Chương 1 : LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.3 Ứng dụng hóa chất
1.3.2.1 Vai trò boron
Boron có vai trị đặc biệt to lớn trong quá trình trao đổi hydrat cacbon ở cây. Khi thiếu boron trong mơi trường dinh dưỡng, có tình trạng tích lũy đường trong cây. Boron ảnh hưởng quan trọng đến quá trình quang hợp, làm tăng tính chống chịu của cây với những điều kiện khơng thuận lợi của mơi trường bên ngồi và với vài loại bệnh do nấm và vi khuẩn. Boron có ý nghĩa to lớn đối với sự phát triển của nốt sần ở rễ của cây họ đậu. Boron ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp axit amin và các chất protein phụ thuộc vào nhiều yếu tố kèm theo, đặc biệt là vào việc cung cấp đạm và lân cho cây (Nguyễn Xuân Hiển, 1977).
Boron cần thiết cho sự kéo dài tế bào (Birnbaum et al, 1974). Boron thúc đẩy nhiều canxi và sử dụng canxi tốt hơn trong quá trình trao đổi chất trong cây. Khi thiếu canxi cây chịu đựng kém hơn với liều lượng boron quá thừa. Khi thừa canxi, cây hấp thu nhiều boron và trở nên chịu đựng được hơn với ảnh hưởng độc của những liều lượng quá thừa. Vì vậy, ảnh hưởng tiêu cực của boron đối với cây xuất hiện ở những đất chua khi những liều lượng nguyên tố này thấp hơn so với ở những đất đã được bón vơi.
Boron ảnh hưởng đến sự nảy mầm của phấn hoa và sinh trưởng của ống phấn. Khi khơng có boron, phấn hoa của một vài cây không nảy mầm, đối với những cây khác, khi có boron phấn hoa nảy mầm tốt hơn hẳn, số lượng phấn hoa đã nảy mầm nhiều hơn và chiều dài ống phấn cũng tăng (Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn, 2004). Theo Nguyễn Bảo Vệ và Nguyễn Huy Tài (2004) boron cần thiết cho sự tạo hạt và hột, nhu cầu này thường cao hơn nhu cầu boron cho sinh trưởng dinh dưỡng. Boron ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp trên sự thụ phấn. Ảnh hưởng gián tiếp, có lẽ có liên quan tới sự tăng số lượng và làm thay đổi thành phần đường của mật hoa, nhờ đó hoa thu hút cơn trùng nhiều hơn cần thiết cho sự thụ phấn. Ảnh hưởng trực tiếp của boron, được thể hiện qua mối quan hệ chặt giữa sự cung cấp boron và khả năng tạo hạt phấn của bao phấn, cũng như sức sống của hạt phấn. Hơn nữa, boron kích thích sự nảy mầm của hạt phấn, đặc biệt sự sinh trưởng của ống phấn.
1.3.2.2 Triệu chứng thiếu và ngộ độc của boron
Triệu chứng thiếu boron được biết ở chồi tận cùng hoặc lá non, nó bị mất màu và có thể chết. Lóng ngắn hơn, cây biểu hiện rậm rạp và lùn. Giữa các gân lá trưởng thành có màu vàng và phiến lá mất hình dạng (Nguyễn Bảo Vệ và Nguyễn Huy Tài, 2004). Khi thiếu boron đặc biệt nghiêm trọng thì ảnh hưởng đến sự phát triển của cơ quan sinh sản, cây có thể hồn tồn khơng ra hoa hoặc rất ít ra hoa. Thấy hiện tượng thối hoa và rụng bầu hoa, cây không ra quả hoặc rất ít quả. Quả có hình dạng khác
Cây trồng được lấy mẫu Phần cây Bo (ppm)
Cây trồng Phần cây
được lấy mẫu Thiếu Đủ Độc Đơn tử diệp: Bắp Đỉnh, 20 ngày tuổi 1-2 5-10 25
Lúa mì Đỉnh <4 5
Song tử diệp: Bông vải Lá 16 30 522 - 1628
Đậu phộng Lá <25
Củ cải đường Lá 4-8 25 - 52
thường. Triệu chứng thiếu boron đặc trưng năng suất hạt giảm so với tổng năng suất cây (Nguyển Xuân Hiển, 1977).
Khi thiếu boron, nốt sần cây đậu nành có cấu tạo khơng bình thường: gồm mơ thể vi khuẩn hầu như khơng phát triển, cịn các quản bào khơng liên kết với hệ mạch của rễ cây. Khi đó vi khuẩn khơng thể nhận được của cây chất dinh dưỡng cần thiết. Do đó, sự cộng sinh giữa cây và vi khuẩn nốt sần bị phá vỡ; không nhận được những hydrat cacbon cần thiết, vi khuẩn nốt sần chuyển sang dạng sống ký sinh và bắt đầu phá hỏng chất nguyên sinh của tế bào cây. Khi môi trường dinh dưỡng có đủ boron, nốt sần phát triển hồn tồn bình thường; các yếu tố dẫn của nốt sần liên kết với hệ dẫn của cây cịn mơ thể vi khuẩn chiếm khắp nốt sần. Trong trường hợp này đã tạo được tất cả các điều kiện để cây đậu cộng sinh bình thường với vi khuẩn nốt sần. Như vậy boron có vai trị rất quan trọng và nhiều mặt trong quá trình hoạt động sống của cây (Nguyễn Xuân Hiển, 1977).
Hàm lượng boron ở trong cây có liên hệ đến sự thiếu và ngộ độc. Nếu cây chứa ít hơn 15ppm boron trong cây được xem là thiếu boron. Trị số này có thể thấp hơn ở những cây đơn tử diệp. Hàm lượng boron trong cây từ 15-100ppm được xem như là đủ. Trường hợp boron lớn hơn 200ppm có thể gây độc.
Chương 2: PHƯƠNG TIỆN PHƯƠNG PHÁP
2.1 PHƯƠNG TIỆN
2.1.1 Thời gian và địa điểm
Thí nghiệm được thực hiện từ tháng 12-2010 đến tháng 5-2011
Địa điểm: tại nhà lưới bộ mơn Sinh Lý-Sinh Hóa, khoa Nơng Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại Học Cần Thơ.
2.1.2 Vật liệu thí nghiệm
2.1.2.1 Thiết bị
Thước đo 50cm: Đo chiều cao cây đậu nành. Máy đo ẩm độ: Đo ẩm độ hạt lúc thu hoạch Cân hóa chất
Máy hấp thu quang phổ spectrophotometer
2.1.2.2 Giống đậu
Sử dụng giống đậu MTD 176
2.1.2.3 Hóa chất
Molybden Na2MoO4.2H2O (>99%) Boron H3BO3 (>99,5%)
Phân bón: Urea, supper lân, Kali clorua, với công thức phân bón 60N-150P2O5- 50K2O
Thuốc bảo vệ thực vật: Basudin 10H, Tilt Super 300EC, Regent 1.8EC, Actimax 50WDG, Anvil 5EC.
2.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
2.2.1 Thí nghiệm: “Ảnh hưởng của hàm lượng molybden và boron lên sự hình thành nốt sần trên cây đậu nành MTD-176”
Mục đích: khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng molybden và boron lên sự hình thành nốt sần và các thành phần năng suất nhằm tìm ra chất xử lý tốt nhất để làm tăng nốt sần, năng cao năng suất cho cây đậu nành. Thí nghiệm được thực hiện trong nhà lưới bộ mơn Sinh Lý- Sinh Hóa, trường Đại Học Cần Thơ. Thí nghiệm được bố trí theo hồn tồn ngẫu nhiên một nhân tố, bốn nghiệm thức và bốn lần lặp lại, mỗi lần lặp lại là bốn bầu đất, mỗi bầu đất là một cây, diện tích mỗi bầu là 0,03m2 . Molybden và boron hòa tan trong 20ml H2O để tưới vào gốc cây.
Bảng 2.1 Nồng độ và thời điểm xử lý
Kí hiệu Các nghiệm thức trong bố trí thí
nghiệm Nồng độ
Thời điểm xử lý
NT1 Nghiệm thức đối chứng 0 ppm không xử lý
NT2 Xử lý với Molybden 60 ppm 15, 20 NSKG
NT3 Xử lý với Boron 90 ppm 15, 20 NSKG
NT4 Xử lý với Molybden và Boron 60 ppm và 90 ppm 15, 20 NSKG
2.2.2 Kỹ thuật chăm sóc
Hạt đậu được ngâm trong nước và ủ trong 24 giờ, chọn ra hạt có độ nảy mầm đồng đều nhau rồi đem gieo vào mỗi chậu (3,5 kg đất) ba hạt đến mười ngày chọn ra cây tốt nhất làm thí nghiệm. Sau đó chăm sóc bình thường và bón phân theo cơng thức 60N-150P2O5-50K2O, Được chia làm hai lần bón như sau:
Bảng 2.2 Loại phân và số lần bón cho cây đậu nành
Loại phân Lần 1 Lần 2
N 1/2 10 ngày SKG 1/2 Bắt đầu trổ hoa
P2O5 2/3 Bón lót lúc làm đất 1/3 Trộn với tro trấu lấp lỗ hạt K2O 1/2 10 ngày SKG 1/2 Bắt đầu trổ hoa
2.2.3 Các chỉ tiêu nông học theo dỗi
Chiều cao cây: đo từ cổ rễ đến lá cao nhất của cây Số lá trên cây: đếm tất cả các lá có trên cây
Số chồi trên cây: đếm tất cả các chồi trên cây Số nốt sần trên rễ: đếm tất cả các nốt sần có trên rễ
Trọng lượng khơ nốt sần: cân trọng lượng khô không đổi nốt sần giữa các nghiệm thức
Trọng lượng khô thân lá:cân trọng lượng khô không đổi thân lá giữa các nghiệm thức
Phần trăm trái 1, 2, 3 hạt và trái lép: đếm số trái 1, 2, 3 hạt và trái lép, rồi qui về phần trăm theo công thức:
Năng suất (g/cây): Thu tất cả các cây trong nghiệm thức. Đập ra hạt, cân trọng lượng và được quy về ẩm độ chuẩn 12% theo công thức:
Năng suất = số hạt/cây x trọng lượng 100 hạt
Trọng lượng 100 hạt (g): Trong mỗi bầu đất, sau khi cân năng suất, lựa sạch rồi đếm ngẫu nhiên 100 hạt, cân và quy về ẩm độ chuẩn 12%.
Số hạt trên cây: đếm tất cả các hạt có trên cây
2.2.4 Chỉ tiêu hóa học theo dỗi
Đo hàm lượng chlorophyll thu được: ở giai đoạn 35, 45 ngày sau khi gieo bằng cách thu hai lá trên chồi tận cùng của mỗi nghiệm thức được trình bài trong hình bên dưới
Hình 2.1: Cách lấy chỉ tiêu đo hàm lượng sắc tố quang hợp
Cân chính xác 2,0g lá xay nhiễn trong nitơ lỏng cho vào ống nghiệm nhỏ, đổ vào ống nghiệm này 10ml aceton 80% và khuấy đều trong một phút bằng đũa thủy tinh, sau mười lăm phút lấy phần dịch trích thu được dùng để phân tích định lượng bằng quang phổ kế.
Số trái (lép 1, 2, 3, 4 hạt) * 100 Phần trăm trái lép (lép 1, 2, 3, 4 hạt) =
Tổng số trái
Vị trí thu mẫu đo hàm
Định lượng chlorophyll A, B và tổng số carotenoid được thực hiện như sau: lấy 0,5ml dịch trích cho vào ống nghiệm, cho thêm 4,5ml aceton 80% vào. Dung dịch thu được sẽ được đo độ hấp thu quang phổ kế ở bước sóng 663,2; 646,8 và 470 nm. Hàm lượng chlorophyll A, B và carotenoid tổng số được tính theo cơng thức của Wellburn (1994) có bổ sung:
Ca = (12,21*A663,2 – 2,81*A646,8)*(10*5)/2 µg/gFW
Cb = (20,13*A646,8 – 5,03*A663,2)*(10*5)/2 µg/gFW
Ghi chú:
Ca hàm lượng diệp lục tố a (Chlorophyll A) trong lá (g/g lá tươi) Cb hàm lượng diệp lục tố b (Chlorophyll B) trong lá (g/g lá tươi)
C x+b hàm lượng carotenoid (caroten và xanthophyll) trong lá (g/g lá tươi)
A663.2 ; A646.8 và A470 là giá trị đo được bằng máy spectrophotometer tương ứng ở các bước sóng 663.2 ; 646,8 và 470 nm
2.3 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU
Số liệu về các chỉ tiêu theo dõi được thu thập và xử lý thống kê bằng phần miềm Microsoft Excel và MSTATC. Dùng trắc nghiệm F (ANOVA) và kiểm định DUNCAN để so sánh sự khác biệt giữa các nghiệm thức.
1000*A470 – 3,27*Ca + 104*Cb 10*5
Cx+b = * µg/gFW 198 2
0 10 20 30 40 50 60 35 45 65 Thu hoạch
Thời gian (ngày)
C a o c â y ( c m ) Mo Mo+Bo Bo ĐC
Chương 3: KẾT QUẢ THẢO LUẬN
3.1 Ảnh hưởng của molybden và boron lên chiều cao cây đậu nành
Qua hình 3.1 cho cho thấy chiều cao cây đậu nành có sự khác biệt ý nghĩa về thống kê từ 35 ngày đến thu hoạch. Ở giai đoạn 35 ngày nghiệm thức xử lý đơn molybden và nghiệm thức kết hợp molybden với boron thì có sự khác biệt thống kê ở mức ý nghĩa 5% so với đối chứng không xử lý. Nghiệm thức xử lý molybden kết hợp với boron tỏ ra có hiệu quả tốt nhất trong việc làm tăng chiều cao cây đậu nành, chiều cao cây xử lý molybden kết hợp với boron là 47,0cm so với nghiệm thức đối chứng có chiều cao là 42,7cm chênh lệch nhau 4,3cm. Trong khi đó việc xử lý đơn boron thì khơng có sự khác biệt thống kê so với đối chứng. Molybden là thành phần dinh dưỡng thiết yếu cho cơ thể thực vật đặc biệt là cây đậu nành vì molybden là thành phần tham gia vào quá trình giữ chặt đạm sinh học và quá trình khử nitrat giúp cây đậu nành sử dụng triệt để lượng đạm cung cấp cho cây sinh trưởng và phát triển tốt, cịn boron thì khơng có tác dụng trong việc làm tăng chiều cao cây. Tuy nhiên, vào giai đoạn sau cụ thể là từ 45 ngày cho đến khi thu hoạch thì nghiệm thức xử lý đơn molybden, nghiệm thức molybden kết hợp với boron và nghiệm thức đơn boron điều cho chiều cao cây khác biệt so với đối chứng ở mức ý nghĩa 1%. Trong giai đoạn này rhizobium đã hoàn thiện xong bộ máy cố định đạm hoàn chỉnh cung cấp cho cây giúp cây đậu sinh trưởng và phát triển mạnh mẽ trong khi đó nghiệm thức đối chứng không được cung cấp đầy đủ dưỡng chất làm cây phát triển chậm lại kết quả là chiều cao cây thấp hơn so với nghiệm thức xử lý.
Hình 3.1 Chiều cao cây đậu nành lúc 35, 45, 65 ngày khi gieo và lúc thu hoạch
a a ab b
a a a
b a a a b a a a b
3.2 Ảnh hưởng của molybden và boron lên số lá cây đậu nành
Cùng với việc khảo sát chiều cao cây đậu nành, chỉ tiêu về số lá cũng là một chỉ tiêu quan trọng trong việc đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của cây. Vì hiệu quả làm tăng số lá đậu nành cũng là hiệu quả làm tăng khả năng quang hợp cho cây. Qua kết quả Bảng 3.2 cho thấy số lá ở gia đoạn 35 và 45 ngày chỉ có nghiệm thức xử lý đơn molybden và nghiệm thức molybden kết hợp với boron có khác biệt ý nghĩa 5% và 1% so với nghiệm thức đối chứng. Nghiệm thức xử lý đơn boron không cho khác biệt so với đối chứng. Nghiệm thức xử lý đơn molybden giai đoạn 35 ngày cho số lá cao nhất 39,3 lá/cây. Qua giai đoạn 45 ngày nghiệm thức xử lý molybden kết hợp với boron cho hiệu quả cao nhất so với xử lý đơn molybden 59,5 lá/cây và 57,2 lá/cây, đến giai đoạn 65 ngày số lá/cây có sự phân hóa rõ rệt cả ba nghiệm thức xử lý đơn molybden, nghiệm thức molybden kết hợp với boron và nghiệm thức đơn boron đều cho khác biệt ý nghĩa 1% so với đối chứng trong đó nghiệm thức xử lý đơn molypden cho hiệu quả cao nhất 46,25 lá/cây, kế đến là nghiệm thức molybden kết hợp với boron 45,0 lá/cây và thấp nhất là nghiệm thức đơn boron 41,6 lá/cây. Như vậy cả ba nghiệm thức xử lý đều cho số lá/cây khác biệt so vớiđối chứng trong đó molybden lại cho hiệu quả cao nhất điều này chứng tỏ molybden có vai trị tích cực khơng những trong q trình cố định đạm sinh học mà cịn trong q trình sinh lý khác của cây nữa đặc biệt là chiều cao cây và số lá cây đậu nành (Nguyễn Xuân Hiển, 1977).
Bảng 3.2 Số lá cây đậu nành lúc 35, 45 và 65 ngày sau khi gieo
Số lá qua các thời điểm (ngày) Chất xử lý 35 45 65 Mo 39,3 a 57,2 a 46,2 a Mo+B 36,5 ab 59,5 a 45,0 ab B 35,0 bc 53,6 ab 41,6 b ĐC 31,7 c 49,4 b 37,1 c Mức ý nghĩa ** * ** CV (%) 7,14 7,56 6,69 *: mức ý nghĩa 5%; **: mức ý nghĩa 1%
ĐC: không xử lý; Mo: Sodium Molybdate Dihydrate; Mo+B: Sodium Molybdate Dihydrate + acid Boric; B:
3.3 Ảnh hưởng của molybden và boron lên số chồi trên cây đậu nành
Qua Bảng 3.3 cho thấy số chồi cây đậu nành khác biệt khơng có ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức qua các giai đoạn mỗi cây trung bình từ 2-4 chồi/cây. Điều này chứng minh rằng molybden và boron không ảnh hưởng đến số chồi cây đậu nành.
Bảng 3.3 Số chồi cây đậu nành lúc 35, 45, 65 ngày sau khi gieo và lúc thu hoạch
Số chồi qua các thời điểm (ngày) đến khi thu hoạch
Chất xử lý 35 45 65 Thu hoạch Mo 2,5 3,8 4,0 3,7 Mo+B 2,7 3,4 3,8 3,2 B 2,3 3,3 3,5 3,0 ĐC 2,3 2,9 3,1 3,0 Mức ý nghĩa ns Ns ns Ns CV (%) 10,00 15,28 17,58 20,83
ns: khác biệt khơng có ý nghĩa
ĐC: không xử lý; Mo: Sodium Molybdate Dihydrate; Mo+B: Sodium Molybdate Dihydrate + acid Boric; B:
acid Boric
3.4 Ảnh hưởng của molybden và boron lên hàm lượng sắc tố quang hợp ở thời điểm 35 ngày điểm 35 ngày
Qua Bảng 3.4 cho thấy hàm lượng chlorophyll A có sự khác biệt ý nghĩa 1% so với đối chứng. Trong giai đoạn 35 ngày nghiệm thức xử lý đơn molybden cho hiệu quả khác biệt cao nhất 470,5µg/g FW so với đối chứng 300,2µg/g FW cách biệt nhau 170,3µg/g FW kế đến là nghiệm thức đơn boron và nghiệm thức molybden kết hợp với boron lần lượt là 398,1µg/g FW và 366,5 µg/g FW. Hàm lượng chlorophyll B ở giai đoạn 35 ngày nghiệm thức đơn molybden tiếp tục cho hiệu quả cao nhất