Phân vi sinh Dasvila có chứa hai chủng vi khuẩn cố định đạm
Azospirillum lipoferum và vi khuẩn phân giải lân Pseudomonas stutzeri và chất phụ gia là vi khuẩn phân giải kali Bacillus subtilus. Chúng có tác dụng cố định đạm tự do (N2) trong không khí chuyển hóa thành đạm hữu dụng và hòa tan lân khó tiêu (CaHPO4, Ca3HPO4, Ca5OHPO4, AlPO4, FePO4) trong đất thành lân dễ tiêu (H3PO4) cung cấp 100% lượng lân giúp cây lúa hấp thụ tốt trong quá trình sinh trưởng và phát triển cho cây lúa. Theo kết quả nghiên cứu
13
của Võ Hùng Nhiệm (2012) nhận định phân vi sinh Dasvila với cơ chế tác động của vi khuẩn Azospirillum lipoferum có khả năng cố định đạm N2 (chiếm 78%) chuyển hóa thành đạm vô cơ ammonia (NH3) cho cây trồng hấp thụ và chuyển hóa thành dạng đạm N hữu cơ (acid amin) để sử dụng cho bản thân, nhờ sự xúc tác của enzyme nitrogenase. Ngoài ra, các chủng vi khuẩn còn tổng hợp được kích thích tố sinh trưởng thực vật như IAA (Indole-3-acetic acid), cytokinin, auxin, khích thích sự phát triển của cây, tăng hệ thống rễ, gia tăng năng suất và kháng lại một số vi sinh vật gây hại (Suzuki et al., 2003). Sử dụng phân vi sinh Dasvila thời gian dài có tác dụng cải tạo đất, tăng độ phì nhiêu cho đất, không ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường sống. Thí nghiệm của Cao Ngọc Điệp et al. (2009) khi chủng vi khuẩn cố định đạm
Azospirillum lipoferum và vi khuẩn hòa tan lân Pseudomonas stutzeri bón bổ sung 50 kg N + 30 kg P2O5 + 30 kg K2O/ha năng suất đạt 4,6-4,7 tấn/ha tương đương với lúa chỉ bón phân hóa học đạt 4,6 tấn/ha. Theo kết quả nghiên cứu Cao Ngọc Điệp et al. (2010) phân vi sinh Dasvila dạng viên khi chủng ba dòng vi khuẩn cố định đạm Azospirillum lipoferum, vi khuẩn hòa tan lân và tổng hợp IAA
Pseudomonas stutzeri, vi khuẩn chuyển hóa kali Bacillus subtilus kết hợp bón 25 kg N/ha + 15 kg P2O5/ha lúa cho năng suất tương đương với đối chứng bón phân hóa học 100 kg N/ha + 60 kg P2O5/ha + 30 kg K2O/ha. Kết quả thí nghiệm của Nguyễn Hữu Hiệp et al. (2010) nghiệm thức có chủng vi khuẩn cố định đạm và vi khuẩn hòa tan lân trong phân vi sinh Dasvila bón bổ sung 50% phân đạm cho năng suất tương đương với đối chứng bón 100% phân đạm. Kết quả thí nghiệm của Hà Đăng Khoa (2010) nghiệm thức có chủng phân vi sinh Dasvila bón bổ sung 50% lượng phân hóa học cho năng suất không khác biệt so với đối chứng bón 100% lượng phân hóa học.
14
CHƢƠNG 2
PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP 2.1 Phƣơng tiện
2.1.1 Thời gian và địa điểm thí nghiệm
Thí ngiệm được thực hiện trong vụ Đông Xuân từ tháng 11 năm 2012 đến tháng 02 năm 2013, tại nhà lưới thuộc Bộ môn Khoa học Cây trồng, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ.
2.1.2 Giống lúa
Giống lúa OM5464 được chọn từ tổ hợp lai OM3242/OM2490, nông dân ưa thích và được canh tác khá nhiều trong một vài vụ gần đây tại ĐBSCL. Giống OM5464 thời gian sinh trưởng ngắn khoảng 85-90 ngày. Đây là giống lúa thấp cây 80-90cm, dạng hình đẹp, đẻ nhánh khá, bông đóng hạt trung bình, tỉ lệ chắc cao, trọng lượng nghìn hạt trung bình 25-26 g, hạt gạo dài, trong, ít bạc bụng, cơm khô khi nguội. Giống OM5464 chống chịu rầy nâu và bệnh đạo ôn tốt, chống chịu bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá khá. Đây là giống lúa dễ canh tác, thích hợp trên nhiều loại đất, chống chịu điều kiện nhiễm mặn khoảng 0,3- 0,4% tốt (Lê Thị Dự, 2009).
2.1.3 Bồn thí nghiệm
Lúa được trồng trong ô thí nghiệm, có tất cả 9 ô. Mỗi ô có diện tích 4 m2
, ứng với mỗi cạnh là 2 m. Trong mỗi ô có 2 khung cố định, mỗi khung có 0,25 m2.
Hình 2.1 Bồn thí nghiệm
2 m
15
2.1.4 Thời tiết
Bảng 2 Đặc điểm khí hậu thành phố Cần Thơ từ 10/2012-01/2013 (cục thống kê thành phố Cần Thơ, 2013)
Thời gian Nhiệt độ (0
C) Số giờ nắng (giờ) Lượng mưa (mm) Độ ẩm (%) Tháng 10 Tháng 11 Tháng 12 Tháng 01 27,6 28,3 27,9 26,2 200,8 210,7 244,9 209,6 200,6 15,8 16,0 15,1 84 81 78 78
2.1.5 Phân bón và thuốc bảo vệ thực vật
Đạm urea (NH2)2CO chiếm 46% N; Supe Lân Long Thành Ca(H2PO4)2
16% P2O5; Chlorua Kali KCl 60% K2O; Phân vi sinh Dasvila (vi khuẩn cố định đạm Azospirillum lipoferum và hòa tan lân Pseudomonas stutzeri; đạt mật số >109
tế bào/ml).
Thuốc trừ sâu: Catex 1.8EC
Thuốc trừ bệnh: Filia 525SE, Tilt Super 300EC.
2.1.6 Một số dụng cụ khác
Cân điện tử Sartoius CP 3202 g (sai số 0,01 g);máy đo ẩm độ hạt Riceter 411 (Nhật); tủ sấy Sibata SPN 600; bình xịt thuốc, máy bơm nước, bao giấy, thước,…và các dụng cụ khác.
16
2.2 Phƣơng pháp thí nghiệm 2.2.1 Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên một nhân tố. Gồm 3 nghiệm thức (đối chứng, chủng hạt, chủng rễ), mỗi nghiệm thức có 3 lần lặp lại.
Chủng hạt Chủng rễ Đối chứng
Đối chứng Chủng hạt Chủng hạt
Chủng rễ Đối chứng Chủng rễ
Ghi chú:
Đối chứng: Không chủng (100 kg N/ha, 60 kg P2O5/ha và 30 kg K2O/ha)
Chủng hạt: Chủng Dasvila vào hạt (1 lít Dasvila trộn đều cho 12 kg lúa giống đã nảy mầm 2-3 mm) kết hợp (50 kg N/ha, 30 kg P2O5/ha và 30 kg K2O/ha)
Chủng rễ: Chủng Dasvila vào rễ (1 lít Dasvila + 4 lít nước ngâm 12 kg rễ mạ 16-18 ngày đã rữa sạch) kết hợp (50 kg N/ha, 30 kg P2O5/ha và 30 kg K2O/ha)
Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm
2.2.2 Chuẩn bị đất và hạt giống
Cuốc đất khoảng 20 cm, phơi khô 2 tuần và cho ngập nước 2-3 ngày, đánh bùn và trang mặt đất cho bằng phẳng. Sau đó, bón 100% lân theo sơ đồ bố trí thí nghiệm trước khi gieo 1-2 ngày. Ngâm hạt giống trong 24 giờ, ủ trong 36 giờ. Cân 1/3 lượng hạt giống đã ủ trộn với phân vi sinh Dasvila (1 lít Dasvila trộn đều cho 12 kg lúa giống đã nảy mầm 2-3 mm) và ủ thêm 3 giờ. Đối với thí nghiệm chủng rễ, sau khi mạ được 16-18 ngày nhổ và rửa sạch, sau đó ngâm rễ vào phân vi sinh Dasvila (1 lít Dasvila + 4 lít nước ngâm 12 kg rễ mạ 16-18 ngày đã rữa sạch) trong 3 giờ, rồi đem cấy.
2.2.3 Gieo hạt
Hạt lúa đã nảy mầm 2-3 mm đem gieo thành hàng (20 cm x 15 cm), hạt giống còn lại gieo xung quanh khung thí nghiệm để sử dụng khi cần.
2.2.4 Bón phân
Phân được bón theo công thức 100 N + 60 P2O5 + 30 K2O (kg/ha). Có chủng phân vi sinh Dasvila bón theo công thức 50 N + 30 P2O5 + 30 K2O (kg/ha). Chia làm 4 đợt bón:
17
Bón thúc 1: 25% N + 50% K2O, thời điểm 10 ngày sau khi gieo (NSKG) Bón thúc 2: 50% N, lúc 20 NSKG
Bón nuôi đòng: 25% N + 50% K2O, lúc 40 NSKG
2.2.5 Chăm sóc
Làm cỏ bằng tay trong khung thí nghiệm. Giữ nước 2-3 cm nước mặt đến trước khi thu hoạch 7-10 ngày thì ngưng tưới.
2.2.6 Phòng trừ sâu bệnh
Theo dõi thường xuyên các thí nghiệm để kịp thời phát hiện và phòng trừ sâu bệnh. Hóa chất được sử dụng trong thí nghiệm: Catex 1.8EC (trừ sâu cuốn lá, sâu vẽ bùa), Filia 525SE (trừ bệnh đạo ôn), Tilt Super 300EC (phòng ngừa bệnh lem lép hạt).
2.2.7 Quản lý chim chuột
Chim và chuột gây hại là hai đối tượng cần được quan tâm trong suốt thời gian làm thí nghiệm. Để đảm bảo kết quả thí nghiệm nên sử dụng rào chắn ngăn cản chuột và lưới phía trên cản chim.
2.2.8 Thu hoạch
Khi lúa có khoảng 85% số hạt chín thì bắt đầu thu hoạch. Sau khi thu hoạch nhanh chóng hạ ẩm độ hạt xuống 14-15% bằng cách phơi hạt.
2.3 Các chỉ tiêu theo dõi 2.3.1 Chỉ tiêu nông học 2.3.1 Chỉ tiêu nông học 2.3.1.1 Chiều cao cây
Chiều cao cây lúa (cm) được ghi nhận ở các thời điểm 10, 20, 40, 60 NSKG và lúc thu hoạch. Đo chiều cao lúa từ gốc sát mặt đất đến tận chóp lá cao nhất, đo 15 cây trong khung cố định thí nghiệm sau đó tính chiều cao trung bình của 15 cây.
2.3.1.2 Số chồi/m2
Số chồi/m2
được ghi nhận ở các thời điểm 20, 40 và 60 NSKG. Đếm toàn bộ số chồi có 2 lá thật (cao khoảng 2-4 cm) trong khung cố định.
2.3.2 Các thành phần năng suất 2.3.2.1 Số bông/m2 2.3.2.1 Số bông/m2
Ghi nhận bằng cách đếm tổng số bông trong hai khung (0,5 x 0,5 m) cố định vào thời điểm thu hoạch rồi nhân cho hai.
18
2.3.2.2 Số hạt/bông
Ghi nhận bằng cách đếm tổng số hạt (chắc và lép) của các cây chỉ tiêu chia cho tổng số các cây chỉ tiêu.
Số hạt/bông =
2.3.2.3 Phần trăm hạt chắc (%)
% hạt chắc = x 100%
2.3.2.4 Trọng lƣợng 1.000 hạt (g)
Sau khi hạt lúa được tách riêng lẻ với nhau, tiến hành đếm 1.000 hạt chắc rồi đem cân (cân điện tử) chính xác trọng lượng 1.000 hạt chắc này (w) sau đó xác định ẩm độ hạt lúc cân bằng máy đo ẩm độ (Riceter 411) rồi qui đổi ra trọng lượng 1.000 hạt chắc ở ẩm độ 14% (W14%). Công thức: W14% = w(100-H%)/86 Trong đó: W14%: trọng lượng 1.000 hạt chắc ở ẩm độ 14% (g) w: trọng lượng 1.000 hạt chắc lúc cân (g) H%: ẩm độ hạt lúc đo.
2.3.3 Năng suất thực tế và chỉ số thu hoạch 2.3.3.1 Năng suất thực tế (tấn /ha, 14%) 2.3.3.1 Năng suất thực tế (tấn /ha, 14%)
Tiến hành thu các cây lúa trong ô, tách hạt đem cân và đo ẩm độ hạt rồi quy đổi về trọng lượng hạt ở 14%.
Công thức: W14% = w(100-H%)/86 Trong đó:
W14%: trọng lượng hạt ở ẩm độ 14% (g) w: trọng lượng hạt ban đầu (g)
H%: ẩm độ hạt lúc đo.
2.3.3.2 Chỉ số thu hoạch (HI)
Được tính trên cùng đơn vị diện tích và ẩm độ 14%. Số hạt chắc các cây chỉ tiêu Tổng số hạt các cây chỉ tiêu
Tổng số hạt các cây chỉ tiêu Tổng số cây chỉ tiêu
19 HI =
Trọng lượng hạt chắc (g)
Sinh khối toàn cây: trọng lượng khô của các bộ phận cây lúa trên mặt đất (trừ rễ) (g).
2.3.4 Chỉ tiêu rễ lúa
2.3.4.1 Chiều dài nhất của rễ (cm)
Khi thu lúa xong cho nước ngập sâu 4-5 cm để ngâm qua 2-3 ngày, bứng chuyển đất mang rễ trong khung cố định qua thao lớn có nước và tách nhẹ cẩn thận để có thể lấy nguyên bộ rễ lúa nguyên vẹn, rồi tiến hành đo chiều dài nhất của rễ.
2.3.4.2 Trọng lƣợng khô của rễ (14%)
Sau khi đo chiều dài rễ, tiếp theo đó cắt ngang cổ rễ đem cân lấy trọng lượng ban đầu, rồi sấy khô đến khi trọng lượng rễ không thay đổi. Quy ra công thức:
W14% = wd(100-A%)/86 Trong đó: A% = wd - ws
W14%: trọng lượng rễ ở 14% (g) wd: trọng lượng rễ ban đầu (g) ws: trọng lượng rễ lúc 0% ẩm độ (g)
2.4 Phân tích số liệu thống kê
Các số liệu thí nghiệm được tính toán và xử lý bằng phầm mềm Microsoft 2007. Tính thống kê số liệu bằng phần mềm SPSS 11.5, dùng phép thử Duncan để so sánh sự khác biệt giữa các nghiệm thức ở mức ý nghĩa 5%.
Sinh khối toàn cây (trừ rễ) Trọng lượng hạt chắc
20
CHƢƠNG 3
KẾT QUẢ THẢO LUẬN 3.1 Ghi nhận tổng quan
Thí nghiệm được thực hiện trên đất phù sa, thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa. Trong thời gian thực hiện thí nghiệm, yếu tố nhiệt độ và số giờ nắng rất thích hợp với sinh thái của cây lúa, nên lúa trong thí nghiệm sinh trưởng và phát triển tốt. Cây lúa bắt đầu tăng nhanh khoảng từ 20-40 ngày sau khi gieo (NSKG), thể hiện bằng sự gia tăng chiều cao và số chồi. Đến giai đoạn 40-60 NSKG, chiều cao tiếp tục gia tăng do sự vươn dài của các lóng trên cùng và số chồi có khuynh hướng giảm xuống do các chồi vô hiệu dần dần chết đi. Từ giai đoạn 60 NSKG (Hình 3.1) đến thu hoạch, cây lúa tập trung dinh dưỡng cho giai đoạn sinh sản và chín nên chiều cao tăng chậm và số chồi giảm. Do ẩm độ tương đối cao nên sâu, bệnh cũng phát triển tương đối nhiều như là sâu cuốn lá, sâu vẽ bùa và bệnh đạo ôn. Mặc dù, sâu bệnh tương đối nhiều nhưng không ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây lúa do phòng trừ kịp thời và đúng lúc.
Hình 3.1 Lúa ở giai đoạn 60 ngày sau khi gieo
3.2 Đặc tính nông học 3.2.1 Chiều cao cây 3.2.1 Chiều cao cây
Vào thời điểm 10 NSKG, chiều cao cây lúa ở các nghiệm thức không có sự khác biệt thống kê. Chiều cao cây lúa dao động từ 21,0-21,3 cm (Bảng 3.1). Nguyên nhân là do trong thời gian này cây lúa chủ yếu sử dụng chất dinh dưỡng dự trữ trong hạt nên hầu như không chịu tác động dinh dưỡng từ môi
21
trường bên ngoài (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). Ngoài ra, các yếu tố như nhiệt độ, ánh sáng, chế độ nước của các nghiệm thức là giống nhau. Các nghiệm thức có chủng hoặc không chủng phân vi sinh Dasvila đều có chiều cao tương đương nhau do hoạt động cố định đạm và phân giải lân của hai dòng vi khuẩn
Azospirillum lipoferum và Pseudomonas stutzeri trong Dasvila chưa cao. Tương tự kết quả thí nghiệm của Hà Đăng Khoa (2010) hoạt động xâm nhiễm và thành lập tập đoàn vi khuẩn chỉ mới bắt đầu trong thời gian này, nên mật số vi khuẩn có khả năng cố định đạm và hòa tan lân khó tan thành lân dễ tan còn rất thấp.
Ở thời điểm 20 NSKG, chiều cao cây lúa ở các nghiệm thức có sự khác biệt thống kê ở mức ý nghĩa 5%. Nghiệm thức đối chứng có chiều cao cây lúa (33,2 cm) không có sự khác biệt so với nghiệm thức chủng hạt (32,3 cm), nhưng có sự khác biệt thống kê so với nghiệm thức chủng rễ (26,0 cm) (Bảng 3.1). Từ kết quả cho thấy, cùng một phương pháp gieo sạ, nghiệm thức có chủng phân vi sinh Dasvila bón bổ sung 50 N + 30 P2O5 + 30 K2O (kg/ha) có chiều cao tương đương với bón 100 N + 60 P2O5 + 30 K2O (kg/ha). Vi khuẩn cố định đạm và vi khuẩn hòa tan lân trong phân vi sinh Dasvila ở nghiệm thức chủng hạt đã thích nghi được với môi trường và hoạt động tích cực đem lại hiệu quả cho chiều cao cây ở nghiệm thức này, nên chiều cao của cây lúa tương đương với nghiệm thức đối chứng. Từ thời điểm này dinh dưỡng trong hạt không còn, cây lúa bắt đầu hút dinh dưỡng từ môi trường ngoài.
Bảng 3.1 Chiều cao (cm) của giống lúa OM5464 ở các thời điểm sinh trưởng theo phương pháp chủng phân vi sinh Dasvila trồng trong nhà lưới vụ Đông Xuân 2012-2013
Nghiệm thức Ngày sau khi gieo (NSKG)
10 20 40 60 Thu hoạch Đối chứng 21,3 33,2a 67,2 89,7 92,1 Chủng hạt 21,3 32,3a 61,0 88,5 88,3 Chủng rễ 21,0 26,0b 59,4 87,2 86,6 F ns * ns ns ns CV (%) 1,70 8,27 8,57 3,7 4,45
Ghi chú: Trong cùng một cột, các số có chữ theo sau giống nhau thì khác biệt không ý nghĩa thống kê qua kiểm định Duncan; *: khác biệt thống kê ở mức ý nghĩa 5%, ns: khác biệt không ý nghĩa thống kê. Đối chứng: 100 N + 60 P2O5 + 30 K2O kg/ha; chủng hạt, chủng rễ: Dasvila + 50 N + 30 P2O5 + 30 K2O kg/ha.
Theo kết quả Bảng 3.1 cho thấy, ở thời điểm 40 NSKG, chiều cao tiếp tục gia tăng ở các nghiệm thức và giữa các nghiệm thức không có sự khác biệt
22
thống kê. Chiều cao cây lúa tương đương nhau, dao động từ 59,4-67,2 cm. Cả 2 phương pháp chủng phân vi sinh Dasvila bón bổ sung 50 N + 30 P2O5 + 30 K2O (kg/ha) đều mang lại cho cây lúa đủ dinh dưỡng nên chiều cao của cây lúa tương đương so với nghiệm thức đối chứng bón 100 N + 60 P2O5 + 30 K2O (kg/ha). Trong thời gian này, vi khuẩn cố định đạm và vi khuẩn hòa tan lân ở nghiệm thức chủng rễ thích nghi được với môi trường và hoạt động tích cực giúp cho cây lúa có chiều cao tương đương so với nghiệm thức chủng hạt và đối chứng. Qua đó cho thấy hai dòng vi khuẩn Azospirillum lipoferum (vi khuẩn cố định đạm) và vi khuẩn Pseudomonas stutzeri (vi khuẩn hòa tan lân) có trong phân vi sinh Dasvila hoạt động có hiệu quả giúp giảm 50% lượng phân đạm và lân bón cho cây mà vẫn đảm bảo chiều cao gia tăng tương đương với bón 100% lượng phân đạm và lân.
Theo kết quả của Bảng 3.1, chiều cao cây tiếp tục gia tăng ở thời điểm 60 NSKG và không có sự khác biệt thống kê giữa các nghiệm thức. Chiều cao cây ở thời điểm này tương đương nhau, dao động từ 87,2-89,7 cm. Điều này