THÍ NGHIỆM ĐỒNG RUỘNG
Hiệu quả của xử lý VLSH đến sinh trưởng, phát triển của cây cỏ lạc cảnh
Thí nghiệm đồng ruộng đánh giá hiệu quả của vật liệu sinh học với việc tái tạo thảm thực vật gồm hai công thức với 3 lần lặp lại được bố trí theo khối ngẫu nhiên, diện tích mỗi ô thí nghiệm là 1m2.
Trong đó:
CT1 – Đối chứng (ĐC): bổ sung dinh dưỡng tương ứng có trong VLSH. Dựa trên kết quả phân tích tính chất của VLSH sau khi phối trộn và lượng bón (750g/ m2), có thể tính toán được lượng dinh dưỡng tương ứng cần bổ sung vào mỗi ô thí nghiệm (1m2) của CT1 là 0,359g Urê + 1,505g KCl + 0,087g Ca(H2PO4)2. Lượng phân bón này tương đương với lượng N,P,K/m2 thí nghiệm lần lượt là: 0,165g; 0,023g; 0,788g.
CT2 – VLSH: sử dụng VLSH.
Sau 8 tuần thử nghiệm VLSH trên cây cỏ lạc cảnh tại Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam, tiến hành khảo sát các chỉ tiêu sinh trưởng của cây nhằm đánh giá ảnh hưởng của VLSH đến khả năng tái tạo thảm cỏ (bảng 4.17).
Bảng 4.17. Ảnh hưởng của xử lý VLSH đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của cỏ lạc cảnh CTTN Chiều cao cây Chiều dài rễ Trọng lượng thân( g/cây) Trọng lượng rễ (g/cây) Mức độ xâm nhiễm rễ (% theo chiều dài rễ) Số lượng bào tử (Bào tử / 100g đất) Số lượng nốt sần ( nốt sần/ cây) DC 11,87 6,59 6,27 2,41 2,29 3,03 7,32 VLSH 11,67 11,61 12,25 8,78 21,41 23,96 22,18 LSD5% 1,78 1,69 2,1 1,39 1,44 2,95 2,33 CV% 5,2 8,2 10,0 11,0 5,4 9,6 7,0
Kết quả phân tích thống kê cho thấy sau 8 tuần theo dõi, các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của cây ở công thức sử dụng VLSH đều cao hơn so với công thức đối chứng ở mức sai số có ý nghĩa, đặc biệt là các chỉ số sinh trưởng của rễ
cây: Chiều dài rễ gấp 1,76 lần; Trọng lượng rễ gấp 3,64 lần; Mức độ xâm nhiễm rễ gấp 9,35 lần; Số lượng bào tử gấp 7,91 lần so với công thức đối chứng; Số lượng nốt sần gấp 3,03 lần.
Như vậy, kết quả trên chỉ ra rằng: VLSH đã cho hiệu quả tích cực đến sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng, đặc biệt là đối với chỉ tiêu trọng lượng rễ, mức độ xâm nhiễm rễ, số lượng bào tử và số lượng nốt sần. Điều này được giải thích là do nấm rễ AM là giống cộng sinh ở vùng rễ của cây, làm mở rộng diện tích hấp thu của rễ cây, làm cho bộ rễ của cây phát triển mạnh hơn bình thường. Bên cạnh đó, khi hệ nấm rễ phát triển mạnh thì tỷ lệ xâm nhiễm rễ cây càng lớn, điều này làm tăng khả năng tận dụng nguồn chất dinh dưỡng từ đất cho cây hấp thụ dẫn đến cây sinh trưởng và phát triển thuận lợi và cho các chỉ tiêu khác như chỉ tiêu về trọng lượng thân, độ che phủ có giá trị cao hơn so với công thức đối chứng. Mặt khác, sự có mặt của Rhizobium làm tăng khả năng cố định N2 tự do, cung cấp đạm cho sự phát triển của cây trồng, cây trồng sinh trưởng mạnh hơn và khả năng chống chịu cao hơn.
Nấm rễ AM và vi khuẩn nốt sần Rhizobium có trong VLSH đã hình thành quá trình cộng sinh với cỏ lạc cảnh, cơ chế cộng sinh này đã hiệp đồng hỗ trợ cho sự phát triển sinh trưởng của cây, giúp cho thực vật có thể hấp thụ hiệu quả nước và các chất dinh dưỡng vi lượng từ đất để sinh trưởng phát triển.
Các kết quả này cũng hoàn toàn phù hợp với các kết quả nghiên cứu trước về nấm rễ AM của Nguyễn Thị Minh (2005, 2007, 2014); Nguyễn Văn Sức, (2005, 2007); Phan Quốc Hưng và cs. (2010)… cũng như các kết quả nghiên cứu khác về lợi ích của vi khuẩn cố định đạm Rhizobium như kết quả nghiên cứu của Hồ Thị Kim Anh và cs. (1999) về ảnh hưởng của các chủng vi khuẩn cố định nitơ trong rễ lúa lên sinh trưởng của mầm lúa CR203 hay kết quả nghiên cứu thử nghiệm của Lê Xuân Cường (2013) về tác động cộng sinh của Rhizobium trên cây ngô. Các kết quả nghiên cứu đều chỉ ra rằng các chủng Rhizobium mang lại hiệu quả sinh trưởng vượt trội trên cây trồng. Hơn thế nữa, những đặc tính tối ưu này được khai thác một cách triệt để khi hai chủng vi sinh vật nấm rễ AM và vi khuẩn nốt sần Rhizobium tương tác hiệp đồng trên cây chủ. Arbuscular Mycorrhizae được chứng minh là phát triển tốt hơn và kích thích sinh trưởng phát triển của cây họ đậu mạnh hơn do sự cố định nitơ phân tử (Howeler et al., 1987). Sự liên kết của AM làm tăng sự hình thành nốt sần ở cây họ đậu, dẫn đến tăng cường sự sinh trưởng phát triển của cây (Bethelenfalvay et al., 1987; Gueye et al., 1987; Badr
EL-Dim and Moawad, 1988; de la Cruz et al., 1988; Louis and Lim, 1988; Kaur and Singh, 1988) nhờ khả năng hấp thụ photpho qua hệ sợi nấm. Hơn thế nữa, trạng thái nitơ ở cây họ đậu được tăng cường bởi AM do kích thích quá trình cố định nitơ (Munns and Mosse, 1980; Russo et al., 1993). Vai trò của AM trong sự thúc đẩy cố định nitơ của hệ cộng sinh Rhizobium với cây họ đậu thường được thể hiện làm tăng sinh khối nốt sần, tăng hàm lượng leghemoglobin và hoạt tính enzyme nitrogenaza (Kucey and Paul, 1982). Chính vì vậy, Arbuscular Mycorhizae và Rhizobium mang đến hiệu quả hiệp đồng làm cho hệ cộng sinh phát huy được tối đa đặc tính tốt trên cây.
Sự biến động độ che phủ theo thời gian thí nghiệm
Đối với mục đích nghiên cứu nhằm tái tạo thảm cỏ tạo tiểu cảnh trong khuôn viên thì theo dõi sự biến động độ che phủ theo thời gian là cần thiết để đánh giá được hiệu quả của VLSH. Sự biến động này được theo dõi thông qua chỉ số diện tích lá của cây lạc cảnh.
Chỉ số diện tích lá của cây lạc cảnh được xác định bắt đầu từ tuần thứ 2. Kết quả theo dõi được thể hiện trong hình 4.2.
Hình 4.2. Sự biến động của diện tích lá theo thời gian thử nghiệm
Ở tuần thứ hai, mức độ che phủ giữa hai công thức là không có sự sai khác quá lớn. Tuy nhiên bắt đầu từ tuần thứ 4 về sau, giá trị này có sự sai khác rõ rệt:
ở tuần 4 chỉ số LAI ở công thức VLSH gấp 2,26 lần so với công thức đối chứng; ở tuần 6 giá trị này gấp 3,45 và ở tuần 8 tăng gấp 5,67 lần.
Ở đây, sự theo dõi bắt đầu từ tuần thứ 2, khi đó đang trong giai đoạn hình thành sự cộng sinh giữa hệ vi sinh và cây trồng, do đó sự chênh lệch về chỉ số diện tích lá là chưa cao. Bắt đầu từ tuần thứ 4 trở đi, sự chênh lệch ở hai công thức trở nên rõ ràng do lúc này hệ vi sinh đã cộng sinh chặt chẽ với cây trồng, làm tăng quá trình sinh trưởng và phát triển cây nói chung và tăng kích thước lá nói riêng.
So với các kết quả thử nghiệm của nhóm tác giả Nguyễn Thị Minh cùng Nguyễn Thu Hà và Phan Quốc Hưng Học viện Nông Nghiệp Việt Nam (2014) chỉ sử dụng giống Arbuscular mycorhizae để sản xuất vật liệu sinh học nhằm tái tạo thảm thực vật phủ xanh thì kết quả nghiên cứu này sử dụng VLSH từ nấm rễ AM và Rhizobium có xu hướng tăng cường sinh trưởng và phát triển ở cây cao hơn. Sở dĩ có sự khác biệt này là do ở đây, trong VLSH có sự kết hợp các đặc tính tối ưu của nấm rễ AM và Rhizobium nhằm phát huy hiệu quả hiệp đồng của chúng lên sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng, giúp đảm bảo sự tái tạo thành công thảm thực vật.
- Ảnh hưởng của sử dụng vật liệu sinh học đến tính chất đất thí nghiệm
Bảng 4.18. Ảnh hưởng của xử lý VLSH đến tính chất đất sau 8 tuần thí nghiệm Chỉ tiêu Trước thí nghiệm Sau thí nghiệm CT1 (ĐC) CT2 (VLSH) Tính chất vật lý pHH20 6,98 7,23 7,29 Độ ẩm 27,42 28,16 28,20 Tính chất hóa học OC (%) 1,12 1,20 1,27 N (%) 0,06 0,06 0,17 P2O5 (mg/g) 0,11 0,14 0,10 K2O (mg/g) 1,42 1,53 1,52 Tính chất sinh học VSVTS (106 TB/g) 5,39 7,68 23,9 Nấm rễ (TB/ 100g đất) 17 25 264
Kết quả bảng 4.18 cho thấy, trước và sau khi sử dụng VLSH trong khoảng thời gian là 8 tuần thì tính chất đất thay đổi theo chiều hướng tích cực. Cụ thể: độ
ẩm trong đất tăng do độ che phủ cao hạn chế được sự thoát hơi nước từ đất. Bên cạnh đó, hoạt động cộng sinh của Arbuscular mycorrhizae và Rhizobium với rễ cây đã có xu hướng làm tăng các chỉ số dinh dưỡng trong đất. Nấm rễ có khả năng chuyển hóa và hấp thụ mạnh dinh dưỡng, đặc biệt là P làm tăng hàm lượng dinh dưỡng dễ tiêu trong đất. Rhizobium giúp cố định Nitơ tự do trong không khí cung cấp đạm cho cây trồng, một phần trả lại đạm cho đất. Mặt khác, sự có mặt các hoạt động mạnh mẽ của AM và Rhizobium trong VLSH đã kích thích hệ vi sinh vật trong đất hoạt động theo hướng tích cực, phân giải và chuyển hóa các chất hữu cơ trong đất, góp phần cải thiện tính chất đất.
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ