơ của đất là nguồn dự trữ quan trọng nhất các chất dinh dưỡng đối với cây Các vi sinh vật cố định nitơ khí quyển có ý nghĩa rất quan trọng Các vi sinh vật thực hiện sự chuyển hóa (oxi hóa khử) một loạt các hợp chất vô cơ, chuyển chúng thành dạng dễ hấp thu, hoặc ngược lại Đặc điểm quan trọng nhất của vi sinh vật là tiết ra một loạt các chất có hoạt tính sinh học như vitamin, phytohormon vốn có tác dụng tăng sinh trưởng của thực vật bậc cao Nhiều loại thực vật bậc cao sống cộng sinh với nấm bằng cách tạo nên rễ nấm Tạo rễ nấm giúp cho sinh trưởng của cây do nấm giúp tăng bề mặt hoạt động hấp thụ của rễ và bằng cách đố xúc tiến quá trình hút nước và các chất dinh dưỡng từ đất
Trên thực tế, thực vật có khả năng hấp thụ với số lượng nhiều hay ít khác nhau từ môi trường xung quanh tất cả các nguyên tố của hệ thống tuần hoàn Các nguyên tố trong cây thường được phân loại dựa vào hàm lượng (% trong sinh khối khô, tươi, hoặc % tro) của mỗi nguyên tố trong cây gồm:
- Các nguyên tố đại lượng (chiếm từ 10-1 - 10-4 % chất khô) là C, H, O,
N, K, Ca, Mg, P, S… các nguyên tố này chiếm 99,95% khối lượng khô của cây
- Các nguyên tố vi lượng (chiếm từ 10-5 - 10-7 % chất khô): Mn, B, Sr,
Trang 15nghiên cứu, phân bón lá có hiệu lực nhanh, cây trồng sử dụng tới 95% chất dinh dưỡng, bón qua lá tốt nhất là khi bón thúc, bón bổ sung để cung cấp nhanh chất dinh dưỡng cho cây trồng
Như đã biết, các nguyên tố vi lượng đóng vai trò rất quan trọng trong cải thiện năng suất cây trồng [58] Theo tác giả Ziaeian và Malakouti (2001) [67] thì kẽm, đồng và mangan được hấp thụ tăng lên rõ rệt ở đối tượng ngũ cốc và cây Irit (flag) Các nguyên tố vi lượng giúp sự hình thành diệp lục, axit nucleic, sinh tổng hợp protein và đóng vai trò quan trọng trong hoạt động của một số enzym trong quang hợp cũng như một số enzym tham gia vào quá trình hô hấp của cây [57] Theo báo cáo của NDFC (1998) để tạo ra 2 tấn sản lượng ngũ cốc thì một ha ngũ cốc đã lấy đi 34-50g đồng, 232-1219g sắt, 140-330g mangan và 66-209g kẽm từ đất [52] Các dẫn liệu phân tích cho thấy đồng, sắt, kẽm và mangan ở lá của dâu tây và lúa mì tăng lên rõ rệt khi sử dụng phân bón Hal-Tonic (một loại phân bón cho cây trồng) với liều lượng khác nhau [43] Mặc dù chúng ta cung cấp đủ dinh dưỡng NPK cho cây nhưng chúng ta sẽ không thể thu được năng suất cây trồng tối đa nếu cây trồng không được cung cấp các nguyên tố vi lượng Theo tác giả Nataraja (2006) [51] thì tiềm năng năng suất cây trồng chỉ có thể đạt tối đa khi các nguyên tố vi lượng được xử lí cho cây trồng cùng với sự có mặt đầy đủ của các nguyên tố NPK Tác giả Chaudry và cộng sự (2007) [32] cho rằng có sự tương quan thuận giữa hàm lượng các nguyên tố vi lượng (kẽm, sắt và bo) được cung cấp cho cây với năng suất của chúng ở đối tượng lúa mì, tác động kết hợp các nguyên tố này cho hiệu quả cao hơn so với tác động đơn lẻ của từng nguyên tố [47] Theo nghiên cứu của nhóm tác giả Nadim M.A (2011) khi xử lí trên đối tượng lúa mì bằng các nguyên tố vi lượng khác nhau đã cho thấy bo cải thiện năng suất của cây lúa mì, đồng và mangan có mối quan hệ thuận với sản lượng của lúa mì [50] Có thể chỉ ra vai trò của một số nguyên
Trang 16tố vi lượng như sau: kẽm đóng vai trò rất quan trọng trong rất nhiều quá trình chuyển hóa trong cây, còn sự thiếu hụt nguyên tố sắt là nguyên nhân gây mất cân bằng trong chuyển hóa ion đồng và ion mangan Hàm lượng các nguyên
tố vi lượng trong đất sẽ bị cạn kiệt nếu chế độ canh tác liên tục không hợp lí
mà không được bổ sung thì sẽ ảnh hưởng tới sinh trưởng và năng suất cây trồng sau đó Theo Deb và Zeliaing (1975) nghiên cứu trên đối tượng cây lúa cho thấy không có sự tương quan thuận giữa trọng lượng khô của cây lúa với việc xử lí ion kẽm hoặc ion sắt Hàm lượng kẽm của thực vật không bị ảnh hưởng khi xử lí ion kẽm và ion sắt trong khi đó hàm lượng sắt lại giảm xuống khi xử lí bằng hai ion này [35] Theo Chaudhry và Wallace cho rằng trên cây lúa, ion sắt ức chế hoàn toàn sự hấp thụ ion kẽm [33]
Phun qua lá (Foliar spray) là kĩ thuật được sử dụng rộng rãi trong việc cung cấp nguyên tố vi lượng đặc biệt là sắt và mangan cho nhiều loại cây trồng khác nhau Các loại muối vô cơ tan thường tác động giống như các hợp chất chelat tổng hợp trong phương pháp phun qua lá này, vì thế các muối vô
cơ được lựa chọn vì giá rẻ hơn so với áp dụng các hợp chất chelat Nếu phun qua lá với nồng độ thích hợp thì có thể khác phục được các triệu chứng thiếu hụt vi lượng ngay trong một vài ngày đầu sau phun Có hai kĩ thuật thích hợp dùng trong phun qua lá Thứ nhất là sử dụng các bình phun tĩnh điện (electrostatic sprayers), kĩ thuật này giúp phun dung dịch dưới dạng sương mù làm tăng hiệu quả bám của dung dịch vào cây Kĩ thuật phun qua lá thứ hai được gọi là Sonic BloomTM, kĩ thuật này sử dụng âm thanh để tăng cường khả năng hấp thụ dinh dưỡng [38] Dinh dưỡng qua lá được sử dụng rộng rãi
để cung cấp chính xác các nguyên tố thiếu hụt cho cây mà đất không cung cấp
đủ qua bộ rễ [62] Những lợi ích của dinh dưỡng qua lá được quan sát ở nhiều điều kiện khác nhau
Trang 17Đã có quan sát thấy rằng các nguyên tố vi lượng giúp tăng năng suất của nhiều loại cây trồng khác nhau Khi đất có độ pH cao và các chất hữu cơ thấp, thì thường xảy ra sự thiếu hụt dinh dưỡng cung cấp cho cây trồng [63] Tác giả Savithri và cộng sự [59] cho rằng năng suất lúa sẽ tăng tối đa khi phun qua lá dung dịch FeSO4 1-2% Tác giả Ali và cộng sự [30] cũng nghiên cứu trên đối tượng cây lúa cho thấy năng suất đạt cao nhất (6087kg/ha) khi xử
lí đồng thời NPK + Zn2+
+ Cu2+ + Fe2+ + Mn2+ so với xử lí riêng bằng NPK (đạt 4073kg/ha) Tác giả Johnson và cộng sự thông báo rằng khi xử lí nguyên
tố vi lượng làm tăng rõ rệt năng suất lúa gạo Hơn nữa, theo Sultana và cộng
sự [65] khi phun qua lá dung dịch MnSO4 trên đối tượng gây thiếu hụt vi lượng do muối làm tăng hoạt động quang hợp của cây, tăng tích lũy chất khô, tăng số hoa và tăng năng suất ngũ cốc Đã có nhiều nghiên cứu ứng dụng phương pháp bổ sung nguyên tố vi lượng qua đất và phun qua lá trên cây lúa
mì kết quả là có sự tương quan thuận giữa năng suất lúa mì với hàm lượng nguyên tố vi lượng được sử dụng[40], [56], [66] Việc phun qua lá các nguyên
tố vi lượng cho thấy có hiệu quả với so với việc cung cấp nguyên tố vi lượng qua đất trồng Phun qua lá bằng nguyên tố Bo vào giai đoạn ra hoa ở cây lúa
mì làm tăng năng suất của chúng, trong khi đó sự thiếu hụt nguyên tố này sẽ ảnh hưởng đến sự hình thành hạt phấn dẫn đến ảnh hưởng tới năng suất lúa mì [41] Nhóm tác giả Khan, M.B (2010) nghiên cứu cũng trên đối tượng lúa mì
về hiệu quả của nguyên tố vi lượng được cung cấp qua chế phẩm Shelter bằng phương pháp phun qua lá cho thấy có sự gia tăng lên về số hạt trên bông, trọng lượng 1000 hạt, năng suất kinh tế, năng suất sinh học… [44]
Theo nghiên cứu của tác giả Khosa S.S và cộng sự (2011) [45], trên đối
tượng cây hoa cúc đồng tiền Gerbera jamesonii L khi phun qua lá nguyên tố
đa lượng NPK và nguyên tố vi lượng (Zn, B, Fe và Mn) cho thấy khi phun bổ sung dinh dưỡng qua lá làm cây ra hoa sớm hơn (khoảng 81,88 ngày) so với
Trang 18đối chứng không phun bổ sung chất dinh dưỡng qua lá (105,55 ngày), chiều cao cây, số cành/cây, chiều dài cành/cây, số lá/cây, diện tích lá đều tăng ở các công thức thí nghiệm so với công thức đối chứng không phun bổ sung nguyên
tố đa lượng và vi lượng qua lá
Như đã đề cập, phun qua lá là phương pháp tin cậy cho phép bổ sung dinh dưỡng cho thực vật, ngoài việc thực vật lấy dinh dưỡng chủ yếu từ đất Đối với một số yếu tố khoáng ở một vài loại cây trồng thì phun qua lá là cách tốt nhất để cung cấp dinh dưỡng cho chúng ví dụ như nguyên tố canxi với cây trồng ăn quả Tuy nhiên, lá và quả có thể bị cháy nếu nồng độ các chất phun qua lá quá cao Ngược lại, nếu nồng độ dung dịch phun quá thấp, thực vật sẽ không có đủ dinh dưỡng Thông thường, cây trồng cần các nguyên tố vi lượng (đây là các nguyên tố được hấp thụ bởi thực vật với một lượng nhỏ) được cung cấp nhờ phương pháp phun qua lá Tuy nhiên, đối với các nguyên tố đa lượng chẳng hạn như nitơ, kali, thì việc phun qua lá không thể cung cấp đủ cho cây vì đối với những chất này cây cần một lượng lớn Sau đây là bảng hướng dẫn sử dụng nồng độ để phun chất dinh dưỡng qua lá Nguyên tắc là, các chất vi lượng được dùng ở dạng dung dịch 1% (1kg/100lit) và đối với cây trồng ngoài đồng ruộng nồng độ dùng thường thấp hơn 1%, còn đối với cây trồng vườn nhà thường dùng ở nồng độ 0,1% Đối với các nguyên tố đa lượng thì thường sử dụng nồng độ cao hơn, dao động từ 5-10% (khối lượng/thể tích) đối với cây ngoài đồng ruộng, còn rau là 1-2% (1-2kg/100lit) và 0,5% dùng cho cây ăn quả Khi phun hai hay nhiều dung dịch dinh dưỡng qua lá để kích thích, có thể sẽ làm giảm hiệu quả mong muốn và nên phun nhắc lại nếu cần thiết
Trang 19Bảng 1.3 Gợi ý nồng độ phun nguyên tố đa lƣợng và vi lƣợng
trong một số chế phẩm
Chế phẩm
(tên thương mại
theo Incitec Pivot
Limited.)
Tỉ lệ kg/ha
để phun
Thể tích phun (lit/ha) và nồng độ phun
Ngũ cốc và cây trồng ngoài ruộng 50lit/ha
Rau 500lit/ha
Cây ăn quả, nho, hoa 1500lit/ha
Liquifert N
Liquifert Lo-Bi
10 10-20 1-2 0,5 Có thể tới 30kg/ha (dung dịch
20-30% và 100lit/ha) dùng đối với ngũ cốc trồng vào mùa đông khi đẻ nhánh
Liquifert P
Liquifert MKP
2,5-5 - 0,5-1,5 0,25-0,5 P là nguyên tố quan trọng đối
với giai đoạn sớm quá trình sinh trưởng, không thường phun P qua lá để bổ sung dinh dưỡng
0,5-2% 0,5-1 Sử dụng 20kg/ha KNO 3 đối với
cây ăn quả hoặc cây trồng ngoài ruộng Phun chế phẩm Liquifert K (K 2 SO 4 ) cũng được dùng để phun qua lá nhằm bổ sung K, nhưng do chất này ít tan nên phun với thể tích lớn Hydro Calcinit 5 - 0,8 0,5 Thông thường, phun chất này
hàng tuần khi quả đã đạt kích thước tối đa vì canxi không di chuyển ở thực vật Phun chế phẩm EASY Cal (dung dịch canxi nitrat) có thể dùng thay thế Hydro Calcinit
Liquifert Mag 2-5 2-5 0,25-1 0,25-0,5 Một số tác giả cho rằng nên
phun dung dịch 1%
Trang 20(1kg/100lit) đối với cây nông nghiệp Và phun hai tuần một lần vào giai đoạn sinh trưởng quan trọng
0,5-2,5
1-2 0,2-0,5 0,1-0,25 Phun hai hoặc nhiều lần trong
giai đoạn sinh trưởng quan trọng Nhằm bổ sung nguyên tố
Bo
Bluestone 0,5-1 1 0,05-0,1 0,05-0,1 Phun một đến hai lần vào giai
đoạn sinh trưởng sớm, một lần vào mùa xuân đối với cây trồng
ăn quả, còn với ngũ cốc phun trước giai đoạn hình thành hạt phấn
Iron Sulfate 1 0,1 0,05-0,1 Sắt không di động trong thực
vật Phun ba hoặc bốn lần nếu cần trong suốt giai đoạn sinh trưởng
Manganese
Sulfate
1-2 1 0,1-0,5 0,1-0,2 Phun 1 hoặc 2 lần vào đầu mùa
sinh trưởng của cây hoặc phun vào mùa xuân, phun 2 lần với nồng độ lên tới 3,5kg/ha ở tuẩn 6-8 và tuần 12-14 sau khi hạt nảy mầm đối với ngũ cốc Liquifert Zinc 1 1-2 0,2-0,25 0,1 Phun 2 lần sau các giai đoạn
“khủng hoảng” hoặc chuyển cây Phun 1 lần với cây ăn quả vào mùa xuân
Trang 21abxixic, gibberellin, xitokinin) Các chất này ảnh hưởng trực tiếp đến nhiều quá trình sinh lý trong cơ thể và do đó sẽ hạn chế khả năng sinh trưởng của thực vật Ngày nay, việc ứng dụng các chất tổng hợp ngoại sinh có tác dụng tương tự các phytohormon có thể giúp cây sinh trưởng nhanh do các chất đó giúp cho các quá trình sinh lý trong cây diễn ra mạnh mẽ Các hợp chất có tác dụng kích thích sinh trưởng được tổng hợp trong cây được gọi là phytohormon và các hợp chất được tổng hợp nhân tạo nhưng có chức năng tương tự với các phytohormon được gọi là chất điều hòa sinh trưởng thực vật [46] Các chất điều hòa sinh trưởng thực vật giúp đẩy nhanh sinh trưởng và phát triển và chúng được sử dụng một cách rộng rãi trên nhiều loại cây trồng quan trọng Các chất điều hòa sinh trưởng có tác dụng làm cho sản lượng cây trồng đạt mức tối đa [42] Các chất điều hòa sinh trưởng thực vật điều khiển
sự phát triển sinh dưỡng không mong muốn và làm tăng số mầm và có thể góp phần làm tăng năng suất ở cây trồng
Chế phẩm Pix (mepiquat chloride) là một chất điều hòa sinh trưởng thực vật được sử dụng rộng rãi giúp làm tăng năng suất ở cây bông những không làm ảnh hưởng đến chất lượng sợi [37] Tuy nhiên, cũng có một số nghiên cứu cho rằng hợp chất này làm giảm năng suất cây bông [53] Các chất điều hòa sinh trưởng thực vật như Atonik, Recine và Cytozmye làm tăng năng suất cây bông [54] Theo tác giả Abro và cộng sự (2004) [29] thông báo rằng naphthalene làm chậm quá trình thành thục và tăng chiều cao, số chồi và năng suất ở cây bông
Các nhà sản xuất tạo ra các chất điều hòa sinh trưởng thực vật thương mại nhằm tăng năng suất cây trên một đơn vị diện tích, tuy nhiên có một số vấn đề gặp phải khi lựa chọn chất này về vấn đề hiệu quả của chúng đối với từng loại cây trồng, do đó cần có thông tin về tính hiệu quả để phổ biến phạm
vi sử dụng một cách rộng rãi
Trang 22Chất điều hòa sinh trưởng thực vật (plant growth regulator - PGR) là các hợp chất hữu cơ, một số là chất dinh dưỡng giúp làm thay đổi các quá trình sinh lý diễn ra trong cây PGR được gọi là các chất kích thích sinh học hoặc chất ức chế sinh học hoạt động ở bên trong tế bào để kích thích hoặc ức chế hoạt động của các enzym đặc hiệu hoặc hệ thống các enzym giúp điều hòa trao đổi chất ở thực vật Chúng thường hoạt động với nồng độ rất thấp trong cơ thể thực vật
Các chất điều hòa sinh trưởng thực vật quan trọng lần đầu tiên được phát hiện vào những năm 1930 Từ đó đến nay, có nhiều các hợp chất tự nhiên và nhân tạo đã làm thay đổi chức năng, hình dáng và kích thước của cây trồng nông nghiệp đã được phát triển Ngày này, các chất PGR đặc hiệu được
sử dụng để làm thay đổi tốc độ sinh trưởng của toàn bộ hoặc bộ phận cây trồng ở nhiều trạng thái phát triển khác nhau, từ giai đoạn nảy mầm đến khi thu hoạch và sau thu hoạch
Các chất hóa học điều hòa sinh trưởng có ảnh hưởng tích cực đối với nhiều loại cây trồng quan trọng trong nông nghiệp Nhiều loại chất PGR được
sử dụng hiện nay thường có ảnh hưởng gián tiếp đối với năng suất cây trồng Hầu hết các chất PGR tự nhiên hay nhân tạo được chia thành các nhóm sau:
- Nhóm chất kích thích sinh trưởng: (1) Auxin: Kích thích sự kéo dài thân (chỉ
với nồng độ thấp); thúc đẩy sự hình thành rễ bên và rễ bất định; điều hòa sự phát triển của quả; tăng cường ưu thế đỉnh; Các chức năng trong phản ứng hướng quang và hướng trọng lực; thúc đẩy sự biệt hóa mô mạch; làm chậm sự rụng lá Ví dụ, ở nồng độ thấp thuốc diệt cỏ 2,4D (thuộc nhóm auxin) kích thích tế bào kéo dài, trong khi đó ở nồng độ cao, nó ức chế sự kéo dài của tế bào thậm chí gây độc Auxin cũng kích thích sự biệt hóa của tế bào, sự hình thành rễ của cành cắt rời, và kích thích sự hình thành mô mạch gỗ, mạch rây
(2) Gibberellin: Kích thích thân kéo dài, hạt phấn phát triển, sinh trưởng ống
Trang 23phấn, sinh trưởng quả, và sự phát triển của hạt, nảy mầm; điều chỉnh xác định
giới tính và chuyển đổi từ pha non trẻ tới pha trưởng thành (3) Xitokinin:
Điều hòa sự phân cắt (chia) tế bào đỉnh chồi và rễ; thay đổi ưu thế đỉnh và thúc đẩy sự sinh trưởng của chồi; thúc đẩy sự vận chuyển dinh dưỡng vào mô; kích thích hạt nảy mầm; làm chậm sự già hóa của lá
- Nhóm chất ức chế sinh trưởng: (1) Axit abxixic: Ức chế sinh trưởng; thúc
đẩy lỗ khí đóng trong quá trình hạn nước; thúc đẩy hạt nghỉ và ức chế sự nảy
mầm; thúc đẩy sự già hóa của lá; thúc đẩy khả năng chịu khô hạn (2) Etylen:
Thúc đẩy sự chín của nhiều loại quả, sự rụng lá, và phản ứng tăng gấp ba lần
ở cây con (ức chế kéo dài thân, thúc đẩy mở rộng bên, và sinh trưởng ngang); tăng cường tỉ lệ già hóa; thúc đẩy sự hình thành lông hút và rễ; thúc đẩy ra hoa ở họ Dứa
Các sản phẩm điều hòa sinh trưởng thực vật thường được sử dụng nhằm: (1) kích thích sự nảy mầm, (2) kích thích sinh trưởng rễ, (3) kích thích
sự vận động của dinh dưỡng trong cơ thể thực vật, (4) tăng khả năng chống chịu của thực vật và cải thiện hàm lượng nước tương đối trong cây, (5) kích thích thành thục sớm, (6) tăng khả năng chịu bệnh, (7) làm chậm sự già hóa
và (8) cải thiện năng suất và/hoặc chất lượng cây trồng
Thông thường các chế phẩm điều hòa sinh trưởng thực vật thường chứa các thành phần sau: (1) dịch chiết từ vi khuẩn, nấm men, nấm, tảo biển thường bổ sung thêm auxin, gibberellin, xitokinin và adenin hoặc adenin monophotphat (AMP) (2) Adenin, AMP, và AMP vòng (3) Axit idol butyric và/hoặc axit idol axetic (3) Gibberellin - là nhóm chất đa dạng với hơn 70 hợp chất (4) Xitokinin: 6-furfuryl aminopurin, 6-benzyl-amino purin, zeatin, dihydrozeatin và hơn 20 loại hợp chất liên quan (5) Polyethylenglycol (6) Dinoseb: 2-sec butyl-4,6-dinitrophenol (7) Protein và/hoặc axit amin (8) Cacboxylic, phenolic, và/hoặc axit humic
Trang 24Nghiên cứu trên đối tượng cây nho, tác giả Mishra và cộng sự (1972) [49] thông báo rằng khi sử dụng GA3 với nồng độ 5ppm làm tăng chiều dài thân leo Nồng độ GA3 5, 10, 15ppm và nồng độ NAA 25, 50 và 75ppm ở giai đoạn 4 và 6 lá thật làm tăng chiều dài thân của cây nho Tác giả Sidhu và công sự (1982) [61] sử dụng CCC nồng độ 100ppm và ethrel 250ppm phun có tác dụng kéo dài chồi chính của cây dưa Theo tác giả Mangal và cộng sự (1981) [48] khi sử dụng CCC nồng độ 250ppm làm tăng rõ rệt về chiều cao cây so với sử dụng CCC nồng độ 500ppm ở cây mướp đắng Tương tự, khi sử dụng GA3 nồng độ 25ppm và NAA nồng độ 50ppm kích thích sự kéo dài của nho và bầu bí…
Theo tác giả Das và Swain (1977) [34] cho rằng nitơ và chất điều hòa sinh trưởng làm tăng số lá cũng như diện tích lá của cây bí ngô khi dùng dung dịch platnofix (100ppm), ethrel (200ppm) và alar (200ppm) ở giai đoạn 10 ngày và 20 ngày sau trồng Trong khi đó tác giả Singh và cộng sự (1991) [64]
sử dụng hợp chất mixtalol (30ml/10lit) phun qua lá là tăng số lá trên cây bottlegourd Khi sử dụng GA3 để tẩm ướt hạt trong 12 giờ sẽ làm tăng số lá trên cây ở muskmelon [55]
Nghiên cứu theo hướng khác, tác giả Gopalkrishnan và Choudhary (1978) [39] sử dụng GA3 ở các nồng độ 25, 50ppm phun qua lá làm tăng trọng lượng quả Tác giả Ahmed và cộng sự (1985) phun cycoccel (500ppm)
ở giai đoạn 21 ngày sau khi trồng ở đối tượng khoai tây làm cho hàm lượng diệp lục a và b tăng cao hơn so với đối chứng Tương tự, khi sử dụng CCC và mepiquat chloride ở khoai tây làm tăng hàm lượng diệp lục so với đối chứng [36], tác giả Siddareddy (1988) [60] quan sát thấy khi phun qua lá chế phẩm mixtalol (1-2ppm) làm tăng hàm lượng đường khử, hàm lượng đường không khử, đường tổng số và protein ở quả cà chua Theo Choudhury và Elkholy [33] khi phun qua lá GA3 (10ppm) ở giai đoạn 2 và 4 lá thực trên cây dưa
Trang 25chuột nhận thấy năng suất quả tăng cao hơn so với đối chứng Phun CCC qua
lá ở nồng độ (250 và 500ppm) ở giai đoạn 4 lá thực và sau 15 ngày so với phun lần 1 trên cây mướp đắng cho năng suất cao nhất so với phun axit abxixic (25ppm) và ethrel (250ppm) và boron (1ppm) [48]
Ở Việt Nam, theo Trần Thị Áng (1996) khi nghiên cứu ảnh hưởng của phân vi lượng đối với năng suất và phẩm chất một số cây trồng thì: phân vi lượng đã làm tăng năng suất lúa từ 15 - 20% so với đối chứng, ngô tăng từ 7 - 26% Hơn nữa phân vi lượng còn làm tăng phẩm chất nông sản, làm hàm lượng tinh bột tăng 4 - 7%, làm tăng lượng protein tổng số trong hạt ngô VMI 14% [1]
Kết quả nghiên cứu của tác giả Nguyễn Văn Mã cũng cho thấy: phân vi lượng có tác động mạnh đến sự hình thành nốt sần ở rễ đậu tương, làm tăng hoạt tính enzim nitrogennase từ 20 - 30% làm tăng năng suất và hàm lượng protein từ cây đậu tương Cũng theo kết quả nghiên cứu của tác giả Nguyễn Văn Mã khi phun dung dịch vi lượng qua lá ở nồng độ 0,02% vào lúc ra hoa làm tăng khả năng chịu hạn và năng suất so với đối chứng Xử lý hạt giống với nồng độ 0,005% và phun lên lá với nồng độ 0,02% cũng có kết quả tương
tự [17], [18] Kết quả nghiên cứu của tác giả Điêu Thị Mai Hoa, Nguyễn Văn
Mã đã khẳng định: phun phân vi lượng dưới dạng chế phẩm Vilado có ảnh hưởng tới khả năng chịu hạn của đậu xanh và cũng khẳng định khi phun Vilado vào thời kỳ ra hoa và cành có thể làm tăng năng suất đậu xanh từ 10 - 13%, tăng hàm lượng protein 15 - 35% [15] Theo nghiên cứu của tác giả Nguyễn Duy Minh (2011) về hiệu lực của molypden tẩm vào hạt và phun trên
lá cây đậu xanh cho thấy: khi sử dụng ở các nồng độ 1, 5, 10, 20mg/l Mo tẩm vào hạt làm tăng đáng kể tỷ lệ nảy mầm của đậu xanh, còn khi sử dụng dung dịch bổ sung molypden phun qua lá ở các giai đoạn 7 lá, 9 lá, ra hoa và tạo quả đều làm tăng chiều cao cây, tăng diện tích lá, giảm cường độ thoát hơi
Trang 26nước, tăng khả năng giữ nước, tăng hàm lượng diệp lục, năng suất quang hợp thuần túy ở cây đậu xanh [21], [22]
Trên đối tượng cây dâu, nghiên cứu của tác giả Trần Thị Ngọc (2011)
đã tiến hành thí nghiệm phun chế phẩm bón lá Pomior lên cây dâu với 3 ngưỡng nồng độ 0,4%; 0,5%; 0,6% và khoảng cách giữa 2 lần phun là 10 ngày Kết quả thí nghiệm cho thấy: Chếphẩm Pomior đã có tác dụng làm tăng khả năng sinh trưởng của cây dâu, từ đó tăng năng suất lá dâu từ 18,73% đến 44,95% ở vụ xuân hè và 12,41% đến 55,11% ở vụ hè thu Chế phẩm Pomior cũng có tác dụng làm tăng chất lượng lá dâu qua kết quả nuôi tằm, làm tăng năng suất kén tằm từ 9,59% đến 16,67% ở vụ xuân hè và 10,51% đến 27,17%
ở vụ hè thu Trong các nồng độ thí nghiệm thì kết quả cao nhất ở nồng độ 0,6%; tiếp là nồng độ 0,5%; cuối cùng là nồng độ 0,4 % [23]
Trang 27CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1 Vật liệu nghiên cứu
- Mẫu thực vật: Giống lạc L14 là giống nhập nội từ Trung Quốc, được Trung
tâm Tài nguyên thực vật kiểm nghiệm đánh giá là giống có khả năng chịu hạn khá L14 cho năng suất cao và có nhiều đặc điểm nông học tốt Giống thuộc dạng hình thân đứng, tán gọn, chống đổ tốt, màu lá xanh đậm, kháng bệnh khá, quả to, eo nông, vỏ lụa màu hồng, chịu thâm canh và cho năng suất cao Thời gian sinh trưởng từ 120 đến 135 ngày (vụ xuân); 90 - 110 ngày (vụ thu
và vụ đông) Chiều cao cây từ 30 - 50 cm, khối lượng 1000 hạt từ 155 - 165 g Năng suất từ 45 - 60 tạ/ha
- Chế phẩm Atonik 1,8 DD: là chế phẩm kích thích ra lá cây trồng thế hệ
mới có nguồn gốc từ Asihi Chemical MFG Co., LTD Japan
2.2 Phương pháp nghiên cứu
2.2.1 Cách bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm ngoài đồng ruộng theo nguyên tác khối ngẫu nhiên hoàn
chỉnh đảm bảo sự đồng đều giữa các công thức và giống
2.2.2 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu
2.2.2.1 Ảnh hưởng của chế phẩm Atonik 1,8 DD đến các chỉ tiêu sinh
trưởng
Các chỉ tiêu sinh trưởng được xác định vào các thời điểm: Sau khi phun Atonik 1,8 DD lần 1 và lần 2 là 5; 10; 15, 20 ngày
- Chiều cao cây: chiều cao cây xác định bằng phương pháp đo trực tiếp từ cổ
rễ đến đỉnh sinh trưởng của mỗi giống Mỗi công thức đo 30 cây ngẫu nhiên
- Đường kính thân cây: đường kính thân được đo bằng thước kỹ thuật ở tại
điểm cổ rễ đầu tiên Mỗi công thức đo 30 cây ngẫu nhiên
Trang 28- Số cành và nhánh/cây: số cành và nhánh/cây được xác định bằng cách đếm
trực tiếp của 30 cây ngẫu nhiên
2.2.2.2 Ảnh hưởng của chế phẩm Atonik 1,8 DD đến các chỉ tiêu quang hợp
Các chỉ tiêu quang hợp được xác định vào các thời điểm: Sau khi phun Atonik 1,8 DD lần 1 và lần 2 là 5; 10; 15, 20 ngày bao gồm các chỉ tiêu:
- Hàm lượng diệp lục tổng số: chỉ số hàm lượng diệp lục tổng số được đo
trên máy chuyên dụng Chlorophyll meter SPAD502 (Minolta, Konica, Nhật
Bản)
- Huỳnh quang của diệp lục: đo bằng máy đo huỳnh quang Hansatech với
các thông số:
F0 : Giá trị huỳnh quang của diệp lục khi bắt đầu chiếu sáng
Fm : Giá trị huỳnh quang tối đa cùng một cường độ ánh sáng
Fv = Fm - F0 : Thành phần biến thiên của huỳnh quang
- Khả năng tích lũy sinh khối của thân - lá: khả năng tích luỹ sinh khối
tươi- khô của thân- lá, khối lượng quả/khóm và khối lượng trung bình/quả được xác định bằng phương pháp cân trực tiếp bằng cân phân tích điện Satorius
- Diện tích lá: được xác định nhờ máy quét lá qua các giai đoạn sinh trưởng,
mỗi giống đo 10 cây ngẫu nhiên
2.2.2.3 Ảnh hưởng của chế phẩm Atonik 1,8 DD đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất
Các yếu tố cấu thành năng suất: số quả/cây; khối lượng quả/cây (g/cây), mỗi công thức xác định ở 30 cây ngẫu nhiên Năng suất thực thu (kg/360m2
) được tính từ năng suất thực thu trên các ô thí nghiệm, sau đã quy đổi ra kg/360m2
2.2.2.4 Ảnh hưởng của chế phẩm Atonik 1,8 DD đến chất lượng hạt lạc
Trang 29a Hàm lƣợng vitamin C (theo mô tả trong tài liệu của tác giả Phạm Thị Trân Châu, 1997) [2]
- Chuyển toàn bộ dịch chiết và dịch tráng cối chày sứ sang bình định mức (V=50ml), dùng nước cất dẫn đến mức của bình
- Để bình định mức trong bóng tối khoảng 10 phút để cho lượng axit ascorbic có trong nguyên liệu hòa tan hoàn toàn, lọc lấy dịch trong Lấy 10ml dịch lọc cho vào bình nón (V=100ml), thêm vào đó 10 giọt hồ tinh bột 0,5%, lắc nhẹ
- Dùng I2 0,01N chuẩn độ đến khi dung dịch bắt đầu xuất hiện màu xanh lam nhạt là được
Cách tính hàm lượng vitamin C:
C f
Trang 30VC: số ml I2 0,01N chuẩn độ
Vf: số ml dung dịch mẫu đem phản ứng (10ml)
V: dung tích mẫu pha loãng (50ml)
g: số gam nguyên liệu đem phân tích (2g)
0,00088: số gam vitamin C tương đương với 1ml I2 0,01N
b Xác định hàm lượng đường khử bằng phương pháp vi phân tích (theo
mô tả trong tài liệu của tác giả Nguyễn Văn Mã, 2012) [19]
Nguyên tắc:
Trong môi trường kiềm, đường khử kaliferixianua thành kaliferoxianua Với
sự có mặt của gelatin, kaliferoxianua kết hợp với sắt sunfat axit tạo thành phức chất xanh bền
Hóa chất
- Dịch chiết từ mẫu hạt lạc: cân 1g mẫu, nghiền kĩ trong 10ml nước cất,
li tâm 7.000 vòng/15 phút Thu dịch trong phía trên để phân tích
- Dung dịch kaliferixianua: hòa tan 1,65g K3Fe(CN)6 và 10g
Na2CO3trong 1000ml nước cất Bảo quản trong lọ thủy tinh màu nâu
- Dung dịch sắt sunfat axit: hòa tan 1g Fe2(SO4)3 trong 10ml H2SO4 đặc
Đổ từ từ dung dịch vào nước cất có sẵn trong bình định mức, pha loãng đến mức 1000ml
- Gelatin 10%: cân 10g gelatin với 100ml nước cất, để lên máy gia nhiệt
ở nhiệt độ 500C để hòa tan gelatin
- Dung dịch sắt sunfat axit gelatin: trộn lẫn dung dịch sắt sunfat axit với gelatin 10% theo tỉ lệ 20:1 Hỗn hợp chỉ sử dụng trong ngày
Trang 31- Máy quang phổ tử ngoại khả kiến UV-vis Shimadzu 2450 (Nhật Bản),…
Cách dựng đường chuẩn glucoz:
- Lấy 5 ống nghiệm đánh số thứ tự từ 1 đến 5, cho vào từng ống khối lượng đường tương ứng như sau: 20, 40, 60, 80, 100mg trong 2ml dung dịch
- Sau đó tiến hành tương tự như ống thí nghiệm, so màu, xác định
Trang 32Hình 2.1 Biểu đồ biểu diễn đường chuẩn đường glucoz
- Phương trình đường chuẩn:
Y = 503,9.X - 473,2 (R2 = 0,957) Trong đó: Y là nồng độ glucoz (mg/ml), X là giá trị OD tương ứng
- Hàm lượng đường khử:
Y(mg/ml).V(ml) HLĐK=
W(g)
Trong đó: V là thể tích mẫu (30ml) W là số gam mẫu (1g)
c Hàm lượng protein được xác định theo phương pháp của Bradford
(theo mô tả của tác giả Nguyễn Văn Mã, 2012) [19]
Phương pháp xây dựng đường chuẩn protein
- Chuẩn bị 6 ống nghiệm sạch khô, cho vào lần lượt các ống lượng dung dịch albumin huyết thanh bò tương đương là: 1; 2,5; 5; 10; 15; 20µl, thêm nước đến 200µl
- Cho thêm 2ml thuốc thử bradford, lắc đều, sau 2 phút đo OD ở bước sóng λ=595nm
- Dựng đồ thị biểu diễn sự tương quan giữa OD và nồng độ protein
Nồng độ protein và mật độ quang học được trình bày trong bảng 2
Trang 33Dựng đồ thị biểu diễn và lập đường chuẩn protein bằng phần mềm Excel
Hình 2.2 Biểu đồ biểu diễn đường chuẩn protein
Trong đó: x là nồng độ protein (µg/ml), y là giá trị OD tương ứng với nồng độ x
Trang 34HL protein (μg/g) =
p
Trong đó: X: nồng độ protein (µg/ml), V: thể tích dịch chiết (ml), df: hệ
số pha loãng, P: trọng lượng mẫu (g)
d Hàm lƣợng lipit (theo mô tả trong tài liệu của tác giả Nguyễn Văn Mã, 2012) [19]
Thiết bị, vật liệu: cân, tủ lạnh, máy li tâm, tủ sấy, eppendorf, dung dịch petrolium ether, mẫu
Cách tiến hành:
- Mẫu hạt được sấy khô, bóc vỏ và nghiền mịn
- Cân 0,5g mẫu cho vào các ống eppendorf, mỗi mẫu được nhắc lại 3 lần
- Cho 1,5ml petrolium ether vào mỗi ống eppendorf, lắc đều để lạnh 40C trong vòng 24 giờ, đem li tâm 12000 vòng/phút trong 20 phút, chắt bỏ dịch và lặp lại thí nghiệm 3 lần
- Mẫu sau cùng được sấy khô trong eppendorf ở 700C đến khối lượng không đổi rồi cân mẫu
Cách tính hàm lượng lipit (X tính theo %):
A-B X(%) = 100%
A
A - khối lượng mẫu ban đầu (0,5g)
B - khối lượng mẫu sau khi loại lipit
Khối lượng mẫu sau khi loại lipit (B)
2.2.2.5 Đánh giá hiệu quả việc sử dụng chế phẩm Atonik 1,8 DD
Để đánh giá hiệu quả việc sử dụng chế phẩm Atonik 1,8 DD chúng tôi tiến hành tính năng suất quả lạc tăng thêm từ các công thức thí nghiệm so với
ĐC, tính giá 1 kg lạc vỏ theo giá thị trường hiện tại trừ đi kinh phí dùng mua chế phẩm và công phun chế phẩm cho 360 m2
(1 sao Bắc bộ)
Trang 352.2.3 Phương pháp xử lý số liệu thí nghiệm
Số liệu thí nghiệm được xử lý nhờ chương trình Excel 2007 với các tham số thống kê: giá trị trung bình, độ lệch chuẩn, độ tin cậy… [19], [20]
Trang 36CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1 Ảnh hưởng của chế phẩm Atonik 1,8DD đến các chỉ tiêu sinh trưởng 3.1.1 Ảnh hưởng của chế phẩm Atonik 1,8DD đến chiều cao cây
Chiều cao cây là một trong những đặc trưng hình thái cơ bản để phân biệt giống, là đặc tính di truyền, chịu tác động của ngoại cảnh Kết quả theo dõi ảnh hưởng của chế phẩm Atonik 1,8DD đến chiều cao của giống lạc L14 được trình bày trong bảng 3.1 và hình 3.1
ĐC 38,00 ± 1,93 42,17 ± 2,72 44,73 ± 2,13 48,00 ± 1,98 KTRL 39,00 ± 1,52 47,10 ± 3,89 47,14 ± 2,59 50,92 ± 1,12
Trang 37Hình 3.1 Ảnh hưởng của chế phẩm Atonik 1,8DD
đến chiều cao cây của giống lạc L14
Qua bảng 3.1 và biểu đồ hình 3.1 cho thấy, sau khi phun chế phẩm kích thích ra lá chiều cao cây ở lô thí nghiệm có sự khác biệt rõ rệt so với lô đối chứng Ở phun lần 1, chiều cao cây đạt từ 106,7% đến 112,5% so với ĐC Ở phun lần 2 thì chiều cao cây cũng tương tự lần phun 1 đạt từ 105,4% đến 112,6% so với ĐC So sánh giữa hai lần phun ta thấy sự gia tăng chiều cao cây không có sự khác biệt lớn
Kết quả sau hai lần phun cho thấy chế phẩm kích thích ra lá có ảnh
hưởng rõ rệt đến khả năng tăng trưởng chiều cao của giống lạc L14
ngày