Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến tỷ lệ bị bệnh tại khu vực nghiên cứu
4.2.1. Ảnh hưởng của địa hình đến tỉ lệ bị bệnh
Địa hình là nhân tố quan trọng trong 5 nhân tố hình thành đất, nó có quyết định đến độ dày và độ phì của đất. Địa hình còn ảnh hưởng tới các yếu
tố khác đó là: nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, sinh vật của khu vật nghiên cứu.
Theo các nhà khí tượng, cứ lên cao 100 m thì nhiệt độ môi trường giảm 0.60C kéo theo sự biến đổi của độ ẩm khi độ cao địa hình thay đổi. Nhiệt độ và độ ẩm là hai yếu tố được các nhà khoa học nhận định có ảnh hưởng rất lớn tới sự tồn tại, phát sinh và phát triển của bất cứ loại sinh vật nào trên trái đất. Đối với nấm gây bệnh nhiệt độ luôn thay đổi làm ảnh hưởng tới sinh trưởng và khả năng hoạt động của nấm trong một khoảng thời gian xác định, đặc biệt nhiệt độ đóng vai trò là nhân tố quyết định trong thời kỳ ủ bệnh, trong một phạm vi nhất định khi nhiệt độ càng cao thời kỳ ủ bệnh càng ngắn,15. Cùng với yếu tố độ ẩm, chúng điều hoà quá trình xâm nhiễm của nấm gây bệnh và có ý nghĩa rất lớn đối với sự nảy nầm của bào tử nấm cũng như sự phát triển về sau của quá trình gây bệnh. Bào tử nấm nảy mầm đòi hỏi phải có giọt nước hoặc độ ẩm bão hoà, hầu hết nấm gây bệnh yêu cầu độ ẩm không khí thường trên 80%, nếu độ ẩm không khí tăng sẽ xúc tiến việc hình thành bào tử cũng như ảnh hưởng tốt đến cường độ, số lượng bào tử sinh ra và ngược lại, khi độ ẩm giảm đến một mức độ nào đó bào tử nấm sẽ ngừng sinh trưởng và phát triển. Lượng nước ngầm và nước mưa có ý nghĩa quan trọng trong việc tìm hiểu quy luật phát sinh, sinh trưởng và phát triển của nấm bệnh, có rất nhiều loài nấm gây bệnh phát triển theo mùa mưa, những giọt nước làm thay đổi hoá học một số chất như: Kali, canxi, hợp chất cacbon, chất kích thích sinh trưởng tạo điều kiện cho bào tử nấm nảy mầm và sinh trưởng nhanh. Mặt khác chúng cũng ảnh hưởng tới sự điều tiết nước trong cây, trong biên độ sinh thái về nước, hàm lượng càng nhiều cây hút nước càng dễ, nước trong các tổ chức cây chủ càng nhiều thì càng thuận lợi cho nấm bệnh phát triển, vì trong sợi nấm có chứa 90% là nước và phương pháp dinh dưỡng của nấm là dị dưỡng 16. Chính vì vậy, địa hình cũng không loại trừ ảnh hưởng của nó tới sự sinh trưởng phát triển của nấm gây bệnh một cách trực tiếp hoặc gián tiếp.
4.2.1.1. Ảnh hưởng của vị trí địa hình đến tỉ lệ bị bệnh
Tại khu vực nghiên cứu tiến hành lập các ô tiêu chuẩn ở 3 vị trí: Chân đồi, sườn đồi, đỉnh đồi, thu thập số liệu về tỉ lệ bị bệnh, tính số liệu theo công thức 2- 1 và kết quả nghiên cứu được thể hiện ở Biểu 4 – 2.
Biểu 4-2: Tỉ lệ bị bệnh tại các vị trí địa hình
Vị trí địa hình Tỷ lệ bị bệnh (P%)
Chân đồi 8,41
Sườn đồi 6,94
Đỉnh đồi 2,61
Phân tích phương sai một nhân tố đã được sử dụng để so sánh tỉ lệ bị bệnh có chịu sự ảnh hưởng của vị trí địa hình hay không, phương sai của biến ngẫu nhiên Xi cần được kiểm tra có bằng nhau hay không theo tiêu chuẩn Levene cho thấy xác xuất bằng 0.134 lớn hơn 0.05 do vậy phương sai của các biến ngẫu nhiên là bằng nhau, điều kiện của bài toán phân tích phương sai một nhân tố thoả mãn. Kết quả sử lý số liệu trong phân tích phương sai một nhân tố được thể hiện Biểu 4-3 sau:
Biểu 4-3: Kết quả phân tích phương sai Nguồn biến động Tổng biến
động
Bậc tự do
Phương sai
F tính toán
Xác suất Của F Biến động giữa các
nhóm 236,748 2 118,374 3,731 0,032
Biến động trong các
nhóm 1332,590 42 31,728
Tổng 1569,338 44
Từ Biểu 4-3 cho thấy F tính toán = 3,731 với xác xuất F = 0,032 < 0,05 có nghĩa là tại các vị trí địa hình khác nhau, có tỷ lệ bị bệnh là khác nhau.
Tiến hành kiểm tra sự sai khác của từng cặp vị trí địa hình về tỉ lệ bị bệnh theo tiêu chuẩn Bonferroni. Kết quả kiểm tra được trình bày ở Biểu 4-4
Biểu 4-4. Kiểm tra sự sai khác của từng cặp về tỉ lệ bị bệnh theo địa hình Cặp vị trí
Địa hình so sánh
Chênh lệch Trung bình
Độ lệch Chuẩn
Xác suất của F
Chân đồi Sườn đồi 1,47000 2,05680 1,000
Đỉnh đồi 5,80308 2,25492 0,041
Sườn đồi Chân đồi -1,47000 2,05680 1,000
Đỉnh đồi 4,33308 2,00675 0,110
Đỉnh đồi Chân đồi -5,80308 2,25492 0,041 Sườn đồi -4,33308 2,00675 0,110 Qua Biểu 4-4, kiểm tra sự sai khác của từng cặp địa hình về tỷ lệ bị bệnh theo tiêu chuẩn Bonferroni cho kết quả là cặp vị trí địa hình sườn đồi và đỉnh đồi, cặp vị trí chân đồi và sườn đồi có xác suất F = 1,00 > 0,05 và F = 0,11 > 0,05, điều này có nghĩa rằng tỉ lệ bị bệnh của các cặp vị trí trên không có sự sai khác. Cặp vị trí chân đồi và đỉnh đồi có sự sai nhau rất rõ rệt vì có xác suất của F = 0,041 < 0,05.
Để tìm được vị trí địa hình có ảnh hưởng trội nhất đến tỉ lệ bị bệnh, tiến hành so sánh tỉ lệ bị bệnh ở các vị trí địa hình khác nhau theo tiêu chuẩn Duncan, kết quả so sánh được ghi ở Biểu 4-5.
Biểu 4-5: So sánh tỉ lệ bị bệnh ở các vị trí địa hình bằng trắc nghiệm Duncan
Vị trí địa hình N Nhóm phụ với mức ý nghĩa = 0,05
1 2
Đỉnh đồi 13 2,6069
Sườn đồi 20 6,9400
Chân đồi 12 8,4100
Xác suất 1,000 0,490
Kết quả so sánh ở Biểu 4-5 cho thấy nhóm 2 tại vị trí sườn đồi và chân đồi có tỉ lệ bị bệnh là gần như nhau với xác suất F = 0,490 và vị trí chân đồi có tỉ lệ bị bệnh là lớn nhất với P = 8,41%, kết quả phân tích ở trên được thể hiện rõ ở Hình 4-10.
Hình 4-10: Biểu đồ tỷ lệ bị bệnh ở các vị trí địa hình
Nguyên nhân dẫn đến mức chênh lệch đó là do sự khác nhau về nhiệt độ và độ ẩm trên các dạng địa hình. Ở vị trí đỉnh đồi và sườn đồi có độ cao, độ dốc lớn hơn, mức độ chiếu sáng ánh sáng trực xạ vào tán cây nhiều hơn trong ngày nên nhiệt độ của môi trường tăng, độ dày tầng đất mỏng, dinh dưỡng khoáng trong đất nghèo, lớp cây bụi thảm tươi ít và sinh trưởng yếu, mực nước ngầm sâu. Chính vì những lí do trên đã làm độ ẩm giảm xuống, đây là điều kiện bất lợi cho sự phát sinh, sinh trưởng và phát triển của nấm gây bệnh. Ngoài ra do đỉnh và sườn có vị trí địa hình cao hơn so với chân đồi nên bào tử nấm gây bệnh sau khi hình thành ở đỉnh và sườn se theo nước mưa trôi xuống chân đồi và được giữ lại ở đó, do đó bào tử nấm ở đỉnh và sườn thấp hơn so với ở chân đồi. Khi gặp điều kiện môi trường thuận lợi hơn, các bào tử nấm bắt đầu nảy mầm, xâm nhiễm và lập quan hệ kí sinh với cây chủ, chúng sinh trưởng phát triển và gây bệnh. Tại vị trí chân đồi thường có độ dốc thấp,
quá trình xói mòn rủa trôi diễn ra chậm nên độ dày tầng đất lớn và độ màu mỡ cao hơn ở đỉnh và sườn đồi, mực nước ngầm thấp, tán cây rậm rạp, độ tàn che cao, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của cây bụi thảm tươi, nguồn ánh sáng trực xạ nhận được ít, ánh sáng tán xạ lớn trong ngày, lượng nước được giữ lại ở tán cây và ở trong đất cao, nên độ ẩm tăng, nhiệt độ giảm tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của nấm bệnh.
4.2.1.2. Ảnh hưởng của hướng phơi đến tỉ lệ bị bệnh
Cũng giống như nhân tố địa hình, hướng phơi là nhân tố có ảnh hưởng lớn tới nhiệt độ và độ ẩm của đất, không khí. Ở các hướng phơi khác nhau sẽ nhận được nguồn năng lượng nhiệt và ánh sáng từ mặt trời khác nhau. “Nhiệt độ là đơn vị nhiệt lượng biến đổi theo chu kỳ ngày và đêm, theo mùa trong năm, sự biến đổi của nhiệt độ kéo theo sự thay đổi của độ ẩm không khí và đất từ đó ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển và khả năng hoạt động của vật gây bệnh không chỉ trên cây mà cả dưới mặt đất và trong đất” 7. Do vậy hướng phơi đã ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp đến quá trình phát sinh, sinh trưởng và phát triển của nấm bệnh.
Tại khu vực nghiên cứu chúng tôi đã tiến hành lập các ô tiêu chuẩn theo hướng phơi khác nhau, kết quả tính toán tỉ lệ bị bệnh thể hiện ở Biểu 4-6.
Biểu 4-6: Tỉ lệ bị bệnh ở các hướng phơi
Hướng phơi Tỉ lệ bị bệnh (P%)
Đông Bắc 4,88
Đông Nam 5,36
Tây Bắc 8,74
Tây Nam 4,15
Để thấy rõ được tỉ lệ bị bệnh có sự khác nhau hay không khi chịu ảnh hưởng của hướng phơi, chúng tôi sử dụng phương pháp so sánh bằng tiêu
chuẩn phi tham số của Kruskal – Wallis. Kiểm định giả thuyết H0 theo tiêu chuẩn của Kruskal – Wallis có xác suất của 2 = 0,039 < 0,05 nên giả thuyết H0 bị bác bỏ, có nghĩa là tỉ lệ bị bệnh ở các hướng phơi có sự khác nhau rõ rệt hay các mẫu nghiên cứu là không thuần nhất, có nguồn gốc không phải rút ra từ một tổng thể duy nhất. Điều này cũng được chứng minh qua phương pháp phân tích phương sai một nhân tố, giá trị của F = 2,913 với xác suất của F = 0,046 < 0,05. Tiêu chuẩn Duncan được sử dụng trong phương pháp phân tích phương sai một nhân tố để tìm ra hướng phơi có tỉ lệ bị bệnh lớn nhất, kết quả so sánh được trình bày ở Biểu 4-7.
Biểu 4-7: So sánh tỉ lệ bị bệnh ở các hướng phơi bằng trắc nghiệm Duncan
Hướng phơi N Nhóm phụ với mức ý nghĩa = 0,05
1 2
Tây Nam 10 4,1500
Đông Bắc 14 4,8807 4,8807
Đông Nam 7 5,3614 5,3614
Tây Bắc 14 8,7429
Xác xuất 0,549 0,058
Kết quả so sánh từ Biểu 4-7 cho thấy ở nhóm 1 gồm các hướng phơi Tây Nam có tỉ lệ bị bệnh nhỏ nhất, nhóm 2 có hướng phơi Tây bắc có tỷ lệ bị bệnh lớn nhất với P = 8,74%. Các hướng phơi Đông bắc, Đông nam vừa ở nhóm 1 và nhóm 2 mà không thể hiện rõ ràng như các hướng khác. Sự khác nhau về tỉ lệ bị bệnh ở các hướng phơi được thể hiện bằng biểu đồ Hình 4-11.
Hình 4-11: Biểu đồ tỉ lệ bị bệnh ở các hướng phơi
Hướng phơi Tây bắc có tỉ lệ bị bệnh lớn hơn các hướng Đông bắc, Đông nam và Tây nam. Nguyên nhân dẫn đến sự chênh lệch khác nhau này là do biến trình của nhiệt độ không khí, đây là biến trình tuần hoàn. Thời điểm nhiệt độ không khí đạt cực đại hàng ngày vào lúc 13h – 14h và đạt cực tiểu vào lúc 5h – 6h (trước lúc mặt trời mọc).
Chuyển động biểu kiến của mặt trời là di chuyển từ Đông sang Tây, nên lúc mặt trời mọc nguồn năng lượng chủ yếu cung cấp cho việc làm nóng mặt đệm, bốc hơi các giọt sương đọng lại trên các cành lá,…làm giảm thời gian cung cấp nhiệt vào buổi sáng cho lớp bề mặt hoạt động. Cho đến thời điểm nhiệt độ không khí đạt cực đại lúc 13h – 14h, vào lúc này mặt trời chủ yếu chiếu năng lượng ánh sáng cho hướng phơi Tây bắc, một phần cho hướng Bắc, Đông bắc và Tây nam, trong khi đó hướng phơi Đông nam và Đông bị khuất nắng, nên hướng phơi Tây bắc cũng như một số hướng khác giữ được nguồn nhiệt lượng từ năng lượng ánh sáng mặt trời lớn tạo cho nhiệt độ không khí cao hơn và thời gian dài hơn hướng phơi Đông, Đông nam. Chính vì vậy làm cho tổng tích nhiệt ở hướng phơi Tây bắc cũng như hướng Bắc hay Đông
bắc lớn hơn hướng phơi Đông và Đông Nam. Khi nhiệt độ thay đổi đã kéo theo sự thay đổi của độ ẩm không khí và đất, đặc biệt sự thay đổi này đã diễn ra chậm và ổn định ở trong rừng dưới lớp bề mặt hoạt động là tán cây, khác hẳn so với hệ sinh thái nông nghiệp hay ngoài nơi đất trống. Vì vậy đã tạo điều kiện thuận lợi cho nấm bệnh phát sinh, sinh trưởng và phát triển mạnh ở hướng phơi Tây bắc.
4.2.1.3. Ảnh hưởng của độ dốc đến tỉ lệ bị bệnh
Tại khu vực nghiên cứu chúng tôi tiến hành lập các ô tiêu chuẩn trên 3 cấp độ dốc khác nhau, kết quả nghiên cứu về tỉ lệ bị bệnh theo độ dốc được thể hiện ở Biểu 4-8 sau:
Biểu 4-8: Tỷ lệ bị bệnh ở các cấp độ dốc
Độ dốc Tỷ lệ bị bệnh
< 200 8,57
200 - 300 6,22
> 300 3,81
Phân tích phương sai một nhân tố đã được sử dụng để kiểm tra ảnh hưởng của độ dốc đến tỉ lệ bị bệnh. Để phân tích phương sai cần tiến hành kiểm tra điều kiện bằng nhau của các phương sai theo tiêu chuẩn Levene. Kết quả tính toán cho thấy với xác suất = 0,665 > 0,05 có nghĩa là phương sai của các biến ngẫu nhiên bằng nhau. Trên cơ sở đó tiến hành phân tích phương sai, kết quả phân tích được biểu hiện ở Biểu 4-9.
Biểu 4-9: Phân tích phương sai Nguồn biến động Tổng
biến động
Bậc tự do
Phương sai
F tính
Xác suất của F Biến động giữa
các nhóm 145,682 2 72,841 4,000 0,026
Biến động trong
các nhóm 764,776 42 18,209
Tổng 910,458 44
Kết quả tính toán ở Biểu 4-9. Phân tích phương sai một nhân tố có giá trị của F = 4,000, xác suất của F < 0,05 nên giả thuyết H0 bị bác bỏ hay các mẫu không được rút ra từ một tổng thể, có nghĩa tỉ lệ bị bệnh là khác nhau rõ rệt ở các cấp độ dốc. Để biết được sự khác nhau về tỉ lệ bị bệnh theo độ dốc, tiến hành kiểm tra sự sai khác của từng cặp độ dốc theo tiêu chuẩn Bonferroni. Kết quả kiểm tra được thể hiện ở Biểu 4-10.
Biểu 4-10: Kiểm tra sự sai khác của từng cặp về tỉ lệ bị bệnh theo độ dốc
Cấp độ dốc so sánh Chênh lệch trung bình
Độ lệch chuẩn
Xác suất của F
Độ dốc
<200
200 - 300 Độ dốc >300
2,34589 4,76206
1,61670 1,69390
0,463 0,022 200 - 300 Độ dốc <200
Độ dốc >300
-2,34589 2,41618
1,61670 2,34589
0,463 0,326 Độ dốc
>300
Độ dốc <200 200 - 300
-4,76206 -2,41618
4,76206 -2,34589
0,022 0,326 Kết quả so sánh ở Biểu 4-10 có được cặp độ dốc < 200 và độ dốc > 300 có F = 0,022 < 0,05 là có sự sai khác rất rõ rệt, còn các cặp độ dốc khác không có sự sai khác nhau vì có F > 0,05.
Tiêu chuẩn Duncan được sử dụng trong phương pháp phân tích phương sai một nhân tố để tìm ra độ dốc có tỉ lệ bị bệnh lớn nhất, kết quả so sánh được trình bày trong Biểu 4-11.
Biểu 4-11: So sánh tỉ lệ bị bệnh ở các cấp độ dốc bằng trắc nghiệm Duncan
Độ dốc N Nhóm phụ với mức ý nghĩa = 0,05
1 2
Độ dốc > 300 15 3,8107
200 - 300 19 6,2268 6,2268
Độ dốc < 200 11 8,5727
Xác suất 0,138 0,149
Từ kết quả tính ở Biểu 4-11 so sánh theo tiêu chuẩn Duncan cho thấy ở nhóm 1 độ dốc từ 200 – 300 và độ dốc > 300 là có tỉ lệ bị bệnh gần như nhau, ở nhóm 2 có độ dốc < 200 và độ dốc 20-300 cũng gần như nhau, Ở độ dốc
<200 có tỉ lệ bị bệnh lớn nhất là 8,57% .
Kết quả về tỉ lệ bị bệnh được Biểu thị bằng biểu đồ Hình 4-12.
Hình 4-12: Tỉ lệ bị bệnh ở các độ dốc khác nhau
Kết quả phân tích ở trên cho thấy tỉ lệ bị bệnh tỉ lệ nghịch với độ dốc, khi độ dốc tăng lên thì tỉ lệ bị bệnh giảm dần. Sở dĩ có sự chênh lệch trên vì độ dốc cũng như vị trí địa hình là yếu tố ảnh hưởng lớn tới quá trình rửa trôi và xói mòn đất, ảnh hưởng tới quá trình điều tiết nhiệt của mặt đệm, lượng ánh sáng mặt trời chiếu xuống, dinh dưỡng khoáng của đất, ngoài ra nó còn ảnh hưởng lớn tới khả năng giữ nước cũng như thoát nước của đất. Ở vị trí địa hình có độ dốc càng thấp thì quá trình đó diễn ra càng chậm do vây tạo nên tầng đất dày, có độ phì và dinh dưỡng khoáng trong đất cao, tạo tầng thảm khô và mùn lớn nên khả năng giữ nước tốt và độ ẩm cao hơn nhưng chính điều kiện này đã tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của nấm bệnh. Ngược lại khi độ dốc tăng thì quá trình xói mòn, rửa trôi diễn ra mạnh dần lên, độ dày tầng đất mỏng, nghèo dinh dưỡng khoáng trong đất, độ màu mỡ và tầng mùn của lớp đất mặt
thấp, do vậy khả năng giữ nước kém hơn, độ ẩm môi trường thấp hơn. Cũng nhờ có độ dốc cao thì bào tử nấm gây bệnh được sinh ra sẽ bị nước mưa cuấn trôi tới nơi có địa hình độ dốc thấp, bào tử nấm được giữ lại ít hơn so với nơi có địa hình độ dốc thấp. Chính vì vậy đây là những lí do làm cho nấm sinh trưởng phát triển mạnh hơn ở những nơi có độ dốc thấp.