Nghiên cứu ảnh hưởng của một số nguyên tố vi lượng và cacl2 đến sự sinh trưởng, phát triển, năng suất và phẩm chất của giống lúa ch207 trong điều kiện sinh thái vụ hè tại xã hòa nhơn, huyện hòa vang, thành phố đà nẵng.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

ĐẶNG THỊ YẾN NHI

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ

NGUYÊN TỐ VI LƯỢNG VÀ CaCl2 ĐẾN SỰ

SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN, NĂNG SUẤT

VÀ PHẨM CHẤT CỦA GIỐNG LÚA CH207

TRONG ĐIỀU KIỆN SINH THÁI VỤ HÈ

TẠI XÃ HÒA NHƠN, HUYỆN HÒA VANG,

THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

Chuyên ngành: Sinh thái học

Mã số: 60.42.60

TÓM TẮT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Đà Nẵng - Năm 2014

Công trình được hoàn thành tại

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN TẤN LÊ

Phản biện 1: TS. ĐẶNG ĐỨC LONG

Phản biện 2: TS. HUỲNH NGỌC THẠCH

Luận văn đã được bảo vệ tại Hội đồng bảo vệ chấm Luận

văn tốt nghiệp Thạc sĩ Khoa học họp tại Đại học Đà Nẵng

vào ngày 04 tháng 01 năm 2014

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Trung tâm thông tin - Học liệu - Đại học Đà Nẵng

- Thư viện trường Đại học Sư Phạm, Đại học Đà Nẵng.

1

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Lúa là cây lương thực quan trọng nhất của người dân châu Á

nói chung và Việt Nam nói riêng. Ở Việt Nam, lúa gạo là loại lương

thực không thể thiếu trong bữa ăn hằng ngày, không những cung cấp

lương thực cho người dân, mà còn là một cây trồng mũi nhọn mang

lại nguồn ngoại tệ lớn cho đất nước nhờ xuất khẩu lúa gạo.

Trong những năm gần đây, do tác động của sự biến đổi khí

hậu. Tình trạng xâm lấn mặn, hạn hán diễn ra ngày càng nhiều ở các

địa phương trên cả nước. Dưới sức ép của sự gia tăng dân số, biến

đổi khí hậu toàn cầu, ô nhiễm môi trường đã góp phần làm gia tăng

sự khủng hoảng nước, cạn kiệt nguồn nước tưới tiêu cho cây trồng

trong đó lượng nước chủ yếu dành phần lớn cho cây lúa. Ở Việt

Nam, hàng năm ngoài sự thất thoát lương thực do thiên tai, còn phải

kể đến nguyên nhân do hạn hán đã làm giảm năng suất lúa [1].

Trước tình hình trên, các Viện Lúa ở phía Bắc và phía Nam đã

thực hiện các đề tài chọn tạo giống lúa có khả năng chịu hạn, chịu

nhiệt độ cao như OM5464, OM6162…, đặc biệt có thể kể đến một

giống lúa có khả năng chịu hạn khá mới được nhân giống đại trà gần

đây của Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển lúa thuần, Liên Hồng,

Gia Lộc, Hải Dương đó là giống lúa chịu hạn CH207. Bên cạnh đó,

một số biện pháp canh tác hỗ trợ cũng đã được quan tâm chú ý. Để

tăng tính chịu hạn và chịu nóng cho cây trồng có nhiều biện pháp

khác nhau, trong đó có thể can thiệp bằng cách bón bổ sung một số

nguyên tố khoáng đại lượng và vi lượng cho cây. Nguyễn Như

Khanh (1978) đã nghiên cứu việc sử dụng các nguyên tố vi lượng Mn

2

và Cu đã làm tăng tính chịu nóng của bèo hoa dâu. Nghiên cứu của

Nguyễn Tấn Lê (2010) cho thấy việc sử dụng muối CaCl2 đã làm

tăng tính chịu nóng của cây vừng trồng vụ hè tại Đà Nẵng. Hiệu lực

của phân vi lượng làm tăng tính chịu nóng và chịu hạn của cây trồng

cũng đã được nghiên cứu có kết quả ở Ấn Độ, Pakistan, Trung Quốc,

Thụy Sĩ, Italia, Pháp, Tây Ban Nha, Scotlen... trên các cây ngũ cốc,

lúa, lúa mì... Các dẫn liệu thực nghiệm cũng đã cho thấy để sử dụng

các loại phân khoáng đại lượng và vi lượng có hiệu quả, đòi hỏi phải

tiến hành thực nghiệm trên nhiều đối tượng cây trồng khác nhau, tùy

thuộc vào điều kiện khí hậu, thời tiết của các vùng miền và điều kiện

nông hóa thổ nhưỡng của các loại đất trồng.

Xã Hòa Nhơn, huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng là xã có

diện tích 32,59 km², theo Chi cục thống kê năm 2012, toàn xã có diện

tích đất trồng lúa là 599,58 ha. Hiện nay, giống lúa trồng phổ biến ở

địa phương là giống NX30, với giống này cho năng suất 45 đến 50

tạ/ha trong điều kiện đầy đủ nước tưới, nhưng vào vụ hè, khi điều

kiện nước khô hạn thì năng suất lúa giảm đến mức đáng kể. Tại xã

Hòa Nhơn, tất cả diện tích trồng lúa của xã đều được cung cấp nước

bởi hồ Trước Đông và sông Túy Loan, nhưng theo Chi cục Thủy lợi

và Phòng chống lụt bão Đà Nẵng cho biết: trong vụ hè tình trạng

thiếu nước, khô hạn đã xảy ra trên diện rộng và kéo dài đến cuối

tháng 8/2013, hầu hết các hồ chứa nước đều cạn, hồ Trước Đông

mực nước đã thấp hơn ngưỡng tràn là 1,7m. Vì vậy, việc đưa giống

lúa chịu hạn mới về trồng thử nghiệm cũng như việc xử lí tăng cường

khả năng chịu hạn cho giống lúa mới nhằm đảm bảo năng suất lúa

trong điều kiện vụ hè là một điều cần thiết.

Trên cơ sở lý luận và thực tiễn trên, chúng tôi chọn đề tài:

3

“Nghiên cứu ảnh hưởng của một số nguyên tố vi lượng và CaCl2

đến sự sinh trưởng, phát triển, năng suất và phẩm chất của giống

lúa CH207 trong điều kiện sinh thái vụ hè tại xã Hòa Nhơn, huyện

Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng”.

2. Mục tiêu nghiên cứu

2.1 Mục tiêu tổng quát

Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất, phẩm

chất của giống lúa CH207 trồng vụ hè trong điều kiện sinh thái tại

khu vực xã Hòa Nhơn, huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng thông

qua việc xử lý tăng cường khả năng chịu hạn và chịu nóng bằng cách

bón bổ sung một số nguyên tố vi lượng và CaCl2.

2.2 Mục tiêu cụ thể: Để thực hiện được các mục tiêu tổng quát

trên của đề tài, cần thực hiện được những mục tiêu cụ thể sau:

- Xác định các đặc điểm thời tiết, khí hậu vụ hè năm 2013 tại

xã Hòa Nhơn tác động đến đời sống cây lúa.

- Xác định tác động của một số nguyên tố vi lượng và CaCl2

đến sự sinh trưởng, phát triển, năng suất và phẩm chất của giống

CH207 trong điều kiện sinh thái vụ hè tại xã Hòa Nhơn, huyện Hòa

Vang thông qua tác động làm tăng tính chịu hạn và chịu nóng.

3. Đối tượng nghiên cứu

- Giống lúa CH207

- Để có cơ sở so sánh với giống lúa thực nghiệm, chúng tôi

chọn thêm giống lúa địa phương NX30

4. Phương pháp nghiên cứu

Trong quá trình nghiên cứu chúng tôi sử dụng các phương

pháp sau:

- Phương pháp thăm dò nồng độ các chất xử lí.

4

- Phương pháp xử lí tổ hợp CaCl2 và các nguyên tố vi lượng.

- Phương pháp xác định tỉ lệ nảy mầm của Voitecova 1967.

- Phương pháp xác định chiều cao của cây theo phương pháp

của Miller, 1973.

- Phương pháp xác định thể tích rễ theo Price và Tomos.

- Phương pháp xác định trọng lượng tươi và trọng lượng khô.

- Phương pháp xác định các chỉ tiêu cấu thành năng suất:

tính số nhánh tối đa, tỉ lệ hạt chắc, khôi lượng 1000 hạt, năng

suất thực thu.

- Phương pháp xác định tỉ lệ thiệt hại do hạn gây ra theo Lê

Trần Bình và Cs (1998).

- Phương pháp xác định chỉ số chịu hạn theo Fischer và Ca

(2003).

- Phương pháp đánh giá chất lượng giống.

- Phương pháp kế thừa, tổng hợp tài liệu.

- Phương pháp thống kê, xử lí số liệu.

5. Cấu trúc luận văn

Luận văn ngoài phần mở đầu, tài liệu tham khảo và phụ lục thì

có 3 chương:

- Phần mở đầu

- Chương 1: Tổng quan tài liệu

- Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

- Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

- Kết luận và kiến nghị

- Tài liệu tham khảo.

- Phần phụ lục.

5

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. TỔNG QUAN VỀ CÂY LÚA

1.1.1. Nguồn gốc và phân loại cây lúa

Lúa thuộc ngành thực vật có hoa (Angiospermatophyta), lớp

Một lá mầm (Monocotyledonae), bộ Hòa thảo (Graminales), họ hòa

thảo (Graminae), lúa trồng thuộc chi Oryza (có 24 hoặc 48 nhiễm sắc

thể), có 23 loài phân bố khắp thế giới trong đó có 2 loài lúa trồng là

Oryza sativa L. trồng phổ biến trên thế giới và Oryza gluberrima S.I

được trồng với một diện tích nhỏ thuộc Tây Phi. Sự tiến hóa của lúa

gắn liền với sự tiến hóa của loài người đặc biệt ở châu Á. [6]

1.1.2. Đặc điểm sinh học của cây lúa

Đời sống cây lúa bắt đầu từ lúc hạt nảy mầm cho đến khi lúa

chín có thể chia làm 3 giai đoạn chính: giai đoạn tăng trưởng (sinh

trưởng dinh dưỡng), giai đoạn sinh sản (sinh dục) và giai đoạn chín.

1.1.3. Giá trị kinh tế của cây lúa

1.1.4. Tình hình sản xuất lúa gạo của Việt Nam

1.1.5. Ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến cây lúa

a. Nhiệt độ

Trong phạm vi giới hạn 20 - 30oC, nhiệt độ càng tăng cây lúa

càng phát triển. Trên 40oC hoặc dưới 17oC cây lúa tăng trưởng chậm lại.

b. Ánh sáng

Thông thường cây lúa chỉ sử dụng được khoảng 65% năng

lượng ánh sáng mặt trời chiếu tới ruộng lúa. Trong điều kiện bình

thường, lượng bức xạ trung bình từ 250 - 300cal/cm2

/ngày thì cây lúa

sinh trưởng tốt và trong phạm vi này thì lượng bức xạ càng cao thì

6

quá trình quang hợp xảy ra càng mạnh.

c. Nước

Trong mùa khô, lượng mưa cần thiết cho cây lúa trung bình là

8 - 9 mm/ngày nếu không có nguồn nước khác bổ sung. Nếu tính

luôn lượng nước thấm rút và bốc hơi thì trung bình một tháng cây lúa

cần một lượng mưa khoảng 200mm và suốt vụ lúa 4 tháng cần

khoảng 800 mm.

d. Đất

Nói chung, đất trồng lúa cần giàu dinh dưỡng, nhiều hữu cơ,

tơi xốp, thoáng khí, khả năng giữ nước, giữ phân tốt, tầng canh tác

dầy để bộ rễ ăn sâu, bám chặt vào đất và huy động nhiều dinh dưỡng

nuôi cây.

1.2. VAI TRÒ CỦA NƯỚC TRONG ĐỜI SỐNG THỰC VẬT

VÀ BIỆN PHÁP LÀM TĂNG TÍNH CHỐNG CHỊU HẠN CỦA

CÂY TRỒNG

1.2.1. Vai trò của nước

Nước có vai trò rất quan trọng đối với đời sống thực vật. Nó là

thành phần không thể thiếu của tất cả các tế bào sống, chiếm tới 80 -

95% khối lượng của các mô sinh trưởng.

1.2.2. Tác hại của hạn hán đối với đời sống thực vật

Khi hạn hán kéo dài làm ảnh hưởng đến nhiều hoạt động sinh

lý của cây:

- Gây co nguyên sinh và héo

- Làm chậm quá trình tăng trưởng

- Làm giảm quang hợp

- Cản trở dòng nước lưu thông trong mạch gỗ

- Làm dày lớp cutin trên bề mặt lá

7

Theo Robert và CS (1991) hạn được xem là nhân tố gây thiệt

hại lớn nhất đối với năng suất lúa. Trên thế giới, thiệt hại do khô hạn

hằng năm gây ra đối với sản xuất lúa khoảng 1,024 triệu USD.

1.2.3. Biện pháp làm tăng tính chống chịu hạn của cây

trồng

Để khắc phục tác hại của hạn hán, nhiều tài liệu đã đưa ra một

số biện pháp như sau: [27]

- Phương pháp luyện hạt giống của Ghenken

- Xử lí hạt giống trước khi gieo bằng các nguyên tố vi lượng

hoặc phun lên cây ở giai đoạn sinh trưởng nhất định như Cu, Zn, B,

Mn … có khả năng tăng tính chịu hạn cho cây.

- Sử dụng axit usnic, usnat amôn, axetat phenyl đồng làm giảm

thoát hơi nước.

1.2.4. Vai trò của các nguyên tố vi lượng đối với khả năng

tăng tính chịu hạn cho cây

a. Vai trò của nguyên tố vi lượng Zn

Zn có ảnh hưởng nhiều mặt đến quá trình trao đổi chất trong

cây thông qua sự hoạt hóa các enzim. Zn tăng cường quá trình dãn

dài của tế bào, tham gia tổng hợp protein do đó tăng cường sự nảy

mầm và phát triển của cây con (Cakmak, 2000). Thiếu Zn sẽ gây rối

loạn sự trao đổi auxin, sinh trưởng chậm, lá cây bị biến dạng, ngắn,

nhỏ và xoắn, đốt ngắn… Có thể phun dung dịch kẽm sunfat lên lá để

cung cấp Zn cho cây trồng, đặc biệt là lúa, ngô…[35]

b. Vai trò của nguyên tố vi lượng Mn

Mn có vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp (quá trình

phosphorll hoá và quang phân ly nước giải phóng oxi (Cheniae và

Martin, 1968). Mn tham gia xúc tác nhiều hệ enzim. Mn góp phần

8

bảo vệ bộ máy quang hợp trong những điều kiện bất lợi. Khí hậu khô

hạn, thường dẫn đến tình trạng thiếu Mn cho cây. Triệu chứng thiếu

Mn là xuất hiện các chấm hoại tử trên lá: giữa các gân lá xuất hiện

các vệt màu vàng, về sau mô của các vệt ấy sẽ chết. [8]

c. Vai trò của nguyên tố vi lượng Cu

Nhờ khả năng điều tiết hàm lượng các chất ức chế sinh trưởng

có bản chất phenol ở trong cây mà Cu có tác dụng tăng tính chống

chịu bệnh của cây. Cu cũng có tác dụng tăng tính chịu hạn, lạnh,

nóng của cây trồng. Cu có tác dụng tăng lượng diệp lục của cây trồng

ở điều kiện bình thường cũng như ở điều kiện bất lợi và do đó Cu có

tác dụng tăng sinh khối và năng suất cây trồng (Nguyễn Như Khanh,

1978, Nguyễn Kiền, Phạm Đình Thái, 1984).[8] [11] [27]

d. Nguyên tố vi lượng Bo (B)

B có tác dụng nâng cao cường độ quang hợp do tăng cường sự

hấp thụ CO2, tăng hoạt động của lục lạp và tăng hàm lượng nước

trong mô; đồng thời cũng tăng dòng vận chuyển sản phẩm quang

hợp. Ở nhiệt độ cao, B có tác dụng làm tăng hoạt động của lục lạp và

tăng hàm lượng nước trong các mô. Theo Yarosenko (1952), B còn

có khả năng tăng cường tính chống chịu của cây với điều kiện bất lợi

của môi trường và với các bệnh do nấm, vi khuẩn, virut hại cây trồng.

[8] [9]

1.3. VAI TRÒ CỦA NHIỆT ĐỘ TRONG ĐỜI SỐNG THỰC

VẬT VÀ BIỆN PHÁP LÀM TĂNG TÍNH CHỐNG CHỊU

NHIỆT ĐỘ CAO CỦA CÂY TRỒNG

1.3.1. Vai trò của nhiệt độ

Nhiệt độ là nhân tố sinh thái có ảnh hưởng rất lớn đến đời sống

thực vật, có tác động đến hình thái giải phẫu, các hoạt động sinh lí,

9

khả năng sinh sản và phân bố của thực vật.

1.3.2. Tác hại của nhiệt độ cao đối với đời sống thực vật

Khi gặp nhiệt độ cao, trạng thái sinh lý của cây bị tổn thương

và biểu hiện ra ngoài qua các triệu chứng khác nhau. Nguyên nhân

cây chết ở nhiệt độ cao là do prôtêin bị biến tính, bị phân huỷ giải

phóng NH3 gây độc amôn cho cây. Hệ thống màng bị tổn thương, sự

tổn thương màng dẫn đến quá trình trao đổi chất qua màng nguyên

sinh bị rối loạn, hiện tượng rò rỉ các chất ra ngoài tế bào nhiều, ví dụ

có những cây bị rỉ nhựa ra ngoài vỏ cây.

1.3.3. Biện pháp làm tăng tính chống chịu nhiệt độ cao của

cây trồng

Nhiều tài liệu nghiên cứu đã cho thấy một số biện pháp xử lý

có thể làm gia tăng tính chống chịu nhiệt độ cao của cây trồng như:

- Chọn các giống cây chịu nóng cao và rèn luyện cho cây quen

chịu nóng.

- Làm tăng độ nhớt nguyên sinh chất của cây bằng cách xử lý

các muối khoáng (Ca, Mg); làm tăng sự hình thành các axit hữu cơ,

tăng độ ưa nước của keo nguyên sinh chất, thúc đẩy quá trình sinh

tổng hợp protit bằng cách xử lý các nguyên tố vi lượng (Zn), các

vitamin nhóm B.... Ghenken, Xvetcova, Deberunov (1956) đã đề

nghị xử lý hạt giống bằng dung dịch CaCl2 (1/40M) để làm tăng độ

nhớt của chất nguyên sinh đã cho kết quả khả quan. [24]

1.3.4. Vai trò của canxi đối với khả năng làm tăng tính

chống chịu nhiệt độ cao cho cây

Ca làm giảm tính ưa nước, giảm độ phân tán và tăng độ nhớt

của keo nguyên sinh chất nên có khả năng làm tăng tính chống chịu ở

thực vật. Thiếu Ca ảnh hưởng đến sự phát triển của rễ và lông hút,

10

các mô non ở thân không tiếp tục hình thành được, ảnh hưởng lớn

đến sự hình thành tế bào mới, vách tế bào hoá nhầy. Biểu hiện của lá

khi bị thiếu Ca là đầu và mép lá trước tiên hóa trắng sau đen, phiến lá

bị uốn cong và xoắn lại. Nói chung sự phát triển của cây không bình

thường. Phần lớn các loại đất thường giàu Ca và trong thực tế ít khi

gặp trường hợp đói Ca nghiêm trọng. Tuy nhiên cần bổ sung kịp thời

Ca cho cây, đặc biệt vùng đất chua mặn, đất than bùn. [8]

1.4. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ CÁC VẤN ĐỀ CÓ LIÊN

QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI

1.5. VỊ TRÍ ĐỊA LÍ VÀ CƠ CẤU ĐẤT NÔNG NGHIỆP TẠI XÃ

HÒA NHƠN, HUYỆN HÒA VANG, THÀNH PHÔ ĐÀ NẴNG

1.5.1. Vị trí địa lí khu vực xã Hòa Nhơn, huyện Hòa Vang,

thành phố Đà Nẵng

1.5.2. Cơ cấu đất nông nghiệp tại xã Hòa Nhơn, huyện Hòa

Vang