GIÁO TRÌNH TRỒNG TRỌT ĐẠI CƯƠNGLỜI NÓI ĐẦU Môn học Trồng trọt đại cươnglà môn học nhằm cung cấp những kiên cơbản nhất vềlĩnh vực trồng trọt nhưsinh lý thực vật, đất trồng trọt, phân bón, canh tác và bảo vệthực vật cho sinh viên nông nghiệp thuộc các ngành không phải là Trồng trọt nhưngành Quản lý đất đai, Chăn nuôi và Thú y của trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, cũng nhưngành Kinh tếnông nghiệp của trường Đại học Kinh tếvà Quản trịkinh doanh thuộc Đại học Thái Nguyên.Trong suốt những năm qua, nội dung môn học Trồng trọt đại cương luôn luôn thay đổi cùng với sựthay đổi của chương trình giảng dạy của các chuyên ngành. Đặc biệt tà sau khi đổi mới chương ình đào tạo phù hợp với yêu cầu phát triển của ngành giáo dục trong giai đoạn hiện nay.Giáo trình Trồng trọt đại cương được biên soạn đểphục vụcho việc giảng dạy và học tập của sinh viên thuộc các ngành nên và cũng là tài liệu tham khảo tốt cho những người có liên quan tới sản xuất cây trồng.Giáo trình Trồng trọt đại cương được tập thểtác giảthuộc khoa Nông học và khoa Tài nguyên và Môi trường nông nghiệp, trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên biên soạn gồm 5 chương, được phân công nhưsau: TS. Đặng Văn Minh chủbiên và trực tiếp biên soạn chương 2 và chương 5. TS. ĐỗTuấn Khiêm biên soạn chương 1. PGS.TS. Nguyễn Ngọc Nông biên soạn chương 3. PGS.TS. Trần Ngọc Ngoạn biên soạn chương 4.Các tác giảcám ơn sựgiúp đỡvềtài liệu và đóng góp ý kiên cho việc biên soạn cuốn giáo trình này của các thầy cô giáo khoa Nông học và khoa Tài nguyên và Môi trường nông nghiệp.Trong quá trình biên soạn giáo trình này, chúng tôi đã tham khảo nhiều tài liệu có liên quan. Tuy đã có nhiều cốgắng, song chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Tập thểtác giảmong nhận được sựgóp ý của các thầy cô giáo, sinh viên và độc giả.Xin chân thành cảm ơnCác tác giảMục lục: Chương I: Sinh lý đất trồngChương II: Đất trồng trọtChương III: Phân bónChương IV: hệ thống canh tácChương V: phòng trừ dịch hạiChương 1 SINH LÝ CÂY TRỒNG 1.1. SINH LÝ TẾBÀO THỰC VẬT1.1.1. Tếbào là đơn vịcủa cơthểsốngSinh lý thực vật là một môn khoa học nghiên cứu những hiện tượng xảy ra trong cơthểthực vật. Sựsống của thực vật là một chuỗi vô cùng phức tạp gồm nhiều hiện tượng sống liên kết chặt chẽvới nhau và phù hợp với nhau một cách tinh vi. Cơthểthực vật bậc cao mà chúng ta chọn làm đối tượng nghiên cứu là một sinh vật đa bào cho nên hiện tượng sống của thực vật là do kết quảhoạt động sống tổng hợp của một tập hợp nhiều tếbào, hay nói cách khác tếbào là đơn vịcấu tạo cơbản của cơthểthực vật. Tập hợp các tếbào tạo nên các mô, tập hợp các mô tạo nên cơquan và tập hợp các cơquan tạo nên cơthểthực vật. Vì vậy muốn tìm hiểu quá trình sống của thực vật thì trước hết phải tìm hiểu kỹquá trình sống của từng tếbào.Trước khi nghiên cứu tếbào, chúng ta cần hiểu đặc trưng của chất sống, quan hệcủa chất sống và tếbào Engels đã định nghĩa sựsống: Sựsống là phương thức tồn tại của Protein, nhân tô trọng yếu nhất của phương thức tồn tại đó là giữa nó và điều kiện ngoại cảnh luôn luôn tiên hành trao đổi chất, khi nào trao đổi chất đình chỉthì sựsống cũng đình chỉtheo. Kết quảlà chất protein bịphân giải.Chất sống khác với chất không sống ởchỗ, nó luôn luôn tiến hành trao đổi chất với điều kiện ngoại cảnh đểduy trì sựsống và kiến tạo nên những hình thái đặc thù đểsinh trưởng, phát triển (và chất không sống không bị điều kiện ngoại cảnh chi phối, mà sựtiếp xúc giữa chất không sống với điều kiện ngoại cảnh đưa đến kết quảcuối cùng là nó bịphá huỷ ví dụ: đá bịphong hoá thành đất, sắt bịgỉ .).Sựtrao đổi chất của chất sống bao gồm nhiều quá trình biến đổi vềvật chất và năng lượng (quá trình đồng hoá và dịhoá).+ Quá trình đồng hoá là quá trình biến đổi những chất không sống thành chất sống dịhoá là quá trình phân giải những chất hữu cơthành những chất không sống và cuối cùng thải ra ngoài cơthể.+ Đồng hoá và dịhoá là hai mặt thống nhất của sựtrao đổi chất: vì rằng có dịhoá mới có nguyên liệu và năng lượng cho quá trình đồng hoá, ngược lại quá trình đồng hoá lại cung cấp cơsởvật chất cho quá trình dịhoá. Mỗi loại hình sinh vật đều có một kiểu trao đổi chất riêng của nó, cho nên trên cùng một mảnh đất nếu ta trồng lúa thì sẽthu được những hạt thóc mà chất dựtrữchủyếu là tinh bột, nếu ta trồng lạc thì chất dựtrữlại là lipít, hoặc ta trồng mía thì sẽcho ta đường, . 4 Chất sống còn có đặc điểm là thích ứng với điều kiện ngoại cảnh. Sựthích ứng là dựa vào tính cảm ứng của sinh vật, nhờcó tính cảm ứng này mà sinh vật có thểchịu được tác động của điều kiện ngoại cảnh thay đổi, phát sinh ra những phản ứng nhất định, những phản ứng đó trước hết được biểu hiện bằng sựthay đổi phương hướng và mức độtrao đổi chất. Cũng vì vậy mà trong quá trình tiến hoá lâu dài của sinh vật và qua sựthay đổi của điều kiện ngoại cảnh, tới nay đã hình thành nên rất nhiều loại hình sinh vật mới khác nhau .TÀI LIỆU THAM KHẢOTiếng Việt1. ĐỗÁnh, Bùi Đình Dinh, Võ Minh Kha (1996), Phân bón Sửdụng, bảo quản và phân biệt thật giả. 2. Hà ThịThanh Bình, Nguyễn Tất Cảnh, Phùng Đăng Chinh, Giáo trình trồng trọt đại cương. NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 2002.3. Nguyễn Văn Bộ, Chiến lược sửdụng phân bón đến 2010. Tạp chí Khoa học đất số111999.4. Nguyễn Văn Bộ, Phạm Văn Ba và Bùi ThịTrâm, Vai trò của Kali trong câu đối dinh dưỡng với cây lương thực liên đất có hàm lượng kém tổng sốkhác nhau. Kết quảNCKH Viện Thổnhưỡng Nông hoá NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1995.5. Lê Trọng Cúc, Trần Đức Viên (dịch), FAO, phát triển hệthống canh tác, hướng dẫn tổchức và chỉ đạo các khoá đào tạo vềphát triển hệthống canh tác. NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1995.6. Nguyễn Thế Đặng và Nguyễn ThếHùng, Giáo trình Đất. NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1999.7. Ou S.H, Bệnh hại lúa (bản dịch). NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1983.8. Lê Văn Khoa, Giáo trình hoá học nông nghiệp. NXB Đại học Quốc gia HN, 1996.9. Trần Ngọc Ngoạn, Nguyễn Hữu Hồng, Đặng Văn Minh, Giáo trình hệthống nông nghiệp. NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1999.10. Nguyễn Ngọc Nông, Nghiên cửa hiệu lực của 1âll đối với lúa trên đất dốc tụ ở vùng Bắc Thái. Luận án PTS Khoa học nông nghiệp, 1 995 .11. Nguyễn Ngọc Nông, Giáo trình Nông hoá học. NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1999.12. Thái Phiên và Nguyễn TửSiêm (chủbiên), Canh tác bền vững trên đất dốc ởViệt Nam. NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1998.13. Hoàng Minh Tấn, Nguyễn Quang Thạch, Giáo trình Sinh lý thực vật. NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 2000.14. Lê Lương Tềvà CTV, Bệnh cây (Giáo trình của các trường đại học nông nghiệp). NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1977.15. Phạm Chí Thành và cộng sự, Hệthống nông nghiệp (Giáo trình Cao học nông nghiệp). NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1993.16. Phạm ThịThuỳ, Chếphẩm nấm côn trùng Beauveriavà Metarhizium Phương pháp sửdụng đểphòng tránh sâu hại côn trùng. Viện bảo vệThực vật Hà Nội, 1994.17. Phạm ThịThuỳ, 2004. Công nghệsinh học trong bảo vệthực vật. Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Hà Nội.18. Lê Văn Tiềm, Vận dụng phân 1oại dân gian trong hướng dẫn sửdụng phân bón cho lúa, 2001.19. HồKhắc Tín và CTV, Giáo trình Côn trùng nông nghiệp, Tập I và II. NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1980.20. Lê Văn Tri, Phân phức hợp hữu cơvi sinh. NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1996.21. Đào ThếTuấn, Cơsởkhoa học xác định cơcấu cây trồng. NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1984.22. Đào ThếTuấn, Hệsinh thái nông nghiệp. NXB Khoa học và kỹthuật, Hà Nội, 1984.23. Trịnh Xuân Vũvà tập thểtác giả, Giáo trình Sinh 1ý thực vật. NXB Nông thôn, Hà Nội, 1976.Tiếng Anh1. Acton D.F. and L.J. Gregorich, Understanding soil health. In: D.F.Actoll and L.j. Gregorich (eds) The health of out soils toward sustainable agriculture in Canada. Centre for land and biological Resources Research, Research Branch, Agriculture and AgriFood Canada, Ottawa, 1995.2. Carter M.R., E.G. Gregorich, D.W. Anderson, J.W. Doran, H.H. Janzen and F.J.Pierce, Concepts of soil quality and their significance. In: E.G. Gregorich and M.R. Carter (eds) Soil Quality for Crop Production and Ecosystem Health, Developments in Soil Science 25, Elsevier, Amsterdam, 1997.3. Dumanski J.,Eswaran H., and M. Latham, A proposal for international framework for evaluating sustainable land management. In evaluation for Sustainable Land Management in the Developing World. Vol.2: Technical Papers. IBSRAM proceedings no. 1 2, 1991 .4. Miller, R.W and Donahne, R.L, Soils, anintroduction to soil and plan growth.USA, 1990.
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÁI NGUYÊN TS ĐẶNG VĂN MINH (Chủ biên) PGS.TS NGUYỄN NGỌC NÔNG - PGS.TS TRẦN NGỌC NGOẠN TS ĐỖ TUẤN KHIÊM GIÁO TRÌNH TRỒNG TRỌT ĐẠI CƯƠNG (Giáo trình dùng cho sinh viên ngành Trồng trọt trường Đại học nông - lâm nghiệp) NHÀ XUẤT BẢN NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2006 LỜI NÓI ĐẦU Môn học "Trồng trọt đại cương" môn học nhằm cung cấp kiên lĩnh vực trồng trọt sinh lý thực vật, đất trồng trọt, phân bón, canh tác bảo vệ thực vật cho sinh viên nông nghiệp thuộc ngành Trồng trọt ngành Quản lý đất đai, Chăn nuôi Thú y trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, ngành Kinh tế nông nghiệp trường Đại học Kinh tế Quản trị kinh doanh thuộc Đại học Thái Nguyên Trong suốt năm qua, nội dung môn học "Trồng trọt đại cương" luôn thay đổi với thay đổi chương trình giảng dạy chuyên ngành Đặc biệt tà sau đổi chương "'ình đào tạo phù hợp với yêu cầu phát triển ngành giáo dục giai đoạn Giáo trình Trồng trọt đại cương biên soạn để phục vụ cho việc giảng dạy học tập sinh viên thuộc ngành nên tài liệu tham khảo tốt cho người có liên quan tới sản xuất trồng Giáo trình Trồng trọt đại cương tập thể tác giả thuộc khoa Nông học khoa Tài nguyên Môi trường nông nghiệp, trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên biên soạn gồm chương, phân công sau: - TS Đặng Văn Minh chủ biên trực tiếp biên soạn chương chương - TS Đỗ Tuấn Khiêm biên soạn chương - PGS.TS Nguyễn Ngọc Nông biên soạn chương - PGS.TS Trần Ngọc Ngoạn biên soạn chương Các tác giả cám ơn giúp đỡ tài liệu đóng góp ý kiên cho việc biên soạn giáo trình thầy cô giáo khoa Nông học khoa Tài nguyên Môi trường nông nghiệp Trong trình biên soạn giáo trình này, tham khảo nhiều tài liệu có liên quan Tuy có nhiều cố gắng, song chắn không tránh khỏi thiếu sót Tập thể tác giả mong nhận góp ý thầy cô giáo, sinh viên độc giả Xin chân thành cảm ơn! Các tác giả Chương SINH LÝ CÂY TRỒNG 1.1 SINH LÝ TẾ BÀO THỰC VẬT 1.1.1 Tế bào đơn vị thể sống Sinh lý thực vật môn khoa học nghiên cứu tượng xảy thể thực vật Sự sống thực vật chuỗi vô phức tạp gồm nhiều tượng sống liên kết chặt chẽ với phù hợp với cách tinh vi Cơ thể thực vật bậc cao mà chọn làm đối tượng nghiên cứu sinh vật đa bào tượng sống thực vật kết hoạt động sống tổng hợp tập hợp nhiều tế bào, hay nói cách khác tế bào đơn vị cấu tạo thể thực vật Tập hợp tế bào tạo nên mô, tập hợp mô tạo nên quan tập hợp quan tạo nên thể thực vật Vì muốn tìm hiểu trình sống thực vật trước hết phải tìm hiểu kỹ trình sống tế bào Trước nghiên cứu tế bào, cần hiểu đặc trưng chất sống, quan hệ chất sống tế bào - Engels định nghĩa sống: "Sự sống phương thức tồn Protein, nhân tô trọng yếu phương thức tồn điều kiện ngoại cảnh luôn tiên hành trao đổi chất, trao đổi chất đình sống đình theo Kết chất protein bị phân giải" Chất sống khác với chất không sống chỗ, luôn tiến hành trao đổi chất với điều kiện ngoại cảnh để trì sống kiến tạo nên hình thái đặc thù để sinh trưởng, phát triển (và chất không sống không bị điều kiện ngoại cảnh chi phối, mà tiếp xúc chất không sống với điều kiện ngoại cảnh đưa đến kết cuối bị phá huỷ - ví dụ: đá bị phong hoá thành đất, sắt bị gỉ ) Sự trao đổi chất chất sống bao gồm nhiều trình biến đổi vật chất lượng (quá trình đồng hoá dị hoá) + Quá trình đồng hoá trình biến đổi chất không sống thành chất sống - dị hoá trình phân giải chất hữu thành chất không sống cuối thải thể + Đồng hoá dị hoá hai mặt thống trao đổi chất: có dị hoá có nguyên liệu lượng cho trình đồng hoá, ngược lại trình đồng hoá lại cung cấp sở vật chất cho trình dị hoá - Mỗi loại hình sinh vật có kiểu trao đổi chất riêng nó, mảnh đất ta trồng lúa thu hạt thóc mà chất dự trữ chủ yếu tinh bột, ta trồng lạc chất dự trữ lại lipít, ta trồng mía cho ta đường, - Chất sống có đặc điểm thích ứng với điều kiện ngoại cảnh Sự thích ứng dựa vào tính cảm ứng sinh vật, nhờ có tính cảm ứng mà sinh vật chịu tác động điều kiện ngoại cảnh thay đổi, phát sinh phản ứng định, phản ứng trước hết biểu thay đổi phương hướng mức độ trao đổi chất Cũng mà trình tiến hoá lâu dài sinh vật qua thay đổi điều kiện ngoại cảnh, tới hình thành nên nhiều loại hình sinh vật khác 1.1.2 Hình thái cấu tạo tế bào Tế bào đơn vị cấu tạo thực vật đa bào có cấu tạo phức tạp Tuỳ loại hình thực vật mà cấu tạo tế bào có kích thước, hình dạng chức khác nhau, bản, tế bào có phận chính: vỏ tế bào, chất nguyên sinh không bào 1.1.2.1 Vỏ tế bào Vỏ tế bào giữ cho tế bào có hình thái định, cấu tạo vỏ tế bào gồm lớp: vỏ sợ sinh, lớp thứ sinh Vỏ sơ sinh hình thành lúc tế bào sinh trưởng, vỏ thứ sinh hình thành sau vỏ sơ sinh lúc tế bào ngừng tăng trưởng độ lớn, vai trò chủ yếu tăng cường thêm tác dụng giới thực vật, lớp vỏ sơ sinh thứ sinh tích luỹ nhiều làm cho vỏ tế bào cứng thêm hình thái tế bào giữ vững Vỏ tế bào cấu tạo chủ yếu xenluloza Xenluloza Homopolyme D Glucoza gốc liên kết với liên kết - Ngoài có loại Hemixenluloza, peptin dẫn xuất chúng Một phân tử xenluloza chứa 10.000 gốc glucoza nối với vị trí - để tạo thành mạch thẳng dài Các phân tử xenluloza liên kết với tạo thành bó gọi mixen xenluloza bó mixen xắp xếp lại với để chừa lại lỗ hổng (khoảng trống) có độ lớn 100 A0 (1A0 = l0-10 m) Thành phần dạng thành tế bào thay đổi theo trình phát triển: - Hoá gỗ: Màng tế bào chứa nhiều linhin (C57H60O70) làm cho tế bào trở nên cứng rắn, nước thấm qua - Hoá lie: lớp màng xenluloza có chất giống mỡ suberin, chất không thấm 1.1.2.2 Nguyên sinh chất - Chất nguyên sinh nằm vỏ tế bào phận sống tế bào Chất nguyên sinh loại keo nửa lỏng, không suốt không đồng nhất, tế bào non chiếm đầy khoang tế bào - Nguyên sinh chất gồm có: tế bào chất (xytoplasma), nhân tế bào, lạp thể (plastid), ty thể (mitochondic), vi thể (microsome), máy Gôngi, màng lưới nội chất a) Tế bào chất Khối chất nằm vỏ tế bào không bào nhân, lạp thể, ty thể quan tử kể gọi tế bào chất Tế bào chất khối nửa lỏng, đồng mặt quang học coi dung dịch keo protein nước Các protein bao gồm nhiều protein enzym xúc tác cho trình trao đổi chất quan trọng tế bào Ví dụ enzym xúc tác -cho trình đường phân b) Nhân tế bào Nhân quan tử quan trọng chất nguyên sinh, hình dạng nhân thay đổi (tròn, bầu dục, hình que v.v ) - Kích thước từ: 7-8 lim - Trong nhân có cromatin chất dễ nhuộm mầu, có dịch nhân nhân nhỏ Màng nhân có cấu tạo lớp - phận lớp màng thường vươn dài vào tế bào chất thường chui qua vỏ tế bào sang tế bào bên cạnh, nhờ mà bảo đảm cho tế bào liên tục với - Thành phần chủ yếu nhân tế bào: protein 50-80%; AND: 5-10%; ARN: 3,3%; lipit: 8-12% (Serra-1955) - Nhân có vai trò quan trọng tổng hợp protein, ADN có vai trò điều hoà trình sinh tổng hợp protein tế bào Nhân cần cho phân chia tế bào việc hình thành cấu trúc đặc trưng cho tế bào Nhân đóng vai trò quan trọng tượng di truyền, nhờ ADN có khả quy định tính chất đặc trưng protein tổng hợp nên Nhân phóng tế bào chất số coenzym cần thiết cho trình trao đổi chất tiến hành bình thường tế bào chất Đặc biệt nhân tổng hợp nên Nicotiamit Adenin Dinucliotit (NAD) thành phần quan trọng enzym tham gia vào trình oxy hoá khử ty thể, đồng thời kích thích hoạt động nhiều hệ enzym khác phốtphataza Trên thực tế người ta thấy hàm lượng ARN thường có nhiều tế bào non, tế bào biểu bì đầu rễ, nơi sản sinh lông hút lượng ARN nhiều Như ta thấy nơi mà tế bào sinh trưởng phát triển mạnh tích luỹ nhiều ARN c) Lạp thể Lạp thể bào quan tổng hợp đặc biệt tế bào thực vật Nó quan chứa sắc tố, vào hoạt động mầu sắc người ta chia lạp thể làm nhiều loại: lạp thể không mầu (vô sắc lạp), lạp thể có mầu, (lục lạp sắc lạp) Trong loại lục lạp giữ vai trò quan trọng nhất, giữ vai trò tổng hợp Gluxit tế bào - Kích thước lạp thể bé thay đổi: 3-4 cm - Thành phần: chứa khoảng 30-40% protein, 20-40% lipit 0,5-3,5 % ARN - Trong nhóm lục lạp giữ vai trò quan trọng nhất? tế bào có khoảng 500 lục lạp Nhiều kết nghiên cứu cho thấy nồng độ Chlorophil lớn khả quang hợp cao có tương quan thuận với sản phẩm quang hợp d) Ty thể - Ty thể dạng bào quan có cấu trúc hình que, hạt, sợi, phân bổ tế bào chiều dài khoảng 0,2- àm - Trong tế bào có khoảng vài trăm ty thể - Ty thể có lớp màng protein tạo nên Độ dày màng 45A0, khoảng cách màng 70A0 màng lớp lipit - Thành phần: 30-40% protein, 25-38% lipit, I%ARN (so với trọng lượng khô) + Ngoài có vitaminC, A, B12, E, đường số chất vô cơ: Na, Mg, Ca, đặc biệt có nhiều K, (và K thiếu trình phốtphoril hoá ôxy hoá) Trong ty thể có chứa AND, có mặt ADN ty thể cho phép người ta giả thiết tồn tính di truyền tế bào chất tham gia ty thể việc tổng hợp ARN protein đặc trưng + Ty thể chứa nhiều loại Coenzym để tiến hành ôxy hoá đường, trình photphoril hoá ôxy hoá Vì ty thể nơi tiến hành ôxy hoá chất hữu cơ, nơi trao đổi lượng cách tích cực Chức ty thể.là tổng hợp nên ATP chuyển hoá lượng tế bào nhờ cácenzym tham gia Trong báo cáo hội nghị hoá sinh quốc tế lần thứ 5, Green cho thấy ty thể có chức chính: + Nơi xảy trình ôxy hoá chu trình Tricaboxi.ức (Chu trình Krebs) + Chứa đầy đủ hệ thống vận chuyển điện tử, thực vận chuyển ion hydro điện tử enzym ôxy hoá chất đến ôxy chu trình Krebs + Thực trình photphoril hoá ôxy hoá Như ty thể trung tâm trình hô hấp tế bào e) Vi thể Vi thể có kích thước nhỏ bé : 0,1 âm, nhỏ bé chiếm 20% trọng lượng khô tế bào chất Thành phần gồm: 50-60% Prôtêin axit ribonucleic (ARN) Khác với ty thể lục lạp vi thể Lipit Hình động vi thể: Hình cầu, đường kính 150 -350 A0 Vai trò chủ yếu vi thể xúc tác cho tổng hợp Prôtêin f) Các quan tử có cấu trúc siêu hiển vi - Riboxom: tham gia tổng hợp protein - Bộ máy Gôngi có vai trò việc hình thành vỏ tế bào - Peroxixom chứa nhiều enzym xúc tác cho trình quang hô hấp (hô hấp ánh sáng thực vật C3) 1.1.2.3 Không bào Trong tế bào thực vật, không bào có hình dáng kích thước khác nhau, mô phân sinh, không bào thường bé, thượng tầng không bào có kích thước lớn Trong số trường hợp không bào chiếm gần hết thể tích tế bào, lúc tế bào chất lại dạng lớp mỏng nằm giáp với vỏ tế bào - Trong không bào có dịch bào Dịch bào chứa chủ yếu loại muối vô cơ, loại đường, loại axit malic, xước, sucxinic Ngoài chất có pectin, tanin, axítamin, alcaloid Đối với số thực vật dịch bào có dầu thơm Trong dịch bào có nhiều chất tan, nên tạo cho dịch bào có nồng độ áp suất thẩm thấu, sở tế bào tiến hành trao đổi nước muối khoáng với môi trường bên Gần tìm thấy số enzym, chất xúc tác, chất có hoạt tính sinh lý cao 1.1.2.4 Màng sinh học Trong tế bào có nhiều quan tử nhân, lạp thể, ty thể, vi thể Mỗi quan tử thực chức riêng biệt Như tế bào lúc xẩy nhiều trình khác nhau, mà trình đòi hỏi điều kiện đặc trưng riêng, từ ta thấy ta thấy tồn tiểu khu vực ngăn cách với hệ thống Membran Màng cấu tạo Protein Lipít Dưới kính hiển vi điện tử xác định lớp lipít, hai bên protein - Chức năng: Có vai trò quan trọng việc điều hoà trao đổi chất (ion khoáng chất hữu cơ) Thực tính thẩm thấu có chọn lọc Một số chất không cho qua dễ dàng, số chất khác lại vào ngược với Gradien nồng độ (sự vận chuyển chủ động tích cực) 1.1.3 Thành phần hoá học chất nguyên sinh vai trò sinh lí chúng 1.1.3.1 Protein Protein thành phần chủ yếu chất nguyên sinh, enzym, horrmon có hoạt tính sinh lý cao Protein có cấu trúc phức tạp tới người ta chưa khám phá hết bí mật Protein Thành phần Prôtein axit amin Công thức cấu tạo axit amin: R CH COOH NH2 - Khi protein trị số pH mà có số điện tích âm số điện tích dương nhau, gọi điểm đẳng điện Điểm đẳng điện tiêu hoá học để giúp ta tìm hiểu cấu tạo protein, loại protein nhiều axit amin có tính bazơ tạo nên điểm đẳng điện loại protein tương đối cao, ngược lại loại axit amin mang tính axit nhiều điểm đẳng điện thấp - Điểm đẳng điện protein thay đổi loại axit amin cấu tạo nên thay đổi Khi điểm đẳng điện thay đổi tính chất vật lý, hoá học chất nguyên sinh thay đổi theo, điểm đẳng điện tiêu quan trọng chất nguyên sinh, mà pH môi trường có ảnh hưởng đến hoạt động sống môi trường - Protein a xít amin tạo nên, mà axit amin có tính chất lưỡng tính chất nguyên sinh chất lưỡng tính - Gốc R công thức chung axit amin đại diện cho gốc loại axit amin khác nhau, nhóm mỡ, nhóm thơm hay nhóm vòng, chúng có kết cấu độ dài khác hình thành nên dạng mạch nhánh khác Các phân tử axit amin kết hợp với để tạo thành nên peptit, nhờ liên kết pép tít (-CO-NH-) Hai phân tử axit amin kết hợp với tạo thành chất gọi dipeptit, dipeptit kết hợp với axit amin khác gọi tripeptit, tiếp tục polypeptit Protein nhiều đoạn polypeptit tạo nên Nếu thể sinh vật phát thấy phân tử polypeptit độc lập polypeptit sản vật trung gian quan trọng trình trao đổi chất Chúng ta phân tích 20 loại axit amin từ protein, phân tử protein lớn mà tổng lượng axit amin từ trăm vạn axit amin (Trường hợp ví 26 chữ mà tạo thành vô số câu khác nhau) Nguyên phân tử protein, phân tử axit amin tạo nên có trật tự xếp không giống nhau, hình thức kết hợp không giống nhau, hình thức kết hợp không giống tạo cho protein có tính chất muôn mầu muôn vẻ phù hợp với tính chất đa dạng sinh vật - Protein có hoạt tính hoá học cao Hoạt tính hoá học dạng D định toàn phân tử nó, chừng mực lại định nhóm tận mạch nhánh: nhóm tận gốc NH2 hay COOH mạch nhánh axit amin biểu tính kiềm hay axit, tận gốc CH3 biểu tính ưa mỡ, gốc OH biểu tính ưa nước Các phân tử protein kết hợp lại với nhau, kết hợp với chất khác: axit nucleic, lipoit, sắc tố, đường chất vô Tuy nhiên cần ý: xem chất nguyên sinh loại chất có kết cấu ổn định, mà điều kiện khác tính ổn định khác nhau: có loại có kết cấu tương đối có quy luật kết cấu tương đối ổn định, có loại kết hợp tạm thời, không ổn định loại thường có chuyển hoá lăn tạo cho chất nguyên sinh sống luôn có phần trạng thái tự nhằm trì tiềm lực phản ứng hoá học cao độ chất nguyên sinh Vì mà chất nguyên sinh nhạy cảm thay đổi điều kiện ngoại cảnh nhiệt độ, độ pH thay đổi, xử lý tia xạ có lượng cao, xử lý hoá chất v.v làm thay đổi lực hút chúng, lừ làm cho kết cấu nguyên sinh chất bị thay đổi 1.1.3.2 Lipit Là loại không tan nước mà tan dung dịch hữu Trong chất nguyên sinh, lipit loại ghét nước mà chất có nhóm ưa nước nhóm ghét nước Trong nguyên sinh chất lipit protein thường trạng thái kết hợp lại với Lipit este rượu nhiều nguyên tử Glyxerin với axit béo, hình thành liên kết este mà gốc ưa nước, nhờ mà ngăn ngừa nước chất hoá học xâm nhập vào mức độ Ví dụ: Lơxitin: đầu có gốc ưa nước (-OH) đầu có gốc ghét nước (-CH3) Nhờ mà đầu ưa nước kết hợp với phân tử H2O, đầu ghét nước kết hợp với nhóm ghét nước hợp chất khác 1.1.3.3 Nước Nước thành phần chất nguyên sinh, có vai trò việc hoà tan chất dinh dưỡng môi trường để tiến hành loại phản ứng Phân tử nước có cực tính, nhờ đặc tính mà phân tử nước liên kết lại với liên kết với chất gây nên tượng thuỷ, hoá Trong chất nguyên sinh nước tồn dạng: nước liên kết nước tự (nước liên kết: 4-5% tổng lượng nước) - Nước tự có quan hệ đến trình trao đổi chất, tế bào hàm lượng nước tự nhiều sinh trưởng tết - Nước liên kết phụ thuộc vào tính keo sinh học (keo ưa nước, ghét nước) phụ thuộc vào hàm lượng chất tan có tế bào Nước liên kết thường kết hợp với nhóm ưa nước protein cầu nối hydro thành phần cấu tạo nên chất nguyên sinh Hàm lượng nước liên kết nhiều khả chống chịu chất nguyên sinh với điều kiện ngoại cảnh bất lợi cao, nghiên cứu khả chống chịu trồng với điều kiện ngoại cảnh người ta hay đề cập đến hàm lượng nước chất nguyên sinh 1.1.4 Đặc tính vật lý hoá keo chất nguyên sinh 1.1.4.1 Đặc tính hoá keo Keo đơn giản loại vật chất không hỗn hợp với tạo nên, hình thành nên hệ thống keo gồm hai tướng: tướng phân tán tướng liên tục Đường kính hạt keo: 0,001mm - 0,1mm Nếu đường kính hạt keo nhỏ gọi dung dịch thật Nếu đường kính một.hạt keo to gọi dung dịch huyền phù Nguyên sinh chất keo sinh học phức tạp: có tính nửa lỏng, nửa đặc, có khả mang điện (tuỳ theo môi trường pH mà có tích điện âm hay dương), tạo nên lực hút tích điện Nguyên sinh chất keo ưa nước, có gốc ưa nước -NH, -OH, COOH, CHO, CO, SH, gốc hấp phụ nước làm cho hạt keo có màng nước bao bọc xung quanh, nhờ đặc tính mà có tác dụng trì tính ổn định hạt keo Vì môi trường có chất điện phân mạnh, nồng độ lớn H+ cao, hay có chất làm nước mạnh làm cho hạt keo màng thủy hoá, kết làm cho lực hút lực đẩy tĩnh điện hạt keo thay đổi, làm cho tính ổn định hạt keo thay đổi theo, tuỳ theo mức độ nước mà hạt keo có trạng thái sau: a) Trạng thái Sol 10 5.3.2 Đặc điểm sinh học cỏ dại 5.3.2.1 Cỏ dại có khả chống chịu cao với điều kiện ngoại cảnh bất thuận Sống tự nhiên thường xuyên gặp điều kiện sống không thuận lợi, chí gặp nhiều điều kiện khắc nghiệt khí hậu thời tiết ngập nước, giá rét, khô hạn, lại không bảo vệ nên cỏ dại hình thành tính chống chịu cao với điều kiện bất lợi Chính mà nhiều vùng khô hạn trồng không tồn có cỏ dại sinh trưởng, mùa đông giá lạnh cỏ dại sống tiềm sinh tuyết, sang xuân ấm áp chúng sinh trưởng nhanh Có loại cỏ ưa cạn chịu ngập nước 5-6 tháng củ cỏ gấu 5.3.2.2 Cỏ dại có nhiều hình thức sinh sản Sinh sản hữu tính: Cỏ dại sinh sản hữu tính có thời gian sinh trưởng ngắn, tạo nhiều vòng đời năm nên tích luỹ số hạt đất lớn - Sinh sản vô tính: Cỏ sinh sản vô tính cỏ lâu năm, từ đốt thân, thân ngầm, chồi phát triển thành Sinh sản lưỡng tính: Nhiều loại cỏ vừa sinh sản vô tính vừa sinh sản hữu tính cỏ sậy, cỏ tranh 5.3.2.3 Cỏ dại có khả kết hạt cao, hạt chín không dễ rụng Cỏ dại có khả kết hạt lớn gặp điều kiện không thuận lợi Thí dụ rau sam có tới 20 vạn hạt, rau rền có tới 50 vạn hạt So sánh số hạt bồng lúa với cỏ hại lúa ta thấy rõ điều đó: Lúa xuân có loo-200hạt/ bông; cỏ lồng vực có 200-400hạt/bông; cỏ có tới 1700-2000 hạt/ Hạt cỏ chín không đều, có hạt chín, hạt xanh có chùm chín, chùm xanh đồng thời có chùm hoa kết hạt Chính nhờ đặc điểm mà cỏ dại thoát khỏi tiêu diệt người tự nhiên 5.3.2.4 Hạt cỏ nảy mầm không giữ sức nảy mầm lâu đất Do hạt chín không nên nảy mầm không Nhưng hạt chín rụng xuống đất thời gian nảy khác Thí dụ hạt cỏ rau muối có loại hạt nảy mầm khoảng thời gian khác sau rụng xuống đất Có loại nảy mầm ngay, có loại nảy mầm sau hai năm, có loại sau ba năm nảy mầm kể điều kiện thuận lợi Hạt cỏ có khả giữ sức nảy mầm lâu Một số thí nghiệm Mỹ chôn hạt cỏ xuống đất năm lấy lên đem gieo Kết sau 60 năm hạt rau sam, mã đề nảy mầm sau 77 năm hạt muống dại nảy mầm 18,2% 5.3.2.5 Cỏ dại có nhiều hình thức phát tán 182 - Phát tán nhờ nước: Hạt cỏ nhẹ theo dòng nước phát tán từ vùng đến vùng khác - Phát tán nhờ gió: Hạt cỏ nhẹ có lông cấu tạo hình dù, hình ô thuận lợi cho hạt cỏ bay xa có gió - Phát tán nhờ người động vật: Hạt cỏ có cấu tạo hình kim (cỏ may) có gai (cỏ ké), có móc (cỏ xước), chúng bám vào người, vào động vật lan truyền từ vùng sang vùng khác 5.3.2.6 Cỏ dại có khả tái sinh mạnh Cỏ dại phơi khô, ngâm nước khó bị phân huỷ nên quan sinh sản vô tính không bị hại Nếu gặp điều kiện thuận lợi chúng nảy mầm phát triển nhanh Cỏ sau bị cắt, nhổ khỏi mặt đất gặp ẩm rễ tiếp xúc trực tiếp với đất lại có khả sinh trưởng bình thường 5.3.3 Biện pháp phòng ngừa cỏ dại Phòng ngừa cỏ dại biện pháp ngăn chặn lây lan, phát tán cỏ dại từ vùng đến vùng khác từ bãi đất hoang đồng ruộng Kiểm dịch thực vật: Là biện pháp kiểm tra độ lẫn hạt cỏ hạt giống trồng di chuyển giống từ vùng đến vùng khác từ nước đến nước khác Nếu số lượng hạt cỏ hạt giống trồng nhiều mức quy định không gieo trồng hay di chuyển từ nơi sang nơi khác Tiêu chuẩn quốc gia Liên Xô (cũ) quy định hạt giống lúa mì, đại mạch, kiều mạch loại không hạt cỏlkg hạt giống, loại không 20 hạt cỏ/kg hạt giống - Làm hạt giống trước gieo: Hạt cỏ dại thường nhỏ nhẹ hạt giống trồng nên dễ dàng bị loại khỏi hạt giống trồng biện pháp quạt sàng trước giữ giống Trước gieo loại trừ hạt cỏ cách ngấm hạt giống vào nước có tỷ trọng lớn dung địch nước muối hay nước bùn, hạt cỏ nhẹ lên vớt bỏ - Diệt mầm mống cỏ dại phân cationg: Cỏ dại dùng làm chất độn cation, dùng làm thức ăn gia súc Qua đường tiêu hoá gia súc hạt cỏ không bị sức nảy mầm, mà sau qua đường tiêu hoá gia súc vỏ hạt bị bào mòn dễ thấm nước, thấm khí tỷ lệ nảy mầm vụ đầu cao Vì phân cationg có chứa số lượng lớn hạt quan sinh sản vô tính cỏ dại Tiêu diệt mầm mống cỏ dại phân cationg trước bón cần thiết thông qua ủ phân phương pháp ủ nóng xử lý hoá chất diệt cỏ - Diệt cỏ dại bãi đất hoang, bờ mương, đường giao thông nước tưới 5.3.3.1 Trừ cỏ dại biện pháp canh tác Một số biện pháp kỹ thuật nông nghiệp vừa tác động tốt đến trồng vừa có tác 183 dụng diệt trừ cỏ dại luân canh, tưới nước Các biện pháp thường dễ thực hiện, không đòi hỏi công cụ phức tạp, áp dụng với biện pháp chăm sóc trồng Tồn biện pháp trừ cỏ không triệt để, tốn công, không kịp thời, nên nhiều trường hợp trồng bị cỏ dại lấn át - Luân canh trồng: Là thay đổi trồng thay đổi điều kiện sống nên loài cỏ không phù hợp với điều kiện sống bị tiêu diệt Luân canh trồng cạn với trồng nước loại hình luân canh có tác dụng tiêu diệt cỏ tết Cỏ ưa nước ưa cạn bị tiêu diệt mật độ chúng nằm ngưỡng gây hại Luân canh trồng ưa xới xáo với trồng xới hạn chế cỏ sinh sản vô tính cỏ sinh sản hữu tính Vì xới xáo chăm sóc trồng tạo điều kiện cho cỏ sinh sản vô tính phát triển mạnh, cỏ sinh sản hạt bị tiêu diệt trước hoa Ở ruộng trồng không xới xáo ngược lại cỏ sinh sản vô tính sinh trưởng kém, cỏ sinh sản hữu tính lại tăng - Làm đất tiêu diệt cỏ dại: Cơ quan sinh sản cỏ thường nằm lớp đất mặt (03cm) chúng có khả nảy mầm lớp đất Cày tật đất hạt cỏ bị vùi xuống lớp đất sâu không đủ điều kiện cho trình nảy mầm hạt cỏ Làm đất phơi ải có tác dụng tiêu diệt cỏ ưa nước cỏ sinh sản vô tính Bừa đất có tác dụng vơ cỏ khỏi đồng ruộng cắt đứt, nghiền nát cỏ - Bón phân diệt cỏ: Một số phân hoá học vừa cung cấp chất dinh dưỡng vừa có tác dụng diệt cỏ Ví dụ Nhật Bản phân Xianamit can xi thường bón vào đất sau thu hoạch trồng Phân có tác dụng phá vỡ trạng thái ngủ nghỉ hạt cỏ làm hạt cỏ nảy mầm vào cuối thu, gặp thời tiết lạnh mùa đông mầm cỏ bị tiêu diệt Bón vôi vừa có tác dụng cải tạo đất, cung cấp can xi vừa có tác dụng hạn chế cỏ năn, lác, rong Bón sunfat đồng vừa cung cấp nguyên tố vi lượng (đồng) cho vừa trừ rong rêu vùng đất trũng - Dùng nước tưới để phòng trừ cỏ dại: Dùng nước tưới để hạn chế mọc mầm hạn trừ cỏ cho trồng nước Biện pháp có hiệu rõ lúa gieo vãi - Trồng xen, trồng lẫn, trồng dày: Làm tăng độ che phủ tán trồng đất, hạn chế mọc mầm phát triển cỏ Ví dụ: Ngô trồng xen đậu tương số lượng cỏ giảm 52,58% so với ngô trồng Ruộng lúa có thả bèo dâu cỏ dại Che phủ đất: Hạt cỏ quan sinh sản vô tính cỏ muốn nảy mầm cần điều kiện ẩm độ, không khí, ánh sáng Khi bị che phủ số lượng cỏ nẩy mầm giảm nhiều Ví dụ: Nếu che 112 2/3 ánh sáng chiếu xuống mặt đất tỷ lệ nảy mầm cỏ lồng vực 76,6% 43,3%, che tối hoàn toàn tỷ lệ nảy mầm 33% phần lớn cỏ bị chết sau mọc thiếu ánh sáng Dựa vào đặc điểm nhân dân ta có kinh nghiệm che phủ đất rơm rạ, trấu ruộng gieo 184 giống trồng nhỏ yếu hành tỏi để hạn chế cỏ, vừa tác dụng giữ ẩm, chống xói mòn 5.3.3.2 Trừ cỏ hoá chất Theo tài liệu F.A.O năm 1980 Mỹ có 34% diện tích trồng trọt trừ cỏ hoá chất, Anh 75% Nhật 90% Hiện khuynh hướng làm đất tối thiểu sử dụng thuốc trừ cỏ ngày lan rộng giới Do trừ cỏ hoá chất có lợi ích sau: - Giảm công trừ cỏ, dễ giới hoá - Khả diệt cỏ nhanh, tạo điều kiện cho trồng sinh trưởng tốt Khi sử dụng thuốc trừ cỏ ruộng trồng cần ý: * Tính chọn lọc thuốc: Mỗi loại thuốc trừ loài cỏ không trừ loài cỏ khác, an toàn với trồng lại không an toàn với trồng khác Thuốc có tác dụng chọn lọc số nguyên nhân sau: - Các loại có cấu tạo hình thái khác tính chọn lọc thuốc trừ cỏ khác Nhưng hai mầm thường to, nằm ngang đỉnh sinh trưởng lộ Khi phun thuốc lên thuốc dễ bị bám dính đỉnh sinh trưởng, tăng khả xâm nhập vào trồng Bộ rễ hai mầm thuộc rễ cọc, ăn sâu nên tiếp xúc với thuốc phun vào đất Vì hai mầm dễ bị hại loại thuốc xâm nhập qua hại mầm, bị loại thuốc xâm nhập qua rễ gây hại Ngược lại mầm có chỏm mọc xiên, đỉnh sinh trưởng nằm sâu bẹ Khi phun thuốc lên thuốc tiếp xúc với đỉnh sinh trưởng không nhiều dẫn đến bị hại Rễ mầm thuộc hệ rễ chùm ăn nông nên dễ bị hại loại thuốc phun vào đất xâm nhập qua rễ Đặc biệt nảy mầm loại hạt không giống Những hạt trồng có kích thước lớn thường gieo sâu, thời gian từ gieo hạt đến lúc nhú mầm dài, rễ lớp đất sâu, bị ảnh hưởng loại thuốc phun vào đất sau gieo Những hạt nhỏ nằm mặt đất, mầm rễ tiếp xúc với thuốc nảy mầm nên dễ bị hại - Đặc điểm sinh lý, sinh hoá cây: Một số có loại men phân giải thuốc thành dạng không độc Ví dụ: Cây lúa có men Arylaxilamidaza phân giải DCPA thành 3-4 dicloanilin dạng không độc lúa Cỏ lồng vực thuộc họ hoà thoả cấu tạo hình.thái giống lúa men phân giải dcpa nên bị hại * Hiệu lực diệt cỏ thuốc phụ thuộc vào thời kỳ sinh trưởng cỏ Giai đoạn từ nảy mầm đến ba cỏ dễ bị hại, cỏ già hiệu lực thuốc giảm * Liều lượng thuốc: Lượng thuốc dùng thường tính kg chất tác dụng cho Thuốc sản xuất thường có thêm chất độn để tăng khả hoà tan bám dính thuốc nên tỷ lệ chất tác đụng loại thuốc không giống 185 Lượng thuốc thương phẩm dùng ì tính theo công thức sau: Q - lượng thuốc thương phẩm dùng cho (kg/ha) R - lượng thuốc dùng cho tính theo chất tác dụng (kg/ha) C - tỷ lệ chất tác dụng có thương phẩm (%) Ví dụ: Để trừ cỏ cho lúa dùng Casoron với liều lượng 2kg chất tác dụng cho Tỷ lệ chất tác dụng thuốc thương phẩm 80% Vậy lượng thuốc thương phẩm dùng cho là: Liều lượng thuốc tính rải toàn diện tích thuốc bột Đối với thuốc phun dạng nước ta pha lượng nước nhiều khác tuỳ thuộc vào cỡ hạt bình phun Dụng cụ phun bình bơm tay phải hoà tổng 400-600 lít nước!ha, bình bơm động cần 100-200 lit/ha, phun máy bay cần 5-20 lít/ha * Cách phun thuốc: Các loại thuốc xâm nhập vào qua thuốc tiếp xúc phun trực tiếp lên cỏ dại Các loại thuốc xâm nhập qua rễ bón' phun trực tiếp vào đất Khi xử lý thuốc cần tăng mức độ tiếp xúc thuốc với cỏ tránh tiếp xúc thuốc với trồng Thuốc cần phun toàn diện tích định Nếu phun không hết thuốc tức không đủ liều lượng cỏ không bị hại Thuốc thừa phun lại liều lượng cao dễ gây hại cho Đất có thành phần giới nặng, nhiều mùn dễ hấp thụ thuốc, nên phải dùng lượng thuốc lớn 5.3.3.3 Trừ cỏ biện pháp sinh học Cùng biện pháp khác, biện pháp trừ cỏ sinh học áp dụng từ lâu Nhưng việc nghiên cứu để phổ biến áp dụng trên' diện tích rộng bị hạn chế Biện pháp có ưu điểm không gây ô nhiễm môi trường - Dùng trồng cạnh tranh với cỏ dại: Trồng mật độ, trồng xen, lẫn trồng che phủ đất biện pháp có tác dụng hạn chế cỏ dại tốt Trong ruộng lúa có thả bèo dâu cỏ dại Chăm sóc trồng tốt, nhanh chóng vượt qua thời kỳ hạn chế cỏ dại 186 - Trừ cỏ động vật: Cỏ dại thức ăn nhiều loài động vật Nhiều nước giới lợi dụng khả động vật đẻ trừ cỏ ruộng trồng nguồn nước tưới cho trồng nông nghiệp Ví dụ: Chăn thả bò đồi trồng công nghiệp dài ngày, trâu bò ăn cỏ mà không hại trồng Một mặt hạn chế cạnh tranh cỏ trồng, mặt khác đảm bảo che phủ đất chống xói mòn Thả cá hồ, kênh mương tưới Hàng ngày cá ăn lượng cỏ trọng lượng thể chúng Trừ cỏ côn trùng: Nhiều loại côn trùng có đặc điểm chuyên tính cao, chúng ăn số loại cỏ dại không gây hại trồng Những loại côn trùng nghiên cứu, chọn lọc nhân giống để trừ cỏ Ví dụ: Ấn Độ loài côn trùng Palllinia accuminala dùng để trừ cỏ Salvinia sống nước Tại vùng Đông Nam Mỹ sâu gai cánh cứng Agacichs sử dụng để trừ cỏ Alter/1alltllera phylloxeroides có kết tốt - Trừ cỏ nấm bệnh: Một số loài nấm bệnh chuyên tính phân lập sử dụng để trừ cỏ cho trồng Ví dụ: Trường Đại học Accandac (Mỹ) phân lập loài nấm Colletotichllơl glocosperiodes trừ cỏ dại Aeschyllomelle virgillica hại ruộng lúa Trong năm 1980, E.E Fomin sử dụng nấm Fusarium để trừ cỏ Orobanche ký sinh hướng dương Sau bón bào tử nấm vào đất cỏ bị chết 7080% 5.3.3.4 Phối hợp biện pháp trừ cỏ Thực tế sản xuất khẳng định rằng: biện pháp trừ cỏ riêng biệt đạt kết mong muốn biện pháp có tác dụng diệt loài cỏ hạn chế cỏ thời kỳ định Trên đồng ruộng số lượng thành phần cỏ dại phong phú, đặc điểm sinh học phức tạp nên hiệu lực trừ cỏ biện pháp bị hạn chế Trong quần thể cỏ dại, loài cỏ cạnh tranh lẫn luôn tạo trạng thái cân Khi loài bị tiêu diệt loại khác lại phát triển mạnh ngược lại Thuốc 2,4D dùng để trừ cỏ cói, cỏ lác, cỏ năn ruộng lúa cấy, cổ tổng vực không bị hại mà ngược lại chúng có điều kiện phát triển mạnh Vì vậy, để nâng cao hiệu lực trừ cỏ, bảo vệ suất trồng ta phải kết hợp nhiều biện pháp trừ cỏ Ví dụ: Kết hợp giới với hoá chất Nhiều loại cỏ thân, bảo vệ lớp sáp chân chống lại xâm nhập hoá chất vào Dùng biện pháp giới làm giập nát thân cỏ sau phun thuốc, thuốc xâm nhập vào dễ dàng cỏ bị tiêu diệt Hạt cỏ nằm sâu đất có lớp vỏ cứng bảo vệ khó bị hại thuốc trừ cỏ Dùng biện pháp làm đất tạo điều kiện cho cỏ nảy mầm phun thuốc, hiệu lực diệt cỏ tăng rõ rệt 187 5.4 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SINH HỌC TRONG BẢO VỆ THỰC VẬT 5.4.1 Khái niệm công nghệ sinh học bảo vệ thực vật Công nghệ sinh học (CNSH) bảo vệ thực vật vận dụng kỹ thuật cao mang tính công nghiệp sinh học bảo vệ thực vật nhằm sản xuất loại thuốc trừ sâu sinh học loại ký sinh ăn thịt phục vụ cho công tác phòng trừ dịch hại trồng Đây công nghệ tiên tiến, cho hiệu kinh tế cao đảm bảo vệ sinh môi trường sinh thái, góp phần tạo sản phẩm sạch, an toàn CNSH bảo vệ thực vật dựa tảng phương pháp sinh học Ngược lại biện pháp sinh học muốn triển khai tốt vào thực tiễn sản xuất phải dựa CNSH phát triển Như biện pháp sinh học có mối quan hệ mật thiết với CNSH Những năm qua CNSH phát triển mức độ cao nhiều nước giới Thực tế tiên số nơi điều chỉnh trạng thái cân sinh học tự nhiên Có nghĩa đồng ruộng có sâu hại xuất chúng nguồn ký chủ cho hàng loạt loài ký sinh, thiên địch vi sinh vật có ích công Sản phẩm nông nghiệp trở lên an toàn 5.4.2 Các kỹ thuật CNSH bảo vệ thực vật Phần lớn công nghệ sinh học thực sở chuyển đen tái tổ hợp để lái sinh tế bào thành hoàn chỉnh mang đen Một số tiền có khả tăng cường sức kháng sâu bệnh cho trồng Các kỹ thuật CNSH bảo vệ thực vật chủ yếu là: - Các phương pháp sinh học phân tử giúp cho phát tiên chống chịu với sâu bệnh hại trồng Chuyển đen có tác dụng chống sâu bệnh đen Bt (Bacilllls thllrillgiellsis) gen virus, đen kìm hãm men tiêu hóa côn trùng, đen kháng thuốc trừ cỏ vào nhằm hạn chế phát sinh sâu, bệnh, cỏ dại hại trồng - Sản xuất loại thuốc trừ sâu vi sinh vật Bt, nấm thuốc đối kháng trừ sâu bệnh hại trồng - Công nghệ tế bào để tạo chế phẩm virus trừ sâu hại - Công nghệ giúp chẩn đoán nhanh bệnh hại trồng - Công nghệ chọn tạo giống trồng chín sớm, giống chống chịu sâu bệnh để đưa vào cấu trồng - Công nghệ sản xuất loài ký sinh, ăn thịt, tuyến trùng có ích cho bảo vệ thực vật Tóm lại: CNSH bảo vệ thực vật thường tập trung vào vấn đề 188 sau: Công nghệ nhân nuôi hàng loạt loại ký sinh, thiên địch, bắt mồi ăn thịt sở công nghiệp tạo nhiều sản phẩm để nhân thả đồng ruộng nhằm phòng trừ loại dịch hại nguy hiểm - CNSH dựa sở công nghệ vi sinh để tạo chế phẩm thuốc bảo vệ thực vật sinh học có hoạt lực cao có khả tác động nhanh nhiều đối tượng dịch hại trồng - CNSH dựa sở công nghệ tiên để tạo giống trồng kháng sâu, bệnh 5.4.3 Một số sản phẩm CNSH phổ biến áp dụng phòng trừ dịch hại trồng Hiện giới có nhiều sản phẩm CNSH áp dụng thành công bảo vệ thực vật Sau số ví dụ sản phẩm CNSH điển hình áp dụng bảo vệ thực vật: - Thuốc trừ sâu sinh học tái tổ hợp - Thuốc trừ tuyến trùng sở Bacillus sp - Thuốc sinh học xạ khuẩn Steptonlyces dicklowii (CR-43) trừ tuyến trùng nấm gây bệnh hại trồng - Trừ sâu thuốc sinh học sở công nghệ tiên (ví dụ chuyển đến mang đen kháng Bt) - Công nghệ sản xuất ong mắt đỏ Trichogramma sp để diệt trừ sâu hại trồng - Công nghệ sản xuất ong vàng Habracoll hebetor ký sinh sâu non hại trồng - Công nghệ sản xuất thuốc trừ sâu Bacillus thllritlgiellsis (Bt) - Công nghệ sản xuất thuốc trừ sâu virus (NPV, CPV, ) - Công nghệ sản xuất thuốc trừ sâu vi nấm (Boverin, Mosquitallo) - Công nghệ sản xuất vi sinh vật hữu hiệu EM (Effective Microorganisms) làm tăng sức đề kháng - Các hộ chuẩn đoán nhanh bệnh hại trồng KIT (ELISA, PCR, ) - Cây chuyển đen chứa nhiều đen kháng bệnh Ví dụ: chuyển đến kháng bệnh virus, vi khuẩn, tuyến trùng thuốc lá, cà chua, khoai tây, lúa 5.4.4 Một số kết ứng dụng Việt Nam 5.4.4.1 Thuốc trừ sâu sinh học - Thuốc trừ sâu vi sinh Bt: Hiện sản xuất Việt Nam Chủ yếu để phòng trừ sâu tơ, sâu khoang, sâu xanh bướm trắng hại rau vùng chuyên canh rau thành phố Hà Nội, Hải Phòng, Đà Lạt, Thái Nguyên diện tích hàng vạn 189 đạt hiệu trừ sâu cao (75-90%) sau ngày phun - Thuốc trừ sâu virus: Thuốc trừ sâu virus sản xuất chủ yếu Viện Bảo vệ Thực vật Hà Nội, Viện Sinh học Nhiệt đới Thành phố HCM Thuốc NPV sử dụng rộng rãi đạt hiệu cao việc trừ sâu hại Ninh Thuận Đồng Nai Thuốc NPVDP sử dụng trừ sâu róm hại thông lại Thanh Hoá La, Thuốc NPVAf trừ sâu đo xanh đay Hà Tây Hưng Yên - Thuốc trừ sâu vi nấm Boverit Một: Được sản xuất Việt Nam sử dụng tốt đay trừ sâu đo xanh, ngô mía trừ châu chấu, thông trừ sâu róm, lúa trừ rầy nâu, bọ xít, sâu cắn gié 5.4.4.2 Kết nghiên cứu sản xuất thiên địch ăn thịt có ích Việt Nan - Sản xuất ong mắt đỏ: Đến quan nghiên cứu Việt Nam nghiên cứu loài ong mắt đỏ như: Trichogramma chilonis, T japonicum, T delldrolimi Các loài ong mắt đỏ ký sinh trứng loại sâu hại khác như: trứng sâu đo xanh hại đay, sâu xanh đục bông, sâu hại lúa, sâu róm hại thông - Sản xuất ong vàng Habrobracoll sp: Bằng CNSH, Việt Nam chọn lọc nhân giống thành công giống ong vàng Đây loại ong ký sinh sâu non nhiều loại sâu hại trồng - Sản xuất ong mắt vàng Chrysopa sp Đây loại ong phân bố rộng lò i trồng bông, đay Đây loại ong bắt mồi ăn thịt ăn loại rệt 'là ' sâu non hại đay Loại ong nhân giống thành công nể từ ~ Sản xuất ong đen kén trắng Cotesia plutelae K Đây loại ong trường Đại học Nông nghiệp I nghiên cứu nhân nhanh số lượng Loại ong ký sinh nhiều loại ký chủ Tóm lại: Hiện việc áp dụng CNSH bảo vệ thực vật trở thành phổ biến mang lại nhiều kết tốt, lợi kinh tế mà có ý nghĩa to lớn vấn đề môi trường Tuy nhiên điều kiện Việt Nam, cần phải phát hùm kinh nghiệm kết nghiên cứu giới, cần có sinh khuyến khích biện pháp hỗ trợ kịp thời để nghiên cứu ứng dụng rộng rãi CNSH công tác bảo vệ thực vật 190 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Đỗ Ánh, Bùi Đình Dinh, Võ Minh Kha (1996), Phân bón - Sử dụng, bảo quản phân biệt thật giả Hà Thị Thanh Bình, Nguyễn Tất Cảnh, Phùng Đăng Chinh, Giáo trình trồng trọt đại cương NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 2002 Nguyễn Văn Bộ, Chiến lược sử dụng phân bón đến 2010 Tạp chí Khoa học đất số 11/1999 Nguyễn Văn Bộ, Phạm Văn Ba Bùi Thị Trâm, Vai trò Kali câu đối dinh dưỡng với lương thực liên đất có hàm lượng tổng số khác Kết NCKH Viện Thổ nhưỡng Nông hoá - NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1995 Lê Trọng Cúc, Trần Đức Viên (dịch), FAO, phát triển hệ thống canh tác, hướng dẫn tổ chức đạo khoá đào tạo phát triển hệ thống canh tác NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1995 Nguyễn Thế Đặng Nguyễn Thế Hùng, Giáo trình Đất NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1999 Ou S.H, Bệnh hại lúa (bản dịch) NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1983 Lê Văn Khoa, Giáo trình hoá học nông nghiệp NXB Đại học Quốc gia HN, 1996 Trần Ngọc Ngoạn, Nguyễn Hữu Hồng, Đặng Văn Minh, Giáo trình hệ thống nông nghiệp NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1999 10 Nguyễn Ngọc Nông, Nghiên cửa hiệu lực 1âll lúa đất dốc tụ vùng Bắc Thái Luận án PTS Khoa học nông nghiệp, 995 11 Nguyễn Ngọc Nông, Giáo trình Nông hoá học NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1999 12 Thái Phiên Nguyễn Tử Siêm (chủ biên), Canh tác bền vững đất dốc Việt Nam NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1998 13 Hoàng Minh Tấn, Nguyễn Quang Thạch, Giáo trình Sinh lý thực vật NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 2000 14 Lê Lương Tề CTV, Bệnh (Giáo trình trường đại học nông nghiệp) NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1977 15 Phạm Chí Thành cộng sự, Hệ thống nông nghiệp (Giáo trình Cao học nông nghiệp) NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1993 16 Phạm Thị Thuỳ, Chế phẩm nấm côn trùng Beauveria Metarhizium191 Phương pháp sử dụng để phòng tránh sâu hại côn trùng Viện bảo vệ Thực vật Hà Nội, 1994 17 Phạm Thị Thuỳ, 2004 Công nghệ sinh học bảo vệ thực vật Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Hà Nội 18 Lê Văn Tiềm, Vận dụng phân 1oại dân gian hướng dẫn sử dụng phân bón cho lúa, 2001 19 Hồ Khắc Tín CTV, Giáo trình Côn trùng nông nghiệp, Tập I II NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1980 20 Lê Văn Tri, Phân phức hợp hữu vi sinh NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1996 21 Đào Thế Tuấn, Cơ sở khoa học xác định cấu trồng NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1984 22 Đào Thế Tuấn, Hệ sinh thái nông nghiệp NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 1984 23 Trịnh Xuân Vũ tập thể tác giả, Giáo trình Sinh 1ý thực vật NXB Nông thôn, Hà Nội, 1976 Tiếng Anh Acton D.F and L.J Gregorich, Understanding soil health In: D.F.Actoll and L.j Gregorich (eds) The health of out soils toward sustainable agriculture in Canada Centre for land and biological Resources Research, Research Branch, Agriculture and Agri-Food Canada, Ottawa, 1995 Carter M.R., E.G Gregorich, D.W Anderson, J.W Doran, H.H Janzen and F.J.Pierce, Concepts of soil quality and their significance In: E.G Gregorich and M.R Carter (eds) Soil Quality for Crop Production and Ecosystem Health, Developments in Soil Science 25, Elsevier, Amsterdam, 1997 Dumanski J.,Eswaran H., and M Latham, A proposal for international framework for evaluating sustainable land management In evaluation for Sustainable Land Management in the Developing World Vol.2: Technical Papers IBSRAM proceedings no 2, 99 Miller, R.W and Donahne, R.L, Soils, an introduction to soil and plan growth USA, 1990 192 Chịu trách nhiệm xuất NGUYÊN CAO DOANH Phụ trách thảo LÊ LÂN Trình bày bìa VĂN TOÀN NHÀ XUẤT BẢN NÔNG NGHIỆP 16/167, Phương Mai, Đống Đa, Hà Nội ĐT: 8.521940, 8524505; FAX: (04) 5760748 Email: lelanaph@yahoo.com CHI NHÁNH NXBNN 58 Nguyễn Bình Khiêm, Q.I, TP Hồ Chí Minh ĐT: (08) 8297157, 8299521 FAX: (08) 9101036 In 215 khổ 19 x 27cm Xưởng in Nhà xuất Nông nghiệp Quyết định in số 08-2006/CXB/617-223/NN Cục Xuất cấp ngày 15/12/2005 In xong nộp lưu chiểu quý II/2006 193 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG 1: SINH LÝ CÂY TRỒNG 1.1 Sinh lý tế bào thực vật 1.1.1 Tế bào đơn vị thể sống 1.1.2 Hình thái cấu tạo tế bào 1.1.3 Thành phần hoá học chất nguyên sinh vai trò sinh lí chúng 1.1.4 Đặc tính vật lý hoá keo chất nguyên sinh 10 1.1.5 Hiện tượng thẩm thấu xâm nhập nước vào tế bào 12 1.2 Trao đổi nướ thực vật 13 1.2.1 Vai trò nước đời sống thực vật 13 1.2.2 Sự hút nước thực vật 14 1.2.3 Sự thoát nước 17 1.2.4 Sự cân nước .20 1.2.5 Cơ sở khoa học tưới nước hợp lý 21 1.3 Quang hợp 22 1.3.1 Định nghĩa quang hợp - Phương trình quang hợp 22 1.3.2 Bộ máy quang hợp .23 1.3.3 Cơ chế quang hợp 24 1.3.4 Quang hợp ngoại cảnh 27 1.3.5 Quang hợp suất trồng .29 1.4 Hô hấp thực vật 30 1.4.1 Định nghĩa vai trò hô hấp thực vật 30 1.4.2 Bản chất hô hấp .31 1.4.3 Các yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng đến hô hấp .33 Sinh trưởng phát triển thực vật .34 1.5.1 Khái niệm chung 34 1.5.2 Sự nảy mầm hạt .39 1.5.3 Ảnh hưởng điều kiện ngoại cảnh đến khả nảy mầm hạt 39 1.5.4 Sự hình thành hoa thực vật .41 1.5.5 Sự hình thành chín 44 CHƯƠNG 2: ĐẤT TRỒNG TRỌT 48 2.1 Khái niệm vai trò đất .48 2.2 Sự hình thành đất 48 2.2.1 Đá khoáng vật 48 2.2.2 Quá trình hình thành đất .50 2.2.3 Hình thái phẫu diện đất 51 2.3 Các tính chất đất 52 2.3.1 Tính chất lý học đất .52 2.3.2 Đặc tính hoá học đất 61 2.3.3 Đặc điểm sinh học đất 73 2.3.4 Một số biện pháp sử dụng cải tạo đất trồng trọt 76 CHƯƠNG 3: PHÂN BÓN 86 3.1 Vai trò phân bón xu hướng nghiên cứu - sản xuất sử dụng 86 3.1.1 Vai trò phân bón 87 194 3.1.2 Xu hướng nghiên cứu, sản xuất sử dụng phân bón giới Việt Nam 91 3.2 Các loại phân bón hóa học 92 3.2.1 Phân đạm 92 3.2.2 Lân phân lân 102 3.2.3 Kali phân khu 113 3.2.4 Phân hỗn hợp 120 3.2.5 Hướng dẫn cách tính toán lượng phân bón đa lượng .121 3.2.6 Cách làm mô hình thực nghiệm sử dụng phân bón đồng ruộng hộ nông dân .122 3.3 Cơ sở khoa học xây dựng quy trình bón phân cho trồng 124 3.3.1 Định nghĩa 124 3.3.2 Các để xây dựng quy trình bón phân hợp tí 124 3.3.3 Một số định luật chi phối việc xây dựng chế độ bón phân 126 3.4 Bón phân cối hợp lý cho trồng để đảm bảo cân dinh dưỡng 129 3.4.1 Đặt vấn đề 129 3.4.2 Các chất dinh dưỡng thiết yếu trồng 130 3.4.3 Bón phân cân đối hợp lý 131 3.4.4 Bón phân cân đối hợp lý cho số trồng Việt Nam 132 CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG CANH TÁC 138 4.1 Khai niệm đặc điểm chung 138 4.1.1.Khái niệm 138 4.1.2 Các đặc điểm chung 138 4.1.3 Sự phát triển nghiên cứu hệ thống canh tác 139 4.2 Hệ thống nông trại môi trường xung quanh .139 4.2.1 Hệ thống nông trại 139 4.3 Đặc điểm chung canh tác vùng nhiệt đới 141 4.3.1 Tiềm canh tác vùng nhiệt đới 141 4.3.2 Những khó khăn canh tác vùng nhiệt đới 141 4.4 Các loại hệ thống canh tác 142 4.4.1 Hệ thống canh tác du canh, du mục 142 4.4.2 Hệ thống canh tác chuyên môn hoá 143 4.4.3 Các loại hệ thống canh tác kết hợp 144 4.5 Cơ cáu trồng hệ thống canh tác 146 4.5.1 Khái niệm 146 4.5.2 Cơ sở khoa học xác định cấu trồng hợp lý .147 4.6 Khuyến cáo mở rộng kết nghiên cứu phát triển hệ thống canh tác .151 4.6.1 Mối quan hệ cán nghiên cứu, cán khuyến nông nông dân 151 4.6.2 Các phương pháp khuyến cáo kết nghiên cứu 155 4.6.3 Các sách hộp lý để phát triển kết nghiên cứu hệ thống nông nghiệp 164 4.7 Định hướng phát triển hệ thống canh tác kinh tế thị trường .166 CHƯƠNG 5: PHÒNG TRỪ DỊCH HẠI CÂY TRỒNG 167 5.1 Phòng trừ sâu hại trồng 167 5.1.1 Khái niệm côn trùng 167 5.1.2 Sự phá hại côn trùng trồng .168 5.1.3 Quá trình biến thái phá hại côn trùng .168 5.1.4 Các phương pháp phòng trừ sâu hại 169 195 5.2 Phòng trừ bệnh hại trồng 172 5.2.1 Khái niệm bệnh hại trồng 172 5.2.2 Tác nhân gây bệnh hại trồng .172 5.2.3 Tác hại bệnh hại trồng 172 5.2.4 Biện pháp phòng trừ bệnh hại trồng 173 5.3 Cỏ dại biện pháp phòng trừ 179 5.3.1 Khái niệm tác hại cỏ dại 179 5.3.2 Đặc điểm sinh học cỏ dại 182 5.3.3 Biện pháp phòng ngừa cỏ dại 183 5.4 Ứng dụng công nghệ sinh học bảo vệ thực vật .188 5.4.1 Khái niệm công nghệ sinh học bảo vệ thực vật 188 5.4.2 Các kỹ thuật CNSH bảo vệ thực vật 188 5.4.3 Một số sản phẩm CNSH phổ biến áp dụng phòng trừ dịch hại trồng .189 5.4.4 Một số kết ứng dụng Việt Nam 189 TÀI LIỆU THAM KHẢO .191 196