Phần 4 Kết quả và thảo luận
4.2.Lựa chọn cây chủ dùng để tái tạo thảm thực vật
4.2.1. Lựa chọn cây chủ để nhân giống nấm rễ
Cây chủ thích hợp để nhân giống nấm rễ cần có thời gian sinh trưởng ngắn, bộ rễ phát triển nhanh và khoẻ mạnh, có khả năng tạo sinh khối lớn trong thời gian ngắn nhằm giúp cho nấm rễ sinh trưởng, phát triển tốt và nhân lên nhanh chóng. Các loại cây thường được lựa chọn làm cây chủ nhân giống nấm rễ, bao gồm gồm cây cỏ mần trầu (Eleusine indica (L.) Gaertn), cây cỏ đuôi phụng (Paspalum) và cây đậu xanh (Vigna radiata).
Cỏ đuôi phụng: có nguồn gốc từ các nước nhiệt đới thuộc châu Á, hiện nay nó có mặt ở hầu hết các nước trồng lúa thuộc vùng Đông Nam Á trừ Singapore và Brunei. Cũng như cỏ lồng vực, cỏ đuôi phụng thuộc nhóm thực vật C4 và được chấp nhận cao trong điều kiện nóng, khô hạn và điều kiện ánh sáng trong hệ sinh thái được thâm canh cao. Ampong-Nyarko and De Datta (1991) cho biết cỏ đuôi phụng có khả năng cạnh tranh dinh dưỡng, nước và ánh sáng với cây trồng rất cao đặc biệt trong các điều kiện bất lợi cho sinh trưởng của cây lúa. Cỏ đuôi phụng có thể sinh sản và phát tán nhanh vì hạt có kích thước nhỏ, lại nằm ở phần tán trên của cây lúa, vì vậy cỏ này dễ gây nên dịch lớn cho một vùng sinh thái rộng lớn. Ở một số khu vực thuộc Đồng Bằng Sông Cửu Long, do việc phòng trừ không hợp lý dẫn đến cỏ đuôi phụng gây hại cục bộ ở một số ruộng lúa sạ, kết hợp với điều kiện khô hạn trong mùa khô, nhiều ruộng lúa bị cỏ đuôi phụng lấn át hoàn toàn và gần nhƣ bị thất thu về năng suất.
Cỏ mần trầu: Thuộc họ lúa. Hạt giống cỏ mần trầu có thể ăn được và được cho rằng có thể được sử dụng làm thực phẩm, nhưng năng suất thấp. Nó là một loại cỏ dại đặc trưng của cây trồng, bãi cỏ và sân gôn. Nó phát triển mạnh trong các khu vực bị xáo trộn với đất nén trong ánh nắng mặt trời đầy đủ. Cỏ mọc thấp này có khả năng tạo hạt ngay cả khi bị cắt bỏ. Cỏ mần trầu thực hiện quá trình quang hợp C3 và do đó có thể phát triển ở vùng khí hậu nóng. Hạt giống của nó nảy mầm vào cuối mùa xuân. Hạt giống cây Mần trầu có thể tồn tại trong hơn một năm ở vùng khí hậu không bị sương giá.
Đậu xanh: có nguồn gốc từ Ấn Độ, là một loại cây trồng truyền thống quan trọng ở Châu Á. Ở Việt Nam, tuy cây Đậu xanh diện tích trồng không bằng
Đậu nành, nhưng sản phẩm của nó chiếm một phần không nhỏ trong nhu cầu hàng ngày của mọi gia đình Việt Nam. Cây đậu xanh có khả năng thích ứng rộng, chịu hạn khá và có thể thích nghi với các vùng có điều kiện khắc nghiệt, thời gian sinh trưởng ngắn, chỉ khoảng 65 - 70 ngày. Ngoài ra, cây Đậu xanh còn có khả năng giúp cải tạo đất canh tác nhờ khả năng cung cấp chất xanh, và tổng hợp đạm từ không khí, nên có thể giúp cho thành phần dinh dưỡng đất càng màu mỡ hơn khi trồng loại cây này.
Sự thiết lập cộng sinh của nấm rễ trên cây chủ: Song song với việc theo dõi sự sinh trưởng và phát triển của cây chủ thì chúng tôi cũng tiến hành đánh giá ảnh hưởng của sự thiết lập cộng sinh của nấm AM trên cây chủ. Công thức nào có số lượng bào tử lớn, tỷ lệ xâm nhiễm cao thì chứng tỏ sự thiết lập hệ cộng sinh và sức tái sản xuất của nấm rễ trong công thức đó diễn ra mạnh mẽ và có khả năng cộng sinh tốt với cây chủ (Nguyễn Thị Minh và cs., 2014).
Bảng 4.2. Sự phát triển của nấm rễ trên các cây chủ sau 30 ngày xử lý nấm rễ xử lý nấm rễ
Công thức Mức độ xâm chiếm rễ (% theo chiều dài rễ)
Số lượng bào tử/100g đất
Cỏ Mần Trầu
Đối chứng 0,04 0,54
Nhiễm Gigaspora sp6 3,13 11,66
Nhiễm Dentiscutata nigra 2,15 10,22
Cỏ Đuôi Phụng
Đối chứng 1,83 1,37
Nhiễm Gigaspora sp6 16,57 24,16
Nhiễm Dentiscutata nigra 17,03 22,58
Đậu xanh
Đối chứng 1,62 3,56
Nhiễm Gigaspora sp6 21,32 27,44
Nhiễm Dentiscutata nigra 18,37 25,09
Số liệu bảng 4.2 cho thấy sự sai khác rõ rệt về mức độ của nấm rễ giữa đối chứng và thí nghiệm trên cỏ Mần Trầu. Mức độ xâm nhiễm rễ bởi 2 chủng nấm AM cao hơn so với đối chứng từ 53,75 đến 78,25 lần. Trong khi đó số lượng bào tử trong đất khi nhiễm 2 chủng nấm cao từ 18,92 đến 21,54 lần so với đối chứng.
Đối với cỏ Đuôi Phụng, mức độ xâm chiếm rễ bởi 2 chủng nấm cao gấp 9,05 đến 9,30 lần so với đối chứng. Số lượng bào tử của 2 chủng nấm rễ này cũng cao hơn so với đối chứng từ 16,48 đến 17,63 lần. Mặt khác, số liệu bảng 4.2 cho thấy đối với cỏ Đuôi Phụng, số lượng bào tử trong đất cao hơn so với thí nghiệm trên cỏ Mần Trầu khoảng 2 lần.
Đối với cây Đậu xanh, kết quả cho thấy các chỉ tiêu theo dõi ở các công thức nhiễm bào tử nấm rễ khác nhau và đều cao hơn hẳn ở công thức đối chứng (không nhiễm). Xét về mức độ xâm chiếm rễ, xử lý nấm rễ bằng Gigaspora sp6
và Dentiscutata nigra lần lượt gấp 13,16 và 11,34 lần so với đối chứng. Đối với số lượng bào tử, kết quả này cũng cao gấp 7,71 lần (đối với Gigaspora sp6) và 7,05 lần (Dentiscutata nigra) so với đối chứng (hình 4.3).
Hình 4.3. Tỷ lệ mức độ xâm chiếm rễ và số lượng bào tử so với đối chứng khi xâm nhiễm 2 chủng nấm rễ lên hệ rễ cây Đậu xanh
Khả năng cộng sinh của các chủng nấm rễ được đánh giá thông qua việc xử lý AM trên cây chủ. Chủng AM nào khi xử lý cho cây mà tăng cường được sự sinh trưởng và phát triển của cây chủ cũng như có khả năng xâm nhập vào rễ cây và sản sinh ra nhiều bào tử mới thì có sức sống cao (Nguyễn Thị Minh, 2005).
Kết quả các bảng 4.2 cho thấy số lượng bào tử của 2 chủng nấm rễ khi nhiễm vào hệ rễ cây đậu xanh đều cao hơn so với cỏ Mần Trầu và cỏ Đuôi Phụng. Ngoài ra, tỷ lệ xâm nhiễm rễ trong thí nghiệm với cây Đậu xanh là cao hơn sơ với 2 trường hợp còn lại là cỏ Mần Trầu và cỏ Đuôi Phụng.
Hình 4.4. Tỷ lệ chiều dài rễ so với đối chứng khi xâm nhiễm 2 chủng nấm rễ lên hệ rễ cây Đậu xanh
Đối với các chỉ tiêu sinh trưởng phát triển của 3 loại cây chủ, tỷ lệ chiều dài rễ so với đối chứng khi xâm nhiễm 2 chủng nấm rễ lên hệ rễ các cây chủ có sự khác nhau (bảng 4.3). Ở cỏ Mần Trầu, tỷ lệ này dao động từ 1,12 đến 1,23. Tỷ lệ này có khác biệt đối với cỏ Đuôi Phụng khi mà tỷ lệ chiều dài rễ so với đối chứng từ 1,20 đến 1,32. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 4.3 cho thấy vai trò của AM đối với sinh trưởng và phát triển của cây chủ: xử lý AM đã làm tăng chiều dài rễ cây. Hình 11 cho thấy rõ, xử lý nấm rễ bằng Gigaspora sp6 và Dentiscutata nigra cho chiều dài rễ cây đậu xanh cao lần lượt gấp 1,59 và 1,52 lần so với đối chứng. Các chỉ tiêu khác như chiều cao cây, khối lượng thân, khối lượng rễ không cho thấy sự sai khác lớn giữa mẫu thí nghiệm và đối chứng.
Bảng 4.3. Ảnh hưởng của nấm rễ đến sinh trưởng và phát triển của cây chủ
Công thức Chiều cao cây (cm) Chiều dài rễ (cm) Khối lượng thân (g/cây) Khối lượng rễ (g/cây) Cỏ Mần Trầu Đối chứng 5,15 4,06 0,34 0,25 Nhiễm Gigaspora sp6 5,98 5,01 0,50 0,08
Nhiễm Dentiscutata nigra 5,42 4,58 0,46 0,05
Cỏ Đuôi Phụng
Đối chứng 16,38 15,01 0,60 0,15
Nhiễm Gigaspora sp6 29,76 19,86 2,81 0,70
Nhiễm Dentiscutata nigra 22,11 18,07 2,68 0,29 Cây Đậu xanh
Đối chứng 15,34 9,93 1,23 0,17
Nhiễm Gigaspora sp6 19,39 15,77 1,49 0,28
Nhiễm Dentiscutata nigra 18,74 15,13 1,54 0,25 Như vậy, các kết quả nói trên đã chỉ ra được loại cây dùng để nhân giống nấm rễ là cây đậu xanh là thích hợp nhất khi cây có sự phản hồi tốt với nấm rễ thông qua các chỉ tiêu sinh trưởng phát triển. Hai chủng nấm rễ cũng cho thấy khả năng xâm nhiễm cao và số lượng bào tử được sản sinh lớn khi nhiễm vào cây đậu xanh.
4.2.2. Lựa chọn cây chủ để tái tạo thảm thực vật ngoài thực địa
Sau khi nhân giống nấm rễ từ cây Đậu xanh, để tái tạo thành công TTV ngoài thực địa, cần lựa chọn cây chủ. Cây chủ thích hợp cần có thời gian sinh trưởng ngắn, bộ rễ phát triển nhanh và khoẻ mạnh, có khả năng tạo sinh khối lớn trong thời gian ngắn nhằm giúp cho nấm rễ sinh trưởng, phát triển tốt và nhân lên nhanh chóng. Các loại cây thường được lựa chọn làm cây chủ bao gồm cỏ Paspalum, cỏ Stylo, cỏ Ruziensis và cây đậu mèo (Mucuna pruriens)
Cỏ Stylo: Là giống cỏ họ đậu, được trồng nhiều ở các nước nhiệt đới, có tác dụng cải tạo đất, che phủ đất và là nguồn thức ăn giàu protein cho gia súc, thân và lá có hàm lượng đạm khá cao. Khả năng chịu hạn khá và cạnh tranh với cỏ dại tốt và mọc tốt trên đất nghèo dinh dưỡng. Cỏ stylo mọc quanh năm, phát triển thuận lợi từ tháng 3 đến tháng 10. Yêu cầu cày sâu bừa kỹ khi trồng. Và đòi hỏi hàm lượng dinh dưỡng nhất định: phân chuồng 5-10 tấn/ha, lân 200-250 kg/ha, kali 150-200 kg/ha.
Cỏ Paspalum: Thuộc loài hòa thảo, chỉ sinh nhánh và mọc thành bụi lớn, dày, thân to khỏe, lá rộng. Cỏ có thể trồng và phát triển tốt dưới tán cây ăn quả, cây lâm nghiệp trong giai đoạn thiết lập cơ bản. Nhưng cỏ rất cần đất ẩm, đất thấp, đất gần nguồn nước: Bờ sông, suối, ao hồ, yêu cầu lượng mưa cao >750mm/năm. Cỏ có thể chịu được ngập úng khá dài vẫn cho năng suất cao. Trước khi trồng cần diệt sạch cỏ dại, cày lật úp đất, sâu 25cm, sau đó bừa vỡ nhằm đảo đều đất, cày bừa vỡ 2 lần. Yêu cầu phân bón cao. Có thể làm thức ăn cho gia súc và cá.
Cỏ Ruzinesis: Là loại cây hòa thảo lâu năm, cây cỏ thân bò, mềm, nhiều lá, độ cao trung bình. Khi mọc tốt sẽ tạo thành thảm dày đặc che kín mặt đất. Khả năng chịu hạn khá, nhưng vẫn không thể phát triển được khi mùa khô kéo dài. Có thể chịu ngập úng trong khoảng thời gian ngắn. Thời gian khai thác từ 2-5 năm. Trước khi trồng, đất phải được cày sâu, bừa kỹ, dọn sạch cỏ dại, san phẳng ruộng. Cần 25-30 tấn phân chuồng/ha. Thích hợp với chân ruộng, đất giàu dinh dưỡng.
Đậu mèo (Mucuna pruriens): Thuộc cây họ đậu, là cây hoang dại, dễ thích nghi với môi trường, cạnh tranh cao với sâu bệnh, cỏ dại, cỏ thể sinh trưởng và phát triển trên nhiều loại đất khác nhau, đặc biệt là vùng đất chua. Không yêu cầu nhiều về dinh dưỡng. Cây thích hợp sống trong điều kiện thiếu nước, có tốc độ
tái sinh mạnh và là nguồn thức ăn gia súc giàu dinh dưỡng. Khi sinh trưởng thân cao từ 1-3m, tán rộng, nên khả năng che phủ đất rất tốt và cho khối lượng sinh khối cao. Thân dài, mọc khỏe, mọc sát đất tạo thành một thảm tươi dày 40-50cm, nên có khả năng chống xói mòn tốt. Cây thích hợp sống trong điều kiện thiếu nước trên đồi, có tốc độ sinh trưởng tái sinh mạnh, tạo lớp phủ sát mặt đất nhanh chóng trong vụ mưa và kéo dài trong năm. Góp phần đẩy nhanh tiến độ phủ xanh đất trống đồi núi trọc, duy trì sử dụng đất đồi bền lâu.
Yêu cầu của hạt giống được lựa chọn là: Phân bố rộng, sinh trưởng nhanh, có thể chịu được điều kiện nghèo dinh dưỡng, khả năng chống chịu tốt với môi trường.
Kết quả theo dõi sự nảy mầm của hạt giống trong phòng thí nghiệm được trình bày trong bảng 4.4. Hạt đậu mèo với tỷ lệ nảy mầm đến 99%, thời gian nảy mầm ngắn và khả năng phát triển bộ rễ nhanh hơn đã được lựa chọn để sản xuất vật liệu sinh học.
Bảng 4.4. Theo dõi sự nảy mầm của hạt giống
Tên hạt giống Thời gian theo dõi (ngày) Thời gian nảy mầm (ngày) Tỷ lệ nảy mầm (%) Chiều dài rễ (cm) Cỏ Stylo 7 5 65 2,0 Paspalum 7 7 10 - Đậu mèo 7 3 99 3,0 Ruziensis 7 6 30 0,5
4.3. CHẤT LƯỢNG CỦA VÂT LIỆU SINH HỌC
Chất lượng của VLSH sau khi phối trộn thể hiện ở bảng dưới đây. Kết quả cho thấy, sau phối trộn độ ẩm của vật liệu sinh học đạt khoảng 20%, giàu N và K tổng số, hàm lượng lân không thay đổi đáng kể so với hàm lượng lân tổng số có sẵn trong chất nền; pH của vật liệu sinh học cũng không thay đổi so với chất nền ban đầu. Tính chất của vật liệu sinh học hoàn toàn phù hợp với yêu cầu về điều kiện sinh trưởng của AM và đáp ứng được việc cung cấp dinh dưỡng cho cây con trong giai đoạn đầu sinh trưởng.
Sau 3 và 6 tháng phối trộn, các tính chất vật lý và hóa học của vật liệu không thay đổi nhiều, vẫn đảm bảo các điều kiện cho nấm rễ và cây con sinh trưởng.
Bảng 4.5. Tính chất của vật liệu sinh học Thời gian Thời gian Tính chất vật lý Tính chất hóa học Tính chất sinh học pHH2O Độ ẩm OC N P2O5 K2O Mật độ AM/100g % Bào tử
Ngay sau khi
phối trộn 5,46 24 0,88 0,24 0,04 1,02 1016 Sau phối trộn
3 tháng 5,30 21 0,85 0,21 0,03 0,98 1005
Sau phối trộn (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
6 tháng 5,34 20 0,83 0,20 0,03 0,97 1003
Theo tiêu chuẩn thông thường của chế phẩm sinh học, để đảm bảo hiệu quả sử dụng của vật liệu, thời gian bảo quản và sử dụng VLSH tốt nhất là 06 tháng, tối đa là là 1 năm.
Khi so sánh các tính chất của VLSH trên với một VLSH khác trong nghiên cứu của Nguyễn Thanh Nhàn (2016) về quy trình sản xuất VLSH nhằm tái tạo thảm cỏ làm tiểu cảnh cho khuôn viên, kết quả cho thấy ngoại trừ chỉ tiêu về mật độ bào tử, tất cả các chỉ tiêu còn lại trong bảng 6 đều không có sự khác biệt.
4.4. ĐIỀU KIỆN SỬ DỤNG VẬT LIỆU SINH HỌC VÀ QUÁ TRÌNH TÁI TẠO THẢM THỰC VẬT BẰNG VẬT LIỆU SINH HỌC TRÊN ĐẤT DỐC TẠO THẢM THỰC VẬT BẰNG VẬT LIỆU SINH HỌC TRÊN ĐẤT DỐC 4.4.1. Điều kiện sử dụng vật liệu sinh học trên đất dốc
- VLSH phải đạt tiêu chuẩn:
Sau sản xuất, độ ẩm của vật liệu sinh học đạt khoảng 20 – 25%, giàu N và K tổng số. Tính chất của vật liệu sinh học hoàn toàn phù hợp với yêu cầu về điều kiện sinh trưởng của AM và đáp ứng được việc cung cấp dinh dưỡng cho cây con trong giai đoạn đầu sinh trưởng. Sau 3 và 6 tháng phối trộn, các tính chất vật lý và hóa học của vật liệu không thay đổi nhiều, vẫn đảm bảo các điều kiện cho nấm rễ và cây con phát triển.
Trong vật liệu sinh học đã có đầy đủ các thành phần như dinh dưỡng, giống nấm rễ, vật liệu giữ ẩm, hạt giống phù hợp đảm bảo cho cây con phát triển mà không phải tốn thêm công chăm sóc và chi phí khác như canh tác thông
thường, lại đảm bảo cho sự tái tạo thảm thực vật trong mọi điều kiện địa hình và đất có vấn đề (đặt biệt là đất nghèo dinh dưỡng).
- Hạt giống phải có khả năng nảy mầm tốt và có thời gian nảy mầm ngắn: Trong nghiên cứu của Nông Thị Quỳnh Anh (2015) về xây dựng quy trình sản xuất vật liệu sinh học từ nấm rễ nội cộng sinh Arbuscular mycorhizae nhằm tái tạo thảm thực vật phủ xanh đất trống đồi núi trọc, kết quả cho thấy hạt giống đậu mèo (Mucuna Pruriens) có thời gian nảy mầm là 3 ngày với tỷ lệ nảy mầm đến 99%, cao hơn hẳn cỏ Stylo với thời gian nảy mầm 5 ngày và tỷ lệ nảy mầm chỉ là 65%.
Hạt đậu mèo cũng cho kết quả tương tự với thời gian nảy mầm 3 ngày và tỷ lệ nảy mầm là 80% trong nghiên cứu của Nguyễn Thanh Nhàn (2016) về sử dụng Abuscular trong tái tạo thảm cỏ.
- Sử dụng màng che phủ: