journal of vietnam agricultural science and technology chi/nam 2018/so 3-2018/tc so...

1

TẠP CHÍKHOA HỌC CÔNG NGHỆNÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

Journal of Vietnam Agricultural Science and Technology

NĂM THỨ MƯỜI BA

SỐ 3 NĂM 2018

TỔNG BIÊN TẬPEditor in chief

GS.TS. NGUYỄN VĂN TUẤT

PHÓ TỔNG BIÊN TẬPDeputy Editor

GS.TS. BÙI CHÍ BỬUTS. TRẦN DANH SỬU

TS. NGUYỄN THẾ YÊN

THƯỜNG TRỰCThS. PHẠM THỊ XUÂN - THƯ KÝ

TÒA SOẠN - TRỊ SỰBan Thông tin

Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam Vĩnh Quỳnh, Thanh Trì, Hà Nội

Điện thoại: (024) 36490503; (024) 36490504; 0949940399

Fax: (024) 38613937;Website: http//www.vaas.org.vnEmail: [email protected]; [email protected];

[email protected]

ISSN: 1859 - 1558Giấy phép xuất bản số:

1250/GP - BTTTTBộ Thông tin và Truyền thôngcấp ngày 08 tháng 8 năm 2011

MỤC LỤC1. Lê Hùng Phong, Trịnh Thị Liên, Nguyễn Thị Hằng,

Nguyễn Thu Trang, Lê Diệu My, Nguyễn Trí Hoàn, Nguyễn Như Hải. Kết quả chọn tạo một số dòng mẹ lúa lai hai dòng (TGMS) kháng bệnh bạc lá

2. Phạm Thị Kim Vàng, Nguyễn Trọng Phước, Phạm Thị Thu Hà, Nguyễn Thị Lang. Ứng dụng chỉ thị phân tử để chọn dòng lúa kháng rầy nâu trong quần thể lai hồi giao của tổ hợp OM6162*3/OM6683

3. Phạm Thị Kim Vàng, Nguyễn Thị Hữu, Hoàng Đức Cát, Nguyễn Thị Phong Lan, Trần Ngọc Thạch. Xác định nguồn giống lúa mang gen kháng rầy nâu tại Đồng bằng sông Cửu Long

4. Võ Thị Thu Ngân, Nguyễn Thị Phong Lan, Trần Ngọc Thạch. Hiệu lực của gen kháng bệnh đạo ôn trên lúa tại Đồng bằng sông Cửu Long

5. Trần Danh Sửu, Nguyễn Thị Tâm Phúc. Tình hình nhiễm bệnh của tập đoàn bí đỏ tại An Khánh, Hoài Đức, Hà Nội

6. Nguyễn Bảo Hộ, Mai Nguyệt Lan, Huỳnh Văn Nghiệp, Phạm Ngọc Tú, Lê Vĩnh Thúc. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian thu hoạch đến năng suất của hai giống lúa thơm OM121 và OM9915 vùng phù sa ngọt, Đồng bằng sông Cửu Long

7. Nguyễn Ngọc Quất, Nguyễn Ngọc Lãm, Vũ Ngọc Thắng, Trần Anh Tuấn, Lê Thị Tuyết Châm, Nguyễn Thị Ánh, Nguyễn Trọng Khanh. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời điểm gieo đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của hai giống đậu xanh ĐX14 và ĐXVN7 trong vụ Đông tại Thanh Trì - Hà Nội

8. Tạ Hồng Lĩnh, Nguyễn Văn Tuất, Nguyễn Văn Viết, Trương Hồng, Nguyễn Xuân Hòa. Ảnh hưởng của nấm và tuyến trùng đến bệnh vàng lá, thối rễ ở cây cà phê vối trên các nền luân canh khác nhau tại Tây Nguyên

9. Nguyễn Đức Nhật Anh, Lê Quốc Thanh, Nguyễn Huy Hoàng, Vũ Thị Khuyên. Nghiên cứu kỹ thuật bầu ươm bí xanh phục vụ sản xuất vụ Đông sớm ở vùng Đồng bằng sông Hồng

10. Nguyễn Quang Tin, Trần Tố Tâm, Bùi Quang Đãng, Trần Thị Huệ Hương, Vũ Thị Vui. Nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật phát triển sản xuất nhãn, xoài hàng hóa tại huyện Mai Châu, tỉnh Hòa Bình

11. Huỳnh Ngọc Huy, Nguyễn Thị Anh Đào, Vũ Ngọc Minh Tâm, Dương Nguyễn Thanh Lịch, Dương Hoàng Sơn, Nguyễn Minh Đông. Đánh giá khả năng hấp thu dinh dưỡng của 4 giống lúa trên đất nhiễm mặn tại huyện Trà Cú và Châu Thành, tỉnh Trà Vinh

3

8

13

17

21

27

30

35

42

47

52

2

TẠP CHÍKHOA HỌC CÔNG NGHỆNÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

Journal of Vietnam Agricultural Science and Technology

NĂM THỨ MƯỜI BA

SỐ 3 NĂM 2018

TỔNG BIÊN TẬPEditor in chief

GS.TS. NGUYỄN VĂN TUẤT

PHÓ TỔNG BIÊN TẬPDeputy Editor

GS.TS. BÙI CHÍ BỬUTS. TRẦN DANH SỬU

TS. NGUYỄN THẾ YÊN

THƯỜNG TRỰCThS. PHẠM THỊ XUÂN - THƯ KÝ

TÒA SOẠN - TRỊ SỰBan Thông tin

Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam Vĩnh Quỳnh, Thanh Trì, Hà Nội

Điện thoại: (024) 36490503; (024) 36490504; 0949940399

Fax: (024) 38613937;Website: http//www.vaas.org.vnEmail: [email protected]; [email protected];

[email protected]

ISSN: 1859 - 1558Giấy phép xuất bản số:

1250/GP - BTTTTBộ Thông tin và Truyền thôngcấp ngày 08 tháng 8 năm 2011

12. Mai Nguyệt Lan, Chu Văn Hách, Nguyễn Văn Bộ, Trần Văn Phúc, Nguyễn Thị Hồng Nam. Hiệu suất sử dụng phân N, P, K theo thời gian và mùa vụ cho giống lúa OM5451 ở vùng đất phèn trên cơ cấu 2 lúa tại Hậu Giang

13. Trần Ánh Nguyệt, Nguyễn Khắc Thắng, Trần Anh Thái, Trần Thu Thảo, Trần Ngọc Thạch, Nguyễn Thúy Kiều Tiên. Đánh giá tiềm năng tính chịu mặn của các giống lúa kết hợp thanh lọc kiểu hình và chỉ thị phân tử

14. Lê Ngọc Phương, Dương Hoàng Sơn, Nguyễn Minh Đông. Đánh giá tiềm năng chịu mặn của cây đậu nành (Glycine max L.) và cây điên điển (Sesbania rostrata)

15. Lê Ngọc Phương, Dương Hoàng Sơn, Nguyễn Đỗ Châu Giang, Nguyễn Minh Đông. Tiềm năng chịu mặn và khả năng cải thiện hóa học đất phù sa nhiễm mặn của cải xanh (Brassica juncea L.)

16. Đặng Thị Lan Anh, Phạm Thị Vượng, Hà Thị Kim Thoa, Phạm Văn Sơn, Bùi Thị Băng, Nguyễn Thị Hiền, Dương Đức Triệu. Hiện trạng quản lý và tái sử dụng phụ phẩm nông nghiệp tại một số xã thuộc huyện Thái Thụy, tỉnh Thái Bình

17. Đào Bách Khoa, Nguyễn Văn Liêm, Phạm Nguyễn Thị Huyền, Đào Hải Long, Hoàng Thị Ngân. Hiện trạng tính kháng hoạt chất thuốc bảo vệ thực vật của rầy nâu ở các vùng trồng lúa chính của Việt Nam

18. Hồ Lệ Thi, Hisashi Kato-Noguchi. Phân lập và định danh chất đối kháng cỏ dại (Allelochemical) từ cây dưa leo

19. Lê Thị Hường, Lê Hồng Sơn, Nguyễn Thị Thanh Hương, Phạm Thị Bưởi, Nguyễn Thị Thanh Hoa, Nguyễn Bích Hạnh, Ngô Ngọc Tú, Cù Thị Nga. Nghiên cứu khả năng sử dụng than hoạt tính làm vật liệu hấp phụ khí H2S

20. Nguyễn Kim Thu, Trần Văn Dũng, Cao Văn Phụng, Hồ Nguyễn Hoàng Phúc, Huỳnh Ngọc Huy. Nghiên cứu phát thải mê tan trên đất lúa trong mô hình luân canh và thâm canh

21. Đỗ Hồng Khanh, Hồ Văn Chiến, Lê Quốc Cường, Huỳnh Thị Ngọc Diễm, Nguyễn Minh Thư, Nguyễn Thanh Truyền, Nguyễn Văn Hồng, Nguyễn Thị Trang. Hiệu quả sử dụng ong ký sinh Anagyrus lopezi để hạn chế rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti hại sắn tại Tây Ninh

22. Huỳnh Văn Hiền, Trần Thị Thanh Hiền, Phạm Minh Đức, Robert S. Pomeroy. Phân tích hiệu quả sản xuất mô hình nuôi cá lóc (Channa striata) trong ao ở Đồng bằng sông Cửu Long

57

61

68

72

79

84

90

94

98

102

107

3

Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 3(88)/2018

1 Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm; 2 Cục Trồng trọt, Bộ Nông nghiệp và PTNT

KẾT QUẢ CHỌN TẠO MỘT SỐ DÒNG MẸ LÚA LAI HAI DÒNG (TGMS) KHÁNG BỆNH BẠC LÁ

Lê Hùng Phong1, Trịnh Thị Liên1, Nguyễn Thị Hằng1, Nguyễn Thu Trang1, Lê Diệu My1, Nguyễn Trí Hoàn1, Nguyễn Như Hải2

TÓM TẮTNghiên cứu sử dụng phương pháp chọn lọc cá thể cây bất dục đực mẫn cảm với nhiệt độ từ các quần thể tự thụ

của các tổ hợp lai trở lại giữa các dòng TGMS với dòng mang gen kháng IRBB60, IRBB7 nhằm chọn tạo dòng bất dục đực mẫn cảm với nhiệt độ (TGMS), kháng bạc lá, góp phần mở rộng sản xuất lúa lai ở Việt Nam. Kết quả đã chọn được hai dòng TGMS mang gen kháng bạc lá là dòng TGMS 35S-KBL mang gen Xa4 được chọn lọc từ tổ hợp lai 35S ˟ IRBB60 và dòng TGMS 827S-KBL mang gen Xa7 được chọn lọc từ tổ hợp lai 827S ˟ IRBB7. Hai dòng TGMS mới này có nhiều đặc điểm tốt, có thể sử dụng cho chọn tạo giống lúa lai 2 dòng chống chịu bạc lá ở Việt Nam.

Từ khóa: Lúa lai hai dòng, dòng bất dục đực mẫn cảm với nhiệt độ (TGMS), lúa lai kháng bạc lá

I. ĐẶT VẤN ĐỀTrong những năm gần đây, việc mở rộng diện

tích lúa lai ở nước ta nói chung và các tỉnh phía Nam nói riêng còn nhiều khó khăn, giống lúa lai được chọn tạo trong nước còn ít, đặc biệt là giống có chất lượng gạo cao, chống chịu tốt với rầy nâu, bạc lá. Bộ giống lúa lai phù hợp cho các tỉnh phía Nam còn ít, trong đó việc thiếu nguồn vật liệu bố mẹ tốt cho chọn giống theo mục tiêu trên được xác định là những nguyên nhân chính. Theo Zhou và cộng tác viên (2010), bệnh bạc lá lúa cũng được xác định là một bệnh chính làm hạn chế sản xuất lúa lai ở hầu hết các nước trồng lúa lai, đặc biệt là các nước vùng nhiệt đới Châu Á nói chung và các nước Đông Nam Á nói riêng, trong đó có Việt Nam (lúa lai chỉ được trồng nhiều trong vụ Đông Xuân).

Theo thống kê của Cục Bảo vệ thực vật - Bộ Nông nghiệp và PTNT, trong những năm gần đây, bệnh bạc lá lúa và đốm sọc vi khuẩn xuất hiện và gây hại trong cả vụ Đông Xuân và vụ Mùa/Hè Thu tại các tỉnh phía Bắc. Tại các tỉnh Đồng bằng sông Hồng và miền núi phía Bắc, vụ Đông Xuân 2014 có 7.946 ha bị bệnh bạc lá và đốm sọc vi khuẩn phá hại, Đông Xuân năm 2017 là 8.212 ha, vụ Mùa năm 2013 là

66.195 ha (trong đó có 327 ha mất trắng và 8.175 ha nhiễm bệnh nặng) và vụ Mùa năm 2016 tổng diện tích bị gây hại là 89.613 ha (trong đó có 385 ha mất trắng và 18.071 ha nhiễm bệnh nặng). Các tỉnh bị gây hại nặng nề là: Nam Định, Thái Bình, Ninh Bình, Hải Phòng, Hải Dương, Hưng Yên, Hà Nội, Hà Nam, Vĩnh Phúc, Bắc Giang, Điện Biên…, các tỉnh khu IV cũ bị gây hại nặng như Thanh Hóa, Nghệ An, Quảng Trị (vụ Đông Xuân 2017 là 2885 ha, vụ Mùa/Hè Thu là 6439,8 ha) (Cục Bảo vệ thực vật, 2013, 2014, 2015, 2016, 2017). Vì vậy, cách hiệu quả nhất để hạn chế sự gây hại của bệnh bạc lá, góp phần phát triển lúa lai ở Việt Nam là trồng giống kháng, trong đó chọn dòng vật liệu bố mẹ cho ưu thế lai cao, dễ sản xuất hạt lai, đặc tính bất dục ổn định, mang gen kháng là quan trọng nhất, quyết định đến thành công mà mục tiêu chọn giống đề ra.

II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Vật liệu nghiên cứu- Các dòng nhận gen kháng bạc lá là các dòng

TGMS 34S, 35S, 36S, 37S, 534S, 30S và 827S được chọn tạo tại Trung tâm Nghiên cứu và phát triển Lúa lai, Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm.

Bảng 1. Gen kháng bạc lá, chỉ thị và trình tự mồi sử dụng trong nghiên cứuGen liên kết NST Trình tự mồi Chỉ thị

Xa4 11 R5’-GTG-CTA-TAA-AAG-GCA-TTC-GGG-3’F5’-ATC-GAT-CGA-TCT-TCA-CGA-GG-3’ Nbp181

xa5 5 R5’-AAT-ATT-TCA-GTG-TGC-ATC-TC-3’F5’-TAG-CTG-CTG-CCG-TGC-TGT-GC-3’ RG556

Xa7 6 R5’-CAT-CAC-GGT-CAC-CGC-CAT-ATC-GGA-3’F5’-CAG-CAA-TTC-ACT-GGA-GTA-GTG-GTT-3’ P3

Xa21 11 R5’- CGA- TCG-GTA-TAA-CAG-CAA-AAC-3’F5’- ATA-GCA-ACT-GAT-TGC-TTT-GC-3’ pTA248

4


- Các dòng cho gen bạc lá (dòng mang gen kháng) nhập nội từ Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế IRRI là: IRBB60 (có chứa các gen kháng Xa21, Xa4, xa5 và xa13) và IRBB7(có chứa gen kháng Xa7) đã được đánh giá kháng với 4 nòi vi khuẩn gây bạc lá ở Việt Nam (N. Furuya và Bùi Trọng Thủy, 2003).

- Các chỉ thị phân tử sử dụng: Sử dụng 4 chỉ thị đã được xác định và sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu gen kháng bạc lá.

2.2. Phương pháp nghiên cứu- Đánh giá đặc điểm của nguồn vật liệu, dòng

mẹ mới theoTiêu chuẩn đánh giá nguồn gen lúa của Viện Nghiên cứu Lúa quốc tế - IRRI (1996, 1997).

- Lai tạo dòng mẹ lúa lai 2 dòng theo Giáo trình chọn giống lúa lai 2 dòng của Viện Nghiên cứu Lúa quốc tế - IRRI (2003) và Công nghệ chọn giống lúa lai 2 dòng của Viện Long Bình (1997).

- Phương pháp lai chuyển gen kháng bạc lá vào các dòng TGMS theo phương pháp lai lại (Backross) giữa cây P1 bất dục và cây BCnF1 có khả năng kháng bạc lá qua đánh giá nhân tạo trên đồng ruộng. Đến thế hệ BC4F1 cho tự thụ.

- Đánh giá mức độ nhiễm bạc lá theo tiêu chuẩn và phương pháp của IRRI, trên đồng ruộng và trong nhà lưới của Viện Bảo vệ thực vật.

- Chọn các cá thể bất dục (TGMS) từ quần thể tự thụ BC4F2 , xác định sự có mang của gen kháng bằng chỉ thị phân tử qua kỹ thuật MAS sau đó cho tự thụ và chọn lọc cá thể.

- Đánh giá khả năng kết hợp của các dòng bố mẹ theo phương pháp Line ˟ Tester của IRRI,1997 và chương trình xử lý Line ˟ Tester Version 3.0 của Nguyễn Đình Hiền (1996).

Vụ Mùa 2010 P1 - Các dòng TGMS(34S, 35S, 36S, 37S, 827S) X P2- Các dòng vật liệu có gen trội kháng bạc lá

(Xa4, Xa7, Xa21…)

Vụ Xuân 2011 P1 X F1 (Chọn cây kháng bạc lá qua đánh giá nhân tạo trên đồng ruộng)

Vụ Mùa 2011 P1 X BC1F1 (Chọn cây kháng bạc lá qua đánh giá nhân tạo trên đồng ruộng, có dạng hình đẹp, giống P1)

Vụ Xuân 2012 P1 X BC2F1 (Chọn cây kháng bạc lá qua đánh giá nhân tạo trên đồng ruộng, có dạng hình đẹp, giống P1)

P1 X BC3F1 (Vụ Mùa 2012, Chọn cây kháng bạc lá qua đánh giá nhân tạo trên đồng ruộng, có dạng hình đẹp, giống P1)

BC4F1 (Vụ Xuân 2013, Chọn cây kháng bạc lá qua đánh giá nhân tạo trên đồng ruộng, có dạng hình đẹp, giống P1)

BC4F2 (Vụ Mùa 2013, Chọn cây bất dục có nhiều đặc điểm của dòng mẹ tốt, kháng bạc lá qua đánh giá nhân tạo trên đồng ruộng, có dạng hình đẹp, giống P1, kiểm tra sự có mặt của gen kháng bằng chỉ thị phân tử)

………..…………BC4Fn - Chọn cây bất dục có nhiều đặc điểm của dòng mẹ tốt, ngưỡng nhiệt độ bất dục thấp, kháng bạc lá qua đánh giá nhân tạo trên đồng ruộng từ quần thể tự thụ, có dạng hình đẹp, giống P1

* TGMS mới kháng bạc lá, có dạng hình đẹp, giống P1, đánh giá ngưỡng nhiệt độ trong phytotron, đánh giá khả năng kết hợp và đưa vào sử dụng lai tạo giống

Sơ đồ lai tạo và chọn lọc các dòng mẹ TGMS kháng bạc lá

5


III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Kết quả lai chuyển gen kháng bạc lá vào các dòng TGMS

- Dòng mẹ 34S (TQ125S/ BoB-1), 35S (TQ125S/IR58025B), 36S (7S/ II 32B), 37S (7S/Kim 23B) được Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Lúa lai tạo ra từ tổ hợp lai giữa dòng mẹ TGMS và cá dòng bố là dòng duy trì bất dục đực TBC. Các dòng mẹ này là dòng mẹ chất lượng, có nhiều đặc điểm tốt của dòng TGMS như đặc điểm bất dục ổn định, ngưỡng nhiệt độ bất dục hoàn toàn > 240C, tỷ lệ thò vòi nhụy cao, cho con lai có ưu thế lai cao, năng suất hạt giống F1 > 2 tấn/ha.

- Dòng 827S được Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Lúa lai chọn lọc từ nguồn vật liệu phân ly nhập nội từ IRRI và được đặt tên là 827S. Là dòng mẹ có nhiều đặc điểm tốt của dòng TGMS như đặc điểm bất dục ổn định, ngưỡng nhiệt độ bất dục hoàn toàn > 240C, tỷ lệ thò vòi nhụy cao, cho con lai có ưu thế lai cao, năng suất sản xuất hạt giống F1 > 2 tấn/ha.

- Dòng 30S là dòng TGMS kháng rầy nâu được cải tạo từ dòng 827S.

Kết quả lai chuyển gen và chọn dòng bất dục từ quần thể BC4F1 như sau:

+ 6 dòng từ tổ hợp 34S/IRBB60 (ký hiệu là: 22, 60, 61, 64, V52, V50)

+ 6 dòng từ tổ hợp 37S/IRBB60 (ký hiệu là: 14, 142, V96, V84, V6, V64)

+ 6 dòng từ tổ hợp 36S/IRBB60 (ký hiệu là: 49, 52, 153, 154, 155, V2)

+ 4 dòng từ tổ hợp 827S/IRBB60 (ký hiệu là:V3, V43, V68, V102)

+ 3 dòng từ tổ hợp 35S/IRBB60 (ký hiệu là: V31, V45, V108)

+ 1 dòng từ tổ hợp 35S/IRBB7 (ký hiệu là: V65)+ 1 dòng từ tổ hợp 30S/IRBB7 (ký hiệu là: V54)+ 1 dòng từ tổ hợp 534S/IRBB7 (ký hiệu là: V57)+ 1 dòng từ tổ hợp 827S/IRBB7

3.2. Kết quả chạy điện di trên agarose để kiểm tra sự có mặt của gen kháng bạc lá trong quần thể chọn lọc

3.2.1. Kết quả kiểm tra tính đa hình của các dòng bất dục

Kết quả chạy đa hình các dòng bất dục với các primer, đã chọn được những primer có độ đa hình cao với quần thể chọn lọc tương ứng như Xa4-Npb181, Xa7-M3. Trong khi đó các dòng bố mẹ nghiên cứu không cho đa hình với chỉ thị pTA248 liên kết với gen Xa21.

Hình 1. Sản phẩm chạy điện di xác định tính đa hình của các dòng bất dục sử dụng chỉ thị Xa4 - Npb181

Hình 1 minh hoạ thí nghiệm sử dụng chỉ thị Npb181 liên kết với gen Xa4. Qua sản phẩm điện di có thể thấy tổ hợp 34S/IRBB60 và 35S/IRBB60 cho khoảng đa hình rõ. Dòng IRBB60 là dòng bố mang gen Xa4 có vị trí ở khoảng 150bp.

Hình 2. Sản phẩm chạy điện di xác định tính đa hình của các dòng bố mẹ sử dụng chỉ thị Xa7-P3

Từ hình 2 có thể thấy dòng bố mẹ 30S/IRBB7 cho khoảng đa hình rõ với primer P3 liên kết với gen kháng Xa7.

3.2.2. Xác định các cá thể mang gen kháng bạc lá Xa4, Xa7 trong các dòng bất dục

Tiến hành thu mẫu lá của các dòng có đa hình với dòng bố mang gen kháng để kiểm tra sự có mặt của gen kháng bạc lá ở các con lai bất dục. a) Chạy điện di các tổ hợp với chỉ thị Npb181 liên kết với gen Xa4

Qua phân tích kết quả chọn ra được các cá thể mang gen kháng là các cá thể có băng trên gel agarose giống với dòng IRBB60 mang gen kháng.

Hình 3. Sản phẩm chạy điện di dòng số V50 (34S/IRBB60) và V31(35S/IRBB60)

sử dụng chỉ thị phân tử Xa4 - Npb181

Từ hình 3 có thể thấy dòng V50 (34S/IRBB60), có 5 cá thểmang gen kháng Xa4 giống với dòng bố IRBB60. Dòng V31 (35S/IRBB60), các cá thể con lai đều mang gen kháng giống với dòng bố IRBB60.

Hình 4. Sản phẩm chạy điện di dòng số V45 (35S/BB60) sử dụng chỉ thị phân tử Xa4 - Npb181

Từ kết quả điện di (Hình 4) cho thấy dòng V45 (35S/IRBB60), các cá thể con lai đều mang gen kháng giống với dòng bố IRBB60.

6


Ngoài 3 dòng V50, V31 và V45 mang gen Xa4 (hình 3, 4) các dòng còn lại như V22, 61, 64 đều không tìm được cá thể mang gen kháng Xa4. b) Chạy điện di các tổ hợp với chỉ thị M3 liên kết với gen Xa7

Kết quả chạy điện di dòng V54 (827S/IRBB7) sử dụng chỉ thị M3 cho thấy V54-1, V54-2, V54-3, V54-4, V54-5 đều mang gen Xa7 giống dòng bố BB7 (Hình 5).

Như vậy, hai chỉ thị Npb181 liên kết với gen Xa4 và M3 liên kết với gen Xa7 cho khoảng đa hìnhrõđược dùng để xác định dòng bất dục mang gen kháng bạc lá. Trong đó, sử dụng chỉ thị Nbp181 đã xác định được dòng V50, V31 và V45 có các cá thể mang gen kháng bạc lá Xa4. Sử dụng chỉ thị M3

đã xác định được dòng V54 có các cá thể mang gen kháng Xa7.

Hình 5. Sản phẩm chạy điện di dòng V54 (827S/IRBB7) sử dụng chỉ thị phân tử Xa7 - M3

3.3. Kết quả đánh giá khả năng kết hợp của các dòng TGMS có gen kháng bạc lá

Các dòng TGMS 35S-KBL và 827S-KBL có nhiều đặc điểm của dòng mẹ tốt (Bảng 2) được chọn lọc bằng phương pháp chọn lọc cá thể các dòng bất dục từ thế hệ BC4F2.

Bảng 2. Một số đặc điểm cơ bản của các dòng TGMS mang gen kháng bạc lá (vụ Mùa 2015)

TTTên dòng

Một số đặc điểm cơ bản

34S 34S-KBL 35S 35S-KBL 827S 827S-KBL T1S-96 BB

1 TGST từ gieo - trỗ 10% (ngày)

Vụ Xuân 75 - 80 85 - 95 95 - 100 120 - 125 97 - 100 100 - 110 97 - 100Vụ Mùa 62 - 64 60 - 65 72 - 75 72 - 75 75 - 78 78 - 80 75 - 80

2 Chiều cao cây (cm) 62,7 ± 3 65 ± 3 75,7 ± 2 80 - 85 75 ± 3 80 ± 5 75,3 ± 23 Số lá trên thân chính (lá) 13 13 14 14 15 15 154 Chiều dài lá đòng TB (cm) 28,7 28 ± 3 27,2 27 ± 2 26,5 26 ± 2 27,85 Chiều dài bông TB (cm) 16,3 17,6 21,3 22 ± 2 20,5 21 ± 2 23,16 Dạng hạt và màu sắc hạt Bầu, nâu Dài, nâu Dài, vàng Dài, vàng TB, vàng TB, vàng Dài, vàng7 Màu sắc vòi nhụy Tím Tím Trắng Trắng Trắng Trắng Trắng8 Tỷ lệ vòi nhụy TB (%) 80,5 - 81,3 80 - 82,3 70,4 - 75 72 - 75,2 65,5 - 69 70 - 75,8 72 - 769 Tỷ lệ hoa bị ấp bẹ (%) 12 - 17,7 10 - 15,5 11,9 - 13,4 11 - 13,0 10 - 13,3 11 - 14,1 15 - 15,3

10 Góc mở vỏ trấu Rộng Rộng Rộng Rộng Rộng Rộng Rộng11 Số bông TB/khóm (bông) 7,6 7,5 7,6 8 - 9 7,0 7,6 7,412 Số hoa/bông TB (hoa) 116 118 173 170 - 180 155 176 17013 Khối lượng 1000 hạt (gam) 18,5 19,5 22,5 23,0 19 - 20 20 - 21 21 - 22,214 Mức độ nhiễm bạc lá (điểm) 5-7 5 5 3-5 5 3-5 5

15 Nhiệt độ gây bất dục 100% (0C) ≥ 24,5oC ≥ 24,0oC ≥ 24,0oC ≥ 23,5oC ≥ 24,0oC ≥ 23,5oC ≥ 24,0oC

16 Kiểu bất dục hạt phấn WA WA WA WA WA WA WA

Các dòng TGMS được đánh giá ngưỡng nhiệt độ gây chuyển hóa bất dục - hữu dục trong Phytotron, được đánh giá khả năng kết hợp bằng phương pháp Line ˟ Tester và sử dụng Chương trình phân tích phương sai LINE*TESTER Ver 3.0 của Nguyễn Đình Hiền (1996) để đánh giá khả năng kết hợp chung (GCA) và khả năng kết hợp riêng (SCA) về năng suất (tạ/ha). Kết quả đánh giá 8 dòng TGMS là: 35S, 36S, 37S, D64S, 116 T, 827S, 35S-KBL, 827S-KBL với hai dòng thử là: M415 và TH29 (là hai dòng đã được

đánh giá là hai dòng bố có khả năng kết hợp cao và là dòng bố tốt cho lúa lai 2 dòng) cho thấy:

- Tỷ lệ đòng góp vào biến động chung của Dòng là 22,138 %, của cây thử là 24,567 % và đóng góp của Dòng * Cây thử là 53,296 %.

- Khả năng KH chung của cây thử M415 là (-1,679), của cây thử TH29 là (1,679).

- Các dòng có gía trị khả năng kết hợp chung cao là 827S-KBL đạt giá trị cao nhất (2,271), tiếp đó là

7


dòng 827S (1,967), dòng 35S-KBL (0,521) và dòng 35S (0,474), các dòng còn lại đều có giá trị âm (_).

- Các dòng có giá trị phương sai khả năng kết hợp riêng cao nhất là dòng 116 T (60,422), sau đó là các dòng 35S-KBL (18,811), dòng 36S (6,197), kết quả cụ thể được tổng hợp trong bảng 3.

Bảng 3. Giá trị khả năng kết hợp chung, kết hợp riêng của các dòng TGMS

IV. KẾT LUẬN

4.1. Kết luận- Bằng phương pháp lai Backross và chọn lọc cá

thể đã chọn được dòng bất dục đực TGMS 35S-KBL (có gen Xa4) và dòng 827S-KBL (có gen Xa7), hai dòng này có nhiệt độ gây bất dục hoàn toàn là ≥ 23,5 0C, độ bất dục ổn định, tỷ lệ thò vòi nhụy cao (70 - 75,8%), góc mở vỏ trấu rộng, thời gian từ gieo đến trỗ 10% trong vụ Mùa 72 - 80 ngày, mức độ nhiễm bạc lá điểm 3 - 5 trong điều kiện nhân tạo. Năng suất sản xuất hạt giống F1 và nhân dòng mẹ > 2,5 tấn/ha.

- Dòng 827S-KBL đạt giá trị khả năng kết hợp chung cao nhất (2,271), dòng 35S-KBL (0,521); Dòng 35S-KBL có giá trị phương sai khả năng kết hợp riêng cao thứ hai (18,811) trong số 8 dòng được đưa vào đánh giá.

4.2. Đề nghịTiếp tục chọn lọc, làm thuần và đưa vào sử

dụng trong lai tạo chọn giống lúa lai 2 dòng phục vụ sản xuất.

TÀI LIỆU THAM KHẢOBộ Nông nghiệp và PTNT, 2011. Quy chuẩn quốc gia

về chất lượng hạt giống lúa lai 2 dòng QCVN 01-51: 2011/BNNPTNT.

Cục Bảo vệ Thực vật, 2013, 2014, 2015, 2016, 2017. Báo cáo tình hình gây hại của bệnh bạc lá, rầy nâu tại các tỉnh phía Bắc.

Nguyễn Đình Hiền, 1996. Chương trình phân tích phương sai LINE*TESTER Ver 3.0.

International Rice Research Institute- IRRI,1996. Standard Evaluation System for Rice. P.O. Box 933.1099 Manila, Philippines.

Furuya N., S. Taura, Bui Trong Thuy, Phan Huu Ton, Nguyen Van Hoan and A. Yoshimura, 2003. “Experimental technique for bacterial blight of rice”, HAU-JICA ERCB project, Kyushu. 42 pages.

Virmani S.S, 1997. Hybrid Rice Breeding Manual. IRRI, Philippines.

Virmani SS, Sun ZX, Mou TM, Jauhar Ali A, Mao CX., 2003. Two-line hybridrice reeding manual. Los Baños (Philippines): International Rice Research Institute, 88 p.

Yuan Long Ping, 1995. Technology ofhybrid rice production. Food and Agriculture.

Zhou YL, Uzokwe V, Zhang CH, Cheng LR, Wang L, Chen K, Gao XQ, Sun Y, Chen JJ, Zhu LH, ZhangQ, Ali J, Xu JL, Li ZK., 2010. Improvement of bacterial blight resistance of hybrid rice in China using the Xa23 gene.

Dòng

Khả năng KH chung

của các dòng

TGMS

Khả năng kết hợp riêng của các dòng TGMS

M415 TH29Biến động σ2 si

35S 0,474 0,874 _0,874 1,52636S _0,459 1,760 _1,760 6,19737S _0,681 _1,495 1,495 4,469D64S _1,113 1,270 _1,270 3,227116 T _2,979 _5,496 5,496 60,422827S 1,967 0,897 _0,897 1,60935S-KBL 0,521 3,067 _3,067 18,811827S-KBL 2,271 _0,876 0,876 1,536

Breeding of thermo- sensitive genic male sterility (TGMS) lines with bacterial blight resistance

Le Hung Phong, Trinh Thi Lien, Nguyen Thi Hang, Nguyen Thu Trang, Le Dieu My, Nguyen Tri Hoan, Nguyen Nhu Hai

AbstractThe pedigree selection method was used for selecting sterility male individuals from backcross combinations of self-pollination TGMS populations and IRBB60, IRBB7 lines carrying resistant genes. Two TGMS lines carrying resistant genes were selected, including TGMS 35S-KBL with Xa4 gene from the 35S ˟ IRBB60 cross combination and TGMS 827S-KBL with Xa7 gene from the 827S ˟ IRBB7cross combination. These two new TGMS lines had a lot of good characteristics, which can be used for selection of two lines hybrid rice with bacterial blight resistance in Vietnam. Keywords: Two lines hybrid rice, thermo-sensitive genic male sterile line, hybrid rice with bacterial blight resistance

Ngày nhận bài: 10/2/2018Ngày phản biện: 15/2/2018

Người phản biện: TS. Trần Danh SửuNgày duyệt đăng: 13/3/2018

8


ỨNG DỤNG CHỈ THỊ PHÂN TỬ ĐỂ CHỌN DÒNG LÚA KHÁNG RẦY NÂU TRONG QUẦN THỂ LAI HỒI GIAO CỦA TỔ HỢP OM6162*3/OM6683

Phạm Thị Kim Vàng1, Nguyễn Trọng Phước2, Phạm Thị Thu Hà1, Nguyễn Thị Lang2

TÓM TẮTNghiên cứu được thực hiện nhằm xác định được một số dòng lúa mang gen kháng rầy nâu thông qua đánh giá

kiểu hình và kiểu gen đối với chỉ thị phân tử RM1103, RM204, RM545 để phục vụ cho công tác chọn tạo giống. Thí nghiệm được thực hiện tại phòng phân tích di truyền phân tử, nhà lưới và ngoài đồng ruộng của Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long và phòng thí nghiệm Công ty Công nghệ Sinh học PCR. Trong nghiên cứu này, 63 dòng lúa BC2F2 của tổ hợp lai OM6162/OM6683//OM6162 được đánh giá kiểu hình và đánh giá kiểu gen thông qua chỉ thị phân tử SSR nhằm chọn cá thể có gen kháng rầy nâu, để lai lại với dòng mẹ (dòng tái tục), nhằm ổn định gen kháng ở mức đồng hợp tử nhanh chóng so với phương pháp truyền thống. Kết quả sau khi đánh giá kiểu hình và kiểu gen chọn được 6 dòng có kiểu hình kháng với đa gen kháng, trong đó dòng có 2 gen kháng đồng hợp gồm dòng số 3, 61 và dòng có 3 gen kháng đồng hợp gồm dòng số 9, 10, 11, 12. Các dòng này làm vật liệu lai tiếp và tiếp tục đưa ra đánh giá năng suất trong giai đoạn sau.

Từ khóa: Microsatellite marker (SSR), kháng rầy nâu, hồi giao

1 Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long 2 Viện Nghiên cứu Nông nghiệp Công nghệ cao ĐBSCL

I. ĐẶT VẤN ĐỀRầy nâu bộc phát ngày càng gia tăng độc tính

luôn là nỗi lo ám ảnh của nông dân cũng như các nhà khoa học và quản lý. Ngoài việc gây hại trực tiếp cho cây lúa (gây cháy rầy), một cách gián tiếp rầy nâu còn là môi giới truyền các bệnh siêu vi khuẩn như bệnh Lùn xoắn lá, bệnh Lúa cỏ và bệnh Vàng lùn làm giảm năng suất và sản lượng lúa (Chiến và ctv., 2015). Cùng với việc thâm canh, tăng vụ và gia tăng diện tích trồng các giống lúa thơm phục vụ cho việc xuất khẩu, dịch hại cũng ngày càng gây hại nghiêm trọng và ảnh hưởng không nhỏ đến năng suất các vụ lúa ở các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long như hiện nay. Tuy nhiên, việc phòng trừ rầy nâu bằng các biện pháp canh tác, sinh học và hóa học đều tỏ ra kém hiệu quả do không quản lý được tính kháng rầy nâu của cây lúa. Giống kháng luôn là biện pháp hàng đầu trong quản lý rầy nâu (Chiến và ctv., 2015). Vì vậy, nghiên cứu “Ứng dụng chỉ thị phân tử để chọn lúa kháng rầy nâu trong quần thể lai hồi giao của tổ hợp OM6162*3/OM6683” được thực hiện nhằm rút ngắn thời gian, tăng mức độ chính xác và giảm tốn kém trong việc xác định một số dòng lúa mang gen kháng rầy nâu phục vụ cho chương trình chọn giống.

II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1. Vật liệu nghiên cứu

63 dòng lúa của quần thể lai hồi giao BC2F2 OM6162*3/OM6683, OM6162, OM6683, giống chuẩn kháng Ptb33, giống chuẩn nhiễm TN1.

Sử dụng dấu chuẩn phân tử là SSR, bao gồm: RM1103, RM204, RM545.

2.2. Phương pháp nghiên cứu

2.2.1. Đánh giá kiểu hình Phương pháp đánh giá khả năng kháng/nhiễm

rầy nâu của các dòng lúa đã được thực hiện trong nhà lưới tại Viện Lúa ĐBSCL theo phương pháp đánh giá hộp mạ của IRRI (IRRI, 2002). Hạt của 63 dòng BC2F2 được bố trí ngẫu nhiên. Hạt lúa vừa nảy mầm được cấy vào khai bùn mịn, mỗi dòng cấy một hàng 20 hạt. Trong mỗi lô đều bố trí chuẩn kháng Ptb33 và chuẩn nhiễm TN1. Khi cây mạ ở giai đoạn 2 đến 3 lá (7 ngày sau khi cấy) tiến hành thả rầy tuổi 1 đến tuổi 3 theo mật số 6 - 8 con/cây. Đánh giá phản ứng của các giống lúa đối với rầy nâu (khoảng 7 - 10 ngày sau khi thả rầy) khi giống chuẩn nhiễm TN1 cháy rụi (cấp 9).

Đánh giá phản ứng theo thang điểm 9 cấp của IRRI (2002). Cấp 0: Cây phát triển bình thường, không bị hại; Cấp 1: Rất ít bị thiệt hại; Cấp 3: Lá thứ 1 và 2 của hầu hết các cây bị vàng một phần (nhuốm vàng); Cấp 5: Vàng và lùn rõ rệt, 10 - 25 % số cây đang héo hay chết, những cây còn lại còi cọc và kém phát triển; Cấp 7: Trên 50 % đang héo (hoặc cây chết); Cấp 9: 100 % cây chết.

Xếp hạng phản ứng của rầy nâu theo quy ước như sau: Cấp hại dưới 1: rất kháng; từ 1 - 3: kháng; từ 3,1 - 4,5: kháng vừa; từ 4,6 - 5,6: nhiễm vừa; từ 5,7 - 7: nhiễm; từ 7,1 - 9: rất nhiễm.

9


Sau khi đánh giá tính kháng rầy trong hộp mạ, tiến hành phân tích sự phân ly tính kháng nhiễm bằng phép thử Chi bình phương.

Chi bình phương: χ2 = (O _ E)2

ETrong đó: O (observed) là giá trị quan sát; E (expected)

là giá trị kỳ vọng.

2.2.2. Đánh giá kiểu genSau khi thanh lọc kiểu hình của các dòng lúa

trong nhà lưới, tiến hành xác định kiểu gen, thu mẫu lá non của những cây được đánh giá có chỉ số hại thấp để đem ly trích ADN. Mẫu ADN được chọn phân tích PCR-SSR theo phương pháp của Nguyễn Thị Lang (2002).

Sử dụng dấu chuẩn phân tử SSR bao gồm RM1103, RM204, RM545 liên kết chặt với các gen kháng rầy nâu Bph1 trên NST số 12, Bph3 trên NST số 6 và Bph13 trên NST số 4.

Bảng 1. Danh sách các mồi sử dụng trong phản ứng PCR

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu- Thời gian nghiên cứu: Vụ Đông Xuân 2015 - 2016.- Địa điểm nghiên cứu: Thí nghiệm được thực

hiện tại phòng phân tích di truyền phân tử, nhà lưới và ngoài đồng ruộng của Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long và phòng thí nghiệm Công ty Công nghệ Sinh học PCR.

III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN3.1. Kết quả phân tích tính kháng rầy nâu của các dòng lúa BC2F2 bằng đánh giá kiểu hình

Kết quả đánh giá kiểu hình 63 dòng lúa lai BC2F2 của tổ hợp OM6162*3/OM6683 cho thấy sự biến động lớn, mức phân cấp trải rộng từ cấp 9 đến cấp 1. Số dòng có tính kháng ở cấp 1 có 6 dòng chiếm tỷ lệ 9,52%, cấp 3 là 24 dòng chiếm tỷ lệ cao nhất 38,10%, cấp 5 có 19 dòng chiếm tỷ lệ 30,16%, cấp 7 có 13 dòng chiếm tỷ lệ là 20,63%, thấp nhất là cấp 9 có 1 dòng chiếm tỷ lệ 1,59%. Phản ứng của các dòng BC2F2 tổ hợp OM6162*3/OM6683 đối với sự gây hại của rầy nâu: kháng có 30 dòng chiếm tỷ lệ 47,62%, nhiễm vừa 19 dòng (30,16%), nhiễm 13 dòng (20,63%), rất nhiễm là 1 dòng (1,59%) (Bảng 2).

Qua kết quả đánh giá kiểu hình cho thấy tỷ lệ cây các cấp trên quần thể BC2F2 của tổ hợp OM6162*3/OM6683: 4,76 % cây cấp 0; 31,43% cây cấp 1; 18,65% cây cấp 3, 30,63% cây cấp 5; 5,71% cây cấp 7 và 8,81% cây cấp 9 (Bảng 3).

Bảng 2. Cấp hại và phản ứng của các dòng lúa BC2F2 đối với sự gây hại của rầy nâu, Viện lúa ĐBSCL,

vụ Đông Xuân 2015 - 2016

Bảng 3. Sự phân bố cấp hại trên quần thể BC2F2 tổ hợp OM6162*3/OM6683

Tỷ lệ phân ly kháng nhiễm đối với quần thể thanh lọc: Kết quả khảo sát đánh giá tính kháng nhiễm cho thấy trên tổ hợp OM6162*3/OM6683 có 1077 cây kháng và 183 cây nhiễm. Tỷ lệ giữa cây kháng với cây nhiễm là 1077 : 183 ≈ 55 : 9. Tỷ lệ phân ly kháng/nhiễm là 55/9 đã được kiểm nghiệm với phép thử χ2, cho kết quả χ2 = 0,24 với độ tin cậy 0,50<p<0,75. Như vậy phép thử χ2 này giúp ta chấp nhận tỷ lệ phân ly 55 : 9 là đúng. Đây là kết quả của sự phân ly trường hợp 3 gen kháng rầy nâu.

CTPT Trình tự primer NST Gen liên kết Tác giả

RM1103 For. 5’ CAGCTGCTGCTACTACACCG 3’Rev. 5’ CTACTCCACGTCCATGCATG 3’ 12 Bph1 (Park et al., 2008)

RM204 For. 5’ GTGACTGACTTGGTCATAGGG 3’Rev. 5’ GCTAGCCATGCTCTCGTACC 3’ 6 Bph3 (Jairin et al., 2007)

RM545 For. 5’ CAATGGCAGAGACCCAAAAG 3’Rev. 5’ CTGGCATGTAACGACAGTGG 3’ 3 Bph13 (Chen et al., 2006)

Cấp hại Phản ứng Số dòng Tỷ lệ %

1 Kháng 6 9,52

3 Kháng 24 38,10

5 Nhiễm vừa 19 30,16

7 Nhiễm 13 20,63

9 Rất nhiễm 1 1,59

Số cây các cấp Cấp 0 Cấp 1 Cấp 3 Cấp 5 Cấp 7 Cấp 9

Số cây 60 396 235 386 72 111

Tỷ lệ (%) 4,76 31,43 18,65 30,63 5,71 8,82

10


3.2. Kết quả phân tích kiểu gen kháng rầy nâu của 63 dòng lúa BC2F2 của tổ hợp lai OM6162*3/OM6683 bằng chỉ thị phân tử

Gen kháng rầy nâu được chọn lọc trong thí nghiệm này là Bph1, Bph3 và Bph13, lần lượt liên kết với các chỉ thị RM1103, RM204 và RM545. Các chỉ thị được sử dụng để khuếch đại ADN thông qua PCR để xác định sự hiện diện của gen mục tiêu trong genome của các giống lúa. Sau khi chạy PCR thì các sản phẩm PCR sẽ được kiểm tra thông qua gel agarose 3% trong dung dịch TBE 1X.

- Chọn lọc gen kháng Bph1 với primer RM1103RM1103 liên kết với gen kháng rầy nâu Bph1

nằm trên nhiễm sắc thể số 12 (Park et al., 2008). Shabanimofrad và cộng tác viên (2015) cũng đã sử dụng chỉ thị RM1103 để xác định gen kháng rầy

nâu nằm trên nhiễm sắc thể số 12. Kết quả điện di cho sản phẩm PCR với chỉ thị RM1103 trên tổ hợp OM6162*3/OM6683 cho thấy sản phẩm đa hình thể hiện 100% các băng tách ra 2 alen khác nhau A và B với kích thước phân tử tương ứng là 100bp và 200bp. Vị trí alen cao (B) P2 (bố) là OM6683 (200bp mang gen kháng rầy nâu) và alen thấp P1 (mẹ) là OM6162 (100bp mang gen nhiễm rầy nâu). Các dòng có các băng tương ứng với alen B kích thước 200bp (mang gen kháng rầy nâu Bph1) là dòng số 3, 9, 10, 11, 12, 51, 52, 53. Kết quả ghi nhận các dòng BC2F2 mang gen kháng rầy nâu Bph1 qua phân tích kiểu gen với chỉ thị RM1103 cho tỷ lệ đa hình cao và ghi nhận có 8 dòng mang gen kháng rầy nâu chiếm 12,70%, 35 dòng không mang gen kháng rầy nâu chiếm 55,55%, 20 dòng mang kiểu gen dị hợp chiếm 31,75% (Hình 1).

- Chọn lọc gen Bph3 bằng sử dụng primer RM204Chỉ thị RM204 được sử dụng để phát hiện gen

Bph3 nằm trên nhiễm sắc thể số 6 (Jairin et al., 2007). Kết quả điện di cho sản phẩm PCR với chỉ thị RM204 trên tổ hợp OM6162*3/OM6683 cho thấy sản phẩm đa hình thể hiện 100% các băng tách ra 2 alen khác nhau với kích thước 180bp và 200bp. Với alen A kích thước 180bp (thể hiện gen nhiễm rầy nâu); alen B kích thước 200bp (thể hiện gen kháng rầy nâu), các băng tương ứng với dòng số 2, 3, 9, 10, 11, 12, 13, 30, 58, 59, 60, 61 (mang gen kháng rầy nâu Bph3). Có 1 băng thể hiện 2 alen (có cùng 2 alen 180bp và 200bp) (dòng số 8) và 1 dòng (dòng số 31) không có băng (không có sản phẩm PCR). Các băng còn lại có kích thước 180bp. Kết quả ghi nhận các dòng BC2F2 mang gen kháng rầy nâu Bph3 qua phân tích kiểu gen ghi nhận với chỉ thị RM204 cho tỷ lệ đa hình cao và ghi nhận có 12 dòng mang gen kháng rầy nâu chiếm 19,05% (Hình 2).

- Chọn lọc gen kháng Bph13 với primer RM545Chỉ thị RM545 liên kết với gen kháng rầy nâu

Bph13 nằm trên nhiễm sắc thể số 3 (Chen et al., 2006). Đối với chỉ thị RM545 ghi nhận đa hình và tách các gen cho các dòng lúa với 2 alen A, B, tương ứng với kích thước phân tử là 210bp, 220bp. Dựa vào băng hình nhận thấy các dòng BC2F2 thể hiện sự đa hình rất tốt thể hiện 100%. Vị trí alen cao (B) P2 (bố) là OM6683 (220bp mang gen kháng rầy nâu Bph13) và alen thấp (A) P1 (mẹ) là OM6162 (210bp mang gen nhiễm rầy nâu). Các dòng có băng hình tương ứng với alen B (mang gen kháng rầy nâu Bph13) có kích thước 220bp là dòng số 8, 9, 10, 11, 12, 61. Các băng còn lại có kích thước 210bp. Kết quả ghi nhận các dòng BC2F2 mang gen kháng rầy nâu Bph13 qua phân tích kiểu gen ghi nhận với chỉ thị RM545 cho tỷ lệ đa hình cao và ghi nhận có 6 dòng mang gen kháng rầy nâu chiếm 9,52%, 90,48% số dòng không mang gen kháng rầy nâu (Hình 3).

Hình 1. Kết quả điện di sản phẩm PCR của RM1103 các dòng BC2F2 của tổ hợp OM6162*3/OM6683 trên gel aragose 3%

11




- So sánh giữa phương pháp phân tử với phương pháp đánh giá bằng kiểu hình

Ứng dụng chỉ thị phân tử trong xác định gen kháng trên quần thể con lai BC2F2 OM6162*3/OM6683 đã xác định được 33 dòng có mang gen kháng rầy nâu và 30 dòng không mang gen kháng. Trong đó, 24 dòng thể hiện băng hình alen kháng với 1 chỉ thị phân tử (7 dòng có alen đồng hợp kháng, 17 dòng có alen dị hợp kháng và nhiễm); 4 dòng thể hiện băng hình alen kháng với 2 chỉ thị phân tử, trong đó 2 dòng có alen đồng hợp kháng (dòng số 3, 61), 2 dòng có 1 gen mang alen đồng hợp kháng và 1 gen mang kiểu alen dị hợp (dòng số 13 và 30); 5 dòng thể hiện băng hình alen kháng với 3 chỉ thị phân tử, trong đó có 4 dòng mang alen đồng hợp kháng (dòng số 9, 10, 11, 12) và 1 dòng có 1 gen mang alen đồng hợp kháng và 2 gen có kiểu alen dị hợp. Đặc biệt là các dòng thể hiện alen kháng đồng hợp các gen không mang các kiểu gen dị hợp như:

có băng hình kháng với 2 chỉ thị phân tử (dòng số 3, 61), có băng hình kháng với 3 chỉ thị phân tử (dòng số 9, 10, 11, 12).

Sau khi so sánh đánh giá kiểu hình và đánh giá kiểu gen cho thấy kết quả đánh giá kiểu gen khá trùng khớp với đánh giá kiểu hình, đa số các dòng mang gen kháng đều thể hiện tính kháng ở kiểu hình và các dòng mang gen nhiễm thể hiện kiểu hình nhiễm. Phản ứng của các dòng mang alen dị hợp không ổn định phản ứng từ nhiễm vừa đến kháng (dòng số 17, 18, 25).

Qua đánh giá kết quả phân tích kiểu hình kết hợp với phân tích kiểu gen, tổ hợp OM6162*3/OM6683 chọn được 6 dòng có kiểu hình kháng với đa gen kháng, trong đó có 2 dòng mang 2 gen kháng đồng hợp là dòng số 3 (Bph1 và Bph3) và dòng 61 (Bph3 và Bph13), có 4 dòng mang 3 gen kháng đồng hợp (Bph1, Bph3 và Bph13) là các dòng 9, 10,11, 12) để làm vật liệu lai tiếp.

12


IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

4.1. Kết luậnTrên quần thể con lai BC2F2 của tổ hợp

OM6162*3/OM6683 đã xác định được 33 dòng có mang gen kháng rầy nâu và 30 dòng không mang gen kháng. Trong đó, 24 dòng thể hiện băng hình alen kháng với 1 chỉ thị phân tử, 4 dòng thể hiện băng hình alen kháng với 2 chỉ thị phân tử, 5 dòng thể hiện băng hình alen kháng với 3 chỉ thị phân tử.

Sau khi đánh giá kiểu hình và kiểu gen chọn được 6 dòng có kiểu hình kháng với đa gen kháng, trong đó dòng có 2 gen kháng đồng hợp: dòng số 3, 61; dòng có 3 gen kháng đồng hợp: 9, 10, 11, 12. Các dòng này làm vật liệu lai tiếp và tiếp tục đưa ra đánh giá năng suất trong giai đoạn sau.

4.2. Đề nghịThường xuyên đánh giá tính kháng rầy nâu của

các dòng đã được đánh giá về kiểu gen ở những mùa vụ tiếp theo để xác định chính xác hơn về tính kháng rầy nâu của các dòng lúa.

Tiếp tục lai hồi giao để phục hồi các tính trạng ưu việt của giống tái tục, sao cho toàn bộ nhiễm sắc thể trở nên đồng hợp.

TÀI LIỆU THAM KHẢOChiến, H.V, L.Q. Cường, L.T. Dung, R. Cabunagan,

K.L. Heong, M. Matsumura, N.H. Huân, I.R. Choi, 2015. Nhìn lại nguyên nhân bộc phát rầy nâu, bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá hại lúa ở vùng Đồng bằng sông

Cửu Long và định hướng quản lý rầy nâu, bệnh vàng lùn - lùn xoắn lá bền vững. Kỷ yếu hội nghị khoa học bảo vệ thực vật toàn quốc 2015. NXB Nông Nghiệp, trang 3-13.

Nguyễn Thị Lang, 2002. Những phương pháp cơ bản trong công nghệ sinh học. NXB Nông nghiệp. TP. Hồ Chí Minh, 219 trang.

Chen J., Wang L., Pang X., Pan Q., 2006. Genetic analysis and fne mapping of a rice brown planthopper (Nilaparvata lugens Stal) resistance gene bph19 (t). Mol Genet Genomics, 275: 321-329.

International Rice Research Institute, 2002. Standard evaluation system for rice (SES). IRRI, November, 2002, pp.20.

Jairin J., Phengrat K., Teangdeerith S., Vanavichit A., Toojinda T., 2007. Mapping of a broad-spectrum brown planthopper resistance gene, Bph3, on rice chromosome 6. Mol Breeding, 19: 35-44.

Park D.S., Song M.Y., Park S.K., Lee S.K., Lee J.H., Song S.Y., Eun M.Y., Hahn T.R., Sohn J.K., Yi G., Nam M.H. and Jeon J.S., 2008. Molecular tagging of the Bph1 locus for resistance to brown planthopper (Nilaparvata lugens Sta˚ l) through representational difference analysis. Mol. Genet. Genom., 208: 163-172.

Shabanimofrad M., Yusop M.R., Ashkani S., Musa M.H., Adam N.A., Haifa I., Harun A.R. and Latif M.A., 2015. Marker- assisted selection for rice brown planthopper (Nilaparvata lugens) resistance using linked SSR markers. Turkish Journal of Biology, 39: 666-673.

Using molecular marker to detect resistance genes to brown plant hopper from rice backcross OM6162*3 / OM6683 population

Pham Thi Kim Vang, Nguyen Trong Phuoc, Pham Thi Thu Ha, Nguyen Thi Lang

AbstractThe study aims at identifying some rice lines carrying the brown plant hopper resistance gene via phenotyping and genotyping by molecular markers RM1103, RM204, RM545 for breeding. The experiments were carried out at CLRRI’s (Cuu Long Delta Rice Research Institute) laboratories, greenhouses and experimental fields and laboratory of PCR biotechnology company. In this study, 63 BC2F2 progenies of advanced-backcross population of OM6162*3/OM6683 were phenotyped by using standard seed box technique and genotyped via molecular markers SSRs to obtain the obvious expression of the homogenous genes resistant to brown plant hoppers in high-yielding rice cultivars via marker-assisted backcrossing approach. The results showed that: six lines had resistant phenotype carrying multiple resistant genes (two genes: lines 3 and 61, three genes: 9, 10, 11, 12). The selected progenies will backcross to the recurrent parent and this lines will be grown in the field for evaluating yield and component yield in the next season.Keywords: Microsatellite marker (SSR), brown plant hopper (BPH) resistance, backcross


Người phản biện: TS. Huỳnh Văn NghiệpNgày duyệt đăng: 13/3/2018

13


XÁC ĐỊNH NGUỒN GIỐNG LÚA MANG GEN KHÁNG RẦY NÂU TẠI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Phạm Thị Kim Vàng1, Nguyễn Thị Hữu1, Hoàng Đức Cát1, Nguyễn Thị Phong Lan1, Trần Ngọc Thạch1

TÓM TẮT Thí nghiệm được tiến hành trong nhà lưới của Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long. Trong số 32 giống lúa mang

các gen kháng khác nhau được đánh giá kiểu hình thông qua phương pháp hộp mạ với 2 quần thể rầy nâu tại Cần Thơ và Đồng Tháp cho thấy các giống mang gen kháng rầy nâu còn hiệu lực tại Cần Thơ và Đồng Tháp như sau: O. officinalis (Bph11, bph12, Bph13, Bph14 và Bph15), O. rufipogon (Bph29 và Bph30), Ptb33 (bph2, Bph3, Zlh3, Bph32), Rathu Heenati (Bph3 và Bph17), OM7364 (bph4 và Bph18), OM6683 (chưa xác định gen kháng), dòng lúa kháng rầy (tổ hợp lai OM6976*2/IKO111) (Bph18), Sinna Sivappu (2 gen kháng rầy nâu chưa xác định và 4 gen kháng rầy lưng trắng: Wbph9(t), wbph10(t), wbph11(t), Wbph12(t) và Swanalata (Bph6).

Từ khóa: Lúa, rầy nâu, gen kháng rầy nâu, gen kháng hiệu lực

1 Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long

I. ĐẶT VẤN ĐỀ Rầy nâu là loài côn trùng có vòng đời ngắn từ

25 - 30 ngày và khả năng sinh sản nhanh, thường phát triển các dòng sinh lý (biotype) mới, làm hạn chế tính kháng của giống lúa. Kết quả của sự thích nghi và phát triển thành những biotype mới trở thành mối đe dọa trên các giống lúa kháng rầy, do các giống lúa kháng rầy hiện nay đa số là đơn gen. Đây là một mối nguy hại nghiêm trọng. Hơn nữa, khi bùng phát thành dịch rầy nâu truyền bệnh vàng lùn và lùn xoắn lá gây thiệt hại nặng nề như trận dịch rầy nâu năm 2006 - 2008. Giống kháng luôn là biện pháp hàng đầu trong quản lý rầy nâu (Chiến và ctv., 2015). Vấn đề đặt ra là phải xác định được các dòng/giống mang gen kháng có hiệu lực cao đối với quần thể rầy nâu ở Đồng bằng sông Cửu Long tạo cơ sở cho các nhà khoa học chọn tạo giống lúa kháng rầy nâu đáp ứng nhu cầu sản xuất.


2.1. Vật liệu nghiên cứu Thí nghiệm được thực hiện trên 32 giống lúa

mang đơn gen và đa gen kháng rầy nâu (Bảng 2), giống lúa TN1 làm thức ăn cho rầy. Rầy nâu được

thu thập ngoài đồng tại 2 tỉnh: Cần Thơ, Đồng Tháp. Nuôi để nhân mật số rầy nâu, chuẩn bị cho thao tác thanh lọc rầy nâu trong nhà lưới. Dụng cụ và thiết bị: Lồng nuôi rầy, chậu nhỏ trồng lúa thức ăn cho rầy, bể xi măng, khay thanh lọc, lồng thanh lọc…

2.2. Phương pháp đánh giá khả năng kháng/nhiễm rầy nâu của các giống lúa

Đánh giá khả năng kháng/nhiễm rầy nâu của các giống lúa được tiến hành theo phương pháp đánh giá hộp mạ của IRRI. Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên, ba lần lặp lại. Cấy lúa vào vào khay bùn mịn, mỗi giống cấy 10 hạt /hàng và 3 lần lặp lại. Trong mỗi lô đều bố trí chuẩn kháng Ptb33 và chuẩn nhiễm TN1. Khi cây mạ ở giai đoạn 2 đến 3 lá (7 ngày sau khi cấy) tiến hành thả rầy tuổi 1 đến tuổi 3 theo mật số 6 - 8 con/cây. Đánh giá phản ứng của các giống lúa đối với rầy nâu (khoảng 7 - 10 ngày sau khi thả rầy) khi giống chuẩn nhiễm TN1 cháy rụi (cấp 9).

Số liệu kiểu hình kháng nhiễm của các giống lúa được phân nhóm UPGMA dựa trên mô hình tuyến tính (general linear models - GLM) phần mềm NTSYS-pc version 2.1, so sánh tác hại của rầy nâu bằng Dunnett’s test.

Bảng 1. Thang điểm đánh giá tính kháng rầy nâu (IRRI, 2013)Cấp Mức gây hại trên cây lúa Đánh giá Ký hiệu

0 Cây phát triển bình thường, không bị hại Rất kháng RK1 Rất ít bị thiệt hại Kháng K3 Lá thứ 1 và 2 của hầu hết các cây bị vàng một phần (nhuốm vàng) Kháng vừa KV

5 Vàng và lùn rõ rệt, 10-25 % số cây đang héo hay chết, những cây còn lại còi cọc và kém phát triển Nhiễm vừa NV

7 Trên 50 % đang héo (hoặc cây chết) Nhiễm N9 100 % cây chết Rất nhiễm RN

14



3. 1. Cấp hại và phản ứng của các giống lúa thử nghiệmKết quả về cấp hại và phản ứng của các giống lúa

thử nghiệm trên 2 quần thể rầy nâu tại Cần Thơ và Đồng Tháp được trình bày ở bảng 2.

Cấp hại của các giống thử nghiệm trên nguồn rầy nâu Cần Thơ: 1 giống có cấp hại 1 (kháng), 5 giống có cấp hại 3 (kháng vừa), 13 giống có cấp hại 5 (nhiễm vừa), 11 giống có cấp hại 7 (nhiễm) và 2 giống có cấp hại 9 (rất nhiễm). Trên nguồn rầy nâu Đồng Tháp, cấp hại của các giống thử nghiệm như sau: 1 giống có cấp hại 1 (kháng), 2 giống có cấp hại 3 (kháng vừa), 12 giống có cấp hại 5 (nhiễm vừa), 14 giống có cấp hại 7 (nhiễm) và 3 giống có cấp hại 9 (rất nhiễm).

Kết quả bảng cho thấy: Có 9 dòng/giống lúa có cấp hại thấp hơn có khác biệt có ý nghĩa so với giống TN1 ở mức ý nghĩa 5%. Chín giống O. officinalis, O. Rufipogon, OM7364, Ptb33, Rathu Heenati, OM6683, Sinna Sivappu, dòng lúa kháng rầy của tổ hợp lai OM6976*2/IKO111, Swanalata có khả năng chống chịu trên 2 quần thể rầy nâu Cần Thơ và Đồng Tháp, trong đó giống O. officinalis có phản ứng kháng với cả 2 quần thể rầy nâu, O. rufipogon có phản ứng kháng vừa với cả 2 quần thể rầy nâu, các giống còn lại có phản ứng từ kháng vừa đến nhiễm vừa trên hai quần thể rầy nâu Cần Thơ và Đồng Tháp.

Quần thể rầy nâu ngày càng trở nên nguy hiểm đối với các gen kháng. Chỉ có 9 dòng/giống có cấp hại thấp hơn và khác biệt có ý nghĩa so với giống TN1 trong tổng số 32 giống đại diện cho 18 gen kháng rầy nâu và 10 gen kháng rầy lưng trắng cũng như rầy zigzag được đánh giá. Các giống kháng trong thí nghiệm này được đặc biệt quan tâm vì có nhiều gen kháng nên có phổ kháng rộng và bền như O. officinalis (Bph11, bph12, Bph13, Bph14 và Bph15), O. rufipogon (Bph29 và Bph30), Ptb33 (bph2, Bph3, Zlh3), Rathu Heenati (Bph3, Bph17, Zlh1), OM7364 (bph4 và Bph18), Sinna sivappu (hai gen kháng rầy nâu chưa xác định và 4 gen kháng rầy lưng trắng: Wbph9(t), wbph10(t), wbph11(t), Wbph12(t), trong đó có 3 giống Ptb33, Rathu Heenati và Sinna sivappu được đề nghị là nguồn cung cấp gen kháng với nhiều loại rầy như rầy nâu cũng như rầy lưng trắng và rầy zigzag (Srinivasan et al., 2015). Từ kết quả đánh giá trên cho thấy giống có nhiều gen kháng trong đó có gen Bph3 kết hợp với một gen khác như bph2 (Ptb33) và Bph17 (Rathu Heenati) rất có hiệu lực chống lại rầy nâu tại Cần Thơ và Đồng Tháp, điều

này phù hợp với kết quả nghiên cứu của Horgan và cộng tác viên (2015).

Giống OM6683 và dòng lúa kháng rầy (tổ hợp lai OM6976*2/IKO11) trong thí nghiệm này cũng có phản ứng kháng rầy nâu. Theo kết quả thí nghiệm của Horgan và cộng tác viên (2015), giống IR65482-7-216-1-2 (mang gen Bph18) không còn hiệu lực kháng rầy nâu tại Tiền Giang nhưng trong thí nghiệm này dòng lúa kháng rầy nâu mang gen Bph18 vẫn có hiệu lực đối với rầy nâu tại Cần Thơ và Đồng Tháp có thể do tổ hợp OM6976*2/IKO111 chỉ mới nhận diện gen Bph18 trong con lai (IKO111 mang gen Bph18), chưa nhận diện các gen kháng khác (giống OM6976 mang gen bph4 (hoặc Bph3) và Bph10 (Nguyễn Thị Diễm Thúy và ctv., 2012), do độc tính của rầy nâu tại Tiền Giang có thể khác với Cần Thơ và Đồng Tháp. Ngoài ra, cơ chế kháng rầy nâu có thể phụ thuộc vào yếu tố khác chưa được hiểu rõ.

Theo kết quả của thí nghiệm này, các giống đơn gen Bph1 (Mudgo, Milyang55, IR64) và bph2 (ASD7) không còn hiệu lực kháng lại rầy nâu và cũng theo các tác giả khác đã ghi nhận 2 gen này không còn hiệu lực kháng rầy trên toàn miền Nam và Đông Nam Á nói chung và Đồng bằng sông Cửu Long nói riêng (Ali et al., 2012; Myint et al., 2009; Lê Xuân Thái và ctv., 2012). Các gen bph5 (ARC 10550), bph7 (T12), bph8 (Chinsaba), Bph9 (Pokkali), Bph10 (IR54742, OM2395, OM5976) nói chung không có hiệu quả chống lại rầy nâu và giống N22 mang gen kháng rầy lưng trắng (Wbph1) cũng không có hiệu quả chống lại rầy nâu, điều này phù hợp với kết quả nghiên cứu của Horgan và cộng tác viên (2015), đánh giá trên quần thể rầy nâu ở Tiền Giang và Nguyễn Thị Diễm Thúy (2012), đặc biệt là bốn giống ARC 10550 (bph5), Chinsaba (bph8), Pokkali (Bph9), ASD7 (bph2) phản ứng từ nhiễm đến rất nhiễm trên cả hai nguồn rầy Cần Thơ và Đồng Tháp, phù hợp với kết quả nghiên cứu của Trung tâm Bảo vệ thực vật phía Nam (2011). Gen bph4 (Babawee) không có hiệu quả kháng rầy, phù hợp với kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Diễm Thúy (2012); hơn nữa hiện nay Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI) vẫn sử dụng 3 giống IR62 (Bph3), IR13146-45-2-3 và BG367-2 (Bph1, bph2, Bph10) làm đối chứng kháng trong bộ giống lúa nhập nội năm 2014 (32nd IRBPHN 2014) vẫn không có hiệu quả trên quần thể rầy nâu ở Cần Thơ và Đồng Tháp. Các giống mang 2 gen kháng rầy nâu bph4 và Bph18 theo xác định của tác giả Trần Nhân Dũng (2010) như OM8108, OM8923, OM4488, OM6932, OMCS2000

15


cũng không có hiệu quả chống lại rầy nâu trong thí nghiệm này, ngoại trừ giống OM 7364 (bph4 và Bph18) có hiệu quả chống lại rầy nâu. Trong 6 giống lúa mang hai gen kháng bph4 và Bph18 chỉ có giống OM7364 là còn có hiệu lực chống lại rầy nâu, có thể

trong giống này còn có cơ chế kháng rầy phụ khác ngoài cơ chế của 2 gen kháng chính và cũng có thể là nguồn giống khác nhau (do chọn lọc các cá thể khác nhau, có tính thích nghi cao, ưu việt hơn).

Bảng 2. Cấp hại và phản ứng của các giống lúa thử nghiệm trên 2 quần thể rầy nâu tại ĐBSCL, vụ Hè Thu 2016

Ghi chú: *** = P ≤ 0,005; Số tô đậm (†): biểu thị cấp hại thấp hơn và khác biệt có ý nghĩa so với TN1 tại mức α = 0,05 (Dunnett’s test); K: kháng; KV: kháng vừa; NV: nhiễm vừa; N: nhiễm; RN: rất nhiễm.

Giống GenQuần thể rầy nâu

Cần ThơQuần thể rầy nâu

Đồng ThápCấp hại Phản ứng Cấp hại Phản ứng

O. officinalis Bph11, bph12, Bph13, Bph14 và Bph15 1† K 1† K

O. rufipogon Bph29 và Bph30 3† KV 3† KVOM7364 bph4 và Bph18 3† KV 3† KVPtb33 bph2, Bph3, Zlh3, Bph32 3† KV 5† NVRathu Heenati Bph3, Bph17, Zlh1 3† KV 5† NVOM 6683 Chưa xác định 3† KV 5† NV

Sinna Sivappu2 gen kháng rầy nâu chưa xác định, Wbph9(t), wbph10(t), wbph11(t), Wbph12(t)

5† NV 5† NV

OM6976*2/IKO111 Bph18 5† NV 5† NVSwanalata Bph6 5† NV 5† NVBG 367-2 Bph1, bph2, Bph10 5 NV 5 NVIR 62 Bph3 5 NV 5 NVOM4488 bph4 và Bph18 5 NV 5 NVOM6932 bph4 và Bph18 5 NV 5 NVMudgo Bph1, WbphM1, WbphM2 5 NV 7 NT12 Bph7 5 NV 7 NIR 13146-45-2-3 Chuẩn kháng (32nd IRBPHN 2014) 5 NV 7 NIR54742 Bph10 5 NV 7 NOMCS2000 Bph10 5 NV 7 NIR64 Bph1 và QTLs chưa xác định 5 NV 7 NOM8923 bph4 và Bph18 7 N 5 NVOM8108 bph4 và Bph18 7 N 7 NOM5976 Bph10 7 N 7 NOM2395 Bph10 7 N 7 NBabawee Bph4 7 N 7 NMilyang 55 Bph1 7 N 5 NVTriveni Chống chịu 7 N 7 NPokkali Bph9 7 N 7 RNN22 Wbph1 7 N 7 RNARC10550 Bph5 7 N 9 RNChin Saba Bph8 7 N 9 RNASD7 bph2, Glh2 9 RN 7 NTN1 Chuẩn nhiễm 9 RN 9 RNĐộ tự do (Df) 31 31Độ tự do sai số (Error df) 62 62Giá trị F (F-value) 7,645*** 6,211***

16


3.2. Phân nhóm theo kiểu hình kháng nhiễm của các giống lúa thử nghiệm

Theo phân nhóm của UPGMA dựa vào cấp hại của rầy nâu trên các giống lúa thử nghiệm thì có thể chia thành 2 nhóm chính với mức độ tương quan về hệ số di truyền là 3,16 (Hình 1).

Nhóm I: Nhóm có kiểu hình kháng rầy nâu, bao gồm 9 giống kháng rầy nâu: O. officinalis, O. rufipogon, Rathu Heenati, OM7364, OM6683, Ptb33, dòng lúa kháng rầy (tổ hợp lai OM6976*2/IKO111), Sinna Sivappu, Swanalata.

Nhóm II: Nhóm có kiểu hình nhiễm rầy nâu, bao gồm 23 giống còn lại. Trong nhóm này được chia thành 2 nhóm phụ. Nhóm phụ IIA: có 3 giống được xếp cùng nhóm phụ với TN1 là ARC 10550 (bph5), Chinsaba (bph8), ASD7 (bph2), 3 giống này trở nên rất nhiễm như giống TN1. Nhóm phụ IIB: bao gồm 19 giống: Mudgo, T12, IR64, OM4488, OMCS2000, Milang55, OM8923, BG367-2, OM6932, IR62, IR 13146-45-2-3, IR54742, Pokkali, Triveni, N22, Babawee, OM8108, OM5976, OM2395.


4.1. Kết luận Các giống mang các gen kháng với nguồn rầy

nâu Cần Thơ và Đồng Tháp là: O. officinalis (Bph11, bph12, Bph13, Bph14 và Bph15), O. rufipogon (Bph29 và Bph30), Ptb33 (bph2, Bph3, Zlh3, Bph32), Rathu Heenati (Bph3 và Bph17), OM7364 (bph4 và Bph18), OM6683 (chưa xác định gen kháng), dòng lúa kháng rầy (tổ hợp lai OM6976*2/IKO111) (Bph18) và giống Sinna Sivappu - 2 gen kháng rầy nâu chưa xác định và 4 gen kháng rầy lưng trắng: Wbph9(t), wbph10(t), wbph11(t), Wbph12(t).

Giống Swanalata mang gen Bph6 vẫn còn hiệu lực chống lại rầy nâu tại Cần Thơ.

4.2. Đề nghịTiếp tục đánh giá nguồn gen kháng rầy trên các

giống khác và các quần thể rầy nâu khác tại ĐBSCL.

TÀI LIỆU THAM KHẢOChiến, H.V, L.Q. Cường, L.T. Dung, R. Cabunagan,

K.L. Heong, M. Matsumura, N.H. Huân, I.R. Choi,

2015. Nhìn lại nguyên nhân bộc phát rầy nâu, bệnh vàng lùn, lùn xoắn lá hại lúa ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long và định hướng quản lý rầy nâu, bệnh vàng lùn-lùn xoắn lá bền vững. Kỷ yếu Hội nghị khoa học bảo vệ thực vật toàn quốc 2015. NXB Nông Nghiệp, trang 3-13.

Trần Nhân Dũng, 2010. Báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ cấp bộ “Sưu tập, bảo tồn và đánh giá nguồn gen giống lúa kháng rầy nâu ở ĐBSCL năm 2010”. Viện NC & PT Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Cần Thơ.

Lê Xuân Thái, Trần Nhân Dũng và Nguyễn Hoàng Khải, 2012. Nguồn gen kháng rầy nâu của các giống lúa phổ biến ở Đồng bằng sông Cửu Long năm 2008-2011. Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Cần Thơ, 22a: 115-122.

Nguyễn Thị Diễm Thúy, Lê Vĩnh Thúc và Trần Nhân Dũng, 2012. Khảo sát tính kháng rầy nâu (Nilaparvata Lugens Stal) trên các giống lúa (Oryza Sativa L.) bằng hai dấu phân tử RG457 và RM190. Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Cần Thơ, 23a: 145-154.

Hình 1. Giản đồ phân nhóm theo kiểu hình kháng nhiễm của các giống lúa

17


Trung tâm BVTV phía Nam, 2011. Kết quả đánh giá tính kháng rầy nâu năm 2011. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, 3 (12): 47-53.

Ali M.P., Alghamdi S.S., Begum M.A., Uddin A.B.M.A., Alam M.Z. and Huang D.C., 2012. Screening of rice genotypes for resistance to the brown planthopper, Nilaparvata lugens Stål. Cereal Res. Commun., 40, 502-508.

Horgan F.G, Ramal A.F., Bentur J.S., Kumar R., Bhanu K.V., Sarao P.S., Iswanto E.H., Chien H.V., Phyu M.H., Bernal C.C., Almazan M.L.P., Alam M.Z., Lu Z. and Huang S. H., 2015. Virulence of brown planthopper (Nilaparvata lugens) populations from South and South East Asia against resistant rice varieties. Crop Protection, 78: 222-231.

IRRI, 2013. Standard evaluation system for rice (SES). IRRI, 5th edition, pp.28.

Myint K.K.M., Yasui H., Takagi M. and Matsumura M., 2009. Virulence of long-term laboratory populations of the brown planthopper (Nilaparvata lugens) (Stål), and whitebacked planthopper, Sogatella furcifera (Horvath; Homoptera: Delphacidae), on rice differential varieties. Appl. Entomol. Zool., 44: 149-153.

Srinivasan T.S., Almazan M.L.P., Fujita D., Ramal A.F., Yasui H., Subbarayalu M.K. and Horgan F.G., 2015. Current utility of the BPH25 and BPH26 genes and possibilities for further resistance against plant- and leafhoppers from the donor cultivar ADR52. Appl. Entomol. Zool. http://dx.doi.org/10.1007/s13355-015-0364-5 (online).

Identification of rice varieties for resistance to brown plant hopper in Mekong Delta

Pham Thi Kim Vang, Nguyen Thi Huu, Hoang Duc Cat, Nguyen Thi Phong Lan and Tran Ngoc Thach

Abstract The experiment was carried out under greenhouse condition of Cuu Long Delta Rice Research Institute. In this study, 32 rice varieties were tested with two BPH populations of Can Tho and Dong Thap. The results showed that some rice varieties carrying resistance genes were effective against two BPH populations such as O. officinalis (Bph11, bph12, Bph13, Bph14 and Bph15), O. rufipogon (Bph29 and Bph30), Ptb33 (bph2, Bph3, Zlh3, Bph32), Rathu Heenati (Bph3 and Bph17), OM7364 (bph4 and Bph18), OM6683 (Undefined resistance genes), rice line containing Bph18 (OM6976*2/IKO111) and Sinna Sivappu - 2 undefined resistance genes for BPH and 4 resistance genes for WBPH: Wbph9(t), wbph10(t), wbph11(t), Wbph12(t). Keywords: Rice, BPH, resistant variety, resistance gene for BPH, effective gene

HIỆU LỰC CỦA GEN KHÁNG BỆNH ĐẠO ÔN TRÊN LÚA TẠI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Võ Thị Thu Ngân1, Nguyễn Thị Phong Lan1, Trần Ngọc Thạch1

TÓM TẮTNghiên cứu này được thực hiện trong nhà lưới cho thấy các dòng đơn gen IRBL3 (I3), IRBL5 (I5), IRBL7 (I7),

IRBL8 (I8), IRBL9 (I9), IRBL10 (I10), IRBL12 (I12), IRBL16 (I16) and IRBL22 (I22) mang các gen kháng Pii, Pik-s, Pik-p, Pik-h, Piz, Piz5, Pita, Pi-sh and Pi9(t) Pii, Pik-s, Pik-p, Pik-h, Piz, Piz5, Pita, Pi-sh and Pi9(t) còn khả năng kháng bệnh đạo ôn. Các gen này được đưa vào công tác chọn tao giống lúa kháng bệnh đạo ôn trong tương lai.

Từ khóa: Bệnh đạo ôn, gen kháng bệnh, xác định, hiệu quả


Người phản biện: TS. Nguyễn Đức CươngNgày duyệt đăng: 13/3/2018


I. ĐẶT VẤN ĐỀBệnh đạo ôn do nấm Pyricularia grisea gây ra

là dịch hại quan trọng ở hầu hết các vùng trồng lúa trên thế giới (Ou, 1985) và là một trong những bệnh

gây thiệt hại trực tiếp đến năng suất làm giảm năng suất và chất lượng lúa. Theo Sallaud và cộng tác viên (2003) ghi nhận có hơn 40 gen chủ lực kháng bệnh đạo ôn được định vị trên bản đồ gen, tuy nhiên trong

18


đó có một số gen có thể giống nhau. Năm 2000, bộ giống đơn gen gồm 31 dòng mang 24 gen kháng bệnh đạo ôn khác nhau được giới thiệu (Tsunematsu et al., 2000). Xác định gen kháng còn hiệu lực đối với bệnh đạo ôn giúp ta xác định được phổ kháng và tính ổn định của các gen nhằm phục vụ cho công tác chọn tạo giống lúa có khả năng kháng đạo ôn là vấn đề cần được quan tâm nhằm đáp ứng với nhu cầu thâm canh tăng vụ, thích nghi với biến đổi khí hậu ở Việt Nam.


2.1. Vật liệu nghiên cứu- Nguồn nấm Pyricularia grisea chọn lọc 30 nòi

nấm có độc tính cao phổ biến xuất hiện ở 5 tỉnh ĐBSCL: Cần Thơ (Pg. CT1 - Pg. CT6), An Giang (Pg. AG1 - Pg. AG6), Đồng Tháp (Pg. ĐT1 - Pg. ĐT6), Long An (Pg. LA1 - Pg. LA6), Tiền Giang (Pg. TG1 - Pg. TG6).

- Giống lúa: Bộ chuẩn nòi Kiyosawa (12 giống), bộ chuẩn nòi đơn gen của IRRI (31 giống), giống chuẩn kháng Tẻ Tép và giống chuẩn nhiễm LTH.


2.2.1. Phân lập mẫu bệnh đạo ôn từ 5 tỉnh ĐBSCLPhân lập mẫu bệnh theo phương pháp của IRRI

(1997) nhưng có cải biên cho phù hợp với tình hình thực tế. Phân lập nấm P. grisea trên môi trường PDA, chuyển qua môi trường Water aga 4% thực hiện bắt một bào tử và cấy sang môi trường PDA. Sử dụng nguồn đơn bào tử cho các thí nghiệm.

2.2.2. Đánh giá độc tính nguồn nấm P. grisea trên bộ chỉ thị

Thí nghiệm bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 lần lặp lại. Lây nhiễm nhân tạo từng nguồn nấm với các dòng/giống lúa trong bộ chuẩn nòi Kiyosawa, bộ chuẩn nòi đơn gen của IRRI.

- Chuẩn bị nguồn nấm P. grisea: Nguồn nấm đơn bào tử nhân trên môi trường PDA, RSA, ủ ở nhiệt độ 25oC trong điều kiện tối trong 10 ngày; kích thích tạo bào tử ở điều kiện sáng trong 2 ngày, nhiệt độ 20 ± 2oC. Thu huyền phù bào tử nấm pha loãng mật số 105 bào tử/ml và tiến hành lây nhiễm nhân tạo.

- Chuẩn bị lúa: Các dòng /giống lúa trong bộ chuẩn nòi Kiyosawa, bộ chuẩn nòi đơn gen của IRRI ngâm trong nước ấm sau 48 giờ vớt ra ủ 24 giờ sau đó trồng trong vào khay nhựa chăm sóc khi cây lúa được 15 ngày tuổi đem đi lây nhiễm với các nguồn nấm P. grisea đã được chuẩn bị trong điều kiện tối ở nhiệt độ 22oC trong 24 giờ, ẩm độ 90 - 95%. Sau đó

chuyển khay lúa đã lây nhiễm ra phòng phun sương có nhiệt độ và ẩm độ tương tự như trên. Ghi nhận phản ứng kháng - nhiễm trên các giống ở 7 ngày sau khi lây bệnh.

- Ghi nhận chỉ tiêu: Phương pháp đánh giá bệnh đạo ôn theo phương pháp của IRRI (SES, 1996) từ cấp 0 đến cấp 3 là kháng, cấp 4 đến cấp 5 là hơi nhiễm, cấp 6 đến cấp 9 là nhiễm.

Chỉ số bệnh: CSB (%) =(9n9 + 7n7 + 5n5 + 3n3 + n1)

9N ˟ 100Trong đó: n1 → n9: Số lá bệnh ở các cấp tương ứng,

N: Tổng số lá điều traĐộc tính của mỗi nguồn nấm được đánh giá dựa

vào phản ứng của bộ chuẩn nòi theo phương pháp của (Kiyosawa, 1984).

Tần số phản ứng (%) = Số nòi nấm bị nhiễm bệnh tương ứng ở các cấp/Tổng số nòi nấm đánh giá ˟ 100.

2.2.3. Xử lý số liệuTất cả các số liệu thí nghiệm được xử lý bằng

phần mềm Excel.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứuThí nghiệm được tiến hành tại Viện Lúa Đồng

bằng sông Cửu Long (Viện Lúa ĐBSCL) từ tháng 3 năm 2015 đến tháng 3 năm 2016.


3.1. Phản ứng của bộ giống chỉ thị Kiyosawa đối với bệnh đạo ôn

Kết quả đánh giá thể hiện ở bảng 1 cho thấy hai giống Aichiasaki và K59 mang gen kháng Pi-a,Pi-19(t) và Pi-t đều bị nhiễm ở hầu hết các tỉnh vùng ĐBSCL. Năm giống Shin 2 (Pik-s, Pish); Ishikarishiroke (Pi-i, Pik-s); Fukurishikari (Pi-z); Yashiromochi (Pi-ta); K60 (Pik-p) có chỉ số bệnh nhỏ hơn 4 và tần số phản ứng kháng Cấp 0 - 3 cao (> 90%) cho nên 5 giống này kháng rất tốt với nguồn bệnh đạo ôn ở 5 tỉnh ĐBSCL. Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu (Lê Cẩm Loan và ctv., 2006).

2.2. Phản ứng của bộ giống đơn gen đối với bệnh đạo ôn

2.2.1. Tần số phản ứng kháng của các giống trong bộ chỉ thị đơn gen đối với các nguồn nấm phân lập được ở 5 tỉnh ĐBSCL

Trên bộ chỉ thị đơn gen cũng có kết quả tương tự, có mười lăm dòng có tần số phản ứng nhiễm (cấp 6 - 9)rất cao từ 23 - 33% bao gồm các giống có số thứ tự 6, 11, 14, 15, 18, 19, 20, 21, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 30. Tần

19


số phản ứng nhiễm (cấp 4 - 5) là các dòng 1, 2 và 17. Mười ba dòng có tần số phản ứng kháng (cấp 0 - 3) cao từ 70 - 90% là các dòng 3.IRBLi-F5(Pii); 4.IRBLks-F5(Pik-s); 5.IRBLks-S (Pik-s); 7.IRBLkp-K60 (Pik-p); 8.IRBLkh-K3 (Pik-h); 9.IRBLz-Fu (Piz); 10.IRBLz5-CA (Piz5); 12.IRBLta-K1 (Pita); 13.IRBLta-CT2 (Pita);16.IRBLsh-S (Pish); 22.IRBL9-W(Pi9(t)); 29.IRBLta-CP1 (Pita); 31.IRBLz5-CA(R) (Piz-5). Như vậy, có 13 dòng kháng tốt với nguồn bệnh đạo ôn ở 5 tỉnh ĐBSCL (Bảng 2).

Bảng 1. Chỉ số bệnh (CSB) và tần số phản ứng kháng của các giống trong bộ chỉ thị Kiyosawa

đối với các nòi nấm phân lập được ở 5 tỉnh ĐBSCL

Ghi chú: *Cấp 0-3: kháng; cấp 4-5: hơi nhiễm; cấp 6-9: nhiễm.

2.2.2. Chỉ số bệnh của các giống trong bộ chỉ thị đơn gen đối với các nguồn nấm phân lập được ở 5 tỉnh ĐBSCL

Kết quả ghi nhận về chỉ số bệnh trình bày tại bảng 3 cho thấy ở An Giang còn 14 dòng chống chịu được với các nguồn nấm đạo ôn, Long An và Đồng Tháp còn 12 dòng còn khả năng chống chịu được với bệnh đạo ôn, Tiền Giang và Cần Thơ còn 11 dòng có khả năng chống chịu với bệnh đạo ôn. Dựa trên chỉ số bệnh trung bình < 4 thì còn 9 dòng có khả năng chống chịu bệnh đạo ôn hay nói cách khác có 9 gen kháng còn hiệu lực với các nòi nấm thu thập được ở 5 tỉnh ĐBSCL: Pii (I3.IRBLi-F5); Pik-s

(I5.IRBLks-S); Pik-p (I7.IRBLkp-K60); Pik-h (I8. IRBLkh-K3); Piz (I9. IRBLz-Fu); Piz5 (I10. IRBLz5-CA); Pita (I12. IRBLta-K1), Pi-sh (I16.IRBLsh-S) và Pi9(t) (I22. IRBL9-W).

Bảng 2. Tần số phản ứng kháng nhiễm của các giống trong bộ chỉ thị đơn gen đối

với các nòi nấm phân lập được ở 5 tỉnh ĐBSCL

Ghi chú: *Cấp 0-3: kháng; cấp 4-5: hơi nhiễm; cấp 6-9: nhiễm

TT Tên giống Gen kháng

Tần số (%) phản ứng kháng

nhiễm của giống CSB (%)

Cấp 0-3*

Cấp 4-5

cấp 6-9

1 Shin 2 Pik-s, Pish 93 0 7 3,8

2 Aichiasaki Pia, Pi19(t) 33 27 40 6,6

3 Ishikarishi-roke

Pi-i, Pik-s 100 0 0 3,3

4 Kanto 51 Pi-k 60 17 23 5,35 Tsuyrake Pik-m 47 27 27 5,76 Fukurishikari Piz 100 0 0 3,37 Yashiromochi Pita 100 0 0 3,38 Pino- 4 Pi-ta2 67 13 20 5,09 Toride1 Piz-t 63 10 27 5,3

10 K 60 Pik-p 90 7 3 3,7

11 BL 1 Pi-b, Pi-sh 77 3 20 4,7

12 K 59 Pi-t 10 40 50 7,6

TT Tên giống Gen kháng

Tần số phản ứng kháng nhiễm của giống (%)

Cấp 0-3

Cấp 4-5

Cấp 6-9

1 IRBL1a-A Pia 3 80 172 IRBL1a-C Pia 20 67 133 IRBLi-F5 Pii 93 7 04 IRBLks-F5 Pik-s 80 17 35 IRBLks-S Pik-s 77 23 06 IRBLk-Ka Pik 17 57 277 IRBLkp-K60 Pik-p 90 10 08 IRBLkh-K3 Pik-h 87 7 79 IRBLz-Fu Piz 77 10 13

10 IRBLz5-CA Piz5 90 7 311 IRBLzt-T Piz-t 20 57 2312 IRBLta-K1 Pita 90 10 013 IRBLta-CT2 Pita 80 17 314 IRBLb-B Pib 7 63 3015 IRBLt-K59 Pit 10 57 3316 IRBLsh-S Pish 87 13 017 IRBLsh-B Pish 27 67 718 IRBL1-CL Pi1 13 57 3019 IRBL3-CP4 Pi3 10 57 3320 IRBL5-M Pi5(t) 17 60 2321 IRBL7-M Pi7(t) 17 60 2322 IRBL9-W Pi9(t) 83 10 723 IRBL12-M Pi12(t) 10 53 3724 IRBL19-A Pi19(t) 13 57 3025 IRBLkm-Ts Pik-m 17 60 2326 IRBL20-IR24 Pi20(t) 23 50 2727 IRBLta2-Pi Pita-2 10 60 3028 IRBLta2-Re Pita-2 17 60 2329 IRBLta-CP1 Pita 70 20 1030 IRBL11-Zh Pi11(t) 10 63 2731 IRBLz5-CA(R) Piz-5 73 27 0

20


III. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

4.1. Kết luậnCó 9 gen kháng còn hiệu lực tốt ở ĐBSCL là

Pii (I3.IRBLi-F5); Pik-s (I5.IRBLks-S); Pik-p (I7.IRBLkp-K60); Pik-h (I8.IRBLkh-K3); Piz (I9.IRBLz-Fu); Piz5 (I10. IRBLz5-CA); Pita(I12. IRBLta-K1), Pi-sh (I16.IRBLsh-S) và Pi9(t)

(I22. IRBL9-W) nên đưa vào khai thác trong chương trình lai tạo giống lúa kháng bệnh đạo ôn.

4.2. Đề nghịHiệu lực gen kháng tồn tại ở tỉnh này nhưng dễ

phá vỡ ở tỉnh khác hay nói cách khác giống kháng ở tỉnh này nhưng nhiễm ở tỉnh khác. Do đó, cơ cấu giống của từng tỉnh cần được xem xét kỹ tránh dịch bệnh đạo ôn bùng phát.

Bảng 3. Chỉ số bệnh (%) của các giống trong bộ chỉ thị đơn gen đối với các nguồn nấm phân lập được ở 5 tỉnh ĐBSCL

TT Tên giống Gen khángChỉ số bệnh (%)

CT AG ĐT LA TG TB1 IRBL1a-A Pia 9,3 8,0 6,3 8,0 8,0 7,92 IRBL1a-C Pia 7,8 8,7 7,6 6,5 8,0 7,73 IRBLi-F5 Pii 3,3 3,3 3,7 3,3 3,7 3,54 IRBLks-F5 Pik-s 6,1 3,7 3,3 3,3 7,8 4,95 IRBLks-S Pik-s 3,3 3,7 3,7 2,8 3,3 3,46 IRBLk-Ka Pik 8,9 7,8 7,0 7,2 7,6 7,77 IRBLkp-K60 Pik-p 3,3 3,7 3,3 3,7 3,7 3,68 IRBLkh-K3 Pik-h 3,7 3,3 2,8 3,7 2,8 3,79 IRBLz-Fu Piz 3,1 2,2 3,7 3,7 2,8 3,1

10 IRBLz5-CA Piz5 2,8 3,3 3,7 3,3 3,7 3,411 IRBLzt-T Piz-t 7,2 7,8 7,0 7,8 7,6 7,512 IRBLta-K1 Pita 3,3 3,7 3,3 3,7 3,7 3,613 IRBLta-CT2 Pita 3,7 3,3 3,7 6,1 2,8 3,914 IRBLb-B Pib 7,0 7,6 8,3 8,7 8,7 8,115 IRBLt-K59 Pit 6,7 1,9 7,0 6,7 8,5 6,116 IRBLsh-S Pish 3,3 3,7 3,7 3,7 3,7 3,617 IRBLsh-B Pish 7,4 4,1 7,8 9,6 6,9 7,318 IRBL1-CL Pi1 7,8 9,3 7,8 7,8 8,7 8,319 IRBL3-CP4 Pi3 7,0 6,7 8,7 6,7 6,7 7,120 IRBL5-M Pi5(t) 7,6 7,8 7,0 7,8 7,6 7,621 IRBL7-M Pi7(t) 7,8 8,7 7,8 8,1 8,7 8,222 IRBL9-W Pi9(t) 3,1 3,7 3,3 4,8 3,3 3,723 IRBL12-M Pi12(t) 6,3 8,7 6,7 8,7 7,8 7,624 IRBL19-A Pi19(t) 7,6 7,8 9,3 6,7 6,7 7,625 IRBLkm-Ts Pik-m 6,7 6,3 8,0 10,9 7,6 7,926 IRBL20-IR24 Pi20(t) 7,4 6,3 7,8 10,4 9,3 8,227 IRBLta2-Pi Pita-2 7,6 6,7 8,7 7,0 8,3 7,728 IRBLta2-Re Pita-2 6,5 6,7 7,0 6,7 9,3 7,229 IRBLta-CP1 Pita 6,1 3,3 3,7 2,2 6,9 4,030 IRBL11-Zh Pi11(t) 7,6 8,7 7,0 8,3 9,3 8,231 IRBLz5-CA(R) Piz-5 3,7 3,7 6,1 4,4 3,7 4,3Ghi chú: CT: Cần Thơ, AG: An Giang; ĐT: Đồng Tháp; LA: Long An; TG: Tiền Giang

21


TÀI LIỆU THAM KHẢOLê Cẩm Loan, Nguyễn Đức Tài và Phạm Văn Dư, 2006.

Hiệu lực gen kháng bệnh đạo ôn Pyricularia grisea trên lúa. Hội thảo Quốc gia Bệnh hại thực vật Việt Nam lần thứ 5. Hà Nội, 20-22/10/2006, pp. 98-101.

IRRI, 1996. Standard Evalution System for rice. Pp 17-18.IRRI, 1997. Laboratory manual. In: A workshop on

gene cloning transformation and molecular analysis of transgenic rice. Plant Breeding, Genetics, and Biochemistry division, IRRI.

Kiyosawa, S., 1984, Establishment of diferential rice varieties for pathogenicity tests of rice blast fungus. Rice Genet. Newsletter 1: 53-67.

Ou, S. H., 1985. Rice Diseases. Second edition. CAB Common Wealth Mycological Institute, 380 p.

Sallaud C., Lorieux M., Roumen E., Tharreau D., Berruyer R., Svestasrani P., Garsmeur O., Ghesquiere A. and Notteghem J.L., 2003. Identification of five new blast resistance genes in the highly blast-resistant rice variety IR64 using a QTL mapping strategy. Theor Appl Genet (2003) 106: 794-803.

Tsunematsu, H., M. J. T. Yanori, L. A. Ebron, N. Hayashi, I. Ado, H. Kanto, T. Imbe, and G. S. Khush, 2000. Development of monogenic lines of rice for blast resistance. Breeding Science 50: 229-234.

Effectiveness of blast resistance genes in rice in Mekong DeltaVo Thi Thu Ngan, Nguyen Thi Phong Lan, Tran Ngoc Thach

AbstractThis study was carried out in screen house and clearly demonstrated the expression of resistance in IRBL3(I3), IRBL5(I5), IRBL7(I7), IRBL8(I8), IRBL9(I9), IRBL10(I10), IRBL12(I12), IRBL16(I16) and IRBL22(I22) carrying the resistant genes Pii, Pik-s, Pik-p, Pik-h, Piz, Piz5, Pita, Pi-sh and Pi9(t), respectively. The genes identified as effective and durable can be used for breeding of rice blast resistant varieties in the future.Keywords: Rice blast, resistant genes, identification, effectiveness

TÌNH HÌNH NHIỄM BỆNH CỦA TẬP ĐOÀN BÍ ĐỎ TẠI AN KHÁNH, HOÀI ĐỨC, HÀ NỘI

Trần Danh Sửu1, Nguyễn Thị Tâm Phúc2

TÓM TẮTNăm mươi mẫu giống bí đỏ thuộc loài Cucurbita moschata, đang lưu giữ tại Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia

được sử dụng để đánh giá bốn bệnh hại là phấn trắng (Powdery mildew), sương mai (Downy mildew), vi rút đốm vòng đu đủ (Papaya ring spot virus), vi rút khảm vàng (Zucchini yellow mosaic virus) trên đồng ruộng tại An Khánh, Hoài Đức, Hà Nội. Trong số 4 bệnh nghiên cứu đã phát hiện được hai loại bệnh trên tập đoàn bí đỏ là bệnh phấn trắng và vi rút đốm vòng đu đủ. Trong số 50 mẫu giống bí đỏ thì có 03 mẫu giống kháng cao, 08 mẫu giống kháng trung bình, số còn lại bị nhiễm bệnh phấn trắng. Đối với bệnh vi rút đốm vòng đu đủ, có 02 mẫu giống kháng, 07 mẫu giống chịu bệnh, 41 mẫu giống nhiễm và nhiễm nặng.

Từ khóa: Bí đỏ, đánh giá, bệnh phấn trắng, bệnh sương mai, vi rút đốm vòng đu đủ, vi rút khảm vàng


Người phản biện: TS. Trần Danh SửuNgày duyệt đăng: 13/3/2018

1 Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam; 2 Trung tâm Tài nguyên thực vật

I. ĐẶT VẤN ĐỀCây bí đỏ (Cucurbita moschata Duch.) còn có các

tên gọi khác là bí ngô, bí rợ là một trong những cây rau có giá trị cao, sử dụng làm thực phẩm. Cây bí đỏ cho sản phẩm đa dạng từ thân lá (ngọn non), hoa, quả đến hạt. Tổ chức Thống kê của Tổ chức Nông lương Liên hợp quốc (FAOSTAT data, 2014) xếp

hạng các sản phẩm bí đỏ là một trong số 10 loại rau quan trọng trên thế giới. Tại Việt Nam, bí đỏ là cây rau truyền thống được trồng khắp nơi trên cả nước và đang dần trở thành một loại rau hàng hoá quan trọng trên thị trường mang lại giá trị kinh tế cho người nông dân (Lê Tuấn Phong và ctv., 2011).

22


Tuy nhiên, sản xuất bí đỏ phải đối mặt với một số bệnh hại nguy hiểm gây ảnh hưởng không nhỏ tới năng suất và chất lượng sản phẩm. Việc phòng trừ bệnh hại bằng thuốc bảo vệ thực vật làm tăng chi phí sản xuất, ngoài ra còn tiềm ẩn nguy cơ tồn dư thuốc hoá học trong sản phẩm cũng như môi trường. Mặc dù chưa có thống kê chính thức về các thiệt hại do bệnh gây ra trên bí đỏ ở Việt Nam, tuy nhiên theo thống kê của các nhà khoa học thế giới, thiệt hại do bệnh có thể dẫn đến tổn thất trên 30% năng suất (Yasmin L. et al., 2008). Bệnh đốm vòng đu đủ do Papaya ring spot virus (PRSV) làm giảm năng suất quả đủ tiêu chuẩn để bán trên thị trường hiện đang được coi là một trong những loại mầm bệnh gây thiệt hại đáng kể (Schultheis and Walters, 1998; Rezende et al., 1998).

Đối với bệnh do vi rút gây hại, việc kiểm soát bằng thuốc hoá học là không khả thi; còn với các bệnh khác, sử dụng thuốc trừ nấm thường xuyên sẽ tạo ra các chủng kháng thuốc do áp suất chọn lọc (McGrath, 1996). Do đó, xác định và phát triển các giống kháng được đánh giá là mang lại hiệu quả cao, ổn định và an toàn.

Trong khuôn khổ của bài này, bốn bệnh hại là phấn trắng (Powdery mildew), sương mai (Downy mildew), vi rút đốm vòng đu đủ (Papaya ring spot virus), vi rút khảm vàng (Zucchini yellow mosaic virus) được tiến hành đánh giá trên 50 giống bí đỏ đang lưu giữ tại Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia.


2.1. Vật liệu nghiên cứuVật liệu nghiên cứu là 50 mẫu giống bí đỏ đang

lưu giữ tại Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia.


2.2.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộngHạt bí đỏ được gieo trong khay và đặt trong nhà

lưới 20 ngày, sau đó chuyển ra trồng trên ruộng. Thí nghiệm bố trí theo phương pháp trồng tập đoàn: ô thí nghiệm được bố trí tuần tự không nhắc lại, diện tích mỗi ô 15 m2. Mặt luống rộng 2,7 m; rãnh rộng 0,3 m; luống cao 0,3 m. Trồng 10 cây mỗi ô, trồng 2 hàng, hàng cách hàng 2 m, cây cách cây 1 m. Lượng phân bón cho 1 ha: 25 tấn phân chuồng + 250 kg urê + 450 kg supe lân + 300 kg Kali.

2.2.2. Phương pháp đánh giá bệnh phấn trắng (Powdery mildew) và sương mai (Downy mildew)

Bệnh phấn trắng và sương mai đánh giá theo Quy phạm khảo nghiệm hiệu lực của các loại thuốc bảo vệ thực vật trừ bệnh phấn trắng hại cây họ bầu bí trên đồng ruộng (TCCS 14: 2010/BVTV). Điều

tra theo ô 0,5 m2, đếm tổng số lá và số lá bị bệnh từng cấp (cấp 1: ≤5% diện tích lá bị bệnh; cấp 2: 5 - 10% diện tích lá bị bệnh; cấp 3: 10 - 15% diện tích lá bị bệnh; cấp 4: 16 - 20% diện tích lá bị bệnh; cấp 5: >20% diện tích lá bị bệnh), bắt đầu theo dõi tại thời điểm cây sau trồng một tuần, sau đó 10 -11 ngày theo dõi 1 lần. Tính tỷ lệ lá bị bệnh (TLB) và chỉ số bệnh (CSB) theo công thức:

- Tỷ lệ lá bị bệnh (TLB %): TLB(%) = ˟ 100AB

Trong đó, A: Số lá bị bệnh; B: Tổng số lá điều tra.

- Chỉ số bệnh (%): CSB (%) = (a ˟ n)N ˟ 5

Trong đó: a: Cấp bệnh; n: Số lá bị bệnh ở cấp tương ứng; N: Tổng số lá điều tra; 5: Cấp bệnh cao nhất.

Dựa vào chỉ số bệnh để đánh giá mức độ kháng hay nhiễm bệnh phấn trắng và sương mai của các giống bí đỏ (Bảng 1).

Bảng 1. Thang điểm đánh giá mức độ kháng/nhiễm bệnh của các giống bí đỏ

2.2.3. Phương pháp đánh giá bệnh vi rút đốm vòng đu đủ (Papaya ring spot virus), vi rút khảm vàng (Zucchini yellow mosaic virus)

Đánh giá được tiến hành theo ô 0,5 m2, đếm tất cả số lá và số lá bị bệnh trong ô thí nghiệm, . Phân loại cấp bệnh theo diện tích tán lá thể hiện triệu chứng: cấp 1: ≤10% diện tích lá bị bệnh; cấp 3: 11 - 20% diện tích lá bị bệnh; cấp 5: 21 - 35% diện tích lá bị bệnh; cấp 7: 36 - 50% diện tích lá bị bệnh; cấp 9: >50% diện tích lá bị bệnh (Viện Bảo vệ thực vật, 2003), bắt đầu theo dõi tại thời điểm cây sau trồng một tuần, sau đó cứ 10 - 11 ngày theo dõi 1 lần đến cuối vụ. Đánh giá mức độ kháng/nhiễm bệnh vi rút của các giống bí đỏ theo bảng 2.

Bảng 2. Thang điểm đánh giá mức độ kháng/nhiễm bệnh vi rút của các giống bí đỏ

Mức độ kháng/nhiễm Chỉ số bệnhKháng cao (HR) < 5%Kháng (R) 5 - 10%Nhiễm trung bình (MS) 11 - 15%Nhiễm (S) 16 - 20%Nhiễm nặng (HS) > 20%

Mức độ kháng/nhiễm

Tỷ lệ bệnh (%) Cấp bệnh

Kháng cao (HR) < 5% < 3Kháng (H) 5 - 10% 3 - 5Nhiễm (S) 11 - 20% 5 - 7Nhiễm nặng (HS) > 20% > 7

Chịu bệnh Khi cấp bệnh thấp nhưng tỷ lệ bệnh cao hơn so với mức độ kháng

23


2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứuThí nghiệm được thực hiện trong vụ Xuân năm

2014 tại Trung tâm Tài nguyên thực vật - An Khánh, Hoài Đức, Hà Nội.


3.1. Thành phần bệnh trên bí Qua theo dõi 04 bệnh (phấn trắng, sương mai,

vi rút đốm vòng đu đủ, vi rút khảm vàng Zucchini) trong 02 tháng (từ tháng 2 đến tháng 4 năm 2014), tương ứng với cây bí ở giai đoạn 7 - 10 lá thật đến giai đoạn bắt đầu ra hoa - đậu quả cho thấy, trên trên tập đoàn giống bí xuất hiện hai loại bệnh Powdery mildew và Papaya ring spot virus, còn hai bệnh

Downy mildew và Zucchini yellow mosaic virus không thấy xuất hiện (Bảng 3).

Bệnh phấn trắng xuất hiện khi cây bí có 7 - 10 lá thật cho đến khi ra hoa - đậu quả. Bệnh hại nặng nhất vào giữa tháng 3, đây cũng là giai đoạn có ẩm độ cao, thuận lợi cho sự phát triển của bệnh, sau đó bệnh giảm dần do thời gian này thời tiết bắt đầu nắng ấm. Bệnh ban đầu là những chấm nhỏ làm mất màu xanh tự nhiên, sau đó được bao phủ một lớp mốc màu trắng, bao trùm lên phiến lá. Bệnh hại nặng, lá bị bệnh chuyển từ màu xanh sang vàng, dễ rụng. Cây bị bệnh nặng sinh trưởng yếu, khô và chết

Bệnh vi rút đốm vòng đu đủ xuất hiện sau bệnh Phấn trắng, bệnh gây hại bắt đầu từ giữa tháng 3, đây chính là giai đoạn cây bí phát triển thân lá mạnh.

3.2. Kết quả đánh giá bệnh phấn trắng (Powdery mildew)

Các triệu chứng đầu tiên của bệnh phấn trắng bắt đầu xuất hiện trên một số mẫu giống vào thời điểm 35 ngày sau trồng (7 - 10 lá thật), nhưng mức độ bị bệnh thấp. Sau trồng 45 ngày, bệnh có xu hướng lây lan nhanh, có thêm nhiều mẫu giống nhiễm bệnh. Kết quả đánh giá cho thấy, bệnh hại nặng nhất vào khoảng thời gian từ 17 tháng 3 đến 7 tháng 4 năm 2014, thể hiện qua tỷ lệ bệnh và chỉ số bệnh đạt cao nhất vào thời gian này (Bảng 4). Ở thời điểm này, các lá nhiễm bệnh nặng bị bao phủ bằng lớp mốc trắng ở cả mặt trên và mặt dưới, những mẫu giống bị nhiễm nặng xuất hiện cả lớp mốc trắng ở cuống lá và trên các đốt thân. Giai đoạn này nhiệt độ từ 20 - 240C, trời âm u, sáng mưa phùn nhẹ, ẩm độ cao thuận lợi nấm bệnh phát triển. Sau đó, điều kiện ẩm độ theo chiều hướng không thuận lợi cho bệnh phát triển, bệnh có xu hướng giảm dần, tỷ lệ bệnh và chỉ số bệnh giảm và đến cuối tháng 4 bệnh đã hầu như không còn xuất hiện trên các mẫu giống.

Kết quả theo dõi và đánh giá 50 mẫu giống bí đỏ địa phương cho thấy có 03 giống kháng cao (các mẫu

giống có số đăng ký T11488, T11505, T11536), 08 mẫu giống kháng trung bình, 15 mẫu nhiễm trung bình, 09 mẫu nhiễm và 15 mẫu nhiễm cao (Bảng 5).

Bảng 5. Mức độ kháng/nhiễm bệnh phấn trắng ở 50 mẫu giống bí đỏ

3.3. Kết quả đánh giá bệnh vi rút đốm vòng đu đủ (Papaya ring spot virus)

Sau khi trồng 55 ngày, tập đoàn bí đỏ có 38/50 mẫu giống bắt đầu chớm xuất hiện các triệu chứng bệnh nhưng ở mức nhẹ. Sau đó bệnh có xu hướng lan ra toàn bộ các mẫu giống trong tập đoàn nhưng tỷ lệ bệnh từ 10 - 20%, một số mẫu giống có tỷ lệ bệnh 20 - 25%. Bệnh phát triển mạnh vào cuối tháng 4 và đầu tháng 5 (Bảng 6).

Bảng 3. Thành phần bệnh xuất hiện bệnh trên cây bí

STT Tên bệnh Giai đoạn xuất hiện

Thời gian xuất hiện bệnh (tháng)

1 Phấn trắng (Powdery mildew) 7 - 10 lá thật đến ra hoa đậu quả 2, 3, 4

2 Sương mai (Downy mildew) Không xuất hiện Không xuất hiện

3 Vi rút đốm vòng đu đủ (Papaya ring spot virus) Phát triển thân lá - ra hoa đậu quả 3, 4

4 Vi rút khảm vàng Zucchini (Zucchini yellow mosaic virus) Không xuất hiện Không xuất hiện

STT Mức độ kháng/nhiễm

Số lượng mẫu giống Tỷ lệ (%)

1 Kháng cao 3 6 2 Kháng 8 16 3 Nhiễm trung bình 15 30 4 Nhiễm 9 18 5 Nhiễm cao 15 30

Tổng số 50 100

24


Bảng 4. Diễn biến bệnh phấn trắng ở 50 mẫu giống bí đỏ (vụ Xuân 2014 tại An Khánh, Hoài Đức, Hà Nội )

Ghi chú: SĐK1 - Số đăng ký tại Ngân hàng gen cây trồng; TLB2 - Tỷ lệ bệnh; CSB3 - Chỉ số bệnh

STT SĐK1 Tên giống

Ngày/tháng đánh giáMức độ

kháng/nhiễm17/3 7/4 18/4

TLB2

(%)CSB3

(%)TLB2

(%)CSB3

(%)TLB2

(%)CSB3

(%)1 3827 Bí đỏ 16,22 10,81 12,77 8,51 9,09 9,09 Nhiễm trung bình2 3861 Bí đỏ 14,81 9,26 18,42 10,00 10,81 7,03 Kháng3 3865 Bí đỏ 43,90 28,05 30,77 17,31 19,44 14,82 Nhiễm cao4 7530 Cà đéng 54,17 35,00 23,81 13,81 13,64 10,00 Nhiễm cao5 7535 Táu đa 48,48 31,52 35,14 23,24 7,90 5,79 Nhiễm cao6 8577 Chum quả méng 10,00 6,67 7,69 7,69 15,79 11,58 Kháng7 9073 Mã ứ 8,82 5,88 6,82 4,55 9,38 8,33 Kháng8 9631 Nhâm 16,13 12,90 9,09 0,62 12,00 9,33 Nhiễm trung bình9 T11425 Cung qua 40,00 14,17 13,21 13,21 11,54 7,69 Nhiễm trung bình

10 T11429 Nông tâu 25,00 16,07 18,18 7,39 7,41 6,17 Nhiễm11 T11430 Nông tâu đà 20,59 20,59 16,28 10,47 7,69 5,98 Nhiễm cao12 T11431 Phờ nhum nhim 12,50 12,50 15,39 8,97 9,76 7,32 Nhiễm trung bình13 T11432 Mắc phắc 48,00 31,00 25,00 13,89 12,00 7,20 Nhiễm cao14 T11436 Má ứ 18,18 18,18 22,58 16,13 5,41 2,70 Nhiễm15 T11439 Pia đơ din 38,89 36,81 24,07 15,56 6,25 4,17 Nhiễm cao16 T11440 Tâu đa 29,63 22,22 19,61 15,29 9,52 8,33 Nhiễm cao17 T11446 Phằn qua 42,42 37,58 38,64 24,55 7,69 5,98 Niễm cao18 T11453 Ma đe axì 16,67 14,00 6,90 5,17 17,39 13,04 Nhiễm trung bình19 T11454 Ma đe axì to 18,52 14,81 21,43 15,71 7,14 7,14 Nhiễm trung bình20 T11455 Ma đẹ 24,32 15,14 12,82 11,28 11,91 8,73 Nhiễm21 T11462 Má ứ 21,05 15,79 20,83 10,42 10,53 9,65 Nhiễm22 T11463 Làng quá 29,55 19,09 23,40 17,45 8,57 7,62 Nhiễm23 T11468 Má ứ 55,26 35,79 13,89 5,56 4,44 4,44 Nhiễm cao24 T11473 Tâu 20,00 12,50 19,61 11,77 16,28 12,40 Nhiễm trung bình25 T11474 Pe ử 26,83 20,73 25,86 15,52 11,91 10,71 Nhiễm cao26 T11476 Nông tẩu 44,00 28,00 27,78 19,63 8,89 6,67 Nhiễm cao27 T11477 Nông tâu 14,29 8,93 10,87 10,87 14,71 11,77 Kháng28 T11483 Phặc đeng 32,43 21,62 21,05 10,88 20,00 10,86 Nhiễm cao29 T11488 Nhum 3,92 2,45 - - 20,76 17,61 Kháng cao30 T11490 Tau đà 13,79 6,90 15,39 8,46 11,36 6,82 Kháng31 T11492 Quà nhúm vièng 15,22 11,74 6,78 5,09 5,26 4,39 Nhiễm trung bình32 T11493 Phặc đeng 12,50 11,67 10,42 6,25 11,43 6,67 Nhiễm trung bình33 T11495 Phặc đeng 15,15 12,12 19,51 10,73 19,51 13,42 Nhiễm34 T11500 Phặc đeng nua 22,86 12,57 25,00 16,50 18,92 15,68 Nhiễm trung bình35 T11496 Phặc đeng nua 53,49 40,93 39,22 32,94 11,91 7,74 Nhiễm cao36 T11497 Phặc đeng châm 14,71 10,29 9,09 3,64 10,26 5,98 Nhiễm trung bình37 T11499 Phéc qua 35,19 20,00 31,37 15,69 6,38 6,38 Nhiễm38 T11505 Cờ nhum 5,88 3,68 17,07 9,76 13,95 9,30 Kháng cao39 T11507 Nhum 23,33 13,33 32,43 22,70 8,70 8,70 Nhiễm trung bình40 T11508 Nhun 16,22 9,46 10,87 5,98 9,62 7,69 Kháng41 T11512 Nhum 10,87 6,09 8,51 5,96 10,35 8,62 Kháng42 T11515 Phặc đeng 26,47 16,67 7,84 4,90 11,77 8,82 Nhiễm43 T11516 Phặc đeng 18,52 9,63 8,16 4,90 10,00 8,33 Kháng44 T11520 Phặc đeng 19,35 10,32 26,47 11,18 7,90 6,58 Nhiễm trung bình45 T11531 Khơ nhum 21,88 15,63 20,93 12,79 13,04 10,15 Nhiễm46 T11532 Khơ nhum 30,00 21,25 20,00 13,67 17,31 12,82 Nhiễm cao47 T11533 Pàu nhum yang 29,27 19,51 32,08 22,26 15,09 10,69 Nhiễm cao48 T11535 Nhum 16,22 13,51 11,77 7,45 6,78 5,09 Nhiễm trung bình49 T11536 Nhum 0 0 4,44 2,96 11,36 9,09 Kháng cao50 T11537 Qua đeng nua 12,20 12,20 16,28 8,53 14,71 11,77 Nhiễm trung bình

25


Bảng 6. Diễn biến bệnh vi rút đốm vòng đu đủ ở 50 mẫu giống bí đỏ (vụ Xuân 2014 tại An Khánh, Hoài Đức, Hà Nội )

Ghi chú: SĐK1- Số đăng ký tại Ngân hàng gen cây trồng; TLB2 - Tỷ lệ bệnh, CB3 - Cấp bệnh

STT SĐK1 Tên giống

Ngày/tháng đánh giá Mức độ kháng/ nhiễm18/3 28/3 8/4 18/4 28/4 8/5

TLB2

(%) CB3 TLB2

(%) CB3 TLB2

(%) CB3 TLB2

(%) CB3 TLB2

(%) CB3 TLB2

(%) CB3

1 3827 Bí đỏ 16,22 3-7 21,28 3-5 24,19 3-5 21,21 3-5 25 3-5 45,45 3-9 Chịu bệnh2 3861 Bí đỏ 0 0 2,63 3 0 0 10,81 3 19,35 3-5 56,52 3-9 Nhiễm3 3865 Bí đỏ 4,88 11,54 3 29,82 3-9 19,44 3-5 12,82 3 41,38 3-9 Chịu bệnh4 7530 Cà đéng 0 0 4,76 3 8,2 3 9,09 3 15,09 3-7 21,43 3-5 Nhiễm5 7535 Táu đa 6,06 5-7 21,62 5 31,48 3-7 13,16 3-5 25,58 3-7 42,42 3-9 Nhiễm nặng6 8577 Chum quả méng 10 3 10,26 3 15,91 3-5 26,32 3-7 50 3-7 61,11 3-7 Nhiễm nặng7 9073 Mã ứ 20,59 3 18,18 3-5 38,18 3-5 12,5 3 35 3-7 44,83 3-9 Nhiễm nặng8 9631 Nhâm 0 0 0 0 9,76 3 24 3-5 32,35 3-5 55 3-7 Nhiễm9 T11425 Cung qua 10 3 7,55 3-5 41,18 3-7 23,08 3-5 38,64 3-7 62,5 3-9 Nhiễm nặng

10 T11429 Nông tâu 17,86 3 25 3-7 28,26 3-5 25,93 3-5 33,33 3-9 60,87 3-9 Nhiễm nặng11 T11430 Nông tâu đà 11,76 3-5 20,93 3-5 32,79 3-7 17,95 3-5 16,67 3-9 46,15 5-9 Nhiễm12 T11431 Phờ nhum nhim 16,67 3-5 12,82 3-5 41,18 3-5 19,51 3-5 24,49 3-5 39,29 3-9 Nhiễm13 T11432 Mắc phắc 12 3 16,67 3-5 12,2 3 16 3 22,22 3-9 0 Nhiễm nặng14 T11436 Má ứ 18,18 5 19,35 3-5 37,21 3-7 16,22 3-5 40 3-5 59,09 3-9 Nhiễm15 T11439 Pia đơ din 5,56 3 11,11 3-5 20,75 3-5 12,5 3-5 29,31 3-7 38,89 3-9 Nhiễm nặng16 T11440 Tâu đa 5,56 3 9,8 3-5 12,9 3 14,29 28,3 3-7 27,27 3-7 Nhiễm nặng17 T11446 Phằn qua 21,21 3-5 25 3-7 36,17 3-5 15,38 3-5 36,96 3-7 57,14 3-9 Nhiễm nặng18 T11453 Ma đe axì 13,33 3-5 34,48 3-7 12,9 3 21,74 3-5 52,63 3-9 34,21 3-7 Nhiễm nặng19 T11454 Ma đe axì to 0 0 0 0 13,04 3 10,71 3 20 5 - - Nhiễm20 T11455 Ma đẹ 8,11 3-5 10,26 3-5 8,51 3 11,9 3-5 16,28 3-5 40 3-7 Nhiễm21 T11462 Má ứ 5,26 3 0 0 17,65 3 7,89 3 19,15 3-7 45,45 3-9 Nhiễm22 T11463 Làng quá 11,36 3-5 14,89 3-5 19,64 3 8,57 3 23,53 3 37,14 3-9 Chịu bệnh23 T11468 Má ứ 0 0 0 0 7,55 3 6,67 3 11,43 3-7 20,59 3-9 Nhiễm24 T11473 Tâu 20 3-5 37,25 3-7 34,48 3-7 11,63 3 33,33 3-5 33,33 3-9 Nhiễm25 T11474 Pe ử 17,07 3-7 27,59 3-7 33,33 2-5 14,29 3 29,09 3-7 35,48 3-9 Nhiễm nặng26 T11476 Nông tẩu 18 3-5 24,07 3-7 33,33 3 22,22 3-5 30 3-5 64,29 3-9 Nhiễm27 T11477 Nông tâu 32,14 3 23,91 3-5 31,91 3-5 11,76 3 23,08 3-5 35,71 3-9 Nhiễm28 T11483 Phặc đeng 5,41 3-5 10,53 3 7,94 3 20 3 33,33 3-7 52,63 3-9 Nhiễm nặng29 T11488 Nhum 0 0 0 0 8,33 3 7,55 3 10,87 3 28,57 3-9 Kháng vừa30 T11490 Tau đà 6,9 3 7,69 3 16,95 3 11,36 5 17,14 3-5 50 5-9 Nhiễm31 T11492 Quà nhúm vièng 0 0 0 0 7,55 3 13,16 3 18,75 3-5 42,11 3-9 Nhiễm32 T11493 Phặc đeng 0 0 6,25 3 9,26 3 11,43 3 28,57 3-5 50 3-9 Nhiễm33 T11495 Phặc đeng 6,06 3 0 0 11,11 3 9,76 3 22,58 3 48 3-9 Chịu bệnh34 T11500 Phặc đeng nua 8,57 3 17,5 3-5 12,77 3 10,81 3-5 34,48 3-5 85,71 3-9 Nhiễm35 T11496 Phặc đeng nua 25,58 3-5 27,45 3-5 16,67 3 16,67 3-5 16,67 3 45,16 3-9 Chịu bệnh36 T11497 Phặc đeng châm 35,29 20 3-5 13,95 3-5 7,69 3 9,68 3 47,37 3-9 Kháng vừa37 T11499 Phéc qua 25,93 3-5 17,65 3-5 15,79 3 14,89 3-5 21,62 3-5 25 5-9 Nhiễm38 T11505 Cờ nhum 5,88 3 2,44 3 11,67 3 13,95 3-5 22,86 3-5 27,27 3-9 Nhiễm39 T11507 Nhum 6,67 3 18,92 3-5 22,58 3 13,04 3 22,22 3-7 62,5 3-9 Nhiễm nặng40 T11508 Nhun 13,51 3 32,61 3-5 11,29 3 5,77 3 16,67 3 40,74 3-5 Chịu bệnh41 T11512 Nhum 0 0 14,89 3-5 6,67 5 17,24 3-5 31,25 3-7 50 3-7 Nhiễm nặng42 T11515 Phặc đeng 5,88 2 23,53 3-5 19,57 3 23,53 3-5 26,92 3-5 32,35 3-9 Nhiễm43 T11516 Phặc đeng 0 0 12,24 3-5 14,58 3-5 23,33 3-5 24 3 33,33 3-7 Chịu bệnh44 T11520 Phặc đeng 0 0 8,82 3 5,13 3 21,05 3-5 25,64 3-5 50 3-9 Nhiễm45 T11531 Khơ nhum 12,5 3 23,26 3-8 15,25 3-5 17,39 3 25 3-5 41,18 3-9 Nhiễm46 T11532 Khơ nhum 17,5 3-5 0 0 24,49 3 9,62 3 18,42 3-5 40 3-9 Nhiễm47 T11533 Pàu nhum yang 12,2 3 35,85 3-7 16,98 3 9,43 3 23,33 3-5 41,94 3-9 Nhiễm48 T11535 Nhum 21,62 3 23,53 3-5 22,41 3-5 13,56 3 34,48 3-9 23,08 5-9 Nhiễm nặng49 T11536 Nhum 15,79 3 46,67 3-5 15,38 3 15,91 3 35,48 3-5 35 3-9 Nhiễm50 T11537 Qua đeng nua 7,32 3-5 25,58 3-5 5,08 3 20,59 3 28 3-5 47,06 3-9 Nhiễm

26


So sánh mức độ kháng bệnh cho thấy trong 50 mẫu giống bí đỏ nghiên cứu thì có 02 mẫu giống (SĐK: T11488 và SĐK: T11497) kháng với bệnh vi rút đốm vòng đu đủ, 26 mẫu giống nhiễm, 15 mẫu giống nhiễm nặng và 07 mẫu giống chịu bệnh (Bảng 7). Trong số 50 mẫu giống nghiên cứu thì mẫu giống có số đăng ký T11488 vừa vừa có tính kháng cao với bệnh phấn trắng có tính kháng đối với bệnh vi rút đốm vòng đu đủ.

Bảng 7. Mức độ kháng/nhiễm vi rút đốm vòng đu đủ ở 50 mẫu giống bí đỏ


4.1. Kết luận- Trong số 50 mẫu giống bí đỏ nghiên cứu, có 03

mẫu giống kháng cao, 08 mẫu giống kháng trung bình, 15 mẫu nhiễm trung bình, 09 mẫu nhiễm và 15 mẫu nhiễm cao với bệnh phấn trắng.

- Đối với bệnh vi rút đốm vòng đu đủ, thì có 02 mẫu giống kháng vừa, 26 mẫu giống nhiễm, 15 mẫu giống nhiễm nặng và 07 mẫu giống chịu bệnh.

- Trong số 50 mẫu giống nghiên cứu thì mẫu giống có số đăng ký T11488 vừa kháng cao với bệnh phấn trắng vừa kháng đối với bệnh vi rút đốm vòng đu đủ.

4.2. Đề nghịTiếp tục đánh giá các giống bí đỏ kháng cao

thông qua lây nhiễm nhân tạo để chọn ra các giống kháng bệnh phục vụ sản xuất và lai tạo giống.

LỜI CẢM ƠMNhóm tác giả chân thành cảm ơn TS. Lê Xuân

Vị (Viện Bảo vệ thực vật), TS. Trần Thị Thu Hoài (Trung tâm Tài nguyên thực vật) đã tham gia hỗ trợ để triển khai các thí nghiệm trong nghiên cứu này.

TÀI LIỆU THAM KHẢOCục Bảo vệ thực vật, 2010. Quy phạm khảo nghiệm

hiệu lực của các loại thuốc bảo vệ thực vật trừ bệnh phấn trắng hại cây bầu bí trên đồng ruộng. TCCS 14: 2010/BVTV.

Lê Tuấn Phong, Lê Khả Tường, Đinh Văn Đạo, 2011. Sản xuất bí đỏ, tiềm năng và thách thức. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, số 2/2011, tr: 46-50.

Viện Bảo vệ thực vật, 2003. Kết quả đều tra bệnh cây 1967 - 1968. NXB Nông thôn.

FAOSTAT data, 2014.Mc Grath MT. 1996. Successful management of powdery

mildew in pumpkin with disease threshold based fungicide programmes. Plant Disease, 80: 910-916.

Rezende J. A. M, & Pacheco D.A., 1998. Control of papaya ringspot virus-type W in zucchini squash by cross-protection in Brazil. Plant Disease, 82: 171-175.

Schultheis, J.R. and S.A. Walters, 1998. Yield and virus resistance of summer squash cultivars and breeding lines in North Carolina. Hort Technology, 8: 31-39.

Yasmin L., Afroz M., Nahar M. S., Rahman M. A. and Khanam N.N. 2008. Management of Powdery Mildew in Sweet Gourd (Cucurbita moschata). Int. J. Sustain. Crop Prod., 3(6): 21-25.

Response of pumpkin accessions to diseases at An Khanh, Hoai Duc, HanoiTran Danh Suu, Nguyen Thi Tam Phuc

AbstractFifty pumpkin accessions belonging to Cucurbita moschata maintained at the National Crop Genebank were used to evaluate on Powdery mildew, Downy mildew, Papaya ring spot virus and Zucchini yellow mosaic virus in Spring crop season of 2014 at An Khanh commune, Hoai Duc district, Hanoi city. Two diseases including Powdery mildew and Papaya ring spot virus were observed on pumpkin collection. Among 50 studied pumpkin accessions, 03 acc. were recorded to be high resistant; 08 resistant and the rests were susceptible. For the Papaya ring spot virus, 02 acc. were observed to be resistant and the rest pumpkin acc. were susceptible. Keywords: Pumpkin, evaluation, Powdery mildew, Downy mildew, Papaya ring spot virus and Zucchini yellow mosaic virus

STT Mức độ kháng/nhiễm

Số lượng mẫu giống

Tỷ lệ (%)

1 Kháng vừa 2 42 Nhiễm 26 523 Nhiễm nặng 15 304 Chịu bệnh 7 14

Tổng cộng 50 100


Người phản biện: TS. Nguyễn Thị NhungNgày duyệt đăng: 12/2/2018

27


NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN THU HOẠCH ĐẾN NĂNG SUẤT CỦA HAI GIỐNG LÚA THƠM OM121 VÀ OM9915

VÙNG PHÙ SA NGỌT, ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Nguyễn Bảo Hộ1, Mai Nguyệt Lan1,

Huỳnh Văn Nghiệp1, Phạm Ngọc Tú1, Lê Vĩnh Thúc2

TÓM TẮTThí nghiệm về ảnh hưởng của thời gian thu hoạch đến năng suất và chất lượng gạo trên hai giống lúa thơm

OM121 và OM9915 vùng phù sa ngọt được thực hiện trong vụ Hè Thu 2014 và vụ Đông Xuân 2014 - 2015 tại Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long - xã Tân Thạnh, huyện Thới Lai, TP. Cần Thơ. Thí nghiệm hai nhân tố theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên, 4 lần lặp lại. Nhân tố thứ nhất bao gồm hai giống lúa OM121 (V1) và OM9915 (V2). Nhân tố thứ hai bao gồm 4 thời điểm thu hoạch lúa 26 (T1), 28 (T2), 30 (T3) và 32 (T4) ngày sau trổ (NST). Kết quả thí nghiệm cho thấy thời điểm thu hoạch lúa tốt nhất để đảm bảo năng suất cao nhất trong vụ Hè Thu là 30 ngày sau trổ đối với giống lúa OM121 và sau 28 ngày sau trổ đối với giống lúa OM9915. Để đạt năng suất lúa cao nhất trong vụ Đông Xuân, giống lúa OM121 nên thu hoạch trong giai đoạn 28 - 30 ngày sau trổ, và giống lúa OM9915 nên thu hoạch vào thời điểm sau 28 NST. Đối với giống lúa OM121, năng suất đạt 4,02 tấn/ha ở 26 NST; 4,29 tấn/ha ở 28 NST; 4,49 tấn/ha ở 30 NST; 4,12 tấn/ha ở 32 NST trong vụ Hè Thu và 6,20 tấn/ha ở 26 NST; 6,56 tấn/ha ở 28 NST; 6,52 tấn/ha ở 30 NST; 6,11 tấn/ha ở 32 NST trong vụ Đông Xuân. Đối với giống OM9915, năng suất đạt 3,82 t/ha ở 26 NST; 4,15 tấn/ha ở 28 NST; 4,17 tấn/ha ở 30 NST; 4,11 tấn/ha ở 32 NST trong vụ Hè Thu và 6,17 tấn/ha ở 26 NST; 6,42 tấn/ha ở 28 NST; 6,58 tấn/ha ở 30 NST, 6,56 tấn/ha ở 32 NST trong vụ Đông Xuân.

Từ khóa: Thời gian thu hoạch, giống lúa OM121 và OM9915

1 Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long ; 2 Đại học Cần Thơ

I. ĐẶT VẤN ĐỀViệt Nam là một trong những nước xuất khẩu gạo

hàng đầu thế giới nhưng giá gạo của nước ta luôn thấp hơn giá gạo xuất khẩu của các nước như Ấn Độ, Mỹ là do gạo nước ta có phẩm chất thấp. Để có chất lượng gạo tốt và năng suất cao đòi hỏi phải áp dụng đồng bộ các biện pháp như: giống lúa, kỹ thuật canh tác, chăm sóc, thu hoạch và sau thu hoạch theo một qui trình hợp lý và hoàn thiện nhất (Nguyễn Văn Bộ, 2016). Trong đó, khâu thu hoạch và sau thu hoạch có vai trò quan trọng đến năng suất cũng như chất lượng hạt gạo. Theo Surek and Beser (1996), lúa nên được thu hoạch khi 80% hạt trên nhánh lúa đã chín, thu hoạch sớm hay muộn đều thiệt hại đến năng suất lúa. Thu hoạch quá sớm sẽ cho năng suất thấp, chất lượng gạo kém do quá trình tích lũy chất khô trong hạt chưa đạt tối đa (De Data, 1981). Thu hoạch quá muộn dẫn đến thất thoát năng suất do sự rơi vãi nhiều trong quá trình thu hoạch và hạt gạo dễ bị gãy vỡ trong quá trình xay chà dẫn đến chất lượng gạo kém. Theo Nangju and De Data (1970), thời điểm thu hoạch lúa tốt nhất cho vùng nhiệt đới là từ 28 - 34 ngày sau khi trổ trong mùa khô và từ 34 - 38 NST trong mùa mưa.

Giống lúa OM121 và OM9915 là hai giống lúa thơm, có phẩm chất gạo ngon, do Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long (Viện Lúa ĐBSCL) lai tạo. Việc đưa hai giống lúa này vào sản xuất là cần thiết

nhưng đòi hỏi phải có một qui trình canh tác phù hợp và xác định đúng thời điểm thu hoạch của từng giống lúa là rất quan trọng. Do đó, việc thực hiện đề tài “Ảnh hưởng của thời gian thu hoạch đến năng suất và chất lượng gạo trên hai giống lúa thơm OM121 và OM9915, vùng phù sa ngọt, Đồng bằng sông Cửu Long” là cần thiết nhằm xác định được thời gian thu hoạch thích hợp nhất để đạt được năng suất cao và chất lượng gạo tốt nhất trên hai giống lúa OM121 và OM9915.


2.1. Vật liệu nghiên cứuGiống lúa sử dụng trong thí nghiệm bao gồm

OM121 tác giả và OM9915 siêu nguyên chủng có nguồn gốc từ Viện Lúa ĐBSCL.

Diện tích mỗi ô thí nghiệm là 50 m2, diện tích ruộng thí nghiệm và bảo vệ là 2.000 m.

2.2. Phương pháp nghiên cứu- Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm 2

nhân tố bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên bao gồm: 2 giống lúa (V1 và V2) và 4 thời điểm thu hoạch lúa (T1, T2, T3 và T4) với 4 lần lặp lại.

Giống lúa: V1: giống lúa OM121; V2: giống lúa OM9915.

Thời điểm thu hoạch: T1: Thu hoạch lúc 26 NST; T2: Thu hoạch lúc 28 NST; T3: Thu hoạch lúc 30 NST; T4: Thu hoạch lúc 32 NST.

28


- Kỹ thuật canh tác: Thí nghiệm áp dụng biện pháp sạ hàng với lượng giống 100 kg/ha. Công thức phân bón được áp dụng trong thí nghiệm là 80 N - 40 P2O5 - 30 K2O (kg/ha) trong vụ Hè Thu 2014 và 100 N - 40 P2O5 - 30 K2O (kg/ha) trong vụ Đông Xuân 2014 - 2015. Kỹ thuật chăm sóc, bón phân và quản lý dịch hại ở ruộng thí nghiệm được áp dụng các biện pháp phòng trừ tổng hợp đối với các loại dịch hại để bảo vệ thí nghiệm. Các điều kiện như: mật độ gieo sạ, chế độ phân bón và thuốc phòng trị bệnh vào các giai đoạn từ lúc gieo sạ đến trổ là như nhau giữa các nghiệm thức.

- Theo dõi, thu thập số liệu: Thời gian trổ 50% của giống lúa và năng suất thực tế (t/ha) theo quy trình của (IRRI, 1996).

2.2.3. Phương pháp xử lý số liệuCác số liệu thu thập được xử lý bằng phương

pháp thống kê bởi phần mềm Excel và SPSS.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứuThí nghiệm được thực hiện vào vụ Hè Thu 2014

và vụ Đông Xuân 2014 - 2015, tại Viện Lúa ĐBSCL - xã Tân Thạnh, huyện Thới Lai, TP. Cần Thơ.


3.1. Ảnh hưởng của thời gian thu hoạch đến năng suất hai giống lúa OM121 và OM9915 trong vụ Hè Thu 2014

Kết quả thí nghiệm ghi nhận giống lúa OM121 có thời gian trổ 50% là 62 ngày sau khi sạ. Đây là giống lúa có thời gian trổ sớm, được đánh giá là giống lúa có thời gian sinh trưởng ngắn ngày. Thời gian trổ 50% của giống lúa OM9915 là 68 ngày sau khi sạ, muộn hơn 6 ngày so với thời gian trổ của giống lúa OM121. Cả hai giống lúa trổ bông nhanh, độ đồng đều cao ở tất cả các nghiệm thức, có mùi thơm trong thời gian trổ. Thời tiết trong giai đoạn trổ bông đẹp, trời nắng tốt, không bị tác động bởi yếu tố môi trường.

Kết quả ở bảng 1 cho thấy năng suất trung bình hai giống lúa khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5%. Năng suất của giống OM121 cao hơn so với giống OM9915 điều này do số hạt chắc trên bông, khối lượng 1000 hạt của giống OM121 đều cao hơn so với giống OM9915 trong khi đó tỷ lệ lép giống OM121 thấp hơn giống OM9915. Năng suất giống OM121 là 4,23 tấn/ha và giống OM9915 là 4,06 tấn/ha.

Bên cạnh đó, năng suất lúa ở các thời điểm thu hoạch của hai giống OM121 và OM9915 khác biệt có ý nghĩa thống kế qua phép thử Duncan ở mức ý nghĩa 5%. Năng suất lúa của hai giống đạt cao nhất khi thu hoạch ở thời điểm từ 28 đến 30 ngày sau khi

trổ bông Thu hoạch lúa sớm hay muộn cũng làm giảm năng suất lúa của giống lúa OM121 trong khi thu hoạch OM9915 muộn thì năng suất vẫn đảm bảo.

Bảng 1. Ảnh hưởng của thời gian thu hoạch đến năng suất (tấn/ha) của hai giống lúa OM121 và OM9915

vụ Hè Thu 2014 vùng phù sa ngọt, ĐBSCL

Ghi chú: Các số có chữ theo sau giống nhau khác biệt không ý nghĩa thống kê qua kiểm định Duncan, ns: khác biệt không ý nghĩa, *: khác biệt thống kê ở mức ý nghĩa 5%.

Đối với giống lúa OM121, năng suất lúa ở nghiệm thức thu hoạch ở thời điểm 30 này sau khi trổ đạt cao nhất với 4,49 tấn/ha. Năng suất lúa thấp nhất ở thời điểm thu hoạch lúa 26 ngày sau khi trổ, kế đến là thời điểm 32 ngày sau khi trổ. Năng suất lúa ở nghiệm thức thu hoạch 30 ngày sau trổ cao hơn các nghiệm thức 26 và 32 ngày sau khi trổ lần lượt là 11,7%, và 9,0%, nhưng khác biệt không ý nghĩa thống kê ở mức 5% với nghiệm thức thu hoạch 28 ngày sau khi lúa trổ bông. Kết quả này được giải thích do cây lúa sau khi trổ bông cần có đủ thời gian để tích lũy chất khô. Thu hoạch lúa sớm khi cây lúa chưa tích lũy đầy đủ lượng chất cần thiết sẽ làm giảm năng suất lúa. Năng suất lúa tăng lên theo thời gian sau khi trổ nhưng thời điểm thu hoạch quá muộn sẽ làm giảm năng suất lúa (Nguyễn Ngọc Đệ, 2011). Khi hạt lúa tích lũy chất khô tối đa sẽ chuyển sang giai đoạn lão hóa, hạt lúa khô dần và có hiện tượng rụng hạt đồng thời ảnh hưởng đến phẩm chất hạt gạo như: tỷ lệ gạo nguyên, tỷ lệ bạc bụng, hàm lượng Amylose...

Đối với giống lúa OM9915, năng suất ở ba thời điểm thu hoạch 28, 30 và 32 ngày sau trổ cao hơn năng suất ở nghiệm thức 26 ngày sau khi trổ bông lần lượt là 8,6%, 9,2% và 7,6%. Như vậy, thời điểm 26 ngày sau trổ, hạt lúa OM9915 vẫn chưa tích lũy tối đa chất khô nên khi thu hoạch lúa ở thời điểm này, năng suất đạt thấp hơn các giai đoạn sau. Đến giai đoạn lúa 32 ngày sau trổ năng suất vẫn chưa có biểu hiện giảm nên cần đánh giá thêm ở những thời điểm muộn hơn.

Nghiệm thứcGiống lúa Trung

bìnhOM121 OM9915

TGTH

26 NST 4,02c 3,82b 3,92c28 NST 4,29ab 4,15a 4,22ab30 NST 4,49a 4,17a 4,33a32 NST 4,12bc 4,11a 4,11b

Trung bình 4,23a 4,06bF (Giống) *F (TGTH) *F (Giống TGTH) nsCV (%) 5,0

29


3.2. Ảnh hưởng của thời gian thu hoạch đến năng suất hai giống lúa OM121 và OM9915 trong vụ Đông Xuân 2014 - 2015

Kết quả thí nghiệm ghi nhận giống lúa OM 121 có thời gian trổ 50% là 60 ngày sau khi sạ và giống OM9915 là 66 ngày sau khi sạ trong vụ Đông Xuân 2014 - 2015. Trong vụ Đông Xuân, trời quang mây, ban ngày có nắng tốt, buổi tối nhiệt độ xuống thấp tạo điều kiện thuận lợi cho cây lúa quang hợp và giảm hô hấp vào buổi tối ở giai đoạn sau khi lúa trổ đến trước khi lúa thu hoạch. Đây là điều kiện thuận lợi để hạt tích lũy chất khô và gia tăng năng suất. Trong suốt thời gian cây lúa sinh trưởng có xuất hiện sâu đục thân, sâu cuốn lá, bệnh đạo ôn,... nhưng được phòng trừ kịp thời nên không ảnh hưởng đến sinh trưởng và không thiệt hại về năng suất.

Kết quả thí nghiệm của hai giống lúa OM121 và OM9915 trong vụ Đông Xuân 2014 - 2015 được thể hiện qua bảng 2. Kết quả năng suất thực tế của hai giống OM121 và giống OM9915 là khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5%.

Bảng 2. Ảnh hưởng của thời gian thu hoạch đến năng suất (tấn/ha) của hai giống lúa OM121 và OM9915 vụ Đông Xuân 2014 - 2015 vùng phù sa ngọt, ĐBSCL

Ghi chú: Các số có chữ theo sau giống nhau khác biệt không ý nghĩa thống kê qua kiểm định Duncan, ns: khác biệt không ý nghĩa, *: khác biệt thống kê ở mức ý nghĩa 5%.

Đối với giống lúa OM121, năng suất lúa đạt thấp nhất ở thời điểm thu hoạch lúa 32 ngày sau khi trổ với 6,11 tấn/ha, kế đến là thời điểm 26 ngày sau khi trổ, đạt cao nhất nghiệm thức thu hoạch ở thời điểm 28 ngày sau khi trổ với 6,56 tấn/ha. Năng suất lúa ở nghiệm thức thu hoạch 28 ngày sau trổ cao hơn các nghiệm thức 26 và 32 ngày sau khi trổ lần lượt là 5,2 %, và 7,4% nhưng khác biệt không ý nghĩa thống kê ở mức 5%. với nghiệm thức thu hoạch 30 ngày sau khi lúa trổ bông.

Đối với giống lúa OM9915, năng suất lúa ở các thời điểm thu hoạch 28, 30 và 32 ngày sau trổ khác

biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5%. Tuy nhiên, năng suất ở hai nghiệm thức 30 và 32 NST cao hơn nghiệm thức 26 ngày sau khi trổ bông lần lượt là 6,7% và 6,6%.

Năng suất hai giống lúa trong vụ Đông Xuân 2014 - 2015 khác biệt không có ý nghĩa, chỉ có năng suất lúa ở các thời điểm thu hoạch mới có khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5%. Năng suất lúa đạt cao nhất khi thu hoạch lúa ở 30 ngày sau khi trổ (6,55 tấn/ha) cao hơn 6,0% so với khi thu hoạch lúa ở 26 ngày sau trổ nhưng chỉ tương đương với khi thu hoạc lúa ở 28 và 32 ngày sau khi trổ (đạt 6,49 tấn/ha và 6,34 tấn/ha).


4.1. Kết luận- Năng suất giống lúa OM121 đạt cao nhất khi

thu hoạch lúa vào thời điểm 28 đến 30 ngày sau khi lúa trổ bông trong cả vụ Hè Thu 2014 và vụ Đông Xuân 2014 - 2015. Năng suất trung bình trong vụ Hè Thu 2014 là 4,23 tấn/ha và vụ Đông Xuân 2014 - 2015 là 6,35 tấn/ha.

- Giống lúa OM9915 sẽ bị giảm năng suất khi thu hoạch vào thời điểm 26 ngày sau trổ trong cả vụ Hè Thu 2014 và vụ Đông Xuân 2014 - 2015. Năng suất trung bình trong vụ Hè Thu 2014 là 4,06 tấn/ha và vụ Đông Xuân 2014 - 2015 là 6,43 tấn/ha.

4.2. Đề nghị Nghiên cứu thêm nghiệm thức thời gian thu

hoạch sau 32 ngày sau trổ đối với giống lúa OM9915 để xác định đến thời điểm nào năng suất lúa sẽ giảm.

TÀI LIỆU THAM KHẢONguyễn Văn Bộ, 2016. Phát triển lúa gạo trong bối cảnh

biến đổi khí hậu và hội nhập ở Việt Nam. Trong Hội thảo Quốc gia về Khoa học cây trồng lần thứ hai. Trang 38-49.

Nguyễn Ngọc Đệ, 2011. Giáo trình Cây lúa. Viện Nghiên cứu Phát triển Đồng bằng sông Cửu Long, Trường Đại học Cần Thơ.

De Data. K.S., 1981. Principles and Practices of Rice Production. Page 513-545.

IRRI, 1996. Standard Evaluation System for Rice. International Rice Research Institute, Philippines.

Nangju D. and De Data K.S., 1997. Effect of time of harvest and nitrogen level on yield and grain breakage in transplanted rice. Agron Jour 62, page 468-478.

Surek H. and Beser N., 1996. A Research to Determine The Suitable Rice (Oryza sativa L.) Harvesting Time. Tr. J. of Agriculture and Forestry 22 @ Tubitak, page 391-394.

Nghiệm thứcGiống lúa Trung

bìnhOM121 OM9915

TGTH

26 NST 6,20b 6,17b 6,18b28 NST 6,56a 6,42ab 6,49ab30 NST 6,52a 6,58a 6,55a32 NST 6,11b 6,56a 6,34ab

Trung bình 6,35 6,43F (Giống) nsF (TGTH) *F (Giống TGTH) nsCV (%) 4,5

30


Effect of harvesting time on the yield of two fragrant rice varieties OM121 and OM9915 in aluvial soil, Cuu Long Delta

Nguyen Bao Ho, Mai Nguyet Lan, Huynh Van Nghiep, Pham Ngoc Tu, Le Vinh Thuc

AbstractThe experiments of effect of harvesting time on the grain yield of two fragrant rice varieties OM121 and OM9915 were carried out in aluvial soil, Cuu Long Delta in Summer-Autumn crop - 2014 and Winter-Spring 2014 - 2015 at the CLRRI, Tan Thanh Commune, Thoi Lai District, Can Tho City. The experiment was laid out in completely randomized block design with four replications. The first factor included two rice varieties OM121 (V1) and OM9915 (V2) and the second factor included four harvesting times as 26 days after flowering - DAFs (T1); 28 DAFs (T2); 30 DAFs (T3); 32 DAFs (T4). The results showed that harvesting time on 30 DAFs for OM121 and after 28 DAFs for OM9915 achieved optimum grain yield in Summer - Autumn crop. For getting highest grain yield in Winter - Spring crop, OM121 should be harvested in 28-30 DAFs and OM9915 should be harvested after 28 DAFs. The grain yield in Summer - Autumn crop of OM121 reached 4.02 t.ha-1 at 26 DAFs; 4.29 t.ha-1 at 28 DAFs; 4.49 t.ha-1 at 30 DAFs ; 4.12 t.ha-1 at 21 DAFs. In Winter - Spring crop, these were 6.20 t.ha-1 at 26 DAFs; 6.56 t.ha-1 at 28 DAFs; 6.52 t.ha-1 at 30 DAFs; 6.11 t.ha-1 at 32 DAFs. The grain yield in Summer - Autumn crop of OM9915 attained 3.82 t.ha-1 at 26 DAFs; 4.15t.ha-1 at 28 DAFs; 4.17 t.ha-1 at 30 DAFs ; 4.11 t.ha-1 at 21 DAFs. In Winter - Spring crop, these were 6.17 t.ha-1 at 26 DAFs; 6.42 t.ha-1 at 28 DAFs; 6.58 t.ha-1 at 30 DAFs; 6.56 t.ha-1 at 32 DAFs.Keywords: Harvesting time, rice varieties OM121 and OM9915


Người phản biện: TS. Trịnh Quang KhươngNgày duyệt đăng: 13/3/2018

1 Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm2 Khoa Nông học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI ĐIỂM GIEO ĐẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT CỦA HAI GIỐNG ĐẬU XANH ĐX14 VÀ ĐXVN7

TRONG VỤ ĐÔNG TẠI THANH TRÌ - HÀ NỘINguyễn Ngọc Quất1, Nguyễn Ngọc Lãm2,

Vũ Ngọc Thắng2, Trần Anh Tuấn2, Lê Thị Tuyết Châm2, Nguyễn Thị Ánh1, Nguyễn Trọng Khanh1

TÓM TẮTThí nghiệm đã được tiến hành nhằm đánh giá ảnh hưởng của thời điểm gieo trồng đến sinh trưởng, phát triển và

năng suất của 2 giống đậu xanh ĐX14 và ĐXVN7 trong điều kiện vụ Đông năm 2017 tại Thanh Trì - Hà Nội. Kết quả thí nghiệm cho thấy với 6 thời điểm gieo trồng khác nhau (19/9, 24/9, 29/9, 4/10, 9/10, 14/10) đã ảnh hưởng tới thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, diện tích lá, số cành quả, số quả/cây, số hạt/quả và khối lượng 1000 hạt. Thêm vào đó, năng suất thực thu đạt giá trị cao nhất vào thời điểm gieo 19/9 và có xu hướng giảm dần khi thời điểm gieo trồng muộn trên cả 2 giống đậu xanh ĐX14 và ĐXVN7. Bên cạnh đó, giống ĐX14 cho năng suất thực thu (21,96 tạ/ha)cao hơn giống ĐXVN7 (16,82 tạ/ha) tại thời điểm gieo 19/9.

Từ khóa: Đậu xanh (Vigna radiata), năng suất, sinh trưởng, thời điểm gieo

I. ĐẶT VẤN ĐỀCây đậu xanh [Vigna radiata (L) Wilczek] là một

trong những cây họ đậu quan trọng trong hệ thống canh tác truyền thống của vùng nhiệt đới và vùng ôn đới (Samant, 2014). Đậu xanh có thể được trồng trên nhiều loại đất và điều kiện khí hậu vì nó có khả năng chống chịu khá với hạn hán (Malik et al., 2006).

Đậu xanh được coi là cây thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, cân đối, dễ tiêu và tính thích nghi rộng (Trần Đình Long và ctv.,1998). Tuy nhiên, hiện nay năng suất đậu xanh là thấp hơn so với tiềm năng suất của các giống hiện có. Các yếu tố dẫn đến năng suất đậu xanh đạt thấp đó chính là kỹ thuật canh tác như: chưa lựa chọn được thời gian gieo tối ưu,

31


mật độ khoảng cách chưa hợp lý và công tác chăm sóc và bón phân chưa phù hợp. Trong đó, thời gian gieo trồng thích hợp là yếu tố rất quan trọng (Rana Ahmad Fraz et al., 2006). Thời gian trồng là một trong những yếu tố nông học quan trọng quyết định sự tăng trưởng và phát triển của cây đậu xanh ảnh hưởng đến năng suất thực thu (Asghar et al., 2006). Thời điểm gieo hạt ảnh hưởng đáng kể lên sự phát triển của cây trồng vì sự gián đoạn trong việc gieo trồng xa thời gian tối ưu (Vange and Obi, 2006). Chính vì vậy việc lựa chọn giống và thời điểm gieo hạt thích hợp là rất cần thiết để đạt được năng suất (Jan et al., 2002).

Ở nước ta cây đậu xanh được trồng khắp từ Bắc vào Nam, tùy theo từng vùng miền mà có mùa vụ trồng khác nhau. Vùng Đồng bằng sông Hồng là một trong 7 vùng sinh thái của cả nước, khu vực này có điều kiện tự nhiên rất thuận lợi cho việc thâm canh, xen canh, tăng vụ. Hiện nay trong cơ cấu cây trồng vụ Đông thì cây đậu xanh không được trồng do chưa đánh giá được khả năng thích nghi và thời điểm gieo trồng đậu xanh thích hợp. Tuy nhiên, tiềm năng về không gian và thời gian cho đậu xanh trong vụ Đông là rất lớn và đặc biệt khi có các giống đậu xanh mới có khả năng chống chịu với điều kiện bất thuận. Vì vậy, việc xác định thời điểm gieo trồng thích hợp và tiến tới chọn lựa các giống đậu xanh phù hợp là việc làm rất cần thiết cho việc hình thành vụ trồng mới, đậu xanh vụ Đông.


2.1. Vật liệu nghiên cứuThí nghiệm được tiến hành trên 2 giống đậu xanh

triển vọng ĐX14, ĐXVN7.- Giống ĐX14: Có nguồn gốc từ Hàn Quốc do

Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Đậu đỗ chọn lọc từ năm 2004.

- Giống ĐXVN7: Được chọn tạo từ tổ hợp lai Vĩnh Bảo 1 ˟ 047, do Viện Nghiên cứu Ngô và Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Đậu đỗ chọn tạo từ năm 2007.


2.2.1. Phương pháp bố trí thí nghiệmThí nghiệm được bố trí theo phương pháp Split

- plot (ô chính, ô phụ), với thời điểm gieo là yếu tố chính và giống là yếu tố phụ. Diện tích ô thí nghiệm là 4,85 m2.

Quy trình kỹ thuật chăm sóc: Theo quy trình kỹ thuật canh tác đậu xanh tổng hợp cho các tỉnh phía Bắc (Ban hành kèm theo Quyết định số

252/QĐ-KHNN-KH ngày 14/3/2014 của Giám đốc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam).

2.2.2. Các chỉ tiêu theo dõiTheo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo

nghiệm giá trị canh tác và sử dụng giống đậu xanh QCVN 01-62: 2011/BNNPTNT (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2011).

2.2.3. Phương pháp phân tích số liệuSố liệu được phân tích, xử lý theo chương trình

Excel và phần mềm thống kê sinh học IRRISTAT 5.0.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứuNghiên cứu được thực hiện tại Thanh Trì - Hà

Nội vụ Đông năm 2017.


3.1. Ảnh hưởng của thời điểm gieo đến thời gian sinh trưởng của 2 giống đậu xanh ĐX14, ĐXVN7

Tổng thời gian sinh trưởng, thời gian sinh trưởng sinh lý bị ảnh hưởng đáng kể do ngày gieo trồng (Ihsanullah et al., 2002). Kết quả thí nghiệm cho thấy thời gian sinh trưởng, sinh lý của hai giống đậu xanh có sự khác nhau giữa các thời điểm gieo (Bảng 1).

Bảng 1. Ảnh hưởng của thời điểm gieo đến thời gian sinh trưởng của 2 giống đậu xanh ĐX14, ĐXVN7 (ngày)

Tổng thời gian sinh trưởng có xu hướng dài hơn ở thời điểm gieo muộn, dao động từ 80 - 94 ngày (ĐX14) và 71 - 85 ngày (ĐXVN7). Trong đó, thời gian từ mọc đến ra hoa và từ ra hoa đến thu lần 1 cũng có xu hướng kéo dài khi thời điểm gieo muộn hơn trên cả hai giống đậu. Các thời điểm gieo muộn (4/10 - 14/10) có thời gian từ ra hoa đến thu lần 1

GiốngThời điểm gieo

Gieo - Mọc

Mọc - Ra hoa

Ra hoa - Thu lần 1

TGST

ĐX14

19/9 4 34 32 8024/9 4 34 33 8129/9 4 35 33 834/10 4 36 40 879/10 4 36 43 90

14/10 4 37 48 94

ĐXVN7

19/9 4 31 30 7124/9 4 31 30 7229/9 4 32 31 744/10 4 33 36 799/10 4 34 40 82

14/10 4 35 46 85

32


kéo dài hơn đáng kể so với thời điểm trồng sớm 19/9 là do nhiệt độ thấp hơn ở các thời điểm gieo muộn từ đó làm kéo dài quá trình tích ôn cần thiết cho quá trình ra hoa, đồng thời làm chậm quá trình chín của quả. So sánh giữa hai giống, giống ĐX14 có thời gian sinh trưởng dài hơn so với giống ĐXVN7.

3.2. Ảnh hưởng của thời điểm gieo đến đặc điểm sinh trưởng, phát triển của 2 giống đậu xanh ĐX14, ĐXVN7

Thời gian gieo là một trong những yếu tố nông học quan trọng quyết định sự sinh trưởng và phát triển của cây đậu xanh (Asghar et al., 2006).

Bảng 2. Ảnh hưởng của thời điểm gieo đến đặc điểm sinh trưởng, phát triển của 2 giống đậu xanh ĐX14, ĐXVN7

Kết quả nghiên cứu bảng 2 cho thấy: Chiều cao cây, số cành cấp 1, số lá có xu hướng giảm khi thời điểm gieo muộn dần, đạt giá trị lớn nhất vào thời

điểm 19/9 tương ứng với 71,67 cm (ĐX14); 57,58 cm (ĐXVN7) và 8,4 lá/thân (ĐX14); 7,23 lá/thân (ĐXVN7), ngoại trừ số cành cấp 1 của giống ĐX14 có xu hướng tăng nhẹ ở thời điểm gieo muộn. Bên cạnh đó, đường kính thân giảm ở các thời điểm gieo muộn so với thời điểm gieo sớm (19/9). Điều này được lý giải bởi đậu xanh là cây trồng có nguồn gốc nhiệt đới, chịu sự tác động mạnh mẽ của nhiệt độ. Thời điểm gieo sớm có khoảng thời gian sinh trưởng với nhiệt độ cao hơn so với thời điểm gieo muộn, đặc biệt vào giai đoạn hình thành quả và hạt nên thuận lợi cho sinh trưởng, phát triển (Bảng 2).

3.3. Ảnh hưởng của thời điểm gieo tới diện tích lá của 2 giống đậu xanh ĐX14, ĐXVN7

Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời điểm gieo đến sự phát triển của bộ lá giống đậu xanh ĐX14 và ĐXVN7 được trình bày ở bảng 3.

Bảng 3. Ảnh hưởng của thời điểm gieo đến diện tích lá của 2 giống đậu xanh ĐX14, ĐXVN7

Ghi chú: DTL: diện tích lá; GĐ: giai đoạn; RH: ra hoa, RHR: ra hoa rộ.


Chiều cao cây

(cm)

Số cành cấp 1

Số lá/thân

Đường kính thân (mm)

ĐX14

19/9 71,67 1,37 8,40 8,2824/9 70,40 1,44 8,00 7,9529/9 69,06 1,30 7,67 8,044/10 66,24 1,43 7,43 7,969/10 67,84 1,63 7,33 8,10

14/10 69,49 1,57 6,83 8,20

ĐXVN7

19/9 57,58 1,70 7,23 7,4624/9 57,44 1,60 7,10 7,2329/9 57,43 1,73 6,50 7,324/10 54,81 1,63 6,53 7,459/10 53,39 1,47 6,43 7,04

14/10 54,02 1,53 5,83 7,08CV (%) 4,1 4,4 11,4 4,1

LSD0,05(G&TV) 4,52 0,32 0,55 0,5519/9 64,63 1,54 7,82 7,8724/9 63,92 1,52 7,55 7,5929/9 63,25 1,52 7,09 7,684/10 60,53 1,53 6,98 7,719/10 60,62 1,55 6,88 7,57

14/10 61,76 1,55 6,33 7,64LSD0,05(TV) 1,84 0,14 0,33 0,28

ĐX14 69,12 1,43 7,61 8,09ĐXVN7 55,78 1,63 6,60 7,26LSD0,05(G) 1,84 0,13 0,23 0,23


DTL GĐ. RH

(dm2/cây)

DTL GĐ. RHR

(dm2/cây)

Thu hoạch lần 1

ĐX14

19/9 13,91 15,93 15,0724/9 13,90 15,50 14,8929/9 13,47 15,35 14,874/10 13,38 14,95 14,519/10 13,10 14,86 13,05

14/10 13,01 13,71 12,69

ĐXVN7

19/9 12,07 13,08 12,8124/9 11,84 13,36 11,7929/9 11,22 13,97 11,444/10 11,10 13,27 12,109/10 11,03 12,57 11,66

14/10 10,55 12,29 11,49CV (%) 10,2 9,3 10,8

LSD0,05(G&TV) 2,27 2,34 2,4919/9 12,99 14,51 13,9424/9 12,87 14,43 13,3429/9 12,35 14,66 13,164/10 12,24 14,11 13,319/10 12,07 13,72 12,36

14/10 11,78 13,00 12,09LSD0,05(TV) 2,33 2,76 2,45

ĐX14 13,46 15,05 14,18ĐXVN7 11,30 13,09 11,88LSD0,05(G) 0,93 0,95 1,02

33


Kết quả ở bảng 3 cho thấy: Diện tích lá có xu hướng giảm dần khi thời điểm gieo muộn dần và đạt giá trị lớn nhất ở thời điểm gieo 19/9 trên cả hai giống. Kết quả trên cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu của Trần Thị Thêm và cộng tác viên (2009), nhóm tác giả đã chỉ ra rằng thời điểm gieo muộn trong điều kiện vụ Đông làm giảm diện tích lá cây đậu biếc. Sự giảm diện tích lá trên cả ba giai đoạn của hai giống đậu xanh khi thời điểm gieo muộn dần là do sự giảm về số lá và sự hư hại lá trên cùng do tác động của nhiệt độ thấp. Giống đậu xanh ĐX14 có diện tích lá cao hơn giống đậu xanh ĐXVN7 và có sự sai khác đáng kể (P<0,05) về diện tích của hai giống.

3.4. Ảnh hưởng của thời điểm gieo đến khả năng chống đổ và mức độ nhiễm sâu bệnh của 2 giống đậu xanh ĐX14, ĐXVN7

Kết quả nghiên cứu tác động của 6 thời điểm gieo đến khả năng chống đổ và mức độ gây hại của sâu, bệnh trong điều kiện vụ Đông cho thấy: Thời điểm trồng khác nhau không có ảnh hưởng tới khả năng chống đổ của cả hai giống (Bảng 4). Tuy nhiên, mức độ sâu, bệnh lại có sự khác biệt giữa các thời điểm gieo. Thời điểm gieo 19/9 - 24/9 bệnh đốm nâu, bệnh phấn trắng đều có mức nhiễm nhẹ, riêng giống ĐXVN7 hầu như không nhiễm bệnh phấn trắng (điểm 1). Sang đến các thời điểm sau mức độ nhiễm bệnh có xu hướng tăng lên và đạt cao nhất ở thời điểm gieo muộn 14/10 (điểm 4, điểm 5). Điều nay là do ở các thời điểm gieo muộn nhiệt độ thấp (biến động từ 18,1 - 22,7ºC) và độ ẩm không khí cao (70 - 71%) rất thuận lợi cho bệnh phấn trắng và đốm nâu phát triển. Trong khi đó mức độ sâu hại lại có chiều hướng ngược lại, khi mức độ gây hại của sâu đục quả, sâu cuốn lá được ghi nhận cao nhất ở thời điểm gieo sớm 19/9 trên cả hai giống đậu xanh. Nguyên nhân chính đó là yếu tố nhiệt độ, khi thời điểm gieo sớm nhiệt độ cao hơn nên thuận lợi cho sâu cuốn lá, đục quả phát triển.

3.5. Ảnh hưởng của thời điểm gieo đến các yếu tố cấu thành năng suất của 2 giống đậu xanh ĐX14, ĐXVN7

Các yếu tố cấu thành năng suất như số quả/cây, số hạt/quả, khối lượng 1000 hạt bị ảnh hưởng đáng kể bởi ngày gieo (Ihsanullah et al., 2002). Kết quả thí nghiệm thu được ở bảng 5 cho thấy: Số quả/cây,số hạt/quả, số cành quả/cây, chiều dài quả có xu hướng giảm và sai khác ở mức xác suất (P<0,05) khi thời điểm gieo muộn dần. Trong khi đó, khối lượng 1000 hạt có xu hướng tăng lên từ thời điểm 19/9 đến 9/10 sau đó lại giảm ở thời điểm 14/10.

Bảng 4. Ảnh hưởng của thời điểm gieo đến khả năng chống đổ và mức độ nhiễm sâu bệnh

của 2 giống đậu xanh ĐX14 và ĐXVN7

Bảng 5. Ảnh hưởng của thời điểm gieo đến các yếu tố cấu thành năng suất 2 giống đậu xanh ĐX14 và ĐXVN7


Bệnh đốm nâu

(điểm)

Bệnh phấn trắng

(điểm)

Sâu đục quả(%)

Sâu cuốn

lá(%)

Chống đổ

(điểm)

ĐX14

19/9 3 2 1,6 3,0 124/9 3 2 1,4 2,5 129/9 3 2 1,4 2,8 14/10 3 3 1,2 2,0 19/10 5 4 1,2 1,6 1

14/10 5 5 1,0 1,5 1

ĐXVN7

19/9 3 1 1,4 2,8 124/9 3 1 1,3 2,2 129/9 3 2 0,8 3,0 14/10 3 3 0,6 2,1 19/10 5 4 0,6 2,0 1

14/10 5 4 0,5 1,7 1


Số quả/cây

(quả)

Số hạt/quả

(hạt)

Khối lượng 1000 hạt (g)

Số cành quả/cây

(cành)

Chiều dài quả (cm)

ĐX14

19/9 19,8 14,1 65,40 6,03 11,4324/9 19,2 14,1 65,13 6,13 11,0029/9 18,1 13,9 66,57 5,77 10,964/10 16,4 13,4 66,37 6,23 10,999/10 11,8 13,3 67,10 5,73 10,88

14/10 10,3 11,1 61,30 4,89 9,63

ĐXVN7

19/9 21,8 13,5 52,27 5,33 10,3924/9 21,5 13,1 53,23 5,73 10,3029/9 21,3 13,5 53,97 5,30 10,204/10 19,1 13,2 53,40 5,13 10,009/10 14,2 13,4 60,17 4,53 9,80

14/10 12,3 11,8 54,90 4,00 8,61CV (%) 6,4 3,1 3,7 5,8 1,9

LSD0,05(G&TV) 1,93 0,74 0,39 0,57 0,3519/9 20,8 13,8 58,84 5,68 10,9124/9 20,4 13,6 59,18 5,93 10,6529/9 19,7 13,7 60,27 5,54 10,584/10 17,8 13,3 59,89 5,68 10,509/10 13,0 13,4 63,64 5,13 10,34

14/10 11,3 11,5 58,10 4,45 9,12LSD0,05(TV) 1,51 0,32 0,25 0,61 0,36

ĐX14 15,93 13,32 65,31 5,80 10,82ĐXVN7 18,37 13,08 54,66 5,00 9,88LSD0,05(G) 0,79 0,30 0,16 0,23 0,14

34


Điều này có thể là do độ ẩm tăng lên thuận lợi thuận lợi tích lũy chất khô quả nhưng tại thời điểm 14/10 sự tác động của nhiệt độ thấp ở cuối vụ lại ngăn cản quá trình đó. Sự khác nhau về giống đối với các chỉ tiêu năng suất là sai khác có ý nghĩa ở mức xác suất (P<0,05). Giống ĐX14 luôn cho các giá trị cao hơn so với giống ĐXVN7, ngoại trừ số quả/cây. Thời điểm gieo 19/9 là thời điểm thích hợp cho tổng số quả/cây cao nhất và đạt 19,8 quả/cây (ĐX14), 21,8 quả/cây (ĐXVN7).

3.6. Ảnh hưởng của thời điểm gieo đến năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của 2 giống đậu xanh ĐX14, ĐXVN7

Thời điểm gieo khác nhau đã ảnh hưởng tới năng suất cây trồng (Ihsanullah et al., 2002). Kết quả thí nghiệm chỉ ra rằng năng suất thực thu, năng suất lý thuyết của hai giống đậu xanh có xu hướng giảm khi thời điểm gieo muộn dần và giảm đáng kể (P<0,05) ở thời điểm gieo muộn từ 4 - 14/10 (Bảng 6).

Bảng 6. Ảnh hưởng của thời điểm gieo đến năng suất thực thu, năng suất lý thuyết của 2 giống đậu xanh ĐX14 và ĐXVN7 trong vụ Đông (tạ/ha)

Năng suất đậu xanh đạt cao nhất 21,96 tạ/ha (ĐX14) ở thời điểm 19/9 và thấp nhất 5,45 tạ/ha (ĐXVN7) ở thời điểm 14/10. Thời điểm gieo 19/9 cho năng suất cao nhất trên cả hai giống 21,96 tạ/ha (ĐX14); 16,82 tạ/ha (ĐXVN7) và giống ĐX14 luôn cho năng suất cao hơn giống ĐXVN7. Năng suất đậu xanh giảm ở thời điểm gieo muộn là do nhiệt độ thấp dần khi chuyển từ tháng 11 sang tháng 12 (nhiệt độ trung bình biến động từ 22,7 - 18,1ºC) đã ảnh hưởng tỷ lệ đậu quả và quá trình hình thành quả và hạt. Điều này là do sự bất thuận của điều kiện khí hậu ở các thời điểm gieo muộn.

IV. KẾT LUẬNThời điểm gieo trồng đã ảnh hưởng đáng kể tới

sinh trưởng, phát triển và năng suất của hai giống đậu xanh ĐX14, ĐXVN7. Các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển và năng suất của cả hai giống đậu xanh có xu hướng giảm khi kéo dài thời gian gieo trồng. Thời điểm gieo 19/9 cho năng suất cao nhất trên cả hai giống ĐX14 (21,96 tạ/ha) và ĐXVN7 (16,82 tạ/ha). Điều này cho thấy rằng ngày gieo 19/9 là thời điểm thích hợp cho sự sinh trưởng, phát triển và năng suất của hai giống đậu xanh trong điều kiện vụ Đông. Trong hai giống thí nghiệm, giống ĐX14 cho năng suất cao hơn đáng kể so với giống ĐXVN7. Kết quả thí nghiệm cũng cho thấy, trong canh tác thời điểm gieo trước ngày 25/9 sẽ thuận lợi cho việc tạo năng suất đậu xanh và giống ĐX14 là một lựa chọn phù hợp để cho năng sất cao.

TÀI LIỆU THAM KHẢOBộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2011. QCVN

01-62: 2011/BNNPTNT. Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống đậu xanh.

Trần Đình Long, Lê Khả Tường, 1998. Cây đậu xanh. NXB Nông Nghiệp. Hà Nội.

Trần Thị Thiêm, Chu Anh Tiệp, Thiều Thị Phong Thu, 2009. Ảnh hưởng của thời vụ đến sinh trưởng và năng suất chất xanh của cây đậu biếc (Clitoria ternatea L.) trong điều kiện Đông tại Gia Lâm, Hà Nội. Tạp chí Khoa học và Phát triển, 7(3): 239-244.

Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, 2014. Quyết định số 252/QĐ-KHCN ngày 14/3/2014 của Giám đốc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam. Quy trình kỹ thuật canh tác đậu xanh tổng hợp cho các tỉnh phía Bắc.

Asghar A, Chaudhry AM, Tanveer A, 2006. Response of mung bean (Vagina radiata L.) genotypes to rhizobia culture. Pakistan Journal of Agricultural Sciences, 37: 1-2.

Giống Thời điểm gieo

Năng suất lý thuyết (tạ/ha)

Năng suất thực thu (tạ/ha)

ĐX14

19/9 36,43 21,9624/9 35,45 19,4929/9 33,58 18,874/10 29,23 17,89/10 21,06 8,09

14/10 13,97 5,89

ĐXVN7

19/9 30,69 16,8224/9 30,2 16,3529/9 31,06 16,194/10 26,81 11,779/10 22,90 6,38

14/10 15,94 5,45CV (%) 7,2

LSD0,05(G&TV) 1,7719/9 33,56 19,3924/9 32,83 17,9229/9 32,32 17,534/10 28,02 14,799/10 21,98 7,24

14/10 14,96 5,67LSD0,05(TV) 1,47

ĐX14 28,29 15,35ĐXVN7 26,27 11,23LSD0,05(G) 0,72

35


Ihsanullah, Amanullah Jan, Fazal Hayat Taj, Ijaz Ahmad Khan and Naeem Khan, 2002. Effect of Sowing Dates on Yield and Yield Components of Mashbean Varieties. Asian Joumal of Plant Sciences, 1: 622-624.

Jan A, Taj FH, Khan IA, Khan N, 2002. Effect of sowing dates on yield and yield components of Mashbean varieties. Asian Journal of Plant Sciences.

Malik, A., Fayyaz-Ul-Hassan, A., Abdul Wahieed, A., Qadir, G. and Asghar, R, 2006. Interactive effects of irrigation and phosphorus on green gram (Vigna radiata L.). Pakistan J. Bot., 38(4): 1119-1126.

Rana Ahmad Fraz, Javaid Iqbal and Muhammad Ahmad Alias Haji Ahmad, 2006. Effect of Sowing Dates and Planting Patterns on Growth and Yield of Mungbean (Vigna radiataL.) cv. M-6. Int. J. Agri. Biol., 8(3).

Samant, T.K., 2014. Evaluation of growth and yield parameters of green gram (Vigna radiata L.). Agric Update, 9(3): 427-430.

Vange T, Obi IU, 2006. Effect of planting date on some agronomic traits and grain yield of upland rice varieties at Makurdi, Benue State, Nigeria. Journal of Sustainable Development and Agricultural Environment, 2: 1-9.


Người phản biện: PGS. TS. Ninh Thị PhípNgày duyệt đăng: 13/3/2018

Effect of sowing time on growth and yield of two mungbean varieties DX14 and DXVN7 in Winter season at Thanh Tri - Hanoi

Nguyen Ngoc Quat, Nguyen Ngoc Lam, Vu Ngoc Thang, Tran Anh Tuan, Le Thi Tuyet Cham,

Nguyen Thi Anh, Nguyen Trong KhanhAbstractAn experiment was carried out to study the effect of sowing time on growth, development and yield of two mungbean varieties DX14 and DXVN7 in Winter season under field conditions of Thanh Tri - Hanoi. The result showed that all six sowing times (19/9, 24/9, 29/9, 4/10, 9/10, 14/10) affected the duration from sowing to harvesting, plant height, leaf area, number of branch, number pods/plant, number seed/pod, and weight of 1000 seeds. In addition, the highest value of grain yield was observed in the sowing time at 19/9 and grain yield decreased with increasing late sowing time in both two mungbean varieties. The grain yield of DX14 (21.96 quintals/ha) is higher than that of DXVN7 (16.82 quintals/ha) in the sowing time at 19/9.Keywords: Mungbean (Vigna radiata), yield, growth, sowing time

1 Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam2 Viện Khoa học kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên

ẢNH HƯỞNG CỦA NẤM VÀ TUYẾN TRÙNG ĐẾN BỆNH VÀNG LÁ, THỐI RỄ Ở CÂY CÀ PHÊ VỐI TRÊN CÁC NỀN LUÂN CANH KHÁC NHAU TẠI TÂY NGUYÊN

Tạ Hồng Lĩnh1, Nguyễn Văn Tuất1, Nguyễn Văn Viết1, Trương Hồng2, Nguyễn Xuân Hòa2

TÓM TẮTNghiên cứu về nấm và tuyến trùng ảnh hưởng đến bệnh vàng lá và bệnh thối rễ được thực hiện ở Tây Nguyên

từ năm 2014 đến năm 2015. Kết quả đã xác định được hai loài tuyến trùng Pratylenchus coffeae và Meloidogyne incognita là tác nhân gây ra hiện tượng vàng lá, thối rễ trên cây cà phê, đặc biệt khi Pratylenchus coffeae > 500 tuyến trùng/ 5 g rễ sẽ gây hiện tượng vàng lá, thối rễ. Nấm Fusarium oxysporum là loài nấm chính gây hại bộ rễ cà phê và xuất hiện phổ biến trong rễ cà phê, trong khi đó các loài nấm Rhizoctonia spp., Phytophthora spp. không xâm nhiễm và gây hại bộ rễ cây cà phê trong cùng điều kiện thí nghiệm. Sự tương tác giữa mật độ bào tử nấm Fusarium spp. (tối thiểu 103 bào tử nấm) với 3.000 tuyến trùng/1 kg đất cũng có thể gây ra bệnh vàng lá, thối rễ trên cả 4 nền luân canh khác nhau.

Từ khóa: Lây nhiễm, tuyến trùng, nấm, vàng lá, thối rễ

36


I. ĐẶT VẤN ĐỀHiện nay, việc tái canh cây cà phê ở Tây Nguyên

nói chung, đặc biệt là việc trồng ngay trên đất cà phê già cỗi đang là vấn đề nan giải và vô cùng khó khăn cho người trồng cà phê cũng như đối với ngành cà phê Việt Nam, khi mà diện tích cà phê cần tái canh ngày càng gia tăng. Những hạn chế nổi bật đang được quan tâm hiện nay đó là hầu hết các vườn cà phê sau tái canh đều phát triển không ổn định, cây cà phê còi cọc, lá bị vàng, rễ cọc, rễ tơ bị thối khiến cho cây phát triển kém và có thể chết sau khi trồng 2 - 3 năm, cá biệt có vườn cây tái canh bị chết tới 90% gây thiệt hại lớn tại các nông hộ, cơ sở kinh doanh và sản xuất cà phê.

Việc xác định nguyên nhân gây chết cà phê tái canh cũng đã được tiến hành, các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước cho thấy có nhiều loài sinh vật gây hại cà phê như tuyến trùng, nấm, rệp sáp, mối,… (Nguyễn Ngọc Châu, 2003). Ngoài ra, chế độ dinh dưỡng và biện pháp canh tác cũng ảnh hưởng tới hiện tượng vàng lá, chết cây cà phê. Tuy nhiên, trong khuôn khổ nghiên cứu này chỉ đề cập đến ảnh hưởng tương tác giữa tuyến trùng và nấm đến vàng lá chết cây phục vụ cho việc khuyến cáo tái canh cà phê tại Tây Nguyên có hiệu quả.


2.1. Vật liệu nghiên cứu- Cây giống cà phê thực sinh từ hạt lai đa dòng

TRS1 (< 1 năm tuổi), hoàn toàn sạch bệnh, không bị dị tật, không cong rễ.

- Nguồn tuyến trùng lây nhiễm được thu thập từ rễ và đất cây cà phê ở các vườn bị bệnh vàng lá, thối rễ nặng, có triệu chứng điển hình.

- Nguồn nấm lây nhiễm được phân lập từ rễ cây và đất cà phê bị bệnh.

2.2. Phương pháp nghiên cứu- Phân tích tuyến trùng theo phương pháp lọc

(Maceration - sieving method) và ly trích tuyến trùng từ đất sử dụng phễu Baermann (Baermann funnel techniques) (Hooper, 1986).

- Phân lập các loài nấm trong đất theo phương pháp pha loăng đất (soil dilution plate technique) của Lester W. Burgess và cộng tác viên (2009).

- Phương pháp nhân nuôi tuyến trùng: i) Trồng cà chua để làm nguồn thức ăn cho tuyến trùng Meloidogyne incognita. Khử trùng đất (điều kiện

121oC; 1,5 atm; 30 phút), cho vào các chậu hoặc ô thí nghiệm có diện tích 1 m2/ô trong nhà lưới. Gieo cà chua và lây nhiễm tuyến trùng Meloidogyne incognita đã khử trùng vào và nhân nuôi; ii) Tuyến trùng Pratylenchus coffeaeđược nhân nuôi trên cà rốt (D.L. Coyne, O. Adewuyi and E. Mbiru, 2014): miếng cà rốt dày 2 - 4 mm từ củ cà rốt cắt trước đó, rửa sạch, nhúng trong ethanol 95 % sau đó được hơ qua lửa, được đặt trong đĩa Petri nhỏ. Tuyến trùng được đặt ở rìa bên cạnh của miếng cà rốt.

- Phương pháp chuẩn bị nguồn nấm bệnh: i) Nguồn nấm bệnh được phân lập từ rễ cây cà phê bị bệnh; ii) Lây bệnh nhân tạo trên cây cà phê lá sò để test nhanh xác định loài nấm nào gây bệnh theo nguyên tắc Koch tại cùng một địa điểm là Viện Khoa học kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên để đồng nhất về điều kiện; Isolates nào có độc tính cao nhất thì phân lập từ cây lá sò bị bệnh (bệnh phát triển nhanh nhất và mức độ bệnh cao nhất) để chọn nguồn nấm lây nhân tạo.

- Lây bệnh nhân tạo hỗn hợp tuyến trùng và nấm: Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ, mỗi ô cơ sở 12 cây, nhắc lại 3 lần. Trồng các cây cà phê trong điều kiện đất đã khử trùng đất ở điều kiện 1210C, 1 atm, 30 phút. Kích thước bầu 13 ˟ 23 cm.

- Phương pháp xử lý số liệu: Số liệu được xử lý theo chương trình Statistic 8.2, Excel 2010 và SAS 9.1.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứuThí nghiệm được tiến hành trong nhà lưới thuộc

Viện Khoa học kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên từ năm 2014 đến năm 2015.


3.1. Tỷ lệ vàng lá và thối rễ cây cà phê Thí nghiệm đã được tiến hành với số lượng 3000

tuyến trùng/1 kg đất cây cà phê (đất cây cà phê được lấy từ ruộng trồng cà phê tái canh ngay sau nhổ bỏ cà phê 6 tháng, luân canh 1 năm và luân canh 2 năm, 3 năm). Sau đó tiếp tục lây nhiễm các loài nấm khác nhau để xác định mức độ tương tác giữa nấm và tuyến trùng gây ra triệu chứng vàng lá, chết cây.

Trước khi lây nhiễm, cây cà phê giống được chuẩn bị sạch bệnh, không bị nhiễm tuyến trùng và nấm bệnh, tuy nhiên vẫn quan sát thấy một số rễ cà phê (7,26 - 12,79%) bị các vết thối đầu rễ là do tác động của quá trình ươm giống và chăm sóc cây con (Bảng 1).

37


Qua bảng 1 cho thấy: Tỷ lệ vàng lá cũng như u sưng và thối rễ cà phê tăng lên rất cao sau 3 và 6 tháng lây nhiễm tuyến trùng và nấm bệnh ở các công thức thí nghiệm, dao động từ 0 - 33,33% (đối với triệu chứng vàng lá) và từ 11,91 -67,91% (đối với u sưng và thối). Kết quả cho thấy đã có sự xâm nhiễm của tuyến trùng và nấm bệnh gây ra hiện tượng vàng lá và thối rễ ở các công thức thí nghiệm đặc biệt chỉ với 103 bào tử nấm Fusarium spp. tương tác lây nhiễm với 3.000 con tuyến trùng/1 kg đất cũng có thể gây ra bệnh vàng lá thối rễ trên bất kỳ nền luân canh nào (cả 4 nền luân canh). Kết luận này cũng trùng với kết quả nghiên cứu của Cù Thị Dần và Trần Ngô Tuyết Vân (2016). Tuy nhiên, chênh lệch về mức độ tăng

tỷ lệ bệnh vàng lá là không nhiều (16,67 - 33,33%) ở các công thức thí nghiệm thể hiện trên cả 4 nền đất luân canh khác nhau.

Kết quả so sánh trong từng yếu tố công thức ở từng yếu tố thí nghiệm tại bảng 2 chỉ ra rằng sự chênh lệch về mức độ tăng tỷ lệ vàng lá của cây cà phê là nhỏ (18,75 - 22,92%) trên cả 3 yếu tố thí nghiệm. Điều này cho thấy các yếu tố công thức như các loài nấm, mật độ hoặc nền luân canh không cho thấy có sự khác biệt lớn về tỷ lệ vàng lá của cây cà phê trong từng yếu tố thí nghiệm. Mức độ tăng về tỷ lệ u sưng và thối rễ cà phê cao nhất (42,50%) ở nền đất bỏ hóa 6 tháng.

Bảng 1. Tỷ lệ vàng lá và thối rễ cà phê sau lây nhân tạo nấm trên nền lây 3000 tuyến trùng/1 kg đất

Ghi chú: VL: Vàng lá; US + T: U sưng và thối; F: Fusarium spp.; R: Rhizoctonia spp.; P: Phytophthora spp.; Mức độ tăng: được so sánh tại thời điểm sau lây nhiễm 6 tháng với trước lây nhiễm; 3000 tuyến trùng bao gồm: 60% Pratylenchus coffeae và 40% Meloidogyne incognita

Nềnluâncanh

Mậtđộ bào tử

nấm

Loài nấm

Trước lây nhiễm

Sau lây nhiễm3 tháng

Sau lây nhiễm6 tháng

Mức độ tăng sau 6 tháng

VL US+T VL US+T VL US+T VL US+T

6 tháng

103

F+R+P 0 11,68 2,78 30,96 16,67 45,32 16,67 33,64F+R 0 10,24 2,78 27,02 33,33 45,45 33,33 35,21F 0 9,26 5,55 16,08 16,67 35,87 16,67 26,61

106

F+R+P 0 7,26 5,55 14,10 16,67 44,87 16,67 37,61F+R 0 9,65 2,78 22,58 33,33 37,78 33,33 28,13F 0 11,56 5,55 23,22 16,67 45,71 16,67 34,15

1 năm

103

F+R+P 0 12,79 0,00 32,76 16,67 30,16 16,67 17,37F+R 0 11,48 2,78 22,05 33,33 22,16 33,33 10,68F 0 11,37 2,78 29,05 16,67 27,67 16,67 16,30

106

F+R+P 0 11,57 2,78 14,98 16,67 52,61 16,67 41,04F+R 0 9,25 2,78 13,42 16,67 32,16 16,67 22,91F 0 9,95 2,78 22,30 16,67 33,18 16,67 23,23

2 năm

103

F+R+P 0 10,94 2,78 26,08 16,67 41,19 16,67 30,25F+R 0 12,66 0,00 23,30 16,67 22,19 16,67 9,53F 0 7,73 2,78 31,18 33,33 28,54 33,33 20,81

106

F+R+P 0 11,92 2,78 23,95 16,67 22,12 16,67 10,20F+R 0 10,34 2,78 16,45 16,67 35,76 16,67 25,42F 0 7,97 2,78 20,88 16,67 22,78 16,67 14,81

3 năm

103

F+R+P 0 11,00 0,00 20,95 33,33 19,87 33,33 8,87F+R 0 11,20 2,78 27,22 16,67 22,17 16,67 10,97F 0 10,24 2,78 11,91 16,67 43,11 16,67 32,87

106

F+R+P 0 11,28 2,78 34,99 33,33 43,23 33,33 31,95F+R 0 11,77 2,78 19,93 16,67 67,91 16,67 56,14F 0 9,33 5,55 17,90 16,67 32,16 16,67 22,83

38


3.2. Mật độ tuyến trùng trong đất và rễ cà phêTrước khi lây nhiễm cây cà phê giống được chuẩn

bị sạch bệnh và không bị nhiễm tuyến trùng, tuy nhiên chỉ sau 3 tháng lây nhiễm tuyến trùng và trồng trên các nền đất luân canh khác nhau cho thấy tuyến trùng Pratylenchus coffea xâm nhiễm vào rễ từ 348 - 1008 con/5 g rễ, tuyến trùng Meloidogyne incognita xâm nhiễm vào rễ từ 64 - 396 con/5 g rễ. Mật độ 2 loài tuyến trùng này tiếp tục tăng lên rất cao tại thời điểm 6 tháng sau lây nhiễm ở các công thức thí nghiệm, đặc biệt tuyến trùng Pratylenchus coffea chiếm số lượng lớn trong rễ từ 544 - 7472 con/5 g rễ. Thông qua kết quả phân tích mẫu rễ và mẫu đất kết hợp với quan sát hình thái cây cà phê cho thấy với lượng tuyến trùng Pratylenchus coffea ký sinh > 500 con/5 g rễ ở tất cả các công thức có thể gây ra hiện tượng thối rễ và ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây cà phê.

Thông qua bảng 3 cũng cho thấy với mức tương tác lây nhiễm tuyến trùng với lượng 3.000 con/1 kg đất thì tuyến trùng đã xâm nhiễm gây bệnh thối rễ cà phê con trên cả 4 nền luân canh.

Thí nghiệm về mật độ tuyến trùng trong đất và rễ cà phê theo các yếu tố thí nghiệm trên nền lây 3000 tuyến trùng/1 kg đất cho thấy có sự chệnh lệch lớn về mật độ 2 loài tuyến trùng ở từng yếu tố thí nghiệm sau 3 - 6 tháng lây nhiễm. Kết quả được thể hiện ở bảng 4.

Kết quả bảng 4 cũng cho thấy mật độ tuyến trùng (bao gồm cả Pratylenchus coffea và Meloidogyne incognita) trong rễ cây cà phê rất cao (> 582 con/5 g rễ)

sau 3 tháng lây nhiễm và (> 1408 con/5 g rễ) sau 6 tháng lây nhiễm ở tất cả các yếu tố công thức thí nghiệm. Như vậy sự xuất hiện của cả 2 loài tuyến trùng Pratylenchus coffea và Meloidogyne incognita với mật độ cao trong rễ chứng tỏ chúng là nguyên nhân gây nên hiện tượng vàng lá thối rễ cà phê tái canh.

3.3. Mật độ và tần suất xuất hiện nấm trong đất và rễ cà phê

Sáu tháng sau khi lây nhiễm, những kết quả phân tích nấm cho thấy sự xuất hiện của nấm Fusarium spp. trong đất với những mật độ bào tử chênh lệch lớn giữa các công thức thí nghiệm (từ 300 đến 9500 cfu/g đất). Mật độ bào tử nấm Rhizoctonia spp. rất thấp trong đất ở các công thức thí nghiệm (chỉ từ 0 đến 1600 cfu/g đất) và ngay cả một số công thức có nhiễm Rhizoctonia spp. nhưng lại không thấy sự xuất hiện của chúng trong đất sau 6 tháng lây nhiễm. Kết quả được thể hiện ở bảng 5.

Trong rễ cà phê chỉ thấy sự hiện diện phổ biến của nấm Fusarium spp., rất ít thấy Rhizoctonia spp., và không thấy sự xuất hiện của Phytophthora spp. Như vậy có thể thấy 2 loài nấm Rhizoctonia spp. và Phytophthora spp. mặc dù được nhiễm vào bầu đất cây cà phê giống trước khi trồng trên các nền luân canh khác nhau, nhưng hầu như không thể nhiễm và tấn công gây hại bộ rễ cây cà phê ở tất cả các công thức thí nghiệm. Do đó, trong thí nghiệm này chỉ có nấm Fusarium spp. được coi là tác nhân làm hại bộ rễ cà phê gây nên hiện tượng vàng lá, thối rễ.

Bảng 2. Tỷ lệ vàng lá và thối rễ cà phê theo các yếu tố thí nghiệm (%) trên nền lây 3000 tuyến trùng/1 kg đất

Ghi chú: VL: Vàng lá; US+T: U sưng và thối; F: Fusarium spp.; R: Rhizoctonia spp.; P: Phytophthora spp.; Mức độ tăng: được so sánh tại thời điểm sau lây nhiễm 6 tháng với trước lây nhiễm; 3000 tuyến trùng bao gồm: 60% Pratylenchus coffeae và 40% Meloidogyne incognita

Yếu tốthí nghiệm

Yếu tốcông thức

Trước lây nhiễm Sau lây nhiễm3 tháng

Sau lây nhiễm6 tháng Mức độ tăng

VL US+T VL US+T VL US+T VL US+T

Loài nấmF+R+P 0,00 11,06 2,43 24,85 20,83 37,42 20,83 26,37F+R 0,00 10,82 2,43 21,50 22,92 35,70 22,92 24,88F 0,00 9,68 3,82 21,56 18,75 33,63 18,75 23,95

Mật độ103 0,00 10,88 2,31 24,88 22,22 31,98 22,22 21,09106 0,00 10,15 3,47 20,39 19,44 39,19 19,44 29,04

Nền luân canh

6 tháng 0,00 9,94 4,17 22,33 22,22 42,50 22,22 32,561 năm 0,00 11,07 2,31 22,43 19,44 32,99 19,44 21,922 năm 0,00 10,26 2,31 23,64 19,44 28,76 19,44 18,503 năm 0,00 10,80 2,78 22,15 22,22 38,08 22,22 27,27

39


Bảng 3. Mật độ tuyến trùng trong đất và rễ cà phê trên nền lây 3000 tuyến trùng/1 kg đất

Ghi chú: Pra: Pratylenchus coffea; Mel: Meloidogyne incognitaa; F: Fusarium spp.; R: Rhizoctonia spp.; P: Phytophthora spp.; 3000 tuyến trùng bao gồm: 60% Pratylenchus coffeae và 40% Meloidogyne incognita.

Nềnluân canh

Mật độbào tử nấm

Loài nấm

Sau lây nhiễm 3 tháng Sau lây nhiễm 6 thángTrong rễ

(con/5 rễ)Trong đất

(con/100 g đất)Trong rễ


(con/100 g đất)Pra Mel Pra Mel Pra Mel Pra Mel

6 tháng

103

F+R+P 878 64 186 40 4,016 0 216 56F+R 976 80 56 40 1,824 0 128 128F 480 68 58 68 1360 0 200 64

106

F+R+P 796 160 68 32 3680 0 160 16F+R 896 208 168 32 3120 0 16 8F 708 96 182 24 6704 64 328 112

1 năm

103

F+R+P 1008 248 132 48 1168 0 40 0F+R 442 152 168 24 1312 0 288 8F 868 124 148 48 2288 0 128 72

106

F+R+P 688 160 142 56 3344 304 56 0F+R 792 248 96 40 2224 0 136 48F 842 286 124 24 672 352 128 24

2 năm

103

F+R+P 788 136 124 48 3024 0 192 32F+R 348 168 188 24 1328 16 320 32F 968 108 142 8 4912 0 960 24

106

F+R+P 728 168 164 32 7472 0 248 8F+R 388 156 168 16 544 0 40 16F 686 396 136 16 7120 0 424 0

3 năm

103

F+R+P 868 104 96 24 4496 0 152 40F+R 464 288 122 8 1520 0 320 0F 684 268 98 24 1424 0 688 40

106

F+R+P 524 152 68 28 1184 0 80 16F+R 646 132 124 16 1216 0 648 16F 862 280 96 32 1744 0 264 32

Bảng 4. Mật độ tuyến trùng trong đất và rễ cà phê theo các yếu tố thí nghiệm trên nền lây 3000 tuyến trùng/1 kg đất

Ghi chú: Pra: Pratylenchus coffea; Mel: Meloidogyne incognita; F: Fusarium spp.; R: Rhizoctonia spp.; P: Phytophthora spp.; 3000 tuyến trùng bao gồm: 60% Pratylenchus coffeae và 40% Meloidogyne incognita.



Sau lây nhiễm 3 tháng Sau lây nhiễm 6 thángTrong rễ


(con/100 g đất)Trong rễ


(con/100 g đất)Pra Mel Pra Mel Pra Mel Pra Mel

Loài nấmF+R+P 785 149 123 39 3047 38 143 21F+R 582 167 136 25 1408 2 237 32F 762 203 123 31 3278 52 390 46

Mật độ103 714 151 127 34 1903 1 303 41106 705 195 128 29 3252 60 211 25

Nền luân canh

6 tháng 789 113 120 39 2478 11 175 641 năm 757 203 135 40 1835 109 129 252 năm 618 172 154 24 4067 3 364 193 năm 675 204 101 22 1931 0 359 24

40


Bảng 5. Mật độ và tần suất xuất hiện nấm trong đất và rễ cà phê trên nền lây 3000 tuyến trùng/1 kg đất

Ghi chú: F. o: Fusarium oxysporum; F. s: Fusarium solani; F: Fusarium spp.; R: Rhizoctonia spp.; P: Phytophthora spp.;3000 tuyến trùng bao gồm: 60% Pratylenchus coffeae và 40% Meloidogyne incognita.

Nền luâncanh

Mật độ bào tửnấm

Loài nấmMật độ bào tử nấm

trong đất (cfu/g)Tỷ lệ nấm xuất hiện

trong rễ (%)F R F. o F. s R P

6 tháng

103

F+R+P 1200 500 14,29 7,14 0,00 0,00F+R 450 200 14,29 0,00 42,86 0,00F 2500 300 28,57 0,00 0,00 0,00

106

F+R+P 300 700 0,00 0,00 0,00 0,00F+R 800 500 28,57 0,00 7,14 0,00F 750 300 28,57 0,00 0,00 0,00

1 năm

103

F+R+P 2000 0 28,57 0,00 0,00 0,00F+R 850 300 35,71 0,00 0,00 0,00F 1300 0 21,43 0,00 0,00 0,00

106

F+R+P 2000 100 0,00 0,00 0,00 0,00F+R 9500 200 14,29 0,00 0,00 0,00F 800 500 7,14 0,00 0,00 0,00

2 năm

103

F+R+P 1300 700 35,71 0,00 0,00 0,00F+R 1500 1600 21,43 0,00 0,00 0,00F 1250 0 0,00 7,14 0,00 0,00

106

F+R+P 1100 700 28,57 0,00 0,00 0,00F+R 1300 500 7,14 0,00 7,14 0,00F 900 0 14,29 0,00 0,00 0,00

3 năm

103

F+R+P 1600 0 0,00 0,00 0,00 0,00F+R 900 1600 21,43 0,00 0,00 0,00F 1150 0 7,14 7,14 0,00 0,00

106

F+R+P 900 700 0,00 0,00 0,00 0,00F+R 1200 900 42,86 0,00 7,14 0,00F 1300 600 0,00 7,14 0,00 0,00

Bảng 6. Mật độ và tần suất xuất hiện nấm trong đất và rễ cà phê theo các yếu tố thí nghiệm trên nền lây 3000 tuyến trùng/1 kg đất

Ghi chú: F. o: Fusarium oxysporum; F. s: Fusarium solani; F: Fusarium spp.; R: Rhizoctonia spp.; P: Phytophthora spp.;3000 tuyến trùng bao gồm: 60% Pratylenchus coffeae và 40% Meloidogyne incognita.



Mật độ nấm trong đất (cfu/g)

Tần suất nấm trong rễ (%)

F R F. o F. s R P

Loài nấmF 687,50 162,50 13,39 0,89 0,00 0,00F + R 1450,00 150,00 23,21 0,00 8,04 0,00F + R + P 668,75 137,50 13,39 2,68 0,00 0,00

Mật độ103 691,67 108,33 19,05 1,79 3,57 0,00106 1179,17 191,67 14,29 0,60 1,79 0,00

Nền luân canh

6 tháng 1000,00 416,67 19,05 1,19 8,33 0,001 năm 2741,67 183,33 17,86 0,00 0,00 0,002 năm 1225,00 583,33 17,86 1,19 1,19 0,003 năm 1175,00 633,33 11,90 2,38 1,19 0,00

41


Kết quả nghiên cứu về mật độ và tần suất xuất hiện nấm trong đất và rễ cà phê theo các yếu tố thí nghiệm trên nền lây 3000 tuyến trùng/1 kg đất cho thấy đã có sự chênh lệch lớn về các mật độ nấm Fusarium spp. và Rhizoctonia spp. trong đất cũng như tần suất xuất hiện của 2 loài nấm Fusarium (Fusarium oxysporum và Fusarium solani) trong rễ cà phê được so sánh trong từng yếu tố công thức ở từng yếu tố thí nghiệm.


4.1. Kết luậnXác định được 2 loài tuyến trùng Pratylenchus

coffea và Meloidogyne incognita là tác nhân gây ra hiện tượng vàng lá, thối rễ trên cây cà phê và tuyến trùng Pratylenchus coffea xuất hiện ở mật độ cao hơn so với tuyến trùng Meloidogyne incognita trong đất và rễ cây cà phê bị bệnh.

Nấm Fusarium oxysporum là loài nấm chính gây hại bộ rễ cà phê và xuất hiện phổ biến trong rễ cà phê sau 6 tháng lây nhiễm ở tất cả các công thức thí nghiệm, các loài nấm Rhizoctonia spp.. Phytophthora spp. không xâm nhiễm và gây hại bộ rễ cây cà phê trong cùng điều kiện thí nghiệm.

Mật độ tối thiểu nấm Fusarium spp. (103 bào tử ) tương tác với 3.000 tuyến trùng/1 kg đất cũng có thể gây ra bệnh vàng lá thối rễ trên 4 nền luân canh khác nhau (6 tháng, 1 năm, 2 năm và 3 năm).

4.2. Đề nghịSử dụng kết quả nghiên cứu trên để khuyến cáo

trong công tác chỉ đạo tái canh cà phê cho vùng Tây Nguyên.

LỜI CẢM ƠNKết quả nghiên cứu này được hoàn thành trong

khuôn khổ đề tài “Nghiên cứu nguyên nhân chính gây chết cà phê tái canh và đề xuất giải pháp khắc phục” do Bộ Nông nghiệp và PTNT cấp kinh phí. Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn Viện Khoa học kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên, Viện Bảo vệ Thực vật và các cộng tác viên đã hỗ trợ và tạo điều kiện thuận lợi để nhóm thực hiện nội dung nghiên cứu này.

TÀI LIỆU THAM KHẢONguyễn Ngọc Châu, 2003. Tuyến trùng thực vật và cơ

sở phòng trừ. NXB Khoa học và kỹ thuật. Hà Nội, 297 trang.

Cù Thị Dần, Trần Ngô Tuyết Vân, 2016. Nghiên cứu ảnh hưởng của tuyến trùng ký sinh đến hiện tượng vàng lá, chết cây của cây cà phê. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam, số 2 (3), 83-88.

D.L. Coyne, O. Adewuyi and E. Mbiru, 2014. Protocol for in vitro culturing of lesion nematodes: Radopholus similis and Pratylenchus spp. on carrot discs. International Institute of Tropical Agriculture.

Lester W. Burgess, Timothy E. Knight, Len Tesoriero, Phan Thúy Hiền, 2009. Cẩm nang đoán bệnh cây trồng ở Việt Nam. Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc tế Australia.

Hooper, D J., 1986. Extraction of free living stages from soil. In Laboratory methods for work with plant and soil nematodes. Ministry of Agriculture. Fisheries and Food J. F. Southey, ed., London., pp.5-30.

Effect of fungi and nematodes on yellowing leaf and root rot diseases on Robusta coffee under different rotation systems in Central Highland of Vietnam

Ta Hong Linh, Nguyen Van Tuat, Nguyen Van Viet, Truong Hong, Nguyen Xuan Hoa

AbstractEffect of fungi and plant parasitic nematodes on yellowing leaf and root rot diseases was carried out in Central Highland from 2014 to 2015. The predominant nematode species found on Robusta coffee were Pratylenchus coffea and Meloidogyne incognita. The results indicated that these root-knot nematode species caused yellowing leaf and root rot symptoms on Robusta coffee in studied area, especially Pratylenchus coffeae with >500 second stage juveniles per 5 g of roots. Root rot disease mainly caused by Fusarium oxysporum was a major fungal pathogen of coffee plant and was commonly recorded to infect coffee roots. In the same experiment condition, the root samples were not infected by Rhizoctonia spp. and Phytophthora spp. The interaction of Fusarium oxysporum (minimum density of 103

CFU/g of soil) and nematode (3000 juveniles per 1 kg soil) caused yellowing leaf and root rot diseases on Robusta coffee under 4 treatments/types of rotation.Keywords: Infect, nematode, fungus, yellow leaf disease, root rot disease


Người phản biện: TS. Đào Thị HằngNgày duyệt đăng: 13/3/2018

42


1 Trung tâm Chuyển giao Công nghệ và Khuyến nông, VAAS2 Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam (VAAS)

NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT BẦU ƯƠM BÍ XANH PHỤC VỤ SẢN XUẤT VỤ ĐÔNG SỚM Ở VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG

Nguyễn Đức Nhật Anh1, Lê Quốc Thanh2, Nguyễn Huy Hoàng1, Vũ Thị Khuyên1

TÓM TẮTNghiên cứu kỹ thuật bầu ươm có ý nghĩa quyết định đến thời vụ, năng suất và hiệu quả trong sản xuất bí xanh

Đông ở Đồng bằng sông Hồng. Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu được thực hiện tại 2 địa điểm là Hưng Yên và Nam Định trong vụ Đông 2016. Kết quả nghiên cứu đã xác định được kích thước túi bầu là 08 ˟ 10 cm, khối lượng giá thể là 150 g/bầu, và dung dịch tưới dinh dưỡng thích hợp là (10 g Đạm ure + 5 g lân Super/10 lít nước), cho năng suất và hiệu quả cao nhất cho sản xuất bí xanh Đông ở vùng Đồng bằng sông Hồng.

Từ khóa: Kỹ thuật bầu ươm, bí xanh Đông, Đồng bằng sông Hồng

I. ĐẶT VẤN ĐỀNhững năm gần đây, cây bí xanh là cây trồng đem

lại hiệu quả kinh tế cao, ổn định cho người nông dân, đang được các tỉnh phía Bắc, miền Trung Nam bộ triển khai mở rộng diện tích. Ở khu vực Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH), sản xuất bí xanh vụ Đông trên chân đất hai lúa được triển khai nhiều ở các địa phương như Hà Nội, Nam Định, Hưng Yên, Hải Dương … Cây bí xanh đã trở thành cây trồng chủ lực của các địa phương này, mang lại nguồn thu nhập khá cho bà con nông dân (Đào Xuân Thảng, 2011). Vấn đề trong sản xuất hiện nay đối với cây bí xanh tại các tỉnh ĐBSH là hiện tượng mưa nhiều vào giữa và cuối tháng 9 ảnh hưởng đến thời vụ của bí xanh, làm giảm năng suất, chất lượng sản phẩm bí xanh. Nghiên cứu này nhằm mục tiêu xác định kỹ thuật chăm sóc trong vườn ươm cho cây bí xanh vụ Đông ở ĐBSH giúp ứng phó với hiện tượng mưa nhiều ở đầu vụ Đông, tăng năng suất và hiệu quả kinh tế.


2.1. Vật liệu nghiên cứuGiống Bí xanh số 1; phân đơn (đạm Ure, lân

Super, kaliclorua); phân chuồng hoai mục và thuốc bảo vệ thực vật.

2.2. Phương pháp nghiên cứu- Bố trí thí nghiệm:+ Thí nghiệm 1: Thí nghiệm được bố trí theo kiểu

khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB), bố trí trong vườn ươm, 3 lần nhắc lại: Kích thước, khối lượng bầu 4 mức: K1 (04 ˟ 06 cm, nặng 50 g), K2 (08 ˟ 10 cm, nặng 150 g), K3 (11 ˟ 15 cm, nặng 300 g), K4 (13 ˟ 15 cm,nặng 500 g); tưới dinh dưỡng gồm 4 mức: P1 (10 g đạm Ure + 5 g lân Super/10 lít nước), P2 (20 g đạm Ure + 5 g lân Super/10 lít nước), P3 (30 g đạm Ure + 5 g lân

Super/10 lít nước), P4 (40 g đạm Ure + 5 g lân Super/10 lít nước). Mỗi công thức tiến hành làm 15 bầu (Nguyễn Huy Hoàng và ctv., 2014).

+ Thí nghiệm 2: Đánh giá khả năng sinh trưởng của cây bí xanh trên đồng ruộng. Bố trí thí nghiệm theo phương pháp khảo nghiệm sản xuất, mỗi công thức trồng trên diện tích 1.000 m2. Các công thức thí nghiệm: CT1: Làm bầu bằng phương thức cải tiến với bầu kích thước 08 ˟ 10 cm, khối lượng 150 g/bầu, CT2 (đ/c): Làm bầu bằng phương thức đối chứng với bầu kích thước 06 ˟ 08 cm, khối lượng 50 g/bầu.

- Các chỉ tiêu theo dõi: Đặc điểm nông học, năng suất và yếu tố cấu thành năng suất và khả năng chống chịu sâu, bệnh hại chính trên đồng ruộng. Theo dõi mức độ nhiễm bệnh trên đồng ruộng dựa trên tỷ lệ % diện tích lá nhiễm bệnh: Điểm 0: % (Chống chịu cao); Điểm 1: Nhẹ 1-10% (Chống chịu); Điểm 2: Trung bình 11 - 25% (Chống chịu trung); Điểm 3: Nặng 26 - 50% (Mẫn cảm trung bình); Điểm 4: Rất nặng 51- 75% (Mẫn cảm); Điểm 5: Nghiêm trọng 76 - 100% (Rất mẫn cảm).

Áp dụng quy trình sản xuất bí xanh số 1 của Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm (Đào Xuân Thảng và ctv., 2009).

- Phân tích đánh giá hiệu quả kinh tế của các mô hình: Xác định tỷ suất chi phí lợi nhuận cận biên Marginal Benefit Cost Ratio (MBCR) (CIMMYT, 1988).

- Phương pháp xử lý số liệu: Số liệu thí nghiệm được xử lý thống kê theo phần mềm Statistix và phần mềm Excel 2010.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu Thí nghiệm thực hiện tại hai tỉnh ở vùng Đồng

bằng sông Hồng là Hưng Yên và Nam Định trên đất sau 2 vụ lúa trong thời vụ từ tháng 8 đến tháng 12 năm 2016.

43



3.1. Ảnh hưởng của kích thước, khối lượng bầu ươm và lượng dinh dưỡng tưới cho các công thức bầu vườn ươm cây bí xanh tại Hưng Yên, Nam Định

Kết quả theo dõi một số đặc điểm sinh trưởng của các công thức trong vườn ươm cho thấy chiều cao cây và chiều dài rễ cây bí xanh trong vườn ươm có xu hướng tỷ lệ thuận với kích thước bầu và mức tưới dinh dưỡng (ngoại trừ mức tưới P4 do nồng độ chất đạm trong đất quá cao nên nước trong cây bị

hút ngược, cây có hiện tượng héo rũ). Khối lượng tươi cũng tỷ lệ thuận với sự phát triển

thân lá của cây trồng, công thức K2P4 có sinh khối thấp nhất (0,34 g), công thức K3P3 đạt sinh khối cao nhất (0,89 g). Hàm lượng chất khô biến động từ 5,12 - 7,32% thể hiện sự tích lũy dinh dưỡng của cây con từng công thức trong vườn ươm. Các công thức sử dụng mức tưới P3 có khối lượng tươi lớn nhưng hàm lượng chất khô trong thân cây thấp cho thấy do ảnh hưởng của việc tăng lượng đạm trong dung dịch tưới nên cây hút nước mạnh, phát triển thân lá tốt nhưng dễ bị gãy đổ.

Bảng 1. Sinh trưởng và phát triển của cây bí xanh trong vườn ươm tại Hưng Yên

Kích thước

bầu

Mức tưới dinh

dưỡng

Chiều cao cây

(cm)

Chiều dài rễ(cm)

Đường kính

thân cây(mm)

Khối lượng tươi(g)

Khối lượng khô(g)

Hàm lượng

chất khô(%)

Số lá(lá)

Tỷ lệ sống(%)

K1

P1 11,63e 3,40d 1,60 0,37 0,024 6,63 1,73 95,6

P2 12,15d 3,83d 1,73 0,38 0,026 6,86 1,73 100

P3 13,18c 4,23c 1,83 0,42 0,029 6,95 1,87 100

P4 11,24e 3,62d 1,70 0,35 0,024 6,88 1,70 66,6

K2

P1 13,43c 4,70c 2,13 0,58 0,035 6,07 2,43 97,7

P2 14,54b 5,43b 2,23 0,65 0,040 6,19 2,27 100

P3 15,35a 6,57a 2,40 0,83 0,047 5,69 2,40 100

P4 12,23d 3,87d 1,77 0,35 0,018 5,18 1,17 68,8

K3

P1 14,18b 5,47b 2,04 0,65 0,045 7,02 1,98 97,7

P2 14,54b 5,46b 2,11 0,65 0,048 7,39 2,11 100

P3 15,76a 6,90a 2,63 0,90 0,050 5,56 2,33 100

P4 12,42d 3,42d 1,69 0,39 0,022 5,71 1,83 71,1

K4

P1 14,28b 5,16b 2,17 0,65 0,045 7,02 2,07 97,7

P2 14,66b 5,42b 2,30 0,67 0,046 6,90 2,23 100

P3 15,64a 6,62a 2,47 0,84 0,051 6,11 2,37 100

P4 12,23d 4,43c 1,97 0,44 0,030 6,87 1,80 77,7

CV (%) 2,2 4,59

LSD0,05 0,44 0,33

Nhìn chung, các công thức có tỷ lệ sống cao từ 98 - 100%, tỷ lệ chết chỉ do tác động nhỏ của điều kiện ngoại cảnh. Tuy nhiên các công thức áp dụng tưới mức phân bón P4 có tỷ lệ sống cao từ 66,6 - 77,7 % do nồng độ đạm trong bầu quá cao, cây bị mất nước và chết dần.

Với điều kiện giới hạn về không gian sinh trưởng và sự thiếu hụt dinh dưỡng là nguyên nhân của sự

kém phát triển của cây bí xanh trong vườn ươm. Động thái tăng trưởng chiều cao cây, chiều dài rễ, đường kính thân cây, số lá, sinh khối tươi và hàm lượng chất khô có thể được lý giải bởi sự hút chất khoáng và hấp thu ánh sáng của cây khi trồng ở các kích thước bầu ươm khác nhau và mức cung cấp dinh dưỡng khác nhau.

44


Bảng 2. Sinh trưởng và phát triển của cây bí xanh trong vườn ươm tại Nam Định

Ghi chú: Cùng chữ cái trong cột là sai khác không có ý nghĩa thống kê.

Kích thước

bầu

Mức tưới dinh

dưỡng

Chiều cao cây

(cm)

Chiều dài rễ(cm)

Đường kính

thân cây(mm)

Khối lượng tươi(g)

Khối lượng khô(g)

Hàm lượng

chất khô(%)

Số lá(lá)

Tỷ lệ sống(%)

K1

P1 11,43g 3,23f 1,50 0,36 0,022 6,23 1,60 100P2 12,23f 3,93ef 1,80 0,40 0,028 7,16 1,90 95,6P3 13,53e 4,33cd 1,90 0,43 0,030 7,00 1,80 97,7P4 11,03g 3,23f 1,50 0,35 0,023 6,75 1,40 66,6

K2

P1 13,53e 4,93c 2,30 0,59 0,036 6,12 2,50 97,7P2 14,23d 5,43b 2,20 0,63 0,039 6,21 2,20 100P3 15,13bc 6,53a 2,40 0,81 0,045 5,57 2,40 100P4 12,23f 4,03de 1,90 0,37 0,020 5,56 1,60 68,8

K3

P1 14,23d 5,63b 2,00 0,66 0,047 7,20 1,90 97,7P2 14,63d 5,83b 2,20 0,67 0,049 7,41 2,20 97,7P3 15,83a 7,03a 2,80 0,92 0,052 5,71 2,40 100P4 12,27f 3,03cd 1,50 0,38 0,020 5,33 1,60 71,1

K4

P1 14,53d 5,33b 2,30 0,66 0,048 7,35 2,10 97,7P2 14,73cd 5,73b 2,40 0,68 0,047 6,93 2,20 97,7P3 15,33ab 6,43a 2,40 0,82 0,050 6,13 2,40 100P4 12,53f 4,73cd 1,90 0,43 0,028 6,54 1,70 77,7

CV (%) 2,04 4,98LSD0,05 0,44 0,39

Công thức kích thước

bầu

Túi bầu (đồng)

Giá thể (đồng)

Tổng mức đầu tư cho 1 ha (đồng)

K1 480.000 400.000 880.000K2 800.000 1.200.000 2.000.000K3 1.344.000 2.400.000 3.744.000K4 1.600.000 4.000.000 5.600.000

Số liệu bảng 3 cho thấy kích thước túi bầu càng tăng thì giá thành túi và lượng giá thể cho bầu càng tăng. Tổng mức đầu tư sản xuất bầu ươm cho 1 ha của các công thức tăng dần theo thứ tự từ công thức K1 (880.000 đồng), tiếp đến là công thức K2 (2.000.000 đồng) và K3 (3.744.000 đồng), cao nhất là công thức K4 (5.600.000 đồng).

Bảng 3. Giá thành sản xuất bầu ươm bí xanh của các công thức cho 01 ha

Tổng hợp các kết quả về theo dõi thí nghiệm tại Hưng Yên và Nam Định, đối chiếu với các tiêu chí cho cây con xuất vườn, nhận thấy công thức K2P2 là công thức phù hợp nhất. Cây trong bầu ươm 20

ngày của công thức K2P2 đạt chiều cao trung bình là 14,2 cm, chiều dài rễ trung bình đạt 5,4 cm, đường kính thân đạt 2,2 cm, bắt đầu mọc lá thật thứ 2, hàm lượng chất khô đạt 6,2%, cây khỏe mạnh, cứng cáp, không bị sâu bệnh hại, giá thành sản xuất rẻ, tiết kiệm không gian gieo ươm, thuận lợi khi vận chuyển ra đồng và dễ dàng xử lý khi trồng.

Vì vậy, lựa chọn công thức K2P2 là công thức tối ưu cho cây bí xanh trong vườn ươm 20 ngày tuổi. Và sử dụng công thức K2P2 cho thí nghiệm đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của cây bí xanh trên đồng ruộng so sánh với phương thức làm bầu đối chứng của người dân.

3.2. Khả năng sinh trưởng và phát triển của cây bí xanh trên đồng ruộng

Với đặc điểm thời tiết xung quanh tiết sương giáng, đêm và sáng se lạnh nhiệt độ 20 - 23oC, xuất hiện sương mù, hiện tượng sương mù tan dần khi có nắng mặt trời, biên độ nhiệt độ ngày và đêm cao, chênh lệch khoảng 10oC, điều kiện thời tiết trên thuận lợi cho một số nấm bệnh phát sinh gây hại cây

45


trồng trong đó có bệnh sương mai (mốc sương) và bệnh phấn trắng hại cây bí xanh. Qua đánh giá, cây bí xanh áp dụng làm bầu kỹ thuật cải tiến nhiễm trung bình bệnh sương mai và bệnh phấn trắng (điểm 2), trong khi đó cây bí xanh làm bầu đối chứng bị nhiễm bệnh sương mai và bệnh phấn trắng ở mức độ nặng (điểm 3: mẫn cảm trung bình).

Bệnh héo xanh vi khuẩn đây là bệnh rất nguy hại cho nhiều loại cây trồng. Bệnh làm cho cây chết nhưng vẫn giữ màu xanh. Bệnh xuất hiện trên trên toàn khu vực thí nghiệm với mức độ nhẹ (điểm 1: chống chịu).

Bảng 4. Tình hình sâu bệnh của giống bí xanh số 1 tại Hưng Yên và Nam Định

Phương thứclàm bầu

Bệnh sương

mai (điểm)

Bệnh phấn trắng

(điểm)

Héo xanh vi khuẩn (điểm)

Hưng YênĐối chứng 3 3 1Kỹ thuật cải tiến 2 2 1

Nam ĐịnhĐối chứng 3 3 1Kỹ thuật cải tiến 2 2 1

Bảng 5. Năng suất và một số yếu tố cấu thành năng suất của giống bí xanh số 1 trong vụ Đông năm 2016 tại Hưng Yên và Nam Định

Phương thứclàm bầu

Tỷ lệ đậu quả (%)

Tổng số quả/cây (quả)

KLTB quả(kg)

NS cá thể (kg)

NSLT (tấn/ha)

NSTT (tấn/ha)

Hưng YênĐối chứng 52,3 1,8 2,31 4,16 62,37 31,40Kỹ thuật cải tiến 58,4 2,1 2,64 5,54 83,16 43,90t0,05 2,31

Nam ĐịnhĐối chứng 51,8 1,8 2,23 4,01 60,21 30,30Kỹ thuật cải tiến 57,6 2,0 2,58 5,16 77,40 42,80t0,05 2,36

Trong vụ Đông, tỷ lệ đậu quả của cây bí xanh bị ảnh hưởng bởi gió mùa Đông Bắc. Tỷ lệ đậu quả giữa các phương thức làm bầu giao động trong khoảng từ 51,8 - 58,4 %. Số quả/cây đạt của làm bầu kỹ thuật cải tiến đạt 2,1 quả/ cây (Hưng Yên) và 2,0 quả/cây (Nam Định) cao hơn so với làm bầu đối chứng chỉ đạt 1,8 quả/cây. Phương thức làm bầu kỹ thuật cải tiến cho khối lượng trung bình quả đạt từ 2,58 - 2,64 kg, phương thức làm bầu đối chứng chỉ cho khối

lượng trung bình quả từ 2,23 - 2,31 kg. Số liệu 5 cho thấy, tại Hưng Yên và Nam Định,

cây bí xanh áp dụng làm bầu kỹ thuật cải tiến cho năng suất đạt từ 42,87 - 43,90 tấn/ha, cao hơn so với làm bầu đối chứng chỉ đạt 36,32 - 37,40 tấn/ha. Như vậy phương thức làm bầu kỹ thuật cải tiến có triển vọng để bổ sung vào kỹ thuật thâm canh bí xanh Đông tại vùng Đồng bằng sông Hồng hiện nay.

Bảng 6. Hiệu quả kinh tế khi áp dụng các phương thức làm bầu tại tỉnh Hưng Yên

TT Khoản mục

Trồng bí xanh số 1 bằng làm bầu kỹ thuật cải tiến

Trồng bí xanh số 1 bằng làm bầu đối chứng

Số lượng Đơn giá Thành tiền Số lượng Đơn giá Thành

tiền I Khoản chi 54.120 52.5001 Vật tư 13.620 12.5002 Công lao động (công) 405 100 40.500 400 100 40.000II Khoản thu 219.500 157.0001 Thu quả (tấn) 43,9 5.000 219.500 31,6 5.000 158.000

III Lợi nhuận 165.380 105.500Hiệu quả vượt so với sản xuất đại trà (%) 56,76Tỷ suất lợi nhuận cận biên (MBCR) 37,96

46


Bảng 7. Hiệu quả kinh tế khi áp dụng các phương thức làm bầu tại tỉnh Nam Định

TT Khoản mục

Trồng bí xanh số 1 bằng làm bầu kỹ thuật cải tiến

Trồng bí xanh số 1 bằng làm bầu đối chứng

Số lượng Đơn giá Thành tiền Số lượng Đơn giá Thành

tiền

I Khoản chi 54.120 52.500

1 Vật tư 13.620 12.500

2 Công lao động (công) 405 100 40.500 400 100 40.000

II Khoản thu 214.350 127.120

1 Thu quả (tấn) 42,80 5.000 214.000 30.30 5.000 151.500

III Lợi nhuận 159.880 99.000

Hiệu quả vượt so với sản xuất đại trà (%) 61,49

Tỷ suất lợi nhuận cận biên (MBCR) 38,58


4.1. Kết luận Công thức áp dụng làm bầu kỹ thuật cải tiến

tại tỉnh Hưng Yên cho lợi nhuận đạt 165.380.000 đồng/ha, công thức áp dụng làm bầu đối chứng cho lợi nhuận là 105.500.000 đồng/ha (tương đương tăng 56,76%). Công thức áp dụng làm bầu kỹ thuật cải tiến tại tỉnh Nam Định cho lợi nhuận đạt 159.880.000 đồng/ha, công thức áp dụng làm bầu đối chứng cho lợi nhuận là 99.000.000 đồng/ha (tương đương tăng 61,49 %).

4.2. Đề nghịKhuyến cáo nông dân sản xuất bí xanh Đông áp

dụng kỹ thuật làm bầu cải tiến cho sản xuất bí xanh nhằm chủ động về thời vụ, ứng phó tốt với hiện

tượng mưa nhiều đầu vụ Đông, cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao nhất.

TÀI LIỆU THAM KHẢONguyễn Huy Hoàng (chủ biên), Nguyễn Đình Hiền,

Lê Quốc Thanh, 2014. Thiết kế, thi công thí nghiệm, xử lý số liệu và phân tích kết quả trong nghiên cứu nông nghiệp. NXB Khoa học và kỹ thuật. Hà Nội.

Đào Xuân Thảng, Đào Văn Hợi, Đoàn Xuân Cảnh, 2009. Giới thiệu giống cây trồng và quy trình kỹ thuật mới. Tr 27-28. NXB Nông nghiệp. Hà Nội.

Đào Xuân Thảng, 2011. Kết quả nghiên cứu, phát triển giống bí xanh và giống tỏi phục vụ sản xuất hàng hóa trên địa bàn tỉnh Hải Dương. Tạp chí Nông nghiệp & PTNT, số 12/2011.

CIMMYT Economics Program, 1988. An economics training manual.

Technique of nursery bags for winter melon plant for early winter crop production in the Red River Delta

Nguyen Duc Nhat Anh, Le Quoc Thanh, Nguyen Huy Hoang, Vu Thi Khuyen

AbstractThe study on technique of nursery bags supplied significant solutions to increase yield and efficiency of winter melon production in Red River Delta. This study was conducted in Hung Yen and Nam Dinh in winter 2016. The results showed that the nursery bag size was 8 ˟ 10 cm, with a weight of 150 g, and a nutrient for the seedlings included (10 g urea nitrogen + 5 g super phosphate/10 liter of water) had the highest yield and efficiency for winter melon in 4Red River Delta.Keywords: Technique of nursery bags, winter melon, Red River Delta


Người phản biện: TS. Tô Thị Thu HàNgày duyệt đăng: 11/12/2017

47


1 Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, 2 Viện Nghiên cứu Rau quả

NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT PHÁT TRIỂN SẢN XUẤT NHÃN, XOÀI HÀNG HÓA TẠI HUYỆN MAI CHÂU, TỈNH HÒA BÌNH

Nguyễn Quang Tin1, Trần Tố Tâm2, Bùi Quang Đãng1, Trần Thị Huệ Hương1, Vũ Thị Vui1

TÓM TẮTSử dụng kỹ thuật ghép cải tạo nhãn, xoài đã được Bộ Nông nghiệp và PTNT công nhận là tiến bộ kỹ thuật và được

sự quan tâm của Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Hòa Bình, dự án ghép cải tạo nhãn và xoài tại huyện Mai Châu, Hòa Bình đã được triển khai và đem lại hiệu quả kinh tế rõ rệt. Kết quả sau 3 năm thực hiện cho thấy lãi thuần của mô hình ghép cải tạo nhãn PHM99-1.1 đạt 51,0 triệu đồng/ha, cao hơn đối chứng 26,4 triệu đồng/ha. Ở mô hình cũ, giống nhãn nước còn có hiện tượng ra quả cách năm, có năm còn không cho thu hoạch. Tương tự, mô hình xoài ghép cải tạo giống cũ bằng giống GL4 đã cho lãi thuần 69,0 triệu đồng/ha, cao hơn đối chứng 37,4 triệu đồng/ha. Mặc dù chi phí đầu vào của mô hình ghép cải tạo có cao hơn đối chứng nhưng hiệu quả kinh tế vẫn đạt được như mong đợi.

Từ khóa: Nhãn, xoài, ghép thay giống, xử lý, vườn quả

I. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những loại cây ăn quả quan trọng, nhãn và

xoài được xếp vào nhóm các cây ăn quả chủ lực với diện tích 85.232 ha đối với cây xoài, sản lượng đạt 678.479 tấn và 77.959 ha đối với cây nhãn, sản lượng đạt 552.207 tấn (Cục Trồng trọt, 2013). Diện tích hai loại cây này chiếm 20,8% tổng diện tích cây ăn quả của cả nước.

Huyện Mai Châu nằm ở cửa ngõ phía Tây của tỉnh Hòa Bình, tổng diện tích tự nhiên là 519 km2 (chiếm 11,1% tổng diện tích toàn tỉnh), diện tích đất nông nghiệp là 5.033,24 ha, chiếm 9,71%. Thời tiết của Mai Châu chịu ảnh hưởng của khí hậu vùng Tây Bắc, có lợi thế cho phát triển các cây ăn quả hàng hóa cận nhiệt đới, trong đó có nhãn và xoài (Menzel C.M., S.K. Mitra, G.K.Waite, 2005; Nakasone, H.Y. and Paull, R.E., 1998). Tuy nhiên, do nhiều năm trồng giống cũ và chưa áp dụng đồng bộ các biện pháp kỹ thuật canh tác nên các cây ăn quả này đang ngày càng bị thoái hóa, cho hiệu quả sản xuất rất thấp (Trần Thế Tục, 1999). Kỹ thuật ghép cải tạo nhãn, xoài đã cho kết quả tốt, đáp ứng được nhu cầu của thực tiễn (Vũ Mạnh Hải và ctv., 2002, 2010). Từ kỹ thuật ghép cải tạo nhãn, xoài đã được Bộ Nông nghiệp và PTNT công nhận, cùng với sự quan tâm của Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Hòa Bình, đề tài: “Nghiên cứu các giải pháp khoa học công nghệ phát triển sản xuất nhãn, xoài hàng hóa tại huyện Mai Châu, tỉnh Hòa Bình” do Viện Nghiên cứu Rau quả chủ trì đã được triển khai tại huyện Mai Châu (2013 - 2015).


2.1. Vật liệu nghiên cứu- Giống cây trồng:

Giống gốc ghép: Các giống cũ có độ tuổi từ 10 -15 năm, hiện có tại địa bàn nghiên cứu.

Giống nhãn: Các giống nhãn chín muộn PHM99-1.1, HTM1, Hương Chi, nhãn nước địa phương (đối chứng).

Giống xoài: VRQ-XXI, GL4, GL6 và giống xoài địa phương (đối chứng).

- Phân bón và thuốc BVTV: Sử dụng phân NPK Đầu trâu (20-10-15+TE); phân bón lá RealStrong 5-5-5 + TE; phân phức hợp HCVS FITO; thuốc BVTV thông dụng được phép sử dụng.

- Các vật tư chuyên dùng khác: Dây ghép, dao, kéo… chuyên dụng.


2.2.1. Phương pháp bố trí thí nghiệmBố trí các thí nghiệm đồng ruộng theo kiểu khối

ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD) với 3 lần nhắc lại, mỗi lần nhắc 10 cây/giống hoặc 10 cây/công thức.

2.2.2. Phương pháp quan trắc và theo dõi Các chỉ tiêu về STPT: Số đợt lộc/cành, chiều

dài, đường kính cành, tỷ lệ ra hoa, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất, độ Brix, hàm lượng vitamin và chất khô… được tính toán và phân tích theo qui chuẩn.

2.2.3. Phương pháp tính hiệu quả kinh tế Lợi nhuận (RAVC - Returns Above Variable Cost)

được tính bằng tổng thu nhập thuần (GR - Gross Returns) sau khi trừ đi tổng chi phí khả biến (TVC - Total Variable Cost): RAVC = GR – TVC.

48


2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu Số liệu thu thập được xử lý thống kê bằng chương

trình Excel và IRRISTAT 5.0.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu Nghiên cứu được thực hiện từ năm 2013 - 2016

tại huyện Mai Châu, tỉnh Hòa Bình.


3.1. Nghiên cứu xác định giống nhãn, xoài thích hợp sử dụng trong ghép cải tạo vườn nhãn, xoài tạp tại huyện Mai Châu, tỉnh Hòa Bình

3.3.1. Nghiên cứu xác định các giống nhan thích hợp Đề tài sử dụng các giống nhãn có ưu thế về năng

suất và chắt lượng đã qua nghiên cứu và đang được Bộ Nông nghiệp và PTNT khuyến cáo ghép trên giống cú tại địa bàn huyện Mai Châu bằng ký thuật Top-working để xác định bộ giống nhãn phù hợp, kết quả trình bày trong bảng 1.

Bảng 1. Một số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống nhãn sau ghép cải tạo

tại Mai Châu, Hòa Bình (năm 2015)

Số liệu trình bày ở bảng cho thấy hai giống nhãn Hương Chi và PHM-99.1.1 có năng suất cao hơn giống nhãn HTM-1 từ 2 - 3 kg/cây, cụ thể, giống nhãn PHM99-1.1 đạt 18,3 kg/cây, giống Hương Chi đạt 17,3 kg/cây, trong khi giống HTM1 chỉ đạt 15,7 kg/cây. Các giống nhãn này có cùng 1 giá bán tại thời điểm tháng 8/2015 là 20.000 đồng/kg. Vì thế, đề tài đã sử dụng giống PHM99-1.1 đưa vào các mô hình trình diễn, qua đó nghiên cứu hoàn thiện các biện pháp kỹ thuật như cắt tỉa cành, bón phân cân đối, phun các loại chế phẩm sinh học... nhằm nâng cao năng suất và chất lượng nhãn quả hàng hóa, đáp ứng nhu cầu tiêu thụ nội địa, hướng tới xuất khẩu.

3.3.2. Nghiên cứu xác định các giống xoài thích hợpMai Châu là huyện có diện tích xoài khá lớn của

tỉnh Hòa Bình. Tuy nhiên, do nhiều năm không

được thay giống và tác động các biện pháp canh tác như cắt tỉa, bón phân, phun thuốc... nên năng suất và chất lượng xoài giảm. Đề tài đã lựa chọn các cây xoài già, cây cao, kém hiệu quả để ghép cải tạo bằng các giống mới, kết quả thể hiện qua bảng 2.

Bảng 2. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống xoài sau ghép cải tạo

tại Mai Châu, Hòa Bình (năm 2015)

Kết quả bảng 2 cho thấy, ngoại trừ chỉ tiêu số chùm quả/cây gần như giống nhau, các chỉ tiêu còn lại giữa các giống có sự khác nhau khá rõ. Cụ thể: số quả/chùm đạt cao nhất ở giống xoài VRQ-XXI (5,2 quả/chùm), tiếp đến là giống xoài GL4 (3,7 quả/chùm) và thấp nhất ở giống xoài GL6 (2,3 quả/chùm) trong lúc, khối lượng quả thấp nhất là giống VRQ-XXI, hai giống còn lại có khối lượng quả tương tự nhau.

Sau ghép cải tạo 2 năm giống xoài GL4 có năng suất đạt cao nhất (24,1 kg/cây), tiếp theo là giống VRQ-XX1 (18,7 kg/cây) và thấp nhất là giống GL6 (12,7 kg/cây). Do giá bán các giống xoài này như nhau (bình quân 15.000 đồng/kg tại thời điểm năm 2015) nên hiệu quả sản xuất của giống xoài GL4 đạt cao nhất. Nếu tính trung bình 300 cây/ha và giá bán trung bình tại thời điểm thí nghiệm, giống xoài GL4 đem lại lãi thuần rất cao (99 triệu đồng/ha/năm), giống xoài VRQ-XXI ở mức khá tốt (67 triệu đồng/ha/năm) và sau cùng là giống xoài GL6 (57 triệu đồng/ha/năm).

3.2. Nghiên cứu các yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng vườn nhãn, xoài được ghép cải tạo

3.2.1. Nghiên cứu ky thuật ghep cải tạo nhan- Ảnh hưởng của tỉa định chồi đến năng suất

nhãn ghép cải tạoSau ghép cải tạo 1 năm giống nhãn PHM99-1.1

bắt đầu ra hoa và đậu quả. Tuy nhiên, để đảm bảo

Tên giống

Số chùm

quả/cây (chùm)

Số quả/chùm (quả)

Khối lượng

quả (gam)

Năng suất (kg/cây)

Hương Chi 12 73,2 12,2 17,3HTM-1 13 68,5 12,3 15,7PHM-99,1,1 11 75,7 12,1 18,3CV (%) 6,6 7,4LSD0,05 0,2 1,5

Tên giống

Số chùm

quả/ cây (chùm)

Số quả/ chùm (quả)

Khối lượng

quả (kg)

Năng suất

(kg/cây)

VRQ-XXI 12 5,2 0,3 18,7GL4 13 3,7 0,5 24,1GL6 11 2,3 0,5 12,7CV (%) 9,7 11,7LSD0,05 3,0 3,3

49


cho cây trồng được khỏe, đề tài chỉ thu hoạch quả từ năm 2 trở đi.

Bảng 3. Ảnh hưởng của tỉa định chồi đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống nhãn

sau ghép cải tạo tại Mai Châu, Hòa Bình (năm 2015)

Kết quả ở bảng 3 cho thấy: Áp dụng biện pháp kỹ thuật cắt tỉa có ảnh hưởng khá rõ đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của nhãn sau khi ghép cải tạo. Trong đó công thức 2 (để 3 chồi/cành) được coi là phù hợp, số chùm quả/cây và năng suất thu được cao nhất trong lúc khối lượng quả hầu như không sai khác. Điều này cho thấy kỹ thuật tỉa định chồi đã có tác dụng rất tốt cho sự hình thành, sinh trưởng, phát triển của cành lộc, tỉa định chồi hợp lý giúp cành lộc sinh trưởng, phát triển tốt, giúp tán cây thông thoáng hơn và làm tăng năng suất.

- Ảnh hưởng của phân hữu cơ đến năng suất và chất lượng nhã n ghép cải tạo.

Bảng 4. Ảnh hưởng của phân hữu cơ đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của nhãn

sau ghép cải tạo (Mai Châu, Hòa Bình năm 2015)

Ghi chú: CT1: RealStrong 5-5-5 + TE + 30-40%HC + 2% Acid Humic + 10 tỷ VSV có ích; CT2: NPK đầu trâu 20 - 10 - 15 + TE; CT3: Phân bón phức hợp hữu cơ vi sinh FITO; CT4 (đối chứng): Theo tập quán canh tác của dân.

Các loại phân hữu cơ khác nhau có ảnh hưởng khác nhau đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống nhãn PHM99-1.1. Trong thí nghiệm này, năng suất công thức 2 đạt cao nhất (19,7 kg/cây) và thấp nhất là công thức 4 (15,2 kg/cây).

Bảng 5. Ảnh hưởng của phân hữu cơ đến chất lượng của nhãn ghép cải tạo (Mai Châu, Hòa Bình năm 2015)

Kết quả ở bảng 5 cho thấy các loại phân hữu cơ khác nhau có ảnh hưởng khác nhau đến một số chỉ tiêu về chất lượng của giống nhãn trong thí nghiệm. Hàm lượng đường tổng số đạt cao nhất ở công thức 1 (73,2%) và thấp nhất ở công thức đối chứng (63,2%) trong lúc hàm lượng chất khô ở công thức 2 trội nhất (19,7%), tiếp đến là công thức 3 và 1 (gần tương đương nhau) và đều cao hơn khá rõ so với đối chứng không bổ sung (15,2%). Hai chỉ tiêu độ Brix và hàm lượng vitamin C cũng có xu hướng tương tự nhưng sự chênh lệch giữa các công thức có bón không đáng kể và đều cao hơn khá rõ so với đối chứng.

3.2.2. Nghiên cứu ky thuật ghep cải tạo xoài- Ảnh hưởng của tỉa định chồi đến năng suất xoài

ghép cải tạo.

Bảng 6. Ảnh hưởng của tỉa định chồi đến năng suất giống xoài GL4 sau ghép cải tạo

(Mai Châu, Hòa Bình năm 2015)

Kết quả ở bảng 6 cho thấy: công thức 2 và 3 cho năng suất cao hơn công thức 1 và công thức 4. Như vậy, với giống xoài GL4, sau khi ghép cần tiến hành tỉa định chổi, chỉ để lại 3 đến 4 chồi/cành, nâng cao

Công thức

Số chùm

quả/cây (chùm)

Số quả/

chùm (quả)

Khối lượng

quả (gam)


CT1 (2 chồi/cành) 12 73,2 12,2 17,3CT2 (3 chồi/cành) 13 68,5 12,3 19,7CT3 (4 chồi/cành) 11 65,7 12,1 17,9CT4 (5 chồi/cành) 9 63,2 11,3 15,2CV (%) 3,7 4,1 6,3 5,2LSD 0,05 1,2 2,1 0,5 2,1

Công thức Brix Đường

tổng số (%)Vitamin C (mg)

Chất khô (%)

CT1 12 73,2 12,2 17,3CT2 13 68,5 12,3 19,7CT3 11 65,7 12,1 17,9CT4 9 63,2 11,3 15,2

Công thức

Số chùm

quả/cây (chùm)

Số quả/chùm (quả)

Khối lượng

quả (gam)

Năng suất

(kg/cây)

CT1 12 73,2 12,2 17,3CT2 13 68,5 12,3 19,7CT3 11 65,7 12,1 17,9CT4 9 63,2 11,3 15,2CV (%) 5,6 7,1 4,7 6,5LSD0,05 1,2 2,3 0,3 1,3

Công thức

Số chùm

quả/cây (chùm)

Số quả/

chùm (quả)

Khối lượng

quả (gam)


CT1 (2 chồi/cành) 10 3,1 0,6 18,6CT2 (3 chồi/cành) 13 3,7 0,5 24,1CT3 (4 chồi/cành) 15 3,5 0,5 26,3CT4 (5 chồi/cành) 12 2,7 0,5 16,2CV (%) 9,2 11,6 13,7 12,1LSD 0,05 2,5 1,1 0,2 2,0

50


số chùm quả trên cây và số quả/chùm quá đo năng suất tăng lên đáng kể.

- Ảnh hưởng của phân hữu cơ đến năng suất và chất lượng xoài ghép cải tạo.

Cũng như cây nhãn, sử dụng phân hữu cơ trong quá trình canh tác xoài ghép cải tạo cũng đem lại kết quả tích cực (Bảng 7).

Bảng 7. Ảnh hưởng của phân hữu cơ năng suất của giống xoài GL4 sau ghép cải tạo tại Mai Châu, Hòa Bình năm 2015

Ghi chú: Công thức 1: Real Strong 5-5-5 + TE + 30-40%HC + 2% Acid Humic + 10 tỷ VSV có ích; Công thức 2:NPK đầu trâu 20 - 10 - 15 + TE; Công thức 3: Phân bón phức hợp hữu cơ vi sinh FITO; Công thức 4 (đối chứng): Theo tập quán canh tác của dân.

Số chùm quả/cây thấp nhất ở công thức 4 (công thức đối chứng, 9 chùm quả/cây), kém xa các công thức có bón bổ sung (dao động trong khoảng 11 đến 12 chùm quả/cây), trong đó cao nhất là công thức 2 và công thức 3 (12 chùm quả/cây).

Về số quả trên một chùm, các công thức bón phân khác nhau cũng có sự khác nhau, trong đó công thức 2 đạt giá trị lớn nhất (3,1 quả/chùm). Khối lượng quả ở các công thức khác nhau không có sự khác nhau ở mức có ý nghĩa. Điều này cho thấy khối lượng quả chủ yếu do giống quyết định, yếu tố phân bón không có ảnh hưởng rõ rệt.

Về năng suất, số liệu ở bảng 7 cho thấy giống xoài GL4 khi bón phân NPK đầu trâu ở công thức 2, năng suất sau ghép năm thứ 2 đạt 22,3 kg/cây, cao hơn hẵn các công thức còn lại trong thí nghiệm.

Bảng 8. Ảnh hưởng của phân hữu cơ đến chất lượng của giống xoài GL4 sau ghép cải tạo tại Mai Châu, Hòa Bình năm 2015

Về chất lượng quả, các chỉ tiêu: độ Brix, đường tổng số, vitamin C và chất khô ở 3 công thức có bón đều cao hơn rõ rệt so với đối chứng không bón và sự chênh lệch nhau giữa chúng, ngoại trừ hàm lượng đường tổng số vượt trội ở công thức 1 (73,2%) so với 68,5% ở công thức 2 và 65,7% ở công thức 3), đều gần như không đáng kể.

3.3. Hiệu quả kinh tế của kỹ thuật ghép cải tạo nhãn, xoài hàng hóa tại huyện Mai Châu, tỉnh Hòa Bình

Sau 2 năm ghép cải tạo, các số liệu về thu, chi được thể hiện qua bảng 9.

Số liệu bảng 9 cho thấy lãi thuần của mô hình ghép cải tạo nhãn đạt 51,0 triệu đồng/ha, cao hơn đối chứng 26,4 triệu đồng/ha. Ở mô hình cũ, giống nhãn nước còn có hiện tượng ra quả cách năm, có năm còn không cho thu hoạch. Kết quả tương tự cũng được thể hiện với mô hình xoài, ghép cải tạo giống cũ bằng giống GL4 đã cho lãi thuần 69,0 triệu đồng/ha, cao hơn đối chứng 37,4 triệu đồng/ha. Mặc dù chi phí đầu vào của mô hình ghép cải tạo có cao hơn đối chứng nhưng hiệu quả kinh tế vẫn đạt được như mong đợi. Với hiện trạng như vậy, từ năm thứ 4 trở đi, năng suất nhãn và xoài sẽ ổn định hơn, hiệu quả kinh tế sẽ còn cao hơn nữa.

Công thức

Số chùm

quả/cây (chùm)

Số quả/

chùm (quả)

Khối lượng

quả (kg)


Công thức 1 11 2,5 0,5 13,8

Công thức 2 12 3,1 0,6 22,3

Công thức 3 12 2,7 0,5 16,2

Công thức 4 7 2,2 0,3 4,6

CV (%) 7,3 9,6 8,7 12,3

LSD0,05 2,2 2,0 0,2 2,0

Công thức BrixĐường tổng số

(%)

Vitamin C (mg)

Chất khô (%)

Công thức 1 12 73,2 12,2 17,3Công thức 2 13 68,5 12,3 19,7Công thức 3 11 65,7 12,1 17,9Công thức 4 9 63,2 11,3 15,2

Bảng 9. Hiệu quả kinh tế của mô hình ghép cải tạo nhãn, xoài tại Mai Châu, Hòa BìnhĐVT: 1.000 đồng

Giống Mô hình Năng suất(tấn/ha)

Giá bán(đ/kg) Tổng thu Tổng chi Lãi thuần Tăng so đối

chứng

NhãnĐối chứng 3,7 8.000 29.600 5.000 24.600 0

Ghép cải tạo 5,8 20.000 116.000 65.000 51.000 26.400

XoàiĐối chứng 5,3 8.000 41.600 10.000 31.600 0

Ghép cải tạo 7,6 15.000 114.000 45.000 69.000 37.400

51



4.1. Kết luận - Trong điều kiện sinh thái huyện Mai Châu tỉnh

Hòa Bình, giống nhãn PHM-99-1.1 và giống xoài GL4 có tính phù hợp cao trong việc sử dụng ghép cải tạo lên các giống cũ hiện có.

Với giống nhãn PHM-99-1.1, sau khi ghép cải tạo lên giống cũ, tỉa định chồi để lại 3 chồi/cành giống và bón bổ sung phân NPK Đầu trâu 20 - 10 - 15 + TE có tác dụng tốt đến năng suất và chất lượng sản phẩm.

- Với giống xoài GL4 sau khi ghép cải tạo, tỉa định chồi để lại 2 hoặc 3 chồi/cành và bón bổ sung NPK Đầu trâu 20 - 10 - 15 + TE có tác động nâng cao và chất lượng quả rõ rệt

- Các mô hình ghép cải tạo bằng giống nhãn PHM-99-1.1 và giống xoài GL4 thu được hiệu quả kinh tế cao hơn nhiều so với các vườn trồng giống cũ.

4.2. Đề nghịPhát triển sản xuất nhãn, xoài hàng hóa cho

huyện Mai Châu và các vùng có điều kiện sinh thái tương đồng. Đặc biệt quan tâm đến những cây già

cỗi hoặc thay giống để đảm bảo sản phẩm có chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu hàng hóa.

TÀI LIỆU THAM KHẢO Cục Trồng trọt, 2016. Báo cáo kết quả thực hiện công tác

2016 và triển khai kế hoạch năm 2017 lĩnh vực trồng trọt. Báo cáo tổng kết năm 2016 của Cục Trồng trọt.

Vũ Mạnh Hải, Phạm Văn Côn, Nguyễn Thị Bích Hồng, 2002. Nghiên cứu áp dụng một số biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao và ổn định năng suất nhãn. Kết quả nghiên cứu KHCN Rau hoa quả giai đoạn 2000-2002 của Viện nghiên cứu Rau quả. NXB Nông nghiệp. Hà Nội.

Vũ Mạnh Hải, Nguyễn Thị Bích Hồng, Nguyễn Thị Hiền, 2010. Kết quả nghiên cứu khảo nghiệm giống HTM2. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam.

Trần Thế Tục, 1999. Cây nhãn - kỹ thuật trồng và chăm sóc. NXB Nông nghiệp. Hà Nội.

Menzel C.M., S.K. Mitra, G.K.Waite, 2005. Litchi and longan: Bontany, production and uses. Cabi Publishing.

Nakasone, H.Y. and Paull, R.E., 1998. Tropical Fruits. CAB International, Wallingford, UK.

Nakasone, H.Y. and Paull, R.E., 1998, Tropical Fruits, CAB International, Wallingford, UK.

Study on technical measures for the development of longan and mango in Mai Chau district, Hoa Binh province

Nguyen Quang Tin, Tran To Tam, Bui Quang Dang, Tran Thi Hue Huong, Vu Thi Vui

AbstractUsing the technique of improving grafting for longan, mango has been recognized by the Ministry of Agriculture and Rural Development as technical advances and the interest of Hoa Binh Department of Science and Technology, longan and mango in the Mai Chau district, Hoa Binh has been implemented and brought about economic efficiency. After 3 years of implementation, the net profit of PHM99-1.1 was 51.0 million VND/ha, higher than the control of 26.4 million VND/ha. In the old model, the local longan also has the phenomenon of fruit year, there are years not to harvest. Similarly, the new model of hybrid mango by GL4 gave a profit of 69.0 million VND / ha, higher than old model (local model) of 37.4 million VND / ha. Although the input cost of the modified graft model is higher than that of the control group, the economic efficiency is still as expected.Keywords: Longan, mango, top working, orchard, treatments


Người phản biện: GS. TS. Vũ Mạnh HảiNgày duyệt đăng: 11/12/2017

52


ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG HẤP THU DINH DƯỠNG CỦA 4 GIỐNG LÚA TRÊN ĐẤT NHIỄM MẶN TẠI HUYỆN TRÀ CÚ VÀ CHÂU THÀNH, TỈNH TRÀ VINH

Huỳnh Ngọc Huy1, Nguyễn Thị Anh Đào1, Vũ Ngọc Minh Tâm1, Dương Nguyễn Thanh Lịch1, Dương Hoàng Sơn1, Nguyễn Minh Đông2

TÓM TẮTNghiên cứu nhằm đánh giá khả năng hấp thu dinh dưỡng khoáng của 4 giống lúa trên vùng đất bị xâm nhập

mặn tại huyện Trà Cú và Châu Thành - tỉnh Trà Vinh. Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối hoàn toàn ngẫu nhiên, 3 lần lặp lại với 4 nghiệm thức là 4 giống lúa OM376, OM429, OM9921, OM9582. Kết quả thí nghiệm cho thấy: Tại điểm Trà Cú hàm lượng dinh dưỡng khoáng trong hạt và rơm không có sự khác biệt thống kê giữa các giống lúa. Tại điểm Châu Thành, giống OM9582 có hàm lượng lân trong hạt thấp nhất (0,208%) và hàm lượng natri trong hạt cao nhất (0,287%). Hàm lượng đạm, lân, magie trong rơm lần lượt có giá trị cao nhất ở các giống OM376, OM9921 và OM9582. Giống lúa OM376, OM429 có khả năng hấp thu đạm, natri và giống OM9582 có khả năng hấp thu kali cao khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các giống lúa còn lại khi trồng thí nghiệm tại Trà Cú. Tại châu Thành, giống lúa OM376 có khả năng hấp thu đạm và kali cao hơn các giống khác. Hấp thu lân và canxi cao nhất là giống OM9921. Giống OM9582 hấp thu Na+ và Mg2+ cao nhất.

Từ khóa: Dinh dưỡng khoáng, khả năng hấp thu, xâm nhập mặn

1 Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long2 Bộ môn Khoa học Đất, Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ

I. ĐẶT VẤN ĐỀĐồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là vùng sản

xuất lúa trọng điểm của Việt Nam, với diện tích chỉ chiếm 12,1% diện tích của cả nước, nhưng sản lượng lúa chiếm khoảng 51,5% và đóng góp hơn 90% lượng gạo xuất khẩu của cả nước. Diện tích trồng lúa của ĐBSCL đã không ngừng tăng qua các năm, đến năm 2011 diện tích lúa đã đạt khoảng 4 triệu ha với sản lượng 23 triệu tấn (Tổng cục Thống kê, 2012). Trong những năm gần đây, xâm nhập mặn đang diễn ra theo chiều hướng ngày càng nghiêm trọng ở các tỉnh ven biển ĐBSCL làm thay đổi tính chất đất theo chiều hướng bất lợi, diện tích đất nhiễm mặn ngày càng mở rộng và gây trở ngại cho sản xuất nông nghiệp. Tương tự các tỉnh ven biển khác ở ĐBSCL, hạn mặn năm 2015 - 2016 gây thiệt hại trên 20.000 ha tại các huyện Trà Cú, Cầu Ngang, Tiểu Cần, Châu Thành, Duyên Hải và TP. Trà Vinh. Quá trình mặn hóa xảy ra có ảnh hưởng rất lớn đến cấu trúc đất đai. Đất có chứa nhiều muối hòa tan, nhất là muối sodium là nguyên nhân gây ra sự phá hủy cấu trúc của đất. Đất bị nén dẽ, sự phát triển và xuyên thấu của rễ bị giảm, giảm tính thấm nước và thoát nước, thiếu sự thoáng khí cho vùng rễ (Võ Thị Gương và Tất Anh Thư, 2010). Sự phá vỡ này thường gây suy thoái và ô nhiễm môi trường đất. Điều này làm ảnh hưởng đến khả năng hấp thu các chất dinh dưỡng khoáng của cây lúa. Trên đất nhiễm mặn vấn đề về khả năng hấp thu dinh dưỡng của cây lúa ít được

nghiên cứu mặc dù dinh dưỡng khoáng đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển và năng suất lúa. Do đó, thí nghiệm được thực hiện với mục đích: Đánh giá khả năng hấp thu các chất dinh dưỡng khoáng của 4 giống lúa canh tác trên vùng đất bị xâm nhập mặn, từ đó làm cơ sở cho việc lựa chọn giống lúa chống chịu mặn.


2.1. Vật liệu nghiên cứuGiống lúa sử dụng trong thí nghiệm là 4 giống:

OM376, OM429, OM9921 và OM9582.


2.2.1. Phương pháp bố trí thí nghiệmMỗi giống ở mỗi điểm thí nghiệm được cấy lặp

lại ba lần theo kiểu bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên RCBD với 4 nghiệm thức (giống). Phân bón được sử dụng theo công thức khuyến cáo cho vụ Đông Xuân của tỉnh Trà Vinh: 100 N + 40 P2O5 + 30 K2O.

2.2.2. Phương pháp thu mẫu, xử lý mẫu - Mẫu đất được thu bằng khoan tay trên ruộng

lúa ở độ sâu 0 - 20 cm ngay trước khi làm đất. Mẫu được phơi ở nhiệt độ phòng, giã đất và rây (0,02 mm) nhằm loại bỏ xác bả hữu cơ trong mẫu và sẽ được sử dụng cho phân tích. Mẫu đất cuối vụ được thu vào thời điểm trước khi thu hoạch lúa 1 tuần theo cùng phương cách như thu mẫu đất đầu vụ.

53


- Mẫu thực vật: + Năng suất thực tế (kg/ha): Gặt 5 m2 lúa (khung

2 m ˟ 2,5 m) trong từng lô, đem cân trọng lượng hạt chắc trên 5 m2, sau đó phơi khô rồi rê sạch, cân trọng lượng của mẫu và đo ẩm độ sau khi cân rồi quy về trọng lượng ở ẩm độ 14%. Kí hiệu W14% (kg)

W14% = [Wthu hoạch ˟ (100 _ Hthu hoạch)]/(100 _ 14)Trong đó: W14%: khối lượng lúa ở ẩm độ 14%;

H: ẩm độ lúa

+ Năng suất hạt ở ẩm độ 3% được tính từ năng suất hạt ở ẩm độ 14%.

+ Cắt sát gốc cây lúa trong mỗi lô một khung 2 m ˟ 2,5 m = 5 m2, cân khối lượng tươi. Lấy mẫu phụ khoảng 200 g (thân + lá + hạt) sấy khô ở 70oC đến lúc khối lượng không đổi. Cân khối lượng khô của mẫu phụ. Tính toán quy về sinh khối thân trên 1 ha.

Thu mẫu cây lúa từ 5 - 10 cây trong lô (0,25 m2) ở tất cả các nghiệm thức để phân tích hàm lượng dinh dưỡng khoáng trong cây. Mẫu thực vật (hạt và rơm) được phân tích hàm lượng N, P, K, Na, Ca, Mg để biết được tổng hấp thu của từng dinh dưỡng N, P, K, Na, Ca và Mg trong cây. Mẫu thực vật được công phá với H2SO4 + acid salicylic + H2O2. N được phân tích bằng phương pháp Kjeldahl; P được phân tích theo phương pháp so màu; K, Na, Ca, Mg được đo bằng máy hấp thu nguyên tử.

Hấp thu đạm (UN) (kgN/ha): UN = TNgr (hạt) + TNSt (rơm)

Trong đó: TNgr (hạt) = % N trong hạt GY3 /100; (GY3 (kg/ha)= năng suất hạt ở ẩm độ 3%, mẫu hạt được sấy khô kiệt khi phân tích); TNSt (rơm) = % N trong rơm StYOD /100; (StYOD (kg/ha) = năng suất rơm khô kiệt,

mẫu rơm được sấy khô kiệt khi phân tích).

+ Hấp thu Lân, Kali, Natri, Canxi, Magie cũng tính giống như hấp thu đạm.

2.2.3. Phương pháp xử lý số liệuSử dụng Microsoft Excel để tính toán số liệu,

dùng phần mềm Minitab 16.0 để phân tích phương sai, so sánh khác biệt trung bình giữa các nghiệm thức bằng kiểm định Tukey.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu- Thời gian nghiên cứu: Thí nghiệm được thực

hiện vào vụ Đông Xuân 2016 - 2017.- Địa điểm nghiên cứu: Tại 2 huyện bị ảnh hưởng

bởi xâm nhập mặn của tỉnh Trà Vinh là huyện Trà Cú và Châu Thành. Các phương tiện để phân tích mẫu đất và mẫu thực vật tại phòng thí nghiệm Bộ môn Khoa học đất và vi sinh - Viện Lúa ĐBSCL.


3.1. Đặc tính hóa lý đất đầu vụ và cuối vụ tại 2 điểm thí nghiệm

Kết quả trình bày trong bảng 2 cho thấy giá trị pH đất đầu vụ và cuối vụ dao động tuần tự trong khoảng 5,48 - 5,88 và 4,99 đến 5,23, pH được đánh giá ở mức chua nhẹ (theo thang đánh giá của Landon, 1991). Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2009), khoảng pH này vẫn thích hợp cho sự sinh trưởng của cây lúa. Độ dẫn điện (EC) có sự dao động lớn giữa đất đầu vụ và cuối vụ tại 2 điểm canh tác. Điều này có thể là do vào giai đoạn cuối mùa khô do chịu ảnh hưởng xâm nhập của nguồn nước biển từ sông Tiền và kết hợp với điều kiện thời tiết khô làm cho độ mặn gia tăng nhanh. Tuy nhiên, với giá trị EC < 1 mS/cm thì chưa ảnh hưởng nhiều đến sự phát triển của cây lúa nhất là đối với các giống có khả năng chống chịu mặn.

Bảng 1. Các chỉ tiêu và phương pháp phân tích mẫu đấtChỉ tiêu Phương pháp xác định

pH, EC Được đo bằng máy pH và Ec theo tỉ lệ đất : nước (1 : 2,5)Chất hữu cơ Phương pháp Walkley - Black.N tổng số Chưng cất KjeldahlP tổng số So màu máy quang phổK, Ca, Na, Mg, Zn, Fe

Công phá mẫu đất bằng H2SO4 đậm đặc (có H2SO4 tăng nhiệt độ sôi và Se xúc tác), sau đó đo bằng máy quang phổ hấp thu nguyên tử Shimadzu -Model AA - 7000.

Cl- Chuẩn độ bằng dung dịch tiêu chuẩn AgNO3 trong môi trường trung tính hoặc kiềm yếu (pH = 6 - 7), dùng chất chỉ thị màu K2Cr2O4.

SO42- Dùng dung dịch BaCl2 để kết tủa SO4

2- trong dịch lọc, chuẩn độ BaCl2 thừa đó bằng dung dịch tiêu chuẩn Trilon B trong điều kiện có Mg.

Na, K, Ca, Mg trao đổi, CEC Trích bằng BaCl2 không đệm

NSTT (tấn/ha) = = W14% ˟ 2 (tấn/ha)W14%

100010000 m2

5 m2

54


Hàm lượng C hữu cơ trong đất thường được dùng để đánh giá hàm lượng thành phần hữu cơ hiện diện trong đất. Kết quả trình bày tại bảng 2 cho thấy hàm lượng chất hữu cơ ở đất đầu vụ và cuối vụ tại 2 điểm thí nghiệm đều ở mức thấp. Hàm lượng đạm tổng số trong đất có mối tương quan với hàm lượng chất hữu cơ trong đất. Đất đầu vụ tại Trà Cú và Châu Thành có hàm lượng đạm tổng số, lân tổng số ở mức từ rất nghèo đến nghèo (theo thang đánh giá đạm tổng số của Kyuma, 1976; thang đánh giá lân tổng số của Lê Văn Căn, 1978) (trích Nguyễn Mỹ Hoa và ctv., 2016). Hàm lượng Kali tổng số ở 2 điểm đạt mức trung bình khi dao động từ 1,25 - 1,31% (thang đánh giá của Kyuma, 1976). Tương tự như mẫu đất đầu vụ, hàm lượng N và P tổng số trong mẫu đất cuối vụ ở mức rất nghèo đến nghèo. Hàm lượng N, P tổng số trong đất dao động trong khoảng 0,08 - 0,09% và 0,05 - 0,06%, theo thứ tự. Tại 2 điểm kali tổng số trong mẫu đất cuối vụ đạt mức trung bình.

Bảng 2. Đặc tính đất đầu vụ và cuối vụ tại 2 điểm thí nghiệm

Hàm lượng Zn trong mẫu đất của 2 điểm thí nghiệm thích hợp cho cây trồng phát triển, không ảnh hưởng đến các tiến trình trong đất khi mà hàm lượng Zn chỉ dao động trong khoảng từ 43,22 - 49,99 mg/kg ở đất đầu vụ và đất cuối vụ chỉ đạt 46,04 - 56,48 mg/kg. Hàm lượng Fe tổng số trong đất đầu vụ và cuối vụ ở 2 điểm nhìn chung nằm trong ngưỡng cây có thể hấp thu và không gây độc, đạt mức an toàn cho phép và không ảnh hưởng đến chất lượng đất. Các đất dễ bị nhiễm mặn do nước biển thường chứa nhiều muối NaCl, MgCl2, CaCl2chúng chiếm hơn 90% tổng số muối tan trong đất nhiễm mặn nên có thể đánh giá độ mặn của đất qua hàm lượng Cl- và SO4

2- trong đất. Kết quả hàm lượng Cl-, SO42- được

trình bày ở bảng 2 cho thấy hàm lượng Cl- có sự gia tăng giữa mẫu đất đầu vụ và cuối vụ tại 2 điểm. Hàm lượng SO4

2- không có sự dao động nhiều giữa mẫu đất đầu và cuối vụ. Với hàm lượng này thì cây lúa không bị ảnh hưởng.

3.2. So sánh hàm lượng dinh dưỡng khoáng giữa bốn giống lúa

Tại Trà Cú, hàm lượng đạm trong hạt dao động trong khoảng 0,924 - 1,085% và từ 0,581 - 0,679% trong rơm. Tuy nhiên, hàm lượng đạm trong hạt và rơm giữa các giống không khác biệt qua phân tích thống kê. Hàm lượng đạm trong rơm và hạt của giống lúa OM429 có khuynh hướng cao hơn so với các giống khác. Tại Châu Thành, hàm lượng đạm trong hạt không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các giống, dao động trong khoảng 0,868 - 0,931%. Trong rơm hàm lượng đạm ở giống OM376 cao nhất (0,798%) và có sự khác biệt thống kê ở mức ý nghĩa 1% so với 3 giống còn lại. Tương tự như đạm, hàm lượng lân trong hạt và rơm ở Trà Cú không có sự khác biệt qua phân tích thống kê giữa 4 giống, dao động trong khoảng 0,224 - 0,284% (đối với hạt) và 0,082 - 0,177% (đối với rơm). Ở điểm thí nghiệm tại huyện Châu Thành, giống lúa OM9582 có hàm lượng lân trong hạt thấp hơn (0,208%) và khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5% so với 3 giống còn lại. Hàm lượng lân trong rơm thấp nhất làgiống OM429 (0,065%) và cao nhất là giống OM9921 (0,141%), có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các giống lúa.

Hàm lượng kali trong hạt và rơm không có sự khác biệt thống kê giữa 4 giống lúa ở cả 2 điểm thí nghiệm (Bảng 3). Hàm lượng natri, canxi, magie trong hạt và rơm giữa các giống tại điểm thí nghiệm Trà Cú không khác biệt nhau qua phân tích thống kê. Tại Châu Thành, hàm lượng Na trong hạt của giống OM9582 có giá trị cao nhất (0,287%) và khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5% so với các giống còn lại. Hàm lượng magie trong hạt của giống OM9582 cao nhất (0,344%) và thấp nhất là giống OM429 (0,198%).

Chỉ tiêuĐất đầu vụ Đất cuối vụ

Trà Cú Châu Thành Trà Cú Châu

ThànhpH 5,88 5,48 5,23 4,99EC (mS/cm) 0,44 0,65 0,69 0,84% OC 1,95 2,72 2,26 2,94% N 0,07 0,09 0,08 0,09% P 0,05 0,05 0,05 0,06% K 1,25 1,31 1,23 1,21% Na 0,11 0,13 0,13 0,13% Ca 0,09 0,09 0,09 0,09% Mg 0,09 0,07 0,08 0,06Zn tổng số (mg/kg) 49,99 43,22 56,48 46,04

% Fe 1,50 1,24 1,91 1,50% Cl- 0,17 0,29 0,35 0,37% SO4

2- 0,06 0,04 0,03 0,04K+ trao đổi (meq/100g) 1,09 1,19 0,97 0,84

Na+ trao đổi (meq/100g) 1,82 2,47 1,89 2,24

Ca2+ trao đổi (meq/100g) 6,21 7,51 6,22 7,66

Mg2+ trao đổi (meq/100g) 10,12 10,69 9,10 9,89

CEC (meq/100g) 23,60 24,64 22,55 23,36

55


3.3. Đánh giá khả năng hấp thu khoáng của bốn giống lúa ở Trà Cú và Châu Thành - Trà Vinh

Kết quả trình bày tại bảng 4 cho thấy khả năng hấp thu đạm của 4 giống lúa tại 2 điểm đều khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê. Tại Trà Cú, giống lúa OM376 và OM429 hấp thu đạm cao hơn so với 2 giống còn lại (107,93 kg N/ha và 106,35 kg N/ha, theo thứ tự). Tại Châu Thành, giống lúa OM376 vẫn hấp thu đạm cao nhất (98,93 kg N/ha). Khả năng hấp thu lân của 4 giống lúa dao động trong khoảng 18,76- 25,80 kg P/ha tại Trà Cú và từ 14,66 - 23,65 kg P/ha tại Châu Thành. Tuy nhiên, chỉ có lân hấp thu của các giống lúa tại điểm Châu Thành có sự khác biệt thống kê ở mức ý nghĩa 5%. Theo Ponnamperuma (1984) (trích Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2003), Kali có vai trò quan trọng làm kích hoạt enzyme và đóng mở khí khổng tương ứng với tính chống chịu mặn

của cây trồng, thông qua hiện tượng tích lũy Kali trong chồi thân. Tại điểm Trà Cú, giống lúa OM9582 hấp thu kali cao nhất (160,66 kg/ha) và khác biệt có ý nghĩa về thống kê so với 3 giống lúa còn lại. Tại Châu Thành, hàm lượng kali được hấp thu cao nhất (157,51 kg/ha) ở giống lúa OM376 và khác biệt thống kê so với các giống khác.

Lần lượt tại Trà Cú và Châu Thành 2 giống lúa OM429, OM9582 hấp thu Na cao nhất (42,18 kg/ha,27,38 kg/ha, theo thứ tự) và khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 1% so với 3 giống lúa còn lại. Tại Trà Cú, khả năng hấp thu Ca, Mg giữa 4 giống lúa không có sự khác biệt về mặt thống kê. Tại Châu Thành, khả năng hấp thu Ca và Mg của 2 giống lúa OM9921 và OM9582 cao và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với giống OM376, OM429.

Bảng 3. Hàm lượng dinh dưỡng (%) trong rơm và hạt của 4 giống lúa tại 2 điểm thí nghiệm

Ghi chú: Trong cùng 1 cột các ký tự giống nhau thì không khác biệt có ý nghĩa thống kê, ns: không khác biệt; *: khác biệt ở mức ý nghĩa 5%; **: khác biệt ở mức ý nghĩa 1%.

Địa điểmGiống N P K Na Ca Mg

(%)

Trà Cú

Hạt

OM376 1,043a 0,259a 0,385a 0,290a 0,025a 0,049a

OM429 1,085a 0,247a 0,341a 0,457a 0,024a 0,047a

OM9921 0,924a 0,224a 0,336a 0,246a 0,021a 0,044a

OM9582 0,973a 0,284a 0,417a 0,184a 0,023a 0,051a

Rơm

OM376 0,602a 0,134a 1,838a 0,246a 0,701a 0,269a

OM429 0,679a 0,177a 2,210a 0,242a 0,776a 0,251a

OM9921 0,637a 0,082a 2,105a 0,221a 0,680a 0,271a

OM9582 0,581a 0,116a 2,172a 0,244a 0,692a 0,258a

Châu Thành

Hạt

OM376 0,917a 0,250a 0,374a 0,076c 0,014a 0,043a

OM429 0,896a 0,248a 0,356a 0,249ab 0,015a 0,043a

OM9921 0,868a 0,251a 0,354a 0,081bc 0,020a 0,046a

OM9582 0,931a 0,208b 0,360a 0,287a 0,018a 0,046a

Rơm

OM376 0,798a 0,100c 2,359a 0,236a 0,435a 0,206ab

OM429 0,574c 0,065d 1,950a 0,216a 0,529a 0,198b

OM9921 0,693b 0,141a 1,617a 0,228a 0,537a 0,277ab

OM9582 0,658b 0,111b 2,250a 0,219a 0,573a 0,344a

F hạt (Trà Cú) ns ns ns ns ns nsF rơm (Trà Cú) ns ns ns ns ns nsF hạt (Châu Thành) ns * ns * ns nsF rơm (Châu Thành) ** ** ns ns ns *CVhạt (Trà Cú) (%) 7,13 9,83 10,30 39,75 6,80 5,89CVrơm (Trà Cú) (%) 6,87 30,99 8,05 4,80 6,10 3,61CVhạt (Châu Thành) (%) 3,04 8,77 2,53 63,81 18,53 3,72CVrơm (Châu Thành) (%) 13,63 30,28 16,30 3,99 11,38 26,64

56



4.1. Kết luậnHàm lượng dinh dưỡng khoáng trong hạt và

rơm không có sự khác biệt thống kê giữa 4 giống lúa khi thí nghiệm tại Trà Cú. Tại Châu Thành, giống OM9582 có hàm lượng lân trong hạt thấp nhất nhưng hàm lượng natri trong hạt lại cao nhất. Hàm lượng đạm, lân, magie trong rơm lần lượt có giá trị cao nhất ở các giống OM376, OM9921 và OM9582. Tổng hút thu đạm, kali và Na cao nhất tuần tự của 3 giống lúa OM376, OM9582 và OM429 trong thí nghiệm tại huyện Trà Cú.Tại Châu Thành, giống lúa OM376 có khả năng hấp thu đạm và kali cao. Hấp thu lân và canxi cao nhất là giống OM9921. Giống OM9582 hấp thu natri và magie cao nhất.

4.2. Đề nghịCần tiếp tục nghiên cứu về khả năng hấp thu

dưỡng khoáng của 4 giống lúa tại các vùng có độ mặn cao hơn để chọn lựa được giống lúa thích hợp cho từng vùng cụ thể.

TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2003. Cơ sở di truyền

tính chống chịu đối với thiệt hại do môi trường của cây lúa. Nhà xuất bản Nông nghiệp.

Lê Văn Căn, 1978. Giáo trình Nông hóa. Nhà xuất bản Nông nghiệp.

Nguyễn Ngọc Đệ, 2009. Giáo trình cây lúa. Tái bản, Nhà xuất bản Đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh.

Võ Thị Gương và Tất Anh Thư, 2010. Giáo trình các trở ngại của đất trong sản xuất nông nghiệp. Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ.

Nguyễn Mỹ Hoa, Ngô Ngọc Hưng, Tất Anh Thư, Nguyễn Minh Đông, 2016. Giáo trình thực tập phì nhiêu đất. Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ.

Tổng cục Thống kê, 2012. Kết quả tổng điều tra Nông thôn, Nông nghiệp và Thủy sản năm 2011. Nhà xuất bản Thống kê.

Kabata-Pendias, A and H, Pendias, 1992. Trace Elements in Soils and Plants. CRC Press, Boca Raton, FL.

Kyuma, K., 1976. Paddy soils in the Mekong Delta of Vietnam. Discussion Paper 85. Center for Southeast Asian Studies, Kyoto University, Kyoto. p.77.

Landon, J.R., 1991. Booker Tropical Soil Manual. Longman Scientific and Technical Essex, UK. pp. 474.

Ponnamperuma, F.N., 1984. Role of cultivar tolerance increasing rice production in saline lands In: RC. Staples and G.H. Toemnnniessen (Eds.), Salinity Tolerance in Plants. Willey-Interscience, New York. PP 255-271.

Bảng 4. Tổng hấp thu khoáng (kg/ha) của bốn giống lúa tạihai điểm thí nghiệm

Ghi chú: Trong cùng 1 cột các ký tự giống nhau thì không khác biệt có ý nghĩa thống kê, ns: không khác biệt; *: khác biệt ở mức ý nghĩa 5%; **: khác biệt ở mức ý nghĩa 1%.

Tổng hấp thu nguyên tố khoáng (kg/ha)

Địa điểm Giống N P K Na+ Ca2+ Mg2+

Trà Cú

OM376 107,93a 25,80a 145,85c 35,18b 47,61a 20,81a

OM429 106,35a 25,60a 153,77b 42,18a 48,23a 17,96a

OM9921 95,49b 18,76a 149,35bc 28,56c 42,92a 19,28a

OM9582 96,44b 24,87a 160,66a 26,56c 44,32a 19,16a

Châu Thành

OM376 98,93a 20,17ab 157,51a 17,98b 25,83b 14,39b

OM429 69,07d 14,66b 108,37d 21,87b 25,57b 11,32b

OM9921 94,11b 23,65a 118,79c 18,62b 33,57a 19,42a

OM9582 85,94c 17,25ab 141,16b 27,38a 31,99a 21,10a

F Trà Cú ** ns ** ** ns ns

F Châu Thành ** * ** ** ** **

CV Trà Cú (%) 6,40 14,12 4,19 21,36 5,59 6,05

CV Châu Thành (%) 15,06 20,40 16,82 20,02 14,16 27,22

57


Evaluation of nutrients absorption capability of 4 rice varieties growing on salt infected soils at Tra Cu and Chau Thanh districts - Tra Vinh province

Huynh Ngoc Huy, Nguyen Thi Anh Dao, Vu Ngoc Minh Tam, Duong Nguyen Thanh Lich, Duong Hoang Son, Nguyen Minh Dong

AbstractThe study aimed to evaluate nutrients uptake in 4 rice varieties growing on salt infected soils at Tra Cu and Chau Thanh districts - Tra Vinh province. The experiments were laid out in randomized complete block design with three replications and 4 treatments composing of 4 rice varieties OM376, OM429, OM9921, OM9582. The results of experiment at Tra Cu indicated that: the nutrients concentrations in seeds and straws of all varieties were not significally different. At Chau Thanh, the seeds of OM9582 variety had the lowest phosphorus concentration (0,208%) but it had the highest sodium concentration (0,287%). Nitrogen, phosphorus, magnesium concentration in straws were highest in OM376, OM9921 and OM9582, accordingly. Total uptakes of nitrogen, potassium and sodium were recorded high in OM376, OM9582 and OM429 respectively for experiment at Tra Cu. At Chau Thanh, OM376 variety absorbed nitrogen and sodium higher than other varieties. The uptakes of phosphorus and calcium were highest in OM9921 variety. OM9582 uptaked the highest amount of sodium and magnesium.Keywords: Mineral nutrients, uptake capacity, salt water intrusion


Người phản biện: TS. Cao Văn PhụngNgày duyệt đăng: 13/3/2018

1 Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long; 2 Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 3 Trung tâm Giống nông nghiệp Hậu Giang

HIỆU SUẤT SỬ DỤNG PHÂN N, P, K THEO THỜI GIAN VÀ MÙA VỤ CHO LÚA OM5451 Ở VÙNG ĐẤT PHÈN TRÊN CƠ CẤU 2 LÚA TẠI HẬU GIANG

Mai Nguyệt Lan1, Chu Văn Hách1, Nguyễn Văn Bộ2

Trần Văn Phúc3, Nguyễn Thị Hồng Nam1

TÓM TẮTThí nghiệm đồng ruộng được thực hiện trong 8 vụ (từ Đông Xuân 2011 - 2012 đến Hè Thu 2015) tại khu thực

nghiệm của Trung tâm Giống nông nghiệp, huyện Vị Thủy, tỉnh Hậu Giang. Mục tiêu của nghiên cứu này là xác định được hiệu suất sử dụng của đạm, lân và kali cho lúa trên vùng đất phèn với cơ cấu lúa 2 vụ/năm; vùng phèn của Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Thí nghiệm được thực hiện trên giống lúa OM5451 với kiểu bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên, 3 lần nhắc lại với 5 nghiệm thức bón phân gồm _NPK, _N, _P, _K, NPK (ĐC). Vụ Đông Xuân áp dụng công thức 90 N - 50 P2O5 - 30 K2O (kg/ha) và vụ Hè Thu áp dụng công thức 80 N - 60 P2O5 - 30 K2O (kg/ha). Nguồn phân sử dụng trong 8 vụ của thí nghiệm là urê (46%N), lân nung chảy Văn Điển (16% P2O5) và kali clorua (60% K2O). Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu suất sử dụng của ba loại dưỡng chất (N, P, K) đối với năng suất lúa rất khác nhau và thay đổi theo mùa vụ. Hiệu quả nông học của N đạt cao nhất với 23,8 kg lúa/kg N trong vụ Đông Xuân và 20,1 kg lúa/kg N trong vụ Hè Thu, kế đến là P với 16,9 kg lúa/kg P2O5 ở vụ Đông Xuân và 12,3 kg lúa/kg P2O5 trong vụ Hè Thu, thấp nhất là K với 4,8 kg lúa/kg K2O trong vụ Đông Xuân và 1,9 kg lúa/kg K2O trong vụ Hè Thu.

Từ khóa: Hiệu suất sử dụng, đạm, lân, kali, cơ cấu 2 vụ lúa/năm, đất phèn, năng suất lúa

I. ĐẶT VẤN ĐỀĐồng bằng sông Cửu Long là vựa lúa lớn nhất

nước ta, với diện tích sản xuất lúa trên 4 triệu hecta và sản lượng lúa trên 24 triệu tấn, chiếm tỷ lệ trên 50% sản lượng lúa cả nước (Cục Trồng trọt, 2014). Tổng diện tích đất lúa của toàn khu vực khoảng 2.000 ha. Trong đó, diện tích đất lúa hai vụ chiếm nhiều nhất (58,0%), được canh tác chủ yếu trên đất phù sa và đất nhiễm phèn (Steven Jafee, 2012).

Theo Hồ Quang Đức và cộng tác viên (2010), nhóm đất phèn chiếm diện tích lớn nhất trong đất nông nghiệp ĐBSCL, tập trung phèn nhiều nhất là vùng Bán đảo Cà Mau, Tứ giác Long Xuyên, Đồng Tháp Mười và Tây Sông Hậu. Trở ngại lớn nhất khi canh tác lúa trên đất phèn là do ảnh hưởng của pH thấp, ngộ độc S2-, Fe3+ và Al3+, giảm lượng lân hữu dụng do quá trình cố định phosphate (Nguyễn Văn Luật, 2009). Sau nhiều năm nghiên cứu, các nhà khoa

58


học đã tìm ra những giải pháp kỹ thuật để nâng cao hiệu quả canh tác lúa trên vùng đất phèn nhằm tăng hiệu quả kinh tế và bảo vệ môi trường, trong đó có giải pháp về phân bón (Nguyễn Đăng Nghĩa và Mai Thành Phụng, 2014). Hiện nay, mức phân bón N, P, K được khuyến cáo trên đất phèn với cơ cấu 2 vụ lúa/năm tối đa là 90 kg N/ha + 50 kg P2O5 kg/ha + 30 kg K2O/ha cho vụ Đông Xuân (ĐX) và 80 kg N/ha + 60 kg P2O5 kg/ha + 30 kg K2O/ha cho vụ Hè Thu (HT) (Chu Văn Hách, 2014). Tuy nhiên, trong thực tế vẫn còn nhiều nông dân đầu tư phân bón kém hiệu quả do còn nặng về kinh nghiệm truyền thống, nên thường bón phân mất cân đối giữa N, P và K. Mặt khác, do không thấy được yếu tố hạn chế trong đất có thể ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất lúa nên đã đầu tư mức phân quá cao dẫn đến hiệu quả đầu tư phân bón rất thấp.

Trước thực trạng giá lúa thấp, giá vật tư và công lao động cao nên lợi nhuận thu lại từ trồng lúa quá thấp so với các cây trồng khác. Đối với các vùng đất chuyên lúa ở Hậu Giang, nhiều diện tích đất bị ngập nước nên khó chuyển đổi sang các loại trồng cây khác. Việc nghiên cứu nâng cao hiệu quả canh tác cho cây lúa là biện pháp thực tiễn thích ứng tốt với biến đổi khí hậu, trong đó việc nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón rất được chú trọng. Đề tài được thực hiện nhằm đánh giá hiệu suất sử dụng của phân đạm, phân lân và phân kali đối với năng suất lúa trên cơ cấu 2 vụ lúa/năm, tại vùng đất phèn thuộc huyện Vị Thủy, Hậu Giang theo thời gian để có cơ sở khuyến cáo bón phân hiệu quả và phù hợp hơn.


2.1. Vật liệu nghiên cứu- Giống lúa: Thí nghiệm sử dụng giống lúa

OM5451, đây là giống có năng suất cao, thời gian sinh trưởng 90 - 95 ngày thích hợp với các vụ trồng trong năm.

- Phân bón: Urê (16% N), lân nung chảy Văn Điển(16% P2O5), KCL (60% K2O).

2.2. Phương pháp nghiên cứu- Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm

được thực hiện dài hạn trên một nền đất trong 4 năm (8 vụ) liên tục với kiểu bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên, 5 nghiệm thức và 3 lần nhắc lại (Bảng 1). Diện tích mỗi ô thí nghiệm là 24 m2, xung quanh các ô được đắp bờ cố định. Trước khi bắt đầu thí nghiệm, có một vụ làm thí nghiệm trắng (HT 2011, chỉ bón N

mà không bón P và K để giảm bớt lượng lân và kali lưu tồn từ các vụ trước do bón dư và tạo điều kiện cho ruộng được đồng đều hơn về dinh dưỡng).

- Kỹ thuật canh tác: + Mật độ sạ: 120 kg/ha.+ Công thức phân bón theo đề xuất của Viện Lúa

ĐBSCL: Vụ ĐX áp dụng công thức 90 N - 50 P2O5 - 30 K2O (kg/ha) và vụ HT áp dụng công thức 80 N - 60 P2O5 - 30 K2O (kg/ha).

+ Kỹ thuật bón phân: Lần 1: bón 25% N + 100% P2O5 + 50% K2O vào giai đoạn 7 - 10 ngày sau sạ (NSS). Lần 2: bón 40% N vào giai đoạn 20 - 22 NSS. Lần 3: bón 35% N + 50% K2O vào giai đoạn 40 - 42 NSS.

+ Chăm sóc: Quản lý và chăm sóc được thực hiện giống nhau giữa các nghiệm thức.

Bảng 1. Các nghiệm thức thực hiện trong thí nghiệm

- Thu thập chỉ tiêu: Năng suất lúa được thu trên khung 5 m2. Mẫu lúa được cắt và đập bằng tay, phơi khô, loại bỏ hạt lép lửng, đo ẩm độ và cân trọng lượng rồi quy năng suất về ẩm độ chuẩn 14%.

- Xử lí số liệu: Số liệu được xử lí thống kê bằng phần mềm SAS.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu- Thời gian nghiên cứu: Thí nghiệm thực hiện

trong 4 năm (8 vụ, từ ĐX 2011 - 2012 đến HT 2015).- Địa điểm nghiên cứu: Thí nghiệm được bố trí

trong khu thực nghiệm của Trung tâm Giống nông nghiệp, thuộc huyện Vị Thủy, tỉnh Hậu Giang. Vị trí nghiên cứu thuộc tiểu vùng đất phèn, không nhiễm mặn, ngập trung bình với cơ cấu 2 vụ lúa/năm (ĐX và HT). Vùng này xa sông lớn nên không bị nhiễm mặn trong mùa khô, nhưng chịu ảnh hưởng ngập lũ với độ sâu ngập trung bình khoảng > 0,5 m và thời gian ngập khoảng 3 - 4 tháng (từ tháng 8 tới tháng 11). Tuy nhiên, vào mùa khô đất thường bị nứt nẻ

STT Nghiệm thức Phương pháp xử lí1 _NPK Không bón phân

2 _N Bón P, K theo nghiệm thức5 (không bón N)

3 _P Bón N, K theo nghiệm thức5 (không bón P)

4 _K Bón N, P theo nghiệm thức5 (không bón K)

5 NPK (ĐC) Bón NPK (theo quy trình khuyến cáo cho địa phương)

59


do mực thủy cấp thấp <1 m, nên các vật liệu sinh phèn dễ bị ôxy hóa làm cho đất chua và thiếu lân hữu dụng. Kết quả phân tích đất ở đầu vụ thứ nhất cho thấy pH(KCl): 3,8 thuộc loại phèn trung bình; N(ts): 0,22% thuộc loại giàu; P(ts): 0,029% thuộc loại trung bình; P(dt): 4,36 mg/100g thuộc loại rất nghèo; K(ts): 1,46% thuộc loại giàu; K(tđ): 21,3 mg/100 g thuộc loại giàu; Hàm lượng C: 4,16% thuộc loại giàu; Tỷ lệ C/N: 18,9 thuộc loại rất cao.


3.1. Ảnh hưởng của các nghiệm thức phân bón đến năng suất lúa trên cơ cấu lúa 2 vụ/năm, vùng phèn tại Vị Thủy, Hậu Giang

Kết quả thí nghiệm qua 4 năm được thể hiện trong hình 1 cho thấy diễn biến năng suất lúa của các nghiệm thức bón phân trong 4 vụ ĐX luôn cao hơn 4 vụ HT. Trong cùng một vụ, năng suất lúa giữa các nghiệm thức phân bón cũng chênh lệch nhau. Năng suất lúa đạt cao nhất ở nghiệm thức bón đầy đủ N, P, K trong cả 8 vụ, dao động từ 6,36 - 7,21 tấn/ha trong vụ ĐX và 4,40 - 4,81 tấn/ha trong vụ HT. Nghiệm thức không bón phân có năng suất lúa đạt thấp nhất, trung bình đạt 4,38 tấn/ha trong vụ ĐX và 2,74 tấn/ha trong vụ HT. Tiếp theo là nghiệm thức không bón N (chỉ bón P và K) với năng suất là 4,74 tấn/ha trong vụ ĐX và 2,95 tấn/ha vụ HT. Nghiệm thức khuyết K liên tục qua 8 vụ có năng suất khác biệt không ý nghĩa so với nghiệm thức bón đầy đủ N, P, K. Nghiệm thức không bón P liên tục có năng suất bị suy giảm đáng kể. Vụ đầu tiên (ĐX 2011 - 2012) nghiệm thức khuyết P cho năng suất tương đương với ĐC, nhưng bắt đầu vụ HT 2012, năng suất ở nghiệm thức khuyết P đã giảm so với nghiệm thức bón đầy đủ N, P, K. Kết quả này chứng minh rằng N và P là hai yếu tố cần thiết phải được

bổ sung nhằm đảm bảo sinh trưởng và năng suất lúa trên vùng đất thí nghiệm. Theo kết quả phân tích trên thì khả năng cung cấp kali trong đất là đủ để cây lúa đạt năng suất tương đương so với mức bón 30 kg K2O/ha nên có thể giảm mức bón hoặc bón cách vụ để nâng cao hiệu quả sử dụng phân kali. Không bón lân trong một vụ ĐX, năng suất khác biệt không đáng kể, nhưng tiếp tục không bón trong vụ HT thì năng suất giảm.

Hình 1. Diễn biến năng suất lúa OM5451 ở các nghiệm thức phân bón từ ĐX 2011-2012 đến HT 2015

trên cơ cấu lúa 2 vụ/năm, tại Vị Thủy, Hậu Giang(Năng suất ở các nghiệm thức khác biệt thống kê ở

mức ý nghĩa 5%)

Kết quả ghi nhận trên Bảng 2 cho thấy năng suất cộng dồn qua 4 vụ ĐX, 4 vụ HT và tổng của 8 vụ theo thứ tự cao nhất ở nghiệm thức bón đầy đủ N, P, K (ĐC), kế đến là nghiệm thức khuyết K, tiếp đến là nghiệm thức khuyết P, nghiệm thức khuyết N và thấp nhất là nghiệm thức không bón phân. So với ĐC thì 2 nghiệm thức không bón phân và không bón N có năng suất giảm tương ứng là 36,3% và 31,1% qua 4 vụ ĐX, và 39,9% và 30,7% qua 4 vụ HT. Khi không bón P trong 4 vụ HT năng suất giảm 16,2% trong khi đó mức giảm này chỉ là 12,3% với 4 vụ ĐX.

Bảng 2. Năng suất cộng dồn và trung bình chênh lệch năng suất lúa dưới ảnh hưởng của các nghiệm thức bón phân theo mùa vụ và tổng cộng 8 vụ

Nghiệm thức

Năng suất cộng dồn4 vụ ĐX 4 vụ HT Tổng cộng 8 vụ

Tổng năng suất (tấn/ha)

% chênh lệch so với

ĐC



ĐC



ĐC_NPK 17,53 _36,3 10,96 _39,9 28,49 _37,7

_N 18,96 _31,1 11,81 _35,3 30,77 _32,8_P 24,14 _12,3 15,28 _16,2 39,42 _13,9_K 26,95 _2,1 18,02 _1,2 44,97 _1,7

NPK (ĐC) 27,52 - 18,24 - 45,76 -

60


3.2. Hiệu suất sử dụng của phân N, P, K trên giống lúa OM5451 với cơ cấu lúa 2 vụ/năm, vùng đất phèn tại Vị Thủy, Hậu Giang

Hiệu suất sử dụng của N hoặc P hoặc K được tính toán dựa trên mức độ gia tăng năng suất lúa giữa nghiệm thức bón đầy đủ N, P, K so với nghiệm thức khuyết N hoặc P hoặc K trong cùng một mùa vụ. Hiệu suất sử dụng phân bón được tính bằng số kg lúa bội thu (tăng thêm) trên 1 kg dưỡng chất tương ứng, dựa trên sự chênh lệch năng suất giữa nghiệm thức bón đầy đủ NPK với năng suất khuyết N/P/K trên tổng lượng phân N/P2O5/K2O đã bón trong cùng mùa vụ.

Kết quả trên bảng 2 và hình 2 cho thấy trong vụ ĐX, bón N năng suất trung bình tăng 2,14 tấn/ha so với không bón N, hiệu suất sử dụng phân đạm đạt 23,8 kg lúa/kg N. Bón P năng suất trung bình tăng 0,85 tấn/ha, hiệu suất sử dụng phân lân đạt 16,9 kg lúa/kg P2O5. Bón K năng suất trung bình tăng 0,14 tấn/ha,hiệu suất sử dụng phân kali đạt 4,8 kg lúa/kg K2O.

Tương tự, trong vụ HT bón N năng suất trung bình tăng 1,61 tấn/ha, hiệu suất sử dụng phân đạm đạt 20,1 kg lúa/kg N. Bón P năng suất trung bình tăng 0,74 tấn/ha, hiệu suất sử dụng phân lân đạt 12,3 kg lúa kg P2O5. Bón K năng suất trung bình tăng 0,06 tấn/ha,hiệu suất sử dụng phân kali đạt 1,9 kg lúa/kg K2O.

Hình 2. Hiệu suất sử dụng của phân N, P, K (trung bình của 4 vụ ĐX, 4 vụ HT và tổng cộng 8 vụ) trên giống lúa OM5451, tại vùng đất phèn ở Vị Thủy, Hậu Giang


4.1. Kết luận- N và P là 2 nguyên tố dinh dưỡng quan trọng để

gia tăng năng suất lúa. Bón N năng suất có thể tăng 2,14 tấn/ha trong vụ ĐX và 1,50 tấn/ha trong vụ HT; Bón P năng suất có thể tăng 0,87 tấn/ha trong vụ ĐX và 1,10 tấn/ha trong vụ HT; Bón K năng suất có thể tăng 0,14 tấn/ha trong vụ ĐX và 0,06 tấn/ha trong vụ HT.

- Hiệu suất sử dụng phân đạm cao nhất, với 23,8 kg lúa/kg N trong vụ ĐX và 18,8 kg lúa/kg N trong vụ HT.

- Hiệu suất sử dụng của phân lân đạt 16,9 kg lúa/kg P2O5 trong vụ ĐX và 18,3 kg lúa/kg P2O5 trong vụ HT.

- Hiệu suất sử dụng của phân kali không cao, trung bình đạt 4,8 kg lúa/kg K2O trong vụ ĐX và 1,9 kg lúa/kg K2O trong vụ HT.

4.2. Đề nghị - Để nâng cao hiệu suất sử dụng phân lân nên

tập trung bón lân trong vụ HT, giảm bớt lượng lân trong vụ ĐX.

- Chỉ nên bón kali ở mức duy trì 30 kg K2O/ha/vụđể giảm chi phí và hạ giá thành.

TÀI LIỆU THAM KHẢO Cục Trồng trọt, 2014. Báo cáo tổng kết năm 2013 và

nhiệm vụ trọng tâm năm 2014.Hồ Quang Đức, Nguyễn Văn Đạo, Trương Xuân

Cường, Lê Thị Mỹ Hảo, Hoàng Trọng Quý, Lương Đức Toàn, Nguyễn Quang Hải, Bùi Tân Yên, 2010. Đất mặn và đất phèn Việt Nam. NXB Nông Nghiệp. Hà Nội.

Chu Văn Hách, 2014. Những nguyên nhân làm giảm hiệu lực sử dụng phân bón cho lúa trên đất phèn ở ĐBSCL và các giải pháp khắc phục. Trong Diễn đàn khuyến nông @ nông nghiệp lần thứ 4 - 2014, chuyền đề: nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón trên đất phèn vùng đồng bằng sông Cửu Long. Trung tâm Khuyến nông Quốc gia, Bộ Nông nghiệp và PTNT, tr.33-41.

Nguyễn Văn Luật, 2009. “Đất lúa ở ĐBSCL và hệ thống canh tác vùng lúa ở ĐBSCL”. Cây lúa Việt Nam, tập II. NXB Nông nghiệp, tr.187-222.

Nguyễn Đăng Nghĩa và Mai Thành Phụng, 2014. Biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón trên đất phèn ĐBSCL. Trong Diễn đàn khuyến nông @ nông nghiệp lần thứ 4 - 2014, chuyền đề: nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón trên đất phèn vùng đồng bằng sông Cửu Long. Trung tâm Khuyến nông Quốc gia, Bộ Nông nghiệp và PTNT, tr.23-32.

Steven Jaffee, 2012. “World Bank, Vietnam Rice Economy, Trade and Food Security”. Workshop on ‘Success’ to Sustainable Development, Food Security Policy. Hanoi, Sept 6, 2012.

23,8

4 vụ Đông Xuân

25,0

20,0

15,0

10,0

5,0

0,0

16,9 18,8 18,3

4,81,9

21,317,2

3,4

4 vụ Hè Thu 4 năm (8 vụ)

Bội thu do bón N(kg lúa/ kg N)Bội thu do bón P(kg lúa/ kg P2O5)Bội thu do bón K(kg lúa/ kg K2O)

61


Fertilizer (N, P, K) use efficiency of OM5451 rice variety in acid sulphate soil area of Hau Giang province

Mai Nguyet Lan, Chu Van Hach, Nguyen Van Bo, Tran Van Phuc and Nguyen Thi Hong Nam

AbstractField experiments were carried out in 8 crop seasons (from Winter-Spring 2011-2012 to Summer-Autumn 2015) at the experimental site of the Agricultural Seed Center, Vi Thuy district, Hau Giang province. The objectives of this study were (i) to determine the use efficiency (nitrogen, phosphate and potassium) of rice in acid sulphate soils with double rice cropping system (ii) Inoculant was suitable for rice of the Mekong Delta. The experiment used OM5451 rice variety with randomized block design, 3 replications and 5 fertilizer treatments including _NPK, _N, _P, _K, NPK. Winter-Spring crop applied 90 N - 50 P2O5 - 30 K2O formula (kg/ha) and Summer-Autumn crop applied 80 N - 60 P2O5 - 30 K2O formula (kg/ha). The fertilizers used in the eight crops were urea (46% N), Van Dien fused phosphate (16% P2O5) and kalicloride (60% K2O). The results showed that the efficiency of three nutrient types (N, P, K) was different for rice yield and varied by the seasons. The agronomic efficiency of N was highest with 23.8 kg of paddy/kg N in Winter-Spring crop and 20.1 kg of paddy/kg N in Summer-Autumn crop, followed by P with 16.9 kg paddy/kg P2O5 in Winter-Spring crop and 12.3 kg paddy/kg P2O5 in Summer-Autumn crop. The lowest was K with 4.8 kg of paddy/kg of K2O in Winter-Spring crop and 1.9 kg of paddy/kg of K2O in Summer-Autumn crop.Keywords: Use efficiency, nitrogen, phosphorus, potassium, two rice crops land, Acid sulphate soil, rice yield


Người phản biện: TS. Vũ Tiến KhangNgày duyệt đăng: 13/3/2018


ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG TÍNH CHỊU MẶN CỦA CÁC GIỐNG LÚA KẾT HỢP THANH LỌC KIỂU HÌNH VÀ CHỈ THỊ PHÂN TỬ

Trần Ánh Nguyệt1, Nguyễn Khắc Thắng1, Trần Anh Thái1, Trần Thu Thảo1, Trần Ngọc Thạch1, Nguyễn Thúy Kiều Tiên1

TÓM TẮTThanh lọc kiểu hình chống chịu mặn trong điều kiện nhân tạo của 128 giống lúa đã xác định nguồn vật liệu bố mẹ

dùng trong nghiên cứu chọn lọc giống lúa chịu mặn cao tương đương FL478, Pokkali là 8 giống trong bộ nhập nội (IR15T1191, IR15T1112, IR15T1345, IR15T1387, IR15T1466, IR15T1335, IR15T1434, AB42) và 5 giống lúa Mùa địa phương (Trei May, Bắc Việt, nàng Quất Nhuyễn, Cẩn Lùn, Ba Bụi Lùn), cho tính chống chịu cao khi thanh lọc ở nồng độ muối 6 và 8 g/l. Kết hợp sử dụng 19 chỉ thị phân tử SSR phân bổ trong vùng QTL/Saltol 5,3 Mb (10,3 - 15,2 Mb)trên nhiễm sắc thể số 1 của 23 giống chống chịu cao, trung bình và hơi mẫn cảm đã qua thanh lọc kiểu hình. Các giống không thể được xác định là kiểu gen có chứa Saltol mặc dù các giống này được đánh giá kiểu hình mang tính chống chịu cao (cấp chống chịu 3 - 5) ở giai đoạn cây mạ, cho thấy QTLs khác với Saltol có thể kiểm soát tính chống chịu mặn ở giai đoạn mạ. Nguồn vật liệu khởi đầu được sàng lọc trong nghiên cứu này có mang Saltol/QTL mới khai thác làm cây bố cho gen để phát triển các dòng/giống mới có mức độ chịu mặn cao hơn bằng cách kết hợp Saltol và các QTLs khác vào các giống lúa ưu tú phục vụ cho công tác lai tạo giống chống chịu mặn.

Từ khóa: Chỉ thị phân tử SSR, chống chịu mặn, lúa, QTL mới, Saltol

I. ĐẶT VẤN ĐỀCây lúa (Oryza sativa L.) là một trong những cây

lương thực đóng vai trò quan trọng nuôi sống hơn 2/3 dân số thế giới. Tuy nhiên, do các yếu tố tác động như stress phi sinh học và sinh học, đã và đang làm giảm năng suất cây lúa và đang đe dọa nền an ninh lương thực của thế giới vì tốc độ dân số ngày càng tăng nhanh. Cây lúa được xem là cực kì nhạy cảm khi

có hiện diện của muối đặc biệt là trong giai đoạn cây con, giai đoạn sinh trưởng và thời kỳ trổ bông. Khi xâm ngập mặn xảy ra ở các giai đoạn này làm giảm đáng kể sự tăng trưởng và năng suất của cây lúa. Nghiên cứu về tính trạng chống chịu mặn trên cây trồng nói chung và cây lúa nói riêng không dễ dàng thực hiện vì nó là tính trạng rất phức tạp bị kiểm soát bởi nhiều gen, kiểu hình của tính chống chịu

62


bị ảnh hưởng lớn của môi trường và hệ số di truyền thấp (Singh et al., 2004). Chọn giống lúa chống chịu mặn bằng phương pháp truyền thống gặp nhiều khó khăn, do vậy việc áp dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống lúa kháng mặn là một giải pháp tối ưu nhằm hỗ trợ cho phương pháp truyền thống được nhanh và chuẩn xác hơn.

Năm 2016, Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là khu vực bị ảnh hưởng nặng nhất của hạn hán, xâm nhập mặn gây thiệt hại nặng nề ở 9/13 tỉnh ĐBSCL. Công tác chọn tạo giống chống chịu mặn còn nhiều hạn chế trong thời gian qua do thiếu hụt thông tin và nguồn vật liệu khởi đầu phục vụ tốt cho công tác lai tạo. Để cải thiện tính chống chịu mặn trước tiên phải có giống làm vật liệu chuyển gen chống chịu mặn tốt, để tạo ra các cặp lai tiềm năng chuyển gen chịu mặn từ các giống bố sang các giống làm mẹ có đặc tính nông học phong phú, cho năng suất chất lượng cao, cải thiện tính chống chịu. Công việc nghiên cứu sàng lọc các giống có gen/QTL chịu mặn mới là vấn đề cơ bản trong định hướng nghiên cứu chọn tạo giống chịu mặn cho năng suất, chất lượng cao. Hiện nay, hầu hết các giống cho gen chống chịu mặn được các nhà chọn giống sử dụng là Pokkali (Lúa Mùa có nhiều dòng phân ly của giống Pokkali không mang tính chịu mặn cao) và FL478 (IR66946-3R-178-1-1) được chọn lọc từ tổ hợp lai Pokkali/IR29 có chứa <1 Mb đoạn DNA của Pokkali được định vị tại vị trí 10,6-11,5 Mb trên nhiễm sắc thể số 1 (NST 1). Tuy nhiên, khi vùng DNA mang gen chống chịu của FL478 được chuyển vào các dòng ưu tú, thì thế hệ con cái của cặp lai này cho tính chống chịu không bằng so với FL478 (Kim et al., 2009). Mặc khác, nhược điểm của hai giống này là có mang các đặc tính nông học không mong muốn là thời gian sinh trưởng dài, ảnh hưởng quang kỳ, cao cây, vỏ lụa màu đỏ, hạt có râu, chất lượng gạo thấp nên không thể sử dụng trực tiếp các giống này để nhân giống. Vì vậy, để tăng khả năng chịu mặn của giống lúa thì xác định các nguồn vật liệu mới có thể bổ sung các giống trên là việc hết sức cần thiết. Nghiên cứu của nhóm tác giả tập trung khai thác vật liệu là các giống nhập nội của IRRI, các giống lúa Mùa địa

phương và các giống cao sản của Việt Nam mà chưa từng được công bố của các nhóm nghiên cứu khác nhằm mục đích xác định rõ ràng các dòng/giống lúa chịu mặn có chứa vùng Saltol hoặc nguồn gen/QTL mới để làm phong phú cơ sở di truyền phục vụ cho chương trình chọn giống chống chịu mặn mới. Các thí nghiệm tập trung đánh giá tính chịu mặn bộ giống lúa nhập nội, các giống lúa mùa và giống lúa được trồng phổ biến bằng thanh lọc nhân tạo có bổ sung muối NaCl (6, 8 g/l). Mặc khác, xác định được các dòng/giống mang gen chịu mặn và thiết lập mối liên hệ di truyền của chúng bằng các chỉ thị phân tử SSR, nhằm hướng đến tạo các cặp lai tiềm năng cho chương trình chọn giống lúa chịu mặn.


2.1. Vật liệu nghiên cứu Bộ giống lúa thanh lọc 125 giống lúa bao gồm

các giống lúa nhập nội từ viện lúa quốc tế IRRI, các giống cao sản ngắn ngày các giống mùa địa phương, 3 giống chuẩn mẫn cảm và chống chịu (IR29, Pokkali, FL478) được sử dụng đánh giá thanh lọc mặn trong phòng thí nghiệm.


2.2.1. Phương pháp thanh lọc mặn trong điều kiện nhân tạo ở giai đoạn mạ

Thanh lọc mặn trong điều kiện nhân tạo theo phương pháp của Gregorio và cộng tác viên (Gregorio et al., 1997). Các hạt lúa nẩy mầm (mỗi giống lúa lập lại 3 lần) đặt vào miếng xốp trong khay chứa nước cất từ 3 - 4 ngày. Sau 4 ngày thay thế nước cất bằng dung dịch dinh dưỡng Yoshida có chuẩn độ muối với nồng độ tương ứng bằng ½ nồng độ cần quan sát. Sau ba ngày tiếp tục hiệu chỉnh muối về đúng nồng độ thanh lọc mong muốn (0, 6 và 8) g/l NaCl tinh khiết được dùng cho mỗi nghiệm thức. Điều chỉnh pH của dung dịch mỗi ngày và thay mới dung dịch dinh dưỡng sau 7 ngày. Sau 14 ngày quan sát khi giống chuẩn nhiễm chết gần như hoàn toàn, chuẩn chống chịu Pokkali tương đương cấp 3 tiến hành ghi nhận và đánh giá tỷ lệ sống sót của các dòng/giống thanh lọc và cấp chống chịu mặn.

Bảng 1. Tiêu chuẩn đánh giá mức chống chịu mặn giai đoạn tăng trưởng và phát triển (Gregorio et al., 1997)

Cấp chống chịu mặn Biểu hiện Mức chống chịu

1 Tăng trưởng bình thường, không có vết cháy lá Chịu mặn rất cao3 Gần như bình thường, nhưng đầu lá hoặc vài lá có vết trắng, lá hơi cuốn lại Chịu mặn5 Tăng trưởng chậm lại, hầu hết lá bị khô, một vài chồi bị chết Chịu mặn trung bình7 Tăng trưởng bị ngưng lại hoàn toàn; hầu hết lá bị khô, một vài chồi chết Nhiễm9 Tất cả các cây bị chết hoặc khô Rất nhiễm

63


2.2.2. Phương pháp ly trích DNADNA lá non của các dòng/giống lúa được ly

trích theo phương pháp CTAB (Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide) của Doyle và Doyle (1990) (có cải tiến theo để phù hợp với điều kiện phòng thí nghiệm trung tâm của Viện Lúa). Mẫu lá sau khi làm lạnh bằng nito lỏng được nghiền nhỏ bằng máy nghiền (Nhật Bản) thêm 700 µl dung dịch ly trích và 140 µl SDS 10%. Ủ mẫu ở 65oC trong 60 - 90 phút, 15 phút lắc đều một lần để dung dịch ly trích có thể thấm sâu vào màng tế bào. Bổ sung 700 µl dung dịch (Chloroform: Isoamylalcohol) tỷ lệ 24 : 1, trộn đều và lắc bằng tay trong vòng 2 - 5 phút. Ly tâm với 11000 vòng/phút trong 20 phút. Chuyển dịch 400 µl nổi sang tube 1,5 ml bổ sung 400 µl isopropanol rồi giữ mẫu trong tủ _20oC. Ly tâm ở 4oC trong 20 phút, tốc độ 11000 vòng/phút, để thu kết tủa. Tiếp tục bổ sung 500 µl ethanol 70%, ly tâm 10000 vòng/phút trong 10 phút ở 4oC để thu kết tủa. Làm khô DNA và bảo quản mẫu trong 50 µl dung dịch TE 1X. Chất lượng của DNA được kiểm tra gel agrarose 0,8%, DNA còn nguyên vẹn sáng đồng đều, không đứt gẫy hay lẫn tạp đủ tiêu chuẩn để thực hiện các phản ứng PCR và cho các thí nghiệm tiếp theo. Ngoài ra, nồng độ DNA cũng được đo bằng máy quang phổ (NanoDrop One 1000 ™, Thermo Fisher Scientific Inc., Wilmington, Mỹ).

2.2.3. Phương pháp nhân PCRDựa vào các công bố của các tác giả Gregorio

và cộng tác viên (2002), Thomson và cộng tác viên (2010), Islam và cộng tác viên (2012), 25 SSR marker liên kết chặt với vùng Saltol vị trí 10,3 đến 15,2 Mb trên NST1 được chọn lọc để phân tích. Các cặp mồi chuỗi lặp lại đơn giản SSR (Simple Sequence Repeat), được thực hiện trên máy eppendort TM 96 giếng (Applied Biosystems, USA), với tổng thể tích là 10 µl/phản ứng gồm những thành phần sau: DNA (100 ng/µl) 0,5 µl; 0,25 µl mồi xuôi và mồi ngược (10 pmol/µl), Taq (1U) 0,5 µl; 0,25 dNTP (10 mM), ddH2O 7 µl. Trộn đều các thành phần của hỗn hợp rồi chuyển vào máy PCR sau đó chạy theo chương trình đã cài đặt sẵn với 35 chu kỳ gồm các bước sau: 94ºC trong 4 phút; 94ºC trong 45 giây, nhiệt độ bắt cặp 53ºC - 62ºC (tùy vào nhiệt độ bắt cặp của mồi) trong 45 giây. Sản phẩm được kéo dài 72ºC trong 1 phút, lặp lại 35 chu kỳ và 72ºC trong 10 phút. Sản phẩm PCR được kiểm tra trên gel agarose 2,5% ở 150V, I = 160 mA, thời gian 90 phút trong dung dịch đệm 1X TAE. Sau đó gel được nhuộm trong dung dịch TAE có chứa Safe View 0,5 g/ml và soi dưới đèn UV và chụp ảnh (UVIdoc, Anh). Các chi tiết trình tự

của mồi SSR, vị trí và NST và kích thước sản phẩm dự kiến đã được tìm kiếm trong trang web Gramene (www.gramene.org).

2.2.4. Phân tích số liệuCác số liệu thô được nhập và xử lý bằng phần

mềm MS Excel. Đánh giá số liệu kiểu gen các sản phẩm PCR được ghi nhận so sánh với thang chuẩn 50 bp. Đoạn sản phẩm khuyếch đại được đánh giá dựa kích thước của sản phẩm trên từng giống lúa. Sản phẩm có kích thước lớn nhất được ký hiệu A, kế đến là B… Hệ số PIC (Polymorphic Information Content) được tính theo công thức sau: PIC =1 - ∑Pi2 (Pi là tần số xuất hiện của alen thứ i). Đa dạng alen trên mỗi loci và haplotype được xử lý trong chương trình Graphical Genotyper (Van Berloo; 2008) như sau: Ghi nhận dữ liệu của từng chỉ thị SSR với các alen có kích thước khác nhau sau đó mã hóa bằng các chữ cái.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứuNghiên cứu được tiến hành từ tháng 9 năm 2017

đến tháng 2 năm 2018, tại các phòng thí nghiệm của Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long.


3.1. Kết quả thanh lọc mặn trong môi trường nhân tạo của 125 giống vật liệu ban đầu

Phản ứng khác nhau của các giống lúa trong điều kiện thanh lọc mặn nhân tạo cho thấy sự biến thiên kiểu hình rất lớn trong số 125 giống lúa cộng với 3 giống đối chứng Pokkali, FL478 (chuẩn chống chịu) IR29 (chuẩn nhiễm). Các giống lúa phát triển tốt trong điều kiện không bổ sung muối, trong khi đó bổ sung muối 6 và 8 g/l NaCl, hầu hết các lá của các giống lúa gấp lại sau 1 - 3 ngày sau khi cho sốc muối đủ nồng độ. Sau 10 ngày, giống chuẩn nhiễm IR29 và nhiều giống khác biểu hiện đầu lá hoặc vài lá có vết trắng, lá hơi cuộn lại. Sau 2 tuần xử lý mặn ở nồng độ NaCl 6 và 8 (g/l), giống IR29 sinh trưởng bị ngưng lại hoàn toàn, hầu hết các lá bị khô (điểm 9)trong khi đó giống Pokkali và FL478 vẫn sinh trưởng bình thường, chỉ xuất hiện một vài lá có vết trắng, lá hơi cuốn lại (điểm 3 - 4). Kết quả thanh lọc nhân tạo 125 giống lúa khảo sát (Hình 2) cho thấy, 15 giống lúa được xác định có tính chống chịu mặn (điểm 3,5 - 5,0) ở nồng độ 8 g/l và 26 giống lúa chống chịu mặn ở nồng độ 6 g/l. Các giống có mức chống chịu tương đương với đối chứng Pokkali và FL478 bao gồm: 7 giống nhập nội IR15T1112, IR15T1354, IR15T1387, IR15T1466, IR15T1335, IR15T1434, AB42), 5 giống lúa Mùa (Trei May, Bắc Việt, Nàng

64


Quất Nhuyễn, Cẩn Lùn, Ba Bụi Lùn) và giống lúa OM442. Trong khi đó các giống triển vọng có năng suất cao như OM4900, OM5451, OM384 hầu hết các cây tăng trưởng chậm lại, lá bị khô và xuất hiện một

vài chồi bị chết (Hình 1 và 2). Trong 128 giống lúa quan sát được 13 giống lúa có khả năng chịu mặn tốt chiếm 10,4%, hầu hết các giống còn lại khả năng mẫm cảm tương đương với giống mẫn cảm IR29.

3.2. Phân tích sàng lọc kiểu gen chống chịu mặn bằng chỉ thị phân tử quanh vùng QTL Saltol

Sau khi sàng lọc về kiểu hình, tổng số 23 giống có cấp độ chống chịu khi thanh lọc mặn nhân tạo ở nồng độ muối (8 g/l), thấp hơn, bằng và cao hơn so với 2 chuẩn chống chịu phổ biến (FL478 và Pokkali) tiến hành ly trích DNA và chạy phản ứng PCR với 25 cặp mồi SSR phân bố trong vùng Saltol từ vị trí 10,3 đến 15,2 Mb trên NST 1 (Hình 3, 4). Vị trí của các chỉ thị phân tử được miêu tả sơ bộ trong (Hình 3)và thông tin về các cặp mồi, sản phẩm khuếch đại xem thêm trên trang web Gramene (www.gramene.org). Sau khi phân tích số liệu chỉ có 19 cặp mồi cho kết quả đa hình (Bảng 2). Sáu chỉ thị phân tử cho kết quả đơn hình là RM10713, SCK2, Salt4a, RM140, RM10871, RM7643.

Hình 3. Vị trí xác định của các dấu chuẩn phân tử của gen QTL/Saltol (10,3 đến 15,2) trên NST 1 của cây lúa.

Ghi chú: Bên trên là tên các chỉ thị phân tử, bên dưới là vị trí trên NST 1; Vùng màu đỏ: QTL/Saltol).

Năm mươi chín (59) alen đã được phát hiện với 19 cặp mồi đa hình (Bảng 2). Kích thước sản phẩm PCR dao động từ 95 bp (RM 10748) đến 444 bp (RM10649). Số alen dao động từ 2 đến 5, các chỉ thị có 2 alen (RM10649, RM10694, RM10748, RM493,

Hình 1. Thanh lọc mặn của các giống giai đoạn mạ 14 ngày bên trái trong dung dịch Yoshida không có bổ sung muối, bên phải có bổ sung muối NaCl (8 g/l)

Hình 2. Sơ đồ biểu diễn cấp chống chịu mặn của 128 giống lúa (25 cây cho mỗi nghiệm thức, mỗi nghiệm thức lập lại 3 lần) trong dung dịch dinh dưỡng có bổ sung muối NaCl (6 và 8 g/l)

Cấp chống chịu

Cấp 3.5

01 1

57 7

1011

12 12

17

1413

1616

1214

13

1514

10

23

8

25

20

15

10

5

0

6g/l

8g/l

Cấp 4.5 Cấp 5.5 Cấp 6.5 Cấp 7.5 Cấp 8.5Cấp 4 Cấp 5 Cấp 6 Cấp 7 Cấp 8 Cấp 9

Số

giốn

g

Cấp độ chống chịu của các giống thanh lọc

65


RM10843, RM10852, và RM562), 3 alen (RM1287, AP3206, RM336, RM8094, RM8115, RM10793, RM10890, RM7075), 4 alen bao gồm (SCK10, RM10720), 5 alen (RM10871) với trung bình alen trên một chỉ thị là 2,83. Theo Smith (1995) và Weir (1996), hệ số PIC (Polymorphic Information Content) được coi là thước đo tính đa dạng di truyền của các alen ở từng locus SSR do đó giá trị PIC được hiểu như là sự đa dạng di truyền của locus gen nghiên cứu. Giá trị PIC thu được tại các locus SSR biến động từ 0,69 (RM10843) đến 0,93 (RM10720, SKC10 và RM10871). Hệ số đa hình di truyền PIC trung bình thu được tại các locus đạt 0,82 cho thấy độ đa dạng gen tồn tại trong 23 giống lúa khảo sát này ở mức rất cao có thể khai thác vật liệu này làm bố mẹ và tạo được các cặp lai tiềm năng. Kết quả này phù hợp với nhiều công bố quốc tế (Islam et al., 2012, Krishnamurthy et al., 2014).

Bảng 2. Hệ số PIC, số allele và tổng số băng ADN thể hiện trên từng cặp mồi SSR

3.3. Phân tích các haptotype trong vùng QTL/SaltolNhững nghiên cứu về haplotype trong vùng QTL/

Saltol liên quan tính chống chịu mặn bằng cách sử dụng FL478 và Pokkali làm giống tham chiếu gần

đây rất được chú ý. Các kiểu gen của các giống được phân tích với các chỉ thị phân tử phân bổ trong vùng gen cần quan tâm, sự phân bố các alen của các chỉ thị phân tử này được so sánh với các alen của các giống tham chiếu FL478, Pokkali nhằm tìm ra các giống mới cho các kiểu hình mong muốn vượt trội hơn giống tham chiếu. Phân tích haplotype với QTL/Saltol chống chịu mặn đã được công bố bởi nhiều nhóm tác giả sử dụng chỉ thị phân tử SSR (Islam et al., 2012; Niones, 2014, Krishnamurthy et al., 2014). Sau khi chạy điện di sản phẩm PCR với các cặp mồi so sánh kích thước với thang chuẩn DNA ( 50 bp) và xử lý số liệu thô trên phần mềm Excell, những cá thể có kích thước khác nhau được đánh dấu bằng các ký tự A (kích thước lớn nhất), B, C… Sau khi xử lý kết quả chạy điện di số liệu của từng giống bằng phần mềm Excell, số liệu thô này tiếp tục phân tích trên chương trình Graphical Genotyper (GGT2) kết quả đạt được như Hình 4.

Nhìn chung, các kiểu gen cho thấy sự đa dạng lớn trong vùng Saltol chỉ ra rằng Saltol vùng không được bảo tồn tốt trên các giống lúa mang tính chống chịu cao. Trong số các chỉ thị phân tử quan sát, SCK10, RM10871, RM336 cho thấy sự thay đổi lớn nhất trên toàn bộ vùng Saltol so với những giống khác. Các chỉ thị RM1287, RM7075, RM10852 ít biến đổi nhất trên các kiểu gen bởi vì các alen tương tự 21/23 giống và 19/23 giống. Đa dạng các alen của các haplotype của 23 giống chống chịu mặn so với giống tham chiếu FL478 đã tạo ra 9 nhóm haplotype khác nhau, nhóm haplotype tương tự với FL478 là IR15T1191, IR15T1335 và IR15T1434 trong khi đó nhóm haploptype số 9 (Hình 4) của các giống lúa TreiMey, Bắc Việt, Ba Bụi Lùn, Nàng Quốc Nhuyễn, AB42, AB51, AB46 không có sự tương đồng với giống FL478 là 68% (Tổng số alen khác với giống tham chiếu trên tổng số chỉ thị phân tử). Tiếp tục sử dụng nhóm này để khai thác các cá thể có mang tính chịu mặn mới, đáp ứng mục tiêu chọn giống lúa có khả năng chống chịu tốt.

Hai mươi ba giống lúa chống chịu tốt, trung bình (cấp 3 - 5) và hơi nhiễm trong 128 giống thanh lọc nhân tạo, đã được phân tích với các chỉ thị phân tử SSR để xác nhận các alen đặc trưng của FL478 và 22 giống còn lại tại các loci khác nhau trong vùng 10,3 - 15,2 Mb Saltol QTL trên NST1. Tuy nhiên, sự vắng mặt của các alen đặc trưng cho FL478 trong vùng Saltol của 7 giống lúa chống chịu tốt (Trei May, Bắc Việt, Ba Bụi Lùn, Nàng Quốc Nhuyễn, AB42, IR15T1387, IR15T1099, OM464) cho thấy rằng vùng Saltol đã không góp phần vào khả năng chịu mặn trong các giống này, tiếp tục khai thác các giống này cho các chương trình lai lúa mặn.

STT Tên chỉ thị

Vị trí

Sản phẩm khuếch đại (bp)

Số alen PIC

1 RM10649 10,3 444 2 0,712 RM1287 10,8 162 3 0,763 RM10694 11,0 194 2 0,774 AP3206 11,2 120 3 0,895 SCK10 11,4 204 4 0,936 RM10720 11,4 154 4 0,937 RM336 11,5 200 3 0,838 RM3412b 11,5 110 3 0,889 RM8094 11,6 209 3 0,89

10 RM10748 11,7 95 2 0,7411 RM493 12,2 211 2 0,7612 RM8115 12,5 112 3 0,8913 RM10793 12,6 123 3 0,8514 RM10871 13,7 234 5 0,9315 RM10843 13,8 166 2 0,6916 RM10852 13,9 188 2 0,7117 RM562 14,6 243 2 0,7718 RM10890 14,7 240 3 0,8819 RM7075 15,1 155 3 0,81

Tổng alen 54TB alen 2,84TB PIC 0,82

66



4.1. Kết luận Kết quả thanh lọc mặn 128 giống lúa ở giai đoạn

mạ đã sàng lọc được 15 và 26 giống lúa cho tính chống chịu tốt và trung bình ở nồng độ 8 và 6 g/l. Đánh giá sự đa dạng các alen kết hợp với haplotype của 23 giống bằng sử dụng 19 chỉ thị phân tử SSR đã phân tách ra 9 nhóm haplotype khác nhau. Trong đó, các chỉ thị phân tử SCK10 và RM10720, RM336 có hiệu quả tốt nhất phân biệt giữa các loại kiểu gen chống chịu mặn khác nhau thông qua chỉ số đa dạng di truyền các alen. Trong số các kiểu gen, giống IR15T1191, IR15T1434, IR15T1335 có kiểu haplotype tương đồng cao nhất với giống FL478 nên có thể dùng làm cây cho gen (donor) để chuyển gen Saltol vào các giống ưu tú nhằm cải thiện tính chống chịu mặn ở giai đoạn mạ. Những giống khác thuộc

nhóm 9 có sự khác biệt nhiều so với FL478 có thể được sử dụng để tìm các vùng gen/QTL mới tạo ra khả năng chống chịu mặn cao.

Như vậy, từ việc đánh giá kiểu hình kết hợp với kiểu gen đã xác định được vật liệu sử dụng trong nghiên cứu chọn tạo giống lúa chịu mặn là các giống chuẩn quốc tế FL478, Pokalli, 8 giống triển vọng IR15T1191, IR15T1112, IR15T1345, IR15T1387, IR15T1466, IR15T1335, IR15T1434, AB42, 6 giống lúa mùa Trei May, Bắc Việt, nàng Quất Nhuyễn, Ba Chùm, Cẩn Lùn, Ba Bụi Lùn làm nguồn chuyển gen Saltol và các QTL khác.

4.2. Đề nghị Đề nghị đánh giá các đặc điểm nông học, tiềm

năng năng suất, năng suất của các giống trên để làm tiền đề cho các công tác chọn giống lúa mặn sau này.

Hình 4. Kết quả phân tích sự đa dạng alen quanh vùng Saltol trên NST1 của các giống lúa chống chịu mặn bằng phần mềm GGT2

Màu sắc cho thấy các alen khác nhau thu được trong mỗi kiểu gen của các chỉ thị khác nhau, RM tên của chỉ thị phân tử, con số biểu thị vị trí trên NST1.

Hình 5. Haplotypes được phân tích bởi chỉ thị phân tử phủ đều trong vùng Saltol/QTL trên NST 1 bằng cách sử dụng FL 478 là giống tham chiếu.

Màu trắng cho thấy các alen có cùng kích thước với FL478, trong khi màu đen cho thấy các alen khác nhau về kích thước. (Ký hiệu A, B, C, D, E: kích thước khác nhau của các alen trên cùng locus).

67


Kiểm tra tính đa hình của bố mẹ bằng chỉ thị phân tử trên toàn bộ 12 NST và tiến hành lai hữu tính giữa giống cho gen và nhận gen, tiến đến bước lai hồi giao và chọn giống bằng chỉ thị phân tử.

LỜI CẢM ƠNCông trình nghiên cứu này là kết quả của đề tài

cấp Bộ “Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật công nghệ sinh học trong chọn tạo giống lúa chịu mặn ứng phó với biến đổi khí hậu tại Việt Nam”. Tập thể nhóm tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Viện Lúa Quốc tế IRRI, Ngân hàng gen Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long đã cung cấp các giống nhập nội, các giống lúa mùa, các giống cao sản giúp cho công tác khai thác nguồn vật liệu ban đầu đạt kết quả tốt.

TÀI LIỆU THAM KHẢODoyle, JJ and JL Doyle, 1990. A rapid total DNA

preparation procedure for fresh plant tissue. Focus Cited, 12: 13-15.

Gregorio, GB, D Senadhira, RD Mendoza, 1997. Screening rice for salinity tolerance. IRRI Discussion Paper Series No. 22. Manila (Philippines), International Rice Research Institute, pp. 30.

Gregorio, GB, D Senadhira, RD Mendoza, NL Manigbas, JP Roxas, CQ Guerta, 2002. Progress in breeding for salinity tolerance andassociated abiotic stresses in rice. Field Crop Res., 76: 91-101.

Islam, MR, GB Gregorio, MA Salam, B C Y Collard, RK Singh, and L Hassan, 2012. Validation of SalTol Linked Markers and Haplotype Diversity on Chromosome 1 of Rice. Molecular Plant Breed., 10: 103-114.

Kim, SH, PR Bhat, X Cui, Walia, H Xu, S Wanamaker, 2009. Detection and validation of single feature polymorphisms using RNA expression data from a rice genome array. BMC Plant Biol., 9: 65-75.

Krishnamurthy, SL, S.K Sharma, V Kumar, S Tiwari, V Batra, N.K Singh, 2014. Assessment of genetic diversity in rice genotypes for salinity tolerance using Saltol markers of chromosome 1. Indian J. Genet., 74: 243-247.

Niones, JM, 2004. Fine mapping of the salinity tolerance gene on chromosome 1 of rice (Oryza sativa L.) using near isogenic lines. MS dissertation, College, Laguna, Philippines: University of the Philippines Los Baños, Laguna.

Singh, RK., B Mishr, KN Singh, 2004. Salt tolerant rice varieties and their role in reclamation programme in Uttar Pradesh. Indian Farming, 2: 6-10.

Smith, JSC, 1995. Identification of cultivated varieties by nucleotide analysis. In: Wrigley CW (ed) Identification of food-grain varieties. Am Assoc Cereal Chem, St. Paul, Minnesota pp. 131.

Thomson, MJ, AM Ismail, SR McCouch, MJ Mackill, 2010. Marker assisted breeding. In: Pareek A, Sopory SK, Bohnert HJ, Govindjee (eds) Abiotic stress adaptation in plants, physiological, molecular and genomic foundation. Springer, New York, pp. 451-469.

Van, Berloo R, 2008. GGT 2.0: Versatile software for visualization and analysis of genetic data. J Hered., 99: 232-236.

Weir, BS, 1996. Genetic Data Analysis II: Methods for Discrete Population Genetic Data. Sinauer Associates, Inc. Sunderland, MA, pp. 376.

Evaluation of rice salinity tolerance by combining phenotype screening and molecular markers

Tran Anh Nguyet, Nguyen Khac Thang, Tran Anh Thai, Tran Thu Thao, Tran Ngoc Thach, Nguyen Thuy Kieu Tien

AbstractIn this study, 128 rice varieties were screened based on performance for salinity tolerance at seedling stage using Yoshida nutrient solution by adding NaCl (6 and 8 g/l). Thirteen new varieties were found to be salinity tolerant and similar to FL478 and Pokkali. 8 introduced (IR15T1191, IR15T1112, IR15T1345, IR15T1387, IR15T1466, IR15T1335, IR15T1434, AB42) and 5 local varieties (Bac Viet, Nang Quat Nhuyen, Can Lun, Ba Bui Lun) were highly tolerant to salinity. Nineteen (19) polymorphism SSR molecular markers associated with Saltol region 5.3 Mb (10.3 - 15.6 Mb) on chromosome 1 were screened across the 23 rice genotypes. Based on haplotype analysis, 23 varieties were divided into 9 groups. Genotypes could not be identified as Saltol-containing genotypes; although these were evaluated as high tolerance of 3 - 5 (scores) by phenotypes at the seedling stage so may be new QTLs could control salt tolerance. These genetic materials with new novel QTL combinations could be used as a prerequisite donor for further studies in a selection of parents and markers assisted salinity breeding program. Keywords: Novel QTL, Rice, salinity tolerance, SSR markers


Người phản biện: TS. Trần Đình GiỏiNgày duyệt đăng: 13/3/2018

68


ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG CHỊU MẶN CỦA CÂY ĐẬU NÀNH (Glycine max L.) VÀ CÂY ĐIÊN ĐIỂN (Sesbania rostrata)

Lê Ngọc Phương1, Dương Hoàng Sơn1, Nguyễn Minh Đông2

TÓM TẮTNghiên cứu nhằm đánh giá tiềm năng chịu mặn của cây đậu nành (Glycine max L.) và giống điên điển (Sesbania

rostrata) cho mục đích sử dụng để cải tạo đất nhiễm mặn. Nghiên cứu gồm hai bước: (i) thí nghiệm thủy canh có 4 nghiệm thức bổ sung muối ở 4 nồng độ 0; 25; 50; 100 mM NaCl với 4 lặp lại; (ii) thí nghiệm trong chậu đất có 3 nghiệm thức ngập mặn nhân tạo ở 3 nồng độ 0‰, 3‰, 6‰ với 3 lặp lại. Kết quả cho thấy ở điều kiện thủy canh, các đặc tính nông học của cây điên điển như chiều cao cây, chiều dài rễ, trọng lượng thân, trọng lượng rễ, chỉ số SPAD cao hơn khi trồng trong chậu đất. Mức độ sinh trưởng của cây đậu nành tương đương nhau ở 2 điều kiện thí nghiệm. Cây hấp thu Na+ tăng và có xu hướng gia tăng tích lũy proline khi độ mặn tăng. Cây đậu nành hấp thu Na+ đạt cao nhất 33,88 g/kg chất khô nhưng do hạn chế tích lũy proline ở nghiệm thức 100 mM NaCl nên cây có biểu hiện sớm héo vàng. Với thí nghiệm trồng trong chậu đất, cây đậu nành cũng giảm sinh trưởng nghiêm trọng ở độ mặn 6‰. Mặn có ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây điên điển nhưng cây vẫn duy trì tốt. Vì vậy, giống điên điển (Sesbania rostrata) có tiềm năng chịu mặn, có thể được lựa chọn như là giải pháp thực vật (phytoremediation) cho cải tạo đất phù sa nhiễm mặn.

Từ khóa: Proline, hấp thu Na+, thực vật chịu mặn, cây đậu nành, cây điên điển, phytoremediation, Sesbania rostrata

I. ĐẶT VẤN ĐỀ Nông nghiệp ở Đồng bằng sông Cửu Long luôn

chiếm tỷ trọng cao nhưng đang có những tác động xấu đến việc sản xuất bởi tình trạng xâm nhiễm mặn. Mặn ảnh hưởng đến hàm lượng và thành phần các cation trao đổi trong đất, cũng như quá trình hấp thu dinh dưỡng của cây. Trong tự nhiên, có một số loài thực vật có khả năng sinh trưởng tốt dù sống trong môi trường mặn. Theo Koyrol và cộng tác viên (2011) cây thích nghi với mặn do có thể dung nạp hoặc loại trừ muối bởi tăng lượng Na+ ở màng tế bào plasma, hay tích tụ Na+ trong không bào, hoặc tăng sự tích tụ các chất hòa tan… Proline là một chất tan, có vai trò quan trọng để gia tăng khả năng chịu mặn. Tích lũy proline có thể bảo vệ cây trồng chống lại điều kiện bất lợi (Singh et al., 2014). Vậy, cải thiện đất nhiễm mặn bằng cây trồng chịu mặn là một giải pháp cho sản xuất bền vững, duy trì năng suất cũng như chất lượng nông sản. Nghiên cứu nhằm đánh giá tiềm năng chịu mặn của cây đậu nành (Glycine max L.) và cây điên điển (Sesbania rostrata) ở điều kiện thủy canh và trên đất mặn nhân tạo cho mục đích sử dụng cải tạo đất nhiễm mặn.


2.1. Vật liệu nghiên cứu- Hạt giống cây đậu nành (Glycine max L.), cây

điên điển (Sesbania rostrata). Hóa chất pha dung dịch dinh dưỡng và phân tích mẫu. Đất thu ở tầng mặt (0 - 20 cm) vùng lúa 2 vụ nhiễm mặn vào mùa khô (tại huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng).

- Chậu nhựa (rộng 25 cm, cao 30 cm), thùng xốp thể tích 5 lít có nắp đậy và các dụng cụ khác. Máy hấp thu nguyên tử đo Na, máy so màu UV - 1601PC để xác định hàm lượng proline. Phân tích proline theo phương pháp Bates và cộng tác viên (1973).

2.2. Phương pháp nghiên cứu- Tiềm năng chịu mặn được đánh giá qua thí

nghiệm thủy canh tĩnh và thí nghiệm trồng trong chậu đất.

+ Thí nghiệm thủy canh được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên một nhân tố với 4 nghiệm thức là các nồng độ muối (0; 25; 50; 100 mM NaCl), 4 lần lặp lại. Đặt cố định 2 cây/thùng/loại cây qua các lỗ đục trên nắp thùng xốp, trong thùng là dung dịch dinh dưỡng Hoagland. Lấy chỉ tiêu: hàm lượng proline, Na+ hấp thu trong thân lá, chiều cao cây, chiều dài rễ, chỉ số SPAD, trọng lượng thân khô, rễ khô ở giai đoạn thu hoạch.

+ Thí nghiệm trồng trong chậu đất (đất ngập mặn nhân tạo) được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên một nhân tố, mỗi loại cây gồm 3 nghiệm thức là 3 mức độ mặn 0; 3; 6‰ với 3 lần lặp lại. Đất thí nghiệm thu về, băm nhỏ, phơi khô, cân khoảng 10 kg/chậu, duy trì mực nước ngập 5 cm bằng dung dịch nước muối theo từng nghiệm thức trong 4 tuần, để đất khô tự nhiên 1 - 2 tuần. Trước khi trồng cây, thêm vào mỗi chậu khoảng 2 lít nước để đạt khoảng 50% ẩm độ thủy dung. Chỉ tiêu: hàm lượng proline, Na+ hấp thu trong thân lá, chiều cao cây, chỉ số SPAD, trọng lượng thân khô ở giai đoạn thu hoạch.

1 Bộ môn Cơ cấu cây trồng, Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long2 Bộ môn Khoa học Đất, Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ

69


- Xử lý số liệu: Dùng Microsoft Excel để tính toán, vẽ đồ thị, dùng Minitab 16.0 để phân tích phương sai, so sánh khác biệt trung bình giữa các nghiệm thức.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu Thí nghiệm được thực hiện từ tháng 4 đến

tháng 10/2017 tại nhà lưới, mẫu vật được phân tích tại Phòng phân tích thuộc Bộ môn Khoa học đất, Trường Đại học Cần Thơ.


3.1. Ảnh hưởng của độ mặn đến sự tích lũy proline trong cây

Kết quả trình bày ở Bảng 1 cho thấy tùy vào đặc tính và ngưỡng chống chịu của mỗi giống mà hàm lượng proline tích lũy khác nhau. Với cây điển điển, từ 50 mM NaCl trở lên, hàm lượng proline tích lũy đạt trên 12 µmol/g DW, khác biệt có ý nghĩa thống kê so với 0 mM NaCl chỉ đạt 7,67 µmol/g DW, giữa các độ mặn 100; 50 và 25 mM NaCl thì không khác biệt. Riêng cây đậu nành, hàm lượng proline biến động từ 12,62 - 22,89 µmol/g DW, không khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức (Bảng 1), tương tự nghiên cứu của Kumar và cộng tác viên (2008) trên cây Jatropha curcas. Hàm lượng proline tăng khi mặn gia tăng đã giúp cây điên điển chống chịu tốt với mặn, giúp cây duy trì sự sinh trưởng và phát triển. Do hạn chế tích lũy proline nên cây đậu nành trong thí nghiệm đã có biểu hiện sớm héo vàng ở mức mặn 100 mM NaCl.

Bảng 1. Hàm lượng proline (µmol/g DW) tích lũy trong cây

Ghi chú: Trong cùng một cột những số có chữ theo sau giống nhau thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê; ns: khác biệt không ý nghĩa thống kê; **: khác biệt có ý nghĩa thống kê 5% qua kiểm định Tukey.

Hàm lượng proline ở cây đậu nành và cây điên điển đều gia tăng khi nồng độ mặn trong đất trồng tăng (Bảng 1). Ở nghiệm thức 6‰, hàm lượng proline đạt cao nhất, cây đậu nành là 19,68 µmol/g DW khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5% so với các nghiệm thức còn lại, cây điên điển là 16,32 µmol/g DW khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức đất không mặn (0‰). Ở nghiệm thức 3‰, sự tích lũy proline có xu hướng tăng so với nghiệm thức 0‰ nhưng khác biệt chưa có khác biệt ý nghĩa thống kê ở cây đậu nành cũng như cây điên điển.

3.2. Đánh giá sự hấp thu Na+ của cây đậu nành và cây điên điển

Theo Agarwal và Pandey (2004), để hút được nước trong điều kiện mặn, cây trồng cần điều chỉnh áp suất thẩm thấu nhờ tích lũy Na trong tế bào. Kết quả thí nghiệm cho thấy khi điều kiện mặn tăng thì hàm lượng Na+ hấp thu trong cây đậu nành và điên điển gia tăng cả trong điều kiện trồng thủy canh và trên đất mặn nhân tạo.

Bảng 2. Hàm lượng Na+ (g/kg chất khô) hấp thu trong cây

Ghi chú: Trong cùng một cột những số có chữ theo sau giống nhau thì khác biệt không ý nghĩa thống kê; ns: khác biệt không ý nghĩa thống kê; **: khác biệt có ý nghĩa thống kê 5% qua kiểm định Tukey

Ở nồng độ 100 mM NaCl, cả hai cây đều hấp thu Na+ đạt cao nhất khác biệt có ý nghĩa so với các nghiệm thức còn lại (Bảng 2), cây đậu nành hấp thu mạnh hơn đạt 33,88 g/kg chất khô, cây điên điển đạt 6,19 g/kg chất khô. Theo nghiên cứu của Kumar và cộng tác viên (2008) trên cây Jatropha curcas, nghiên cứu của Turan và cộng tác viên (2009) trên cây bắp cũng thấy hàm lượng Na+ ở 0 mM NaCl thấp, tăng dần và đạt cao nhất khác biệt ở nghiệm thức 100 mM NaCl. Trong môi trường đất, có thể do bị tác

Thí nghiệm Nghiệm thức Đậu nành Điên điển

Thủy canh

0 mM NaCl 12,62 7,67 b25 mM NaCl 19,80 10,61 ab50 mM NaCl 22,89 12,72 a100 mM NaCl 16,96 12,56 aMức ý nghĩa ns **CV (%) 43,56 18,2

Chậu đất0‰ 4,82 b 10,26 b3‰ 8,97 b 12,73 ab6‰ 19,68 a 16,32 aMức ý nghĩa ** **CV (%) 27,0 17,1

Thí nghiệm Nghiệm thức Đậu nành Điên điển

Thủy canh

0 mM NaCl 0,86 b 1,55 b25 mM NaCl 7,61 b 2,93 b50 mM NaCl 14,93 ab 3,49 b100 mM NaCl 33,88 a 6,19 aMức ý nghĩa ** **CV(%) 84,4 29,9

Chậu đất0‰ 4,12 3,833‰ 5,86 4,496‰ 7,76 4,76Mức ý nghĩa ns nsCV(%) 70,0 13,4

70


động của nhiều yếu tố nên hàm lượng Na+ trong cây đậu nành và cây điên điển không khác biệt ý nghĩa giữa các nghiệm thức dù có gia tăng sự hấp thu.

3.3. Ảnh hưởng của độ mặn đến một số đặc tính nông học của cây

Mức độ sinh trưởng của cây đậu nành là tương đương nhau ở 2 điều kiện thí nghiệm. Cây điên điển trồng thủy canh sinh trưởng tốt hơn so với trồng trong chậu đất.

Chiều cao cây: Cây đậu nành trồng thủy canh cao từ 27,9 - 73,6 cm, khác biệt có ý nghĩa giữa các nghiệm thức, thấp nhất là ở 100 mM NaCl. Với thí nghiệm trong chậu đất, độ mặn tăng làm chiều cao cây có xu hướng giảm nhưng không khác biệt. Ở độ mặn cao nhất, cây điên điển cao 112,6 cm và 56,6 cm (Hình 1a và 1b) tương ứng với ở nghiệm thức 100 mM NaCl và 6‰, thấp nhất khác biệt so với các nghiệm thức còn lại.

Chiều dài rễ: Kết quả thí nghiệm thủy canh cũng cho thấy mặn có ảnh hưởng đến chiều dài rễ cây. Khi độ mặn từ 50 mM NaCl trở lên, rễ cây đậu nành giảm chỉ hơn 34 cm khác biệt có ý nghĩa so với ở 0 và 25 mM NaCl (Hình 1a). Rễ cây điên điển cũng có xu hướng suy giảm khi độ mặn tăng nhưng không khác biệt giữa các nghiệm thức.

Trọng lượng thân khô/cây: Nghiệm thức 0 mM NaCl có trọng lượng thân/cây đạt cao nhất, chỉ khác so với nghiệm thức 100 mM NaCl (7,58 g/cây điên điển) và khác với các nghiệm thức xử lý mặn ở cây đậu nành. Trọng lượng thân khô/cây đậu nành giảm đáng kể ở các nghiệm thức mặn từ 0,42 - 2,05 g/cây (Hình 1c). Tương tự với nghiên cứu của Turan và cộng tác viên (2009), trọng lượng khô cây bắp thấp nhất ở 100 mM NaCl, khác biệt so với không mặn. Với thí nghiệm chậu đất, trọng lượng thân/cây điên điển và đậu nành không khác biệt giữa các nghiệm thức nhưng cũng giảm khi độ mặn gia tăng.

Hình 1. Một số chỉ số nông học của cây đậu nành và cây điên điển trồng ở thí nghiệm thủy canh (a, c, e) và thí nghiệm trong chậu đất (b, d, f)

b)

d)

f)

a)

c)

e)

71


Trọng lượng rễ khô/cây: Giữa các nghiệm thức xử lý mặn thì trọng lượng rễ đậu nành không khác biệt nhưng khi có xử lý 25; 50; 100 mM NaCl thì lại thấp hơn và khác biệt có ý nghĩa so với không mặn. Đối với cây điên điển, mặn làm trọng lượng rễ/cây giảm, thấp nhất ở nghiệm thức 100 mM NaCl khác biệt so với 0 mM NaCl.

Trọng lượng hạt khô/cây: Kết quả ở Hình 1d cho thấy mặn rất ảnh hưởng đến năng suất cây trồng. Trọng lượng hạt/cây đậu nành đạt 3,37 g/cây ở nghiệm thức 0‰ giảm xuống còn 0,35 g/cây ở 6‰, tuy nhiên khác biệt chưa có ý nghĩa thống kê.

Chỉ số SPAD: phản ánh hàm lượng diệp lục tố trong lá cây. Theo Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn (2004), hàm lượng diệp lục tăng giúp quá trình quang hợp của cây gia tăng, tạo nhiều carbonhydrate để phục vụ cho sự sống của cây. Chỉ số SPAD lá cây đậu nành cao nhất ở 100 mM NaCl và khác biệt giữa các nghiệm thức (Hình 1e).

IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊHàm lượng Na+ hấp thu trong cây đậu nành

(Glycine max L.) và giống điên điển (Sesbania rostrata) tăng theo độ mặn cả trong thủy canh cũng như trên đất mặn. Hàm lượng proline chỉ tăng khi nồng độ mặn trong đất trồng tăng. Sự hấp thu Na+ của cây đậu nành khá cao ở 100 mM NaCl trong khi tích lũy proline giảm có thể là nguyên nhân làm ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây. Ngưỡng chịu mặn của cây điên điển tốt hơn, cây vẫn duy trì sinh

trưởng ở các độ mặn thử nghiệm. Cần nghiên cứu thêm về tính chịu mặn của cây điên điển ở những độ mặn cao hơn, thực hiện thí nghiệm ngoài đồng để đánh giá tiềm năng cải thiện đất nhiễm mặn của giống điên điển Sesbania rostrata.

TÀI LIỆU THAM KHẢOLê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn, 2004. Giáo trình sinh

lý thực vật. Tủ sách Đại học Cần Thơ.Agarwal S. and Pandey V., 2004. Antioxidant enzyme

responses to NaCl stress in Cassia angustifolia. Biologia Plantarum, 48: 555-560.

Bates L. S., Waldren R. P. and Teare I. D., 1973. Rapid determination of free proline for water-stress studies. Plant and Soil, 39: 205-207.

Koyro1, H.W., Khan, M. A. and Lieth, H., 2011. Halophytic crops: A resource for the future to reduce the water crisis. Emir. J . Food Agric., 23(1): 001-016.

Kumar N., Pamidimarri S. D. V. N., Kaur M., Boricha G. and Reddy M. P., 2008, Effects of NaCl on growth, ion accumulation, protein, proline contents and antioxidant enzymes activity in callus cultures of Jatropha curcas. Biologia, 63/3: 378-382.

Singh M., Kumar J., Singh V. P. and Prasad S. M., 2014, Proline and Salinity Tolerance in Plants. Biochem Pharmacol, 3:6

Turan M. A., Elkarim A. H. A., Taban N. and Taban S.,2009. Effect of salt stress on growth, stomatal resistance, proline and chlorophyll concentrations on maize plant. African Journal of Agricultural Research, Vol. 4 (9), pp. 893-897.

Evaluation of salinity tolerance potential of soybean (Glycine max L.) and sesbania (Sesbania rostrata)

Le Ngoc Phuong, Duong Hoang Son, Nguyen Minh DongAbstractThe study aimed to evaluate salinity tolerance potential of soybean (Glycine max L.) and cassava (Sesbania rostrata) for use in saline soil improvement. The study included two experiments: (i) the hydroponic experiment including four treatments of 0; 25; 50; 100 mM NaCl with 4 replications; and (ii) the soil pot experiment with 3 treatments 0; 3‰; 6‰ with 3 replications. The results showed that in the hydroponic conditions, Sesbania rostrata had agronomic characteristics such as plant height, root length, stem/tree weight, root/tree weight, SPAD higher than that in the soil pot experiment. The growth rate of soybean was similar under the two experimental conditions. Sodium absorption increased and tended to increase proline accumulation when salinity increased. The highest sodium content was 33.88 g/kg dry matter but limited to proline accumulation in the 100 mM NaCl treatment, the soybean crop showed early wilting. In the soil pot experiment, the growth of soybean also reduced with statistically significant difference in 6‰ treatment. Salinity also influenced the growth of Sesbania rostrata but found that the plant still grew well. Therefore, Sesbania rostrata had salinity tolerant potential; it could be selected for further evaluation such as using for remediation of saline soil.Keywords: phytoremediation, proline, salt tolerant vegetation, Sesbania rostrata, sodium absorption, soybean


Người phản biện: TS. Trần Thị Ngọc SơnNgày duyệt đăng: 13/3/2018

72


TIỀM NĂNG CHỊU MẶN VÀ KHẢ NĂNG CẢI THIỆN HÓA HỌC ĐẤT PHÙ SA NHIỄM MẶN CỦA CẢI XANH (Brassica juncea L.)

Lê Ngọc Phương1, Dương Hoàng Sơn1, Nguyễn Đỗ Châu Giang2, Nguyễn Minh Đông2

TÓM TẮTThí nghiệm nhà lưới được tiến hành nhằm đánh giá tiềm năng chịu mặn của cải xanh (Brassica juncea L.) cho

mục đích cải thiện hóa học đất phù sa nhiễm mặn. Nghiên cứu gồm 2 thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD): (i) thí nghiệm thủy canh gồm 4 nghiệm thức bổ sung muối (0; 25; 50; 100 mM NaCl) với 4 lặp lại; (ii) thí nghiệm trong chậu đất gồm 3 nghiệm thức ngập mặn nhân tạo bằng nước “ót” pha loãng (0‰, 3‰, 6‰) với 3 lặp lại. Kết quả cho thấy “stress” mặn (100 mM NaCl và bổ sung muối 6‰) không ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, phát triển, tích lũy dưỡng chất (N, P2O5), năng suất và sinh khối của cải xanh ở cả hai thí nghiệm. Sự tích lũy Na+ và/hoặc Cl-, proline trong thân lá cải xanh gia tăng với sự gia tăng nồng độ muối, đặc biệt ở nghiệm thức 100 mM NaCl và ngập mặn 6‰. Kết quả cũng cho thấy cải xanh có khả năng làm giảm các đặc tính mặn của đất như ECe, Na+ trao đổi, tỷ số Na+/Ca2+, tăng Ca2+ trao đổi, làm giảm phần trăm Na+ trao đổi (ESP) và tỷ số hấp thu Na+ (SAR) của đất. Vì vậy, cải xanh có thể trồng được trên vùng đất phù sa nhiễm mặn và là lựa chọn tốt cho mục đích rửa mặn đất bằng thực vật ở các tỉnh ven biển vùng Đồng bằng sông Cửu Long.

Từ khóa: Cây cải xanh, tiềm năng chịu mặn, đất nhiễm mặn, ảnh hưởng, Đồng bằng sông Cửu Long

1 Bộ môn Cơ cấu cây trồng, Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long2 Bộ môn Khoa học Đất, Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ

I. ĐẶT VẤN ĐỀSuy thoái đất do mặn hóa hay sodic hóa là một

trong những trở ngại lớn đối với sản xuất nông nghiệp, đặc biệt ở những vùng ven biển. Vì vậy, các biện pháp rửa mặn đất bằng nước, bón vôi, hay cày xới đã nhận được nhiều nghiên cứu (Oster et al., 1999). Tuy nhiên, các biện pháp này khó đạt hiệu quả cao trong điều kiện hạn hán do ion Na+ thường xâm nhập và tích lũy cao trong keo đất và cần một lượng lớn nước ngọt để rửa cũng như đòi hỏi hệ thống thủy lợi tốt, sẽ rất tốn kém (Gupta and Abrol, 1990). Biện pháp được khuyến cáo hiện nay để cải tạo đất nhiễm mặn theo hướng kinh tế, bền vững về môi trường là sử dụng cây trồng hấp thu mặn (Qadir et al., 2007). Đây là biện pháp khá hiệu quả vì giúp loại bỏ lượng lớn muối ra khỏi đất với ít nước ngọt tiêu tốn, giúp cải thiện tính hóa học đất như pH, EC, tỷ số hấp thu Na+ (SAR), phần trăm Na+ trao đổi (ESP) và chất hữu cơ của đất (Ashraf et al., 2010). Là loại cây có tiềm năng chịu hạn, chịu mặn trung bình đến khá (pH ≈ 8.6, EC ≈ 3,2-10 mS.cm-1, ESP ≈ 15) (Shirazi et al., 2011), cải xanh (Brassica juncea L.) đã nhận được nhiều quan tâm cho mục đích cải thiện hóa học đất nhiễm mặn. Cho đến nay, ở Đồng bằng sông Cửu Long, các nghiên cứu về sử dụng cây trồng chịu mặn cho hấp thu muối, hỗ trợ rửa mặn đất trong điệu kiện thiếu nước, xâm nhập mặn do biến đổi khí hậu còn hạn chế. Vì vậy, mục tiêu của nghiên cứu nhằm đánh giá tiềm năng chịu mặn và khả năng cải thiện các đặc tính hóa học đất phù sa nhiễm mặn

của cải xanh, từ đó giúp nâng cao khả năng mở rộng khai thác diện tích đất canh tác nông nghiệp ở Đồng bằng sông Cửu Long và hiệu quả sử dụng đất mặn bền vững hơn.


2.1. Vật liệu nghiên cứuHạt giống cải xanh TN53 (Chinese Mustard) do

công ty Trang Nông sản xuất. Dung dịch dinh dưỡng Hoagland có hàm lượng (ppm): N (224), P (62), K (235), Ca2+ (160), Mg2+ (24), S (32), Fe (3), Cu (0,3),Zn (0,13), Mn (0,11), B (0,27) và Mo (0,05). Nước “ót” thu từ ruộng làm muối tại Bạc Liêu (pH ≈ 6,3; Na+: 29,0 g/L; K+: 0,7 g/L; Ca2+: 1,2 g/L và Mg2+: 5,8 g/L. Đất thí nghiệm được lấy từ tầng mặt (0 - 20 cm) đất lúa nhiễm mặn nhẹ (Eutric Gleysol) tại xã Tham Đôn, huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng. Đặc tính hóa học đất được phân tích ngay sau khi thu thập và trình bày ở Bảng 1.

Thùng xốp có thể tích 8,5 lít, có nắp đậy, dán nylon đen mặt ngoài, được dùng cho thí nghiệm thủy canh tĩnh. Chậu nhựa (rộng 25 cm, cao 30 cm) được sử dụng cho thí nghiệm ngập mặn nhân tạo. Phân vô cơ trong thí nghiệm chậu đất được bón dưới dạng phân đơn Urea, Super-P, KCl (công thức phân: 80 N - 78 P2O5 - 38 K2O). Máy hấp thu nguyên tử (AAS-iCE3000-Thermo), so màu (UV-1800-SHIMADZU), đo SPAD (Konica Minolta-502), sắc ký ion, pH, EC kế và các dụng cụ khác.

73


Bảng 1. Đặc tính hóa học đất lúa nhiễm mặn trước khi xử lý ngập mặn nhân tạo

(0‰, 3‰, 6‰) trong nhà lưới

Ghi chú: (a) theo thang đánh giá trích dẫn bởi Ngô Ngọc Hưng (2005).


2.2.1. Đánh giá tiềm năng chịu mặn của cải xanh trong điều kiện thủy canh tĩnh

- Thí nghiệm thủy canh được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, một nhân tố với 4 nghiệm thức là các nồng độ muối (0; 25; 50; 100 mM NaCl), 4 lần lặp lại. Hạt giống cải xanh được ủ nảy mầm trong khai ươm. Sau 5 ngày, chọn các cây con khỏe mạnh, đồng đều với 2 - 3 lá thật, chuyển vào rọ nhựa có có gắn sẵn giá thể bằng xốp (1 cây/rọ) và đặt cố định 2 cây/thùng qua các lỗ đục trên nắp thùng xốp có chứa sẵn dung dịch dinh dưỡng Hoagland. Sau đó 3 ngày, nồng độ mặn trong thùng xốp được gia tăng bằng các thêm trực tiếp hóa chất NaCl vào thùng với liều lượng 0; 12,4; 24,9 và 49,7 g NaCl/thùng để đạt các nồng độ 0, 25; 50 và 100 mM NaCl. Chỉnh pH về 6,0 bằng KOH. Kết thúc thí nghiệm, thu thập các chỉ tiêu: chiều cao cây, dài rễ, trọng lượng tươi thân lá và rễ, năng suất tươi, sinh khối khô và chỉ số SPAD, tích lũy proline, dưỡng chất và muối hấp thu trong thân lá (N, P2O5, Na+, K+, Ca2+, Mg2+ và Cl-).

2.2.2. Đánh giá khả năng cải thiện hóa học đất nhiễm mặn của cải xanh

- Thí nghiệm trồng trong chậu đất bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, một nhân tố với 3 nghiệm thức ngập mặn nhân tạo (0; 3; 6‰) và 3 lặp lại. Đất thí nghiệm thu về phơi khô, băm nhỏ (2 - 3 cm), lấy mẫu đo các chỉ tiêu hóa học (Bảng 1), cân 10 kg đất/chậu. Cho trực tiếp 5 lít nước muối/chậu (nồng độ:

0; 3; 6‰ được pha từ nước ”ót”) duy trì ngập 2 - 3 cm trong 4 tuần; sau đó, để đất khô tự nhiên 2 tuần, thu mẫu phân tích đất đầu vụ (3 lặp lại). Bổ sung lần đầu 2 lít nước máy/chậu để tạo độ ẩm, tiến hành xới nhẹ bề mặt các chậu đất để tạo độ xốp, bón lót phân (bên trên), gieo trực tiếp hạt cải xanh đã ủ nảy mầm vào các chậu và tưới duy trì độ ẩm hàng ngày với 0,4 lít nước máy/chậu. Sau 7 ngày, tỉa bỏ các cây yếu, giữ lại 5 cây khỏe/chậu và bón phân, chăm sóc theo qui trình. Thời điểm thu hoạch, theo dõi các chỉ tiêu/chậu: chiều cao cây, trọng lượng tươi thân lá, năng suất tươi, sinh khối khô, chỉ số SPAD, tích lũy proline, dưỡng chất và muối tích lũy trong thân lá (N, P, Na+, K+, Ca2+, Mg2+ ). Phân tích hóa học đất gồm: trích bão hòa (pHe, ECe), cation trao đổi (Na+, K+, Ca2+, Mg2+), ESP và SAR.

2.2.3. Phương pháp phân tích mẫu đất, thực vậtCác phương pháp phân tích mẫu thực vật, mẫu

đất trong thí nghiệm thủy canh và chậu đất được trình bày ở Bảng 2.

2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu Sử dụng Microsoft Excel để tính toán số liệu,

phần mềm Minitab 16 cho phân tích phương sai (ANOVA) và so sánh sự khác biệt giữa các trung bình nghiệm thức, kiểm định t-test đặc tính hóa học đất trước và sau khi trồng cải (kiểm định Tukey, ý nghĩa 5% và 1%).

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứuCác thí nghiệm (thủy canh và chậu đất) được

thực hiện từ tháng 4 đến tháng 7/2017 trong điều kiện nhà lưới tại Bộ môn Khoa học đất, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ. Các mẫu đất, thực vật được phân tích tại Phòng phân tích Hóa, Lý, Phì nhiêu đất, Bộ môn Khoa học Đất, Trường Đại học Cần Thơ.


3.1. Tiềm năng chống chịu mặn của cải xanh trong điều kiện thủy canh

3.1.1. Ảnh hưởng của mặn (NaCl) trên sự hấp thu muối của cải xanh

Kết quả về hàm lượng muối tích lũy trong cây cải xanh được thể hiện ở Bảng 3 cho thấy khi gia tăng nồng độ muối trong dung dịch dinh dưỡng thì làm gia tăng rất ý nghĩa sự hấp thu muối Na+ và Cl-. Cụ thể, ở nghiệm thức 100 mM thì sự tích lũy Na+ cao nhất (đạt 5,1%), tiếp theo là nghiệm thức 50 mM (3,9%), 25 mM (2,6%) và tích lũy thấp nhất là 0,2% ở nghiệm thức không bổ sung NaCl. Tương tự, sự tích

Chỉ tiêu Đơn vị

Giá trị Đánh giá (a)

pHe (trích bão hòa) 6,6 Tối hảo

ECe (trích bão hòa) mS/cm 4,0

Một số cây trồng có năng suất suy giảm

Chất hữu cơ (OM) % 2,7 ThấpCEC

cmolc/kg

12,4 ThấpNa+ (trao đổi) 1,5 Trung bìnhK+ (trao đổi) 1,2 Trung bìnhCa2+ (trao đổi) 2,6 ThấpMg2+ (trao đổi) 7,0 CaoSAR 9,9 Không ảnh hưởngESP % 11,8 Không ảnh hưởng

74


lũy Cl- trong cây cũng tăng khác biệt (1,5 - 3,9%) khi gia tăng nồng độ muối so với nghiệm thức 0 mM (chỉ đạt 0,5%). Ngược lại, hàm lượng K+, Ca2+, Mg2+ lại tích tũy cao nhất ở nghiệm thức không bổ sung mặn (0 mM NaCl) và giảm ý nghĩa khi mặn gia tăng, đạt thấp nhất ở nghiệm thức 100 mM NaCl. Theo Zhu (2002), ở điều kiện mặn, Na+ sẽ cạnh tranh K+ hấp thu thông qua kênh đồng dẫn truyền (N-K co-transporters), và vì vậy, K+ có thể bị “khóa” ở tế bào rễ, hạn chế sự vận chuyển lên thân lá bên trên. Do đó, khi tính về tỷ số K+/Na+ hấp thu trong thân lá cho thấy khi gia tăng nồng độ muối từ 25 mM đến 100 mM đã ảnh hưởng đến sự giảm nhanh chóng tỷ

số K+/Na+ hấp thu so với đối chứng 0 mM NaCl. Sự tích lũy đủ K+ so với Na+ là điều kiện cần thiết giúp cây trồng chịu được stress mặn. Theo Shirazi và cộng tác viên (2011), tỷ số K+/Na+ giảm mạnh (< 1,0) ở cải xanh trồng trong điều kiện mặn (6,0 mS/cm) mới ảnh hưởng đến sinh trưởng; tuy nhiên, hàm lượng K+ tích lũy trong thân lá cải xanh khoảng ≈ 2% là đủ để giúp cải xanh vượt qua stress mặn (Javid et al., 2012). Điều này cho thấy cải xanh có tiềm năng tích lũy muối Na+ (cô lập trong không bào để ngăn ngừa gây độc cho tế bào) (Yamaguchi et al., 2005) và duy trì hấp thu và vận chuyển K+ ở mức vừa đủ cho tồn tại trong điều kiện mặn gia tăng đến 50 mM NaCl.

Bảng 2. Các chỉ tiêu và phương pháp phân tích mẫu đất, thực vật

Bảng 3. Hàm lượng muối tích lũy trong thân lá cải xanh lúc thu hoạch ở các nồng độ mặn (mM NaCl) khác nhau trong dung dịch dinh dưỡng thủy canh (Hoagland)

Ghi chú: Bảng 3, 4, 5: Trong cùng một cột, các số có chữ cái giống nhau thì không khác nhau ở mức ý nghĩa 1% (**) theo phép kiểm định Tukey/MiniTab/ Version 16. Theo sau “±” là giá trị độ lệch chuẩn (n = 4).

Loại mẫu Chỉ tiêu Đơn vị Phương pháp xác định

Mẫu đất

pHe, ECe (mS/cm) trích bão hòa

Trích đất : nước đến mức bão hòa, rút lại lượng nước trong mẫu và xác định độ chua bằng pH, EC kế.

CEC cmolc/kg Trích bằng BaCl2 0,1M có đệm, chuẩn độ với EDTA 0,01 MNa+, Ca2+, K+ và Mg2+ trao đổi cmolc/kg Trích bằng BaCl2 0,1M (sau khi trích hòa tan bằng nước), đo

trên máy hấp thu nguyên tử AASChất hữu cơ %OM Phương pháp chuẩn độ Walkley-BlackESP (Exchangeable Sodium Percentage) (%) Tính dựa vào công thức: ESP (%) = (Na+

trao đổi/CEC) ˟ 100

SAR (Sodium Adsorption ratio)

Tính dựa vào phương trình: SAR = [Na+]/(([Ca2+] + [Mg2+])/2)-0,5

hoặc suy ra dựa vào phương trình: ESP =1,45 + 1,05.SAR (Elhag et al. 2007)

Mẫu thực vật

Na+, Ca2+, K+ và Mg2+ % Công phá mẫu bằng có H2SO4 đậm đặc, H2O2 ở nhiệt độ cao. Đo trên máy hấp thu nguyên tử.

N và P2O5 %Công phá mẫu bằng có H2SO4 đậm đặc, H2O2 ở nhiệt độ cao. Chưng cất Kjeldahl (N) và so màu cho P2O5 (UV-1800-SHIMADZU)

Cl- % Trích mẫu:nước khử khoáng theo tỷ lệ 1 : 50 (0,5 gam mẫu/25 ml) và đo trên máy sắc ký ion.

Prolineµmol/kg chất khô

(DW)

Ly trích mẫu bằng C7H6O6S, tạo màu với Ninhydrin và đo trên máy so màu (UV-1800-SHIMADZU)

SPAD Đo trực tiếp trên lá bằng máy (Konica Minolta-502)

Nghiệm thức(NaCl)

Phần trăm (%) ion tích lũy trong thân lá lúc thu hoạch Tỷ sốK+/Na+Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl-

0 mM 0,2d ± 0,0 7,2a ± 0,2 2,2a ± 0,2 0,3a ± 0,02 0,5c ± 0,1 35a ± 4,425 mM 2,6c ± 0,1 5,3b ± 0,3 1,5b ± 0,2 0,2b ± 0,01 1,5b ± 0,3 2,1b ± 0,150 mM 3,9b ± 0,4 4,9b ± 0,3 1,6b ± 0,2 0,2b ± 0,01 2,1b ± 0,3 1,3b ± 0,2

100 mM 5,1a ± 0,5 3,7c ± 1,0 1,1c ± 0,1 0,1c ± 0,01 3,9a ± 0,5 0,7b ± 0,2F-tính ** ** ** ** ** **

CV (%) 10,5 10,2 11,0 5,4 16,6 22,4

75


3.1.2. Ảnh hưởng của mặn (NaCl) trên tích lũy proline, hấp thu dinh dưỡng và chlorophyll (chỉ số SPAD) của cải xanh vào thời điểm thu hoạch

Hàm lượng proline tích lũy trong thân lá cải xanh gia tăng ý nghĩa theo sự gia tăng của nồng độ muối (NaCl) trong dung dịch. Kết quả Bảng 4 thể hiện hàm lượng proline trong cây cải xanh cho thấy cao hơn rõ rệt ở nồng độ muối 100 mM (119,5 µM/g chất khô) so với các nghiệm thức còn lại (dao động 22 - 34 µM/g chất khô). Proline là một trong những chất tan tương thích với những điều kiện bất lợi với cây trồng như ánh sáng, nhiệt độ cao, hạn và mặn. Một số loại cây trồng (halophytes) có tiềm năng điều chỉnh thẩm thấu của tế bào bằng cách loại trừ các ion và tích lũy chất hữu cơ phân tử thấp như tích lũy proline tăng cao giúp cây trồng chống chịu mặn tốt hơn (Ashraf, 2004).

Ngoài ra, qua kết quả thống kê về hàm lượng chlorophyll (chỉ số SPAD) cho thấy có sự tăng cao khi gia tăng nồng độ muối và khác biệt có ý nghĩa

giữa các nghiệm thức (thấp nhất ở nghiệm thức 0 mM là 24,8 và cao nhất ở nghiệm thức 100 mM là 34,4) (Bảng 4). Chỉ số SPAD phản ánh hàm lượng chlorophyll (diệp lục tố) trong lá cây và có quan hệ rất chặt. Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn (2004) cho rằng hàm lượng diệp lục tố tăng giúp quá trình quang hợp của cây gia tăng, tạo ra nhiều carbonhydrate để phục vụ cho sự sống của cây trong điều kiện bất lợi. Điều này chứng tỏ cải xanh đã có những thay đổi mà cụ thể là gia tăng hàm lượng diệp lục tố của bản thân lên cao để thích nghi trong điều kiện muối cao.

Sự gia tăng nồng độ muối đến 50 mM NaCl thì không ảnh hưởng ý nghĩa đến hàm lượng N và P2O5 tích lũy trong thân lá cải xanh; tuy nhiên, sự tích lũy N ở nghiệm thức 100 mM NaCl giảm ý nghĩa so với đối chứng 0 mM NaCl. Điều này cho thấy, các hoạt động biến dưỡng của cải xanh vẫn xảy ra bình thường khi có sự gia tăng độ mặn trong dung dịch thủy canh đến 50 mM.

Bảng 4. Hàm lượng proline, chlorophyll (chỉ số SPAD) và dưỡng chất tích lũy trong thân lá cải xanh lúc thu hoạch

Nghiệm thức (NaCl) 0 mM 25 mM 50 mM 100 mM F-tính CV (%)

Proline ((µM/g DW) 21,7b±6,7 25,2b±10,8 31,6b±3,0 119,5a±32,6 ** 35,5

SPAD 24,8d±0.6 28,6c±0.5 31,6b±1,2 34,4a±1,1 ** 3,0

N tích lũy (%) 5,0a ±0,1 4,5ab±0,4 4,8a±0,2 4,3b±0,1 ** 5,4

P2O5 tích lũy (%) 0,15 ±0,01 0,14±0,02 0,15±0,01 0,14±0,01 ns 7,1

3.1.3. Ảnh hưởng của mặn (NaCl) trên sinh trưởng, năng suất và sinh khối cải xanh

Không có sự ảnh hưởng của mặn (NaCl) trên sự sinh trưởng, phát triển của cải xanh trong điều kiện thí nghiệm. Chiều cao cây vào thời điểm thu hoạch ở các nghiệm thức mặn 25 - 100 mM (dao động 32,6 - 41,2 cm) không khác biệt với nghiệm thức không mặn 0 mM; đặc biệt, giữa nghiệm thức mặn 25 mM có khác biệt ý nghĩa cao với nghiệm thức 100 mM (Bảng 5). Tương tự, chiều dài rễ ở nghiệm thức 100 mM có khuynh hướng thấp (24,9 cm) nhưng không khác biệt với nghiệm thức 50 mM (27,1 cm) và 0 mM (32,3 cm), nhưng có sự khác biệt với nghiệm thức 25 mM (34,5 cm) (Bảng 3).Kết quả trọng lượng tươi của thân, rễ ở bảng 3 cũng cho thấy trọng lượng thân của cải xanh tăng khác biệt ý nghĩa qua thống kê ở nồng độ muối 25 mM so với các nghiệm thức còn lại, trong khi đó trọng

lượng rễ của thí nghiệm cho thấy lại không có sự khác biệt giữa các nghiệm thức (3,2 - 4,5 g/cây). Sự gia tăng sinh trưởng, sinh khối của cải xanh ở nồng độ muối thấp (25 mM) có thể liên quan đến hiệu ứng kích thích của Na+ trên một vài enzymes (Turner and Turner, 1980) hoặc vai trò thay thế của Na+ cho K+ trong việc điều chỉnh tiềm năng thẩm thấu riêng phần của tế bào. Ngoài ra, theo nghiên cứu của Munns và Tester (2008) thì nếu nồng độ muối gia tăng trên 100 - 300 mM NaCl thì mới làm giảm 60 - 80% sinh trưởng của cây trồng. Như vậy, trong điều kiện thí nghiệm, sự sinh trưởng (chiều cao cây, chiều dài rễ, trọng lượng thân và rễ) của cải xanh không bị giảm khi mặn gia tăng đến 100mM, điều này cho thấy mặn cũng không ảnh hưởng đến năng suất cải xanh và khả năng tạo sinh khối ở ngưỡng mặn an toàn của cải xanh là < 100 mM.

76


3.2. Khả năng cải thiện hóa học đất phù sa nhiễm mặn của cải xanh

3.2.1. Sinh trưởng và năng suất cải xanh ở các mức độ mặn khác nhau trong đất

Bảng 6. Đặc tính sinh trưởng và sinh khối của cải xanh vào thời điểm thu hoạch ở các mức độ ngập mặn đất khác nhau

Kết quả trình bày ở Bảng 6 cho thấy sự sinh trưởng về chiều cao, trọng lượng cây cũng như năng suất và sinh khối khô cải xanh khi thu hoạch không khác biệt giữa các nghiệm thức ngập mặn. Nghiên

cứu của Shirazi và cộng tác viên (2011) cho thấy chiều cao cây cải xanh chỉ giảm khoảng 2% khi trồng trên đất mặn sodic có EC đến 22,9 mS/cm, SAR khoảng 47,9. Do được xếp vào nhóm chịu mặn khá (Shirazi et al., 2011), khi ngập mặn đất 6‰ (ECe ≈ 10,5) thì khả năng sinh trưởng của cải xanh trong thí nghiệm không bị ảnh hưởng cũng như năng suất và sinh khối không giảm.

3.2.2. Hấp thu muối, tích lũy chất tan của cải xanh ở các mức độ mặn đất khác nhau

Kết quả trình bày ở bảng 7 cho thấy sự tích lũy Na+ gia tăng khi có sự gia tăng hàm lượng muối trong đất ở nghiệm thức ngập mặn 6‰. Trái lại, có sự giảm tích lũy ý nghĩa các cation K+ và Mg2+ trong cây. Tuy nhiên, sự hấp thu dưỡng chất N thì không bị ảnh hưởng bởi mặn, do đó, khả năng quang hợp tạo diệp lục tố (SPAD) cũng không bị ảnh hưởng bởi việc ngập mặn (Bảng 7). Mặn làm gia tăng đáng kể sự tích lũy proline trong lá cải xanh ở nghiệm thức ngập mặn 6‰ giúp cải xanh có thể điều chỉnh tính thấm của tế bào trong điều kiện mặn.

Bảng 5. Đặc tính sinh trưởng và sinh khối của cải xanh vào thời điểm thu hoạch ở các mức độ mặn khác nhau

Ghi chú: T.L: trọng lượng tươi của thân lá và rễ; S.K: tổng sinh khối khô thu được trong chậu.

Bảng 7. Hàm lượng cation, đạm (N) và proline tích lũy trong thân lá, chlorophyll (chỉ số SPAD) lá cải xanh thời điểm thu hoạch

Ghi chú: Theo sau “±” là giá trị độ lệch chuẩn (n = 3); “ns”: không khác biệt thống kê.

Nghiệm thức(mM NaCl)

Cao cây(cm)

Dài rễ(cm)

T.L thân lá (g/cây) T.L rễ (g/cây) Năng suất

(g/chậu)S.K khô(g/chậu)

0 mM 37,6ab±3,3 32,3ab±5,2 51,1b±12,7 3,2±1,0 108,5b±27,4 6,1b±1,4

25 mM 41,2a ±2,4 34,5a ±5,6 80,3a±12,4 4,5±1,1 169,6a±25,7 10,1a±1,5

50 mM 35,7ab±1,4 27,1ab±3,4 56,6b± 5,7 3,5±0,5 120,1b±11,7 7,9ab±1,4

100 mM 32,6b ±2,9 24,9b ±1,4 39,6b ± 9,1 3,3±1,0 85,9b±20,2 5,8b±1,5

F-tính ** * ** ns ** **

CV (%) 7,1 14,3 18,3 25,1 18,3 19,7

Nghiệm thức ngập mặn

Cao cây(cm)

T.L thân lá (g/cây)

Năng suất (g/chậu)

S.K khô

(g/chậu)

0‰ 14,3±2,0 13,8±5,6 110,5±44,5 17,8±7,2

3‰ 13,5±1,7 14,6±4,0 116,9±32,3 17,0±3,7

6‰ 12,3±1,4 13,1±0,9 105,2 ±07,4 15,8±1,1

F-tính ns ns ns ns

CV (%) 12,9 29,1 29,1 28,0

Nghiệm thức ngập mặn

Na+ K+ Ca2+ Mg2+ N Proline(µM/g DW) SPAD

(%)

0‰ 1,3b±0,2 4,7a±0,3 0,5±0,1 0,5a±0,1 4,2±0,4 159,3b±57,4 20,3±4,2

3‰ 2,0b±0,5 4,8a±0,7 0,6±0,1 0,5a±0,1 3,7±0,3 233,3b±38,2 21,4±2,9

6‰ 3,0a±0,6 3,8b±0,4 0,5±0,1 0,3b±0,1 3,9±0,3 609,8a±221,3 24,7±6,4

F-tính ** ** ns ** ns * ns

CV (%) 21,9 11,8 17,9 18,0 8,3 40,1 21,4

77


3.2.3. Ảnh hưởng của cải xanh trên tính chất hóa học đất nhiễm mặn

Khả năng cải thiện hóa học đất nhiễm mặn của cải xanh được trình bày ở Bảng 8. Kết quả cho thấy sau khi ngâm mặn nhân tạo (0, 3 và 6‰), hầu hết các chỉ tiêu hóa học đất mặn đều gia tăng đáng kể. Ở nghiệm thức ngâm mặn 6‰, đất đạt ngưỡng sodic hóa (SAR > 13, ESP > 15) với độ mặn khá cao (ECe ≈ 10,5). Tuy nhiên, sau một vụ trồng cải xanh, có sự suy giảm ý nghĩa hầu hết các chỉ tiêu đánh giá đất mặn (ECe, Na+ trao đổi, SAR, ESP) và cải thiện đáng kể hàm lượng Ca2+, tỷ số Na+/Ca2+ trong cả ba nghiệm thức ngập mặn đất. Cụ thể:

Ở nghiệm thức 0‰, trị số ECe là 4,1 mS/cm giảm còn 3,7 mS/cm (giảm 9,8%), nghiệm thức ngập mặn 3‰ từ 7,3 mS/cm xuống đến 5,8 mS/cm (giảm 20,1%) và nghiệm thức 6‰ từ 10,5 mS/cm xuống còn 9,6 mS/cm (giảm 8,6% so với trước khi trồng). Giá trị EC là một đại lượng để đánh giá mức độ nhiễm mặn của đất, khi ECe > 4 mS/cm được đánh giá đất bị mặn và phần lớn năng suất cây trồng bị giới hạn. Tuy nhiên, theo nghiên cứu của Shirazi và cộng tác viên (2011) cho rằng sự sinh trưởng của cải xanh thì không ảnh hưởng khi EC trong khoảng 11,1 - 22,9 mS/cm. Kết quả sinh trưởng của cải xanh (Bảng 6) đã chứng minh cho nhận định này.

Bảng 8. Một số đặc tính hóa học đất nhiễm mặn nhân tạo (0, 3‰, 6‰) trước và sau khi trồng cải xanh (Brassica juncea L.)

Ghi chú: (*) và (**) khác biệt thống kê trước và sau khi trồng ở mức ý nghĩa 1% và 5% qua kiểm định paired t-test, phần mền MiniTab/ Version 16; “ns”: không khác biệt thống kê. Theo sau “±” là độ lệch chuẩn (n = 3).

Nghiệm thức/chỉ tiêu Đơn vị Trước khi trồng Sau khi trồng Khác biệt

Ngập mặn 0‰

- pHe (trích bão hòa) - 6,7±0,4 6,7±0,0 ns

- ECe (trích bảo hòa) - 4,1±0,1 3,7±0,1 *

- Na+ trao đổi cmolc/kg 1,3±0,2 0,8±0,1 *

- Ca2+ trao đổi cmolc/kg 2,5±0,3 3,8±0,1 **

- Tỷ số Na+/Ca2+(trao đổi) - 0,5±0,1 0,2±0,0 **

- SAR - 8,7±1,9 4,4±0,4 *

- ESP % 10,6±2,0 6,0±0,4 *

Ngập mặn 3‰


- ECe (trích bảo hòa) - 7,3±0,1 5,8±0,5 *


- Ca2+ trao đổi cmolc/kg 2,4±0,4 2,5±0,3 ns

- Tỷ số Na+/Ca2+(trao đổi) - 0,7±0,2 0,4±0,2 **

- SAR - 12,0±0,5 5,3±2,2 *

- ESP % 14,0±0,6 7,0±0,4 *

Ngập mặn 6‰


- ECe (trích bảo hòa) - 10,5±0,3 9,6±0,3 *


- Ca2+ trao đổi cmolc/kg 1,9±0,1 2,2±0,1 **

- Tỷ số Na+/Ca2+(trao đổi) - 1,0±0,2 0,5±0,1 *

- SAR - 13,7±1,7 6,8±1,1 *

- ESP % 15,8±1,8 8,6±1,2 *

78


Tương tự đối với Na+ trao đổi ở các nghiệm thức ngâm mặn 0‰, 3‰ và 6‰ cho thấy sau trồng cải (0,8 - 1,1 cmolc/kg) cũng giảm thấp ý nghĩa so với trước trồng cây (1,3 - 1,8 cmolc/kg), (giảm 38,5 - 47,1%). Mặt khác, hàm lượng Ca2+ trao đổi trong keo đất sau khi trồng cải có sự gia tăng rõ rệt ở nghiệm thức 0‰ và 6‰, tương ứng là 3,8 cmolc/kg và 2,2 cmolc/kg so với 2,5 cmolc/kg và 1,9 cmolc/kg của đất trước khi trồng. Khi tính về tỷ số Na+/Ca2+ trao đổi trong đất sau khi trồng cải cho thấy có sự giảm khác biệt so với trước khi trồng ở tất cả các mức độ ngập mặn nhân tạo. Mặc khác, dựa trên kết quả thí nghiệm cho thấy Na+ trao đổi trong đất được loại bỏ sau khi trồng cải có thể do: (i) khả năng tăng cường hấp thu Na+ và muối của (thí nghiệm thủy canh) của cải xanh cũng như do (ii) khả năng tăng cường hô hấp tạo CO2 vùng rễ của cải xanh làm tăng tỷ lệ hòa tan của Ca2+, dẫn đến gia tăng Ca2+ trong dung dịch đất để thay thế Na+ từ phức hợp trao đổi cation (Qadir et al., 2007).

Tỷ số hấp phụ Na+ (SAR) và phần trăm Na+ trao đổi (ESP) của đất sau khi trồng cải cũng giảm gần 50% so với đất trước khi trồng ở tất cả các nghiệm thức ngập mặn. Đặc biệt, ở nghiệm thức ngập mặn 6‰, vốn mang tính mặn - sodic sau khi ngâm mặn, có trị số SAR giảm từ 13,7 xuống còn 6,8 (giảm 50,4%) và ESP giảm từ 15,8 xuống còn 8,6 (giảm 45,6%) sau khi trồng (Bảng 8).


4.1. Kết luậnKết quả bước đầu cho thấy không có sự ảnh

hướng của mặn đến khả năng hấp thu dưỡng chất (N, P), sinh trưởng, phát triển và năng suất cải xanh ở cả hai điều kiện thí nghiệm. Sự hấp thu muối (Na+ và/hoặc Cl-) của cải xanh gia tăng ý nghĩa theo sự gia tăng của nồng độ muối trong dung dịch dinh dưỡng và đất. Sự tích lũy Na+ trong thân lá cải xanh đạt cao nhất ở nghiệm thức thủy canh 100 mM NaCl và nghiệm thức ngập mặn đất 6‰ lần lượt là 5,1% và 3,0%. Mặn làm gia tăng khả năng sản sinh và tích lũy proline, chỉ số SPAD của cải xanh trong điều kiện thủy canh (119,5 µM/g DW) và trồng trong chậu đất ngập mặn nhân tạo (609,8 µM/g DW), giúp cây trồng chống chịu được “stress” mặn đến 100 mM NaCl và ngập mặn 6‰. Kết quả bước đầu cho thấy việc trồng cải xanh có khả năng cải thiện ý nghĩa độ mặn trong đất như giảm: ECe, Na+ trao đổi và tỷ lệ Na+/Ca2+, tăng Ca2+ trong phức hệ trao đổi, dẫn đến giá trị ESP trong đất giảm, kích thích sự hòa tan của Ca2+ trong vùng rễ, trao đổi với Na+ trong keo đất,

giảm tỷ số SAR dung dịch đất. Vì vậy, cây cải xanh có thể được xem là thực vật phù hợp để canh tác trên những vùng đất phù sa nhiễm mặn cho mục đich hấp thu muối, cải tạo đất mặn.

4.2. Đề nghịCần nghiên cứu thêm về đặc tính chịu mặn của

cải xanh trên những vùng đất nhiễm mặn cao hơn hoặc trên loại đất khác trong điều kiện ngoài đồng.

LỜI CẢM ƠNNhóm tác giả chân thành cám ơn đề tài cấp Bộ

Mã số: B2015-16-53/Bộ GD&ĐT, chủ nhiệm: TS. Nguyễn Minh Đông đã hỗ trợ kinh phí cho nghiên cứu này.

TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn, 2004. Giáo trình sinh

lý thực vật. Tủ sách Đại học Cần Thơ.Ngô Ngọc Hưng, 2005. Thang đánh giá tham khảo cho

một số đặc tính lý hóa học đất. Phòng phân tích đất và thực vật, Khoa Nông nghiệp, Tủ sách Đại học Cần Thơ.

Ashraf M.Y., Ashraf M., Mahmood K., Akhter J., Hussain F., Arshad M., 2010. Chapter 15. Phytoremediation of salines soils for sustainable agricultural productivity. Book series: Plant adaptation and phytoremediation. Springer Publisher, page 335-355.

Ashraf, M., 2004. Some important physiological selection criteria for salt tolerance in plants. Flora, 199: 361-376.

Gupta, R. K., and Abrol, I. P., 1990. Salt-affected soils: Their reclamation and management for crop production. Adv. Soil Sci., 11: 223-288.

Javid M., Ford R., and Nicolas M. E., 2012. Tolerance responses of Brassica juncea to salinity, alkalinity and alkaline salinity. Functional Plant Biology, Vol 39, pp: 699-707.

Munns R., Tester M., 2008. Mechanisms of salinity tolerance. Annual Review of Plant Biology, 59: 651-681.

Oster JD, Shainberg I, Abrol IP., 1999. Reclamation of salt affected soils. In: Skaggs RW, van Schilfgaarde J(eds) Agricultural drainage, ASA–CSSA–SSSA, Madison, pp 659-691.

Qadir M., Oster J. D., Schbert S., Noble A.D., Sahrawat K.L., 2007. Phytoremediation of sodic and salines-sodic soils. Advanced in Agronomy, 96: 197-247.

Shirazi M.U., Rajput M.T., Khan M.A., Ali M., Mujtaba S.M., Shereen A., Mumtaz S., and Ali M., 2011. Growth and ions (Na+, K+ and Cl-) accumulating pattern of some brassica genotypes under saline - sodic field condition. Pak. J. Bot., 43(6): 2661-2664.

79


Turner, J. F. and D. H. Turner., 1980. The regulation of glycolysis and the pentose phosphate pathway. In: P. K. Stump and E. E. Conn. The Biochemistry of Plants. Vol. 2, Metabolism and Respiration. Davies, D. D. (Ed.) 7, pp: 279-316.

Yamaguchi T., Aharon G.S., Sottosanto J.B., Blumwald E., 2005. Vacuolar Na+//H+ antiporter cation

selectivity is regulated by calmodulin from within the vacuole in a Ca2+ - and pH-dependent manner. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 102, 16, pp: 107-112.

Zhu, J. K., 2002. Regulation of ion homeostasis under salt stress. Curr. Opin.Plant Biol., (6): 441-445.

Salt tolerance potential and possible phytoremediation of salt-affected alluvial soils by leaf mustard (Brassica juncea L.)

Le Ngoc Phuong, Duong Hoang Son, Nguyen Do Chau Giang, Nguyen Minh Dong

AbstractThe net house experiments were conducted to evaluate the salt tolerance potential of leaf mustard (Brassica juncea L.) for the purpose of phytoremediation of salt affected alluvial soils. The researches were CRD, including 2 experiments: (i) the hydroponic experiment including four treatments of salt concentration addition (0; 25; 50, and 100 mM NaCl), with 4 replications, CRD, and (ii) the soil pot experiment with 3 treatments of diluted sea water amendment (0‰, 3‰, 6‰) and 3 replicates for each treatment, CRD. The results showed that there were no impact of salinity stress (e.g. up to 100 mM and 6‰ addition) on growth, development, nutrients accumulation (N, P2O5), yield and biomass of leaf mustard under two experiment conditions. There were increase in Na+ and/or Cl-, proline accumulation in aerial part with the increasing salinity treatments in both trials, particularly at 100 mM NaCl and 6‰ salinity amendment. The results indicated that leaf mustard showed the great ability to decrease soil salinity such as ECe, exchangeable Na+, Na+/Ca2+ ratio, improving exchangeable Ca2+, resulting the decrease in ESP and SAR. Thus, leaf mustard has the potential to be cultivated in salt-affected alluvial soils and is suggested as a good crop candidate for saline phytoremediation in coastal provinces of the Mekong river Delta.Keywords: Leaf mustard, salt tolerance potential, salty soil, affect, Mekong river Delta


Người phản biện: TS. Trần Thị Ngọc SơnNgày duyệt đăng: 13/3/2018

1 Viện Bảo vệ thực vật; 2 Trung tâm Đầu tư phát triển công nghệ mới3 Phòng Nông nghiệp huyện Thái Thụy - tỉnh Thái Bình

HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ VÀ TÁI SỬ DỤNG PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP TẠI MỘT SỐ XÃ THUỘC HUYỆN THÁI THỤY - TỈNH THÁI BÌNH

Đặng Thị Lan Anh1, Phạm Thị Vượng1, Hà Thị Kim Thoa1,

Phạm Văn Sơn1, Bùi Thị Băng2, Nguyễn Thị Hiền2, Dương Đức Triệu3

TÓM TẮTVấn đề ô nhiễm ở nhiều vùng nông thôn hiện nay đang ở mức báo động, không chỉ trong việc lạm dụng hóa chất

đầu tư vào sản xuất mà còn việc xả các phế phẩm phụ phẩm trong sản xuất ra môi trường. Chất thải chăn nuôi xả trực tiếp ra môi trường. Phế phụ phẩm từ trồng trọt như rơm rạ, thân lá các loại rau, ngô, đậu đỗ... có tới trên 70% số hộ, sau thu hoạch để trên đồng rồi đốt bỏ, chỉ vào khoảng từ 10 - 30% số hộ thu gom làm chất đốt, hoặc để sản xuất phân bón hữu cơ. Bài viết này cung cấp một số thông tin về thực trạng tái sử dụng phế phụ phẩm trong trồng trọt và chăn nuôi vào sản xuất nông nghiệp ở Thái Thụy - Thái Bình.

Từ khóa: Chất thải chăn nuôi, đạm vô cơ, ô nhiễm, phế phụ phẩm nông nghiệp

I. ĐẶT VẤN ĐỀ Là một nước nông nghiệp, Việt Nam có trên 10

triệu ha đất nông nghiệp, trong đó có hai vùng đồng bằng lớn là Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH) và Đồng

bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Cùng với sự phát triển của đất nước, ngành nông nghiệp Việt Nam đã có có sự trưởng thành vượt bậc , từ chỗ đủ lương thực phục vụ đời sống hàng ngày, đến nay chúng ta

80


không chỉ đảm bảo an ninh lương thực, dự trữ mà còn trở thành là một trong những nước xuất khẩu gạo thứ hai thế giới, cà phê, cao su, hạt tiêu ... cũng thuộc hạng nhất nhì thế giới.

Song song với những lợi ích kinh tế từ sản xuất nông nghiệp đạt được thì sản xuất nông nghiệp cũng tạo ra lượng phế phụ phẩm sau thu hoạch như rơm, rạ, vỏ trấu, thân cây ... khá lớn. Lượng phế phụ phẩm này đang được người dân xử lý và sử dụng chưa hợp lý nên gây ra việc lãng phí chất hữu cơ, gây ô nhiễm môi trường nông thôn.

Thái Bình là một tỉnh ven biển ĐBSH có diện tích đất tự nhiên là 155.940 ha với đất nông nghiệp là 106.812 ha, trong đó diện tích sản xuất nông nghiệp 95.830 ha, bình quân đất nông nghiệp trên 1 người là 579m2/người. Trong đó, Thái Thụy với diện tích 26.844 ha đất tự nhiên, dân số 249.768 người. Với tổng diện tích gieo trồng năm 2017 đạt 35.874,6 ha, kéo theo đó lượng phế phụ phẩm nông nghiệp sau khi thu hoạch cây trồng là khá lớn. Trước đây, phần lớn phế phụ phẩm nông nghiệp sau khu thu hoạch dùng để sử dụng làm thức ăn cho gia súc nhưng mấy năm trở lại đây đời sống người dân được cải thiện, họ không cần đến rơm, rạ để dùng làm chất đốt. Mặc dù vậy người dân vẫn cần giải phóng ruộng để chuẩn bị cho vụ sau và giải pháp đốt rơm rạ trên đồng ruộng, cày vùi để chuẩn bị cho vụ sau là sự lựa chọn phổ biến của bà con nông dân. Việc đốt rơm rạ gây ô nhiễm bầu không khí, ảnh hưởng đến sức khỏe. Cày vùi rơm, rạ làm phát sinh khí Metan; các hình thức xử lý hiện tại làm mất đi lượng sinh khối lớn mà đáng lẽ có thể được tận dụng.

Để giải quyết được các hạn chế nêu trên, góp phần giảm thiểu sử dụng bón hóa học, giảm thiểu ô nhiễm môi trường cung cấp thêm nguồn phân hữu cơ tại chỗ cho cây trồng, nhóm nghiên cứu tiến hành điều tra thực trạng sản xuất phế phụ phẩm nông nghiệp và chăn nuôi trên cơ sở đó chọn lựa các giải pháp phù hợp, hiệu quả cao ứng dụng vào thực tiễn để sử dụng hiệu quả phụ phẩm trong nông nghiệp ứng dụng cho vùng sản xuất rau của huyện Thái Thụy, tỉnh Thái Bình.

II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng nghiên cứu- Phụ phẩm: Lúa (rơm, rạ, vỏ trấu); cây lạc, đậu

tương (thân, lá, lõi); nhóm rau ăn lá (cải xanh, cải ngọt, cải bắp, su hào, súp lơ,...); nhóm rau ăn quả (cà chua, dưa chuột, bầu bí,...).

- Chất thải chăn nuôi (Phân gà, lợn, trâu, bò, gà, vịt ...).

- Nông dân cùng tham gia.

2.2. Phương pháp nghiên cứu- Điều tra nhanh có sự tham gia người dân (PRA)

tìm ra các ưu hạn chế trong việc sử sụng phế phụ phẩm, các phương pháp hiện có của địa phương trên cơ sở đó lựa chọn giới thiệu các kỹ thuật phế phụ phẩm mới.

Phỏng vấn người sản xuất + Số người phỏng vấn: 150 hộ sản xuất bằng các

loại phiếu điều tra.+ Tổng số hộ điều tra: 3 xã/ 5 thôn ˟ 10 hộ/thôn

= 150 phiếu+ Địa điểm phỏng vấn/ số phiếu điều tra: Thụy

Hà (Bao Hàm, Mai Diêm): 60 phiếu; Thụy Quỳnh (Vân Am): 30 phiếu; Thái An (Lễ Thần Đông, Lễ Thần Đoài): 60 phiếu.

+ Các loại phiếu điều tra:Phiếu điều tra với 5 chỉ tiêu theo các nội dung về

diện tích trồng trọt, khối lượng phế phụ phẩm thải ra hàng năm cây trồng lúa (rơm, rạ); ngô, (lá, thân, lõi ngô); lạc (lá, thân); đậu tương (lá, thân).

Phiếu điều tra với 3 chỉ tiêu theo các nội dung về diện tích trồng trọt, khối lượng phế phụ phẩm thải ra hàng năm cây trồng rau ăn lá (súp lơ, cải ngọt, cải xanh, cải bắp...); rau củ quả (bí, dưa chuột...).

Phiếu điều với 5 chỉ tiêu theo các nội dung khối lượng phế phụ phẩm chăn nuôi hàng năm thải ra: lợn; gà, vịt; trâu, bò ...

+ Khảo sát thực tiễn tại vùng nghiên cứu: Vùng sản xuất lúa, ngô, rau màu, chăn nuôi.

+ Tham vấn các bên liên quan: Lãnh đạo huyện Thái Thụy, Lãnh đạo và chuyên viên Phòng Nông nghiệp và Chi cục Thống kê huyện Thái Thụy… Chi cục Trồng trọt và BVTV huyện Thái Thụy, Chủ nhiệm các HTX DVNN, Doanh nghiệp nông nghiệp…

- Phương pháp xử lý số liệu: Xử lý trên màn hình Excel.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứuNghiên cứu được thực hiện từ tháng 5 đến tháng

12 năm 2016 tại các xã: Thụy Hà, Thụy Quỳnh và Thái An - huyện Thái Thụy - tỉnh Thái Bình.

81



3.1. Một số cây trồng, vật nuôi chính tại Thái Thụy, Thái Bình và các hình thức quản lý phụ phẩm nông nghiệp tại đây

Cây trồng chính vẫn là lúa (27.000 ha), tiếp đến là cây ngô (700 ha), cây lạc (600 ha) và đậu tương (300 ha). Các cây rau màu chiếm diện tích cao nhất là dưa chuột (190 ha) tiếp đến là cải bắp, su hào (140 và 110 ha) thấp hơn cả là cà chua (80 ha). Với tổng sản lượng cây lương thực là 179.700 tấn, cây đậu đỗ là 4.480 tấn và cây ràu màu là 14.120 tấn thì lượng phụ phẩm thải ra từ các loại cây trồng này cũng vô cùng lớn. Cụ thể là: Cây lúa có khoảng 12,5 - 13,0 tấn/ha (rơm, rạ), ngô 12,0 - 13,0 tấn/ha; đậu tương 5,8 - 7,0 tấn/ha; lạc 12,0 - 13,0 tấn/ha. Ước tính tổng khối lượng phụ phẩm từ cây lương thực, cây đậu đỗ thải ra vào khoảng 354.000 tấn (Bảng 1).

Bảng 1. Diện tích, năng suất, sản lượng, khối lượng phụ phẩm của một số loại cây lương thực,

thực phẩm tại huyện Thái Thụy, năm 2016

(Nguồn: Niên giám thống kê huyện Thái Thụy năm 2016, Chi cục Thống kê huyện Thái Thụy).

Phế phụ phẩm từ sản xuất các loại rau ăn lá, củ quả cũng rất lớn, mỗi ha trồng cà chua thải ra khoảng từ 6 - 7 tấn/ha (tùy theo mùa vụ và giống), cây dưa chuột có khoảng 5 - 7 tấn/ha, cải bắp vào khoảng 6 - 8tấn/ha (tùy theo mùa vụ và giống), su hào khoảng 4 - 5 tấn/ha. Tổng khối lượng phế phụ phầm thải ra từ sản xuất rau củ quả vào khoảng 2.824 tấn số liệu được trình bày tại (Bảng 2).

Ngoài điều tra lượng phế phụ phẩm từ trồng trọt, tiến hành điều tra lượng phế phụ phẩm từ chăn nuôi. Kết quả điều tra cho thấy huyện Thái thụy có số đầu gà, vịt lớn nhất 1.662.000 con và khối lượng chất thải ra 19.938,9 tấn/năm sau đó đến lợn là 148.042 con và lượng thải ra 44.412,6 tấn/năm.

Xã Thụy Quỳnh có số đầu lợn lớn nhất với 4.500 con và lượng chất thải ra tới 1.350 tấn/năm. Số trâu, bò thấp nhất là 6.800 con và lượng chất thải chiếm 6.120 tấn/năm (Bảng 3).

Bảng 2. Diện tích, năng suất, sản lượng, khối lượng phụ phẩm của một số loại rau

tại huyện Thái Thụy, năm 2016


Bảng 3. Hiện trạng quản lý chất thải vật nuôi hàng năm tại huyện Thái Thụy năm 2016


3.2. Hiện trạng quản lý phụ phẩm nông nghiệp tại các địa điểm nghiên cứu xã Thụy Hà, Thụy Quỳnh, Thái An - huyện Thái Thụy - tỉnh Thái Bình

3.2.1. Diện tích và khối lượng phế phụ phẩm trên một số cây trồng chính

Nhóm nghiên cứu tiến hành khảo sát khối lượng phế phụ phẩm trên các loại cây trồng. Kết quả nghiên cứu được trình bày ở bảng 4. Tổng diện tích trồng lúa, ngô và đậu đỗ của cả 3 xã là 1.296 ha, lúa chiếm diện tích lớn nhất (1.021 ha). Tổng lượng phế phụ phẩm thải ra từ các loại cây trồng trên của cả 3 xã tới 19.857 tấn, lớn nhất từ sản xuất lúa tới 17.589 tấn (cả rơm rạ và trấu), tiếp đến là ngô 1.188 tấn, mặc dù đậu đỗ có diện tích sản xuất không lớn (95 ha) nhưng có lượng phụ phẩm thải ra rất lớn tới 1.080 tấn (Bảng 4).

Các chỉ tiêu theo dõi Lúa Ngô Đậu

tương Lạc

Diện tích (ha) (1) 27.000 700 300 600

Năng suất (tạ/ha)(1) 65 60 28 60

Sản lượng (tấn)(1) 175.500 4.200 880 3.600

Khối lượng phụ phẩm của một số loại cây trồng (tấn)

337.500 8.400 1.760 7.200

Các chỉ tiêu theo dõi

Cải bắp

Su hào

Cà chua

Dưa chuột

Diện tích (ha) (1) 140 110 80 190

Năng suất (tạ/ha)(1) 300 200 300 280

Sản lượng (tấn)(1) 4.200 2.200 2.400 5.320

Khối lượng phụ phẩm của cây rau (tấn)

840 440 480 1.064

TT Loại vật nuôi

Số lượng (con)

Lượng chất thải hàng năm

(tấn/năm)

1 Trâu, bò 6.800 6.120

2 Lợn 148.042 44.412,6

3 Gà, vịt 1.662.000 19.938,9

Tổng 1.816.842 70.471,5

82


Diện tích trồng các loại rau ăn quả củ và rau ăn lá của 3 xã là 70,4 ha, trong đó lượng phụ phẩm thải ra tới 414 tấn/ha/vụ, cao nhất từ sản xuất cà chua (252 tấn/ha/vụ) tiếp đến là bí (100 tấn/ha/vụ) thấp nhất là su hào (7 tấn/ha/vụ); kết quả thể hiện ở bảng 5.

Kết quả điều tra lượng phế phụ phẩm từ chăn nuôi cho thấy trong 3 xã của huyện Thái Thụy, chăn

nuôi gia cầm có số đầu con lớn nhất tới 57.791 con/năm, tiếp đến là chăn nuôi lợn tới 6.491 con/năm và gia súc tới 579 con/năm. Tuy nhiên chất thải từ chăn nuôi lợn là lớn nhất tới 1.947,3 tấn/năm, tiếp đến là gia cầm đạt 6 93,4 tấn/năm và 521,1 tấn/năm từ chăn nuôi trâu bò (Bảng 6).

3.2.2. Hiện trạng sử dụng phế phụ phẩm trong sản xuất một số cây trồng chính tại vùng nghiên cứu

Kết quả đánh giá về tình trạng sử dụng phể phụ phẩm từ một số cây trồng chính tại vùng nghiên cứu cho thấy; Hầu hết người sản xuất lúa, ngô, lạc, đậu tương của cả 3 xã vẫn chủ yếu bỏ thân lá các loại cây trồng này ngoài đồng, đợi khô rồi đốt; Phụ phẩm từ cây lúa đốt chiếm 70% ở cả 3 xã, từ cây ngô đốt chiếm 70% tại 2 xã Thụy Hà và Thụy Quỳnh, cây đậu

đỗ đốt chiếm 50% ở cả 3 xã. Tỷ lệ thu gom phế phụ phẩm để làm chất đốt từ cây ngô cao nhất ở xã Thái An (chiếm 80%) còn lại các xã khác sử dụng từ 5 -10% phụ phẩm từ cây lúa làm chất đốt và 30% cây ngô và 20% từ cây đậu đỗ. Các phụ phẩm từ các loại cây trồng trên sử dụng để sản xuất phân bón chiếm cao nhất trên cây đậu đỗ (30%) phụ phẩm từ cây lúa chiếm 20% kết quả trình bày (Bảng 7).

Bảng 4. Khối lượng phế phụ phẩm trên các loại cây trồng hàng năm/vụ tại 3 xã huyện Thái Thụy năm 2016

Địa phương

Phụ phẩm từ sản xuất lúa

(tấn/năm

Phụ phẩm từ sản xuất ngô

(tấn/năm)

Phụ phẩm từ sản xuất lạc

(tấn/năm)

Phụ phẩm từ sản xuất đậu tương

(tấn/năm) Tổng số (tấn/năm)Diện

tích (ha)

Rơm, rạ

Vỏ trấu

Diện tích (ha)

Thân, lá Lõi

Diện tích (ha)

Thân, lá

Diện tích (ha)

Thân, lá

Thụy Hà 435 8.450 845 20 120 12 40 480 2 12 9.919Thụy Quỳnh 415 5.512 551,2 20 120 12 15 180 2 12 6.387,2Thái An 171 2.028 202,8 140 840 84 30 360 6 36 3.550,8Tổng số 1.021 15.990 1.599 180 1.080 108 85 1.020 10 60 19.857

Bảng 5. Khối lượng phế phụ phẩm trên các loại rau hàng năm/vụ tại 3 xã huyện Thái Thụy năm 2016

Bảng 6. Khối lượng các chất thải vật nuôi thải hàng vụ/năm tại 3 xã huyện Thái Thụy năm 2016

Địa phươngDiện tích canh tác

(ha)

Rau củ quả (tấn/ha/vụ) Rau ăn lá (tấn/ha/vụ) Tổng số (tấn/vụ)Cà chua Bí Su hào Cải bắp Súp lơ Rau cải

Thụy Hà 21 72 25 3 5 3 15 123Thụy Quỳnh 26 72 62,5 2 2 3 10 151,5Thái An 23,4 108 12,5 2 5 5 7 139,5Tổng số 70,4 252 100 7 12 11 32 414

Địa phương

Trâu, Bò Lợn Gà, Vịt

Số con/năm

Khối lượng chất thải

(tấn/năm)

Số con/năm


(tấn/năm)

Số con/năm


(tấn/năm)Thụy Hà 222 199,8 855 256,5 11.628 139,5Thụy Quỳnh 225 202,5 4.500 1.350 19.895 238,7Thái An 132 118,8 1.136 340,8 26.268 315,2Tổng số 579 521,1 6.491 1.947,3 57.791 6 93,4

83


Bảng 7. Tình hình sử dụng phế phụ phẩm trên một số loại cây trồng chính tại 3 xã huyện Thái Thụy, tỉnh Thái Bình, năm 2016

Bảng 8. Tình hình sử dụng phế phụ phẩm các loại rau tại 3 xã huyện Thái Thụy, Thái Bình, năm 2016

Đối với phụ phẩm từ cây rau củ quả (cà chua, dưa chuột, su hào, bí) có tới 70% số hộ sau thu hoạch sản phẩm, đắp thành đống trên bờ, trên ruộng trên giàn... để khô sau đó đốt, còn lại 30% số hộ thu làm phân bón. Với các loại rau ăn lá (cải bắp, su hào, cải xanh, súp lơ...) thì có tới 70% số hộ sau khi thu hoạch đều bỏ tại ruộng để chúng tự phân hủy, khoảng 10% thu làm thức ăn cho chăn nuôi. Có khoảng từ 10 - 20% số hộ dùng cây rau băm nhỏ ủ với phân chuồng làm phân, hoặc băm nhỏ rắc xuống ruộng

lúa. Phế phụ phẩm rau ăn lá còn được người dân thu gom làm thức ăn cho chăn nuôi và gia súc gia cầm và cá. Vụ rau chính là (vụ đông và vụ Đông - Xuân) do lượng phế phụ phẩm từ rau rất lớn, nhưng do chăn nuôi nhỏ lẻ, đầu vật nuôi của mỗi hộ không nhiều nên phế phụ phẩm chủ yếu bỏ lại trên đồng ruộng, đặc biệt các vùng chuyên canh rau, lượng phụ phẩm bỏ trên đồng chín là nguồn lây lan sâu bệnh cho các vụ tiếp theo (Bảng 8).

Địa phương

Phế phụ phẩm từ cây lúa Phế phụ phẩm từ cây ngô Phụ phẩm từcây lạc, đậu tươngBỏ tại ruộng

khô - đốt (%)

Thu gom làm chất đốt (%)

Ủ làm phân (%)

Bỏ tại ruộng

khô - đốt (%)


Ủ làm phân (%)

Bỏ tại ruộng

khô - đốt (%)


Ủ làm phân (%)

Thụy Hà 70% 5% 25% 70% 30% - 50% 20%^ 30%Thụy Quỳnh 70% 10% 20% 70% 30% - 50% 20% 30%Thái An 70% 10% 20% 20% 80% - 50% 20% 30%

IV. KẾT LUẬNTừ kết quả nghiên cứu cho thấy phế phụ phẩm

nông nghiệp điều tra ghi nhận tại 3 xã của Thái Thụy là Thụy Hà, Thụy Quỳnh và Thái An hàng năm có tới 19.857 tấn phụ phẩm thải ra từ sản xuất lúa, ngô, đậu đỗ và tới 414 tấn/vụ từ sản xuất 5 loại rau. Trong đó có tới 70 % số hộ sau mùa thu hoạch phơi khô và đốt, chỉ từ 10 - 30% số hộ dùng làm chất đốt, hoặc để sản xuất phân bón hữu cơ. Bên cạnh đó thì việc sả thải từ chăn nuôi cũng rất phổ biến gây ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người.

TÀI LIỆU THAM KHẢOChi cục Thống kê huyện Thái Thụy, 2017. Niên giám

thống kê huyện Thái Thụy 2016. Nhà xuất bản Thống kê.

Phạm Thị Thu Hòa, 2013. Báo cáo tổng kết đề tài cấp tỉnh. Nghiên cứu ứng dụng một số chế phẩm, phân vi sinh để xử lý phế phụ phẩm nông nghiệp và canh

tác cây trồng theo hướng an toàn bền vững, nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp ở Thái Bình.

Lê Văn Nhương, 1999. Báo cáo tổng kết đề tài cấp nhà nước. Nghiên cứu và áp dụng công nghệ sinh học trong sản xuất phân bón vi sinh, hữu cơ từ nguồn phế thải hữu cơ rắn, Đề tài KC 02- 04.

Đào Châu Thu, Nguyễn ích Tân, 2006. Sản xuất phân hữu cơ từ rác thải hữu cơ sinh hoạt và phế thải nông nghiệp để dùng làm phân bón cho rau sạch vùng ngoại ô thành phố. Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Nông nghiệp bền vững, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội.

Nguyễn Thị Yến, 2011. Báo cáo tổng kết đề tài cấp cơ sở. Nghiên cứu kỹ thuật và mô hình tái sử dụng xác hữu cơ trong các vùng sản xuất rau.

Okamoto Tamosu, 2011. Production of compost from vegetable waste and carbide and its application effect on early spring cabbage (Kanagawa Profectual Agrcaltural Reseach Institute). Journal title code: N 2001 2489 Vol; No. Page. 146-147. 2001. Pub. Country. Japan.

Địa phương

Phụ phẩm từ cây rau củ quả Phụ phẩm từ cây rau ăn láBỏ tại ruộng

khô - đốt (%)

Thu gom làm chất đốt

(%)

Ủ làm phân (%)

Bỏ tại ruộng (%)

Thu gom dùng chăn nuôi

+ khác (%)

Ủ chặt vùi tại ruộng

(%)ThụyHà 70% - 30% 70% 10% 20%Thụy Quỳnh 70% - 30% 70% 10% 20%Thái An 70% - 30% 70% 10% 20%

84


HIỆN TRẠNG TÍNH KHÁNG HOẠT CHẤT THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT CỦA RẦY NÂU Ở CÁC VÙNG TRỒNG LÚA CHÍNH CỦA VIỆT NAM

Đào Bách Khoa1, Nguyễn Văn Liêm1, Phạm Nguyễn Thị Huyền1, Đào Hải Long1, Hoàng Thị Ngân1

TÓM TẮTNghiên cứu đánh giá tính kháng của chín quần thể rầy nâu tại các vùng sản xuất lúa chính ở Việt Nam đối với

bốn loại hoạt chất thuốc trừ sâu (pymetrozine, thiamethoxam, immidacloprid và nytenpyram) trong các năm 2015 - 2017. Kết quả cho thấy chỉ số kháng thuốc của rầy nâu đạt mức rất cao đối với hoạt chất pymetrozine (Ri = 237 - 1048 lần) và immidacloprid (Ri = 148 - 276 lần), đạt mức vừa đối với hoạt chất thiamethoxam (Ri = 10 - 38 lần) và nytenpyram (Ri = 19 - 43 lần). Độc tính trung bình theo thứ tự là pymetrozine (LC50 = 97,33 mg/l), immidacloprid (LC50 = 79,00 mg/l), thiamethoxam (LC50 = 29,57 mg/l), nytenpyram (LC50 = 17,65 mg/l). Số liệu về chỉ số tính kháng của rầy nâu và độc tính của bốn loại hoạt chất thuốc thuốc trừ sâu chưa thể xác định được khả năng di cư của rầy nâu giữa các vùng. Tuy nhiên, kết quả này góp phần xây dựng chiến lược về việc sử dụng hợp lý các loại thuốc trừ rầy nâu nhằm nâng cao hiệu quả và hạn chế gây ô nhiễm môi trường.

Từ khóa: Rầy nâu, tính kháng thuốc, vùng trồng lúa chính, Việt Nam

The status of reuse of agricultural wastes in Thai Thuy district, Thai Binh province Dang Thi Lan Anh, Pham Thi Vuong, Ha Thi Kim Thoa,

Pham Van Son, Bui Thi Bang, Nguyen Thi Hien, Duong Đuc TrieuAbstractThe pollution issue is rising at an alarming rate in many rural areas, not only the overuse of chemicals, but also the agricultural wastes. The husbandry wastes are directly discarded to environment. Up to 70% of households burn agricultural wastes such as straw of crops, plant residues including vegetables, maize, legumes,... in their field, only 10 - 30% gathering them for fuel, or producing organic fertilisers. This paper provides some information on the reuse of crop and animal husbandry wastes in agricultural production in Thai Thuy district, Thai Binh province.Keywords: Husbandry waste, protein, pollution, agricultural wastes


Người phản biện: TS. Lương Hữu ThànhNgày duyệt đăng: 11/12/2017

1 Viện Bảo vệ thực vật

I. ĐẶT VẤN ĐỀRầy nâu (Nilaparvata lugens Stål.) là côn trùng

gây hại nguy hiểm cho cây lúa ở vùng châu Á nói chung và Việt Nam nói riêng (Dupo and Barion, 2009). Rây nâu di cư từ khu vực Đông Nam Á sang Đông Bắc Á vào mùa xuân hàng năm và gây thiệt hại kinh tế lớn cho vùng trồng lúa ở châu Á (Pathak and Khan, 1994). Rầy nâu hút dinh dưỡng trong cây lúa gây nên hiện tượng cháy rầy và truyền các vi rút gây bệnh cho cây lúa (Dyck and Thomas, 1979). Rầy nâu dễ dàng thích ứng với nhiều điều kiện canh tác, khả năng sinh sản lớn và có thể di cư xa. Hiện nay, thuốc trừ sâu hóa học vẫn là biện pháp chính để phòng trừ loài côn trùng hại này.

Ngoài các loại thuốc có gốc lân hữu cơ và các ba mát được sử dụng rộng rãi trong thời gian dài

trước đây, trong thập niên 1990 thuốc trừ sâu gốc neonicotinoid với hoạt chất immidacloprid được sử dụng ở các vùng trồng lúa châu Á và Việt Nam (Liang et al., 2007). Tuy nhiên, hầu hết các quần thể rầy đã kháng với hoạt chất immidacloprid trong thời gian sử dụng, đặc biệt là thời gian bùng phát rầy năm 2005 - 2006, vì vậy thế hệ hoạt chất thuốc trừ sâu thứ hai có gốc neonicotinoid được giới thiệu trong đó có hoạt chất thiamethoxam và nytenpyram. Một số hoạt chất có gốc lân hữu cơ, các ba mát và chất điều hòa sinh trưởng vẫn tiếp tục được sử nhiều để phòng trừ rầy nâu trong những năm gần đây ở Việt Nam.

Hiểu rõ hiện trạng tính kháng thuốc của rầy nâu đối với các hoạt chất này là rất cần thiết cho việc quản lý tính kháng của các quần thể rầy nâu ở Việt Nam. Vì vậy, mục đích của nghiên cứu này đánh giá

85


hiện trạng tính kháng thuốc của rầy nâu đối với hoạt chất pymetrozine, thiamethoxam, immidacloprid và nytenpyram. Các kết quả này là tiền đề cho việc nghiên cứu tiếp theo và phục vụ cho chiến lược phòng trừ rây nâu hiệu quả.


2.1. Vật liệu nghiên cứuQuần thể rầy nâu mẫn cảm được lữu giữ tại Viện

Bảo vệ thực vật có nguồn gốc từ Đại học Kuyshu, Nhật Bản. Các quần thể rầy ở đồng ruộng được thu thập ở Đồng bằng sông Hồng (ĐBSH - Hưng Yên, Nam Định, Hải Phòng), Duyên hải miền Trung (Nghệ An, Huế, Phú Yên) và Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL - Long An, An Giang, Vĩnh Long), trong thời gian từ năm 2015 - 2017.

Thuốc trừ sâu thực hiện thí nghiệm ở dạng hoạt chất, gồm pymetrozine 98%, thiametoxam 98%, immidacloprid 97% và nytepyram 98% được cung cấp bởi Công ty Shanghai Mingdou Chemical Co., Ltd. Các loại hoạt chất thuốc này được hòa trong dung môi acetone làm dung dịch gốc, sau đó được pha theo yêu cầu thí nghiệm trong nước cất có chứa 0,1% Triton X-100.


2.2.1. Phương pháp thu thập và nhân nuôi rầy nâu thí nghiệm

Rây nâu chửa được thu thập ở vùng đã được xác định và nuôi riêng trong lồng lưới chuyên dụng có kích thước (33 ˟ 25 ˟ 35) cm, chứa các khay mạ giống TN1 (chuẩn nhiễm) 7 ngày tuổi làm thức ăn cho rầy nâu. Rầy được nuôi ở điều kiện nhiệt độ 28 -30oC, ẩm độ 65 - 75% và điều kiện ánh sáng 16 - 8 h (ngày/đêm).Sau ba ngày chuyển rầy cái sang khay mới, khay cũ giữ lại để nhân nuôi rầy non đồng lứa. Thí nghiệm được tiến hành đối với rầy non tuổi ba của thế hệ thứ hai. Rầy mẫn cảm được nhân nuôi và sử dụng giống như rầy thí nghiệm.

2.2.2. Xác định nồng độ gây chết 50% số cá thể thử thuốc (LC50)

Theo phương pháp nhúng của IRAC (2013). Gieo 7 - 10 hạt giống lúa TN1 vào cốc nhựa chứa đất phù sa (đã bổ sung thêm phân bón N-P-K). Khi mạ được 4 - 5 lá tiến hành thí nghiệm bằng việc phủ lên bề mặt cốc một lớp agar dày khoảng 0,5 cm, cốc chứa mạ được nhúng dung dịch thuốc trong khoảng 10 - 15 giây, mỗi một loại thuốc có một dãy với sáu nồng độ và mỗi một nồng độ được lặp lại ba lần. Để cây mạ khô tự nhiên khoảng 30 phút, sau đó tiến hành thả 10 rầy non tuổi ba vào mỗi cốc và đặt cốc vào điều kiện nuôi như trình bầy ở trên. Đếm số rầy chết và rầy có biểu hiện bất thường sau 24, 48, 72 và 96 hthả rầy.

2.2.3. Xử lý số liệuHiệu đính tỷ lệ chết theo công thức Abbott (1).

H (%) = ˟ 100Ca + TaCa

(1)

Trong đó H là hiệu lực của thuốc, Ca: là số rầy nâu còn sống ở công thức đối chứng, Ta: số rầy nâu sống ở công thức thí nghiệm.

Nồng độ gây chết trung bình 50% cá thể thí nghiệm (LC50) được tính theo chương trình SPSS. Chỉ số tính kháng thuốc của rầy nâu (Ri) được tính theo công thức (2).

Ri =LC50 rầy thí nghiệmLC50 rầy mẫn cảm

(2)

LC50 của quần thể rầy nâu mẫn cảm được tính hàng năm và sử dụng để so sánh cho tất cả các quần thể rầy nâu thí nghiệm.


3.1. Tính mẫn cảm của quần thể rầy mẫn cảm Kết quả bảng 1 cho thấy độc tính của các hoạt

chất buprofezin, entofenprox, fenobucarb, fipronil đối với quần thể rầy mần cảm không có sự sai khác nhiều trong khoảng thời gian thực hiện thí nghiệm.

Bảng 1. Độc tính (LC50) của 4 loại hoạt chất thuốc trừ sâu đối với rầy nâu mẫn cảm

Ghi chú: *Giới hạn độ tin cậy 95% (confidence limitation, CL); a, b Các chữ khác nhau trong cùng một hàng chỉ ra sự sai khác có ý nghĩa (ANOVA) theo phương pháp Fisher’s LSD (Least Significant Difference) (p = 0,05) xử lý bằng phần mềm Microsoft Excel.

Hoạt chất thuốc trừ sâu

LC50 (95% CL*) mg/lít2015 2016 2017

Pymetrozine 0,19 (0,11 - 0,26)ab 0,18 (0,11 - 0,26)a 0,20 (0,12 - 0,29)aThiamethoxam 1,42 (1,08 - 1,81)a 1,43 (1,12 - 1,79)ab 1,44 (1,23 - 1,86)bImmidacloprid 0,35 (0,23 - 0,47)a 0,40 (0,29 - 0,52)b 0,38 (0,24 - 0,51)ab

Nytenpyram 0,31 (0,18 - 0,42)a 0,32 (0,15 - 0,46)ab 0,31 (0,17 - 0,43)a

86


3.2. Tính kháng thuốc của rầy nâu đối với các hoạt chất thí nghiệm

Theo kết quả nghiên cứu của Shen và Wu (1995) cho thấy chỉ số kháng thuốc của rầy nâu Ri < 5 lần đang mẫn cảm với thuốc, Ri = 5 - 10 lần có tính kháng thấp, Ri = 10 - 40 lần có tính kháng vừa, Ri = 40 - 160 lần có tính kháng cáo và Ri > 160 lần có tính kháng rất cao.

3.2.1. Tính kháng thuốc của rầy nâu đối với hoạt chất pymetrozine

Hoạt chất pymetrozine thuộc nhóm pyridine azomethine có cơ chế tác động lên thụ thể thần kinh làm ức chế hệ thần kinh điều khiển khả năng ăn của rầy. Kết quả hình 1 cho thấy chỉ số kháng của rầy nâu ở tất cả các vùng nghiên cứu biến động trong khoảng Ri = 237,63 - 1048,73 lần. Vùng ĐBSCL có

chỉ số kháng biến động trong khoảng Ri = 442,26 - 1048,73 lần, trong đó chỉ số kháng thấp nhất đạt mức Ri = 442,26 lần trong vụ Hè Thu năm 2015 ở tỉnh An Giang và chỉ số kháng cao nhất đạt mức Ri = 1048,73 lần trong vụ Hè Thu năm 2017 ở tỉnh An Giang. Vùng Duyên hải miền Trung có chỉ số kháng rầy biến động trong khoảng Ri = 237,63 - 524,51 lần, trong đó chỉ số kháng thấp nhất đạt mức Ri = 237,63 lần trong vụ Đông Xuân năm 2015 ở tỉnh Nghệ An và chỉ số kháng cao nhất đạt mức Ri = 524,51 lần trong vụ Hè Thu năm 2017 ở tỉnh Phú Yên. Vùng ĐBSH chỉ số tính kháng biến động trong khoảng Ri = 286,84 - 524,51 lần, trong đó chỉ số kháng thấp nhất đạt mức Ri = 286,84 lần trong vụ Hè Thu năm 2015 ở tỉnh Nam Định và chỉ số kháng cao nhất đạt mức Ri = 524,51 lần trong vụ Hè Thu năm 2017 ở Hải Phòng.

Hình 1. Chỉ số kháng hoạt chất pymetrozine đối với chín quần thể rầy nâu từ năm 2015 - 2017 Ghi chú: Hình 1, 2, 3, 4: Số 1 theo sau các số chỉ năm là vụ Đông Xuân (Chiêm); số 2 theo sau các số chỉ năm là vụ

Hè Thu (Mùa))

3.2.2. Tính kháng thuốc của rầy nâu đối với hoạt chất thiamethoxam

Hoạt chất thiamethoxam thuộc nhóm thuốc gốc neonicotinoid có cơ chế tác động đến thụ thể nicylatinic acetylcholine (nAChRs) gây kích thích thần kinh quá mức dẫn đến gây tê liệt và tử vong. Kết quả hình 2 cho thấy chỉ số kháng ở tất cả các vùng biến động trong khoảng Ri = 10,8 - 38,29 lần. Vùng ĐBSCL có chỉ số kháng biến động trong khoảng Ri = 15,00 - 38,29 lần, trong đó chỉ số kháng ở mức thấp nhất Ri = 15,00 lần trong vụ Hè Thu năm 2015 ở tỉnh Long An và cao nhất Ri = 38,29 lần trong vụ Hè Thu ở tỉnh An Giang. Vùng Duyên hải miền Trung chỉ số kháng biến động trong khoảng Ri = 11,19 - 24,20 lần, trong đó chỉ số thấp nhất đạt mức Ri = 11,19 lần trong vụ Đông Xuân năm 2015 ở tỉnh Nghệ An và

cao nhất Ri = 24,20 lần ở tỉnh Phú Yên. Vùng ĐBSH có chỉ số tính kháng biến động trong khoảng Ri = 10,08 - 20,42 lần, trong đó chỉ số tính kháng đạt mức thấp nhất Ri = 10,08 lần trong vụ Đông Xuân năm 2015 ở Hưng Yên và cao nhất Ri = 20,42 lần trong vụ Hè Thu năm 2016 ở Hải Phòng.

3.2.3. Tính kháng thuốc của rầy nâu đối với hoạt chất immidacloprid

Hoạt chất immidacliprid thuộc nhóm thuốc gốc neonicotinoid có cơ chế tác động đến thụ thể nicylatinic acetylcholine (nAChRs) gây kích thích thần kinh quá mức dẫn đến gây tê liệt và tử vong. Kết quả hình 3 cho thấy chỉ số kháng ở tất cả các vùng biến động trong khoảng Ri = 148,53 - 276,29 lần. Vùng ĐBSCL có chỉ số tính kháng biến động trong khoảng Ri = 181,08 - 276,29 lần, trong đó chỉ số tính

87


Hình 2. Chỉ số kháng hoạt chất thiamethoxam đối với chín quần thể rầy nâu từ năm 2015 - 2017

Hình 3. Chỉ số kháng hoạt chất immidacloprid đối với chín quần thể rầy nâu từ năm 2015 - 2017

kháng đạt mức thấp nhất Ri = 181,08 lần trong vụ Đông Xuân năm 2017 ở tỉnh Long An và chỉ số tính kháng đạt mức cao nhất Ri = 276,29 lần trong vụ Hè Thu năm 2015 ở tỉnh Long An. Vùng Duyên hải miền Trung chỉ số kháng biến động trong khoảng Ri = 188,25 - 270,86 lần, trong đó chỉ số kháng đạt mức thấp nhất Ri = 188,25 lần trong vụ Đông Xuân năm 2016 ở tỉnh Nghệ An và chỉ số kháng cao nhất

đạt mức Ri = 270,86 lần trong vụ Hè Thu năm 2015 ở tỉnh Phú Yên. Vùng ĐBSH chỉ số kháng biến động trong khoảng Ri = 148,53 - 184,03 lần, trong đó chỉ số kháng thấp nhất đạt mức Ri = 148,53 lần trong vụ Đông Xuân 2017 ở tỉnh Hưng Yên và chỉ số cao nhất đạt mức Ri = 184,03 lần trong vụ Đông Xuân 2015 ở tỉnh Nam Định.

3.2.4. Tính kháng thuốc của rầy nâu đối với hoạt chất nytenpyram

Hoạt chất nytenpyram thuộc nhóm thuốc gốc neonicotinoid có cơ chế tác động đến thụ thể nicylatinic acetylcholine (nAChRs) gây kích thích thần kinh quá mức dẫn đến gây tê liệt và tử vong. Kết quả hình 4 cho thấy chỉ số kháng ở tất cả các vùng biến động trong khoảng Ri = 19,26 - 43,81 lần. Vùng ĐBSCL có chỉ số kháng biến động trong khoảng Ri = 19,35 - 43,81 lần, trong đó chí số kháng thấp nhất đạt mức Ri = 19,35 lần trong vụ Đông Xuân năm 2015 ở tỉnh An Giang và chỉ số kháng

cao nhất đạt mức Ri = 43,81 lần ở vụ Hè Thu năm 2017 ở tỉnh An Giang. Vùng duyên hải miền Trung chỉ số kháng biến động trong khoảng Ri = 16,26 - 43,23 lần, trong đó chỉ số kháng thấp nhất đạt mức Ri = 16,26 lần trong vụ Đông Xuân năm 2017 ở Huế và chỉ số kháng cao nhất đạt mức Ri = 43,23 lần trong vụ Hè Thu năm 2017 ở tỉnh Phú Yên. Vùng ĐBSH chỉ số kháng biến động trong khoảng Ri = 23,23 - 42,13 lần, trong đó chỉ số kháng thấp nhất đạt mức Ri = 23,23 lần trong vụ Hè Thu năm 2015 và chỉ số kháng cao nhất đạt mức Ri = 42,13 lần trong vụ Hè Thu năm 2017 ở Hải Phòng.

88


3.2.5. So sánh mức độ kháng và độc tính giữa các loại hoạt chất thuốc trừ rầy nâu

Kết quả hình 5 cho thấy chỉ số kháng trung bình của hoạt chất pymetrozine cao nhất, tiếp đến hoạt chất immidacloprid, nytenpyram và thiamethoxam. Chỉ số kháng trung bình của hoạt chất pymetrozine ở mức rất cao và tăng liên tục Ri = 366, 56 lần trong năm 2015 lên Ri = 624,22 lần trong năm 2017. Kết quả này phù hợp với kết quả nghiên cứu của Huỳnh Thị Ngọc Diễm và cộng tác viên (2017) về tính kháng của hoạt chất pymetrozine, với chỉ số Ri > 1000 lần

đối với quần thể rầy nâu ở tỉnh Tiền Giang. Chỉ số kháng trung bình của hoạt chất thiamethoxam ở mức độ vừa và tăng nhẹ Ri = 16,31 lần trong năm 2015 lên Ri = 25,41 lần trong năm 2017. Chỉ số tính kháng trung bình của hoạt chất immidacloprid ở mức rất cao và tăng Ri = 210,93 lần trong năm 2016 lên Ri = 217, 83 lần trong năm 2016, tuy nhiên giảm xuống Ri = 171,79 lần trong năm 2017.

Kết quả bảng 2 cho thấy độc tính trung bình LC50 của hoạt chất pymetrozine cao nhất, tiếp đến hoạt chất immidacloprid, thiamethoxam và nytenpyram (Bảng 2).

Hình 4. Chỉ số kháng hoạt chất nytenpyram đối với chín quần thể rầy nâu từ năm 2015 - 2017

Bảng 2. Độc tính (LC50) của bốn hoạt chât thuốc đối với quần thể rầy nâu thử nghiệm

Ghi chú: * LC50 trung bình của LC50 của tất cả các quần thể rầy ở các vùng trong năm; *Giới hạn độ tin cậy 95% (confidence limitation, CL); a,b Các chữ khác nhau trong cùng một hàng chỉ ra sự sai khác có ý nghĩat (ANOVA) theo phương pháp Fisher’s LSD (Least Significant Difference) (p = 0,05) xử lý bằng phần mềm Microsoft Excel.

Hình 5. Chỉ số kháng trung bình của các quần thể rầy nâu đối với các hoạt chất thí nghiệm trong khoảng thời gian 2015 - 2017

(Số liệu tính toán dựa trên số liệu giá trị trung bình từ các quần thể vùng khác nhau)

Hoạt chất thuốc trừ sâu

LC50* (95% CL**) mg/lít

2015 2016 2017Pymetrozine 88,64 (70,38 - 100,87)a 92,85 (78,29 - 105,46)a 112,74 (98,62 - 124,71)b

Thiamethoxam 24,02 (19,97 - 29,01)a 29,43 (25,03 - 35,07)a 35,75 (29,89 - 40,45)bImmidacloprid 79,27 (70,89 - 88,51)a 90,02 (80,75 - 99,03)a 68,94 (59,02 - 77,16)b

Nytenpyram 14,09 (12,38 - 17,04)a 16,30 (11,98 - 17,03)a 23,73 (12,37 - 16,71)b

89


IV. KẾT LUẬN - Các quần thể rầy nâu thử nghiệm đều có chỉ số

kháng rất cao đối với hoạt chất pymetrozine (Ri > 237 lần). Quần thể rầy nâu ở vùng ĐBSCL có chỉ số kháng ở mức độ rất cao nhất, tiếp đến quần thể rầy vùng ĐBSH và cuối vùng Duyên hải miền Trung.

- Các quần thể rầy nâu thử nghiệm đều có chỉ số kháng vừa đối với hoạt chất thiamethoxam (Ri = 10 - 38 lần). Quần thể rầy nâu ở vùng ĐBSCL có chỉ số kháng cao nhất, tiếp đến quần thể rầy nâu vùng duyên hải miền Trung và cuối cùng quần thể vùng ĐBSH.

- Các quần thể rầy nâu thử nghiệm đều có chỉ số kháng cao và rất cao đối với hoạt chất immidacloprid (Ri = 148 - 276 lần). Quần thể rầy nâu vùng ĐBSCL có chỉ số cao nhất, tiếp đến quần thể rây nâu vùng ĐBSH và cuối cùng quẩn thể rây nâu vùng duyên hải miền Trung.

- Các quần thể rầy nâu thử nghiệm đều có chỉ số kháng vừa đối với hoạt chất nytenpyram (Ri = 19 - 43 lần); trong đó rầy nâu vùng ĐBSCL có chỉ số kháng cao nhất, tiếp đến vùng ĐBSH và cuối cùng vùng Duyên hải miền Trung.

- Độc tính và chỉ số kháng trung bình của quần thể rầy nâu đối với hoạt chất pymetrozine và immidacloprid ở mức độ rất cao, thiamethoxam và nytenpyram ở mức độ vừa trong giai đoạn các năm 2015 - 2017. Cần có các giải pháp thay thế hoặc luân phiên sử dụng với các loại thuốc chứa hoạt chất pymetrozine và immidacloprid.

- Dựa vào kết quả nghiên cứu tính kháng của thuốc pymetrozine, immidacloprid, thiamethoxam và nytenpyram chưa thể kết luận được khả năng di cư của quần thể rầy giữa các vùng ở Việt Nam. Tuy nhiên mức độ kháng ở vùng ĐBSCL luôn cao hơn so với các vùng còn lại.

LỜI CẢM ƠN Kết quả nghiên cứu là một phần trong kết quả

của dự án "Biến đổi khí hậu tác động đến sự bùng phát dịch rầy nâu ở Việt Nam và những giải pháp phòng ngừa" do Tổ chức DANIDA, chính phủ Đan Mạch tài trợ. Mã dự án: 14-P01-VIE.

TÀI LIỆU THAM KHẢOHuỳnh Thị Ngọc Diễm, Hồ Văn Chiến, Lê Thị

Diệu Trang, 2017. Nghiên cứu tính kháng thuốc pymetrozine trên rầy nâu tại Tiền Giang. Tạp chí Bảo vệ thực vật. Số 5(274)-2017, trang: 22-29.

Dupo, A.L.B., Barrion, A.T., 2009. Taxonomy and general biology of delphacid planthopper in rice agroecosystem. In Heong K.L., Hardy, B. (Eds), Planthoppers: New threats to the sustainability of instensive rice production system in Asia. International Rice Research Institute, Philipines, pp. 92-93.

Dyck, V. A., and B. Thomas, 1979. The brown planthopper problem. Pages 3-17 in International Rice Research Institute. Brown planthopper: threat to rice production in Asia. Los Baños, Philippines.

Insecticide Resistance Action Committee (IRAC). IRAC Susceptibility Test Method 005. Truy cập ngày 21/11/2017. Địa chỉ: http://www.irac-online.org/methods/nilaparvata-lugens-nephotettix-cincticeps-adults/

Liang, G. M., Li, Y.P., Guo, J.Q., 2007. Occurance state and resistance development of rice plathopper in Thailand and Vietnam in recent years. China Plant Prot. 27, 44-46.

Shen, J. L., and Y. D. Wu, 1995. Insecticide resistance in cotton bollworm and its management, pp. 259-280. China Agricultural Press, Beijing, China.

Pathak, M.D., Khan, Z.R., 1994. Rice leafhopper and planthoppers. In: Insect Pest of Rice. International Rice Research Institute, Philipines. Pp. 18-19.

Current status of insecticide resistance in brown planthopper in main rice growing regions of Vietnam

Dao Bach Khoa, Nguyen Van Liem, Pham Nguyen Thu Huyen,Dao Hai Long, Hoang Thi Ngan

AbstractThis study assessed insecticide (including pymetrozine, thiamethoxam, immidacloprid and nytenpyram) resistance in nine brown planthopper (BPH) populations collected in main rice growing regions in Viet Nam during 2015 - 2017.The results showed that the resistance index of BPH was very high for pymetrozine (Ri = 237 - 1048 fold) and immidacloprid (Ri = 148 - 276 fold), medium for thiamethoxam (Ri = 10 - 38 fold) and nytenpyram (Ri = 19 - 43 fold).The average toxicity was arranged by the level from pymetrozine (LC50 = 97,33 mg/l), immidacloprid (LC50 = 79,00 mg/l),thiamethoxam (LC50 = 29,57 mg/l) and nytenpyram (LC50 = 17,65 mg/l). The results are insufficient to determine the ability of BPH migration among regions. However, these results can provide information for developing strategy of appropriate use of insecticides and elimination of environmental pollution. Keywords: Brown planthopper, insecticide resistance, main rice growing region, Vietnam


Người phản biện: TS. Đào Thị HằngNgày duyệt đăng: 10/2/2018

90


PHÂN LẬP VÀ ĐỊNH DANH CHẤT ĐỐI KHÁNG CỎ DẠI (ALLELOCHEMICAL) TỪ CÂY DƯA LEO

Hồ Lệ Thi1, Hisashi Kato-Noguchi2

TÓM TẮTNghiên cứu sâu về hiện tượng đối kháng thực vật của cây dưa leo (Cucumis sativus) giống Phụng Tường trong

điều kiện phòng thí nghiệm qua những thử nghiệm trong đĩa petri đã được tiến hành để đánh giá những ảnh hưởng độc tố của dịch trích methanol có nước của cây dưa leo trên sự phát triển thân và rễ của cải xoong, rau diếp, cỏ linh lăng, cỏ lúa mạch, cỏ đuôi chồn, cỏ túc hình, cỏ lồng vực cạn và cỏ lồng vực nước. Việc gia tăng nồng độ dịch trích đã gia tăng sự ức chế, điều này cho thấy rằng cây dưa leo có chứa những chất có hoạt tính đối kháng cỏ dại. Sự tách quang phổ của dịch trích methanol của cây dưa leo đã giúp phân lập và định danh một chất đối kháng cỏ dại hữu hiệu, đó là (6S,7E,9S)-6,9,10-trihydroxy-4,7-megastigmadien-3-one. Chất này đã ức chế sự phát triển rễ và thân của cải xoong, rau diếp, cỏ túc hình và cỏ lồng vực nước ở những nồng độ lớn hơn 3 mM. Những kết quả này cho thấy (6S,7E,9S)-6,9,10-trihydroxy-4,7-megastigmadien-3-one có thể giữ một vai trò quan trọng qui định hoạt tính đối kháng cỏ dại của cây dưa leo. Chất chiết từ phụ phẩm cây dưa leo sau khi thu hoạch có thể được sử dụng cho việc kiểm soát cỏ sinh học trong hệ thống quản lý cỏ dại, nhằm tiến tới một hệ sinh thái nông nghiệp thân thiện và bền vững ở Việt Nam.

Từ khóa: Tính đối kháng cỏ dại, dưa leo, quản lý cỏ dại bằng biện pháp sinh học

1 Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long, 2 Trường Đại học Kagawa, Nhật Bản

I. ĐẶT VẤN ĐỀHiện tượng đối kháng thực vật hay cỏ dại

(allelopathy) là một cơ chế mà bởi nó, cỏ dại có thể bị ức chế phát triển bởi các cây trồng lân cận (Bell and Koeppe, 1972). Việc phân lập những chất ức chế cỏ dại (allelochemical) từ dịch trích mô của những vật liệu cây tươi hoặc khô đã được nghiên cứu (Rice, 1984; Narwal, 1999). Một số lượng lớn cây trong tự nhiên có ảnh hưởng ức chế trên sự phát triển của những cây trồng lân cận hoặc vụ mùa tiếp theo bằng cách phóng thích những allelochemicals vào trong đất thông qua hiện tượng rĩ từ những mô cây sống hoặc bởi sự phân hủy xác bã thực vật (Stonard and Miller, 1995; Duke et al., 2000). Việc phân lập, xác định cấu trúc và tổng hợp những phân tử hóa học mới với hoạt tính allelopathy đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu.

Dưa leo là cây rau ăn quả được trồng phổ biến tại Việt Nam, trong đó có giống dưa leo Phụng Tường (Lang et al., 2007). Tuy nhiên, sau khi thu hoạch thì thân, rễ và lá của chúng thường được để tự phân hủy trên đất trồng. Điều này ít nhiều gây ảnh hưởng đến môi trường và cảnh quan. Vì vậy, việc đánh giá triển vọng của chất allelopathy của phụ phẩm cây dưa leo nói chung và giống dưa leo Phụng Tường nói riêng cho mục đích quản lý cỏ dại là cần thiết. Trước đây, đã có báo cáo là dịch trích của thân lá giống dưa leo này đã ức chế sự nảy mầm và phát triển của cỏ lồng vực nước và có chứa những chất hòa tan trong

methanol có ảnh hưởng ức chế đến một số loài cỏ dại (Thi et al., 2008). Điều này đã chứng tỏ rằng cây dưa leo có thể chứa những allelochemicals. Tuy nhiên, việc phân lập và định danh các allelochemicals đó vẫn chưa được thực hiện. Báo cáo này trình bày sự phân lập và định danh của một allelochemical trong cây dưa leo có khả năng ức chế cỏ lồng vực nước (Echinochloa crus-galli) là một loài cỏ gây hại nghiêm trọng nhất trên ruộng lúa hiện nay.


2.1. Vật liệu nghiên cứu Thân, lá và rễ của cây dưa leo (Cucumis sativus)

giống Phụng Tường được thu thập từ ruộng thí nghiệm của Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long (Viện Lúa ĐBSCL), Thới Lai, Cần Thơ. Sau đó, tất cả vật liệu được làm khô liên tục trong tủ sấy ở nhiệt độ 50°C trong 3 ngày.


2.2.1. Ly trích và thử hoạt tính allelopathyLấy 100 g chất khô từ thân, lá và rễ cây dưa leo

hòa với 1L methanol 70% (MeOH) lạnh trong 2 ngày để ly trích hoạt chất. Sau khi lọc bằng giấy lọc (No. 2; Toyo, Tokyo, Japan), chất bã được trích lần nữa bằng 1 L MeOH lạnh trong 2 ngày và lọc. Sau đó, 2 lần lọc được trộn lẫn vào nhau để thu dịch trích methanol có nước của cây dưa leo khô.

91


Một lượng dịch trích này (Nồng độ sử dụng cho thí nghiệm là 0,03; 0,1; và 0,3 g cây dưa leo khô trong 1 mL dịch trích) được bốc hơi đến khô, hòa tan trong 0,2 mL MeOH, và áp dụng lên bề mặt giấy thấm (No. 2; Toyo Ltd.) được đặt trong đĩa petri (3 cm). MeOH được bốc hơi trong buồng thổi khí. Sau đó, giấy thấm được làm ẩm với 0,8 mL dung dịch Tween 20(0,05%). Sau khi được nãy mầm trong buồng tối tại 25°C trong vòng 24 - 120 giờ tùy loại hạt, 10 hạt của cải xoong (Lepidium sativum L.), rau diếp (Lactuca sativa), cỏ linh lăng (Medicago sativa), cỏ lúa mạch (Lolium multiflorum), cỏ đuôi chồn (Phleum pratense), cỏ túc hình (Digitaria sanguinalis), cỏ lồng vực cạn (Echinochloa colonum) và cỏ lồng vực nước (Echinochloa crus-galli) được gieo vào trên bề mặt giấy thấm chứa dịch trích. Chiều dài thân và rễ của chúng được đo sau 48 giờ ủ trong tối tại 25°C. Nghiệm thức kiểm soát được làm giống như trên nhưng không có xử lý dịch trích. Thí nghiệm được lập lại 3 lần sử dụng kiểu thiết kế hoàn toàn ngẫu nhiên với 10 hạt cho mỗi lần lập lại.

2.2.2. Phân lập allelochemical trong pha ethyl acetate100 g chất khô từ thân, lá và rễ dưa leo khô

được trích như trên và dịch trích được cô đặc tại 40°C trong điều kiện chân không để thu dịch ly trích không bao gồm methanol. Dung dịch cô đặc này được điều chỉnh pH đến khoãng 7,0 bằng 1M phosphate buffer, cắt 6 lần với cùng một lượng ethyl acetate để thu được 2 pha: ethyl acetate và nước. Pha ethyl acetate được bốc hơi đến khô và dung dịch được cắt tiếp bằng cột silica gel (60 g, silica gel 60, 70 - 230 mesh; Merck), rửa liên tục với n-hexane trộn với một lượng tăng dần của ethyl acetate (10% mỗi bước; 100 mL mỗi lần rửa), cuối cùng rửa bởi 200 mL MeOH. Phần cắt bởi MeOH cho thấy có hoạt tính allelopathy cao sau khi thử hoạt tính sinh học của nó trên cải xoong.

Phần cắt này sau khi được làm bay hơi, chất bã được tiếp tục làm tinh bằng cột sắc ký Sephadex LH-20 (200 g, Amersham Pharmacia Biotech, Buckinghamshire, UK), với 20%, 40%, 60%, 80% MeOH (200 mL mỗi lần cắt) và MeOH (400 mL). Phần cắt bởi 40% MeOH cho thấy có hoạt tính allelopathy cao và được tiếp tục làm khô. Chất bã được tiếp tục hòa tan với 20% MeOH (10 mL) và áp dụng vào trong cột C18 Sep-Pak cartridges (Waters) với 20%, 40%, 60%, 80% MeOH (15 mL mỗi bước, 10 lần lập lại) và MeOH (30 mL). Phần cắt bởi 20% MeOH cho thấy có hoạt tính allelopathy cao và được

tiếp tục làm khô. Chất bã tiếp tục được làm tinh bằng cột sắc ký lõng cao áp (HPLC) (10 mm i.d. ˟ 50 cm, ODS AQ-325; YMC Ltd., Kyoto, Japan) rửa với 2 mL /phút, 25% MeOH, dò tại 220 nm. Chất allelochmical được mô tả và định danh bởi quang phổ cộng hưởng từ trường hạt nhân (NMR) và vòng quay quang học.

2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu Tất cả các thí nghiệm thử nghiệm sinh học được

tiến hành trong 2 đợt, các công thức được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với bốn lần nhắc lại. Tính tỷ lệ % ức chế thông qua số liệu về chiều dài thân, rễ theo công thức sau:

% ức chế I = (L1- L2)/L1 ˟ 100% Trong đó, I là tỷ lệ % ức chế, L1 là chiều dài trung

bình của rễ hoặc thân mầm của cây đối chứng và L2 là chiều dài trung bình của rễ hoặc thân mầm của cây được xử lý. Sự khác biệt ý nghĩa giữa các nghiệm thức xử lý dịch trích và nghiệm thức kiểm soát được đánh giá bởi Welch’s t-test cho mỗi loài cây được sử dụng trong thí nghiệm.

2.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứuThí nghiệm được thực hiện tại Phòng Thí nghiệm

Cơ cấu Cây trồng, Viện Lúa ĐBSCL và Phòng Thí nghiệm Sinh Hóa, Khoa Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Kagawa, Nhật Bản trong khoảng thời gian từ 2008 - 2009.


3.1. Triển vọng allelopathy của dịch trích dưa leoDịch trích MeOH có nước của cây dưa leo khô

đã ức chế sự phát triển thân và rễ của tất cả những loài cỏ dại ở liều lượng 0,03 g/1 mL nước cất. Sự ức chế của dịch chiết diễn ra không đồng đều đối với từng loài thực vật tham gia thí nghiệm. Dịch trích thu được từ 0,3 g dưa leo khô đã ức chế sự phát triển rễ của cải xoong, rau diếp, cỏ linh lăng, cỏ lúa mạch đen, cỏ đuôi chồn, cỏ túc hình, cỏ lồng vực nước và cỏ lồng vực cạn lần lượt là 97,7; 90,4; 95,5; 100; 100; 98,8; 96,3 và 90,7%. Tương ứng trên thân của các loài đó là 95,3; 80; 93,2; 100; 87; 88; 58 và 52% (hình 1). Trong đó, cỏ lồng vực nước từng được báo cáo là gây thiệt hại năng suất lúa nghiêm trọng ở ít nhất 61 quốc gia và trên ít nhất 36 loài cây trồng (Holm et al., 2006). Những kết quả này đã chỉ ra rằng dịch trích cây dưa leo khô có thể chứa những allelochemicals và cây dưa leo là loại cây trồng có triển vọng allelopathy cao.

92


Hình 1. Ảnh hưởng của dịch trích MeOH có nước của cây dưa leo lên sự phát triển rễ và thân của cải xoong (cress), rau diếp (lettuce), cỏ linh lăng (alfalfa), cỏ đuôi mèo (timothy), cỏ lúa mạch đen (ryegrass), cỏ túc hình (crabgrass), cỏ lồng vực nước (E. crus-galli), và cỏ lồng

vực cạn (E. colonum)0,03; 0,1; và 0,3 g cây dưa leo khô trong 1 mL dịch

trích được sử dụng cho thí nghiệm. Trung bình ± SE từ 3 lần lập lại với 10 cây cho mỗi lần. Dấu sao chỉ ra sự khác biệt ý nghĩa giữa nghiệm thức đối chứng và các nghiệm thức xử lý: *, P < 0,05, **, P < 0,01, ***, P < 0,001 (Welch’t-test).

3.2. Định danh allelochemical trong cây dưa leo và xác định hoạt tính sinh học phân tử của nó

Dịch trích MeOH có nước của cây dưa leo sau khi được phân lập và làm tinh bằng các cột sắc ký như Silica gel, Sephadex LH-20 và C18 Sep-Pak cartridge, pha cắt bởi 20% MeOH có hoạt động ức chế cao nhất và được tiếp tục phân lập bởi HPLC, sử dụng 25% MeOH. Hoạt động ức chế sinh học được dò thấy ở một đỉnh có thời gian xuất hiện tại 48,8 phút (hình 2),năng suất là 5,1 mg/100 g chất khô như một chất không màu.

Hình 2. Biểu đồ chạy HPLC1H NMR (270 MHz, CD3OD) quang phổ của chất

này như sau: 5,89 (dd, J = 15,6, 1,0 Hz, 1H), 5,87 (s, 1H), 5,79 (dd, J = 15,6, 5,4 Hz, 1H), 4,19 (m, 1H), 3,50 (dd, J = 11,2, 4,9 Hz, 1H), 3,45 (dd, J = 11,2, 6,8

Hz, 1H), 2,50 (d, J =17,1 Hz, 1H), 2,14 (d, J = 17,1 Hz, 1H), 1,92 (d, J = 1,0 Hz, 3H), MS (FAB) m/z 241 (M + H)+. Vòng quay quang học của chất này là [a]D

25 + 73.8°. Chất này được định danh bởi việc so sánh dữ liệu quang phổ của nó và dữ liệu quang phổ được báo cáo trước đây bởi Hisahiro và cộng tác viên (2007) và xác định là (6S,7E,9S)-6,9,10-trihydroxy-4,7- megastigmadien-3-one (TMO) (Hình 3).

Hình 3. Cấu trúc hóa học của (6S,7E,9S)-6,9,10-trihydroxy-4,7- megastigmadien-3-one

(Trọng lượng phân tử: 240)

Trong nghiên cứu này, TMO là chất được báo cáo đầu tiên trên thế giới như là một allelochemical. Chất này đã ức chế sự phát triển của rễ, thân của cải xoong, rau diếp, cỏ túc hình và cỏ lồng vực tại những nồng độ lớn hơn 3 mM. Sự ức chế gia tăng khi nồng độ của TMO gia tăng (hình 4). Nồng độ của TMO đòi hỏi cho 50% sự ức chế phát triển trên rễ và thân là 130 và 300 mM cho cỏ lồng vực, 15 và 48,8 mM cho cải xoong, 9,4 và 18 mM cho rau diếp, và 53,3 và 177,7 mM cho cỏ túc hình (Hình 4).

Hình 4. Ảnh hưởng của (6S,7E,9S)-6,9,10-trihy-droxy-4,7-megastigmadien-3-one trên sự phát triển

rễ và thân của cải xoong, rau diếp, cỏ túc hình và cỏ lồng vực nước

Hơn thế nữa, chiều dài thân của tất cả các loài được kiểm tra đều bị ảnh hưởng nhẹ hơn bởi TMO so với chiều dài rễ, đặc biệt trong trường hợp của cỏ. Những nghiên cứu trước đây cũng cho thấy rằng

93


chiều dài rễ thì nhạy cảm hơn với các allelochemical nói chung so với chiều dài thân (Chung and Miller, 1995; Chon et al., 2001). Nhìn chung, kết quả nghiên cứu của chúng tôi đã chỉ ra rằng sự ức chế chiều dài rễ và thân thì gia tăng cùng với sự gia tăng nồng độ, nhưng sự gia tăng này không giống nhau đối với các loài thực vật. Tóm lại, TMO ức chế chiều dài rễ của các loài cây thử nghiệm ở nồng độ từ 3-1000 mM, % ức chế dao động từ 35 - 94,2% cho cải xoong, 22,8 - 100% cho rau diếp, 13,4 - 96,8% cho cỏ túc hình, và 12,3 - 96,7% cho cỏ lồng vực nước. Trong khi sự ức chế tương ứng trên thân với cùng nồng độ của chất này đã dao động từ 7,4 - 91,6% cho cải xoong; 15,3 - 100% cho rau diếp; 7,8 - 77,5% cho cỏ túc hình và 6,9 - 69,1% cho cỏ lồng vực nước (Hình 4).

IV. KẾT LUẬNTMO là một allelochemical triển vọng có hoạt

tính trừ cỏ dại ở nồng độ lớn hơn 3 mM được phân lập từ cây dưa leo. Hàm lượng nội sinh của TMO trong cây dưa leo ít nhất là 5,1 mg/100 g cây dưa leo khô. TMO ức chế chiều dài rễ của cỏ lồng vực nước từ 12,3 - 96,7%, và chiều dài thân từ 6,9 - 69,1%. Hoạt tính ức chế cỏ dại này của TMO và sự tồn tại của nó trong cây dưa leo đã khăng định rằng TMO có thể giữ một vai trò quan trọng trong hoạt động ức chế sinh học của cây dưa leo và có thể đóng góp như là một nhân tố triển vọng trong việc sản xuất thuốc diệt cỏ có nguồn gốc tự nhiên giúp cho việc kiểm soát cỏ bằng biện pháp sinh học trong hệ sinh thái nông nghiệp bền vững.

TÀI LIỆU THAM KHẢOBell D.T. and D.E. Koeppe, 1972. Noncompetitive

effects of giant foxtail on the growth of corn. Agron. J., 64: 321-325.

Chon S.U. and C.J. Nelson, 2001. Effects of experimental procedures and conditions on bioassay sensitivity of alfalfa autotoxicity. Comm. Soil Sci. Plant Anal., 32: 1607-1619.

Chung I.M. and D.A. Miller, 1995. Effect of alfalfa plant and soil extracts on germination and seedling growth. Agron. J., 87: 762-767.

Duke S.O., F.E. Dayan, J.G. Romagni and A.M. Rimando, 2000. Weed Res., 40: 99-111.

Hisahiro K., M. Baba and T. Okuyama, 2007. Two new megastigmanes from the meaves of Cucumis sativus. Chemical & Pharmaceutical Bulletin, 55 (1): 133-136

Holm, G.L., Plucknett D.L., Pancho J.V. and Herber J.P., 2006. The world’s worst weeds- Distribution and ecology. Krieger Publishing Company, Malabar, FL, USA, pp 32, 341, 609.

Lang N.T., T.T.T Xa, H.P. Yen and T.K Thi, 2007. Genetic divergence analysis on Cucumis spp. by RAPD marker. Omon Rice - A Journal of Cuu Long Delta Rice Research Institute - Vietnam. 15: 46-53.

Narwal, 1999. Allelopathy in weed management. In: Narwal SS (ed) Allelopathy Update, vol 2. Basic and Applied Aspects, Science Publishers Inc, Enfield, New Hampshire, pp 203-254.

Rice E.L., 1984. Allelopathy. 2nd ed. Academic Press, New York, pp 301-332.

Stonard R.J. and M.A. Miller-Wideman, 1995. In: C.R.A. Godfrey, Editor, Agrochemicals from Natural Products, Marcel Dekker, New York, pp 285-310.

Thi H.L., D.V. Chin, T. Toshiaki, S. Kiyotake and H. Kato, 2008. Allelopathy and the allelopathic activity of a phenylpropanol from cucumber plants. Plant Growth Regul, 56: 1-5.

Vyvyan, J. R., 2002. Allelochemicals as leads for new herbicides and agrochemicals. Terahedron Lett.

58: 1631-1646.

Isolation and identification of allelochemical from cucumberHo Le Thi, Hisashi Kato-Noguchi

AbstractThe intensive investigation of allelopathic phenomenon of cucumber cultivar Phung Tuong after harvesting was conducted in petri dishes to evaluate the phytotoxic effects of cucumber methanol extract on the shoot and root growth of cress, lettuce, alfalfa, ryegrass, timothy, crabgrass, jungle rice, and barnyardgrass. The inhibition increased with increasing extract concentration and this indicated that the cucumber plants may have growth inhibitory substances and possess allelopathic activity. Chromatographic separation of the aqueous methanol extract of cucumber plants resulted in isolation and characterization of a new allopathically active substance, determined as (6S,7E,9S)-6,9,10-trihydroxy-4,7-megastigmadien-3-one by spectral data. This substance inhibited roots and shoots growth of cress, lettuce, crabgrass and banyard grass seedlings at concentrations greater than 3 mM. These results suggest that (6S,7E,9S)-6,9,10-trihydroxy-4,7-megastigmadien-3-one may contribute to the plant growth inhibitory effect of cucumber plants and may play an important role in allelopathy of cucumber. Thus, postharvest extracts of cucumber may be used for the control of weeds in weed management systems, towards a friendly and sustainable agro-ecosystem in Vietnam.Keywords: Allelopathy, cucumber, growth inhibition, weed management


Người phản biện: TS. Phạm Hữu NhượngNgày duyệt đăng: 13/3/2018

94


NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SỬ DỤNG THAN HOẠT TÍNH LÀM VẬT LIỆU HẤP PHỤ KHÍ H2S

Lê Thị Hường1, Lê Hồng Sơn1, Nguyễn Thị Thanh Hương1, Phạm Thị Bưởi1, Nguyễn Thị Thanh Hoa1,

Nguyễn Bích Hạnh1, Ngô Ngọc Tú1, Cù Thị Nga1

TÓM TẮTTrong tự nhiên, H2S có trong khí thải của các quá trình tinh chế dầu mỏ, khí núi lửa, hoặc khu vực chế biến thực

phẩm, xử lý rác, biogas. Một phần H2S phát sinh trong tự nhiên bởi quá trình thối rữa của các chất hữu cơ dưới tác dụng của vi khuẩn từ rác, cống rãnh, ao hồ… Trong hầm biogas ngoài khí CH4 (methane) có hàm lượng lớn nhất (chiếm 57,5%) và là khí tạo nên sự cháy còn có các tạp chất khác như: H2S, CO2, H2O… Tuy hàm lượng khí H2S chiếm rất ít (1%) nhưng lại gây mùi khó chịu và là khí ăn mòn sắt thép. Vấn đề xử lý khí H2S cần có những giải pháp hiệu quả nhằm kiểm soát và xử lý triệt để, tránh gây ô nhiễm môi trường và tận dụng nguồn khí ga từ các hầm biogas. Trong thử nghiệm này than hoạt tính được sử dụng với mục đích hấp phụ khí H2S. Thử nghiệm được tiến hành ở quy mô phòng thí nghiệm, sử dụng than hoạt tính làm vật liệu hấp phụ khí H2S. Kết quả bước đầu cho thấy tải trọng hấp phụ cực đại của than hoạt tính đối với khí H2S là 15,27 mg/g. Mức độ hấp phụ khí H2S của than hoạt tính phụ thuộc vào thời gian tiếp xúc.

Từ khóa: Hấp phụ, khí sinh học, hydrosulfua

I. ĐẶT VẤN ĐỀHiện nay, trên thế giới có rất niều công trình

nghiên cứu xử lý H2S trong khí sinh học. Nhìn chung, mỗi công nghệ xử lý H2S đều có thế mạnh riêng, hiệu quả với những quy mô, điều kiện cụ thể. Các công trình nghiên cứu xử lý H2S đa số tập trung vào việc tách H2S ra khỏi khí. Theo nghiên cứu của Erwin H.M Dirkse (2006) về loại bỏ H2S bằng quá trình loại bỏ nhiều giai đoạn dựa vào hấp thụ chọn lọc đối với H2S của dung dịch Natri hydroxit. Công nghệ DMT dựa trên quá trình sản xuất kiểm soát mùi và hệ thống loại bỏ H2S trong khí biogas, tại nước Anh gọi là quá trình Sulfurex. Hệ thống đầu tiên của nước Anh được vận hành vào mùa hè 2006 tại nhà máy Mauri ở Hull, Yorkshire. Hệ thống có khả năng giảm hàm lượng H2S từ 20.000 ppm xuống còn 135 ppm, hiệu suất đạt 99%. Ưu điểm của nghiên cứu này là chuyển hóa chât sô nhiễm thành những hợp chất hóa học hoặc các chất ô nhiễm nằm trong thành phần cặn, rắn.

Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu xử lý khí H2S trong biogas cho thấy phương pháp hấp phụ là một trong những phương pháp hiệu quả nhất và có rất nhiều nghiên cứu tập trung vào việc nghiên cứu tổng hợp chất hấp phụ hiệu quả nhất. Công nghệ tách H2S trong khí bioagas bằng các vật liệu như Zn), than hoạt tính,… Nghiên cứu của Shivanahalli K Rajesh và Navadol Loasiripojana (2002) về khả năng khử H2S trong khí thiên nhiên và biogas của than hoạt tính và ZnO tốt. Tuy nhiên than hoạt tính loại bỏ H2S ở nồng độ vết, xúc tác oxy hóa H2S của than hoạt tính có thể biến đổi H2S thành S, không

bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. Các kết quả nghiên cứu khác cho thấy, chất hấp phụ H2S tốt nhất được tổng hợp dựa trên cơ sở là Fe+2, Fe+3. Nghiên cứu của M. S. Horikawa và cộng tác viên (2004) cho thấy hỗn hợp Fe/EDTA có hiệu quả cao trong xử lý H2S trong khí sinh học. Nghiên cứu của Zhang và cộng tác viên (2013) cũng cho thấy vật liệu hấp phụ xử lý H2S được tổng hợp trên cơ sở Fe+2, Fe+3 có hiệu quả hấp phụ H2S rất cao. Biogas là một trong những nguồn năng lượng sinh học đang được chú ý hiện nay. Tuy nhiên, trong biogas có chưa H2S là khí độc và ăn mòn kim loại. Ở Việt Nam cũng đã có những nghiên cứu về xử lý khí H2S như hấp phụ, hấp thụ, thẩm thấu qua màng. Thường hấp phụ H2S bằng oxit sắt, oxit kẽm và zeolit. Khi sử dụng phương pháp hấp thụ có thể hấp thụ theo hai cách: sử dụng dung môi hóa học (SDIP, MEA, DEA, …) hoặc dung môi vật lý và tổng hợp (quá trình Flour, Selexol, Puiol, Sunfinol, Stretford, rửa bằng nước). Nghiên cứu của Gadre, R. V. (1989) cho thấy khi cho khí biogas đi qua dung dịch có bioreactor thì có khả năng loại bỏ H2S, đạt hiệu quả 69,5%. Tuy nhiên, chưa có kết quả nghiên cứu thực sự về tổng hợp vật liệu hấp phụ dùng để xử lý H2S trong biogas. Có một số nghiên cứu ứng dụng dùng khí biogas như Bùi Văn Ga và cộng tác viên (2007) nghiên cứu sử dụng khí biogas làm nhiên liệu cung cấp cho động cơ đốt trong sử dụng phoi sắt xử lý H2S đạt hiệu suất 99%. Tuy nhiên các kết quả mới dừng ở mức nghiên cứu sơ bộ, chưa có đánh giá khả năng hấp phụ, hiệu quả kinh tế của các vật liệu, cũng như chưa có nghiên cứu về quy trình tái sinh vật liệu hấp phụ.

1 Viện Môi trường Nông nghiệp

95


Với những ưu điểm của than sinh học, hiện nay vật liệu này được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Để có cơ sở sử dụng than hoạt tính làm vật liệu hấp phụ khí H2S phát sinh từ biogas, góp phần bảo vệ môi trường và sử dụng khí sinh học hiệu quả, chúng tôi thực hiện nội dung “Nghiên cứu khả năng sử dụng than hoat tính làm vật liệu hấp phụ khí H2S”.


2.1. Vật liệu nghiên cứu- Vật liệu hấp phụ: Than hoạt tính có hình trụ hạt

màu đen, khô, rời, có góc cạnh, chiều dài của viên than 2 - 4 mm; tỷ trọng: 520 - 550 kg/m3; chỉ số hấp phụ iod: 650 - 850 mg/g; độ ẩm: ≤ 6%.

- Chất bị hấp phụ: Khí H2S được tạo ra trong phòng thí nghiệm.

Phương pháp tạo khí H2S trong phòng thí nghiệm theo hướng dẫn giáo trình Hóa vô cơ tập II, NXB Giáo dục (Hoàng Sâm).

Cho 88g FeS vào bình phản ứng, sau đó tác dụng với 200ml dung dịch HCl 6M, phản ứng xảy ra theo phương trình sau:

FeS + 2HCl (dd) → H2S + FeCl2

Khí H2S thu được được dẫn vào một túi. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, khí trong túi được đưa vào bình 40 lít đã được hút chân không, tiếp tục nhồi khí N2 vào đến khi áp trong bình đạt 100 psi, nồng độ khí H2S trong bình đạt 50 ppm.

2.2. Phương pháp nghiên cứuXác định các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hấp

phụ H2S của than hoạt tính:- Ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc: Cân 100 g

than hoạt tính cho vào cột để tiến hành hấp phụ ở điều kiện đăng nhiệt (250C). Cho khí H2S có nồng độ 50 ppm đi qua cột hấp phụ với lưu lượng 100ml/phút trong thời gian 8 giờ. Khi qua cột khí được thu vào túi nilon, lấy 5 - 10 ml mẫu ở các thời điểm 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7 và 8 giờ để xác định hàm lượng H2S còn lại.

- Ảnh hưởng của lưu lượng H2S ban đầu: Làm tương tự như trên với lưu lượng H2S ban đầu là 100 ml/phút; 150 ml/phút; 200 ml/phút; 350 ml/phú; 300 ml/phút và 350 ml/phút trong khoảng thời gian cân bằng.

Thí nghiệm được lặp lại 3 lần.Phương pháp xác định hàm lượng khí H2S: Hàm

lượng H2S được xác định bằng phương pháp so màu dung dịch thu được ở bước sóng 665 nm để xác định H2S (khí H2S được sục qua dung dịch CdSO4).

Phương pháp đánh giá khả năng hấp phụ khí H2S của than hoạt tính

Tải trọng hấp phụ (q) và hiệu quả hấp phụ (H) của than xác định theo công thức:

q = ˟ V (mg/g)Co _ C

m (1)

H = ˟ 100%Co _ Ccb

Co (2)

Trong đó: Co là nồng độ ban đầu của chất bị hấp phụ (mg/l); c là nồng độ của chất bị hấp phụ còn lại trong pha khí (mg/l); V là thể tích dung dịch chất bị hấp phụ (l); m- là khối lượng than hoạt tính (g).

Tải trọng hấp phụ cực đại được tính bằng công thức thực nghiệm của Langmuir.

qmax =1

tgα

Trong đó: qmax là tải trọng hấp phụ cực đại (mg/g); tgα: là hệ số góc của đường tuyến tính bậc nhất giữa nồng độ chất khí và C/q.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu Thí nghiệm được tiến hành tại Trung tâm Phân

tích và Chuyển giao công nghệ môi trường - Viện Môi trường Nông nghiệp từ tháng 4 đến tháng 8 năm 2017.


3.1. Khả năng hấp phụ khí H2S của than hoạt tính Than hoạt tính là chất hấp phụ linh hoạt, được sử

dụng rộng rãi cho nhiều mục đích như loại bỏ màu, mùi và tạp chất hữu cơ, vô cơ, làm sạch không khí...Để đánh giá khả năng hấp phụ của than hoạt tính đối với khí H2S, kết quả thí nghiệm khi cho tốc độ dòng khí H2S là 100 ml/phút có nồng độ khí H2S là 50 ppm qua cột hấp phụ có lượng than hoạt tính là 100 g, kết quả được thể hiện qua bảng 1.

Kết quả phân tích bảng 1 cho thấy, tại thời điểm 01 giờ tải trọng hấp phụ H2S của vật liệu than hoạt tính đạt 3,04 mg/g, đến thời điểm 2 giờ tải trọng hấp phụ này tăng gấp 2 lần., đến giờ thứ 3 tại trọng hấp phụ đạt 8,76 mg/g. Trong khoảng thời gian từ 3 đến 8 giờ, tải trọng hấp phụ không thay đổi nhiều và dao động trong khoảng từ 8,76 - 9,19 mg/g. Thời gian bắt đầu xuất hiện bão hòa khả năng hấp phụ của than hoạt tính đối với H2S là khoảng 3 giờ;

Hiệu suất hấp phụ H2S trong 03 giờ đầu cao, dao động từ 94,54 - 98,37%. Từ 3 đến 8 giờ, hiệu suất hấp phụ giảm dần, đến 8 giờ thì hiệu suất đạt 37,2%.

96


Bảng 1. Ảnh hưởng của thời gian tiếp xúc đến sự hấp phụ H2S

3.2. Ảnh hưởng của lưu lượng khí đến khả năng hấp phụ của than hoạt tính

Để đánh giá ảnh hưởng của lưu lượng lhis đến khả năng hấp phụ của than hoạt tính đối với khí H2S, thí nghiệm cho lưu lượng dòng khí H2S đi qua cột than hoạt tính lần lượt là 100; 150; 200; 250; 300 và 350 ml/phút với thời gian 03 giờ, hàm lượng H2S ở các công thức thí nghiệm tăng dần do tốc độ dòng khí tăng; kết quả được thể hiện qua bảng 2.

Bảng 2. Ảnh hưởng của lưu lượng H2S đến tải trọng hấp phụ

Qua kết quả bảng 2 cho thấy, trong thời gian 3 giờ tải trọng hấp phụ của than hoạt tính tăng từ 8,7 đến 14,6 mg/g, khi tốc độ dòng khí tăng từ 100 đến 350 ml/phút; tốc độ dòng khí từ 100 đến 200 ml/phút tải trọng hấp phụ tăng mạnh từ 8,7 đến 12,5 mg/g; tốc độ dòng từ 300 và 350 ml/phút tại trọng hấp phụ có xu hướng tăng chậm lại.

Từ kết quả thực nghiệm, các giá trị C/q; LnC và Lnq của các công thức được thể hiện qua bảng 3.

Bảng 3. Giá trị C/q; LnC và Lnq của các công thức thí nghiệm

Đồ thị biểu diễn sự tuyến tính của tỉ số C/q và hàm lượng H2S được thể hiện qua hình 1 và 2.

Hình 1. Phương trình hấp phụ đăng nhiệt Langmuir

Hình 2. Phương trình hấp phụ đăng nhiệt Fruendlich

Hình 1 thể hiện dạng tuyến tính của tỉ lệ C/q và hàm lượng H2S còn lại sau khi hấp phụ theo phương trình Langmuir có hệ số tương quan tốt, R2 là 0,997. Với hàm lượng lớn, ion lớp sovat hóa lớn, sự khuếch tán H2S vào trong các lỗ xốp bị hạn chế; như vậy, khi hàm lượng tăng đến một giá trị nào đó thì tải trọng hấp phụ sẽ đạt đến một giá trị cực đại.

Thời gian (giờ)

Hàm lượng khí H2S ban

đầu

Hàm lượng khí H2S sau

xử lý

Tải trọng hấp phụ

Hiệu quả xử

lý

C0 (mg) C (mg) q (mg/g) H (%)

1 309 5,0 3,04 98,37

2 618 10,3 6,08 98,33

3 927 50,6 8,76 94,54

4 1236 350 8,86 71,69

5 1545 651 8,94 57,88

6 1854 956 8,98 48,42

7 2163 1256 9,07 41,92

8 2472 1553 9,19 37,20

Lưu lượng khí H2S

(ml/phút)

Hàm lượng

H2S ban đầu

Hàm lượng

H2S sau xử lý

Tải trọng

hấp phụ

Hiệu quả

xử lý

C0 (mg) C (mg) q (mg/g) H (%)

100 918 51 8,7 94,47

150 1377 300 10,8 78,23

200 1836 581 12,5 68,34

250 2295 926 13,7 59,65

300 2749 1305 14,4 52,52

350 3194 1735 14,6 45,67

STT C/q LnC Lnq

1 3,93 2,16 5,86

2 5,70 2,38 27,82

3 6,37 2,53 46,32

4 6,83 2,62 67,66

5 7,17 2,67 90,41

6 7,46 2,68 119,0

y = 0.0655x + 6.0579R² = 0.9972

0

20

40

60

80

100

120

140

0 1000 2000

C/q

Hàm lượng H2S mg

y = 0.1558x + 1.5327R² = 0.9845

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00

lnq

lnC

97


Theo công thức tính qmax của phương trình Langmuir, tải trọng hấp phụ cực đại (qmax) của than hoạt tính đối với khí H2S là: 15,27 mg/g.

Hình 2 thể hiện sự phụ thuộc tuyến tính bậc nhất giữa LnC và Lnq; tuy nhiên mức độ tương quan không tốt so với phương trình Langmuir. Do đó, phương trình hấp phụ đăng nhiệt Langmuir là đường mô tả quá trình hấp phụ của than hoạt tính đối với H2S.

IV. KẾT LUẬN- Tải trọng hấp phụ khí H2S của than hoạt tính

tăng dần và đạt cao nhất (8,76 mg/g) trong thời gian từ 1 đến 3 giờ. Từ sau 3 đến 8 giờ trong cùng điều kiện thí nghiệm tốc độ dòng khí 100 ml/phút, khối lượng than hoạt tính là 100g và nồng độ khí H2S cần xử lý là khoảng 50 ppm thì tải trọng hấp phụ của than hoạt tính không thay đổi nhiều và dao động trọng khoảng 8,76 - 9,19 mg/g.

- Tải trọng hấp phụ cực đại của than hoạt tính đối với khí H2S đạt giá trị là 15,27 mg/g.

TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Văn Ga, Trương Lê Bích Trâm, 2007. Thử nghiệm

khí sinh học trên động cơ xe gắn máy. Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Đà Nẵng, số 1 (18), 2007, pp. 1-5.

Erwin H. M Dirkse, 2006. Biogas desulphurisation using the DMT multiple stage sulfurex process. DMT Environmental Technology BV.

Gadre, R. V., 1989. Removal of Hydrogen Sulfide from Biogas by Chemoautotrophic FixedFilm Bioreactor. Biotechnology and Bioengineering, Vol.34, No.3, pp.410-414 ref. 39.

Horikawa, M.S.; Rossi, M.L.; Gimenes, M.L.; Costa, C.M.M. & da Silva, M.G.C., 2004. Chemical Absorption of H2S for biogas purification. Brazilian Journal of Chemical Engineering, Vol. 21, No. 3, July-September 2004, pp. 415-422.

Shivanahalli K Rajesh & Navadol Laosiripojana, 2002. Comparative study of desulphurization of Natural gas and biogas by using activated carbon & ZnO for SOFC Fuel Cell application. King Mongkut’s University of Technology Thonburi.

Zhang X, Dou G, Wang Z, Li L, Wang Y, Wang H, Hao Z, 2013. Selective catalytic oxidation of H2S over iron oxide supported on alumina-intercalated laponite clay catalysts. J Hazard Mater, Vol 260, 15 September 2013, pp104 -111.

Evaluation of H2S adsorption capability by activated carbonLe Thi Huong, Le Hong Son, Nguyen Thi Thanh Huong,

Pham Thi Buoi, Nguyen Thi Thanh Hoa, Nguyen Bich Hanh, Ngo Ngoc Tu, Cu Thi Nga

AbstractIn nature, H2S is in the exhaust gas of the oil refining process, volcanic gas, or food processing area, waste treatment, biogas. Partial H2S is produced in nature by the decay of organic matter under the action of bacteria from waste, sewers, ponds... Partial H2S is naturally generated by the decomposition of organic matter under the activities of bacteria from garbage, sewers, ponds ... In the biogas, in addition to CH4 (methane) has the largest content (about 57,5%), it’s so that burns and contains other impurities such as H2S, CO2, H2O ... Although the content of H2S is very small (1%), it causes unpleasant smells and is a corrosive gas of iron. The problem of H2S treatment needs to have effective solutions to control and treat thoroughly for avoiding environmental pollution and make use of gas from biogas. In this test, activated carbon was used for the adsorption of H2S. The trial was conducted at the laboratory scale by using activated carbon as adsorbent H2S. Initial results showed that the maximum adsorption load of activated carbon for H2S was 15.27 mg/g. The level of H2S adsorption of activated carbon depended on the time of exposure. This treatment method is applicable to adsorption of H2S gas generated from biogas digesters.Keywords: Adsorption, biogas, hydrosulphide


Người phản biện: TS. Lương Hữu ThànhNgày duyệt đăng: 15/12/2017

98


NGHIÊN CỨU PHÁT THẢI MÊ TAN TRÊN ĐẤT LÚA TRONG MÔ HÌNH LUÂN CANH VÀ THÂM CANH

Nguyễn Kim Thu1, Trần Văn Dũng2, Cao Văn Phụng1, Hồ Nguyễn Hoàng Phúc1, Huỳnh Ngọc Huy1

TÓM TẮTNghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá hàm lượng dinh dưỡng trong đất, phát thải khí CH4, thành phần năng

suất và năng suất lúa trong vụ Hè Thu 2016 trên nền đất thâm canh lúa 3 vụ Đông Xuân - Xuân Hè - Hè Thu và luân canh lúa Đông Xuân - Mè Xuân Hè - Lúa Hè Thu tại ấp Thới Phong A, thị trấn Thới Lai, huyện Thới Lai, TP. Cần Thơ. Ở vụ Hè Thu 2016, canh tác lúa trên nền đất luân canh có trị số pH, %N, %OC và tỷ số C/N được cải thiện rõ rệt; các thành phần năng suất lúa cũng có khuynh hướng gia tăng so với canh tác lúa trên nền đất thâm canh. Đây là tiềm năng giúp nâng cao năng suất lúa về lâu dài. Lượng khí CH4 phát thải ở các thời điểm sinh trưởng của cây lúa trên nền đất luân canh đều thấp hơn trên nền đất thâm canh, tổng lượng phát thải cả vụ giảm 30,24%. Kết quả này cho thấy canh tác lúa trên nền đất luân canh lúa và cây trồng cạn có hiệu quả trong việc giảm phát thải khí CH4 từ ruộng lúa góp phần giảm lượng khí gây hiệu ứng nhà kính trên toàn cầu.

Từ khóa: Khí CH4, luân canh, thâm canh và phát thải khí

1 Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long2 Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ

I. ĐẶT VẤN ĐỀThực trạng sản xuất ở Đồng bằng sông Cửu

Long (ĐBSCL) hiện nay phần lớn còn độc canh cây lúa với việc thâm canh từ 2 đến 3 vụ trong năm và năng suất lúa vụ Hè Thu thường thấp trong năm (4,89 tấn/ha) và chỉ bằng khoảng 75% năng suất lúa vụ Đông Xuân, đồng thời thải ra một lượng lớn khí CH4 gây biến đổi khí hậu (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2011). Những nghiên cứu gần đây cho thấy dưới điều kiện ngập nước kéo dài thì lượng chất hữu cơ gia tăng nhưng sự phân hủy yếm khí các dư thừa thực vật sẽ làm hạn chế khả năng tái khoáng hóa đạm từ các thành phần mùn của chất hữu cơ trong đất (Olk and Cassman, 2002). Bên cạnh đó, tình trạng thiếu nước để sản xuất lúa trong mùa khô ngày càng trở nên trầm trọng, các kết quả nghiên cứu về việc luân canh lúa với cây trồng cạn trong vụ Xuân Hè tại ĐBSCL cho thấy kỹ thuật này tiết kiệm lượng nước tưới và làm giảm lượng N mất qua bốc hơi NH3 (Ngô Ngọc Hưng, 2009b), góp phần làm giảm khí thải ra môi trường. Bên cạnh đó, trong sản xuất hiện nay phần lớn nông dân bón phân theo kinh nghiệm sản xuất, không dựa vào nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng, không dựa vào cân bằng dưỡng chất trong đất do đó lượng dưỡng chất thừa có thể tích tụ chuyển hóa thành CH4 hay các khí nhà kính khác phát thải gây ô nhiễm môi trường. Do đó, nghiên cứu nhằm mục đích đánh giá độ phì đất, năng suất lúa và phát thải khí CH4 giữa hai hệ thống canh tác lúa khác nhau làm cơ sở khuyến cáo mô hình canh tác phù hợp trong sản xuất lúa.


2.1. Vật liệu nghiên cứuĐất nghiên cứu là đất phèn nhẹ (pH: 4,99), không

mặn EC: 0,31 mS/cm (USDA, 1983), thành phần dinh dưỡng N tổng số trung bình 0,11%, K tổng số trung bình 0,82% (Kyuma, 1976), P tổng số nghèo 0,03% (Lê Văn Căn, 1978), chất hữu cơ thấp 1,83% (Metson, 1961). Sử dụng giống lúa OM5451 do Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long lai tạo. Các dạng phân được sử dụng ở cả 2 mô hình (MH) gồm Urea (46% N), DAP (18% N và 46% P2O5) và NPK (20 N - 20 P2O5 - 15 K2O). Lượng phân sử dụng trong mô hình luân canh là 90 N - 50 P2O5 - 25 K2O, ở mô hình thâm canh là 100 N - 60 P2O5 - 30 K2O.


2.2.1. Phương pháp bố trí thí nghiệmNghiên cứu theo dõi trong vụ HT 2016 trên các

ruộng thâm canh 3 vụ lúa Đông Xuân 2015 - 2016 (11/2015 - 01/2016) - Xuân Hè 2016 (tháng 01 - 4/2016) - Hè Thu 2016 (tháng 4 - 8/2016) và lúa Đông Xuân 2015 - 2016 - Mè Xuân Hè 2016 - lúa HT 2016 (luân canh Lúa - Mè - Lúa) của nông dân, theo dõi trên 4 ruộng: 1 ruộng thâm canh diện tích canh tác lớn 1 ha với 9 lần lặp lại và 3 ruộng luân canh 0,4 ha/ruộng với 3 lần lặp lại/ruộng = 9 lặp lại. Chỉ tiêu theo dõi; đặc tính đất đầu vụ; đất cuối vụ (phân tích: pH, %N, %OC và tỷ số C/N); năng suất và thành phần năng suất lúa; đo phát thải khí CH4.

2.2.2. Phương pháp lấy và phân tích mẫu khíMẫu khí được lấy vào thời điểm 7, 13, 20, 27, 34,

41, 48, 55, 62, 69, 76, 83 và 90 ngày sau sạ (NSS),

99


tổng cộng có 13 đợt lấy mẫu khí cho toàn vụ Hè Thu. Mẫu khí bắt đầu lấy từ 8 - 10 giờ sáng vào các thời điểm 0, 10, 20 và 30 phút thông qua hệ thống buồng khép kín (gồm phần đế có đường kính 50 cm, cao 30 cm; buồng có thể tích 100 lít) để lấy khí phát thải CH4, khí được lấy mẫu cùng một thời điểm. Trước khi lấy mẫu CH4, thùng lấy mẫu được đặt trên đế kín để tránh không khí không bị khuếch tán vào trong hay ra ngoài thùng; trong thùng có gắn quạt để đảo khí, một nhiệt kế để xác định nhiệt độ và dùng xi lanh rút khí và được trữ trong lọ có thể tích 15 ml đã được hút chân không. Khí CH4 được phân tích bằng đầu dò ion hóa ngọn lửa (FID) của máy sắc ký khối phổ (GC-SRI 8610C), với độ nhạy lên đến 10 - 13 g/s tại bộ môn Khoa học đất và vi sinh - Viện Lúa Đồng bằng sông Cửu Long. Lượng phát thải CH4 được qui đổi thành lượng phát thải CO2 như sau: Lượng phát thải CO2e (kg CO2 tương đương/ha) = Lượng phát thải CH4 (kg/ha) ˟ 25.

2.2.3. Phương pháp lấy mẫu đấtMẫu đất được lấy vào thời điểm cuối vụ lúa bằng

khoan tay, độ sâu từ 0 - 20 cm. Mẫu đất được để khô tự nhiên ở nhiệt độ phòng, sau đó nghiền mẫu đất khô và rây qua rây có đường kính 2 mm. Mẫu đất sau khi được nghiền phân tích các chỉ tiêu pH, %N, %OC và tỷ số C/N, nhằm mục tiêu đánh giá ảnh hưởng của các mô hình canh tác đến hàm lượng dinh dưỡng trong đất.

2.2.4. Phương pháp lấy thành phần năng suất và năng suất lúa

Mẫu hạt sau khi tách, cân trọng lượng tươi, đo ẩm độ và tính năng suất ở ẩm độ 14%. Thành phần năng suất lúa gồm số bông/m2, tổng số hạt/bông, trọng lượng 1000 hạt, số hạt chắc/bông, tỷ lệ hạt chắc và năng suất lý thuyết được tính từ mẫu lấy trong khung có diện tích 0,25 m2 với 2 lặp lại cho mỗi lô thí nghiệm. Năng suất lúa được lấy trong diện tích 5 m2.

2.2.5. Phương pháp phân tíchMẫu đất được phân tích theo các phương pháp:

pH H2O và EC trích đất: Nước theo tỷ lệ 1 : 2,5 và xác định độ chua bằng pH kế, EC bằng EC meter; chất hữu cơ (%OC) xác định bằng phương pháp Walkley - Black (1934); đạm tổng số công phá mẫu bằng hỗn hợp axit H2SO4 đậm đặc và Se sau đó xác định bằng phương pháp chưng cất Kjeldahl; %P, %K xác định bằng cách công phá mẫu bằng hỗn hợp axit H2SO4 đậm đặc và Se sau đó đo trên máy so màu có bước sóng 880 nm; lân dễ tiêu xác định bằng phương pháp Olsen và Sommers (1982); Ca2+ trao đổi: trích bằng amon acetate pH: 7.0 đo bằng máy hấp thu nguyên tử; CEC trích bằng amon acetate 1M pH: 7,0 và xác định bằng phương pháp chưng cất Kjeldahl.

2.2.6. Phương pháp xử lý số liệuSử dụng phần mềm Microsoft Excel để tính toán

kết quả phân tích đất, năng suất lúa và tốc độ phát thải khí CH4. Phân tích ANOVA để đánh giá sự khác biệt giữa phát thải khí CH4 và năng suất lúa cũng như hàm lượng dinh dưỡng trong đất giữa hai mô hình canh tác với khác biệt ở mức ý nghĩa 5%.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu Nghiên cứu được thực hiện vào vụ Hè Thu từ

tháng 4 đến tháng 8 năm 2016 trên đất trồng lúa thuộc ấp Thới Phong A - thị trấn Thới Lai - huyện Thới Lai - TP. Cần Thơ.


3.1. Hàm lượng dinh dưỡng trong đất vụ Hè ThuTrị số pH ở vụ Hè Thu trên nền hai mô hình luân

canh và thâm canh chỉ sai khác trong phạm vi sai số không có ý nghĩa về mặt thống kê, tuy nhiên trên nền đất luân canh trị số pH có khuynh hướng gia tăng so với trên nền đất thâm canh lúa 3 vụ. Hàm lượng đạm tổng số trên nền đất luân canh cao hơn khác biệt có ý nghĩa thống kê so với trên nền đất thâm canh. Hàm lượng chất hữu cơ trong đất cuối vụ 1,88% cao hơn đất đầu vụ 1,83% và tỷ số C/N được cải thiện rõ rệt trong vụ Hè Thu khi canh tác trên nền đất luân canh so với thâm canh (Bảng 1) điều này cũng phù hợp với nghiên cứu của Tran Thi Ngoc Son và cộng tác viên (2004) khi nghiên cứu trong hệ thống luân canh Mè-Lúa, sau 4 năm cho thấy độ phì của đất, hàm lượng carbon hữu cơ đạm được cải thiện đáng kể. Luân canh làm cho tính chất hóa lý của đất thay đổi theo chiều hướng tốt (Mai Văn Quyền, 1996). Luân canh Lúa–Màu làm gia tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng vì vậy làm gia tăng độ phì của đất, bên cạnh đó khi luân canh 1 vụ màu với 2 vụ lúa thì sẽ có lợi về mặt kinh tế hơn so với độc canh 3 vụ lúa (Nguyễn Duy Cần và ctv., 2009).

Bảng 1. Giá trị pH, hàm lượng %N, %OC và tỷ số C/N trong đất cuối vụ

Ghi chú: Bảng 1, 2, 3, 4; Hình 1: Luân canh: Lúa ĐX - Mè - Lúa HT; Thâm canh: lúa 3 vụ. “*” khác biệt có ý nghĩa thống kê 5%; ns: khác biệt không có ý nghĩa thống kê; trong cùng một hàng các chữ khác nhau thì khác nhau với mức ý nghĩa 5%.

Nền đất pH %N %OC Tỷ số C/NLuân canh 5,31 a 0,11 a 1,88 a 0,10 aThâm canh 5,27 a 0,08 b 1,61 b 0,08 b

CV (%) 3,2 6,9 5,9 5,0F-test ns * * *

100


3.2. Thành phần năng suất và năng suất lúa vụ Hè Thu

Các yếu tố cấu tạo nên thành phần năng suất lúa chưa có sự khác biệt rõ trên hai nền đất nghiên cứu ngoại trừ số hạt/ bông trên nền đất thâm canh cao khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nền đất luân canh. Tuy nhiên, các thành phần như trọng lượng ngàn hạt, số bông/m2 và tỷ lệ hạt chắc trên nền đất luân canh đều có khuynh hướng gia tăng so với trên nền đất thâm canh (Bảng 2). Kết quả tính toán năng suất lúa ở bảng 2 cho thấy, năng suất lúa trên nền hai mô hình luân canh và thâm canh lúa chỉ sai khác trong phạm vi sai số không có ý nghĩa về mặt thống kê. Do chưa có sự khác biệt rõ rệt giữa yếu tố cấu tạo nên thành phần năng suất lúa do đó dẫn đến năng suất lúa cũng chưa có sự khác biệt rõ giữa hai nền đất canh tác. Tuy nhiên hệ thống luân canh cây trồng cạn về lâu dài sẽ giúp cải thiện năng suất (Tran Thi Ngoc Son et al., 2004).

Bảng 2. Thành phần năng suất và năng suất lúa thực tế (NSTT)

Hình 1. Mực nước ruộng tại các thời điểm thu mẫu khí

Mực nước ở các mô hình trong suốt vụ lúa Hè Thu dao động trong khoảng 0,0 - 11,8 cm. Các thời điểm mức nước cao tương ứng sau khi bơm nước. Do mực nước ruộng không ngập sâu điều này giúp khống chế phần nào phát thải khí CH4 từ ruộng lúa. Mực nước ruộng trên nền mô hình thâm canh lúa 3 vụ luôn cao hơn ruộng trên nền mô hình luân canh ngoại trừ hai thời điểm 7 và 21 NSS. Mặc dù canh tác cùng một địa điểm nhưng người dân thường chọn nới đất cao (cao trình mặt đất) để bố trí luân canh

cây trồng cạn, bên cạnh đó kết quả phân tích đất trên nền đất luân canh có hàm lượng %OC (Bảng 1) dù cao nhưng phát thải khí thấp hơn. Chính vì vậy, trong nghiên cứu này độ sâu ngập nước quyết định lên phát thải khí CH4.

3.4. Tốc độ phát thải khí CH4

Tốc độ phát thải khí CH4 ở 3 thời điểm 7, 13 và 20 NSS ở vụ Hè Thu trên nền đất mô hình luân canh đều thấp hơn mô hình thâm canh và thấp hơn có ý nghĩa thống kê vào hai thời điểm 7 và 20 NSS. Lượng khí CH4 phát thải vào thời điểm 27 và 34 NSS ở mô hình luân canh dao động từ 79,39 - 174,23 mg/m2/ngày thấp hơn ở mô hình thâm canh lúa dao động từ 85,99 - 183,32 mg/m2/ngày. Vào thời điểm 41 NSS tốc độ phát thải khí CH4 trên nền đất luân canh (180,44 mg/m2/ngày) thấp hơn có ý nghĩa thông kê so với trên nền đất thâm canh (272,36 mg/m2/ngày). Tương tự, ở thời điểm 41 NSS hai thời điểm 48 và 62 NSS tốc độ phát thải khí CH4 trên nền đất luân canh cũng thấp hơn có ý nghĩa thống kê so với trên nền đất thâm canh. Thời điểm 55 NSS lượng khí CH4 phát thải ở hai mô hình nghiên cứu chỉ sai khác trong phạm vi sai số không có ý nghĩa về mặt thống kê. Ở hầu hết các thời điểm sau khi lúa trổ 69 - 90 ngày sau sạ tốc độ phát thải khí CH4 trên nền đất luân canh đều thấp hơn có ý nghĩa so với trên nền đất thâm canh (Bảng 3). Như vậy, lượng khí CH4 phát thải ở các thời điểm sinh trưởng của cây lúa trên nền đất luân canh cây trồng cạn đều thấp hơn trên nền đất thâm canh lúa.

Bảng 3. Tốc độ phát thải khí CH4 qua các giai đoạn sinh trưởng

Ngày sau sạ

Tốc độ phát thải khí CH4 (mg/m2/ngày) F-test CV (%)Luân canh Thâm canh

7 19,12 b 36,79 a * 19,313 35,23 43,12 ns 34,720 49,68 b 72,29 a * 22,227 79,39 85,99 ns 53,034 174,23 183,32 Ns 23,141 180,44 b 272,36 a * 22,448 60,72 b 86,85 a * 60,355 185,62 129,70 ns 40,962 102,57 b 232,55 a * 23,469 89,95 b 128,98 a * 25,776 37,69 b 128,86 a * 40,383 24,08 b 74,44 a * 33,190 20,65 b 68,13 a * 48,2

Nền đấtTL

ngàn hạt (g)

Số bông/

m2

Số hạt/

bông

Tỷ lệhạt

chắc (%)

NSTT tấn/ha

Luân canh 25,89 a 655 a 50 b 78,80 a 5,33 aThâm canh 25,50 a 654 a 55 a 75,25 a 5,31 a

CV (%) 1,6 22,0 8,9 4,8 4,7F-test ns ns * ns ns

Mực

nướ

c (c

m)

NSS

14.0

12.0

10.0

8.0

6.0

4.0

2.0

0.0

MH1MH2

7 13 21 28 34 41 48 55 62 69 76 84 91

101


Tốc độ phát thải khí CH4 cao ở giai đoạn đâm chồi tối đa đến tượng khối sơ khởi (34 - 41NSS) đây là các giai đoạn cây lúa sinh trưởng tích cực tạo sinh khối về sau trổ và giai đoạn lúa trổ (55 - 62 NSS) (Bảng 3) đây là giai đoạn nước được cung cấp ngập liên tục bên cạnh đó đây là giai đoạn cây lúa có bộ rễ và thân phát triển, sự phóng thích CH4 từ đất vào không khí xuyên qua hệ thống rễ và thân lúa cũng nhiều hơn (Neue, 1993). Lượng khí CH4 phát thải giảm dần ở các giai đoạn về sau do lúc này cây lúa đã tích lũy sinh khối ổn định và nước trong ruộng được tháo cạn để thu hoạch lúa.

3.5. Tổng lượng phát thải khí CH4

Tổng lượng phát thải khí CH4 phát thải ở vụ Hè Thu trên nền đất thâm canh lúa 3 vụ 116,19 kg/ha/vụ cao hơn trên nền đất luân canh cây trồng cạn 81,01 kg/ha/vụ và tổng qui đổi ra lượng CO2e lần lượt là 2,44 tấn/ha/vụ và 2,03 tấn CO2e/ha/vụ (Bảng 4). Tổng lượng khí CH4 phát thải trong vụ Hè Thu canh tác trên nền đất luân canh giảm đáng kể (30,24%) so với trên nền đất thâm canh. Theo Koyama (1963), sự hình thành CH4 ở ruộng lúa và ảnh hưởng đến nồng độ cũng như sự phân bố của CH4 trong khí quyển do đó điều này có ý nghĩa rất lớn góp phần giảm lượng khí thải nhà kính từ đồng ruộng trong điều kiện biến đổi khí hậu hiện nay.

Bảng 4. Tổng lượng phát thải khí CH4 cả vụ Hè Thu 2016


4.1. Kết luậnCanh tác lúa vụ Hè Thu trên nền đất luân canh

lúa cây trồng cạn cho thấy trị thấy độ phì của đất, hàm lượng carbon hữu cơ đạm được cải thiện đáng kể hơn so với canh tác lúa trên nền đất thâm canh lúa ba vụ làm cho tính chất hóa lý của đất thay đổi theo chiều hướng tốt, từ đó làm tăng năng suất, chất lượng có ý nghĩa kinh tế cao. Không những thế, khí CH4 phát thải ở các thời điểm sinh trưởng của cây lúa của vụ Hè Thu trên nền đất luân canh đều thấp hơn trên nền đất thâm canh làm giảm lượng khí gây hiệu ứng nhà kính góp phần bảo vệ môi trường

4.2. Đề nghịCần phải nghiên cứu và nhân rộng mô hình luân

canh lúa với các loại cây trồng cạn khác nhau thích

hợp không chỉ ở thành phố Cần Thơ mà tới các tỉnh thành có lịch sử lâu đời về việc canh tác thâm canh ba vụ lúa không có hiệu quả góp phần cải thiện độ phì đất và môi trường.

TÀI LIỆU THAM KHẢOBộ Nông Nghiệp và PTNT, 2011. ĐBSCL: Sản xuất

nông nghiệp sạch hướng tới nền sản xuất nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao. Bộ Nông nghiệp và PTNT.

Lê Văn Căn, 1978. Giáo trình Nông hóa. Nhà xuất bản Nông nghiệp. Hà Nội.

Mai Văn Quyền, 1996. Thâm canh lúa ở Việt Nam. NXB Nông nghiệp. TP. HCM.

Ngô Ngọc Hưng, 2009b. Tiến trình bốc hơi amoniac và sự mất đạm trên đất lúa ngập nước. Trong Tính chất tự nhiên và những tiến trình làm thay đổi độ phì nhiêu đất Đồng bằng sông Cửu Long, 250-265. Nhà xuất bản Nông nghiệp.

Nguyễn Duy Cần, Trần Hữu Phúc và Nguyễn Văn Khang, 2009. Đánh giá hiệu quả kinh tế các mô hình canh tác trên nền đất lúa vùng ngọt hóa Gò Công, Tiền Giang. Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Cần Thơ, trang 346-355.

Koyama T., 1963. Gaseous metabolism in lake sediments and paddy soils and the production of atmospheric CH4 and hydrogen. J. Geophys. Res., 68: 3971-3973.

Kyuma, K. 1976. Paddy soils in the Mekong Delta of Vietnam. Discussion Paper 85. Center for Southeast Asian Studies, Kyoto University, Kyoto. p.77.

Landon J. R, 1984. Booker Soil Manual: A handbook of soil survey and agricultural land evaluation in the tropics. USA, Longman Inc. New York.

Marx, E.S., J. Hart, and R. G Stervens, 1999. Soil Test Interpretation Guid, Oregon State University, reprinted.

Metson. A. J., 1961. Methods of chemical analysis for survey samples. N.Z. Soil Bureau Bulletin 12: 208 pp.

Neue, H., 1993. Methane emission from rice fields: Wetland rice fields may make a major contribution to lobal warming. BioScience 43 (7): 466-473.

Olk, D. C., K. G. Cassman, 2002. The role of organic matter quality in nitrogen cycling and yield trends in intensivety cropped paddy soils. In the 17th World Congress Soil Science, 14-21 August 2002. Thailand. Paper no: 1355.

Tran Thi Ngoc Son, Luu Hong Man, Cao Ngoc Diep, Tran Thi Anh Thu and Nguyen Ngoc Nam, 2008. Bioconversion of paddy straw and biofertilizer for sustainable rice baced cropping systems. A Journal of the Cuu Long Delta Rice Research Institute, ISSN 1815-4662. Issue 16, Omonrice, 16: 57-70.

Walkley, A. and I.A. Black, 1934. An examination of the Degtjareff method for determining organic carbon in soils: Effect of variations in digestion conditions and of inorganic soil constituents. Soil Sci. 63:251-263.

Nền đất CH4 (kg/ha/vụ)

CO2 tấn/ha/vụ

Giảm so với nền đất thâm

canh (%)Luân canh 81,01 2,03 30,24Thâm canh 116,19 2,91 0,00

102


Study on CH4 emission on rice-based from rotation and intensive modelNguyen Kim Thu, Tran Van Dung,

Cao Van Phung, Ho Nguyen Hoang PhucAbstractThe research was carried out to estimate soil nutrient contents, CH4 emission, yield components and yield in wet season 2016 on rotational land (Dry season-Sesame-Wet season) and intensive (3 rice crop season) at Thoi Phong A hamlet-Thoi Lai commune-Thoi Lai district-Can Tho city. The results showed that in wet season, rice culivation on rotational land was significantly improved bor pH value, % N, % OC and C/N ratio than intensive soil; yield components and rice yield tend to be increased in rotational land which is a potential for long-term improving rice production. The CH4 emissions at growth stage in the rotation soil are lower than intensive soil and the total of crop emission reduces to 30.24%. The results showed that rice cultivation on rotational land is effective in reducing CH4 emission from rice field and contributes to reducing global greenhouse gas emission.Keywords: CH4 gas, gas emissions, intensive and rotation


Người phản biện: PGS. TS. Mai Văn TrịnhNgày duyệt đăng: 13/3/2018

1 Cục Bảo vệ thực vật; 2 Trung tâm Bảo vệ thực vật phía Nam3 Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật Tây Ninh

HIỆU QUẢ SỬ DỤNG ONG KÝ SINH Anagyrus lopezi ĐỂ HẠN CHẾ RỆP SÁP BỘT HỒNG Phenacoccus manihoti HẠI SẮN TẠI TÂY NINH

Đỗ Hồng Khanh1, Hồ Văn Chiến2, Lê Quốc Cường2, Huỳnh Thị Ngọc Diễm2, Nguyễn Minh Thư2,

Nguyễn Thanh Truyền3, Nguyễn Văn Hồng3, Nguyễn Thị Trang3

TÓM TẮTRệp sáp bột hồng (Phenacoccus manihoti) được phát hiện lần đầu tiên tại Việt Nam vào năm 2012. Nhiều kết quả

nghiên cứu của thế giới đã khăng định loài ong ký sinh Anagyrus lopezi có khả năng kiểm soát hiệu quả rệp sáp bột hồng hại sắn. Kết quả nghiên cứu tại tỉnh Tây Ninh từ năm 2013 đến năm 2015 đã cho thấy ong ký sinh Anagyrus lopezi có khả năng hạn chế mức độ gây hại của rệp sáp bột hồng, tỷ lệ ký sinh đạt cao nhất (83,1 - 92,5%) sau khi thả ong 60 ngày. Ong ký sinh Anagyrus lopezi có khả năng phát tán xa.

Từ khóa: Rệp sáp bột hồng, Ong ký sinh Anagyrus lopezi, tỉnh Tây Ninh

I. ĐẶT VẤN ĐỀRệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti

(Homoptera: Pseudococcidae) có nguồn gốc phát sinh ở Paraguay (Nam Mỹ), nhưng đã du nhập tới nhiều nơi trồng sắn ở trên thế giới (Bellotti, 1978; Neuenschwander et al., 1990). Ở Việt Nam, rệp sáp bột hồng hại sắn được phát hiện lần đầu tiên tại Tây Ninh vào năm 2012 (FAO-IPM, 2013; Parsa et al., 2012), rất có thể rệp sáp bột hồng đã xâm nhập vào Việt Nam qua việc trao đổi hom giống ở vùng biên giới giữa Tây Ninh với Campuchia. Rệp sáp bột hồng có khả năng lây lan rất nhanh (qua hom giống, phát tán theo gió, trôi theo nguồn nước, bám dính trên cơ thể động vật, người, công cụ và phương tiện vận chuyển…) và rất khó phòng chống.

Việc sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật để kiểm soát loài rệp sáp bột hồng này mang lại hiệu quả thấp vì nó thường hút dinh dưỡng ở mặt dưới của lá hoặc trong các lá của chồi non và cơ thể được bao phủ lớp sáp bột (lớp sáp bột cản trở thuốc bảo vệ thực vật tiếp xúc với rệp sáp bột hồng). Mặt khác, các thuốc trừ sâu được sử dụng đều không diệt được trứng của rệp sáp bột hồng. Việc phun thuốc trừ sâu thường xuyên dẫn đến mất cân bằng do những loài thiên địch của rệp sáp bột hồng bị tiêu diệt và gây ra hiện tượng bùng phát số lượng của rệp sáp bột hồng trên diện tích lớn hơn.

Việc sử dụng ong ký sinh Anagyrus lopezi là biện pháp được đánh giá có hiệu quả rất tốt trong kiểm soát rệp sáp bột hồng hại sắn. Thái Lan là quốc gia

103


ở châu Á đã sử dụng thành công loài ong ký sinh này trong phòng chống rệp sáp bột hồng. Bài viết này cung cấp kết quả sử dụng ong ký sinh Anagyrus lopezi để hạn chế rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti hại sắn tại một số địa phương (huyện Dương Minh Châu, Châu Thành và thành phố Tây Ninh) của tỉnh Tây Ninh.


2.1. Vật liệu nghiên cứuNguồn ong ký sinh Anagyrus lopezi được nhập

nội từ Thái Lan để nhân nuôi và thả trừ rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti. Rệp sáp bột hồng Phenacoccus manihoti làm vật chủ nhân nuôi ong ký sinh được thu tại các vùng trồng sắn chính của tỉnh Tây Ninh.

Các vật liệu phục vụ nhân nuôi ong ký sinh gồmnhà lưới (kích thước 8 ˟ 12 ˟ 4 m, mái lợp tấm nhựa), lồng lưới trồng sắn (kích thước 1,2 ˟ 1,1 ˟ 0,3 m), lồng lưới nhân nuôi ong ký sinh (kích thước 1,0 ˟ 1,0 ˟ 1,0 m), chậu nhựa trồng sắn, mật ong, bông gòn, quả bí ngô…

2.2. Phương pháp nghiên cứu- Nuôi rệp sáp bột hồng làm vật chủ để nhân nuôi

ong ký sinh: Có hai cách nuôi rệp sáp bột hồng đó là nuôi hoàn toàn trên cây sắn và nuôi hoàn toàn trên quả bí ngô (Tiva Sampet, 2013). Trong nghiên cứu này đã kết hợp vừa nuôi rệp sáp bột hồng trên cây sắn vừa nuôi trên quả bí ngô.

- Nhân nuôi ong ký sinh Anagyrus lopezi: Sử dụng nguồn rệp sáp bột hồng đã được nuôi theo phương pháp nêu trên để nhân nuôi ong ký sinh Anagyrus lopezi. Việc nhân nuôi ong ký sinh được thực hiện theo phương pháp của Tiva Sampet (2013). Trưởng thành ong ký sinh xuất hiện được thu vào các chai nhựa sạch (dạng chai đựng nước khoáng dung tích 500 ml) để đưa đi thả ra đồng sắn. Trường hợp chưa thả ngay có thể bảo quản trưởng thành ong ký sinh trong tủ định ôn ở nhiệt độ 15oC với thời gian có thể tới 30 ngày.

- Thả ong ký sinh Anagyrus lopezi: Chọn ruộng sắn bị nhiễm rệp sáp bột hồng để thả ong ký sinh. Số lượng ong được thả tại mỗi ruộng là: 500 cặp ong/1 ha (tính toán khoảng 4 - 5 cặp ong/ngọn sắn nhiễm rệp). Việc thả ong ký sinh được thực hiện trong 2 năm 2014 (tháng 2) và 2015 (tháng 3), mỗi năm tiến hành thả 1 lần ong ký sinh khi ruộng sắn bị nhiễm rệp sáp bột hồng ở mức 10% số cây. Ong ký sinh được thả ở nhiều điểm nhỏ trên ruộng thí nghiệm. Ong ký sinh được thả ở đầu hướng gió để chúng dễ dàng phát tán.

- Đánh giá hiệu quả khống chế rệp sáp bột hồng của ong ký sinh Anagyrus lopezi: Chọn 6 xã để thả và đánh giá hiệu quả kiểm soát rệp sáp bột hồng của ong ký sinh A. lopezi trong hai năm 2014 và 2015. Năm 2014 thí nghiệm tại 3 xã gồm Thanh Điền, An Bình (huyện Châu Thành) và xã Phan (huyện Dương Minh Châu); năm 2015 thí nghiệm tại 3 xã gồm Ninh Điền, Hảo Đước (huyện Châu Thành) và Bình Minh (Tp. Tây Ninh). Tại mỗi xã chọn 3 ruộng, mỗi ruộng có diện tích 1 ha để thả ong ký sinh. Đồng thời tiến hành điều tra 3 ruộng đối chứng không thả ong.

Mỗi ruộng điều tra 5 điểm trên 2 đường chéo góc. Tại mỗi điểm, điều tra ngẫu nhiên 10 cây sắn, các cây sắn được điều tra cách nhau 10 cây sắn. Quan sát và ghi nhận các chỉ tiêu sau: Tỷ lệ ngọn sắn nhiễm rệp sáp bột hồng, tỷ lệ rệp sáp bột hồng bị ký sinh và số lượng rệp sáp bột hồng còn sống có trên từng ngọn của cây sắn điều tra.

Việc điều tra được thực hiện vào các thời điểm 15 ngày, 30 ngày, 45 ngày và 60 ngày sau khi thả ong ký sinh. Chỉ tiêu theo dõi là tỷ lệ ngọn sắn bị nhiễm rệp sáp bột hồng (%) và mật độ rệp sáp bột hồng (con/ngọn).

- Đánh giá sự phát tán của ong ký sinh Anagyrus lopezi: Chọn 6 xã chưa thả ong ký sinh tại tỉnh Tây Ninh để đánh giá sự phát tán ong ký sinh Anagyrus lopezi. Đồng thời chọn một số xã của tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu (huyện Châu Đức, Đất Đỏ và Xuyên Mộc) và tỉnh Đồng Nai (huyện Long Thành, Nhơn Trạch và Xuân Lộc) có vị trí địa lý gần sát với tỉnh Tây Ninh để điều tra tình hình ký sinh của ong ký sinh Anagyrus lopezi. Mỗi xã chọn 3 ruộng để điều tra. Việc điều tra được tiến hành theo phương pháp nêu trên và tiến hành 10 ngày/lần trong các tháng 3 - 5 năm 2014 và 2015.

- Các số liệu thí nghiệm được xử lý bằng phần mềm Excel 2007.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứuNghiên cứu được thực hiện từ năm 2013 - 2015

tại các vùng trồng sắn của tỉnh Tây Ninh, Đồng Nai và Bà Rịa - Vũng Tàu.


3.1. Tỷ lệ bị ký sinh của rệp sáp bột hồng trong thí nghiệm thả ong A. lopezi

Năm 2014 thí nghiệm thả ong A. lopezi được thực hiện tại xã Phan (huyện Dương Minh Châu)

104


và Thanh Điền, An Bình (huyện Châu Thành). Vào thời điểm trước khi thả ong A. lopezi, tỷ lệ bị ký sinh của rệp sáp bột hồng đạt rất thấp, trung bình chỉ là 7,2 - 9,4%. Sau khi thả ong, tỷ lệ bị ký sinh của rệp sáp bột hồng đã gia tăng dần qua các lần điều tra. Tỷ lệ bị ký sinh của rệp sáp bột hồng ở các ruộng sắn thả ong ký sinh đạt cao nhất ở thời điểm 60 ngày sau thả ong và trung bình là 83,1 - 92,5%. Trong khi đó, ở ruộng sắn đối chứng không thả ong ký sinh tỷ lệ này đạt rất thấp và chỉ là 7,2 - 12,4% (Hình 1).

Hình 1. Tỷ lệ bị ký sinh của rệp sáp bột hồng tại các điểm thả ong A. lopezi năm 2014

Năm 2015 thí nghiệm thả ong A. lopezi được thực hiện tại các xã Ninh Điền, Hảo Đước (huyện Châu Thành) và Bình Minh (Tp. Tây Ninh). Tình hình bị ký sinh của rệp sáp bột hồng ở ruộng sắn thả ong ký sinh năm 2015 cũng gần tương tự như năm 2014. Ở thời điểm trước khi thả ong ký sinh, tỷ lệ bị ký sinh của rệp sáp bột hồng đạt thấp, chỉ trung bình là 12,1 - 43,5. Sau khi thả ong, tỷ lệ bị ký sinh của rệp sáp bột hồng gia tăng qua các lần điều tra và cũng đạt cao nhất ở thời điểm 60 ngày sau thả ong ký sinh với tỷ lệ trung bình là 84,5 - 92%. Ruộng sắn không thả ong ký sinh có tỷ lệ bị ký sinh của rệp sáp bột hồng đạt thấp nhất và chỉ trung bình là 12,1 - 18,2% (Hình 2).

Hình 2. Tỷ lệ bị ký sinh của rệp sáp bột hồng tại các điểm thả ong A. lopezi năm 2015

Kết quả thí nghiệm trong các năm 2014 và 2015 cho thấy tại các ruộng sắn thí nghiệm thả ong ký sinh A. lopezi đều có tỷ lệ bị ký sinh của rệp sáp bột hồng đạt rất cao vào thời điểm 60 ngày sau thả ong.

3.2. Mật độ rệp sáp bột hồng tại các ruộng sắn thả ong ký sinh A. lopezi

Tại cả 3 điểm thí nghiệm (xã Phan, An Bình, Thanh Điền) trong năm 2014 đều ghi nhận mật độ rệp sáp bột hồng bắt đầu giảm dần từ ngày thứ 15 sau thả ong ký sinh A. lopezi. Mật độ rệp sáp bột hồng trên ruộng thí nghiệm đều giảm nhanh từ ngày thứ 30 sau thả ong ký sinh. Ruộng sắn thả ong ở xã Phan có mật độ rệp sáp bột hồng trước thả ong ký sinh trung bình là 12,4 con/ngọn và đã giảm xuống 9,2 con/ngọn ở thời điểm 15 ngày sau thả ong và chỉ còn 0,5 con/ngọn vào thời điểm 60 ngày sau thả ong. Tại An Bình và Thanh Điền, mật độ rệp sáp bột hồng đã giảm từ 5,5 - 7,9 con/ngọn ở thời điểm trước thả ong ký sinh xuống chỉ còn 0,3 - 1,2 con/ngọn ở thời điểm 60 ngày sau thả ong ký sinh. Trong khi đó, tại ruộng sắn đối chứng (không thả ong ký sinh), mật độ rệp sáp bột hồng duy trì với mật độ trung bình từ 10,3 đến 16,3 con/ngọn (Bảng 1).

Bảng 1. Mật độ rệp sáp bột hồng tại các điểm thí nghiệm thả ong ký sinh

Ghi chú: 1Thí nghiệm năm 2014; 2Thí nghiệm năm 2015; NST: ngày sau thả ong ký sinh; 3Đối chứng không thả ong ký sinh.

Mật độ rệp sáp bột hồng trong thí nghiệm thả ong ký sinh năm 2015 cũng có xu hướng biến động tương tự như trong thí nghiệm năm 2014 (Bảng 1).

Địa điểmthí nghiệm

Mật độ rệp sáp bột hồng vào các thời điểm (con/ngọn)

Trước thả ong

15 NST

30 NST

45 NST

60 NST

Xã Phan1 12,4 9,2 4,1 1,2 0,5

An Bình1 7,9 9,7 5,2 1,4 1,2

Thanh Điền1 5,5 2,4 1,1 0,4 0,3

Đối chứng1 10,3 14,3 15,2 15,4 16,3

Bình Minh2 7,4 3,1 0,9 0,8 0,5

Hảo Đước2 11,2 6,6 2,3 1,1 0,7

Ninh Điền2 6,2 1,8 0,7 0,5 0,4

Đối chứng3 8,7 9,2 9,5 10,2 10,4

Thời gian điều tra thí nghiệm

Tỷ

lệ R

SBH

bị k

ý si

nh (%

)

Trước thả

1009080706050403020100

15 NST 30 NST 45 NST 60 NST

Xã Phan

An Bình

Thanh Điền

Đối chứng

Thời gian điều tra thí nghiệmTrước thả 15 NST 30 NST 45 NST 60 NST

1009080706050403020100

Tỷ lệ

RSB

H b

ị ký

sinh

(%)

Bình MinhHảo ĐướcNinh ĐiềnĐối chứng

105


3.3. Mức độ bị nhiễm rệp sáp bột hồng sau khi thả ong ký sinh A. lopezi

Ruộng sắn tại các điểm thí nghiệm ở thời điểm trước thả ong đều bị nhiễm rệp sáp bột hồng với tỷ lệ ngọn sắn bị nhiễm khá cao, biến động từ 10% (tại xã Ninh Điền, Thanh Điền) đến 50% (tại xã An Bình). Từ thời điểm 15 ngày sau thả ong ký sinh, trên các ruộng sắn thả ong ký sinh ghi nhận sự bắt đầu giảm tỷ lệ ngọn sắn bị nhiễm rệp sáp bột hồng, trừ xã An Bình và xã Phan lại có tỷ lệ ngọn sắn bị nhiễm gia tăng. Điều này có thể lý giải tại hai địa điểm này khi thả ong ký sinh, rệp sáp bột hồng trên ruộng sắn chủ yếu ở pha trứng và ấu trùng tuổi 1, tuổi 2. Đây không phải là ký chủ của ong A. lopezi, do đó ong ký sinh không tấn công chúng nên sự gây hại của rệp sáp bột hồng gia tăng. Vào thời điểm 30, 45 và 60 ngày sau thả ong ký sinh, ong A. lopezi đã bắt đầu thiết lập quần thể nên đã hạn chế được sự gia tăng số lượng của rệp sáp bột hồng. Do đó, ở các ruộng sắn được thả ong ký sinh đều có sự giảm mạnh của tỷ lệ ngọn sắn bị nhiễm rệp sáp bột hồng. Ngược lại, ở đối chứng không thả ong ký sinh, tỷ lệ ngọn sắn bị nhiễm rệp sáp bột hồng có xu hướng gia tăng. Đặc biệt, vào thời điểm 45 và 60 ngày sau thả ong ký sinh, tỷ lệ ngọn sắn bị nhiễm rệp sáp bột hồng ở đối chứng cao hơn rất nhiều (31,4 - 39,1%) so với ở các ruộng sắn có thả ong ký sinh (Hình 3 và Hình 4).

Hình 3. Tỷ lệ ngọn sắn nhiễm RSBH trong thí nghiệm thả ong ký sinh năm 2014

Hình 4. Tỷ lệ ngọn sắn bị nhiễm RSBH trong thí nghiệm thả ong ký sinh năm 2015

3.4. Sự phát tán của ong ký sinh Anagyrus lopeziĐã điều tra tỷ lệ bị ký sinh tự nhiên của rệp sáp

bột hồng tại 6 xã chưa thả ong ký sinh thuộc tỉnh Tây Ninh. Kết quả cho thấy tỷ lệ bị ký sinh tự nhiên của rệp sáp bột hồng đạt cao nhất (31,1%) tại thị trấn Tân Châu và thấp nhất (6,4%) tại xã Thạnh Tây. Ở hầu hết các địa điểm điều tra (4/6) đều có tỷ lệ bị ký sinh của rệp sáp bột hồng đạt cao hơn 20% (Bảng 2). Như vậy, ong ký sinh A. lopezi đã hiện diện và tạo lập được quần thể tại những nơi chưa thả.

Bảng 2. Tỷ lệ bị ký sinh tự nhiên của rệp sáp bột hồng trong năm 2015

Đồng thời trong thời gian tháng 3 - 5/2014 cũng đã điều tra tỷ lệ bị ký sinh tự nhiên của rệp sáp bột hồng tại một số xã của 3 tỉnh Tây Ninh, Bà Rịa - Vũng Tàu và Đồng Nai. Kết quả cho thấy các ruộng sắn được điều tra thuộc tỉnh Tây Ninh có tỷ lệ ký sinh của ong Anagyrus lopezi đạt cao (trung bình là 47,3%) giúp khống chế sự phát triển quần thể của rệp sáp bột hồng nên tỷ lệ cây sắn bị hại đạt thấp (5,4%). Trong khi đó, các ruộng sắn được điều tra thuộc tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, Đồng Nai có tỷ lệ ký sinh của ong Anagyrus lopezi đạt thấp hơn đáng kể (tương ứng đạt trung bình 22,8% và 9,3%), nên tỷ lệ cây sắn bị hại đạt cao hơn (tương ứng đạt trung bình 35,8% và 43,8%) (Hình 5).

Hình 5. Mức độ hại và tỷ lệ bị ký sinh do ong A.lopezi của rệp sáp bột hồng tại một số

tỉnh miền Đông Nam bộ (tháng 3 - 5/2014)

Thứ tự Địa điểm Tỷ lệ bị ký sinh của rệp sáp bột hồng (%)

1 Thị trấn Tân Châu 31,1

2 Thạnh Đông 21,3

3 Suối Đá 24,4

4 Tân Phong 11,8

5 Long Chữ 23,4

6 Thạnh Tây 6,4

Thời gian điều tra thí nghiệmTrước thả 15 NST 30 NST 45 NST 60 NST

Xã PhanAn BìnhThanh ĐiềnĐối chứng

Tỷ lệ

ngọ

n sắ

n nh

iễm R

SBH

(%)

60

50

40

30

20

10

0

Tỷ lệ

ngọ

n sắ

n nh

iễm R

SBH

(%)

35

30

25

20

15

10

5

0

Thời gian điều tra thí nghiệm

Bình MinhHảo ĐướcNinh ĐiềnĐối chứng

Trước thả 15 NST 30 NST 45 NST 60 NST

106


Sự hiện diện và tạo lập được quần thể của ong ký sinh A. lopezi tại những nơi chưa thực hiện thả ong có thể do hai nguyên nhân. Thứ nhất, có thể do gió đã giúp phát tán ong trưởng thành khi thả tới vùng lân cận và sau đó tự nhân quần thể; thứ hai, có thể do trao đổi hom giống bị nhiễm rệp sáp bột hồng, trong đó có cả các cá thể rệp sáp bột hồng đã bị ký sinh và nguồn ký sinh này tự nhân quần thể ở nơi ở mới.

Kết quả nghiên cứu này tương đối phù hợp so với công bố của tác giả Tiva Sampet (2013). Theo tác giả này, tại Thái Lan trong một vòng đời (15 - 20 ngày) ong ký sinh Anagyrus lopezi có thể tăng số lượng lên 10 lần và trưởng thành có thể di chuyển đi xa được 1 - 20 km; khi thả ong ký sinh trên diện tích 01 ha thì ong A. lopezi có thể kiểm soát rệp sáp bột hồng ở diện tích 08 ha xung quanh.


4.1. Kết luận- Ong ký sinh A. lopezi có khả năng kiểm soát tốt

mật độ rệp sáp bột hồng trên sắn, tỷ lệ bị ký sinh của rệp sáp bột hồng đạt cao nhất (83,1 - 92,5%) vào thời điểm 60 ngày sau thả ong.

- Ong ký sinh A. lopezi có khả năng phát tán tự nhiên và thiết lập quần thể tốt tại các địa điểm không thả ong.

4.2. Đề nghị Sử dụng ong ký sinh A. lopezi tại các vùng trồng

sắn nhiễm rệp sáp bột hồng; đồng thời nghiên cứu các loài thiên địch khác của rệp sáp bột hồng hại sắn ở Việt Nam.

TÀI LIỆU THAM KHẢOBellotti. A., 1978. Cassava pest and their control. Cali,

Colombia: Cassava Information Center, Centro International de Agricultura Tropical.

FAO-IPM, 2013. Back-to-office report cum report of fimal meeting. FAO TCP Project (TCP/RAS/3311), 4-8 November 2013, Ho Chi Minh City, Vietnam, 28 pp.

Neuenschwander P., Hammondet W., Ajuonu O., Gado A., Echendu N., Bokononganta A., Allomasso R., and Okon I., 1990. Biological Control of the cassava mealybug Phenacoccus Manihoti (Homoptera, Pseudococcidae) by Epidinocarsis lopezi (Hymenoptera, Encyrtidae) in West Africa, as influence by climate and soil. Agriculture, Ecosystems and Environment. 32: 39 - 55.

Parsa S., Kondo T., and Winotai A., 2012. The cassava mealybug (Phenacoccus manihoti) in Asia: First records, potential distribution, and am identification key. PLOS ONE, 7(10): e47675.

Tiva Sampet, 2013. Prevention and management of Pink Cassava mealybug in Thailand. Proceeding of the Workshop held in Tay Ninh, Vietnam, 29-31 May 2013.

Effect of parasitoid Anagyrus lopezi to control Pink cassava mealybug (Phenacoccus manihoti) in Tay Ninh province

Do Hong Khanh, Ho Van Chien, Le Quoc Cuong, Huynh Thi Ngoc Diem, Nguyen Minh Thu,

Nguyen Thanh Truyen, Nguyen Van Hong, Nguyen Thi TrangAbstractPink cassava mealybug (Phenacoccus manihoti) was first found in Vietnam in 2012. A lot of studies in the world have concluded that parasitoid Anagyrus lopezi is very effective in controlling the pink cassava mealybug. The results of a research in Tay Ninh from 2013 to 2015 showed that A.lopezi parasitoid was able to control pink cassava mealybug. The highest rate of mealybug affected by parasitoid was 83.1 - 92.5%, recorded on 60th day after parasitoid release. A.lopezi can spread far distance.Keywords: Anagyrus lopezi, Pink cassava mealybug, Tay Ninh province


Người phản biện: TS. Trần Thị Mỹ HạnhNgày duyệt đăng: 13/3/2018

107


PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ SẢN XUẤT MÔ HÌNH NUÔI CÁ LÓC (Channa striata) TRONG AO Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Huỳnh Văn Hiền1, Trần Thị Thanh Hiền1

Phạm Minh Đức1 và Robert S. Pomeroy2

TÓM TẮTKhảo sát được tiến hành với 131 hộ nuôi cá lóc trong ao với 3 qui mô gồm qui mô nhỏ (QMN) diện tích 300 - 700

m2/ao có 30 hộ; qui mô vừa (QMV) diện tích 700 - 1.500 m2/ao có 70 hộ và qui mô lớn (QML) diện tích >1.500 - 8.000 m2/ao có 31 hộ tại vùng nuôi cá lóc tập trung ở 3 tỉnh An Giang, Đồng Tháp và Trà Vinh từ tháng 1 đến tháng 12 năm 2017. Nghiên cứu nhằm phân tích hiệu quả sản xuất mô hình nuôi cá lóc theo qui mô diện tích nuôi từ đó khuyến cáo qui mô nuôi phát triển bền vững phù hợp với điều kiện thực tế ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL). Kết quả phân tích cho thấy về khía cạnh kỹ thuật: Mật độ nuôi QMN (55,1 con/m2) cao hơn QMV (51,3 con/m2) và QML (51,9 con/m2); tỷ lệ sống QMN (63,1%) thấp hơn QMV (64,5%) và cao hơn QML (57,5%); năng suất QMN (15,6 kg/m2) thấp hơn QMV (16,2 kg/m2) và QML (16,9 kg/m2). Về khía cạnh hiệu quả kinh tế: Chi phí đầu tư QMN (485,2 ngàn đồng/m2) thấp hơn QMV (502,5 ngàn đồng/m2) và QML (525,6 ngàn đồng/m2); giá thành sản xuất QMN (30,9 ngàn đồng/kg cá) thấp hơn QMV (31 ngàn đồng/kg cá) và QML (31,2 ngàn đồng/kg cá); tỉ suất lợi nhuận QMN (4,3%) cao hơn QMV (1,4%) và thấp hơn QML (5,8%). Chi phí thức ăn chiếm tỉ trọng lớn nhất (78,4-81,8%)trong tổng chi phí ở các qui mô nuôi. Tóm lại, căn cứ vào khía cạnh kỹ thuật, hiệu quả tài chính và điều kiện thực tế về qui mô sản xuất thì QMN phù hợp cho sự phát triển nuôi cá lóc trong ao đất qui mô nông hộ ở ĐBSCL.

Từ khóa: Cá lóc, hiệu quả sản xuất, qui mô sản xuất

1 Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ; 2 Connecticut University, USA

I. ĐẶT VẤN ĐỀMô hình nuôi cá lóc trong ao đất ngày càng phổ

biến và phát triển nhanh ở vùng ĐBSCL, sản lượng cá lóc 40.000 - 50.000 tấn năm 2009 (Đỗ Minh Chung và Lê Xuân Sinh, 2011) tăng lên 238.850 tấn năm 2016; và vùng nuôi cá lóc tập trung ở tỉnh An Giang, Đồng Tháp và Trà Vinh (Châu Văn Nhớ, 2017). Theo kết quả điều tra của Trần Hoàng Tuân và cộng tác viên (2014), mô hình nuôi cá lóc trong ao đất có diện tích từ 300 - 4.000 m2 và mức độ thâm canh phụ thuộc vào khả năng đầu tư tài chính của nông hộ. Kết quả điều tra của Châu Văn Nhớ (2017) cho thấy qui mô diện tích ao nuôi ảnh hưởng tới hiệu quả sản xuất mô hình nuôi cá lóc trong ao, với qui mô lớn (>1.500 m2/ao) có tỷ suất lợi nhuận 17,1 % cao hơn qui mô nhỏ. Tuy nhiên, để tổng hợp và phân tích hiệu quả của mô hình nuôi cá lóc trong ao đất một cách toàn diện và hệ thống cần được triển khai thông qua nghiên cứu này nhằm khuyến cáo giải pháp nâng cao hiệu quả sản xuất cho người nuôi cá lóc vùng ĐBSCL.

II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là điều tra đại diện 131 hộ

nuôi cá lóc trong ao đất ở 3 tỉnh có mô hình nuôi cá lóc tập trung là An Giang, Đồng Tháp và Trà Vinh (Hình 1). Đối tượng hộ nuôi là những hộ có diện tích ao nhỏ nhất 300 m2/ao và lớn nhất là 8.000 m2/ao.

Hình 1. Địa điểm điều tra mô hình nuôi cá lóc trong ao đất (hình tròn).

(Nguồn:Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, 2018)


2.2.1. Phương pháp thu thập số liệu Số liệu thứ cấp được thu thập qua các báo cáo

tổng kết hằng năm của các Chi cục Thủy sản tỉnh An Giang, Đồng Tháp và Trà Vinh và các bài báo khoa học đã công bố.

108


Số liệu sơ cấp được thu thập bằng phương pháp điều tra hộ nuôi cá lóc trong ao đất thông qua bảng phỏng vấn soạn sẵn. Các biến chính được sử dụng trong nghiên cứu bao gồm: Qui mô diện tích ao nuôi, mật độ thả giống, sản lượng thu hoạch, hệ số FCR, chi phí sản xuất, giá thành, giá bán và các biến khác sao cho đáp ứng được mục tiêu của nghiên cứu; phương pháp chọn hộ nuôi cá lóc ngẫu nhiên theo danh sách hộ nuôi do Chi cục Thủy sản các địa phương cung cấp (có điều chỉnh trong quá trình đi khảo sát thực tế). Tổng số mẫu khảo sát là 131 hộ nuôi cá lóc, trong đó tỉnh An Giang; Đồng Tháp và Trà Vinh lần lượt là 43; 44; và 43 hộ. Căn cứ vào điều kiện thực tế về diện tích ao nuôi và khả năng đầu tư của nông hộ chia thành 3 qui mô nuôi cá lóc trong ao đất như sau: qui mô nhỏ (QMN) có diện tích 300 - < 700 m2/ao (30 hộ); qui mô vừa (QMV) có diện tích 700 - 1500 m2/ao (70 hộ); và qui mô lớn (QML) có diện tích > 1.500 - 8.000 m2/ao (31 hộ).

2.2.2. Phương pháp xử lý và phân tích số liệu - Phương pháp thống kê mô tả diễn giải giá trị

trung bình, độ lệch chuẩn, tần suất, tỉ lệ phần trăm theo qui mô nuôi.

- Phương pháp so sánh sử dụng phương pháp

phân tích phương sai Anova để so sánh sự khác biệt về giá trị trung bình giữa các qui mô nuôi và kiểm định Duncan ở mức ý nghĩa thống kê (p < 0,05).

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứuNghiên cứu được thực hiện từ tháng 1 đến tháng

11/2017 tại 3 tỉnh An Giang, Đồng Tháp và Trà Vinh vì có mô hình nuôi cá lóc trong ao đất tập trung.


3.1. Phân tích khía cạnh kỹ thuật của mô hình nuôi cá lóc theo qui mô diện tích ao

Kết quả khảo sát mô hình nuôi cá lóc trong ao đất có diện tích ao nuôi từ 300 - 8.000 m2/ao. Diện tích ao nuôi cá lóc có thể chia thành 3 nhóm: (i) nhóm ao qui mô nhỏ có diện tích từ 300 - 700 m2/ao có 30 hộ (chiếm 22,9%); (ii) nhóm ao qui mô vừa có diện tích 700 - 1.500 m2/ao có 70 hộ (chiếm 53,4%) và (iii) nhóm ao qui mô lớn có diện tích > 1.500 - 8.000 m2/ao có 31 hộ (chiếm 23,7%). Kết quả nghiên cứu này cho thấy qui mô diện tích ao có tăng đáng kể về qui mô ao nuôi so với năm 2014, khi đó thì diện tích ao nuôi bình quân chỉ dao động từ 1.000 - 1.500 m2/ao (Trần Hoàng Tuân và ctv., 2014).

Bảng 1. Chỉ số kỹ thuật mô hình nuôi cá lóc theo qui mô diện tích ao

Ghi chú: Các giá trị trong cùng 1 hàng có chữ cái khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05).

Kết quả điều tra cho thấy, nhóm hộ nuôi cá lóc QMN có diện tích trung bình là 478 m2/ao, nhóm hộ nuôi QMV có diện tích trung bình là 937 m2/ao và nhóm hộ nuôi QML có diện tích trung bình là 2.794 m2/ao và diện tích giữa ba nhóm qui mô ao nuôi khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05). Đối với QML thì có độ sâu cao nhất (3,3 m) và có sự khác biệt với hai nhóm còn lại. Mật độ cá giống thả nuôi của QMN cao nhất (55,1 con/m2) so với

QMV (51,3 con/m2) và QML (51,9 con/m2) và sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p > 0,05). Thời gian nuôi cá lóc cao nhất là QML (5,6 tháng/vụ) khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05) với QMV (5,4 tháng/vụ) và QMN (5,3 tháng/vụ). Tỷ lệ sống sau khi thu hoạch có sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p>0,05) giữa 3 nhóm qui mô và dao động từ 57,5% - 64,5%. Thức ăn sử dụng muôi cá lóc hoàn toàn là thức ăn viên với hàm lượng đạm trung bình

Chỉ số kỹ thuật QMN(300 - 700m2/ao)

QMV(700 - 1.500m2/ao)

QML(>1.500 - 8.000m2/ao)

Diện ao nuôi (m2) 478 ± 27,8a 937 ± 17,1b 2.794 ± 244,7 c

Độ sâu mực nước nuôi (m) 2,6 ± 0,1a 2,8 ± 0,1a 3,3 ± 0,1b

Kích cỡ cá giống (cm) 3,9 ± 0,2a 3,7 ± 0,1a 4,6 ± 0,2b

Giá cá giống (đồng/con) 396 ± 14,6 389 ± 25,1 382 ± 18,0Mật độ thả nuôi (con/m2) 55,1 ± 3,6 51,3 ± 1,8 51,9 ± 3,1Thời gian nuôi (tháng) 5,3 ± 0,1 a 5,4 ± 0,1ab 5,6 ± 0,1c

Tỷ lệ sống (%) 63,1 ± 4,1 64,5 ± 2,2 57,5 ± 2,7FCR 1,27 ± 0,01 1,27 ± 0,01 1,30 ± 0,01Khối lượng thu hoạch (g/con) 510 ± 15,4a 539 ± 14,2a 620 ± 26,7b

Năng suất (kg/m2) 15,6 ± 0,6 16,2 ± 0,4 16,9 ± 0,6

109


là 40 - 42%. Hệ số tiêu tốn thức ăn (FCR) của QML trung bình 1,3 và QMN và QMV là 1,27 và có sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p > 0,05). Theo nghiên cứu của Trần Hoàng Tuân và cộng tác viên (2014) thì hệ số FCR của mô hình nuôi cá lóc trong ao trung bình là 1,32 - 1,33. Ao QML có thời gian nuôi dài nhất nên kích cỡ cá thu hoạch cũng lớn nhất (620 g/con) có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05) so với ao QMN (514 g/con) và ao QMV (538 g/con) nhưng giữa QMN và QMV thì sự khác biệt này không có ý nghĩa thống kê (p > 0,05). Năng suất cá lóc thu hoạch QML là cao nhất (16,9 kg/m2) so với QMN (15,6 kg/m2) và QMV (16,2 kg/m2) và sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p > 0,05). Năng suất cá lóc nuôi của ba qui mô ao nuôi thấp hơn so với kết quả nghiên cứu của Châu Văn Nhớ (2017) là 21,9 kg/m2. Tuy nhiên, theo Ngô Thị Minh Thúy và Lê Xuân Sinh (2015) thì năng suất cá nuôi cá lóc trong ao đất bình quân là 16,1 - 19,3 kg/m2 với kích cỡ thu hoạch bình quân 500 - 700 g/con.

3.2. Phân tích khía cạnh tài chính của mô hình nuôi cá lóc theo qui mô diện tích ao

Trong tổng chi phí nuôi cá lóc thì chi phí thức ăn là quan trọng và chiến tỷ lệ cao nhất trong tổng chi phí nuôi cá lóc, trong đó QMN (81,8%), với QMV (81,5%) và QML (78,4%). Chi phí con giống chiếm tỉ trọng thứ hai QMN (4,1%), QMV (3,7%) và QML (4,3%). Các khoản chi phí khác (lãi vay, thuê lao động) QMN (5,3%), QMV (4,9%) và QML (5,4%). Chi phí thuốc và hóa chất để phòng, trị bệnh và xử lý nước ao nuôi có tỉ lệ khá thấp QMN (2,3%), QMV (2,81%) và QML (3,6%). Trong tổng chi phí nuôi cá lóc thì chi phí khấu hao chiếm tỷ lệ từ 4,9 - 5,3%,trong đó QML (5,3%), QMV (5,1%) và QMN (4,9%).Ngoài ra, một số khoản chi phí như cải tạo ao và nhiên liệu chiếm tỷ lệ khá thấp ở cả ba qui mô nuôi. Từ đó cho thấy chi phí thức ăn chiếm tỉ lệ cao (78,4 - 81,5%) trong cơ cấu chi phí và là khoản chi phí quan trọng ảnh hưởng tới giá thành nuôi cá lóc trong ao ở ĐBSCL.

(A) (B) (C)Hình 2. Cơ cấu chi phí nuôi cá lóc: (A) QMN; (B) QMV và (C) QML

Bảng 2. Chỉ số tài chính mô hình nuôi cá lóc theo qui mô diện tích ao

Ghi chú: Các giá trị trong cùng 1 hàng có chữ cái khác nhau thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05); *tỷ suất lợi nhuận thấp do giá bán của QMV vào thời điểm thấp.

Chỉ số tài chính QMN (300 - 700 m2/ao)

QMV (700 - 1.500 m2/ao)

QML (>1.500 - 8.000 m2/ao)

Tổng chi phí (1.000 đồng/m2) 485 ± 21,4a 503 ± 12,2 a 526 ± 20,1 a

Doanh thu (1.000 đồng/m2) 508 ± 27,8 509 ± 14,5 558 ± 24,1Giá thành (1.000 đồng/kg cá) 30,9 ± 0,4 31,0 ± 0,3 31,2 ± 0, 5Giá bán (1.000 đồng/kg cá) 32,3 ± 1,1 31,4 ± 0,5 33,1 ± 0,6Lợi nhuận (1.000 đồng/m2) 22,4 ± 15,1 6,8 ± 7,2 32,7 ± 10,1Lợi nhuận (1.000 đồng/kg cá) 1,3 ± 1,0 0,5 ± 0,4 1,8 ± 0,6Tỷ suất lợi nhuận (%) 4,3 1,4* 5,8Tỷ lệ hộ có lợi nhuận (%) 70,0 68,6 77,4

QML có tổng chi phí lớn nhất (526 ngàn đồng/m2/vụ), kế đến là QMV (503 ngàn đồng/m2/vụ) và thấp nhất là QMN (485 ngàn đồng/m2/vụ) và sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p > 0,05). Doanh thu

nuôi cá lóc của QML cao nhất (558 ngàn đồng/m2/vụ), kế đến là QMV (509 ngàn đồng/m2/vụ) và thấp nhất là QMN (508 ngàn đồng/m2/vụ). Giá thành là chi phí đầu tư để nuôi được 1 kg cá lóc thương phẩm

Thức ăn(81,8%)

Khấu hao(4,9%)

Con giống(4,1%)

Nhiên liệu(1,12%)

Thuốc, hóachất (2,3%)

Cải tạo ao(0,45%)

Khác(5,3%)


Con giống(3,7%)

Nhiên liệu(1,6%)

Thuốc, hóachất 2,81%)

Thức ăn(81,5%)

Khấu hao(5,1%)

Khác(4,9%)

Thức ăn(78,4%)

Khấu hao(5,9%)

Con giống(4,3%)

Nhiên liệu(1,9%)

Thuốc, hóachất (3,6%)


Khác (5,4%)

110


của QML cao nhất (31,2 ngàn đồng/kg), kế đến là QMV (31,0 ngàn đồng/kg) và thấp nhất là QMN (30,9 ngàn đồng/kg). Giá bán bình quân QML là cao nhất (33,1 ngàn đồng/kg), kế đến là QMN (32,3 ngàn đồng/kg) và thấp nhất QMV (31,4 ngàn đồng/kg). Nguyên nhân ao QMV có giá bán thấp là do vựa thu mua tại địa phương khó cân đối để thu mua sản lượng trong một ngày, ngược lại ao QML thì bán cho các vựa thu mua lớn để vận chuyển trực tiếp đến chợ đầu mối hoặc chợ trung tâm của Thành phố Hồ Chí Minh tiêu thụ. Theo nghiên cứu của Đỗ Minh Chung và Lê Xuân Sinh (2011) thì có 58,8% tổng sản lượng cá lóc ở ĐBSCL được tiêu thụ tại Thành phố Hồ Chí Minh. Lợi nhuận bình quân của QML là cao nhất (32,7 ngàn đồng/m2/vụ) tương ứng với 1,8 ngàn đồng/kg, kế đến là QMN (22,4 ngàn đồng/m2/vụ) tương ứng với 1,3 ngàn đồng/kg và lợi nhuận thấp nhất là QMV (6,8 ngàn đồng/m2/vụ) tương ứng với 0,5 ngàn đồng/kg. Tỷ suất lợi nhuận QML là cao nhất (5,8%), kế đến là QMN (4,3%) và thấp nhất là QMV (1,4%). QML có tỷ lệ hộ có lời cao nhất (77,4% số hộ), kế đến là QMN (70,0% số hộ) và thấp nhất là QMV (68,6% số hộ). Qua nghiên cứu, Justin và cộng tác viên (2015) cho rằng mô hình nuôi cá lóc ở ĐBSCL có chi phí thức ăn chiếm tỉ trọng cao ảnh hưởng hiệu quả kinh tế của mô hình.

Từ kết quả Hình 3 cho thấy, những hộ thua lỗ có mật độ thả giống từ 46,7 - 48,7 con/m2, trong đó QMN là thấp nhất (46,7 con/m2), QMV là 48,3 con/m2 và QML là cao nhất (48,6 con/m2). Trong khi đó, mật độ thả giống của những hộ có lời thì khá cao (52,7 - 58,8 con/m2), trong đó, QMN mật độ cao nhất (58,8 con/m2) còn QML mật độ thấp nhất (52,7 con/m2). Các nhóm hộ có lời ở ba qui mô diện tích ao đều có mật độ thả nuôi cao hơn ở các hộ nuôi bị thua lỗ. Do cá lóc có đặc tính sống bầy đàn nên

khi thả giống ở mật độ cao (khoảng 55 con/m2) thì giúp cá bắt mồi tốt hơn lơn, lớn nhanh hơn cũng như năng suất cao hơn.

Năng suất cá thu hoạch những hộ thua lỗ khá thấp (14,8 - 16,6 kg/m2/vụ), trong đó QMN là thấp nhất (14,8 kg/m2/vụ), kế đến là QMV (16,4 kg/m2/vụ) và cao nhất là QML (16,6 kg/m2/vụ). Đối với những hộ có lời thì năng suất thu hoạch khá cao (16,0 - 17,6 kg/m2/vụ), trong đó QMN năng suất thấp nhất (16,0 kg/m2/vụ), kế đến là QMV (16,2 kg/m2/vụ) và cao nhất là QML (17,0 kg/m2/vụ). Từ đó cho thấy cần hỗ trợ cho người nuôi cá lóc về khoa học kỹ thuật trong quản lý, chăm sóc và phòng trị bệnh nhằm nâng cao năng suất để nâng cao hiệu quả sản xuất.

Giá thành nuôi để 1 kg cá thương phẩm của những hộ thua lỗ dao động từ 29,7 đến 30,5 ngàn đồng/kg, trong đó QML có giá thành cao nhất (31 ngàn đồng/kg), kế đến là QMN (30,5 ngàn đồng/kg)và thấp nhất là QMV (29,7 ngàn đồng/kg). Đối với những hộ có lời thì giá thành khá cao (31,1 - 31,5 ngàn đồng/kg), trong đó QMV giá thành cao nhất (31,5 ngàn đồng/kg), kế đến là QML (31,3 ngàn đồng/kg) và thấp nhất là QMN (31,1 ngàn đồng/kg). Giá bán của những hộ thua lỗ khá thấp (25,1 - 29,6 ngàn đồng/kg), trong đó QMN có giá bán thấp nhất (25,1 ngàn đồng/kg), kế đến là QMV (25,9 ngàn đồng/kg) và cao nhất là QML (29,6 ngàn đồng/kg). Đối với những hộ có lời thì giá bán khá cao (33,9 - 35,4 ngàn đồng/kg), trong đó QMN có giá bán cao nhất (35,4 ngàn đồng/kg), kế đến là QML (34,1 ngàn đồng/kg) và thấp nhất là QMV (33,9 ngàn đồng/kg). Điều này thấy thời điểm thu hoạch rất quan trọng do vậy người nuôi cần tính toán lịch thời vụ thả nuôi hợp lý nhằm tránh bán vào thời điểm giá thấp để hạn chế thua lỗ do giá thị trường thấp.

Hình 3. Một số đặc điểm của hộ lời và lỗ của mô hình nuôi cá lóc theo qui mô

70.0

60.0

50.0

40.0

30.0

20.0

10.0

0.0

Qui mô nhỏ

Giá bán (ngàn đ/kg) FCR Mật độ (con/m2)

Lời Lời LờiLỗ Lỗ Lỗ

Qui mô vừa Qui mô lớn

Giá thành (ngàn đ/kg) Năng suất (kg/m2)

111


Hệ số FCR của những hộ thua lỗ dao động từ 1,26 - 1,29, trong đó QMV có hệ số FCR thấp nhất (1,26), kế đến QMN (1,26) và cao nhất là QML (1,29). Đối với những hộ có lời thì hệ số FCR doa động từ 1,27 - 1,31, trong đó QMN và QMV có có hệ số FCR thấp như nhau (1,27) và QML có hệ số FCR cao hơn (1,31).

Điều đó cho thấy những hộ nuôi cá lóc bị thua lỗ hầu hết là do thu hoạch vào thời điểm giá bán ngoài thị trường thấp. Mặc dù những ao nuôi QMN kiểm soát tốt lượng thức ăn (FCR nhỏ) nhằm giảm chi phí thức ăn (giá thành thấp) nhưng yếu tố giá bán cá lóc thương phẩm là yếu tốt quan trọng nhất quyết định lời lỗ của mô hình nuôi cá lóc ở ĐBSCL.


4.1. Kết luận- Về khía cạnh kỹ thuật: Mật độ nuôi QMN (55,1

con/m2) cao hơn QMV (51,3 con/m2) và QML (51,9 con/m2); tỉ lệ sống QMN (63,1%) thấp hơn QMV (64,5%) và cao hơn QML (57,5%); năng suất QMN (15,6 kg/m2) thấp hơn QMV (16,2 kg/m2) và QML (16,9 kg/m2). QML có lợi thế hơn về khía cạnh kỹ thuật vì năng suất cao nhất.

- Về khía cạnh hiệu quả tài chính: Chi phí đầu tư QMN (485,2 ngàn đồng/m2) thấp hơn QMV (502,5 ngàn đồng/m2) và QML (525,6 ngàn đồng/m2); giá thành sản xuất QMN (30,9 ngàn đồng/kg cá) thấp hơn QMV (31 ngàn đồng/kg cá) và QML (31,2 ngàn đồng/kg cá); tỉ suất lợi nhuận QMN (4,3%) cao hơn QMV (1,4%) và thấp hơn QML (5,8%). Chi phí thức ăn chiếm tỉ trọng lớn nhất (78,4 - 81,8%) trong tổng chi phí ở các qui mô nuôi. QML có lợi thế nhất về khía cạnh tài chính do có hiệu quả chi phí đầu tư nhưng chỉ phù hợp với qui mô công ty nuôi có tài chính đủ lớn.

- Tóm lại, căn cứ vào khía cạnh kỹ thuật và hiệu quả tài chính và điều kiện thực tế về qui mô sản xuất thì QMN phù hợp cho sự phát triển mô hình nuôi cá lóc trong ao qui mô nông hộ ở ĐBSCL nhằm cải thiện thực phẩm cho người dân vùng nông thôn. Trong khi QML chỉ phù hợp cho qui mô công ty có khả năng tài chính vì vốn đầu tư quá cao.

4.2. Đề nghịQuy hoạch và kiểm soát vùng nuôi cá lóc chặt chẽ

đáp ứng tốt nhu cầu cung cầu của thị trường; đồng thời xúc tiến đầu ra cho cá lóc thương phẩm nhằm ổn định sản lượng tiêu thụ; cần hỗ trợ khoa học kỹ thuật cho người dân như: thả giống với mật độ thích hợp, quản lý tốt ao nuôi và phòng trị bệnh tốt để đạt năng suất cao và tránh thua lỗ.

LỜI CẢM ƠNNhóm tác giả xin chân thành cảm ơn nhà tài trợ

của Cơ quan Phát triển Quốc tế Hoa Kỳ USAID, số tài trợ EPP-A-00-06-00012-00 thông qua tổ chức AquaFish Innovation Lab hợp tác với Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ. Cảm ơn các bạn sinh viên và học viên cao học của Khoa Thủy sản đã hỗ trợ thu thập số liệu.

TÀI LIỆU THAM KHẢOĐỗ Minh Chung và Lê Xuân Sinh, 2011. Phân tích

chuỗi giá trị cá lóc (Channa sp.) nuôi ở Đồng Bằng Sông Cửu Long. Kỷ yếu Hội nghị khoa học thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ lần 4: 512-523.

Châu Văn Nhớ, 2017. Đánh giá hiện trạng kỹ thuật và tài chính của các mô hình nuôi cá lóc đen (Channa striata) ở Đồng bằng sông Cửu Long. Luận văn tốt nghiệp cao học Ngành Nuôi trồng Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ, 91 trang.

Ngô Thị Minh Thúy và Lê Xuân Sinh, 2015. So sánh kết quả sử dụng thức ăn cho nuôi cá lóc (Channa striata) và sự chấp nhận của người nuôi ở Đồng Bằng Sông Cửu Long. Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Cần Thơ, 38: 66-72.

Trần Hoàng Tuân, Nguyễn Tuấn Lộc, Huỳnh Văn Hiền, Trương Hoàng Minh, Trần Ngọc Hải và Robert S. Pomeroy, 2014. Đánh giá hiệu quả sản xuất và tác động của thay đổi thời tiết đến nuôi cá lóc (Channa striata) trong ao ở tỉnh An Giang và Trà Vinh. Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Cần Thơ, 2: 141-149.

Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, 2018. Quy hoạch thủy lợi Đồng bằng sông Cửu Long trong điều kiện biến đổi khí hậu và nước biển dâng. Truy cập ngày 09/03/2018 tại http://www.vawr.org.vn/index.aspx?.

Justin, G.G., R. Pomeroy, B. Bravo-Ureta, L.X. Sinh, H.V. Hien, and T. Getchis, 2015. Economic analysis of alternative snakehead (Channa striata) feed. Aquaculture Economics & Management, 19: 192-209.

112


Analysis of efficiency of snakeahead (Channa striata) model culturing in earthern pond in the Mekong Delta

Huynh Van Hien, Tran Thi Thanh HienPham Minh Duc and Robert S. Pomeroy

AbstractA survey of 131 housholds culturing snakehead with three scales production as following: 30 households with small scale (SS) 300 - 700 m2; 70 households with medium scale (MS) 700 - 1,500 m2 and 31 households with large scale (LS) > 1,500 - 8,000 m2 was carried out in the main snakehead culture areas in three provinces of An Giang, Dong Thap and Tra Vinh from January to December 2017. The study aimed to analyze production efficiency of snakehead culture to find out the optimal scale for recommend of sustainable culturing scale in the Mekong Delta. The technical analysis showed that the stocking density of small scale (SS) (55.1 ind/m2) was higher than that of medium scale (MS) (51.3 ind/m2) and large scale (LS) (51.9 ind/m2); survival rate of SS (63.1%) was lower than MS (64.5%) and higher than LS (57.5%); yield of SS (15.6 kg/m2) was lower than MS (16.2 kg/m2) and LS (16.9 kg/m2). In terms of economic efficiency: Direct cost of SS (485.2 thousand VND/m2) was lower than that of MS (502.5 thousand VND/m2) and LS (525.6 thousand VND/m2); the production cost of SS (30.9 thousand VND/kg) was lower than that of MS (31 thousand VND/kg) and LS (31.2 thousand VND/kg); profit ratio of SS (4,3%) was higher that that of MS (1,4%) and lower than that of LS (5,8%). Feed cost accounts for the largest proportion (78.4-81.8%) of total cost at all farming scales. In summary, based on technical and economic aspects and actual conditions of production scale, SS is suitable for the sustainable development of snakehead fish in household culture in the Mekong Delta.Keywords: Snakehead, production efficiency, production scale


Người phản biện: TS. Nguyễn Thanh LongNgày duyệt đăng: 13/3/2018

journal of vietnam agricultural science and technology chi/nam 2018/so 3-2018/tc so...

Documents