4. Bố cục của luận văn
2.5.3. Phương pháp xử lý số liệu
Các kết quả nghiên cứu được đánh giá theo phương pháp toán thống kê qua các thông số: Giá trị trung bình mẫu ( X ), độ lệch chuẩn (δ), sai số trung bình (m). - Trung bình mẫu: n Xi X n i 1
n : số lượng mẫu nghiên cứu
Xi: giá trị đo đếm ở mỗi lần nhắc lại
- Độ lệch chuẩn: 1 ) ( 1 2 n X Xi n i (n30) - Sai số trung bình: n m .
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN
3.1. Sự biến động các chất có hoạt tính thẩm thấu trong cây đậu xanh trong điều kiện gây hạn và phục hồi
Khả năng điều chỉnh áp suất thẩm thấu là một đặc tính rất quan trọng của tế bào khi bị mất nước do hạn, mặn, lạnh…Những thực vật sống trong môi trường thiếu nước bị mất cân bằng về áp suất thẩm thấu trong tế bào đòi hỏi phải có khả năng chống chịu lại được điểu kiện khắc nghiệt đó. Cây trồng sống trong môi trường hạn có thể hạn chế sự thiếu nước nhờ tổng hợp và tích lũy các chất hòa tan, protein, axit amin đặc hiệu…, được xem là một cơ chế quan trọng để cây duy trì sự sinh trưởng trong điều kiện thiếu nước.
3.1.1. Sự biến động hàm lượng đường khử của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi
Đường khử có mặt trong tế bào có vai trò điều chỉnh áp suất thẩm thấu dịch bào, khi thực vật gặp điều kiện stress phi sinh học. Vì vậy khảo sát hàm lượng đường khử trong cây đậu xanh để tìm mối tương quan về khả năng chịu hạn của đậu xanh là rất cần thiết.
3.1.1.1. Sự biến động hàm lượng đường khử của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây non
Hàm lượng đường khử trong lá đậu xanh ở giai đoạn cây non được trình bày ở bảng 3.1.
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 cây non khi xử lý sau 1 ngày hạn đến 5 ngày hạn. Khi gây hạn 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 xanh đã có phản ứng tích cực trước điều kiện thiếu nước. Ngoài ra, sự tăng lên về hàm lượng đường khử còn tùy thuộc vào từng giống khác nhau.
Sau 1 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử ở giống NTB.02 tăng 5,52% so với đối chứng, tỷ lệ này ở giống ĐX 208 là 6,29% và ở giống ĐX 044 là 9,04%.
Sau 3 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử trong lá ở cả 3 giống đều tăng lên rõ rệt. Với giống NTB.02, hàm lượng đường khử đã tăng lên 13,94% so với lô đối chứng, giống ĐX 208 tăng 14,36%; tỷ lệ tăng cao nhất thể hiện rõ ở giống ĐX 044, tăng 18,46% so với đối chứng.
Bảng 3.1. Hàm lượng đường khử trong lá cây đậu xanh ở giai đoạn cây non (%)
Giống
Hàm lượng đường khử (%)
Gây hạn Phục hồi
1 ngày 3 ngày 5 ngày 1 ngày 3 ngày 5 ngày
NTB.02 ĐC 1,63±0,015 1,65±0,01 1,68±0,017 1,73±0,01 1,72±0,017 1,74±0,015 TN 1,72±0,012 1,88±0,01 2,01±0,012 1,91±0,015 1,81±0,012 1,76±0,01 %ĐC 105,52% 113,94% 119,64% 110,40% 105,23% 101,15% ĐX 208 ĐC 1,75±0,012 1,81±0,015 1,95±0,01 1,97±0,025 1,96±0,015 1,97±0,01 TN 1,86±0,015 2,07±0,01 2,35±0,01 2,21±0,015 2,08±0,012 2,01±0,015 %ĐC 106,29% 114,36% 120,51% 112,18% 106,12% 102,03% ĐX 044 ĐC 1,88±0,015 1,95±0,012 2,08±0,015 2,13±0,01 2,15±0,01 2,15±0,012 TN 2,05±0,012 2,31±0,012 2,57±0,01 2,39±0,012 2,3±0,01 2,21±0,01 %ĐC 109,04% 118,46% 123,56% 112,21% 106,98% 102,79% Sau 5 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử ở giống NTB.02 tăng 19,64% so với đối chứng, giống ĐX 208 tăng 20,51% và tăng cao nhất vẫn là giống ĐX 044, tăng 23,56% so với đối chứng. Như vậy, trong điều kiện thiếu nước, hàm lượng đường khử tăng nhiều ở giai đoạn cây non.
Sau khi tưới nước trở lại, hàm lượng đường khử có sự biến động qua các ngày phục hồi. Cụ thể, giống NTB.02, sau 1 ngày phục hồi, hàm lượng đường khử có trong mẫu thí nghiệm cao hơn đối chứng là 10,40%, sau 3 ngày cao hơn 5,23% và cao hơn 1,15% sau 5 ngày. Giống ĐX 208, sự khác biệt giữa
hàm lượng đường khử có trong lá giữa lô đối chứng và lô thí nghiệm sau 1 ngày, 3 ngày và 5 ngày lần lượt là 112,18%, 106,12% và 102,03%. Ở giống ĐX 044, hàm lượng đường khử cũng giảm dần qua từng ngày phục hồi. Sau 1 ngày phục hồi, hàm lượng đường khử tăng 12,21%; sau 3 ngày và 5 ngày, sự khác biệt giảm dần, hàm lượng đường khử giảm lần lượt xuống còn 6,98% và 2,79% so với đối chứng. Như vậy có sự biến động hàm lượng đường khử trong lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi. Điều này chứng tỏ cây đậu xanh đã có những biến đổi sinh lý, hóa sinh mạnh mẽ trước điều kiện thiếu nước.
Đồ thị 3.1. Sự biến động hàm lượng đường khử của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây non
3.1.1.2. Sự biến động hàm lượng đường khử của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây ra hoa
Sự biến động hàm lượng đường khử của các giống đậu xanh nghiên cứu được trình bày ở bảng 3.2 và đồ thị 3.2.
Qua bảng 3.2, chúng tôi nhận thấy có sự biến động về hàm lượng đường khử ở giai đoạn cây ra hoa tương tự như giai đoạn cây non, nghĩa là thời gian
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
1 ngày 3 ngày 5 ngày 1 ngày 3 ngày 5 ngày
Gây hạn Phục hồi H ÀM L Ư Ợ NG NTB.02 ĐC NTB.02 TN ĐX.208 ĐC ĐX.208 TN ĐX.044 ĐC ĐX.044 TN
gây hạn càng dài thì hàm lượng đường khử càng tăng và mức độ tăng phụ thuộc vào từng giống. Cụ thể như sau:
Ở giống NTB.02, sau 1 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử có trong mẫu thí nghiệm tăng 12,57% so với mẫu đối chứng, tăng 25,15% sau 3 ngày gây hạn và tăng cao nhất sau 5 ngày, đạt 35,8%.
Đối với giống ĐX 208, hàm lượng đường khử tăng 17,14% so với đối chứng sau 1 ngày gây hạn, tăng 28,18% sau 3 ngày gây hạn và tăng cao nhất sau 5 ngày gây hạn, đạt 42,78%.
Đối với giống ĐX 044, sau 1 ngày và 3 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử ở mẫu thí nghiệm tăng lên so với mẫu đối chứng lần lượt là 23,24% và 35,29% và tăng cao nhất sau 5 ngày, đạt 45,5% so với đối chứng.
Bảng 3.2. Hàm lượng đường khử trong lá cây đậu xanh ở giai đoạn cây ra hoa (%)
Giống
Hàm lượng đường khử (%)
Gây hạn Phục hồi
1 ngày 3 ngày 5 ngày 1 ngày 3 ngày 5 ngày
NTB.02 ĐC 1,67±0,01 1,71±0,015 1,76±0,012 1,75±0,012 1,76±0,01 1,75±0,012 TN 1,88±0,015 2,14±0,015 2,39±0,01 2,15±0,012 2,03±0,01 1,81±0,012 %ĐC 112,57% 125,15% 135,80% 122,86% 115,34% 103,43% ĐX 208 ĐC 1,75±0,012 1,81±0,015 1,8±0,012 1,82±0,01 1,84±0,012 1,83±0,01 TN 2,05±0,01 2,32±0,015 2,57±0,01 2,26±0,01 2,18±0,015 1,9±0,015 %ĐC 117,14% 128,18% 142,78% 124,18% 118,48% 103,83% ĐX 044 ĐC 1,85±0,012 1,87±0,01 1,89±0,015 1,91±0,012 1,9±0,012 1,92±0,015 TN 2,28±0,01 2,53±0,012 2,75±0,012 2,39±0,015 2,26±0,015 2,01±0,012 %ĐC 123,24% 135,29% 145,50% 125,13% 118,95% 104,69% 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 ĐX 044 tăng nhiều hơn so với giống ĐX 208, giống NTB.02 tăng ít nhất. Ở giai đoạn cây ra hoa, hàm lượng đường khử tăng nhiều hơn so với giai đoạn cây non.
Đồ thị 3.2. Sự biến động hàm lượng đường khử của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây ra hoa.
Ở giai đoạn ra hoa khi tưới nước phục hồi, hàm lượng đường khử trong lá đậu xanh thí nghiệm diễn ra tương tự như giai đoạn cây non, đó là hàm lượng đường khử càng giảm sau nhiều ngày tưới nước và gần tương đương đối chứng sau 5 ngày tưới nước phục hồi.
Ở giống NTB.02, sau 1 ngày và 3 ngày phục hồi, hàm lượng đường khử ở lô thí nghiệm cao hơn lô đối chứng lần lượt là 22,86% và 15,34%. Qua 5 ngày phục hồi, hàm lượng đường khử ở mẫu thí nghiệm đã giảm xuống, chỉ còn 3,43%.
Ở giống ĐX 208, hàm lượng đường khử có trong mẫu thí nghiệm cũng giảm qua các ngày phục hồi tương tự như NTB.02. So với mẫu đối chứng, sau 1 ngày phục hồi và 3 ngày phục hồi, hàm lượng đường khử có trong mẫu thí nghiệm cao hơn lần lượt là 24,18% và 18,48%. Sau 5 ngày phục hồi, hàm lượng đường có trong mẫu thí nghiệm cao hơn mẫu đối chứng là 3,83%.
Ở giống ĐX 044, hàm lượng đường khử có trong mẫu thí nghiệm sau 1 ngày phục hồi cao hơn so với mẫu đối chứng là 25,13%. Tuy nhiên, sự khác
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
1 ngày 3 ngày 5 ngày 1 ngày 3 ngày 5 ngày
Gây hạn Phục hồi HÀM L Ư ỢNG NTB.02 ĐC NTB.02 TN ĐX.208 ĐC ĐX.208 TN ĐX.044 ĐC ĐX.044 TN
biệt này đã giảm dần qua các ngày phục hồi tiếp theo, chỉ cao hơn đối chứng là 18,95 (sau 3 ngày) và 4,69% (sau 5 ngày).
3.1.1.3. Sự biến động hàm lượng đường khử của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây tạo quả
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 3.3 và đồ thị 3.3.
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 cây non và ra hoa. Tuy nhiên, trong điều kiện hạn, hàm lượng đường khử ở giai đoạn ra hoa tăng nhiều hơn so với giai đoạn tạo quả.
Bảng 3.3. Hàm lượng đường khử trong lá cây đậu xanh ở giai đoạn cây tạo quả (%)
Giống
Hàm lượng đường khử (%)
Gây hạn Phục hồi
1 ngày 3 ngày 5 ngày 1 ngày 3 ngày 5 ngày
NTB.02 ĐC 1,59±0,015 1,54±0,015 1,55±0,013 1,54±0,015 1,56±0,017 1,55±0,013 TN 1,65±0,014 1,72±0,014 1,84±0,017 1,69±0,014 1,63±0,017 1,56±0,017 %ĐC 103,77% 111,69% 118,71% 109,74% 104,49% 100,65% ĐX 208 ĐC 1,67±0,012 1,7±0,016 1,71±0,012 1,72±0,012 1,73±0,013 1,73±0,011 TN 1,76±0,015 1,93±0,01 2,04±0,017 1,92±0,015 1,82±0,01 1,76±0,015 %ĐC 105,39% 113,53% 119,30% 111,63% 105,20% 101,73% ĐX 044 ĐC 1,78±0,017 1,83±0,012 1,91±0,015 1,93±0,015 1,96±0,01 1,94±0,012 TN 1,94±0,015 2,16±0,015 2,34±0,017 2,16±0,015 2,08±0,015 1,98±0,015 %ĐC 108,99% 118,03% 122,51% 111,92% 106,12% 102,06%
Đối với giống NTB.02, sau 1 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử trong mẫu thí nghiệm tăng 3,77% so với đối chứng, tăng thêm 11,69% sau 3 ngày và tăng cao nhất sau 5 ngày gây hạn, đạt 18,71%.
Đối với giống ĐX 208, sau 1 ngày và 3 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử có trong mẫu thí nghiệm tăng lên lần lượt là 5,39% và 13,53% so với mẫu đối chứng. Sau 5 ngày, hàm lượng đường khử tăng cao nhất, 19,3%.
Đối với giống ĐX 044, sau 1 ngày và 3 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử ở mẫu thí nghiệm tăng lên so với mẫu đối chứng, tăng lần lượt là 8,99% và 18,03%, tăng cao nhất vẫn sau 5 ngày gây hạn, đạt 22,51% so với đối chứng. Ngoài ra, mức độ biến động của hàm lượng đường khử còn phụ thuộc vào các giống nghiên cứu. Cụ thể, sau 1 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử ở giống NTB.02, tăng 3,77%, tỷ lệ này ở giống ĐX 208 là 5,39% và ở giống ĐX 044 là 8,99%.
Sau 3 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử trong lá thí nghiệm ở giống NTB.02 tăng lên 11,69% so với lô đối chứng, giống ĐX 208 tăng 13,53%, giống ĐX 044 tăng nhiều nhất, tăng 18,03% so với đối chứng.
Sau 5 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử ở giống NTB.02 tăng 18,71% so với đối chứng, giống ĐX 208 tăng 19,3% so với đối chứng và tăng cao nhất ở giai đoạn này vẫn là giống ĐX 044, tăng 22,51% so với đối chứng.
Kết quả cho thấy, dưới sự tác động của điều kiện hạn, cây đậu xanh đã có phản ứng tích cực để trả lời lại kích thích của môi trường. Ở cả 3 giai đoạn nghiên cứu, mức độ tăng lên của hàm lượng đường khử của các giống so với đối chứng được sắp xếp theo thứ tự như sau: ĐX 044> ĐX 208 > NTB.02.
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 cây non và ra hoa.
Ở giống NTB.02, hàm lượng đường khử ở lô thí nghiệm vẫn cao hơn lô đối chứng qua 1 ngày và 3 ngày phục hồi, cụ thể tỷ lệ tăng lần lượt là 9,74% và 4,49%. Qua 5 ngày phục hồi, hàm lượng đường khử đã giảm xuống rất nhiều, chỉ còn cao hơn 0,65% so đối chứng, không có sự khác biệt giữa hàm lượng đường khử có trong mẫu thí nghiệm và mẫu đối chứng.
Ở giống ĐX 208, hàm lượng đường trong mẫu thí nghiệm cũng giảm qua các ngày phục hồi. So với mẫu đối chứng, sau 1 ngày phục hồi và 3 ngày phục hồi, hàm lượng đường khử có trong mẫu thí nghiệm cao hơn lần lượt là 11,63% và 5,2%. Sau 5 ngày phục hồi, chỉ còn cao hơn 1,73% so với đối chứng.
Ở giống ĐX 044, sau 1 ngày phục hồi, hàm lượng đường khử vẫn cao, cao hơn đối chứng là 11,92%. Tuy nhiên, sau 3 ngày và 5 ngày phục hồi, hàm lượng đường khử giảm mạnh, chỉ cao hơn 6,12% và 2,06% so với đối chứng.
Sự biến động hàm lượng đường khử ở giai đoạn cây tạo quả qua quá trình gây hạn và phục hồi được biểu diễn minh họa ở đồ thị 3.3.
Đồ thị 3.3. Sự biến động hàm lượng đường khử của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây tạo quả.
Kết quả nghiên cứu của chúng tôi cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu của Trần Thị Thanh Huyền, Nguyễn Như Khanh (2011) [6]. Sự gia tăng hàm
0 0.5 1 1.5 2 2.5
1 ngày 3 ngày 5 ngày 1 ngày 3 ngày 5 ngày
Gây hạn Phục hồi HÀM L Ư ỢNG NTB.02 ĐC NTB.02 TN ĐX.208 ĐC ĐX.208 TN ĐX.044 ĐC ĐX.044 TN
lượng đường khử trong điều kiện thiếu nước cho thấy cây đã có những phản ứng tích cực chống lại điều kiện ngoại cảnh bất lợi. Sự tăng hàm lượng đường trong dịch bào có ý nghĩa rất lớn đến sức chống chịu và khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh, nhờ các phân tử đường tham gia điều chỉnh ASTT. Khi tế bào bị mất nước các chất hòa tan sẽ dần được tích lũy trong tế bào chất nhằm chống lại sự mất nước và tăng khả năng giữ nước của chất nguyên sinh. Quá trình thủy phân cacbonhydrat dự trữ là một trong các nguồn cung cấp chất tan cho quá trình điều chỉnh ASTT của tế bào trong điều kiện mất nước đồng thời cũng có vai trò trong quá trình phục hồi của cây [10]. Kết quả so sánh sự biến động hàm lượng đường khử trong lá đậu xanh ở cả 3 giai đoạn là cơ sở để đánh giá khả năng phản ứng với điều kiện thiếu nước của các giống đậu xanh nghiên cứu. Giống đậu xanh nào có hàm lượng đường khử tăng cao hơn so với đối chứng, có thể chống chịu điều kiện thiếu nước tốt hơn.
3.1.2. Sự biến động hàm lượng proline của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi
Proline là một axit amin ưa nước, là một trong những chất có vai trò quan trọng trong điều hoà áp suất thẩm thấu ở tế bào thực vật. Proline được xem là chỉ tiêu “vàng” để đánh giá khả năng chịu hạn của cây trồng. Hàm lượng proline trong lá, rễ cây sống trong điều kiện khô hạn hay mô nuôi cấy trong môi trường có áp suất thẩm thấu cao tăng lên nhiều lần so với cây sống trong điều kiện thường. Do đó, chúng tôi tiến hành xác định hàm lượng proline trong các giống đậu xanh nghiên cứu.
3.1.2.1. Sự biến động hàm lượng proline của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây non
Hàm lượng proline trong lá đậu xanh ở giai đoạn cây non được trình bày ở bảng 3.4 và đồ thị 3.4.
Trong điều kiện bình thường, hàm lượng proline trong lá đậu xanh non ở cả 3 giống đều khác nhau, thể hiện khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh là khác nhau. Trong đó, hàm lượng proline ở giống ĐX 044 vẫn cao hơn so