Số liệu của cỏc thớ nghiệm được xử lý và phõn tớch trờn mỏy tớnh theo chương trỡnh IRRISTAT ver. 5.0 và chương trỡnh Microsoft Excel.
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIấN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả đỏnh giỏ khả năng chịu hạn
3.1.1. Kết quả đỏnh giỏ khả năng chịu hạn trong điều kiện phũng thớ nghiệm 3.1.1.1. Kết quả đỏnh giỏ khả năng chịu hạn nhõn tạo ở giai đoạn nảy mầm
Hiện nay, cú nhiều tỏc giả đó đưa ra những phương phỏp khỏc nhau để xỏc định giỏn tiếp khả năng chịu hạn của giống lỳa. Dựa trờn nguyờn lý về tớnh chịu hạn cú liờn quan đến khả năng giữ nước của nguyờn sinh chất tế bào, nồng độ dịch bào và chức năng của màng tế bào, cụ thể là nguyờn lý về sự thẩm thấu: Nước sẽ chuyển dịch từ nơi cú thế nước cao (nồng độ dung dịch thấp) đến nơi cú thế nước thấp (nồng độ dung dịch cao), tiến hành xử lý cỏc mẫu hạt giống lỳa bằng dung dịch KClO3 3% và dung dịch PEG 40% trong vũng 48 giờ. Thớ nghiệm được thực hiện với cỏc tế bào sống nhằm đỏnh giỏ sự hỳt nước để nảy mầm, sự phỏt triển của rễ mầm của cỏc loại hạt giống khỏc nhau.
Kết quả phõn tớch phương sai về chỉ tiờu tỷ lệ nảy mầm ở cả 2 loại húa chất đều cho thấy cỏc cụng thức khỏc nhau cú độ nảy mầm khỏc nhau và sự khỏc nhau cú ý nghĩa. Kết quả cụ thể về ảnh hưởng của húa chất xử lý đến tỷ lệ nảy mầm và tỉ lệ rễ mầm đen hộo của cỏc mẫu giống thớ nghiệm được trỡnh bày ở bảng 3.1.
Bảng 3.1. Tỷ lệ nảy mầm của hạt và tỉ lệ rễ mầm đen hộo khi xử lý bằng dung dịch KClO3 và dung dịch PEG
KH Tỉ lệ nảy mầm (%) Tỉ lệ rễ mầm đen hộo (%)
KClO3 PEG KClO3 PEG
G1 70,67cdef 72,32cdef 15,35 def 19,43abcd G2 72,67 cdef 70,19 cde 14,34 cdef 20,63 abcd G3 70,11 cdef 66,78 bcd 18,10f 16,50 abcd G4 71,40 cdef 73,39 cdef 13,80 cdef 18,40 abcd G5 94,45 g 89,61 gh 8,78 ab 8,23 a G6 75,33efg 75,45 defg 14,84 def 17,7 abcd G7 81,00 fg 78,36 defg 13,05 bcde 14,97 abcd G8 73,33 def 83,16 efgh 13,77 cdef 14,00 cbcd G9 86,67 fg 86,72 fgh 11,12 abcd 14,47 abcd G10 73,33 def 66,67 bcd 15,53 ef 17,63 abcd G11 85,44 fg 90,04gh 10,15 abc 10,09 abc G12 57,78 bcde 60,00 abc 15,53 ef 22,57 abcd G13 95,56 g 94,46 h 8,31 a 8,95 ab G14 53,33 bcd 58,89 abc 17,33 ef 25,03 bcd G15 47,78 ab 46,67 a 8,78 ab 26,92 d G16 32,61 a 46,67 a 17,33ef 28,59 d G17 52,22 abc 52,33 ab 15,17 def 25,30 cd G18 46,67 ab 53,33 ab 15,41 def 24,17 abcd LSD0,05 10,84 7,56 2,1 6,7 CV% 9,5 6,5 9,4 22,3
Ghi chỳ: Cỏc giỏ trị trong cựng cột cú cựng ký hiệu chữ cỏi khụng sai khỏc nhau ở mức cú ý nghĩa 0,05
a) Kết quả đỏnh giỏ tỷ lệ nảy mầm
Số liệu trong bảng 3.1 cho thấy:
+ Đối với thớ nghiệm sử dụng húa chất KCLO3: Tỷ lệ nảy mầm của cỏc mẫu giống biến động lớn từ 32,61% đến 95,56%. Mẫu cú tỷ lệ nảy mầm lớn nhất là G13, đạt 95,56%, cỏc mẫu giống G5,G6, G7 và G11 cú tỷ lệ nảy mầm tương đương với mẫu giống G13 và tương đương với giống đối chứng G9 đạt 86,72 %(mức g). Mẫu giống cú tỷ lệ nảy mầm thấp nhất là G16, đạt 32,61%. Cỏc
mẫu giống khỏc như G15, G17 và G18 cú tỷ lệ nảy mầm tương đương với mẫu giống G16 (mức a).
+ Thớ nghiệm sử dụng húa chất PEG: Tỷ lệ nảy mầm của cỏc mẫu giống biến động từ 46,67% đến 94,46%. Mẫu giống cú tỷ lệ nảy mầm cao nhất là G13 đạt 94,46%, tiếp đến là G5 đạt 89,61%. Cỏc mẫu giống G8, G11 cú tỷ lệ nảy mầm tương đương với 2 mẫu giống trờn và tương đương với đối chứng G9 đạt 86,72 % (mức h). Cỏc mẫu giống cú tỷ lệ nảy mầm thấp gồm G12, G14, G15, G17, G18, những mẫu giống này cú tỷ lệ nảy mầm tương đương với mẫu giống cú tỷ lệ nảy mầm thấp nhất G16 đạt 46,67% (mức a). Như vậy, khả năng chịu độc và khả năng hỳt nước của cỏc loại hạt giống là khỏc nhau, dẫn tới tỷ lệ nảy mầm trong điều kiện hạn là khỏc nhau .
b) Kết quả quan sỏt sự phỏt triển của rễ mầm cho thấy:
+ Thớ nghiệm sử dụng húa chất KCLO33%
- Cú sự sai khỏc tương đối về tỷ lệ % rễ mầm bị đen(hộo) giữa cỏc mẫu hạt giống thớ nghiệm. Điều đú cú nghĩa là cỏc giống lỳa khỏc nhau thỡ khả năng chịu độc và giữ nước của mụ tế bào khỏc nhau, sự khỏc nhau đú cụ thể như sau:
Mẫu giống cú tỷ lệ rễ mầm bị đen hoặc hộo cao nhất là G3(18,10%), cỏc mẫu giống G12, G14, G16, G18 là những mẫu cú tỷ lệ rễ mầm bị đen /hộo tương đương với mẫu giống G3 (mức f). Mẫu giống cú tỷ lệ này thấp nhất là G13 đạt 8,31 %, G5, G11, là những mẫu cú tỷ lệ rễ bị đen /hộo tương đương với G13 (mức a) và những mẫu giống này cũng tương đương với đối chứng G9 đạt 11,12 % (mức a).
+ Tỷ lệ rễ mầm bị đen (hộo) ở thớ nghiệm sử dụng PEG: Ở thớ nghiệm này hầu hết cỏc mẫu giống đều cú tỷ lệ rễ mầm bị đen hoặc hộo cao hơn ở thớ nhiệm sử dụng KCLO3. Cỏc mẫu giống G14, G15, G16, G17, G18 là những mẫu cú tỷ lệ rễ mầm bị đen hoặc hộo cao nhất, trung bỡnh trờn 25 % tương đương với mẫu giống cú tỷ lệ rễ mầm bị đen hộo cao nhất là G16 đạt 28,59% (mức d). Cỏc mẫu giống cũn lại trung bỡnh rễ mầm bị đen (hộo) dưới 20 %, đặc biệt là mẫu giống G5 (8,23 %). Cỏc mẫu giống G13, G11 và giống đối chứng G9 cú tỷ lệ rễ mầm bị đen hộo tương đương với G5 (mức a).
Từ kết quả trờn kết hợp với quan sỏt cỏc mẫu trong quỏ trỡnh làm thớ nghiệm đưa tới kết luận sau:
- Cỏc mẫu giống cú tỷ lệ rễ mầm bị đen (hộo) cao là cỏc mẫu giống cú tỷ lệ nảy mầm thấp và trung bỡnh. Rễ của chỳng bị chựn ngắn, khụng thể dài ra,chúp rễ thõm đen hoặc túp lại và khụng quan sỏt thấy lụng hỳt.
- Ngược lại, những mẫu giống cú tỷ lệ rễ mầm hộo thấp sẽ cú tỷ lệ nảy mầm cao và cú bộ rễ mầm phỏt triển khỏe, dài, to mập. Riờng mẫu giống G5 cú chiều dài rễ mầm rất dài 12-15cm, G11 thỡ tuy rễ mầm khụng dài, 7-8 cm, nhưng mẫu giống này cú đặc điểm rễ rất trắng, đều và phõn thành rất nhiều nhỏnh.
- Một số mẫu giống cú tỷ lệ nảy mầm khỏ cao nhưng đồng thời cú tỷ lệ rễ mầm bị đen hoặc hộo khỏ lớn như G1, G2, G3,G4, G6,G10. Ở cỏc mẫu giống này mầm vẫn đều, khỏe nhưng về sau rễ mầm nhanh chúng bị hộo vỡ chúp rễ bị đen nờn khụng hỳt được nước .
3.1.1.2. Kết quả đỏnh giỏ khả năng chịu hạn nhõn tạo ở giai đoạn mạ
Chịu hạn của cõy trồng núi chung và cõy lỳa núi riờng đặc biệt là cõy lỳa cạn mang tớnh đa gen. Những giống lỳa cú khả năng chịu hạn thường cú bộ rễ khỏe, dài mập. Đõy là đặc điểm giỳp cõy lỳa dễ dàng thu nhận được những phõn tử nước ớt ỏi trong đất để duy trỡ sự sống. Do đú, đặc điểm của bộ rễ là một trong những chỉ tiờu quan trọng trong việc tuyển chọn giống lỳa chịu hạn [68]. Ngoài ra, khả năng chịu hạn cũn phụ thuộc vào khối lượng khụ của bộ rễ và đõy cũng là chỉ tiờu được nhiều tỏc giả quan tõm, tỷ lệ chất khụ lớn đồng nghĩa với việc tớch lũy chất tan trong tế bào lớn. Chỳng tụi đó tiến hành nghiờn cứu một số chỉ tiờu như: tỷ lệ rễ mạ bị đen , tỷ lệ rễ mạ hộo, khối lượng tươi của rễ, khối lượng tươi của thõn lỏ, khối lượng khụ của rễ, khối lượng khụ của thõn lỏ, chiều dài rễ, tỷ số chịu hạn (T = khối lượng khụ của rễ/khối lượng khụ của thõn lỏ) của cõy mạ 3 lỏ sau khi xử lý ở cỏc ngưỡng thời gian gõy hạn khỏc nhau.
a)Tỷ lệ rễ mạ bị đen hoặc bị hộo ở giai đoạn mạ
Thớ nghiệm ngõm rễ mạ 3 lỏ trong dung dịc KClO3 1%. Quan sỏt và đếm số rễ mạ bị hộo sau 8 giờ xử lý. Kết quả được thể hiện ở bảng 3.2
Bảng 3.2. Tỷ lệ rễ mạ bị đen hoặc hộo khi xử lý trong dung dịch KCLO3 1% KH Tỷ lệ rễ mạ bị đen /hộo KCLO3(1%) G1 0,15abc G2 0,20 abc G3 0,28 bc G4 0,14 abc G5 0,11 abc G6 0,10 abc G7 0,07 ab G8 0,15 abc G9 0,13 abc G10 0,14 abc G11 0,04 a G12 0,28c G13 0,03 a LSD0,05 0,18 CV% 9,1
Ghi chỳ: Cỏc giỏ trị trong cựng cột cú cựng ký hiệu chữ cỏi khụng sai khỏc nhau ở mức cú ý nghĩa 0,05 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Kết quả quan sỏt sự phỏt triển của rễ mạ cho thấy:
- Cú sự sai khỏc cú ý nghĩa về tỷ lệ rễ mạ bị hộo giữa cỏc mẫu giống lỳa thớ nghiệm. Điều đú cú nghĩa là cỏc giống khỏc nhau thỡ khả năng chịu độc và giữ nước của mụ tế bào khỏc nhau, cụ thể như sau: Mẫu giống G13 cú tỷ lệ rễ mạ bị hộo khi ngõm trong dung dịch KCLO3 1% là thấp nhất đạt dưới 3%. Cỏc mẫu giống G11, G5, G6, G7 và giống đối chứng G9 là những giống cú tỷ lệ rễ mạ hộo tương đương với mẫu giống G13(cựng mức a).
- Ngược lại, một số mẫu giống khỏc như G3, G8, G9, G10, G4 cú tỷ lệ rễ mạ hộo cao cựng mức(c) với mẫu giống cú tỷ lệ rễ mạ bị hộo cao nhất là G12 đạt 28%, điều này được giải thớch là do khi ngõm trong dung dịch cú nồng độ cao hơn dịch bào của cỏc tế bào rễ, phần lớn cỏc rễ bị teo túp ở nhiều nơi, đặc biệt là phần đầu rễ. Điều đú cho thấy khả năng giữ nước của cỏc tế bào mụ rễ của những mẫu giống lỳa này kộm. Đõy cũng là cỏc mẫu giống cú tỷ lệ nảy mầm thấp và tỷ lệ rễ mầm đen/ hộo cao ở phần xử lý hạt.
b) Tỷ lệ thiệt hại cỏc giụ́ng lỳa ở giai đoạn mạ dưới tỏc động của hạn
Qua bảng số liệu 3.3 cho thấy: Cỏc mẫu giống nghiờn cứu đều cú tỷ lệ thiệt hại tăng dần theo thời gian và thể hiện rừ ở 7 và 9 ngày gõy hạn, cụ thể:
+ Sau 3 ngày gõy hạn: Mẫu giống cú tỷ lệ thiệt hại cao nhất là G3 đạt 2,97%. Mẫu giống G12 cú mức độ thiệt hại tương đương với G3 (mức e). Giống cú tỷ lệ thiệt hại thấp nhất là giống đối chứng G9 đạt 0%. Cỏc mẫu giống G5, G11, G13 cú tỷ lệ thiệt hại tương đương với giống G9 (mức a). Cỏc mẫu giống cũn lại cú tỷ lệ thiệt hại ở mức độ trung bỡnh từ mức c đến mức d (1,34% đến 2,2%) . + Sau 5 ngày gõy hạn tỷ lệ thiệt hại đều tăng lờn ở cỏc mẫu giống. Mẫu giống cú tỷ lệ thiệt hại cao nhất vẫn là G12 đạt 15, 58 %, hai mẫu giống G3 và G4 cú mức thiệt hại tương đương với G12 (cựng mức g), G5 là mấu giống cú tỷ lệ thiệt hại thấp nhất đạt 5,40% (mức a). Tiếp đến là mẫu giống G13 đạt 6,98%. Cỏc mẫu giống cựng mức thiệt hại tương đương với G13 và tương đương với đối chứng (G9) là G1, G11 chỳng cựng đạt mức b.
Bảng 3.3. Tỷ lệ thiệt hại do hạn của cỏc mẫu giống lỳa ở giai đoạn mạ
KH Hạn 3 ngày Hạn 5 ngày Hạn 7 ngày Hạn 9 ngày
G1 1,35 c 8,08 bc 13,92 a 33,06 c G2 1,46 c 13,11f 18,49 bc 37,08 d G3 2,97 e 15,52g 20,74 d 41,67 e G4 1,47 c 13,96fg 23,42 e 29,51 b G5 0,00 a 5,40 a 13,28 a 20,35 a G6 1,50 c 12,40ef 19,73 cd 29,26 b G7 1,39 c 10,9 de 18,43 bc 28,53 b G8 1,36 c 9,57 cd 18,08 b 20,28 a G9 0,00 a 7,89 bc 13,79 a 22,17 a G10 2,20 d 10,88de 19,97 cd 38,15 de G11 0,00 a 8,16 bc 14,22 a 21,10 a G12 3,14 e 15,58g 22,63 e 40,01de G13 0,00 a 6,98 ab 13,91 a 20,80 a LSD0,05 0,31 1,90 1,42 2,85 CV% 13,5 10,6 4,7 5,8
Ghi chỳ: Cỏc giỏ trị trong cựng cột cú cựng ký hiệu chữ cỏi khụng sai khỏc nhau ở mức cú ý nghĩa 0,05
+ Sau 7 ngày gõy hạn mức thiệt hại của cỏc mẫu giống đều tăng lờn từ 5% đến 10%, mẫu giống cú tỷ lệ thiệt hại cao nhất là G4 đạt 23, 42% (mức e), cựng mức với G4 là mẫu giống G12 đạt 22,63%. Mẫu giống cú tỷ lệ thiệt hại thấp nhất là G5 đạt 13,28%. Cỏc mẫu giống cú mức thiệt hại tương đương với G5 gồm cú G1,G9, G13, G11 (mức a).
+ Sau 9 ngày gõy hạn: Giữa cỏc mẫu giống đều cú mức thiệt hại tăng lờn. Hai mẫu giống luụn cú mức thiệt hại cao và tăng mức độ thiệt hại nhiều qua cỏc lần theo dừi là G12, G3. Riờng mẫu giống G12 tăng từ 3,13 % (ở ngày gõy hạn đầu tiờn ) đến 40% (ở 9 ngày gõy hạn). G3 tăng từ 2,97% % lờn đến 41 %. Mẫu giống cú mức thiệt hại cao nhất trong giai đoạn này là G8 đạt 20,28%. Cỏc mẫu giống cựng mức thiệt hại với G8 là G9, G11, G13 (cựng mức a).
c) Khả năng giữ nước, khả năng phục hồi và chiều dài rễ của cỏc mẫu giống lỳa ở giai đoạn mạ dưới tỏc động của hạn
Dưới tỏc động của hạn , hàm lượng nước trong tế bào giảm gõy tổn thương chất nguyờn sinh và cỏc bào quan của tế bào, làm tổn thương đến cỏc quỏ trỡnh sống của cõy. Ở cỏc giống khỏc nhau cú phản ứng khỏc nhau để giảm hoặc trỏnh tổn thương do hạn.
Ở ngày gõy hạn thứ nhất chưa cú ảnh hưởng nhiều đến khả năng giữ nước của lỏ. Cỏc mẫu giống đều ở mức a. Đến ngày thứ 3 cỏc lỏ cú hiện tượng cuộn lại và hộo ỏ một số mẫu giống. Khối lương thõn, lỏ bắt đầu giảm. Mẫu giống cú khả năng giữ nước cao nhất là G5 đạt 96,20%. Cỏc mẫu giống G6, G7, G9, G11, G13 cú khả năng giữ nước tương đương với G5 (mức d). Mẫu giống cú khả năng giữ nước thấp nhất là G12 đạt 70,67% (mức a). Cỏc mẫu giống cũn lại cú khả năng giữ nước ở mức khỏ trung bỡnh từ 78% đến 81%.
Bảng 3.4. Khả năng giữ nước của cỏc mẫu giống lỳa ở giai đoạn mạ
Giống Khả năng giữ nước
Hạn 1ngày Hạn 3 ngày Hạn 5 ngày Hạn 7 ngày
G1 98,69 81,71bc 63,03 cde 45,42 a G2 98,89 80,36 bc 64,14 de 57,59 bc G3 98,05 78,42 b 56,48 b 49,14 a G4 97,85 80,60 bc 62,26 cde 50,49 a G5 99,34 96,20 d 72,31 g 65,16 d G6 99,70 94,11 d 64,74 de 57,56 bc G7 99,51 94,23 d 0,64 de 60,67 bcd G8 98,69 84,92 c 60,55 bcd 55,91 b G9 99,29 95,28 d 70,95fg 63,02 d G10 98,24 79,74 bc 58,15 bc 50,34 a G11 99,71 93,13 d 66,85 ef 61,59 cd G12 97,43 70,67 a 51,72 a 50,54 a G13 99,07 94,86 d 70,21 fg 63,07 d LSD0,05 0,67 0,57 0,47 0,48 CV% 4,1 3,9 4,4 5
Ghi chỳ: Cỏc giỏ trị trong cựng cột cú cựng ký hiệu chữ cỏi khụng sai khỏc nhau ở mức cú ý nghĩa 0,05
Sau 5 đến 7 ngày gõy hạn cỏc lỏ cuộn lại, bị hộo và khụ phớa ngọn nhiều hơn, khối lượng thõn lỏ giảm mạnh. Kết quả cho thấy, cỏc mẫu giống G5, G9, G7,G11,G13 cú khả năng giữ nước cao qua cỏc ngày gõy hạn và tương đương với mẫu giống cú khả năng giữ nước cao nhất là G5 ,72,31% (mức g) ở giai đoạn 5 ngày gõy hạn và 63,02% (mức d) ở 7 ngày gõy hạn. Những mẫu giống cú khả năng giữ nước thấp là G1, G4, G3, G10, G12, khả năng giữ nước xấp xỉ 50% lượng nước trong thõn lỏ. Cỏc mẫu giống này cú khả năng giữ nước tương đương mẫu giống G3 đạt 40,14 % (mức a).
d) Khả năng phục hồi sau hạn của cỏc mẫu giống lỳa ở giai đoạn mạ
Bảng 3.5. Khả năng phục hồi sau hạn của cỏc mẫu giống lỳa ở giai đoạn mạ
KH
Khả năng phục hồi
Hạn 3 ngày Hạn 5 ngày Hạn 7 ngày Hạn 9 ngày
G1 84,67 bcd 84,67 bcd 73,67 ab 66,67 a
G2 84,33 bcd 84,33 bcd 70,00 a 67,00 a
G3 78,00 a 78,00 a 70,33 a 65,67 a
G4 85,77 cd 85,77 cd 76,33 abc 69,33 ab (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
G5 97,00 e 97,00 e 86,33 bc 80,00 d
G6 84,33 abcd 84,33 abcd 77,33 abc 68,33 a
G7 86,00 cd 86,00 cd 81,33 abc 69,33 ab
G8 88,00 d 88,00 d 84,33 bc 71,00 abc
G9 95,67 e 95,67 e 83,33 abc 77,00 bcd