Nghiên cứu này nhằm đánh giá ảnh hưởng của thời gian ngập úng đến sinh trưởng, sinh lý và năng suất của 2 giống đậu tương (DT84 và ĐT26) trong điều kiện nhà lưới. Cây được xử lý với các thời gian gây úng khác nhau (0; 5; 10; 15 ngày) vào giai đoạn ra hoa. Kết quả thí nghiệm cho thấy ngập úng làm suy giảm chiều cao cây, số lá, nốt sần, chỉ số SPAD, hiệu suất huỳnh quang diệp lục, năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất.
Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam - Số 10(119)/2020 ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN GÂY ÚNG ĐẾN SINH TRƯỞNG, SINH LÝ VÀ NĂNG SUẤT CỦA ĐẬU TƯƠNG (Glycine max L Merrill) Vũ Ngọc hắng1, Nguyễn Văn Vịnh2, Vũ Ngọc Lan1, Lê hị Nga3, Phạm hị Xuân4 TÓM TẮT Nghiên cứu nhằm đánh giá ảnh hưởng thời gian ngập úng đến sinh trưởng, sinh lý suất giống đậu tương (DT84 ĐT26) điều kiện nhà lưới Cây xử lý với thời gian gây úng khác (0; 5; 10; 15 ngày) vào giai đoạn hoa Kết thí nghiệm cho thấy ngập úng làm suy giảm chiều cao cây, số lá, nốt sần, số SPAD, hiệu suất huỳnh quang diệp lục, suất yếu tố cấu thành suất hời gian gây úng ngày ảnh hưởng đến tiêu sinh trưởng, sinh lý suất giống Trong đó, thời gian gây úng 15 ngày ảnh hưởng nghiêm trọng đến tiêu sinh trưởng, sinh lý suất giống đậu tương tham gia thí nghiệm So sánh giống đậu tương tham gia thí nghiệm kết cho thấy giống ĐT26 có biểu tốt sinh trưởng, sinh lý suất so với giống DT84 tất thời gian gây úng Từ khóa: Đậu tương, thời gian ngập úng, suất, sinh trưởng, sinh lý I ĐẶT VẤN ĐỀ Đậu tương trồng khơng thích ứng điều kiện ngập úng (Geofrey Linkemer et al., 1998) Ngập úng ảnh hưởng trực tiếp đến trình hút nước chất dinh dưỡng trình giảm nồng độ oxy xung quanh vùng rễ dẫn đến bị héo điều kiện dư thừa nước (Sairam et al., 2008) Ngập úng tác động đến sinh lý ức chế trình quang hợp (Ahmed et al., 2006) rối loạn chuyển hóa hơ hấp (Dat et al., 2004) Bên cạnh đó, ngập úng ảnh hưởng đến hoạt động nốt sần trình cố định nitơ chúng (Tomiya Maekawa et al., 2011; Kumar et al., 2013) Tùy thuộc vào giống thời gian gây úng mà mức độ ảnh hưởng đến sinh trưởng suất điều kiện ngập úng khác (Rhine et al., 2010) Vì vậy, nghiên cứu tiến hành nhằm đánh giá ảnh hưởng thời gian ngập úng điều kiện nhà lưới giai đoạn hoa hai giống đậu tương trồng phổ biến thông qua số tiêu sinh trưởng, sinh lý suất Từ đó, làm sở cho hướng nghiên cứu chọn tạo giống đậu tương chịu ngập úng II VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu nghiên cứu Hai giống đậu tương DT84 ĐT26 2.2 Phương pháp nghiên cứu - Bố trí thí nghiệm hí nghiệm tiến hành chậu (đường kính 25 cm, chiều cao 30 cm) đặt nhà lưới có mái che, chậu chứa kg đất Đất thí nghiệm đất phù sa sông Hồng không bồi hàng năm, làm sạch, phơi khơ, trộn với phân bón lót 0,03 g N; 0,64 g P2O5, 0,43 g K2O/chậu Mỗi chậu gieo - hạt, phủ đất kín lên (hạt cách mặt chậu - cm) tưới đủ ẩm (75 - 80%) Khi hạt nảy mầm nhơ khỏi mặt đất tỉa để lại cây/chậu hí nghiệm gồm nhân tố bố trí theo khối ngẫu đầy đủ (RCBD), nhân tố thời gian gây úng (bao gồm: (đối chứng); ; 10; 15 ngày gây úng thời điểm hoa), nhân tố gồm giống đậu tương (DT84 ĐT26) Cách xử lý úng: Công thức đối chứng không gây úng, tưới nước đầy đủ suốt trình sinh trưởng đậu tương (độ ẩm đất ln trì 75 - 80%) Cơng thức gây úng (5; 10; 15 ngày ), tưới nước đầy đủ (độ ẩm đất ln trì 75 - 80%), đến bước vào giai đoạn hoa rộ tiến hành bắt đầu gây ngập, trì mực nước cm so với bề mặt đất trồng - Các tiêu theo dõi Các tiêu sinh trưởng phát triển: Động thái tăng trưởng chiều cao (cm), động thái (lá/thân chính); Số lượng nốt sần (nốt/cây), khối lượng nốt sần (g) Các tiêu sinh lý: Chỉ số diệp lục SPAD (đo máy SPAD-502, Japan); Hiệu suất huỳnh quang diệp lục (đo máy Chlorophyll luorescence metter); Mức độ rò rỉ ion xác định máy đo EC (Mettle Toledo AG) Tổng số 10 đường kính cm lần nhắc lại rửa làm nhiều lần qua nước cất sau ngâm vào ống nhựa thí nghiệm với dung tích 20 ml nước cất trong điều kiện lắc liên tục nhiệt đồ phòng che tối Sau dung dịch EC lần thứ C1 Ống nhựa thí nghiệm tiếp tục ngâm bể ổn nhiệt 80oC đo EC lần Khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam; Viện Nghiên cứu khoa học Hậu cần quân sự, Học viện Hậu cần Khoa Nông học, trường Đại học Lâm nghiệp (Phân hiệu tỉnh Gia Lai); Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 61 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam - Số 10(119)/2020 C2 Mức độ rị rỉ ion tính theo cơng thức (%) = C1/C2 100 Các yếu tố cấu thành suất suất: Tổng số quả/cây (quả/cây); Tỷ lệ đậu (%); Khối lượng 100 hạt; Năng suất cá thể (g/cây); Mức suy giảm suất; Chỉ số chịu ngập (FTI) Chỉ số chịu ngập (FTI) = Giá trị suất cá thể điều kiện ngập/Giá trị suất cá thể điều kiện đối chứng - Phương pháp xử lý số liệu Số liệu thu thập phân tích xử lý theo chương trình Excel IRRISTAT 5.0 2.3 hời gian địa điểm nghiên cứu hí nghiệm tiến hành nhà lưới Khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam - Trâu Quỳ, Gia Lâm, Hà Nội từ tháng đến tháng năm 2018 III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Ảnh hưởng thời gian gây úng đến số tiêu sinh trưởng 3.1.1 Ảnh hưởng thời gian gây úng đến chiều cao thân heo dõi ảnh hưởng thời gian ngập úng đến chiều cao thân giống đậu tương DT84 ĐT26 kết cho thấy: Trong điều kiện ngập úng chiều cao thân giống bị suy giảm so với không gây úng Tăng thời gian gây úng mức độ suy giảm chiều cao thân giống có xu hướng tăng lên So sánh giống kết cho thấy giống ĐT26 có chiều cao thân cao so với giống DT84 điều kiện bình thường điều kiện ngập úng Hình Ảnh hưởng thời gian gây úng đến chiều cao thân giống đậu tương DT84 (A) ĐT26 (B) 3.1.2 Ảnh hưởng thời gian gây úng đến động thái Hình Ảnh hưởng thời gian gây úng đến động thái giống đậu tương DT84 (A) ĐT26 (B) 62 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 10(119)/2020 heo dõi ảnh hưởng thời gian ngập úng đến số lá/thân giống đậu tương DT84 ĐT26 kết cho thấy: Trong điều kiện ngập úng số lá/ thân giống có xu hướng suy giảm so với không gây úng Tăng thời gian gây úng mức độ suy giảm số lá/thân giống có xu hướng tăng lên So sánh giống kết cho thấy giống ĐT26 có số lá/thân cao so với giống DT84 điều kiện bình thường điều kiện ngập úng 3.1.3 Ảnh hưởng thời gian gây úng đến khả hình thành nốt sần Bảng Ảnh hưởng thời gian gây úng đến khả hình thành nốt sần giống đậu tương DT84 ĐT26 hời gian gây úng (ngày) Giống Số lượng nốt sần (nốt) Khối lượng nốt sần (g) DT84 19,86 0,42 ĐT26 22,21 0,47 DT84 16,24 0,33 ĐT26 19,35 0,39 DT84 14,33 0,30 ĐT26 16,55 0,34 DT84 11,43 0,23 ĐT26 13,65 0,28 CV (%) 3,40 3,30 LSDTG 1,07 0,02 DT84 15,46 0,32 ĐT26 17,94 0,37 1,72 0,02 21,03 0,45 17,79 0,36 10 15,44 0,32 15 12,54 0,25 0,76 0,02 10 15 CT5% Trung bình giống LSDCT5% Trung bình thời gian gây úng LSDTG5% heo dõi ảnh hưởng thời gian ngập úng đến khả hình thành nốt sần giống đậu tương kết cho thấy: Trong điều kiện xử lý úng số lượng khối lượng nốt sần giống đậu tương suy giảm rõ rệt so với công thức không gây úng (đối chứng) Kết tương đồng với kết nghiên cứu đậu xanh tác giả Kumar cộng tác viên (2013); Nguyễn hị Dung cộng tác viên (2019) hời gian gây úng tăng mức độ ảnh hưởng đến hình thành nốt sần nghiêm trọng giống Gây úng ngày có ảnh hưởng đến số lượng khối lượng nốt sần giống nhiên mức độ ảnh hưởng chưa lớn, tăng thời gian gây úng lên đến 15 ngày số lượng khối lượng nốt sần công thức gây úng giảm nhiều so với công thức không gây úng So sánh giống kết cho thấy giống ĐT26 có số lượng khối lượng nốt sần cao so với giống DT84 điều kiện gây úng điều kiện không gây úng 3.2 Ảnh hưởng thời gian gây úng đến số tiêu sinh lý 3.2.1 Ảnh hưởng thời gian gây úng đến số hiệu suất huỳnh quang diệp lục Khơng có thay đổi lớn số hiệu suất huỳnh quang diệp lục qua thời gian theo dõi công thức không gây úng Trong cơng thức gây úng số hiệu suất huỳnh quang diệp lục giống có xu hướng giảm mạnh Ngày cuối sau xử lý úng, hiệu suất huỳnh quang diệp lục giống đạt giá trị thấp Tuy nhiên xử lý úng 15 ngày số hiệu suất huỳnh quang diệp lục giống đạt giá trị thấp khả phục hồi giống sau ngừng gây úng chậm So sánh giống kết cho thấy giống ĐT26 giống có hiệu suất hùynh quang diệp lục điều kiện không gây úng gây úng đạt giá trị cao so với giống DT84 (Hình 3) 3.2.2 Ảnh hưởng thời gian gây úng đến số SPAD Trong điều kiện ngập úng số SPAD có xu hướng giảm xuống So sánh mức thời gian xử lý úng khác kết cho thấy gây úng 15 ngày khơng có khả phục hồi lại số SPAD sau 12 ngày kết thúc gây úng Tuy nhiên, công thức gây úng 10 ngày số SPAD sau 12 ngày kết thúc xử lý úng có khả phục hồi nhanh đạt giá trị gần tương đương so với công thức đối chứng (không gây úng) So sánh giống đậu tương kết cho thấy mức độ suy giảm số SPAD giống ĐT26 thấp so với giống DT84 63 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam - Số 10(119)/2020 Hình Ảnh hưởng thời gian gây úng đến hiệu suất huỳnh quang diệp lục giống đậu tương DT84 ĐT26 sau ngày xử lý úng (A), 10 ngày xử lý úng (B), 15 ngày xử lý úng (C) Hình Ảnh hưởng thời gian úng đến số SPAD giống đậu tương DT84 ĐT26 sau ngày xử lý úng (A), 10 ngày xử lý úng (B), 15 ngày xử lý úng (C) 64 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 10(119)/2020 3.3 Ảnh hưởng thời gian gây úng đến suất yếu tố cấu thành suất 3.3.1 Ảnh hưởng thời gian gây úng đến tổng số hoa/cây, tổng số quả/cây, tỷ lệ đậu khối lượng 100 hạt Xử lý úng làm giảm yếu tố cấu thành suất gồm: tổng số hoa, tổng số quả, tỷ lệ đậu khối lượng 100 hạt giống đậu tương Gây úng 15 ngày ảnh hưởng lớn tới yếu tố cấu thành suất, biểu mức độ suy giảm tiêu cấu thành suất công thức gây úng có xu hướng cao nhiều so với cơng thức gây úng cịn lại So sánh giống kết cho thấy giống ĐT26 có mức độ suy giảm tiêu điều kiện ngập úng thấp so với giống DT84 mức thời gian gây úng Bảng Ảnh hưởng thời gian gây úng đến tổng số hoa/cây, tổng số quả/cây, tỷ lệ đậu khối lượng 100 hạt giống đậu tương DT84 ĐT26 hời gian gây úng (ngày) 10 15 Giống DT84 ĐT26 DT84 ĐT26 DT84 ĐT26 DT84 ĐT26 CV (%) LSDTG CT5% Trung bình giống DT84 ĐT26 LSDCT5% Trung bình thời gian gây úng LSDTG5% 10 15 Tổng số hoa/ (hoa) 45,85 48,67 42,67 44,70 39,70 41,80 35,20 37,70 3,3 1,35 40,86 43,22 1,36 47,26 43,68 40,75 36,45 0,96 3.3.2 Ảnh hưởng thời gian gây úng đến suất cá thể mức suy giảm suất cá Trong điều kiện ngập úng suất cá thể giống đậu tương có xu hướng suy giảm rõ rệt Kết nghiên cứu tương đồng với kết nghiên cứu trước đậu xanh tác giả Amin cộng tác viên (2017); Nguyễn hị Dung cộng tác viên (2019) Kết nghiên cứu thí nghiệm cho thấy, gây úng 15 ngày có mức độ suy giảm suất cá thể công thức gây úng cao nhiều so với thời gian xử lý úng khác Tuy nhiên, đánh giá mức độ suy giảm suất tăng theo mức thời gian gây úng cho thấy: Gây úng ngày, giống DT84 ĐT26 suy giảm suất so với công thức đối chứng tương ứng 23,28% 22,40% Tăng thời gian gây úng lên 10 ngày, giống Tổng số quả/ (quả) 23,50 25,68 19,65 22,58 17,00 19,20 12,30 13,70 4,4 1,6 18,11 20,29 1,33 24,59 21,12 18,10 13,00 1,19 Tỷ lệ đậu (%) 51,25 52,76 46,05 50,51 42,82 45,93 34,94 36,34 43,77 46,39 52,05 48,28 44,38 35,64 - P100 hạt (g) 18,84 17,23 18,32 16,96 17,97 16,46 17,75 16,15 7,0 0,22 18,22 16,70 0,33 18,04 17,64 17,22 16,95 0,16 DT84 ĐT26 suy giảm suất so với công thức đối chứng tương ứng 33,24% 32,27% Tiếp tục tăng thời gian gây úng lên 15 ngày, giống DT84 ĐT26 suy giảm suất so với công thức không gây úng tương ứng 45,83% 43,95% So sánh giống đậu tương kết cho thấy giống ĐT26 có mức suy giảm suất so với công thức đối chứng thấp so với giống đậu tương DT84 tất mức thời gian gây úng Đánh giá số chịu ngập kết cho thấy số chịu ngập gây úng ngày đạt giá trị cao thấp quan sát công thức gây úng 15 ngày So sánh giống kết cho thấy giống ĐT26 giống có số chịu ngập đạt giá trị cao so với giống DT84 tất giai đoạn xử lý 65 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam - Số 10(119)/2020 Bảng Ảnh hưởng thời gian gây úng đến suất cá thể, mức suy giảm suất cá thể số chịu ngập giống đậu tương DT84 ĐT26 hời gian gây úng (ngày) DT84 ĐT26 DT84 ĐT26 DT84 ĐT26 DT84 ĐT26 10 15 CV (%) LSDCT5% LSDTG5% LSDTG Giống CT5% Năng suất cá thể (g/cây) 6,83 9,33 5,24 7,24 4,56 6,31 3,70 5,23 5,0 0,44 0,37 0,52 Mức suy giảm suất (%) 23,28 22,40 33,24 32,37 45,83 43,95 - Chỉ số chịu ngập (FTI) 0,77 0,78 0,67 0,68 0,54 0,56 - IV KẾT LUẬN Ngập úng làm suy giảm chiều cao cây, số lá, nốt sần, số SPAD, hiệu suất huỳnh quang diệp lục dẫn đến làm suy giảm suất giống đậu tương DT84 ĐT26 hời gian gây úng 15 ngày ảnh hưởng nghiêm trọng đến tiêu sinh trưởng, sinh lý suất giống Trong đó, thời gian gây úng ngày ảnh hưởng đến tiêu sinh trưởng, sinh lý suất giống đậu tương So sánh giống kết cho thấy giống ĐT26 có biểu tốt điều kiện úng sinh trưởng, sinh lý suất so với giống DT84 tất mức thời gian gây úng khác TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn hị Dung, Vũ Ngọc hắng, Lê hị Tuyết Châm, Trần Anh Tuấn, Vũ Ngọc Lan, Phạm hị Xuân, Nguyễn Ngọc Quất 2019 Sự phản hồi sinh trưởng, sinh lý suất đậu xanh điều kiện ngập úng Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, số 2(99)/2019: 80-87 Ahmed S., Nawata E and Sakuratani T 2006 Changes of endogenous ABA and ACC, and their correlations to photosynthesis and water relations in mungbean (Vigna radiata L Wilczek cv KPS1) during waterlogging Environmental and Experimental Botany 57(3): 278-284 Amin M.R., Karim M.A., Khaliq Q.A., Islam M.R and Aktar S 2017 he inluence of waterlogging period on yield and yield components of mungbean (Vigna radiata L Wilczek) he Agriculturists, 15 (2):88-100 Dat F., Capelli N., Folzer H., Bourgeade P and Badot P., 2004 Sensing and signaling during plant looding Plant Physiology and Biochemistry 42(4): 273-282 Geofrey Linkemer., James E Board and Mary E Musgrave 1998 Waterlogging efects on growth and yield components in late-planted soybean Crop Sci 33: l576-1584 Kumar P., Pal M., Joshi R and Sairam R 2013 Yield, growth and physiological responses of mung bean [Vigna radiata (L.) Wilczek] genotypes to waterlogging at vegetative stage Physiol Mol Biol Plants, 19 (2): 209-220 Rhine MD., Stevens G., Shannon G., Wrather A., Sleper D 2010 Yield and nutritional responses to waterlogging of soybean cultivation Irrig Sci 28: 135-142 Sairam K., Kumutha D., Ezhilmathi K., Deshmukh S and Srivastava C 2008 Physiology and biochemistry of waterlogging tolerance in plants Biologia Plantarum, 52(3): 401-412 Tomiya Maekawa, Satoshi Shimamura and Shinji Shimada 2011 Efects of short-term waterlogging on soybean nodule nitrogen ixation at diferent soil reductions and temperatures Plant Prod Sci 14(4): 349-358 Efect of waterlogging duration on growth, physiology and yield of soybean Vu Ngoc hang, Nguyen Van Vinh, Vu Ngoc Lan, Le hi Nga, Pham hi Xuan Abstract his study was conducted to examine the efect of waterlogging at lowering stage on growth, physiology and yield of two soybean varieties (DT84 and DT26) under nethouse condition Plants were waterlogged at lowering stage with diferent waterlogging durations (0; 5; 10; 15 days) Waterlogging resulted in decrease of plant height, leaf number, nodule, SPAD value, Fv/Fm ratio, yield and yield components he impact of waterlogging in days was less than that in other waterlogging durations while at 15 days of waterlogging duration seedlings showed large reduction in physiological traits and yield of both varieties Comparing two soybean varieties, DT26 variety had better growth, physiology and yield than DT84 variety at all waterlogging durations Keywords: Soybean, growth, physiology, waterlogging duration, yield Ngày nhận bài: 02/10/2020 Ngày phản biện: 15/10/2020 66 Người phản biện: PGS TS Nguyễn Tấn Hinh Ngày duyệt đăng: 22/10/2020 ... kiện ngập úng Hình Ảnh hưởng thời gian gây úng đến chiều cao thân giống đậu tương DT84 (A) ĐT26 (B) 3.1.2 Ảnh hưởng thời gian gây úng đến động thái Hình Ảnh hưởng thời gian gây úng đến động thái... đến tháng năm 2018 III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Ảnh hưởng thời gian gây úng đến số tiêu sinh trưởng 3.1.1 Ảnh hưởng thời gian gây úng đến chiều cao thân heo dõi ảnh hưởng thời gian ngập úng đến. .. sinh trưởng, sinh lý suất giống Trong đó, thời gian gây úng ngày ảnh hưởng đến tiêu sinh trưởng, sinh lý suất giống đậu tương So sánh giống kết cho thấy giống ĐT26 có biểu tốt điều kiện úng sinh