4. Bố cục luận văn
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
Tiến hành trồng theo qui trình kỹ thuật của Phòng Nông nghiệp Thị xã An Khê – Gia Lai. Thí nghiệm đƣợc bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn toàn (CRBD). Gồm 4 công thức, mỗi CT lặp lại 3 lần:
CT1 (đối chứng) Nền + 108 kg K2O (180 kg KCl)/ha CT2: Nền + 90 kg K2O (150 kg KCl)/ha
CT3: Nền +120 kg K2O (200 kg KCl)/ha CT4: Nền +140 kg K2O (233,3 kg KCl)/ha
(Nền phân bón chung cho 01 ha: 8 tấn phân chuồng + 160 kg N (350 kg ure) + 100 kg P2O5 (500 kg super lân) + 500 kg vôi).
Tổng diện tích đất trồng ngô là 480 m2, mỗi công thức 120 m2
lặp lại 3 lần, mỗi ô thí nghiệm 40 m2. Mật độ trồng: mỗi lô 5 hàng, hàng cách hàng 70 cm, cây cách cây 30 cm.
Sơ đồ thí nghiệm đƣợc bố trí nhƣ sau:
Lần lặp I CT 1 CT2 CT3 CT4
Lần lặp II CT2 CT3 CT4 CT1
Lần lặp III CT3 CT4 CT1 CT2
- Bón lót: Bón toàn bộ phân hữu cơ, phân lân, vôi
- Bón thúc lần 1: khi ngô 3 – 5 lá : ¼ phân đạm và ¼ kali. - Bón thúc lần 2: khi ngô 7 – 9 lá : ½ đạm và ½ kali.
- Bón thúc lần 3: khi ngô hình thành hạt : ¼ đạm và ¼ kali.
Phân bón lót trộn chung cho đều rồi rải xuống rạch, lấp đất mỏng, gieo hạt rồi phủ đất lên. Phân bón thúc rãi cách gốc 5 – 10 cm, xới đất phủ kín rồi tƣới nƣớc.
2.4.2. Phương pháp xác định các chỉ tiêu nghiên cứu
2.4.2.1. Thời gian các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây ngô
- Thời gian mọc (ngày): Tính từ lúc gieo hạt đến 50% số cây nhú lên khỏi mặt đất.
- Thời gian trổ cờ (ngày): Tính từ lúc gieo đến khoảng 50% số cây trổ cờ. - Thời gian bắp phun râu (ngày): Tính từ khi gieo đến khi có khoảng 50% số cây phun râu dài 2 – 3 cm.
- Thời gian sinh trƣởng (ngày): Tính từ khi gieo đến ngày thấy chân hạt có chấm đen 70% số cây hoặc khoảng 75% số cây có lá bi khô.
2.4.2.2. Chiều cao cây và tốc độ tăng trưởng của chiều cao cây
- Chiều cao cây (cm): Định kỳ 7 ngày sau khi cây mọc đo một lần bằng thƣớc kẻ li, đo từ gốc sát mặt đất đến mút lá cao nhất.
- Tốc độ tăng trƣởng chiều cao cây (cm/ngày): Xác định theo công thức sau:
(H2 - H1)/t. Trong đó: H1: chiều cao cây đo lần 1. H2: chiều cao cây đo lần 2. t: thời gian giữa 2 lần đo.
- Độ cao đóng bắp (cm): Đo từ gốc sát mặt đất đến mắt đóng bắp hữu hiệu trên cùng (bắp thứ nhất).
sau khi cây phun râu và trƣớc khi thu hoạch.
2.4.2.3. Số lá và tốc độ ra lá của ngô
- Số lá/cây: Đếm số lá bằng đánh dấu sơn trên 15 cây theo dõi cố định ở mỗi công thức và 7 ngày theo dõi một lần.
- Tốc độ ra lá (lá/ngày) đƣợc tính theo công thức:
(L2 - L1)/t. Trong đó: L1: số lá đếm đƣợc ở lần 1. L2: số lá đếm đƣợc ở lần 2.
t: thời gian giữa 2 lần đếm.
- Diện tích lá và chỉ số diện tích lá đƣợc xác định ở các thời điểm 7- 9 lá, xoắn nõn và trổ cờ phun râu.
Tổng diện tích lá/cây: S (m2) = Dtb x Rtb x 0,7 x ΣSố lá
Trong đó: Dtb là chiều dài trung bình của các lá trên cây.
Rtb là chiều rộng trung bình của tất cả các lá trên cây. 0,7 là hệ số hiệu chỉnh.
ΣSố lá là tổng số lá xanh có trên cây vào thời gian theo dõi. - Chỉ số diện tích lá (LAI : Leaf Area Index): Đƣợc tính theo công thức: LAI = (số m2
lá/1m2 đất) = S (m2 lá/cây) x Số cây/m2
2.4.2.4. Các chỉ tiêu cấu thành năng suất
(Mỗi CT theo dõi 5 cây, lặp lại 3 lần)
- Chiều dài bắp (cm): Đo từ cuống bắp đến đầu bắp; Đƣờng kính bắp: Đo ở giữa bắp của 30 cây mẫu. Chỉ đo bắp thứ nhất của cây mẫu. Đo phần giữa bắp; Số bắp/cây; Số hàng hạt/bắp: Đếm số hàng hạt ở giữa bắp. Chỉ đếm bắp thứ nhất của cây mẫu. Hàng hạt đƣợc tính khi có > 5 hạt; Số hạt/hàng: Đếm số hạt ở hàng có chiều dài trung bình trên bắp.
- Tỷ lệ hạt/bắp (%): Cân khối lƣợng 5 bắp trƣớc khi tách hạt và cân khối lƣợng hạt ngay sau khi tách, sau đó tính tỷ lệ hạt/bắp.
- Khối lƣợng 100 hạt (gam) ở độ ẩm 14%, cân 5 mẫu ở mỗi CT, mỗi mẫu cân 100 hạt.
- Năng suất hạt lý thuyết (tạ/ha) tính theo công thức:
NSTT (tạ/ ha) - Năng suất thực tế (tạ/ ha): Cân toàn bộ lƣợng hạt thu đƣợc ở mỗi công thức thí nghiệm (kg/CTTN) sau khi phơi khô còn độ ẩm 14%, sau đó quy về tạ /ha.
2.4.2.5. Một số chỉ tiêu hóa sinh trong lá ở giai đoạn trước khi hình thành hoa và giai đoạn trổ cờ.
Thu lá tiến hành phân tích các chỉ tiêu sau:
- Hàm lƣợng chất khô trong lá đƣợc tính theo công thức m (%) =
Trong đó: m1: Khối lƣợng lá trƣớc khi sấy khô ở 105o
C. m2: khối lƣợng lá sau khi sấy.
- Hàm lƣợng diệp lục trong lá: Dùng etanol 96% để chiết rút diệp lục, sau đó đo mật độ quang trên máy quang phổ ở bƣớc sóng 665 nm và 649 nm.
Kết quả đƣợc tính theo CT của Winterrmans, De Mots, 1965: Ca (mg/l) = 13,70 x E665 – 5,76 x E649
Cb (mg/l) = 25,80 x E649 – 7,60 x E665
Ca+b (mg/l) = 6,10 x E665 + 20,04 x E649
Hàm lƣợng diệp lục (mg/g chất tƣơi) đƣợc tính theo công thức: A = 1000 . . P V C
Trong đó : A: Hàm lƣợng diệp lục trong mẫu (mg/g chất tƣơi) C: Nồng độ sắc tố (mg/l) (Ca, Cb, Ca+b)
P: Khối lƣợng mẫu (g)
- Hàm lƣợng nitơ tổng số trong lá: Phân tích theo phƣơng pháp Microkjeldal.
(Phân tích ở Viện KHKT Nông nghiệp Duyên hải Nam trung bộ Qui Nhơn – Bình Định, theo phương pháp: 10TCN 451 - 2001)
2.4.2.6. Phân tích chỉ tiêu phẩm chất hạt
Thu hạt tiến hành phân tích các chỉ tiêu sau:
- Hàm lƣợng nƣớc tổng số theo phƣơng pháp A. P. Ma-rin-sich.
1 2 1 % m m 100 m m
Trong đó: m1: Khối lƣợng hạt tƣơi ban đầu. m2: Khối lƣợng hạt sau khi sấy ở 105o
C.
- Hàm lƣợng chất khô trong hạt theo phƣơng pháp sấy ở nhiệt độ 105oC và cân lại đến trọng lƣợng không đổi đƣợc tính theo công thức:
m (%) =
Trong đó: m1: Khối lƣợng lƣợng hạt trƣớc khi sấy. m2: Khối lƣợng hạt sau khi sấy ở 105o
C. - Hàm lƣợng tinh bột tổng số theo: AOAC920.22(2016) - Hàm lƣợng protein tổng số theo: TCVN4328:2007.
2.4.2.7. Đánh giá khả năng chống chịu sâu, bệnh của giống ngô Bioseed 9698 dưới ảnh hưởng của phân bón KCl: Theo TCVN 01-56/2011-BNNPTNN 2.4.2.8. Hiệu quả kinh tế = Tổng thu – chi phí
2.4.2.9. Phân tích một số chỉ tiêu trong đất trước khi gieo trồng Phân tích mẫu đất trƣớc thí nghiệm
Cách tiến hành: Lấy 5 điểm theo đƣờng chéo ở độ sâu từ 0 – 30 cm, sau đó trộn đều rồi loại bỏ các tạp chất, phơi khô cho vào túi nilong cất giữ và đem phân tích các chỉ tiêu:
+ Hàm lƣợng mùn bằng phƣơng pháp thử TCVN 4050:1985 + Nitơ dễ tiêu bằng phƣơng pháp thử TCVN 5255:2009
+ Kali dễ tiêu bằng phƣơng pháp thử TCVN 8662:2011 + Lân dễ tiêu bằng phƣơng pháp thử TCVN 5956:2009
+ pH: đo bằng máy đo pH theo phƣơng pháp thử TCVN 5979:2007
(Phân tích ở Viện KHKT Nông nghiệp Duyên Hải Nam Trung bộ)
2.5. Phƣơng pháp xử lí số liệu
Các số liệu thu đƣợc đƣợc xử lý thống kê sinh học, theo phần mềm Excel và Statistix 8.0.
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LU N 3.1. Một số chỉ tiêu dinh dƣỡng trong đất trƣớc khi trồng thí nghiệm
Một trong những yếu tố quan trọng đối với cây là các chất dinh dƣỡng trong đất trồng. Các loại thực vật đƣợc trồng trong môi trƣờng phù hợp sẽ sinh trƣởng và phát triển tốt. Tuy nhiên, thƣờng sau mỗi đợt thu hoạch hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng trong đất bị giảm đáng kể, đất sẽ bị chua hơn.
Đất thƣờng có trị số pH từ 3 - 9. Căn cứ vào trị số pH, độ chua của đất đƣợc chia thành: Đất chua (pH < 6,5), đất trung tính (pH = 6,6 – 7,5), đất kiềm (pH > 7,5) [37]. Đánh giá các mức độ “giàu, nghèo” của đất dựa vào thành phần dinh dƣỡng có trong đất. Nitơ dễ tiêu trong đất: Nếu nhỏ hơn 8 mg/100 g đất là loại đất nghèo nitơ; từ 8 – 12 mg/100 g đất là loại đất trung bình; lớn hơn 12 mg/100 g đất là loại đất giàu nitơ. Đánh giá hàm lƣợng lân dễ tiêu trong đất: Nếu nhỏ hơn 5 mg/100 g đất là loại đất nghèo lân; từ 5 – 10 mg/100 g đất là loại đất trung bình; lớn hơn 10 mg/100 g đất là loại đất giàu lân. Đối với hàm lƣợng kali dễ tiêu trong đất: Nếu nhỏ hơn 10 mg/100 g đất là loại đất nghèo kali; từ 10 – 20 mg/100 g đất là loại đất trung bình; lớn hơn 20 mg/100 g đất là loại đất giàu kali [7].
Vì vậy, để đánh giá sử dụng chất dinh dƣỡng trong đất của giống ngô Biossed 9698 chúng tôi đã tiến hành phân tích một số chỉ tiêu trong đất ở giai đoạn trƣớc khi gieo trồng ngô, kết quả phân tích đƣợc trình bày ở bảng 3.1.
Bảng 3.1. Một số chỉ tiêu trong đất trƣớc khi trồng thí nghiệm
Chỉ tiêu Kết quả phân tích Mức độ
Độ pH (KCl) 5,70 Chua Hàm lƣợng mùn (% đất khô) 2,14 Trung bình Hàm lƣợng nitơ dễ tiêu (mg/100g đất) 1,17 Nghèo Hàm lƣợng K2O dễ tiêu (mg/100g đất) 26,33 Giàu Hàm lƣợng P2O5 dễ tiêu (mg/100g đất) 26,80 Giàu
Kết quả ở bảng 3.1 cho thấy nền đất tiến hành thí nghiệm có trị số pH thấp (5,70) thuộc loại đất chua; hàm lƣợng nitơ dễ tiêu (1,17 mg/100 g đất ) ở mức nghèo; hàm lƣợng K2O dễ tiêu (26,33 mg/100g đất) và P2O5 dễ tiêu (26,80 mg/100g đất khô) ở mức giàu. Hàm lƣợng mùn có trong đất ở mức trung bình chiếm 2,14 % đất khô [38].
3.2. Một số chỉ tiêu hóa sinh trong lá của giống ngô lai dƣới tác động của phân bón KCl phân bón KCl
3.2.1. Hàm lượng nước tổng số và hàm lượng chất khô
Nƣớc là nhân tố quyết định mọi hoạt động sống của cơ thể sinh vật nói chung, của thực vật nói riêng. Hàm lƣợng nƣớc trong cây thƣờng đạt 70 -90% khối lƣợng của cây, tuy nhiên hàm lƣợng nƣớc trong cây thay đổi tùy theo các loại thực vật, mô và các bộ phận khác nhau của cây [7].
Ngoài ra hàm lƣợng nƣớc còn thay đổi tùy thuộc vào các giai đoạn sinh trƣởng và điều kiện sống của cây. Các bộ phận của cây trao đổi chất mạnh, các mô còn non thƣờng có hàm lƣợng nƣớc cao hơn ở các bộ phận trao đổi chất thấp và các mô già [30]. Nƣớc là nguyên liệu vừa tham gia thành phần cấu trúc tế bào và cơ thể thực vật, vừa tham gia các quá trình sinh hóa, các hoạt động sinh lý của cây. Vì vậy, nƣớc có vai trò quan trọng đối với quá
trình sinh trƣởng, phát triển, khả năng chống chịu, năng suất của cây trồng. Hàm lƣợng chất khô trong lá ngô là một trong những chỉ tiêu liên quan đến quá trình trao đổi chất và tích lũy các chất của lá. Hàm lƣợng chất khô trong lá ngô là cơ sở để đánh giá hoạt động sinh lý, sinh trƣởng và phát triển của cây.
Vì những tính chất quan trọng của nƣớc và hàm lƣợng chất khô nhƣ vậy nên chúng tôi đã tiến hành xác định hàm lƣợng nƣớc tổng số và hàm lƣợng chất khô trong lá của giống ngô lai qua 2 giai đoạn: Trƣớc trổ cờ và hình thành hạt, kết quả thu đƣợc ở bảng 3.2.
Bảng 3.2. Hàm lƣợng nƣớc tổng số và chất khô trong lá của giống ngô lai qua 2 giai đoạn sinh trƣởng, phát triển
Công thức
Giai đoạn trƣớc trổ cờ Giai đoạn hình thành hạt Nƣớc tổng số (%) Chất khô (%) Nƣớc tổng số (%) Chất khô (%) CT 1(ĐC) 81,74a 18,26a 75,24a 24,76b CT2 81,92a 18,08a 72,99b 27,01a CT3 81,87a 18,13a 73,06b 26,94a CT4 79,94b 20,06b 71,79b 28,21a CV (%) 0,81 3,53 1,09 2,99 LSD0,05 1,32 1,32 1,60 1,60
Kết quả ở bảng 3.2 cho thấy: Nƣớc đóng vai trò quan trọng đối với lá ngô, ở thời điểm trƣớc trổ cờ hàm lƣợng nƣớc tổng số trong lá cao, dao động giữa các CT khoảng 79,94% đến 81,92%. Hàm lƣợng nƣớc giảm ở giai đoạn sau trổ cờ dao động từ 71,79% đến 75,24%, đồng thời sự tích lũy chất khô tăng lên. Điều này cũng phù hợp quy luật sinh trƣởng, phát triển của cây. Ở giai đoạn sau trổ cờ, hình thành hạt cây tăng cƣờng tích lũy chất khô để vận chuyển về hạt nên hàm lƣợng nƣớc tổng số giảm.
Hàm lƣợng chất khô trong lá có sự thay đổi tăng hoặc giảm qua các thời điểm, cụ thể nhƣ sau:
Ở thời điểm trƣớc trổ cờ, so với CT1(18,26%), hàm lƣợng chất khô ở CT2 (18,08%), ở CT3 (18,13%) đạt trị số tƣơng đƣơng nhau, còn ở CT4 (20,06%), cao hơn so với ở CT1 (ĐC) là 1,80%.
Ở thời điểm hình thành hạt hàm lƣợng chất khô ở CT4 đạt cao nhất, tiếp đến ở CT2 (27,01%), ở CT3 (26,94%) và thấp nhất ở CT1(24,76%).
Sự sai khác về hàm lƣợng chất khô trong lá ở giai đoạn trƣớc trổ cờ ở CT4 so với CT1 có ý nghĩa thống kê, còn ở giai đoạn hình thành hạt ở các CT2, CT3, CT4 so với CT1 sai khác hàm lƣợng chất khô đều có ý nghĩa thống kê ở mức 5%.
Nhƣ vậy, việc bón phân KCl ở các mức khác nhau đều có ảnh hƣởng khác nhau đến sự tích lũy chất khô trong lá ngô, đặc biệt ở mức bón 140 kg K2O/ha (CT4) có ảnh hƣởng tốt nhất. Điều đó chứng tỏ kali hoạt hóa nhiều enzyme xúc tác cho quá trình tổng hợp diệp lục, làm tăng cƣờng độ quang hợp dẫn đến tăng sự tích lũy chất khô [6]
Hàm lƣợng chất khô trong lá của giống ngô lai ở các CT bón phân KCl khác nhau là một trong những cơ sở để đánh giá mối liên quan giữa quang hợp và năng suất thu hoạch từ đó xác định đƣợc CT bón phân phù hợp với điều kiện canh tác của địa phƣơng.
3.2.2. Hàm lượng diệp lục trong lá ngô lai
Quang hợp là quá trình cơ bản quyết định năng suất cây trồng. Tổng số chất khô do quang hợp tạo ra chiếm 90 - 95% chất khô ở cơ thể thực vật. Các nhân tố sinh thái ảnh hƣởng nhiều mặt đến quang hợp. Trƣớc hết các nhân tố sinh thái ảnh hƣởng đến sự phát triển của bộ lá, lục lạp, số lƣợng sắc tố, do vậy nó ảnh hƣởng trực tiếp đến năng suất thô của cây hay nói cách khác ảnh hƣởng đến năng suất cây trồng. Ở thực vật bậc cao có 2 loại diệp lục a và b,
diệp lục b hấp thu và truyền năng lƣợng ánh sáng cho diệp lục a ở trung tâm phản ứng, tại đó năng lƣợng ánh sáng đƣợc chuyển thành năng lƣợng hóa học tích lũy trong ATP và NADPH tham gia khử CO2 trong pha tối [29]. Tùy vào từng loại giống cây trồng khác nhau mà hàm lƣợng diệp lục chiếm khác nhau. Để tìm hiểu sự biến động hàm lƣợng diệp lục của giống ngô lai, chúng tôi tiến hành phân tích qua 2 giai đoạn trƣớc trổ và hình thành quả, kết quả đƣợc trình bày ở bảng 3.3.
Bảng 3.3. Hàm lƣợng diệp lục trong lá ngô lai qua 2 giai đoạn sinh trƣởng và phát triển (mg/g lá tƣơi)
Công thức
Giai đoạn trƣớc trổ cờ Giai đoạn hình thành hạt
DLa DLb DL (a+b) DLa DLb DL (a+b)
(mg/g) (mg/g) (mg/g) % so với ĐC (mg/g) (mg/g) (mg/g) % so với ĐC CT1 (ĐC) 1,65 c 0,55c 2,20c 100,00 2,45b 0,77a 3,22ab 100,00 CT2 1,08bc 0,62b 2,42bc 110,00 2,45b 0,69a 3,14b 97,51 CT3 2,11ab 0,63ab 2,74ab 124,55 2,57ab 0,79a 3,35ab 104,03 CT4 2,16a 0,74a 2,90a 131,81 2,89a 0,78a 3,67a 113,97 CV(%) 7,92 8,35 7,85 6,57 9,57 6,93 LSD0,05 0,31 0,11 0,4 0,34 0,14 0,46
Qua bảng 3.3 cho thấy hàm lƣợng DLa luôn luôn cao hơn DLb ở cả 2 giai đoạn. Ngoài ra hàm lƣợng các loại diệp lục ở tất cả các CT đều tăng dần từ giai đoạn trƣớc trổ cờ đến giai đoạn hình thành hạt. Điều này hoàn toàn phù hợp với các giai đoạn sinh trƣởng, phát triển của cây. Ở giai đoạn sau trổ cờ, hình thành hạt cây tích lũy nhiều diệp lục làm tăng cƣờng độ quang hợp, tăng sự tích lũy các chất để vận chuyển về hạt. Mặt khác, ở giai đoạn này cấu trúc