3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
2.5.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
(1) Thí nghiệm phân tích các chỉ tiêu hóa sinh của ngô trong điều kiện hạn có xử lý melatonin:
Xử lý hạt giống với melatonin: Hạt ngô được ngâm trong dung dịch melatonin tương ứng ở các nồng độ 50 µM, 100 µM và 150 µM trong 4 giờ, ủ hạt giống trong các đĩa petri có giấy thấm có đủ độ ẩm, đặt trong tối ở nhiệt độ thích hợp. Hạt không xử lý melatonin được ngâm trong nước cất.
Hạt giống đã xử lý melatonin, nảy mầm tốt được lựa chọn gieo trong các túi bầu. Các túi bầu trồng cây là túi nilon, màu đen có kích thước (đường kính x chiều cao) là 24 cm x 18 cm; mỗi túi bầu chứa 4 kg đất thịt phối trộn với 2 kg cát mịn. Sau khi hạt ngô mọc, mỗi chậu chọn để lại 10 cây. Các chậu trồng cây được đặt trong nhà lưới có mái che bằng ni lông trắng ở Vườn thực nghiệm Sinh học của khoa Khoa học Tự nhiên, Trường Đại học Quy Nhơn. Các chậu được xếp thành 5 hàng tương ứng với 5 công thức và mỗi hàng có 3 chậu. Các công thức thí nghiệm bao gồm:
+ Công thức 1 (CT1): không xử lý melatonin và gây hạn + Công thức 2 (CT2): xử lý melatonin 50 µM và gây hạn + Công thức 3 (CT3): xử lý melatonin 100 µM và gây hạn + Công thức 4 (CT4): xử lý melatonin 150 µM và gây hạn + Công thức 5 (CT5): tưới nước đầy đủ
Khi ngô có 3 lá, chúng tôi xử lý melatonin bằng cách tưới vào gốc 1 lần/ngày trong 7 ngày liên tiếp tương ứng với các nồng độ 50 µM, 100 µM và 150 µM. Mỗi lần tưới 40 ml dung dịch melatonin/chậu cây. Lô đối chứng không xử lý melatonin. Việc xử lý melatonin được thực hiện ở điều kiện ánh sáng yếu (lúc 5 h chiều) để tránh melatonin phân hủy. Sau đó, chúng tôi tiến hành gây hạn nhân tạo bằng cách không tưới nước và cách ly với nước, mỗi công thức lặp lại 3 lần. Sau 3 ngày, 5 ngày, 7 ngày gây hạn thì tiến hành thu mẫu lá để phân tích các chỉ tiêu hóa sinh như hàm lượng proline, hàm lượng đường khử, hoạt độ α-amylase và hoạt độ catalase đặc trưng cho tính chịu hạn của ngô. Mỗi công thức phân tích lặp lại 3 lần.
(2) Thí nghiệm đánh giá nhanh khả năng chịu hạn của ngô được bố trí theo phương pháp của Lê Trần Bình (1998). Việc xử lý melatonin cho hạt giống và giai đoạn cây non tương tự như thí nghiệm phân tích các chỉ tiêu hóa sinh. Số lượng cây/ chậu là 10 cây, mỗi công thức lặp lại 3 lần.
(3) Thí nghiệm theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cây ngô được tiến hành như sau:
- Thí nghiệm được thực hiện vào vụ Đông-Xuân (bắt đầu gieo hạt ngày 29/12) trên đất trồng màu, đại diện cho vùng sinh thái, có độ phì đồng đều và chủ động tưới tiêu. Đất được cày xới, làm sạch cỏ, san bằng phẳng, độ ẩm đất khi gieo 75-80% độ ẩm tối đa đồng ruộng.
- Diện tích ô thí nghiệm là 45 m2 trong đó chiều dài: 9 m, chiều rộng: 5 m chia thành 5 hàng tương ứng với 5 công thức nghiên cứu, hàng cách hàng 80 cm, cây cách cây 25 cm, để 1 cây/hốc. Xung quanh ruộng thí nghiệm đều có hàng rào bảo vệ. Diện tích thí nghiệm và khoảng cách cây ngô giữa các công thức thí nghiệm được bố trí thuận lợi cho việc tưới hoạt chất melatonin và gây hạn nhân tạo.
Khi ngô được 3 lá thì tiến hành tưới melatonin, cách thức xử lý melatonin tương tự như thí nghiệm phân tích các chỉ tiêu hóa sinh và đánh giá khả năng chịu hạn của ngô. Trong thời gian xử lý melatonin và gây hạn nhân tạo, ruộng ngô được phủ mái che bằng nilon trắng, nhiệt độ và ẩm độ không khí phụ thuộc vào môi trường. Sau thời gian gây hạn trong 7 ngày, chúng tôi tiến hành tưới nước phục hồi sao cho ẩm độ đất luôn được duy trì từ 75-80%. Ẩm độ đất được kiểm tra bằng máy đo độ ẩm Takemura DM-15 (Nhật Bản) và chăm sóc đến giai đoạn cây trổ cờ-phun râu và kết hạt.
- Quy trình chăm sóc, bón phân và các chỉ tiêu theo dõi, đánh giá dựa trên quy phạm số QCVN01-56:2011/BNNPTNT về giống ngô - quy phạm khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng.
Lượng phân bón: Lượng phân bón cho 1 ha: 8 tấn phân chuồng/1 ha + 700 kg NPK (5:10:3) + 500 kg NPK (12:5:10) + 60 kg Urê. - Bón lót: 100% phân chuồng + 100% NPK (5:10:3).
- Tưới dặm (ngô 2-3 lá): Tưới hoặc bón 60 kg Urê/ha
- Bón thúc lần 1 (ngô 4-5 lá): Bón 50% phân NPK (12:5:10)
Chúng tôi tiến hành theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng, chỉ tiêu cấu thành năng suất và năng suất của ngô trong điều kiện thí nghiệm.