Đánh giá ảnh hưởng của lạnh đến sinh trưởng và sinh lý của đậu xanh ở điều kiện lạnh nhân tạo
*Thí nghiệm 1
Nghiên cứu ảnh hưởng của lạnh nhân tạo của một số giống đậu xanh ở giai đoạn cây con của một số giống đậu xanh
- Chuẩn bị giá thể: Đất phù sa được phơi khô, sàng kỹ. Sau đó được trộn cùng xơ dừa ủ mục với tỉ lệ 1:2 cùng với lượng phân bón lót (Bảng 2.2) và được đưa vào chậu. Khối lượng giá thể 0,7 kg/chậu.
- Trồng cây vào chậu: Hạt được ngâm với nước 30 °C trong 2 giờ và được ủ ở nhiệt độ phòng (25 °C) cho tới khi nứt nanh. Sau đó hạt được gieo vào các chậu chứa giá thể đã chuẩn bị, mật độ 6 hạt/chậu. Lấp đất phủ kín và giữ ẩm thường xuyên. Số chậu lặp lại/giống là 3 chậu (3 lần lặp lại). Khi cây được 3 lá, tỉa bớt chỉ để lại 3 cây/chậu.
Bảng 3.2. Liều lượng phân cho thí nghiệm nghiên cứu phản ứng của đậu xanh trong điều kiện lạnh nhân tạo
Loại phân Tổng số phân bón (g/chậu)
Phân hữu cơ vi sinh 30
Vôi bột 2
Super lân 1
Kali sulphate 1
U-rê 1
- Xử lý lạnh: Khi cây được 3-5 lá thật chuyển các cây vào điều kiện lạnh nhân tạo ở 5-7°C trong 7 ngày.
3.4.2. Nội dung 2
Nghiên cứu sử dụng calcium hữu cơ cho canh tác đậu xanh ở vụ đông.
*Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng calcium hữu cơ đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của đậu xanh ĐX14 trồng vụ đông năm 2019.
- Thí nghiệm được bố trí trên đồng ruộng tại Khoa Nông học, HVNN Việt Nam. Diện tích ô thí nghiệm là 5 m2 (5 m × 1 m).
Có 5 công thức bón calcium hữu cơ:
+ CT1: Đối chứng không bón calcium hữu cơ hoặc vôi bột + CT2: Bón 300 kg/ha vôi bột (CaO) + CT3: Bón 100 kg/ha calcium hữu cơ
+ CT4: Bón 300 kg/ha calcium hữu cơ + CT5: Bón 500 kg/ha calcium hữu cơ.
Biện pháp kỹ thuật
- Nền phân bón: 40 kg N + 60 kg P2O5 +40 kg K2O kg trên 1ha
- Cách bón: Bón lót toàn bộ vôi hoặc bột vỏ trứng (vôi hữu cơ) + Lân, Đạm, Kali trước khi gieo
- Cách gieo: Làm đất, lên luống theo ô thí nghiệm. Khoảng cách hàng cách hàng, cây cách cây là 50×20 cm. Gieo 4-5 hạt/ hốc, sau khi mọc tỉa để lại 2 cây/hốc
- Mật độ gieo: 30 cây/m2
3.3.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm
Các thí nghiệm được bố trí kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên (Complete randomized design, CRD), 3 lần nhắc lại.
3.4.4. Các chỉ tiêu theo dõi
- Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng
+ Thời gian từ gieo đến mọc: tính từ khi gieo đến 50% cây mọc khỏi mặt đất và xuất hiện 2 lá mầm
+ Thời gian từ gieo đến ra hoa: là số ngày từ khi gieo đến khi có 50% số cây có ít nhất một hoa
+ Thời gian sinh trưởng: là số ngày từ khi gieo đến khi thu hoạch. - Các chỉ tiêu sinh trưởng
+ Chiều cao thân chính: Đo từ đốt lá mầm đến đỉnh sinh trưởng của thân chính của 10 cây mẫu/ô
+ Số cành cấp 1: Đếm số cành mọc từ thân chính của 10 cây mẫu/ô ở thời kỳ thu hoạch
+ Số lá: Đếm số lá trên thân chính trước khi thu hoạch, đếm 10 cây mẫu/ô + Khối lượng tươi toàn cây (g/cây): khi bắt đầu hình thành quả và khi quả mẩy, đo 10 cây mẫu/ô
+ Khối lượng khô toàn cây (g/cây): khi bắt đầu hình thành quả và khi quả mẩy, đo 10 cây mẫu/ô.
- Các chỉ tiêu sinh lí
+ Diện tích lá: Chọn ngẫu nhiên 5 cây mẫu/ô, rồi đo diện tích lá bằng phương pháp cân trực tiếp. Đo khi bắt đầu hình thành quả và khi quả mẩy, đo 10 cây mẫu/ô
+ Chỉ số SPAD: Đo khi bắt đầu hình thành quả và khi quả mẩy, đo 10 cây mẫu/ô.
- Các chỉ tiêu năng suất và yếu tố cấu thành năng suất
+ Đếm số chùm quả/cây: Đếm 10 cây mẫu/ô, tính trung bình 1 cây + Số quả/cây: Đếm tổng số quả của 10 cây mẫu, tính trung bình 1 cây + Chiều dài quả: Đo 10 quả đại diện cho giống trên 1 ô thí nghiệm
+ Số hạt/quả: Đếm tổng số quả của 10 cây mẫu/ô, tính trung bình 1 cây + Khối lượng 1000 hạt (g): Trộn đều hạt của 3 lần lần nhắc lại của từng giống hoặc công thức, lấy ngẫu nhiên 3 mẫu ở độ ẩm 12%, cân khối lượng và tính giá trị trung bình
+ Năng suất cá thể: số g hạt/cây
+ Năng suất lý thuyết (tấn/ha): Năng suất cá thể (g hạt/cây) × mật độ (cây/ha)
+ Năng suất thực thu (tấn/ha): Là năng suất hạt khô ở độ ẩm 12% thu được của từng ô kể cả cây mẫu, quy ra năng suất trên 1 ha.
- Khả năng chống đổ và chống chịu sâu bệnh
+ Tính chống đổ: Đánh giá trước thu hoạch. Đếm số cây đổ, tỷ lệ % đánh giá theo thang điểm 1 - 5:
Điểm 0: Không đổ (hầu hết các cây đều không bị đổ rạp) Điểm 2: Đổ nhẹ (≤ 25% số cây bị đổ rạp)
Điểm 3: Đổ trung bình (25 - 50% số cây bị đổ rạp) Điểm 4: Đổ nặng (51 - 75% số cây bị đổ rạp) Điểm 5: Đổ rất nặng (> 75% số cây bị đổ rạp).
+ Mức độ nhiễm sâu bệnh hại: Được đánh giá theo QCVN 01- 62, 2011- BNNPTNT.
- Sâu cuốn lá: Điều tra trước khi thu hoạch ít nhất 10 cây đại diện theo phương pháp 5 điểm chéo góc.
Tỷ lệ lá bị hại (%) = Số lá bị cuốn/tổng số lá điều tra.
Sâu đục quả: Điều tra trước khi thu hoạch ít nhất 10 cây đại diện theo phương pháp 5 điểm chéo góc.
Tỷ lệ quả bị hại (%) = Số quả bị hại/tổng số quả điều tra.
- Bệnh đốm nâu: Điều tra trước khi thu hoạch ít nhất 10 cây đại diện theo phương pháp 5 điểm chéo góc.
Điểm 1: Rất nhẹ (<1% diện tích lá bị hại) Điểm 3: Nhẹ (1% đến 5% diện tích lá bị hại)
Điểm 7: Nặng (>25% - 50% diện tích lá bị hại) Điểm 9: Rất nặng (>50% diện tích lá bị hại)
- Bệnh phấn trắng: Điều tra khi xuất hiện bệnh ít nhất 10 cây đại diện theo phương pháp 5 điểm chéo góc.
Điểm 1: Không nhiễm (<5% số cây có vết bệnh) Điểm 2: Nhiễm nhẹ ( 6 - 25% số cây có vết bệnh)
Điểm 3: Nhiễm trung bình ( 26 4- 50% số cây có vết bệnh) Điểm 4: Nhiễm nặng ( 51 - 75% số cây có vết bệnh)
Điểm 5: Nhiễm rất nặng (>76% số cây có vết bệnh)
3.4.5. Phương pháp xử lý thống kê
Xử lý số liệu theo chương trình Microsoft Excel 2019 và phân tích phương sai theo phương pháp ANOVA bằng chương trình SPSS verson 16.
PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. ĐÁNH GIÁ SINH TRƯỞNG VÀ SINH LÝ CỦA MỘT SỐ GIỐNG ĐẬU XANH TRONG ĐIỀU KIỆN LẠNH NHÂN TẠO Ở GIAI ĐOẠN ĐẬU XANH TRONG ĐIỀU KIỆN LẠNH NHÂN TẠO Ở GIAI ĐOẠN CÂY CON
4.1.1. Ảnh hưởng của lạnh đến sự phát triển chiều cao của các giống đậu xanh xanh
Kết quả ở bảng 4.1 cho thấy, ngay từ khi chưa xử lý lạnh chiều cao của các giống đậu xanh đã khác nhau, dao động trong khoảng 11,2 -15,9 cm/cây. Qua phân tích thống kê đã cho thấy các giống ĐXVN7, ĐXVN6, ĐX17 và ĐXVN05 mặc dù chiều cao cây khác nhau nhưng sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê khi cây có 3 lá thật (2 tuần sau gieo). Giống ĐXHL10 có chiều cao 14,2 cm/cây (khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các giống khác). Nhóm 3 giống có chiều cao lớn nhất là ĐX11, ĐX14 và NBT02 có sự khác biệt về chiều cao có ý nghĩa thống kê so với các giống khác. Tuy nhiên, giữa 3 giống này, sự khác biệt về chiều cao lại không có ý nghĩa thống kê khi cây ở giai đoạn cây con.
Bảng 4.1. Chiều cao cây (cm/cây) của các giống đậu xanh khi bị lạnh
Tên giống C.cao cây sau 0 ngày XLL (cm/cây)
C.cao cây sau 3 ngày XLL (cm/cây)
C.cao cây sau 7 ngày XLL (cm/cây) ĐXVN7 11,6 ± 0,4a 12,2 ± 0,4a 12,7 ± 0,4a ĐXHL10 14,2 ± 0,1b 14,9 ± 0,1b 15,6 ± 0,1b ĐX11 15,3 ± 0,2c 16,1 ± 0,2c 16,8 ± 0,2a ĐX14 15,7 ± 0,1c 16,5 ± 0,1c 17,2 ± 0,1c ĐXVN6 11,2 ± 0,3a 11,7 ± 0,3a 12,3 ± 0,3a ĐX17 11,7 ± 0,3a 12,2 ± 0,3a 12,8 ± 0,3a NBT02 15,9 ± 0,1c 16,7 ± 0,1c 17,5 ± 0,1c ĐXVN05 11,4 ± 0,3a 11,9 ± 0,3a 12,5 ± 0,3a
Ghi chú: Các chữ viết tắt trong bảng: C.cao = chiều cao; XLL = xử lý lạnh. Số liệu được phân tích ANOVA theo phương pháp Duncan’s Multiple Range Test. Giá trị được trình bày là giá trị trung bình (mean) ± SE (standard error) với số mẫu (n) = 15, các giá trị trong cùng cột có số mũ khác nhau thì khác
nhau có ý nghĩa với α=0,05
Sau 3 ngày xử lý lạnh nhân tạo, sự tăng trưởng chiều cao cây đã bị hạn chế, mức tăng chỉ đạt khoảng 1 cm/ngày (bảng 4.1). Mặc dù chiều cao giữa các giống
đậu xanh có khác nhau, với dao động trong khoảng 11,7 -16,7 cm/cây nhưng mức độ khác biệt có ý nghĩa thống kê tương tự như khi chưa xử lý lạnh. Qua phân tích thống kê đã cho thấy các giống ĐXVN7, ĐXVN6, ĐX17 và ĐXVN05 mặc dù chiều cao cây khác nhau nhưng sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê sau 3 ngày bị stress lạnh. Giống ĐXHL10 có chiều cao 16,1 cm/cây (khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các giống khác). Nhóm 3 giống có chiều cao lớn nhất là ĐX11, ĐX14 và NBT02 có sự khác biệt về chiều cao có ý nghĩa thống kê so với các giống khác. Tuy nhiên, giữa 3 giống này, sự khác biệt về chiều cao lại không có ý nghĩa thống kê khi cây bị lạnh 3 ngày ở giai đoạn cây con.
Hình 4.1. Ảnh hưởng của lạnh đến chiều cao của các giống đậu xanh
Sự ảnh hưởng của lạnh đến chiều cao cây sau 7 ngày xử lý lạnh nhân tạo cũng cho kết quả tương tự như sau 3 ngày xử lý lạnh: nhiệt độ thấp đã ức chế sự tăng trưởng chiều cao cây nhưng sự khác biệt có ý nghĩa thống kê tương tự như khi chưa xử lý lạnh và sau lạnh 3 ngày. Chiều cao của các giống đậu xanh tăng rất chậm so với trước xử lý lạnh, dao động trong khoảng 12,5 -17,5 cm/cây. Giữa các giống ĐXVN7, ĐXVN6, ĐX17 và ĐXVN05 mặc dù chiều cao cây khác nhau nhưng sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê sau 7 ngày bị lạnh nhân tạo. Giống ĐXHL10 có chiều cao 15,6 cm/cây (khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các giống khác). Nhóm 3 giống có chiều cao lớn nhất là ĐX11, ĐX14 và NBT02 có sự khác biệt về chiều cao có ý nghĩa thống kê so với các giống khác. Tuy nhiên, giữa 3 giống này, sự khác biệt về chiều cao lại không có ý nghĩa thống kê khi sau 7 ngày gây lạnh.
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 C hiều c ao câ y (c m/ câ y)
Theo nghiên cứu trước đây, đậu xanh là loại cây trồng khá nhạy cảm với lạnh. Nói chung đậu xanh chỉ có thể sinh trưởng trong điều kiện lạnh từ 2-12 °C. Ngoài ra, chiều cao cây cũng phụ thuộc nhiều vào điều kiện ngoài cảnh nên gặp nhiệt độ thấp có thể hạn chế chiều cao cây (Vũ Ngọc Thắng & cs., 2019, Chih- Wen Yu & cs., 2002). Trong thí nghiệm này, qua 3 và 7 ngày xử lý cho thấy chiều cao cây bị hạn chế ở tất cả các giống nhưng sự khác biệt có ý nghĩa thống kê lại chưa rõ ràng, chưa phản ánh mức độ chống chịu lạnh giữa các giống.
Hình 4.2. Các mẫu giống đậu xanh giai đoạn nảy mầm
4.1.2. Ảnh hưởng của lạnh đến sự phát triển diện tích lá của các giống đậu xanh xanh
Lá là cơ quan sinh dưỡng thực hiện các chức năng quang hợp, trao đổi khí và hô hấp. Lá có vai trò rất quan trọng trong quá trình sinh trưởng phát triển của cây ở tất cả các giai đoạn. Nhờ có bộ lá phát triển mà cây liên tục được tích lũy chất khô, trong đó 90 - 95% lượng chất khô tích lũy được là do quang hợp tạo ra. Cũng như các cây trồng khác, bộ lá đậu xanh đặc biệt có ý nghĩa vào giai đoạn ra hoa - làm quả (Vũ Ngọc Thắng& cs., 2019).
Kết quả thí nghiệm cho thấy, khi chưa bị lạnh diện tích lá của các giống biến động từ 14,2 -15,7 cm2/cây. Trong đó 7 giống đậu xanh có diện tích lá thấp
nhất và tương đương nhau (sự sai khác không có ý nghĩa thống kê với α = 0,05) gồm ĐXVN7, ĐXHL10, ĐX11, ĐX16, ĐX17, NBT02 và ĐXVN05. Giống có diện tích lá cao nhất là giống ĐX14 (15,7 cm2 lá/cây). Tuy nhiên sự sai khác về diện tích lá của giống ĐX14 chỉ có nghĩa ý thống kê khi so với giống DDX16 và ĐXVN05 với độ tin cậy α = 0,05.
Bảng 4.2. Diện tích lá của các giống đậu xanh khi bị lạnh Tên giống DT lá sau 0 ngày XLL (cm2/cây) DT lá sau 3 ngày XLL (cm2/cây) DT lá sau 7 ngày XLL (cm2/cây)
ĐXVN7 14,6 ± 0,4abc 14,7 ± 0,4abc 15,0 ± 0,4abc
ĐXHL10 15,0 ± 0,7abc 15,1 ± 0,7abc 15,4 ± 0,7abc
ĐX11 15,3 ± 0,2bc 15,5 ± 0,2bc 15,8 ± 0,2bc
ĐX14 15,7 ± 0,1c 15,8 ± 0,1c 16,2 ± 0,1c
ĐXVN6 14,2 ± 0,3a 14,3 ± 0,3a 14,6 ± 0,3a
ĐX17 14,7 ± 0,3abc 14,8 ± 0,3abc 15,1 ± 0,3abc
NBT02 14,9 ± 0,1abc 15,0 ± 0,1abc 15,3 ± 0,1abc
ĐXVN05 14,4 ± 0,3ab 14,5 ± 0,3ab 14,8 ± 0,3ab
Ghi chú: Các chữ viết tắt trong bảng: DT = diện tích; XLL = xử lý lạnh. Số liệu được phân tích ANOVA theo phương pháp Duncan’s Multiple Range Test. Giá trị được trình bày là giá trị trung bình (mean) ± SE (standard error) với số mẫu (n) = 15, các giá trị trong cùng cột có số mũ khác nhau thì khác nhau có
ý nghĩa với α=0,05
Hình 4.3. Ảnh hưởng của lạnh đến diện tích lá của các giống đậu xanh
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 Diệ n tí ch lá ( cm2/ câ y)
Khi cây bị lạnh sau 3 ngày, sự tăng trưởng diện tích lá đã bị hạn chế và gàn như không tăng lên (bảng 4.1). Mặc chiều cao giữa các giống đậu xanh có khác nhau, với dao động trong khoảng 14,3 -15,8 cm2/cây nhưng mức độ khác biệt có ý nghĩa thống kê tương tự như khi chưa xử lý lạnh. Kết quả phân tích thống kê đã chỉ ra rằng 7 giống đậu xanh có diện tích lá tương đương nhau (sự sai khác không có ý nghĩa thống kê với α = 0,05) gồm ĐXVN7, ĐXHL10, ĐX11, ĐX16, ĐX17, NBT02 và ĐXVN05. Giống có diện tích lá cao nhất vẫn là giống ĐX14 (15,8 cm2 lá/cây). Tuy nhiên sự sai khác về diện tích lá của giống ĐX14 chỉ có nghĩa ý thống kê khi so với giống ĐX16 và ĐXVN05 với độ tin cậy α = 0,05. Tuy nhiên, giữa giống ĐX14 giống so với các giống còn lại (ngoại trừ ĐX16 và ĐXVN05), sự khác biệt về diện tích lá lại không có ý nghĩa thống kê khi cây bị lạnh 3 ngày ở giai đoạn cây con.
Kết quả về ảnh hưởng của lạnh đến diện tích lá của các cây sau 7 ngày bị lạnh cũng tương tự khi bị lạnh 3 ngày. Giống có diện tích lá cao nhất vẫn là giống ĐX14 (16,2 cm2 lá/cây). Tuy nhiên sự sai khác về diện tích lá của giống ĐX14 chỉ có nghĩa ý thống kê khi so với giống DDX16 và ĐXVN05 với độ tin cậy α = 0,05 và không có ý nghĩa thống kê khi so với các giống còn lại. Ngoài ra, sự sai khác về diện tích lá giữa các giống ĐXVN7, ĐXHL10, ĐX11, ĐX16, ĐX17, NBT02 và ĐXVN05 cũng không có ý nghĩa thống kê khi cây bị lạnh 7 ngày ở giai đoạn cây con.
4.1.3. Ảnh hưởng của lạnh đến hàm lượng diệp lục của các giống đậu xanh
Ở thực vật có 90-95% lượng chất khô tích lũy được là do quang hợp tạo ra. Diệp lục có vai trò rất quan trọng trong quang hợp của cây. Cây có thể hấp thụ ánh sáng qua quang hợp, từ đó tạo thành chất khô và hình thành năng suất. Vì vậy, hàm lượng diệp lục trong lá đậu xanh đặc biệt có ý nghĩa vào giai đoạn ra hoa - làm quả (Vũ Ngọc Thắng& cs., 2019).
Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của lạnh đến hàm lượng diệp lục đã được nghiên cứu thông qua chỉ số SPAD. Kết quả thí nghiệm được trình bày ở bảng 4.3. cho thấy, khi chưa bị lạnh chỉ số SPAD của các giống biến động từ 41,94 (giống ĐXVN7) – 42,97 (giống ĐX14). Tuy nhiên, sự sai khác đã không có ý