3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
3.3. Một số chỉ tiêu sinh trưởng của lúa ở giai đoạn cây mạ dưới tác động
động của KClO3, Ca(NO3)2.
3.3.1.Tỉ lệ cây chết
Giai đoạn mạ là giai đoạn mà cây lúa mẫn cảm nhất với mặn. Việc xác định tỉ lệ cây mạ chết và chiều cao cây mạ có ý nghĩa rất quan trọng để đánh giá được hiệu quả của việc xử lí các công thức thí nghiệm để làm tăng tính chống chịu của cây lúa ở giai đoạn này hay không. Chính vì vậy chúng tôi đã tiến hành nuôi cấy mạ trong dung dịch Knop phù hợp đến khi được 3 lá (14 ngày) tiến hành xử lí mặn NaCl 0,6% các công thức thí nghiệm. Sau đó, chúng tôi tiến hành xác định tỉ lệ chết của cây mạ sau 5, 7, 9 ngày xử lí. Kết quả được trình bày ở bảng 3.5.
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của KClO3, Ca(NO3)2 đến tỉ lệ chết cây mạ
Số liệu ở bảng 3.5 cho thấy việc xử lí các hóa chất ở các nồng độ khác nhau đã góp phần làm giảm tỉ lệ cây chết so với ĐC. Ở công thức 1 (đối chứng) tỉ lệ cây chết rất cao, dao động từ 23,0 – 44,67%. Cụ thể:
Ở thời điểm 5 ngày sau khi xử lí hóa chất tỉ lệ chết của cây mạ ở các công thức dao động từ 13,10 – 17,47% thấp hơn so với ĐC từ 24,05- 43,05 %. Trong đó tỉ lệ chết cao nhất ở CT6 (75,95% thấp hơn 24,05% so với ĐC) và tỉ lệ chết thấp nhất ở CT3 (56,95% thấp hơn 43,05% so với ĐC)
Ở thời điểm 7 ngày sau khi xử lí hóa chất tỉ lệ chết của cây mạ ở các công thức dao động từ 26,03 – 29,13%, thấp hơn so với ĐC từ 19,09 - 27,07%. Trong đó tỉ lệ chết cao nhất ở CT7 (80,91%, thấp hơn 19,09% so với ĐC) và tỉ lệ chết thấp nhất ở CT3 (72,30%, thấp hơn 27,07% so với ĐC).
Ở thời điểm 9 ngày sau khi xử lí hóa chất tỉ lệ chết của cây mạ ở các công thức dạo động từ 28,67 – 35,12%, thấp hơn so với ĐC từ 21,38- 35,82%. Trong đó tỉ lệ chết cao nhất là CT7 (35,12%, thấp hơn 35,82% so với ĐC) và tỉ lệ chết thấp nhất là CT3 (28,67%, thấp hơn 21,38% so với ĐC).
Sự sai khác về tỉ lệ chết của cây mạ ở các công thức thí nghiệm và đối
CTTN
Tỉ lệ cây mạ chết ở các thời điểm (%)
Sau 5 ngày Sau 7 ngày Sau 9 ngày
% % so với ĐC % % so với ĐC % % so với ĐC CT1 (Đ/C) 23,00d 100,00 36,00d 100,00 44,67d 100,00 CT2 14,33a 62,30 25,67a 70,91 32,33b 72,39 CT3 13,33a 56,95 26,33ab 72,30 28,67a 64,18 CT4 17,00bc 74,21 27,00abc 75,56 34,67bc 77,56 CT5 15,33ab 66,08 27,67 abc 76,75 32,00b 71,63 CT6 17,67c 75,95 28,67bc 78,52 33,67bc 74,92 CT7 14,33a 62,30 29,33c 80,91 35,33c 78,62 Mức ý nghĩa * * * CV (%) 19,96 12,20 14,34 LSD0,05 2,16 2,44 2,96
chứng qua các thời điểm đều có sự sai khác có ý nghĩa thống kê.
Sự biến động về tỉ lệ chết của cây qua các công thức thí nghiệm được minh họa qua biểu đồ 3.1
Biểu đồ 3.1. Tỉ lệ cây chết ở các công thức qua các thời điểm 3.3.2. Chiều cao cây mạ
Chiều cao cây mạ cũng là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá tác động và hiệu quả của việc xử lí hóa chất đến khả năng sinh trưởng của cây mạ. Chiều cao cây mạ của các công thức được thể hiện ở bảng 3.6.
Bảng 3.6. Chiều cao cây mạ của các công thức qua các thời điểm Công thức thí
nghiệm
Chiều cao cây mạ ở các thời điểm (cm) 5 ngày với ĐC % so 7 ngày
% so với ĐC 9 ngày % so với ĐC CT1 (ĐC) 12,66ab 100,00 12,68a 100,00 12,69a 100,00 CT2 14,55c 114,92 15,71c 123,89 15,90e 125,29 CT3 13,42b 106,00 14,12b 111,35 14,35d 113,08 CT4 12,56ab 99,21 13,43ab 105,91 13,58bcd 107,01 CT5 12,73ab 100,55 13,32ab 105,04 13,56bc 106,85 CT6 11,81a 93,28 12,75a 100,54 12,92ab 101,81 CT7 12,20a 96,45 13,58ab 107,09 13,89cd 101,57 Mức ý nghĩa * * * CV (%) 7,67 7,82 7,78 LSD 0,05 1,03 0,90 0,78
các công thức thí nghiệm tăng lên rất chậm, dao động từ 0,03 -1,69 cm hầu. Chiều cao cây mạ giữa các công thức có sự khác nhau rất ít. CT1 có chiều cao cây hầu như không thay đổi dao động từ 12,66- 12,69 cm
- Ở thời điểm 5 ngày sau xử lí mặn chiều cao cây mạ ở các công thức dao động từ 11,81 – 14,55 cm, cao nhất ở CT2 (14,55 cm), thấp nhất ở CT6 (11,81 cm).
- Ở thời điểm 7 ngày sau xử lí mặn hầu hết các công thức thí nghiệm đều có sự tăng trưởng chiều cao không đáng kể dao động trong khoảng 0,94 – 1,16 cm trong khi đó CT1 (ĐC) sự tăng trưởng về chiều cao chỉ 0,02 cm. Công thức có chiều cao cây mạ cao nhất ở CT2 (15,71 cm), thấp nhất ở CT6 (12,75cm).
- Ở thời điểm 9 ngày sau xử lí mặn, sự tăng trưởng chiều cao của cây mạ ở các công thức là không đáng kể nhưng vẫn tăng cao hơn so với ĐC (không xử lí hóa chất). Ở thời điểm này công thức có chiều cao cây mạ cao nhất ở CT2 (15,90 cm), thấp nhất ở CT6 (12,92 cm).
Từ những kết quả trên chúng tôi có thể đưa ra những nhận định sau: + Ở thời điểm 5 ngày sau xử lí mặn thì ảnh hưởng của các mặn đến chiều cao cây mạ chưa rõ rệt, vì vậy ở các công thức thí nghiệm và đối chứng cây mạ vẫn tăng trưởng về chiều cao bình thường.
+ Ở thời điểm 7 ngày, sau khi xử lý mặn, các ion Na+, Cl- xâm nhập vào trong cây mạ làm kìm hãm khả năng tăng trưởng về chiều cao cây mạ, vì thế chiều cao cây mạ ở công thức ĐC tăng rất chậm (0,02 cm). Ở các công thức có xử lý KClO3 và Ca(NO3)2 sự sinh trưởng của cây mạ tăng lên so với đối chứng.
+ Ở thời điểm 9 ngày xử lý KClO3 và Ca(NO3)2 đã xâm nhập vào bên trong tế bào gây ức chế sự sinh trưởng cây mạ nên ở các công thức chiều cao cây mạ tăng lên không đáng kể. Tuy nhiên, việc xử lí các công thức vẫn có tác
động đến chiều cao cây mạ. Cụ thể, xử lí KClO3 10 ppm làm tăng chiều cao cây mạ 3,21 cm so với đối chứng ngày và việc xử lí Ca(NO3)2 3% làm tăng 0,23 cm so với ĐC
+ Sự biến động về chiều cao cây mạ với các công thức thí nghiệm được minh họa qua biểu đồ 3.2
Biểu đồ 3.2. Chiều cao cây mạ ở các công thức qua các thời điểm 3.4. Một số chỉ tiêu sinh lí, sinh hóa trong lá giai đoạn đẻ nhánh và làm đòng của lúa trồng trong chậu
3.4.1. Hàm lượng nước và chất khô trong lá
Nước đóng vai trò rất quan trọng trong đời sống của thực vật. Nước vừa tham gia cấu trúc cơ thể thực vật, vừa tham gia vào các hoạt động sinh lý, sinh hóa của cây, quyết định quá trình sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu, năng suất cây trồng. Trong cơ thể thực vật, nước chiếm khoảng 80 – 90% trọng lượng khô. Hàm lượng nước trong cây thay đổi theo loại thực vật, tùy thuộc vào các giai đoạn sinh trưởng, phát triển và điều kiện ngoại cảnh.
Hàm lượng chất khô mà cây trồng tích lũy được chủ yếu là sản phẩm của quá trình quang hợp (khoảng 90 -95% chất khô trong cây xanh được tạo thành do quang hợp), phần còn lại do quá trình hút dinh dưỡng khoáng từ đất
Sự tích lũy và vận chuyển chất khô về các bộ phận có ảnh hưởng quyết định đến năng suất của cây trồng [10].
Để tìm hiểu ảnh hưởng của KClO3 và Ca(NO3)2 đến hàm lượng nước và hàm lượng chất khô trong lá lúa giữa các công thức thí nghiệm qua các giai đoạn của cây lúa, chúng tôi đã tiến hành phân tích và thu được kết quả trình bày ở bảng 3.7, 3.8.
Bảng 3.7. Hàm lượng nước tổng số và hàm lượng chất khô trong lá lúa trồng trong chậu giai đoạn đẻ nhánh
CTTN Nước tổng số (%) Chất khô (%) CT1 (ĐC) 41,45 38,77 CT2 37,50 36,44 CT3 34,65 42,96 CT4 24,25 53,45 CT5 29,70 43,96 CT6 28,85 40,57 CT7 37,95 37,58 CV (%) 15,17 17,75 LSD0,05 0,38 0,20
Kết quả ở bảng 3.7 cho thấy:
- Hàm lượng nước tổng số trong lá dao động từ 24,25 – 41,45%, hàm lượng nước tổng số cao nhất là ở CT1 (41,45%) và thấp nhất ở CT4 (24,25%). Hàm lượng nước tổng số ở các công thức có xử lý KClO3 và Ca(NO3)2 luôn thấp hơn ở công thức đối chứng là do sự xâm nhập của ion kali và canxi vào trong cây thúc đẩy quá trình đồng hóa, làm tăng sự tích lũy chất khô.
- Hàm lượng chất khô trong lá dao động từ 36,44 – 53,45% chất khô, trong đó cao nhất ở CT4 (24,25%). và thấp nhất ở CT2 (36,44%)
Hàm lượng nước tổng số và chất khô trong lá lúa ở giai đoạn đẻ nhánh được thể hiện qua bảng 3.8
Bảng 3.8. Hàm lượng nước tổng số và hàm lượng chất khô trong lá lúa trồng trong chậu ở giai đoạn làm đòng
CTTN Nước tổng số (%) Chất khô (%) CT1 (ĐC) 57,35 34,38 CT2 42,45 35,92 CT3 56,75 36,20 CT4 42,80 34,15 CT5 46,50 37,75 CT6 51,50 35,38 CT7 51,55 34,33 CV (%) 13,26 13,84 LSD0,05 0,31 0,11
Kết quả ở bảng 3.8 cho thấy:
- Hàm lượng nước tổng số dao động từ 42,45- 57,35%, trong đó cao nhất ở CT1 (57,35%) và thấp nhất ở CT2 (42,45%).
- Hàm lượng chất khô trong lá dao động từ 34,15- 37,75%, trong đó cao nhất ở CT5 (37,75%) và thấp nhất ở CT4 (34,15%). Nhìn chung sự chênh lệch về hàm lượng chất khô trong lá ở các giai đoạn này không đáng kể
Hàm lượng nước tổng số ở các công thức có xử lý KClO3 và Ca(NO3)2
luôn thấp hơn ở công thức đối chứng là do sự xâm nhập của ion kali và canxi vào trong cây thúc đẩy quá trình đồng hóa, làm tăng sự tích lũy chất khô.
Sự biến động hàm lượng nước và chất khô ở giai đoạn đẻ nhánh và làm đòng được thể hiện ở biểu đồ 3.3, 3.4
Biểu đồ 3.4. Hàm lượng chất khô trong giai đoạn đẻ nhánh và làm đòng
3.4.2. Hàm lượng diệp lục trong lá lúa qua các giai đoạn
Quang hợp là quá trình cơ bản quyết định năng suất cây trồng, vì quang hợp tạo ra 90 – 95% chất khô của cơ thể thực vật. Thực vật bậc cao có hai nhóm sắc tố tham gia quang hợp là diệp lục và carotenoid. Trong đó diệp lục là sắc tố chính đóng vai trò quan trọng nhất trong quang hợp, có khả năng hấp thụ năng lượng ánh sáng mặt trời và sử dụng nguồn năng lượng để tổng hợp chất hữu cơ cho cơ thể [5]. Ở thực vật bậc cao, hai loại diệp lục giữ vai trò quan trọng trong quang hợp là diệp lục a và diệp lục b. Tỉ lệ diệp lục a/b bằng 3,0- 3,5. Ở những cây ưa bóng, lá có nhiều diệp lục b, ngược lại những cây ưa sáng lá có nhiều diệp lục a. Trên cùng một cây, lá cây phân bố trên ngọn, nơi có ánh sáng trực xạ có tỉ lệ diệp lục a/diệp lục b lớn hơn lá phân bố dưới chân, nơi có ánh sáng tán xạ [30]. Thông qua hàm lượng và tỉ lệ các dạng diệp lục có thể đánh giá mức độ quang hợp, khả năng tổng hợp chất hữu cơ, khả năng chống chịu, chế độ dinh dưỡng của cây trong những điều kiện môi trường
nhất định [30].
Để tìm hiểu ảnh hưởng quang hợp thông qua chỉ tiêu hàm lượng diệp lục trong lá, chúng tôi đã tiến hành phân tích hàm lượng diệp lục a, diệp lục b và diệp lục tổng số (a+b) trong lá lúa ở các giai đoạn đẻ nhánh, giai đoạn lúa làm đòng. Kết quả phân tích được trình bày ở bảng 3.9, 3.10.
Bảng 3.9. Hàm lượng các dạng diệp lục trong lá (mg/g khối lượng lá tươi) ở giai đoạn lúa đẻ nhánh
CTTN Hàm lượng diệp lục
Diệp lục a Diệp lục b Diệp lục (a+b)
CT1 (ĐC) 3,09 0,76 3,85 CT2 3,11 0,86 3,97 CT3 3,16 0,83 3,99 CT4 3,26 0,78 4,04 CT5 3,05 1,09 4,14 CT6 3,11 0,95 4,06 CT7 3,09 0,81 3,90 CV(%) 17,18 15,42 LSD0,05 1,12 1,05
- Hàm lượng diệp lục a đạt 3,05 –3,26 mg/g lá tươi. Hàm lượng diệp lục a cao nhất ở CT4 (3,26 mg/g lá tươi), thấp nhất ở CT5 (3,05 mg/g lá tươi).
- Hàm lượng diệp lục b đạt 0,76 – 1,09 mg/g lá tươi. Hàm lượng diệp lục b cao nhất ở CT5 (1,09 mg/g lá tươi), thấp nhất ở CT1 (0,76 mg/g lá tươi). - Hàm lượng diệp lục tổng số (a+b) đạt từ 3,85- 4,14 mg/g lá tươi, cao nhất là CT5 (4,14 mg/g lá tươi) và thấp nhất ở CT1 (3,85 mg/g lá tươi).
Như vậy việc xử lí KClO3, Ca(NO3)2 cho cây lúa ĐV 108 ở giai đoạn đẻ nhánh làm tăng hàm lượng diệp lục tổng số ở các công thức so với ĐC.
Bảng 3.10. Hàm lượng các dạng diệp lục trong lá trồng trong chậu ở giai đoạn làm đòng
CTTN Hàm lượng diệp lục (mg/g khối lượng lá tươi) Diệp lục a Diệp lục b Diệp lục (a+b)
CT1 (ĐC) 3,00 0,57 3,57 CT2 2,96 1,03 3,99 CT3 2,88 0,90 3,78 CT4 3,12 0,59 3,71 CT5 2,68 0,77 3,45 CT6 2,62 0,27 2,89 CT7 2,76 0,52 3,28 CV(%) 15,34 12,28 LSD0,05 1,13 1,09
- Hàm lượng diệp lục a đạt 2,62- 3,12 mg/g lá tươi. Hàm lượng diệp lục a cao nhất ở CT5 (3,12 mg/g lá tươi), thấp nhất ở CT6 (2,62 mg/g lá tươi).
- Hàm lượng diệp lục b đạt 0,27 – 1,03 mg/g lá tươi. Hàm lượng diệp lục b cao nhất ở CT2 (1,03 mg/g lá tươi), thấp nhất ở CT6 (0,27 mg/g lá tươi). - Hàm lượng diệp lục tổng số (a+b) dao động từ 2,89- 3,99 mg/g lá tươi, cao nhất ở CT2 (3,99 mg/g lá tươi), thấp nhất là CT6 (2,89 mg/g lá tươi). Như vậy việc xử lí KClO3 và Ca(NO3)2 cho cây lúa giai đoạn làm đòng đã làm tăng hàm lượng diệp lục tổng số (a+b) ở CT4 (3,71mg/g), CT3 (3,78 mg/g), CT2 (3,99mg/g) và giảm ở CT5, CT6, CT7 so với đối chứng sự sai khác về hàm lượng diệp lục tổng số (a+b) ở các công thức thí nghiệm . Sự sai khác có ý nghĩa thống kê. Như chúng ta đã biết hoạt hóa các enzym xúc tác cho quá trình sinh tổng hợp diệp lục, còn canxi ức chế xâm nhập các ion Na+ vào trong tế bào từ đó làm tăng khả năng tổng hợp diệp lục.
3.5. Các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển của lúa trồng trên đất nhiễm mặn trong chậu mặn trong chậu
3.5.1.Chiều cao cây lúa trồng trong chậu
lúa cao khoảng 90 - 100 cm được xem là lý tưởng về năng suất
Mặc dù tính trạng chiều cao cây do gen quy định nhưng cũng chịu ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh, đặc biệt là kỹ thuật canh tác như chế độ nước, bón phân,... giống có chiều cao cây trung bình sẽ hạn chế đổ ngã, góp phần tăng năng suất [8].
Sự tăng trưởng chiều cao cây của giống lúa ĐV108 được trình bày ở bảng 3.11
Bảng 3.11. Chiều cao của cây lúa qua các thời điểm
CTTN Các giai đoạn (cm ) Giai đoạn đẻ nhánh Giai đoạn làm đòng Giai đoạn trổ bông CT1 (ĐC) 37,24 48,70 68,80 CT2 45,78 57,38 78,12 CT3 43,70 55,90 73,40 CT4 44,34 55,58 72,84 CT5 42,58 53,98 71,12 CT6 41,56 51,22 70,72 CT7 39,10 49,58 69,16 Mức ý nghĩa * * * CV (%) 7,46 6,32 4,46 LSD0,05 1,95 1,61 1,67
- Ở giai đoạn đẻ nhánh, chiều cao cây lúa đạt từ 37,24- 45,78 cm, trong đó cao nhất ở CT2 (45,78 cm) và thấp nhất ở CT1( ĐC) (37,24 cm).
- Ở giai đoạn làm đòng, chiều cao cây đều tăng nhanh, đạt từ 48,70 - 57,38 cm, trong đó chiều cao cây đạt cao nhất ở CT2 ( 57,38 cm), thấp nhất ở CT1 (48,70 cm). Sau giai đoạn này cây chuyển sang giai đoạn trổ bông.
- Ở giai đoạn trổ bông chiều cao cây giữa các công thức đạt từ 68,80 - 78,12 cm. Trong đó cao nhất ở CT2 (78,12 cm), thấp nhất ở CT1 (68,80 cm). Ở giai đoạn trổ bông, cây lúa đã chuyển sang thời kỳ chín nên chiều cao của
cây lúa hầu như không tăng thêm, nếu so với cây lúa ĐV108 trồng trên đất không nhiễm mặn thì chiều cao cây lúa ở các CTTN giảm. Điều này phù hợp với nhận định của Zelensky (1999) (dẫn theo Nguyễn Thanh Tường), cho rằng cây lúa dưới tác động của điều kiện mặn cùng với các công thức thí nghiệm làm cho sự sinh tổng bị ức chế nên chiều cao cây thấp hơn.
Từ số liệu và những nhận xét trên cho thấy xử lý KClO3 và Ca(NO3)2
với các nồng độ khác nhau đã có ảnh hưởng đến chiều cao cây lúa ĐV108 trồng trên đất nhiễm mặn.
Sự tăng trưởng chiều cao cây của giống lúa ĐV108 qua các giai đoạn