Nghiên cứu biện pháp tưới nước mặn kết hợp bón đạm và hỗ trợ dinh dưỡng để cải thiện sinh trưởng cây lúa trên đất nhiễm mặn (Luận án tiến sĩ)

Nghiên cứu biện pháp tưới nước mặn kết hợp bón đạm và hỗ trợ dinh dưỡng để cải thiện sinh trưởng cây lúa trên đất nhiễm mặn (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu biện pháp tưới nước mặn kết hợp bón đạm và hỗ trợ dinh dưỡng để cải thiện sinh trưởng cây lúa trên đất nhiễm mặn (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu biện pháp tưới nước mặn kết hợp bón đạm và hỗ trợ dinh dưỡng để cải thiện sinh trưởng cây lúa trên đất nhiễm mặn (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu biện pháp tưới nước mặn kết hợp bón đạm và hỗ trợ dinh dưỡng để cải thiện sinh trưởng cây lúa trên đất nhiễm mặn (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu biện pháp tưới nước mặn kết hợp bón đạm và hỗ trợ dinh dưỡng để cải thiện sinh trưởng cây lúa trên đất nhiễm mặn (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu biện pháp tưới nước mặn kết hợp bón đạm và hỗ trợ dinh dưỡng để cải thiện sinh trưởng cây lúa trên đất nhiễm mặn (Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu biện pháp tưới nước mặn kết hợp bón đạm và hỗ trợ dinh dưỡng để cải thiện sinh trưởng cây lúa trên đất nhiễm mặn (Luận án tiến sĩ)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ —o0o— NGUYỄN VĂN BO NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP TƯỚI NƯỚC MẶN KẾT HỢP BÓN ĐẠM VÀ HỖ TRỢ DINH DƯỠNG ĐỂ CẢI THIỆN SINH TRƯỞNG CÂY LÚA TRÊN ĐẤT NHIỄM MẶN LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH KHOA HỌC CÂY TRỒNG MÃ SỐ NGÀNH: 62 62 01 10 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ —o0o— NGUYỄN VĂN BO NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP TƯỚI NƯỚC MẶN KẾT HỢP BÓN ĐẠM VÀ HỖ TRỢ DINH DƯỠNG ĐỂ CẢI THIỆN SINH TRƯỞNG CÂY LÚA TRÊN ĐẤT NHIỄM MẶN LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH KHOA HỌC CÂY TRỒNG MÃ SỐ NGÀNH: 62 62 01 10 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS LÊ VĂN BÉ 2018 TRANG CẢM TẠ Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGs.Ts Lê Văn Bé, Gs.Ts Ngơ Ngọc Hưng tận tình hướng dẫn, đóng góp ý kiến q báu hết lòng giúp đỡ để tơi hồn thành luận án tốt nghiệp Chân thành cảm ơn Quý thầy cô giảng viên sau Đại học Trường Đại học Cần Thơ truyền đạt kiến thức quý báu cho thời gian học trường Quý Thầy cô, anh, chị em phòng thí nghiệm Bộ mơn Khoa học Cây trồng, Bộ mơn Sinh lý Sinh hóa, Bộ mơn Khoa học đất, Khoa Nông nghiệp SHƯD, Trường Đại học Cần Thơ nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành đề tài tốt nghiệp Sở Nông nghiệp PTNT tỉnh Bạc Liêu, Chi cục Trồng trọt Bảo vệ thực vật tỉnh Bạc Liêu tạo điều kiện cho học tập nghiên cứu Trường Đại học Cần Thơ suốt trình đào tạo Thân gởi lời cảm ơn đến thành viên lớp Nghiên cứu sinh khóa 2011 lời chúc sức khỏe thành công sống Cuối cùng, xin gởi lời tri ân sâu sắc tất ủng hộ to lớn vật chất lẫn tinh thần bà xã Mai Thị Ngọc Hương gia đình giúp tơi hồn thành luận án tốt nghiệp Kính dâng! Cha mẹ suốt đời gian khổ nuôi dạy khôn lớn nên người Nguyễn Văn Bo i TÓM TẮT Đề tài "Nghiên cứu biện pháp tưới nước mặn kết hợp bón đạm hỗ trợ dinh dưỡng để cải thiện sinh trưởng lúa đất nhiễm mặn" thực nhằm (i) Xác định giai đoạn lúa mẫn cảm bị nhiễm mặn; (ii) Khảo sát ảnh hưởng dinh dưỡng bổ sung cải thiện sinh trưởng lúa tưới mặn Đề tài thực thí nghiệm (2 thí nghiệm nhà lưới, thí nghiệm ngồi đồng) thời gian từ tháng 02/2014 đến tháng 9/2016 Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng giai đoạn tưới mặn bố trí theo kiểu hồn tồn ngẫu nhiên gồm giống lúa (chuẩn kháng Pokkali, chuẩn nhiễm IR 28, OM 5451 IR 50404) kết hợp với giai đoạn tưới mặn (không tưới mặn, 10-20 ngày sau sạ (NSKS), 45-60 NSKS, 1020 45-60 NSKS) với lần lặp lại, sử dụng nước tưới có độ mặn 4‰ Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng KNO3, CaO, nTriacontanol, Brassinolide Humate kali đến sinh trưởng suất lúa nhà lưới điều kiện tưới mặn 4‰ NaCl vào giai đoạn 10- 20 ngày sau sạ bố trí theo kiểu hồn toàn ngẫu nhiên nhân tố gồm nghiệm thức (NT) với lần lặp lại: NT1 (đối chứng), NT2 (phun KNO3, 10 g/lít nước), NT3 (Bón Humate kali 60%, 50 kg/ha), NT4 (bón lót CaO tấn/ha), NT5 (Phun n-Triacontanol, 0,825 ppm), NT6 (Phun n-Triacontanol gấp đôi, 1,65 ppm), NT7 (kết hợp bón Humate kali 60% phun Triacontanol gấp đơi), NT8 (kết hợp bón CaO phun Triacontanol gấp đơi), NT9 (Phun Brassinolide, 1,6 g/lít) Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng KNO3, CaO, nTriacontanol, Brassinolide Humate kali đến sinh trưởng suất lúa tưới mặn 4‰ NaCl điều kiện đồng huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng bố trí theo kiểu khối hoàn toàn ngẫu nhiên nhân tố gồm nghiệm thức (NT) với lần lặp lại: NT1 (đối chứng), NT2 (phun KNO3, 10 g/lít nước), NT3 (Bón Humate kali 60%, 50 kg/ha), NT4 (bón lót CaO tấn/ha), NT5 (Phun n-Triacontanol, 0,825 ppm), NT6 (kết hợp bón CaO phun Triacontanol gấp đơi), NT7 (Phun Brassinolide, 1,6 g/lít) Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng KNO3, CaO, nTriacontanol, Brassinolide Humate kali đến sinh trưởng suất lúa đất nhiễm mặn huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang bố trí theo kiểu khối hồn toàn ngẫu nhiên nhân tố gồm nghiệm thức (NT) với lần lặp lại: NT1 (đối chứng), NT2 (phun KNO3, 10 g/lít nước), NT3 (Phun nTriacontanol, 0,825 ppm), NT (phun Brassinolide, 1,6g/lít nước), NT5 (bón lót CaO tấn/ha), NT6 (kết hợp bón CaO phun KNO3), NT7 (kết hợp bón ii CaO phun Brassinolide), NT8 (kết hợp bón CaO, phun KNO3 Brassinolide), NT9 (bón Humate kali, liều lượng 50 kg/ha) Đối với thí nghiệm liều lượng phân đạm chế độ tưới bố trí theo kiểu lơ phụ gồm cách quản lý nước (đất khơ sau tưới ngập cm, đất “nứt chân chim” (ẩm độ đất 60%) sau tưới ngập cm, đất ngập sâu cm) kết hợp với mức bón đạm (0N, 80N 120N) với lần lặp lại Kết nghiên cứu cho thấy: (i) việc tưới mặn có ảnh hưởng đến sinh trưởng suất bốn giống lúa khảo sát Trong đó, nghiệm thức tưới mặn vào giai đoạn 45-60 NSKC đạt chiều cao, số chồi, thành phần suất suất tốt so với tưới giai đoạn 10-20 NSKC 10-20 45-60 NSKC Ngồi ra, giống lúa OM 5451 trì tốt sinh trưởng đạt suất cao chứng tỏ chống chịu mặn tốt; (ii) phun KNO3, bón CaO, phun n-Triacontanol, bón CaO kết hợp phun n-Triacontanol, cải thiện tốt chiều cao cây, số chồi, số bông/m2, số hạt chắc/bông đồng thời làm tăng suất lúa điều kiện nhà lưới đồng đất nhiễm mặn huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng; (iii) phun KNO3, phun n-Triacontanol, bón CaO kết hợp phun KNO3, bón CaO kết hợp phun Brassinolide, bón CaO kết hợp phun KNO3 Brassinolide, bón Humate kali cải thiện tốt số bông/m2, số hạt chắc/bông đồng thời làm tăng suất lúa điều kiện tưới nước mặn đất nhiễm mặn huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang Sử dụng chất dạng bón phun tăng cường tích lũy proline lúa giai đoạn sinh trưởng 20, 50 65 ngày sau sạ; (iv) Bón phân N với liều lượng từ 80-120 kg/ha cải thiện tốt số bông/m2, số hạt chắc/bông, trọng lượng 1.000 hạt suất lúa điều kiện tưới mặn Các biện pháp tưới nước ảnh hưởng lên số bông/m2, số hạt chắc/bông không ảnh hưởng đến suất lúa Cần nghiên cứu tiếp tục việc bổ sung chất dinh dưỡng cải thiện khả chịu mặn cho lúa theo vùng đất nhiễm mặn khác Từ khoá: đất nhiễm mặn, giống lúa chịu mặn, giai đoạn tưới nước mặn iii ABSTRACT The thesis "The study of the method of salt-water irrigation combined with nitrogen fertilization and nutritional support to improve rice growth on salt - affected soils" was conducted to (i) To Determine the most susceptible stage of the rice plant when salinized; (ii) examine effects of supplemented nutrition on rice growth when salinization The thesis conducted experiments (2 experiments in net house, experiments in the field) in the period from February, 2014 to September, 2016 Experiment 1, which investigated the effect of saline drench stages, was in a completely randomized design including four rice varieties (Pokkali resistance, IR 28, OM 5451 and IR 50404) combined with four saline drench stages (no saline drench, 10-20 days after sowing (das), 45-60 das, 10-20 and 45-60 das) with replications, using drenching water with salinity of 4‰ Experiment 2, which investigated the effects of KNO3, CaO, nTriacontanol, Brassinolide and Potassium Humate on growth and yield of nethouse rice in the saline drench of ‰ NaCl in the period of 10-20 days after sowing, was in a completely randomized design including factor with treatments (NT) and replications: NT (control), NT2 (KNO3 spray, 10 g/liter of water), NT3 (60% potassium fertilizer, 50 kg ha-1), NT4 (nTriacontanol spray, 0.825 ppm), NT6 (n-Triacontanol spray doublely, 1.65 ppm), NT7 (combined with 60% potassium humate and spray Triacontanol doublely, NT8 (combined with CaO and Triacontanol spray doublely), NT9 (Brassinolide spray, 1.6 g/liter) Experiment 3, which studied the effects of KNO3, CaO, n-Triacontanol, Brassinolide and Potassium Humate on growth and yield of rice drenched with 4‰ NaCl in field conditions in Long Phu district, Soc Trang province, was in a completely randomized design including factor with treatments (NT) and replications: NT1 (control), NT2 (KNO3 spray, 10 g/liter of water), NT3 (60% potassium fertilizer, 50 kg ha-1), NT4 (n-triacontanol spray, 0.825 ppm), NT6 (combination of CaO and n-Triacontanol spray doublely), NT7 (brassinolide spray, 1.6 g/liter) Experiment 4, which studied the effects of KNO3, CaO, n-Triacontanol, Brassinolide and Potassium Humate on growth and yield of rice on salteffected soils in Long My district, Hau Giang province, was in a completely randomized block design including factor with treatments (NT) and replications: NT1 (control), NT2 (KNO3 spray, 10 g/liter of water), NT3 (nTriacontanol spray, 0.825 ppm), NT4 (Brassinolide spray, 1.6 g/liter of water), iv NT5 (basal fertilizing with ton of CaO), NT6 (combination of CaO and KNO3 spray), NT7 (combination of CaO and Brassinolide), NT8 (combination of CaO, KNO3 and Brassinolide spray), NT9 (Humate Kali fertilization, 50 kg/ha) Experiment was about the effects of nitrogen fertilizer dosage and irrigation regimes in Split plot design including ways of water management (soil is dry then flooded cm, soil is "cracking" (60% moisture) and then flooded cm, soil flooded continously cm) combined with nitrogen levels (0N, 80N and 120N) with replications The results showed that: (i) salinization affects the growth and yield of the four rice varieties surveyed In particular, the treatment of saline drench in the stage 45-60 das achieved higher height, shoots, yield components and yields than those of 10-20 das or 10-20 and 45-60 das In addition, OM 5451 variety maintained good growth and achieved higher yields indicating good resistance to salinity; (ii) spraying KNO3, applying CaO, spraying nTriacontanol, applying CaO in combination with n-Triacontanol improved plant height, number of shoots, the number of panicle per m2, the number of filled grains per panicle and increase rice yield under net-house and field conditions for salt-effected soils in Long Phu district, Soc Trang province; (iii) KNO3 spraying, n-Triacontanol spraying, CaO application combined with KNO3 spraying, CaO application combined with Brassinolide spray, CaO application combined with KNO3 and Brassinolide spraying, potassium humate application improved the number of panicle per m2 and the number of filled grains per panicle, at the same time, it increases the productivity of rice under saline drench conditions in salt-effected soils in Long My district, Hau Giang province Usage of nutrients in broadcasting form or spraying for proline accumulation in rice at 20, 50 and 65 days after sowing; (iv) Applying fertilizer N at a rate of 80, 120 kg ha-1 significantly improved the number of panicle per m2, the number of filled grains per panicle, 1,000 grain weight and rice yield under saline drench conditions The drench regimes only affect the number of panicle per m2, the number of filled grains per panicle but not affect rice yield Further study on the addition of nutrients to improve salinity tolerance for rice under different salt affected soil zones should be continued Keywords: Salt-effected soils, salinity tolerant rice, saline drench stage v vi MỤC LỤC Nội dung Trang Lời cảm tạ i Tóm tắt ii Summary iv Lời cam đoan vi Mục lục vii Danh sách bảng xiv Danh sách hình xvii Chữ viết tắt xviii CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở lý luận vấn đề nghiên cứu 2.1.1 Ảnh hưởng giai đoạn nhiễm mặn lúa 2.1.2 Ảnh hưởng mặn đặc tính sinh trưởng phát triển lúa 2.1.2.1 Ảnh hưởng mặn chiều cao lúa 2.1.2.2 Mặn ảnh hưởng lên khả đẻ nhánh 2.1.2.3 Mặn ảnh hưởng đến chiều dài lúa 2.1.2.4 Số hạt tỷ lệ hạt 2.1.2.5 Ảnh hưởng mặn trọng lượng hạt 2.1.2.6 Năng suất lúa điều kiện nhiễm mặn 2.1.2.7 Hình thái bơng lúa ảnh hưởng mặn 2.1.2.8 Ảnh hưởng mặn đến gia tăng số hạt lép 2.1.3 Khả chống chịu mặn lúa 10 2.1.3.1 Khả hấp thu loại trừ Na+ lúa 10 2.1.3.2 Vai trò tỷ lệ K+/Na+ khả chịu mặn lúa 13 2.1.3.3 Vai trò proline khả chịu mặn 14 vii 2.1.3.4 Chức suberin rễ lúa khả chịu mặn 17 2.1.4 Bất lợi mặn đóng mở khí quang hợp 19 2.1.4.1 Mặn ảnh hưởng đến đóng mở khí 19 2.1.4.2 Mặn ảnh hưởng đến trình quang hợp 20 2.1.4.3 Ảnh hưởng mặn lên hàm lượng diệp lục tố 22 2.1.4.4 Sự phát triển mơ khí vòng casparian 24 2.1.5 Quá trình lúa hấp thu dưỡng chất điều kiện mặn 25 2.2 Cơ sở thực tiễn vấn đề nghiên cứu 27 2.2.1 Đặc điểm tự nhiên huyện Long Mỹ 27 2.2.1.1 Vị trí địa lý 27 2.2.1.2 Điều kiện khí hậu 28 2.2.1.3 Đặc tính đất đai tình hình xâm nhập mặn 28 2.2.2 Đặc điểm tự nhiên huyện Long Phú 29 2.2.2.1 Vị trí địa lý 29 2.2.2.2 Điều kiện khí hậu 30 2.2.2.3 Đặc tính đất đai tình hình xâm nhập mặn 30 2.2.3 Biện pháp quản lý nước đất nhiễm mặn 31 2.2.3.1 Sử dụng nước lợ tưới cho lúa 31 2.2.3.2 Hiệu quản lý nước tưới ruộng lúa 32 2.2.3.3 Ảnh hưởng quản lý nước nước tưới ruộng lúa 32 2.2.4 Hiệu sử dụng phân N điều kiện quản lý nước ruộng 33 2.2.5 Một số kết nghiên cứu vai trò Ca2+, K+, Brassinolides (BRs), n-Triacontanol Humate kali khả chịu mặn lúa 34 2.2.5.1 Vai trò Ca2+ 34 2.2.5.2 Vai trò K+ 35 2.2.5.3 Vai trò brassinolides (BRs) 36 2.2.5.4 Vai trò n-Triacontanol 37 2.2.5.5 Vai trò Humate kali (KH) 38 2.2.6 Một số kết chọn tạo giống chịu mặn 39 viii ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ —o0o— NGUYỄN VĂN BO NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP TƯỚI NƯỚC MẶN KẾT HỢP BÓN ĐẠM VÀ HỖ TRỢ DINH DƯỠNG ĐỂ CẢI THIỆN SINH TRƯỞNG CÂY LÚA TRÊN ĐẤT NHIỄM MẶN LUẬN ÁN TIẾN... luận án tốt nghiệp Kính dâng! Cha mẹ suốt đời gian khổ nuôi dạy khôn lớn nên người Nguyễn Văn Bo i TÓM TẮT Đề tài "Nghiên cứu biện pháp tưới nước mặn kết hợp bón đạm hỗ trợ dinh dưỡng để cải thiện. .. để cải thiện sinh trưởng lúa đất nhiễm mặn" thực nhằm (i) Xác định giai đoạn lúa mẫn cảm bị nhiễm mặn; (ii) Khảo sát ảnh hưởng dinh dưỡng bổ sung cải thiện sinh trưởng lúa tưới mặn Đề tài thực