Ảnh hưởng của vi khuẩn cố định nitơ lên năng suất và chất lượng hạt đậu nành

MỤC LỤC

Kinh tế

Nhờ hệ thống cộng sinh với vi khuẩn nốt sần nên cây đậu nành có khả năng cố định đạm từ không khí để phục vụ cho sự sinh trưởng và phát triển, do đó mà nó bù đắp lại cho đất một lượng đạm cao tạo điều kiện thuận lợi cho các vụ canh tác tiếp theo (Ovalle và ctv, 1996, trích dẫn bởi Trương Thị Minh Giang, 2006). Theo Vừ-Tũng Xuõn (1984), nhờ sự cộng sinh với vi khuẩn nốt sần, cõy đậu nành có khả năng cố định một lượng đạm đáng kể từ khí nitơ (N2) tự do trong không khí, để đáp ứng một phần nhu cầu của cây và bồi dưỡng đạm cho đất.

Yêu cầu sinh thái cây đậu nành 1. Đất trồng

Ánh sáng và nhiệt độ

Theo dự tính dài hạn của nhà nước thì ĐBSCL với đất đai màu mỡ, khí hậu thích hợp, trong tương lai sẽ trở thành vùng sản xuất đậu nành trọng điểm của cả nước với tiềm năng ước lượng khoảng 500 - 600 ngàn ha. Theo Ngô Thị Đào (1989), đạm từ khí trời được các vi sinh vật cộng sinh với rễ cây họ đậu cố định dưới dạng đạm hữu cơ và sau khi chúng chết đi lượng đạm đó được giải phóng làm giàu cho đất.

Nước

* Ánh sáng: Cây đậu nành là một cây ngắn ngày điển hình nên ánh sáng là yếu tố ảnh hưởng mạnh. Trong thời kỳ ra hoa và hình thành hạt, số giờ chiếu sáng thích hợp là từ 6 – 12 giờ/ngày.

Kỹ thuật trồng đậu nành 1. Giống

    Ở giai đoạn đầu sinh trưởng, thiếu nước có ảnh hưởng ít hơn so với giai đoạn ra hoa và hình thành quả vì ở giai đoạn này nếu thiếu nước sẽ làm cho hoa rụng nhiều, thời gian tạo hạt kéo dài, năng suất và phẩm chất hạt bị giảm (Ngô Thế Dân và ctv, 1999). Ở Việt Nam, theo một số tài liệu cho biết đã phát hiện nấm bệnh từ những năm 1940 và hiện nay bệnh có mặt và gây hại trên tất cả các vùng trồng đậu nành từ Bắc vào Nam (Ngô Thế Dân và ctv, 1999).

    Ảnh hưởng của đạm và lân lên sự sinh trưởng, phát triển, năng suất và phẩm chất đậu nành

    Ảnh hưởng của đạm

    Khi đạm được cung cấp cao nhưng các nguyên tố khác như lân và kali thiếu, đưa đến tình trạng mất cân đối về dưỡng chất, triệu chứng thừa đạm càng gia tăng, cây dễ đổ ngã, dễ nhiễm sâu bệnh. Tuy nhiên các loại cây họ đậu không cần cung cấp N cao vì có khả năng tổng hợp N2 trong khí quyển do sự cộng sinh của vi khuẩn Rhizobium trong rễ.

    Ảnh hưởng của lân

    Lân được hấp thụ trong suốt giai đoạn sinh trưởng của cây trồng, phần lớn lân dùng cho hạt phát triển sẽ được cây hấp thụ từ trước, tích trữ ở lá, thân và cuống rồi sau chuyển vào hạt. Nếu bị thiếu lân cây phát triển kém, còi cọc và chậm lớn, ít phân cành, lá cứng, phiến lá nhỏ, bộ rễ kém phát triển, thân cây mỏng, màu lá sạm xuống, trong lá thiếu lân thường hình thành sắc tố anthocynin làm cho lá có màu đỏ tím, rìa lá đôi khi bị dợn sóng.

    Vi khuẩn nốt sần và hoạt động cung cấp đạm cho cây đậu nành 1. Cơ chế sự xâm nhiễm vi khuẩn nốt sần vào rễ cây họ đậu

      - Giai đoạn xâm nhiễm: Rhizobium xuyên sâu vào bên trong lông hút làm dây xâm nhiễm phát triển, dây xâm nhiễm này được tạo thành từ màng tế bào chất có chứa dịch nhầy đông đặc, tại đây các vi khuẩn tăng cường hoạt động của mình. - Giai đoạn thành thục của nốt sần: Các Rhizobium được giải phóng trong tế bào chất nhờ sự tụt vào của màng sinh chất của dây xâm nhiễm và chính dây xâm nhiễm này lại tạo thành màng bọc bao quanh vi khuẩn. Theo nghiên cứu của Cao Ngọc Điệp và ctv (1997), vi khuẩn Bradyrhizobium japonicum G49 (có nguồn gốc từ CIRAD) thí nghiệm trên đậu nành MTĐ176 tại Chợ Mới, An Giang thì cây đậu nành trong 30 ngày đầu, nẩy mầm tốt, phát triển bình thường, lá xanh tốt do chúng nhận được nguồn dinh dưỡng dồi dào trong đất, nhất là trong đất có hàm lượng N tổng số khá cao.

      Một số nghiên cứu ứng dụng phân vi sinh cố định đạm trên đậu nành Nhiều cây họ đậu có tính rất chuyên biệt, chúng có thể tạo nốt sần với nhiều dòng vi khuẩn nốt sần khác nhau, nhưng sự tăng trưởng của chúng chỉ phát triển mạnh khi nào các nốt sần được dòng vi khuẩn nốt sần đặc biệt tạo ra. Theo kết quả nghiên cứu của Trần Văn Sanh và ctv (1996), về hiệu quả của phân vi sinh Vidana và phân khoáng vô cơ trên đậu nành MTĐ176, trồng trên đất phù sa nghèo dưỡng chất tỉnh Đồng Tháp cho thấy phân chủng Vidana kết hợp với phân khoáng vô cơ theo cụng thức 20N – 60P2O5 – 30K2O tạo nờn hiệu quả rừ rệt khi chủng cho đậu nành. Phạm Thị Phương Lan và ctv (2000), đã tiến hành thí nghiệm so sánh hiệu lực cộng sinh của một số chủng vi khuẩn cố định đạm (Rhizobium fredii SB75 có nguồn gốc từ Ấn Độ, Bradyrhizobium japonicum SB102 có nguồn gốc từ Mỹ, Rhizobium fredii SB83, Bradyrhizobium sp. SB174 và Rhizobium fredii SB177 có nguồn gốc tại Việt Nam) đến sinh trưởng, năng suất của đậu nành tại huyện Ô Môn, Cần Thơ kết luận rằng chủng SB83 được ly trích từ đất 2 lúa – 1 đậu nành tại xã Phước Thới, huyện Ô Môn khi chủng chế phẩm vi sinh cho đậu nành trồng trên đất tại địa phương này đã làm gia tăng các chỉ tiêu như trọng lượng khô trên thân lá (35%), các yếu tố cấu thành năng suất như số trái/cây là 33%, tỷ lệ trái 3 hạt là 57% và năng suất của đậu nành tăng so với đối chứng là 48,7%.

      Vì vậy việc chủng phân vi sinh cho cây đậu nành không những tiết kiệm một lượng lớn phân N hóa học mà còn giảm được một lượng phân N đáng kể từ 50 – 100 kg/ha cho vụ lúa trồng tiếp liền sau (Trần Phước Đường và ctv, 1980) do lượng đạm sinh học của đậu nành cố định để lại.

      Hình 1: Sự xâm nhiễm vi khuẩn nốt sần vào rễ cây họ đậu
      Hình 1: Sự xâm nhiễm vi khuẩn nốt sần vào rễ cây họ đậu

      Hiệu quả kết hợp của việc chủng vi khuẩn cố định đạm và vi khuẩn hòa tan lân lên năng suất và phẩm chất hạt đậu nành

      Hiệu quả kết hợp của việc chủng vi khuẩn cố định đạm và vi khuẩn hòa tan lân.

      PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Thời gian và địa điểm thực hiện

      • Vật liệu và phương pháp thí nghiệm 1. Vật liệu
        • Trọng lượng tươi và vật chất khô của thân lá đậu nành ở 45 ngày sau khi gieo 1. Trọng lượng tươi của thân lá đậu nành ở 45 ngày sau khi gieo
          • Quan sát nốt sần ở giai đoạn 45 ngày sau khi gieo 1. Số lượng nốt sần
            • Các loại sâu bệnh chính trong quá trình thí nghiệm 1. Sâu gây hại chính trong quá trình thí nghiệm

              Ở thời vụ này đầu vụ gặp thời tiết khô hạn, tuy nhiên do gần nguồn nước tưới nên vẫn đảm bảo đủ nước cho cây đậu nành sinh trưởng và phát triển tốt, cuối vụ khi thu hoạch từ 14/3 – 18/3 gặp mưa liên tục nên cũng ảnh hưởng đến thu hoạch và phẩm chất hạt đậu nành. Đối với các loại cây trồng thì chiều cao cũng thể hiện sự sinh trưởng của cây, ở 15 NSKG, giai đoạn này nghiệm thức T6 có chiều cao chênh lệch hơn so với các nghiệm thức còn lại, tuy nhiên sự khác biệt này không có ý nghĩa thống kê ở mức 5%, chiều cao của cây biến thiên từ 11,2 cm – 12,7 cm (Bảng 4). Từ đó cho thấy khi có chủng vi khuẩn cố định đạm và vi khuẩn hòa tan lân đã cung cấp đủ dinh dưỡng cho cây đậu nành sinh trưởng và phát triển nên không làm ảnh hưởng đến ngày trổ và ngày kết thúc trổ so với nghiệm thức không có chủng chế phẩm vi sinh.

              Vật chất khô của thân lá đậu nành giai đoạn 45 ngày sau khi gieo ở các nghiệm thức có chủng kết hợp vi khuẩn cố định đạm và vi khuẩn hòa tan lân cho thấy hàm lượng vật chất khô/cây cao hơn so với nghiệm thức chỉ chủng vi khuẩn cố định đạm và nghiệm thức đối chứng. Hiệu quả của việc chủng các loại vi khuẩn cho đậu nành được đánh giá bằng sự tăng tích lũy đạm và tăng tích lũy của vật chất khô trên thân lá đậu nành nhằm mục đích đánh giá khả năng để áp dụng việc chủng các loại vi khuẩn này cho đậu nành trong việc giảm lượng phân đạm bón vào. Theo Freire (1976), trích dẫn bởi Cao Ngọc Điệp và ctv (1997), bón quá nhiều phân đạm sẽ làm cho cây đậu phát triển tốt nhưng cả cây đậu chủ và vi khuẩn chủ yếu sử dụng nguồn đạm này mà phát triển thay vì cộng sinh hữu hiệu và cố định đạm.

              Theo kết quả nghiên cứu trước đây của Trương Thị Minh Giang (2006), về việc chủng vi khuẩn cố định đạm (Bradyrhizobium japonicum) và vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) đến năng suất và phẩm chất đậu nành trồng trên đất phù sa Cần Thơ thì các nghiệm thức có chủng vi khuẩn cũng cho trọng lượng tươi của nốt sần cao hơn nghiệm thức không chủng. Kết quả trên cũng được tìm thấy ở nghiên cứu của Trần Yên Thảo và ctv (1997), trên đất đỏ và đất xám vùng Đông Nam Bộ cho thấy khi có nhiễm Rhizobium cho đậu nành cũng làm gia tăng trọng lượng khô của nốt sần (tăng 2,1 lần so với nghiệm thức đối chứng không chủng). Như vậy, tưới thêm dung dịch vi khuẩn hòa tan lân ở 40 NSKG cho tỷ lệ trái 3 hạt/cây tương đương nghiệm thức chủng vi khuẩn cố định đạm kết hợp với bón 20, 30, 60 kg P2O5/ha, chứng tỏ vi khuẩn hòa tan lân đã cung cấp đủ lân cho cây đậu nành.

              Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
              Sơ đồ bố trí thí nghiệm: