2. Mục tiêu nghiên cứu
3.3.4. Phương pháp tính toán và xử lý số liệu
Số liệu được xử lý theo phương pháp thống kê sinh học và bảng tính excel.
Chƣơng 4
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 4.1. Đặc điểm khí hậu và đất khu vực thí nghiệm
4.1.1. Đặc điểm khí hậu
Điều kiện thời tiết khí hậu là yếu tố đầu tiên ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Thái Nguyên là tỉnh thuộc vùng Trung du và miền núi Bắc bộ, là vùng có khí hậu đa dạng, ôn hoà, á nhiệt đới, ít gió bão (Đào Thanh Vân và CS, 2003) [28]. Có rất nhiều yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cỏ như giá trị của phẩm giống hay các yếu tố khí
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 40
hậu, thời tiết, đất đai... Trong các yếu tố đó, thì ánh sáng, nhiệt độ, nước và chất dinh dưỡng có trong đất là các yếu tố chủ yếu ảnh hưởng tới đời sống của cỏ.
Theo số liệu thống kê của Trạm khí tượng Thái Nguyên, chúng tôi tổng hợp kết quả diễn biến thời tiết khí hậu năm 2013 qua bảng 4.1.
Bảng 4.1. Điều kiện khí hậu vùng nghiên cứu trong thời gian thí nghiệm Tháng Nhiệt độ 0 C Ẩm độ (%) Tổng lƣợng mƣa (mm) Số giờ nắng (giờ) 7/2013 28,3 82 350,2 167,2 8/2013 28,6 83 402,4 157,0 9/1013 26,2 86 85,7 138,6 10/2013 24,8 79 50,6 126,5 11/2013 22,5 80 28,4 75,2 12/2013 14,0 70 60,3 33,9 1/2014 16,7 86 11,4 11,8 2/2014 18,3 87 28,9 25,9 3/2014 20,6 89 40,4 10,8 TB 22,2 82,4 117,58 82,98
(Nguồn: Trạm khí tượng Thái Nguyên)
Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình trong thời gian thí nghiệm của khu vực là 22,20C. Nhiệt độ cao nhất vào tháng 7, 8 là 28,3; 28,60C. Nhiệt độ trung bình thấp nhất là vào các tháng 12, 1 lả 14,0 và 16,70C, trong đó có những ngày hoặc từng đợt ngắn ngày hay dài ngày nhiệt độ xuống dưới 140C. Do năm nay tình trạng sương muối nhiều và kéo dài vào vụ đông đó là một điều kiện bất lợi cho sự sinh trưởng của cỏ.
Ẩm độ: Ẩm độ không khí trung bình là 82,4%. Với chỉ số độ ẩm không khí như vậy là một điều kiện tương đối thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của cỏ.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 41
Lượng mưa: Lượng mưa trung bình tháng là 117,58 mm. Còn lượng mưa các tháng trong năm phân bố không đều, cao nhất vào các tháng mùa mưa (tháng 7 và tháng 8) với mức trung bình là: 350,2; 402,4. Lượng mưa đạt thấp nhất vào các tháng mùa khô, tháng thấp nhất lượng mưa trung bình chỉ đạt khoảng 11,4 mm.
Như vậy, lượng mưa hoàn toàn đáp ứng cho cỏ trong mùa mưa, còn mùa khô thì thiếu.
Thời gian chiếu sáng: Số giờ nắng trung bình trong thời gian thí nghiệm là 86,98 giờ; các tháng 7, 8, 9 và 10 có số giờ nắng nhiều nhất, thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của cỏ; thấp nhất là các tháng 1, 3.
4.1.2. Đặc điểm đất đai
* Đặc điểm môi trường đất
Đất đai là nền tảng cho cây sinh trưởng và phát triển, nó có ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất, chất lượng cây trồng. Căn cứ vào điều kiện đất đai, các thành phần có trong đất người ta có thể bố trí cây trồng, phân bón một cách hợp lý với từng loại đất.
Đất là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng, do đó, tính chất vật lý cấu tượng đất sẽ ảnh hưởng đến độ ẩm đất, sự hấp thụ các chất dinh dưỡng, sự phát triển của các hệ vi sinh vật trong đất và ảnh hưởng tới năng suất cây trồng.
Đất giầu mùn, tỷ lệ cát, sét, sỏi thấp, rễ cỏ sẽ phát triển nhanh, mạnh, hệ vi sinh vật hoạt động tốt cỏ sẽ cho năng suất cao, phẩm chất tốt.
Đất có hạt sét quá nhiều thì dí chặt, yếm khí, bộ rễ cỏ hoạt động kém, mặt khác chất độc tích luỹ trong đất nhiều làm cho cỏ phát triển kém, năng suất, chất lượng thấp.
Đất có tỷ lệ cát quá cao, sét quá ít < 5% thì không giữ được nước và các chất dinh dưỡng cũng không đảm bảo cho sự sinh trưởng phát triển của cỏ. Kết quả phân tích đất thí nghiệm được trình bày ở bảng 4.2.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 42 Bảng 4.2. Thành phần hóa học của đất thí nghiệm
Chỉ tiêu Tầng đất 0-30 cm 30-60 cm pH (KCl) 4,87 4,52 Mùn tổng số (%) 2,18 1,70 N tổng số (%) 0,13 0,07 P2O5 tổng số (%) 0,06 0,04 K2O tổng số (%) 0,70 0,45 P2O5 dễ tiêu (mg/100g) 4,74 4,1 K2O dễ tiêu (mg/100g) 7,88 5,4 Tỷ lệ sét (%) 20 18
Kết quả bảng 4.2 cho thấy đất thí nghiệm có pH (KCl) từ 4,52 - 4,87, hàm lượng mùn tổng số từ 1,70 - 2,18; các chỉ tiêu N tổng số từ 0,07 - 0,13; P2O5 dễ tiêu từ 4,1 - 4,74; K2O dễ tiêu từ 5,4 - 7,88. Như vậy về xếp hạng dinh dưỡng đất thì đất của khu vực thí nghiệm thuộc loại chua vừa và là loại đất nghèo dinh dưỡng. Hàm lượng mùn tổng số ở mức trung bình, các chỉ tiêu N, P2O5, K2O tổng số và dễ tiêu đều ở mức nghèo.
Mặc dù các thành phần như N, P2O5, K2O trong đất là thấp, đất có pH chua, song tỷ lệ sét của đất đều đạt trên 18% đã đảm bảo khả năng giữ nước và các chất dinh dưỡng để giúp cỏ thí nghiệm sinh trưởng và phát triển tốt. Như vậy, để phát huy được tiềm năng, năng suất các gống cỏ cần thiết phải cải tạo độ pH của đất, đảm bảo mật độ trồng và bón phân thích hợp.
* Xác định độ ẩm đất ô thí nghiệm
Sau khi thu cắt chúng tôi tiến hành tưới nước cho ô thí nghiệm. Trước hết cần xác định độ ẩm hiện tại của ô đất thí nghiệm nhằm tìm ra lượng nước cần tưới để đất ô thí nghiệm có diện tích 25m2
ở độ sâu 30cm có độ ẩm là 70% - 80% tại thời điểm đó.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 43
Tại thực địa trước khi tiến hành lấy mẫu đất tát ngập nước (độ ẩm 100%) và đất ô thí nghiệm. Độ ẩm đất được xác định tại phòng thí nghiệm - trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, đất ô thí nghiệm và phần đất tát ngập nước phân tích nhắc lại 3 lần, khối lượng đất đem sấy khô tuyệt đối ở nhiệt độ 1050
C là 100g mỗi mẫu. Kết quả thu được như sau:
Bảng 4.3. Lƣợng nƣớc trong 100g đất tát ngập nƣớc và đất ô TN Mẫu
đất
Khối lƣợng đất + đĩa petri (g) Đất ô TN Đất ô TN sấy khô
tuyệt đối
Đất tát ngập nƣớc
Đất tát ngập nƣớc sấy khô tuyệt đối
1 145,03 128,76 144,39 120,61
2 144,34 127,96 141,08 116,57
3 144,07 127,65 143,64 120,36
TB 144,48 128,12 143,03 119,18
Đối với cả đất tát ngập nước và ô TN, khối lượng nước bay hơi khi đất được sấy khô tuyệt đối chính là lượng nước chứa trong đất. Lượng nước đất chứa = (Khối lượng đất + đĩa) - (Khối lượng đất sau khi sấy + đĩa).
Lượng nước trong 100g đất (trung bình 3 mẫu nhắc lại) tại ô TN là: 144,48 - 128,12 = 16,36g và tại đất tát ngập nước là: 143,03 - 119,18 = 23,85g
Xác định ẩm độ hiện tại của đất ô TN theo sức chứa ẩm tối đa của đất tát ngập nước.
Độ ẩm hiện tại cúa đất ô TN (%) = 16.36 x 100
23.85 = 68.59
* Cách tính lượng nước cần tưới
Trong 1 khối lượng đất xác định, lượng nước cần tưới sẽ là lượng nước sẽ chứa trong đất có độ ẩm cần đạt trừ đi lượng nước chứa trong đất có độ ẩm hiện tại (tính theo sức chứa ẩm tối đa của đất tát ngập nước). Với mẫu đất ô TN
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 44
của chúng tôi, trong 100g đất nếu độ ẩm là 70% (tính theo sức chứa ẩm tối đa của đất tát ngập nước) sẽ chứa 16,69g nước, nếu độ ẩm là 80% (tính theo sức chứa ẩm tối đa của đất tát ngập nước) sẽ chứa 19,08g nước.
- Lượng nước cần bù để 100g đất ở ô TN có độ ẩm 68,59% nâng lên độ ẩm 70% là: 16,69 - 16,36 = 0,33g
- Lượng nước cần bù để 100g đất ở ô TN có độ ẩm 68,59% nâng lên độ ẩm 80% sẽ là: 19,08 - 16,36 = 2,72g.
- Diện tích đất trồng cỏ của chúng tôi là 25m2 và cần duy trì độ ẩm 70 - 80% của diện tích này ở độ sâu 30cm, khối đất có diện tích 25m2
ở độ sâu 30cm sẽ có khố lượng là: 0,3 x 25 x 1,1 = 8250000 (g) = 8,25 (tấn)
- Lượng nước cần tưới cho khối đất có diện tích ô TN 25m2 ở độ sâu 30cm đang có độ ẩm 68,59% để nâng lên độ ẩm 70% là: (8250000 x 0,33)/100 = 27225 (g) nước tức 27,225 (lít) nước.
- Lượng nước cần tưới cho khối đất có diện tích ô TN 25m2 ở độ sâu 30cm đang có độ ẩm 68,59% để nâng lên độ ẩm 80% là: (8250000 x 2,72)/100 = 224400 (g) nước tức 224,4 (lít) nước.
Vậy khối lượng đất ô TN có diện tích 25m2
ở độ sâu 30cm đang có độ ẩm tại thời diểm phân tích 68,59% được nâng lên độ ẩm dao động từ 70% -
80% sẽ cần tưới lượng nước dao động từ 27, .
4.2. Nghiên cứu ảnh hƣởng của nƣớc đến khả năng sinh trƣởng, tái sinh của cỏ voi
Nước là yếu tố cần thiết không thể thay thế cho sự sinh trưởng của cây. Cây sinh trưởng mạnh nhất khi tế bào bão hòa nước. Giảm mức độ bão hòa thì tốc độ sinh trưởng chậm lại. Vì vậy, mùa mưa lượng nước được đảm bảo nên cỏ sinh trưởng mạnh, còn mùa khô thì ngược lại, do lượng nước trong đất là nhân tố hạn chế nhất trong mùa này. Vì vậy, cần tưới nước cho cỏ trong mùa khô. Ẩm độ hay lượng nước trong đất có ý nghĩa đặc biệt đối với đời sống cây trồng. Đây là yếu tố cần thiết, căn bản, không thể thay thế trong đời sống cây
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 45
trồng. Lượng nước trong đất ít hay nhiều đều ảnh hưởng tới độ thoáng khí của đất và việc cung cấp dinh dưỡng, chế độ quang hợp, chế độ thoát hơi nước để thực vật không bị nóng quá... điều đó ảnh hưởng tới năng suất, sinh trưởng và chất lượng cây trồng (Xi-Nen-Si-Cốp, 1963) [29]; (Nguyễn Đức Quý và Nguyễn Văn Dũng, 2006) [34].
1 - 4,2m3/25m2 2 - 2,03m3/25m2 3 - 5,64m3/25m2, 4 - 4,01m3/25m2. Do hạn chế về thiết bị và điều kiện nên căn cứ từ đất có độ ẩm 70 - 80% mà chúng tôi vừa xác định trên đây bằng phương pháp nắm đất và đánh giá bằng mắt thường chúng tôi đã tưới cho ô thí nghiệm để duy trì độ ẩm 70 - 80% (độ chính xác chỉ là tương đối trong suốt thời gian nghiên cứu)
4.2.1. Tốc độ sinh trưởng của giống cỏ nghiên cứu
David và CS, (1993) [54] cho biết các cỏ nói chung và cỏ hòa thảo nói riêng, sinh trưởng và tái sinh đều trải qua ba giai đoạn, mỗi giai đoạn lại có đặc điểm riêng.
Giai đoạn I (sinh trưởng chậm): xảy ra sau khi cây cỏ mới bị chăn thả, thu cắt hay mới gieo trồng.
Giai đoạn II (sinh trưởng nhanh): là giai đoạn từ sau khi gieo trồng hoặc sau khi thu cắt hay sau chăn thả từ 10 - 15 ngày trở đi. Khi tái sinh đạt tới 1/4 hay 1/3 kích thước của cây trưởng thành.
Giai đoạn III (sinh trưởng chậm hoặc ngừng hẳn): Là giai đoạn từ sau khi gieo trồng hoặc sau khi chăn thả, sau khi cắt cỏ khoảng 40 - 70 ngày.
Chúng tôi theo dõi tốc độ sinh trưởng của cỏ voi trong 60 ngày ngay sau khi cắt cỏ thu hoạch đến khi được thu hoạch lứa tiếp sau (29/8/2013 - 27/10/2013). Sự ảnh hưởng của nước đến tốc độ sinh trưởng của cỏ voi được trình bày qua bảng 4.4.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 46 Bảng 4.4. Tốc độ sinh trƣởng của cỏ theo giai đoạn (cm/ngày đêm)
Giai doạn Ô đối chứng Ô thí nghiệm
1 - 10 0,81 1,92 11 - 20 1,35 2,12 21 - 30 1,85 2,98 31 - 40 2,48 3,41 41 - 50 0,74 1,81 51 - 60 0,67 1,45 TB 1,32 2,04
Kết quả nghiên cứu của chúng tôi ở cả 2 ô đều tuân theo quy luật sinh trưởng của cỏ theo giai đoạn. Giai đoạn từ 1-10 ngày cỏ sinh trưởng chậm đạt 0.81 ở ô đối chứng không tưới nước và 1.92 cm/ngày đêm ở ô thí nghiệm tưới nước duy trì độ ẩm 70 - 80%.
Giai đoạn từ 11 - 40 ngày, tốc độ sinh trưởng của cỏ nhanh, nhanh nhất là ở giai đoạn từ 31 - 40 ngày ở ô đối chứng là 2.41cm/ngày đêm và ở ô thí nghiệm là 3.48 cm/ngày đêm.
Giai đoạn từ 41 - 50 ngày tốc độ sinh trưởng chậm lại ở cả 2 ô. Cỏ ở ô thí nghiệm cũng chỉ đạt 1.81 cm/ngày đêm.
Giai đoạn từ 50 ngày trở đi là giai đoạn cỏ sinh trưởng chậm hoặc ngừng hẳn nên ở cả ô TN và ĐC tốc độ sinh trưởng đều không cao. Ở ô ĐC là 0,67cm/ngày đêm, còn ô TN là 1,45cm/ngày đêm.
So sánh kết quả ở 2 ô có thể thấy rõ sự khác nhau về tốc độ sinh trưởng. Ở ô thí nghiệm có tưới nước không những vẫn duy trì được sự tăng trưởng và tái sinh theo các giai đoạn mà sự sinh trưởng còn tăng đáng lên đáng kể so với ô cỏ không được tưới nước, trung bình tốc độ sinh trưởng ở ô TN tăng gấp 1,55 lần so với ô ĐC.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 47
Khả năng đẻ nhánh nói lên sự phát triển của các giống cỏ, đặc biệt là các giống cỏ hòa thảo thân bụi. Kết quả theo dõi khả năng đẻ nhánh của các giống cỏ nghiên cứu ( ngày 28/8/2013 - 27/10/2013) được chúng tôi trình bày ở bảng 4.5.
Bảng 4.5. )
Giai đoạn (ngày) Ô đối chứng Ô thí nghiệm
10 1,32 2,37 20 1,75 3,52 30 2,49 5,31 40 3,93 6,64 50 4,37 7,21 Thu hoạch 5,32 8,26
Cỏ voi là giống cỏ hòa thảo thân đứng có khả năng đẻ nhánh tương đối thấp. Nhưng khi cung cấp đủ nước, duy trì được độ ẩm của đất trồng cỏ thì cỏ vẫn có khả năng mọc chồi và đẻ nhánh khá cao. Cụ thể ở ô đối chứng khi không cung cấp nước thì ở giai đoạn 10 ngày sau thu cắt chỉ đạt 1.32 nhánh/khóm, còn ở ô thí nghiệm được cung cấp đủ nước thì số chồi nhánh đạt được là 2.37 nhánh/ 1 khóm. Tương tự như vậy cho đến khi thu cắt cỏ ở 2 ô thí nghiệm khả năng đẻ nhánh cũng có sự khác biệt rõ rệt, ô thí nghiệm cỏ có khả năng đẻ nhánh cao gấp 1,5 lần so với cỏ ở ô đối chứng.
4.2.3. Tốc độ tái sinh của giống cỏ nghiên cứu
Cây cỏ chỉ cho tái sinh mạnh khi đã đạt được độ cao nhất định. Phần rễ và phần gốc còn lại không bị thu cắt đủ dự trữ chất dinh dưỡng cho quá trình tái sinh sau này. Khi thu hoạch phần lớn lá cây đã bị thu cắt do vậy khả năng quang hợp của cây bị giảm mạnh, tốc độ sinh trưởng của cây chậm. Nhưng sau đó khả năng quang hợp của cây dần dần được hồi phục, tốc độ sinh trưởng của cây tăng (Bùi Quang Tuấn, 2005) [24].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 48
Kết quả theo dõi khả năng tái sinh trưởng của cỏ nghiên cứu sau 1 lứa cắt được chúng tôi trình bày qua bảng 4.6.
Bảng 4.6. Khả năng tái sinh của cỏ sau 1 lứa cắt (cm/ngày đêm)
Giai doạn Ô đối chứng Ô thí nghiệm
1 - 10 0.9 2.04 11 - 20 2.11 2.91 21 - 30 2.9 3.46 31 - 40 3.17 4.21 41 - 50 0.83 1.98 51 - 60 0.71 1.55
Qua bảng 4.6 cho thấy cỏ ở các giai đoạn khác nhau thì tốc độ tái sinh cũng khác nhau. Đồng thời ở 2 ô thí nghiệm cũng khác nhau. Cụ thể cỏ ở ô đối chứng có tốc độ tái sinh từ 0.83 - 3.17cm/ngày đêm. Còn ở ô thí nghiệm tốc độ tái sinh của cỏ đạt từ 1.98 - 4.21 cm/ngày đêm. Ở ô ĐC giai đoạn 10 ngày đầu