3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.2.1. Sự biến động hàm lượng đường khử trong quá trình gây hạn ở
đoạn cây mầm
Hàm lượng đường khử trong mầm đậu tương được trình bày ở bảng 3.5. Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng đường khử có sự khác nhau giữa các giống và hàm lượng đường tăng trong giai đoạn hạt nảy mầm khi xử lý sau 2
ngày hạn đến 6 ngày hạn. Khi gây hạn bằng dung dịch đường sucrose tạo áp suất thẩm thấu 7 atm thì các công thức thí nghiệm có hàm lượng đường khử cao hơn so với công thức đối chứng. Điều này chứng tỏ cây đậu tương đã có phản ứng tích cực trước điều kiện thiếu nước. Ngoài ra, sự tăng lên về hàm lượng đường khử trong mầm đậu tương còn tùy thuộc vào từng giống khác nhau.
Bảng 3.5. Hàm lượng đường khử trong mầm đậu tương của các giống thí nghiệm (%)
Giống
Hàm lượng đường khử (%)
Gây hạn Phục hồi
2 ngày 4 ngày 6 ngày 1 ngày 2 ngày 3 ngày
ĐT12 ĐC 0,97±0,009 1,01±0,009 1,12±0,002 1,08±0,006 1,11±0,006 1,11±0,005 TN 1,02±0,004 1,18±0,006 1,31±0,008 1,26±0,010 1,13±0,007 1,12±0,007 % ĐC 105,15% 117,20% 116,50% 117,25% 101,98% 100,63% ĐTDH.01 ĐC 0,99±0,007 1,07±0,005 1,09±0,006 1,14±0,006 1,18±0,005 1,21±0,004 TN 1,16±0,005 1,29±0,003 1,43±0,004 1,32±0,006 1,19±0,04 1,22±0,02 % ĐC 117,17% 120,41% 131,62% 115,51% 100,70% 100,58% ĐTDH.03 ĐC 1,03±0,004 1,1±0,003 1,11±0,006 1,1±0,005 1,17±0,003 1,19±0,005 TN 1,2±0,009 1,35±0,006 1,61±0,008 1,43±0,006 1,26±0,005 1,2±0,003 % ĐC 116,50% 123,11% 144,59% 130,04% 107,89% 100,76%
Sau 2 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử ở giống ĐT12 tăng 5,15% so với đối chứng, tỷ lệ này ở giống ĐTDH.01 là 17,17% và ở giống ĐTDH.03 là 16,50%. Ở giai đoạn này, mức độ tăng về hàm lượng đường khử của giống ĐTDH.01 và ĐTDH.03 là hoàn toàn vượt trội so với giống ĐT12 và sự gia tăng không chênh lệch đáng kể giữa 2 giống ĐTDH.01 và giống ĐTDH.03.
Sau 4 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử trong mầm ở cả 3 giống đều tăng lên rõ rệt. Với giống ĐT12 hàm lượng đường khử đã tăng lên 17,20% so với lô đối chứng, giống ĐTDH.01 tăng 20,41%; tỷ lệ tăng cao nhất thể hiện rõ ở giống ĐTDH.03, tăng 23,11% so với đối chứng.
Sau 6 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử ở giống ĐT12 tăng 16,5% so với đối chứng, giống ĐTDH.01 tăng 31,62% và tăng cao nhất vẫn là giống ĐTDH.03, tăng 44,59% so với đối chứng.
Qua kết quả nghiên cứu trên, sự biến động hàm lượng đường khử của các giống đậu tương là khác nhau và được sắp xếp theo chiều tăng so với đối chứng như sau: ĐTDH.03 > ĐTDH.01 > ĐT12.
Đồ thị 3.5. Sự biến động hàm lượng đường khử trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây mầm
Sau khi tưới nước trở lại, hàm lượng đường khử có sự biến động qua các ngày phục hồi. Cụ thể, giống ĐT12, sau 1 ngày phục hồi, hàm lượng đường khử có trong mẫu thí nghiệm cao hơn đối chứng là 17,25%, sau 2 ngày cao hơn 1,98% và cao hơn 0,63% sau 3 ngày. Giống ĐTDH.01, sự khác biệt giữa làm lượng đường khử có trong mầm giữa lô đối chứng và lô thí nghiệm sau 1 ngày, 2 ngày và 3 ngày lần lượt là 115,51%, 100,7% và 100,58%. Giống ĐTDH.03, sự khác biệt này cũng có sự biến đổi qua từng ngày phục hồi. Cụ thể qua mỗi ngày phục hồi, hàm lượng đường khử có trong mầm đậu tương giảm dần. Sau 1 ngày phục hồi, sự khác biệt đạt 130,04%; sau 2 ngày và 3 ngày, sự khác biệt giảm dần lần lượt xuống còn 107,89% và 100,76%.
0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 2 N G À Y 4 N G À Y 6 N G À Y 1 N G À Y 2 N G À Y 3 N G À Y G Â Y H Ạ N P H Ụ C H Ồ I HÀ M L Ư ỢNG ĐT12 ĐC ĐT12 TN ĐTDH.01 ĐC ĐTDH.01 TN ĐTDH.03 ĐC ĐTDH.03 TN
Như vậy có sự biến động hàm lượng đường khử trong mầm đậu tương trong quá trình gây hạn và phục hồi. Điều này chứng tỏ cây đậu tương đã có những biến đổi sinh lý, hóa sinh mạnh mẽ trước điều kiện thiếu nước. Kết quả nghiên cứu này cũng phù hợp với những kết quả trước đây khi nghiên cứu về khả năng chịu hạn ở một số giống đậu tương của Hà Tiến Sỹ (2007) [24].
3.2.2. Sự biến động hàm lượng đường khử trong quá trình gây hạn ở giai đoạn cây non đoạn cây non
Kết quả nghiên cứu về hàm lượng đường khử ở giai đoạn cây non trong quá trình gây hạn và phục hồi được trình bày cụ thể ở bảng 3.6 và đồ thị 3.6.
Bảng 3.6. Hàm lượng đường khử trong lá đậu tương ở giai đoạn cây non (%) Giống
Hàm lượng đường khử (%)
Gây hạn Phục hồi
2 ngày 4 ngày 6 ngày 1 ngày 2 ngày 3 ngày
ĐT12 ĐC 1,03±0,008 1,05±0,010 1,09±0,010 1,15±0,011 1,15±0,009 1,17±0,011 TN 1,15±0,010 1,46±0,010 1,59±0,006 1,38±0,009 1,23±0,008 1,13±0,009 % ĐC 111,34% 138,38% 145,95% 120,66% 107,68% 96,15% ĐTDH.01 ĐC 1,10±0,006 1,16±0,009 1,17±0,013 1,17±0,013 1,18±0,009 1,21±0,008 TN 1,19±0,009 1,44±0,009 1,63±0,010 1,43±0,011 1,27±0,008 1,19±0,011 % ĐC 108,35% 124,81% 139,48% 122,14% 106,93% 98,35% ĐTDH.03 ĐC 1,12±0,010 1,17±0,012 1,18±0,009 1,22±0,009 1,22±0,012 1,21±0,008 TN 1,23±0,010 1,56±0,008 1,78±0,008 1,55±0,007 1,35±0,014 1,27±0,013 % ĐC 110,48% 134,05% 151,06% 127,03% 110,99% 104,55%
Từ kết quả ở bảng 3.6, chúng tôi nhận thấy hàm lượng đường khử tăng dần qua các ngày gây hạn. Hàm lượng đường khử tăng cao nhất ở mỗi giống đều thể hiện rõ nhất sau 6 ngày gây hạn. Tuy nhiên không có biến động lớn về sự gia tăng hàm lượng đường khử ở giai đoạn cây non so với giai đoạn mầm.
Sau 2 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử ở giống ĐT12 tăng 11,34% so với đối chứng, tỷ lệ này ở giống ĐTDH.01 là 8,35% và ở giống ĐTDH.03 là 10,48%.
Sau 4 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử ở giống ĐT12 đã tăng lên 38,38% so với lô đối chứng, giống ĐTDH.01 tăng 24,81% so với đối chứng, giống ĐTDH.03 có hàm lượng đường khử tăng nhiều nhất, tăng 34,05% so với đối chứng.
Sau 6 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử ở giống ĐT12 tăng 45,95% so với đối chứng, giống ĐTDH.01 tăng 39,48% so với đối chứng và tăng cao nhất ở giai đoạn này là giống ĐTDH.03 với tỷ lệ tăng là 51,06% so với đối chứng.
Đồ thị 3.6. Sự biến động hàm lượng đường khử trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây non
Như vậy, trong điều kiện thiếu nước, hàm lượng đường khử tăng nhiều ở giai đoạn cây non. Đặc biệt ở giai đoạn này, mức độ tăng lên của hàm lượng đường khử có trong lá có sự thay đổi giữa giống ĐT12 và giống ĐTDH.01, mức độ tăng hàm lượng đường khử của các giống so với đối chứng được sắp xếp theo thứ tự như sau: ĐTDH.03 > ĐT12 > ĐTDH.01.
Ở giai đoạn phục hồi, kết quả ở bảng 3.6 cho thấy, hàm lượng đường khử trong lá giảm dần qua các ngày phục hồi và có sự khác biệt giữa các lô đối chứng và lô thí nghiệm. Cụ thể, ở giống ĐT12, sau 1 ngày và 2 ngày phục
0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2 N G À Y 4 N G À Y 6 N G À Y 1 N G À Y 2 N G À Y 3 N G À Y G Â Y H Ạ N P H Ụ C H Ồ I HÀ M L ƯỢ NG ĐT12 ĐC ĐT12 TN ĐTDH.01 ĐC ĐTDH.01 TN ĐTDH.03 ĐC ĐTDH.03 TN
hồi, hàm lượng đường khử ở lô thí nghiệm cao hơn lô đối chứng lần lượt là 20,66% và 7,68%. Qua 3 ngày phục hồi, hàm lượng đường khử ở mẫu thí nghiệm đã giảm xuống thấp hơn so với mẫu đối chứng là 3,85%. Ở giống ĐTDH.01, sau 1 ngày phục hồi và 2 ngày phục hồi, hàm lượng đường khử có trong mẫu thí nghiệm còn cao hơn 22,14% và 6,93% so đối chứng. Sau 3 ngày phục hồi, hàm lượng đường có trong mẫu thí nghiệm thấp hơn mẫu đối chứng 2,65%. Ở giống ĐTDH.03, hàm lượng đường khử có trong mẫu thí nghiệm sau 1 ngày phục hồi vẫn còn cao hơn so với mẫu đối chứng là 27,03%. Tuy nhiên, sự khác biệt này đã giảm dần qua các ngày tiếp theo, chỉ còn cao hơn đối chứng là 10,99% và 4,55% tương ứng sau 2 ngày và 3 ngày phục hồi.
3.2.3. Sự biến động hàm lượng đường khử trong quá trình gây hạn ở giai đoạn cây ra hoa đoạn cây ra hoa
Kết quả nghiên cứu về hàm lượng đường khử được trình bày ở bảng 3.7.
Bảng 3.7. Hàm lượng đường khử trong lá cây đậu tương ở giai đoạn cây ra hoa (%)
Giống
Hàm lượng đường khử (%)
Gây hạn Phục hồi
2 ngày 4 ngày 6 ngày 1 ngày 2 ngày 3 ngày
ĐT12 ĐC 1,06±0,013 1,13±0,021 1,15±0,022 1,16±0,016 1,16±0,015 1,17±0,012 TN 1,17±0,012 1,53±0,018 1,67±0,016 1,46±0,014 1,25±0,013 1,19±0,019 % ĐC 109,80% 135,3% 145,03% 126,35% 107,41% 101,80% ĐTDH.01 ĐC 1,14±0,009 1,16±0,020 1,16±0,012 1,16±0,018 1,17±0,011 1,17±0,016 TN 1,26±0,009 1,56±0,012 1,75±0,014 1,57±0,013 1,26±0,012 1,2±0,014 % ĐC 111,37% 134,98% 151,04% 135,11% 108,24% 102,48% ĐTDH.03 ĐC 1,15±0,014 1,15±0,018 1,17±0,018 1,17±0,007 1,17±0,017 1,17±0,012 TN 1,32±0,015 1,59±0,010 1,8±0,012 1,58±0,013 1,34±0,023 1,21±0,011 % ĐC 114,88% 137,83% 152,51% 135,45% 114,07% 103,41%
Kết quả nghiên cứu cho thấy có sự biến động về hàm lượng đường khử ở giai đoạn cây ra hoa tương tự như giai đoạn nảy mầm và cây non, nghĩa là
thời gian gây hạn càng dài thì hàm lượng đường khử càng tăng lên và mức độ tăng phụ thuộc vào từng giống. Cụ thể như sau:
Đối với giống ĐT12, sau 2 ngày gây hạn (độ ẩm đất khoảng 70%), hàm lượng đường khử có trong mẫu thí nghiệm tăng 9,8% so với mẫu đối chứng, tăng 35,3% sau 4 ngày gây hạn và tăng cao nhất sau 6 ngày, đạt 45,03%.
Đối với giống ĐTDH.01, hàm lượng đường khử tăng 11,37% so với đối chứng sau 2 ngày gây hạn, tăng 34,98% sau 4 ngày gây hạn và tăng cao nhất sau 6 ngày gây hạn, đạt 51,04%.
Đối với giống ĐTDH.03, sau 2 ngày và 4 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử ở mẫu thí nghiệm tăng lên so với mẫu đối chứng lần lượt là 14,88% và 37,83% và tăng cao nhất sau 6 ngày, đạt 52,51% so với đối chứng.
Như vậy, khi gây hạn thì hàm lượng đường khử của 3 giống đều tăng hơn so với đối chứng. Trong đó, hàm lượng đường khử ở giống ĐTDH.03 tăng nhiều hơn so với giống ĐTDH.01, giống ĐT 12 tăng ít nhất. Tuy nhiên không có biến động lớn về sự gia tăng hàm lượng đường khử ở giai đoạn cây non so với giai đoạn mầm.
Đồ thị 3.7. Sự biến động hàm lượng đường khử trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây ra hoa
1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2 N G À Y 4 N G À Y 6 N G À Y 1 N G À Y 2 N G À Y 3 N G À Y G Â Y H Ạ N P H Ụ C H Ồ I HÀ M L ƯỢ NG ĐT12 ĐC ĐT12 TN ĐTDH.01 ĐC ĐTDH.01 TN ĐTDH.03 ĐC ĐTDH.03 TN
Kết quả nghiên cứu cho thấy, dưới sự tác động của điều kiện hạn, cây đậu tương đã có phản ứng tích cực để trả lời lại kích thích của môi trường. Phản ứng này được thực hiện bằng cách thay đổi áp suất thẩm thấu nội bào thông qua sự biến động hàm lượng đường khử nội bào. Ở giai đoạn này, mức độ tăng lên của hàm lượng đường khử của các giống so với đối chứng được sắp xếp theo thứ tự như sau: ĐTDH.03 > ĐTDH.01 > ĐT12.
Ở giai đoạn phục hồi của giai đoạn ra hoa, hàm lượng đường khử trong lá đậu tương thí nghiệm diễn ra tương tự như giai đoạn mầm và giai đoạn cây non, đó là hàm lượng đường khử càng giảm sau nhiều ngày tưới nước và tương đương đối chứng sau 3 ngày tưới nước phục hồi.
Ờ giống ĐT12, sau 1 ngày và 2 ngày phục hồi, hàm lượng đường khử ở lô thí nghiệm cao hơn lô đối chứng lần lượt là 26,35% và 7,41%. Qua 3 ngày phục hồi, hàm lượng đường khử ở mẫu thí nghiệm đã giảm xuống, chỉ còn cao hơn đối chứng 1,8%. Với mức độ tin cậy 95%, có thể khẳng định không có sự khác biệt giữa hàm lượng đường khử có trong mẫu thí nghiệm và mẫu đối chứng sau 3 ngày phục hồi.
Ở giống ĐTDH.01, hàm lượng đường khử có trong mẫu thí nghiệm cũng giảm qua các ngày phục hồi tương tự như ĐT12. So với mẫu đối chứng, sau 1 ngày phục hồi và 2 ngày phục hồi, hàm lượng đường khử có trong mẫu thí nghiệm cao hơn lần lượt là 35,11% và 8,24%. Sau 3 ngày phục hồi, hàm lượng đường có trong mẫu thí nghiệm cao hơn mẫu đối chứng là 2,48%.
Ở giống ĐTDH.03, hàm lượng đường khử có trong mẫu thí nghiệm sau 1 ngày phục hồi cao hơn so với mẫu đối chứng là 35,45%. Tuy nhiên, sự khác biệt này đã giảm dần qua các ngày phục hồi tiếp theo, chỉ cao hơn đối chứng là 14,07% (sau 2 ngày) và 3,41% (sau 3 ngày).
3.2.4. Sự biến động hàm lượng đường khử trong quá trình gây hạn ở giai đoạn cây tạo quả đoạn cây tạo quả
Ở giai đoạn tạo quả, cây đậu tương nói riêng và thực vật nói chung rất nhạy cảm với điều kiện thiếu nước. Sự thiếu nước dẫn đến rụng hoa, rụng quả và giảm kích thước hạt. Trong thời gian xảy ra thiếu nước, quang hợp của cây giảm. Nếu thiếu nước xảy ra trước giai đoạn hạt phát triển, sau đó bù nước thì quang hợp có thể phục hồi, sinh trưởng có thể trở lại bình thường và hạt có thể phát triển tới kích thước bình thường (theo Trần Văn Điền, 2007) [7]. Như vậy, việc đánh giá khả năng chịu hạn của cây ở giai đoạn ra hoa tạo quả có ý nghĩa rất quan trọng trong việc chọn giống. Vì đây là giai đoạn then chốt quyết định đến năng suất cây trồng.
Kết quả nghiên cứu hàm lượng đường khử trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây tạo quả được trình bày ở bảng 3.8 và đồ thị 3.8.
Bảng 3.8. Hàm lượng đường khử trong lá cây đậu tương ở giai đoạn cây tạo quả (%)
Giống
Hàm lượng đường khử (%)
Gây hạn Phục hồi
2 ngày 4 ngày 6 ngày 1 ngày 2 ngày 3 ngày
ĐT12 ĐC 0,97±0,011 1,02±0,023 1,05±0,015 1,05±0,018 1,06±0,012 1,05±0,018 TN 1,12±0,013 1,35±0,018 1,56±0,018 1,38±0,026 1,18±0,015 1,05±0,013 % ĐC 115,46% 131,45% 148,76% 131,38% 111,44% 102,97% ĐTDH.01 ĐC 1,03±0,016 1,03±0,013 1,05±0,013 1,06±0,023 1,06±0,012 1,06±0,016 TN 1,26±0,014 1,56±0,015 1,74±0,013 1,57±0,022 1,33±0,022 1,11±0,027 % ĐC 122,25% 151,56% 165,78% 147,45% 125,99% 104,83% ĐTDH.03 ĐC 1,08±0,014 1,12±0,014 1,13±0,017 1,11±0,014 1,13±0,018 1,15±0,014 TN 1,36±0,008 1,8±0,016 1,98±0,019 1,57±0,019 1,32±0,020 1,11±0,027 % ĐC 125,77% 160,46% 174,49% 140,95% 116,45% 103,51%
Trong điều kiện thiếu nước, chúng tôi nhận thấy có sự biến động về hàm lượng đường khử có trong mẫu lá thí nghiệm so với mẫu đối chứng. Hàm
lượng đường khử trong mẫu thí nghiệm tăng tỷ lệ thuận so với ngày gây hạn trong nghiên của chúng tôi tương tự như giai đoạn mầm, cây non và ra hoa. Tuy nhiên, trong điều kiện hạn, hàm lượng đường khử ở giai đoạn tạo quả tăng nhiều hơn so với giai đoạn ra hoa.
Đối với giống ĐT12, sau 2 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử trong mẫu thí nghiệm tăng 15,46% so với đối chứng, tăng thêm 31,45% sau 4 ngày và tăng cao nhất sau 6 ngày gây hạn, đạt 48,76%.
Đối với giống ĐTDH.01, sau 2 ngày và 4 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử có trong mẫu thí nghiệm tăng lên lần lượt là 22,25% và 51,56% so với mẫu đối chứng. Sau 6 ngày, hàm lượng đường khử tăng cao nhất, đạt 65,78%.
Đối với giống ĐTDH.03, sau 2 ngày và 4 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử ở mẫu thí nghiệm tăng lên rõ rệt so với mẫu đối chứng, tăng lần lượt là 25,77% và 60,46%, tăng cao nhất vẫn sau 6 ngày gây hạn, đạt 74,49% so với đối chứng. Ngoài ra, mức độ biến động của hàm lượng đường khử còn phụ thuộc vào các giống nghiên cứu. Hàm lượng đường khử tăng lên mạnh mẽ ở các giống chịu hạn tốt và tăng chậm ở các giống chịu hạn kém hơn. Cụ thể, sau 2 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử ở giống ĐT12, tăng 15,46%, tỷ lệ này ở giống ĐTDH.01 là 22,25% và ở giống ĐTDH.03 là 25,77%.
Sau 4 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử trong lá thí nghiệm ở giống ĐT12 tăng lên 31,45% so với lô đối chứng, giống ĐTDH.01 tăng 51,56%, giống ĐTDH.03 tăng nhiều nhất, tăng 60,46% so với đối chứng.
Sau 6 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử ở giống ĐT12 tăng 48,76% so với đối chứng, giống ĐTDH.01 tăng 65,78% so với đối chứng và tăng cao nhất ở giai đoạn này vẫn là giống ĐTDH.03, tăng 74,49% so với đối chứng.
Đồ thị 3.8. Sự biến động hàm lượng đường khử trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn tạo quả
Trong giai đoạn phục hồi, hàm lượng đường khử giảm qua các ngày tưới nước trở lại và sự phục hồi ở mỗi giống là khác nhau, tương tự như giai đoạn mầm, cây non và ra hoa.
Ờ giống ĐT12, hàm lượng đường khử ở lô thí nghiệm vẫn cao hơn lô đối