Kết quả nghiên cứu tại giai đoạn phân cành cho thấy số cành cấp 1 dao động từ 0,56 cành/cây đến 1,78 cành/cây. Ở các CT4, CT5, CT6 số nhánh khơng có sự sai khác so với CT7 (ĐC). Các CT1, CT2, CT3 có số nhánh thấp hơn CT7(ĐC)
Tại giai đoạn kết thúc hoa, số cành cấp 1/cây dao động từ 1,33 cành/cây đến 2,56 cành/cây. Ở các CT4, CT5, CT6, CT7(ĐC) ó sự sai khác nhưng khơng có ý nghĩa, so với các CT1, CT2, CT3 có số nhánh thấp hơn CT7(ĐC) chắc chắn ở mức tin cậy 95%.
Sự chênh lệch số cành cấp1/cây qua từng CTTN cũng thể hiện về số lượng chùm hoa của cây. Khi cây có nhiều cành đồng nghĩa với số lượng chùm hoa sẽ nhiều hơn và năng suất sẽ cao hơn.
Như vậy, ta thấy độ pH cũng ảnh hưởng đến số lượng cành cấp1/cây và gián tiếp ảnh hưởng đến năng suất của cây đậu tương.
Mối quan hệ giữa số cành cấp 1 của cây đậu tương với thành tố pH được thể hiện bởi phương trình hồi quy sau:
+ Đối với giai đoạn phân cành:
Y = 0,013 + 0,249 X (R2 = 86,0%) + Đối với giai đoạn ra hoa-kết thúc hoa:
Y = 0,220 + 0,379 X (R2 = 83,2%) Trong đó:
Y: Số cành cấp 1/cây X: Giá trị pH
Kết quả cho thấy pH trong nước mưa có mối quan hệ tương quan thuận với số cành cấp 1 của cây đậu tương. Hệ số R2 ở 2 giai đoạn lần lượt là 86,0%; 83,2% cho thấy trong 100% sự biến động thì có 86,0%; 83,2% biến động là bởi giá trị pH, còn lại do các yếu tố ngẫu nhiên và các yếu tố khác khơng có trong mơ hình.
3.4. Ảnh hƣởng của mƣa axit đến chỉ số diện tích lá qua các thời kỳ sinh trƣởng và phát triển của cây đậu tƣơng (LAI)
Lá là một trong những bộ phận quan trọng nhất của cây, là nơi tổng hợp chất hữu cơ để cung cấp cho các bộ phận của cây. Lá còn là cơ quan quang hợp tạo chất khô, là nơi khởi nguồn cho việc tạo năng suất và chất lượng hạt. Diện tích lá là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá khả năng quang hợp của quần thể [16].
Diện tích lá của các giống cây đậu tương phụ thuộc chủ yếu vào bản chất di truyền của từng giống, tuy nhiên các yếu tố ngoại cảnh như: khí hậu, chế độ dinh dưỡng và các biện pháp canh tác khác nhau cũng tác động khơng nhỏ đến diện tích lá. Những cây có số lá nhiều, kích thước của lá lớn, phiến lá phẳng và rộng, mầu lá xanh, sinh trường tốt là nhưng giống có khả năng sinh trưởng khoẻ, khả năng tổng hợp chất hữu cơ cao, số quả nhiều hơn giống có diện tích lá nhỏ. Trong giới hạn nhất định chỉ số diện tích lá tăng thì năng suất của cây trồng cũng tăng theo [17]. Do vậy cần chú ý đến các biện pháp kỹ thuật như mật độ trồng, chế độ nước, chế độ phân bón để tăng kích thước và tuổi thọ của lá, từ đố tạo điều kiện để diện tích lá đạt cao nhất.
Khi nghiên cứu về cây trồng nói chung và cây đậu tương nói riêng các nhà nghiên cứu ln quan tâm đến chỉ số diện tích lá (m2 lá/m2 cây) (LAI: Leaf Area
Index). Sự quan tâm đến phát triển của hệ lá nhằm dự báo năng suất của giống. Đối
với từng điều kiện mơi trường sống thì diện tích lá sẽ có sự thích hợp cho mỗi giống và cho từng thời vụ khác nhau. Mặt khác diện tích lá ln biến đổi theo điều kiện thời tiết, theo từng thời kì và theo chế độ dinh dưỡng khác nhau.
Bảng 3.5 Chỉ số diện tích lá của cây đậu tƣơng qua các CTTN Cơng thức thí nghiệm Chỉ số diện tích lá (m2 lá/m2 cây) GĐ mọc- ra hoa GĐ ra hoa- kết thúc hoa GĐ kết thúc hoa- quả chắc GĐ quả chắc - quả chín CT1 (pH = 3,0) 0,18a 0,68a 0,97a 1,16a CT2 (pH = 3,5) 0,29ab 0,85ab 1,2ab 1,31a CT3 (pH = 4,0) 0,36ab 0,94b 1,31b 1,52b CT4 (pH = 4,5) 0,44bc 1,04b 1,58c 1,73bc CT5 (pH = 5,0) 0,58cd 1,26c 1,61c 1,91cd CT6 (pH = 5,5) 0,67de 1,32cd 1,7cd 2de CT7 (CTĐC) 0,78e 1,47d 1,93d 2,15e CV % 14,1 6,6 5,8 5,0 LSD0,05 0,11 0,12 0,14 0,14
Hình 3.5a. Ảnh hƣởng của mƣa axit đến chỉ số diện tích lá của cây đậu tƣơng
Hình 3.5b. Tƣơng quan giữa chỉ số diện tích lá và thành tố pH qua các giai đoạn
Từ số liệu bảng 3.5 và đồ thị biểu diễn LAI , ta thấy diện tích lá của các cơng thức khác nhau đều tăng qua các thời kỳ sinh trưởng phát triển. Đồng thời, kết quả cũng cho thấy sự ảnh hưởng rõ rệt của pH đối với diện tích lá đậu tương, cụ thể khi pH tăng dần từ 3,0- 5,5 thì LAI cũng có xu hướng tăng dần.
Giai đoạn mọc- ra hoa, chỉ số diện tích lá dao động từ 0,18 - 0,78 m2 lá/ m2 cây. Trong đó, CT1 (pH = 3.0) có LAI thấp nhất (0,18 m2 lá/ m2 cây) và cơng thức có LAI cao nhất là CT7 (ĐC) (0.78 m2 lá/ m2 cây). Sự tăng độ pH từ 3,0 đến 5,5
Phương trình tuyến tính thể hiện mối tương quan giữa chỉ số diện tích lá (Y1) với độ pH (X) được xác định thơng qua phân tích hồi quy nhiều biến như sau:
Y1 = 0,0993X + 0,0743 (R12 = 0,994)
Kết quả cho thấy hệ số xác định R2 cao (R12 = 0,994), thể hiện mối quan hệ giữa các biến là chặt chẽ. pH nước mưa có mối tương quan thuận với chỉ số diện tích lá . Hệ số R2 cũng cho thấy rằng trong 100% sự biến động của chỉ số diện tích lá thì có 99,4% biến động là do bởi giá trị pH. Như vậy có thể kết luận rằng, trong giai đoạn đầu của đậu tương, yếu tố pH ảnh hưởng rất sâu sắc đến chỉ số diện tích lá, nó quyết định sự sinh trưởng và ảnh hưởng đến năng suất của cây đậu tương sau này.
Giai đoạn ra hoa- kết thúc hoa: Sự dao động của LAI trong khoảng 0,68- 1,47 m2 lá/ m2 cây. Cũng như giai đoạn đầu, CT1 có chỉ số diện tích lá thấp nhất (0,68 m2 lá/ m2 cây) và cao nhất là CT7 (1,47 m2 lá/ m2 cây). Khi pH tăng dần thì LAI cũng tăng.
So với giai đoạn mọc - ra hoa, giai đoạn sinh thứ hai của cây đậu tương chỉ số diện tích lá tăng nhanh, vì cây bắt đầu vào giai đoạn sinh sản, cần nhiều chất hữu cơ hơn , chính vì vậy bộ lá phát triển nhanh để tổng hợp được các chất dinh dưỡng cho cây. Sự gia tăng này dao động trong khoảng 0,5 - 0,69 m2 lá/ m2 cây.
Phương trình tuyến tính thể hiện mối tương quan giữa chỉ số diện tích lá (Y2) với đơ pH (X) được xác định thơng qua phân tích hồi quy nhiều biến như sau:
Y2 = 0,1296X + 0,5614 (R22 = 0,9982)
Kết quả cho thấy hệ số xác định R2 cao (R22 = 0,9982), thể hiện mối quan hệ giữa các biến là chặt chẽ. pH nước mưa có mối tương quan thuận với chỉ số diện tích lá . Hệ số R2 cũng cho thấy rằng trong 100% sự biến động của chỉ số diện tích lá thì có 99,82% biến động là do bởi giá trị pH. Như vậy có thể kết luận rằng, trong giai đoạn ra hoa- kết thúc hoa của đậu tương, yếu tố pH ảnh hưởng rất sâu sắc đến chỉ số diện tích lá. Bên cạnh đó, cùng với sự tăng nhanh về diện tích lá từ giai đoạn mọc- ra hoa sang giai đoạn ra hoa- kết thúc hoa chứng tỏ rằng yếu tố pH ảnh hưởng rất lớn đến quá trình chuyển tiếp của hai giai đoạn này, nếu sự tác động của pH càng lớn (tức
là pH càng thấp) sẽ kìm hãm sự phát triển của bộ lá, nhất là giai đoạn quyết định đến sự ra hoa và đậu quả này.
Giai đoạn kết thúc hoa- quả chắc: Thời kỳ này, chỉ số diện tích lá của đậu tương dao động từ 0,97- 1,93 m2 lá/ m2 cây. Cao nhất là CT7 (1,93 m2 lá/ m2 cây) và CT1 có LAI thấp nhất (0,97 m2 lá/ m2 cây).
Từ phương trình tuyến tính thể hiện mối tương quan giữa chỉ số diện tích lá (Y3) với đơ pH (X):
Y3 = 0,1493X + 0,8743 (R32 = 0,9679)
cho thấy rằng, giá trị R32 đạt ở mức cao ( 0,9679), chứng tỏ pH có tác động lớn đến chỉ số diện tích lá cây đậu tương trong giai đoạn kết thúc hoa- quả chắc, quyết định đến 96,79%, và đây là mối quan hệ thuận. Nhìn chung, so với giai đoạn trước thì giai đoạn này lá cây đậu tương cũng phát triển nhanh, nhưng không mạnh mẽ bằng quá trình chuyển tiếp của 2 giai đoạn đầu.
Giai đoạn quả chắc - quả chín: Thời kỳ sinh trưởng và phát triển cuối cùng của cây đậu tương, chỉ số diện tích lá có tăng nhưng khơng tăng nhanh như các thời kỳ trước đó (sự chênh lệch so với giai đoạn 3 trong khoảng 0,11-0,3 m2 lá/ m2 cây) . Chỉ số diện tích lá trong giai đoạn này dao động từ 1,16-2,15 m2 lá/ m2 cây, cao nhất là CT7 (2,15 m2 lá/ m2 cây) và thấp nhất là CT1 (1,16 m2 lá/ m2 cây). Đồng thời, đây cũng là giai đoạn lá đậu tương đạt cực đại.
Phương trình tuyến tính thể hiện mối tương quan giữa pH và chỉ số diện tích lá cây đậu tương là:
Y4 = 0,1693X + 1,0057 (R42 = 0,9888)
Nhìn vào phương trình trên, tác gia đưa ra nhận xét sau: Mối tương quan giữa pH và LAI trong giai đoạn này cũng giống như các giai đoạn trước đó, là tương quan thuận, pH đóng góp 98,88 % tới sự biến động của chỉ số diện tích lá đậu tương.
3.5. Ảnh hƣởng của mƣa axit đến chỉ số diệp lục qua các thời kỳ sinh trƣởng và phát triển của cây đậu tƣơng
Diệp lục là sắc tố chính có vai trị quan trọng nhất trong quang hợp nhờ 3 vai trị đó là hấp thụ ánh sáng mặt trời, vận chuyển năng lượng vào trung tâm phản ứng và tham gia biến đổi năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học tại trung tâm phản ứng. Vì vậy, khi hàm lượng diệp lục trong lá tăng sẽ làm tăng khả năng quang hợp dẫn đến làm tăng sự sinh trưởng, phát triển và tăng năng suất cây trồng.
Chỉ số SPAD (một chỉ số tương quan thuận với hàm lượng chlorophyll trong lá) phản ánh gián tiếp hàm lượng chlorophyll có trong lá. Hàm lượng diệp lục được thể hiện thông qua chỉ số SPAD được biểu diễn ở bảng 3.6:
Bảng 3.6. Chỉ số SPAD qua các giai đoạn của cây đậu tƣơng Cơng thức thí nghiệm Giá trị SPAD GĐ mọc - ra hoa GĐ ra hoa - kết thúc hoa GĐ kết thúc hoa - quả chắc GĐ quả chắc - quả chín CT1 (pH = 3,0) 13,38a 23,14a 21,07a 20,00a CT2 (pH = 3,5) 15,35ab 26,1b 23,00b 21,3b CT3 (pH = 4,0) 16,58bc 28,05c 25,19c 22,14b CT4 (pH = 4,5) 17,96cd 31,16d 28,55d 25,27c CT5 (pH = 5,0) 19,35de 34,57e 30,16e 26,87d CT6 (pH = 5,5) 20,44ef 37,03f 33,27f 30,11e CT7 (CTĐC) 22,43f 39,32g 35,82g 32,00f CV % 4,0 1,5 1,0 1,5 LSD0,05 1,2 0,81 0,5 0,65
Hình3.6a. Ảnh hƣởng của mƣa axit lên chỉ số SPAD của cây đậu tƣơng
Hình 3.6b. Tƣơng quan giữa chỉ số SPAD và thành tố pH qua các giai đoạn
Kết quả nghiên cứu cho thấy, chỉ số SPAD tăng dần qua mỗi giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây đậu tương, đồng thời cũng có mối tương quan thuận với độ pH, tức là khi pH tăng từ 3.0 đến 5.5 thì chỉ số SPAD cũng tăng.
Giai đoạn mọc - ra hoa: Ở giai đoạn đầu của quá trình sinh trưởng và phát triển của cây đậu tương, chỉ số SPAD có giá trị thấp nhất so với các giai đoạn sau, dao động trong khoảng từ 13,38 đến 22,43. Trong đó, CT7(ĐC) có giá trị SPAD cao nhất ( 22,43) và thấp nhất là CT1 (13,38).
Từ phương trình tuyến tính thể hiện mối tương quan của chỉ số SPAD (Y1) và pH (X1):
Y1 = 1.4321X1 + 12.199 (R1² = 0.9945)
cho thấy rằng mối tương quan này là thuận và pH có đóng góp 99,45% trong sự biến động của chỉ số SPAD tại giai đoạn đầu.
Giai đoạn ra hoa- kết thúc hoa: Đây là giai đoạn lượng diệp lục có trong lá cây đậu tương lớn nhất, vì thời gian này cây cần chất dinh dưỡng nhiều nhất để cung cấp cho quá trình ra hoa tạo quả. Kết quả nghiên cứu cho thấy giai đoạn ra hoa- kết thúc hoa này, chỉ số SPAD tăng mạnh, so với giai đoạn đầu thì chỉ số SPAD tăng khoảng 9,76 - 16,89.
Khoảng giá trị SPAD của giai đoạn thứ hai này từ 13,38 đến 22,43. pH cũng đóng góp đến 99,65% vào sự biến động của chỉ số SPAD trong giai đoạn này và có mối tương quan thuận với chỉ số SPAD được thể hiện qua phương trình tuyến tính :
Y2 = 2.7471X2 + 20,35. (R22= 0,9965).
Giai đoạn kết thúc hoa- quả chắc: Đến thời kỳ này, diệp lục trong lá cây đậu tương bắt đầu có xu hướng giảm.
Từ bảng 3.6 và hình 3.6ab, có thể thấy rằng pH và chỉ số SPAD vẫn có mối tương quan thuận với nhau, tức là pH tăng từ 3.0 - 5.5 thì chỉ số SPAD cũng tăng từ 21,07 đến 35,82. Điều này được thể hiện qua phương trình tuyến tính sau:
Y3 = 2,4914X3 + 18,186 (R32 = 0,9951).
Từ đó ta thấy trong các yếu tố tạo nên sự biến động của chỉ số SPAD thì pH chiếm đến 99,51%. Thực tế thí nghiệm cũng cho thấy đến thời kỳ này, lá đậu tương bắt đầu có dấu hiệu chuyển sang màu vàng, mất dần màu xanh lục như hai thời kỳ đầu.
Giai đoạn quả chắc- quả chín: Đây là giai đoạn cuối cùng của thời kỳ sinh trưởng và phát triển của cây đậu tương, hầu hết các lá chuyển sang màu vàng nhạt hoặc vàng úa. Vì vậy chất diệp lục trong lá giảm đi so với các giai đoạn trước, nhưng tốc độ giảm không nhanh, đạt trong ngưỡng 1,07-3,82.
Chỉ số SPAD tại giai đoạn này tăng dần từ 20 (CT1) đến 32 (CT7). Điều này chứng tỏ giá trị SPAD cũng tương quan thuận với giá trị pH :
Đồng thời pH cũng đóng góp 97,65% cho sự biến động chỉ số SPAD trong thời kỳ cuối này.
3.6. Ảnh hƣởng của mƣa axit đến các yếu tố cấu thành năng suất
và năng suất của cây đậu tƣơng
Trong sản xuất nơng nghiệp, mục đích chính là tạo ra năng suất cây trồng cao. Đối với trong nghiên cứu cây trồng cũng vậy, năng suất là một trong những yếu tố quan trọng và là mục đích chủ yếu để tìm được những dịng cây, giống cây trồng nói chung và đậu tương nói riêng có năng suất cao. Để đạt được năng suất cao điều này phụ thuộc vào rất nhiều các yếu tố. Những nhà nghiên cứu giống rất chú ý đến điều này và gọi chúng là những yếu tố cấu thành năng suất. Các yếu tố này bao gồm các yếu tố thuộc về bản chất của giống. Những yếu tố này thường được so sánh, đánh giá để đi đến kết quả tìm ra dịng, giống cây trồng tốt. Nói một cách cụ thể hơn năng suất cây trồng còn phụ thuộc các yếu tố như số quả trên cây, số hạt trên quả, trọng lượng 1000 hạt, tỷ lệ số quả chắc trên cây. Những yếu tố này lại phụ thuộc rất nhiều vào giống, đất trồng, kỹ thuật canh tác điều kiện khí hậu, thời tiết,...
Bài nghiên cứu này xem xét đến sự ảnh hưởng của yếu tố pH lên năng suất cây đậu tương và các yếu tố cấu thành năng suất, cụ thể về kết quả nghiên cứu được thể hiện tại bảng sau:
Bảng 3.7. Các yếu tố cấu thành năng suất qua các cơng thức thí nghiệm
Cơng thức thí nghiệm Tổng số quả / cây (quả) Tỷ lệ quả chắc (%) Tỷ lệ quả 1 hạt/cây (%) Tỷ lệ quả 3 hạt/cây (%) Trọng lƣợng P1000 hạt (g) Khối lƣợng quả khô/ ô công thức (g) CT1 9 39 51,41 3,5 72,04 1107 CT2 10 41,18 50 5 77,78 1206 CT3 10 55,46 43,2 10,7 91,78 1260 CT4 11 57,1 38,1 11 100,07 1323 CT5 11 66,72 53 10,21 130,53 1368 CT6 12 70,43 52 12,39 145,68 1422 CT7 (ĐC) 13 72 41,16 24,9 162,05 1476
3.6.1. Tổng số quả/ cây
Thông thường mỗi giống cây khác nhau sẽ có tỷ lệ đậu quả khác nhau. Số quả đó chính là lượng quả để tạo nên năng suất. Cũng chính số quả này biểu hiện khả năng đậu quả của các giống.
Kết quả thu được cho thấy tổng số quả của các công thức nghiệm biến động từ 9 đến 13 quả/cây. Trong đó, mẫu đối chứng cho tỷ lệ đậu quả cao nhất (13 quả/cây), cịn cơng thức nghiệm ở pH 3.0 cho tỷ lệ đậu quả thấp nhất (9 quả /cây).
3.6.2. Tỷ lệ quả chắc, tỷ lệ quả 1 hạt, 3 hạt trên cây
Qua bảng 3.7, tỷ lệ quả chắc trên các cơng thức thí nghiệm từ 39 % - 72 %, đây là khoảng giá trị ở mức trung bình. Tại CT1, CT2,CT3,CT4 có tỉ lệ hạt chắc thấp, chứng tỏ tại các công thức này, số hạt lép chiếm tỷ lệ khá lớn, đặc biệt tại CT1