Ảnh hưởng của dịch nuôi chủng vi khuẩn lam Nostoc calcicola HN9-la đến sinh trưởng và năng suất giống lúa tám thơm thử nghiệm ở huyện Hưng Nguyên, tỉnh Nghệ An

Chia sẻ: Tony Tony | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

0
2
lượt xem
0
download

Ảnh hưởng của dịch nuôi chủng vi khuẩn lam Nostoc calcicola HN9-la đến sinh trưởng và năng suất giống lúa tám thơm thử nghiệm ở huyện Hưng Nguyên, tỉnh Nghệ An

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các nghiên cứu trước đây cho thấy rằng loài vi khuẩn lam Nostoc calcicola Brébisson ex Bornet et Flahault (1886) không những có khả năng cố định nitơ phân tử mà còn tổng hợp nên một số chất kích thích sinh trưởng thực vật. Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu về sự ảnh hưởng của dịch nuôi chủng Nostoc calcicola HN9-1a đến sự sinh trưởng và năng suất giống lúa Tám thơm thử nghiệm ở huyện Hƣng Nguyên, tỉnh Nghệ An.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Ảnh hưởng của dịch nuôi chủng vi khuẩn lam Nostoc calcicola HN9-la đến sinh trưởng và năng suất giống lúa tám thơm thử nghiệm ở huyện Hưng Nguyên, tỉnh Nghệ An

Trường Đại học Vinh<br /> <br /> Tạp chí khoa học, Tập 46, Số 3A (2017), tr. 13-19<br /> <br /> ẢNH HƢỞNG CỦA DỊCH NUÔI CHỦNG VI KHUẨN LAM Nostoc calcicola<br /> HN9-1a ĐẾN SINH TRƢỞNG VÀ NĂNG SUẤT GIỐNG LÚA TÁM THƠM<br /> THỬ NGHIỆM Ở HUYỆN HƢNG NGUYÊN, TỈNH NGHỆ AN<br /> Nguyễn Đức Diện (1), Nguyễn Lê Ái Vĩnh (1)<br /> Nguyễn Đình San (2), Võ Hành (3)<br /> 1<br /> Viện Công nghệ Hóa Sinh - Môi trường, Trường Đại học Vinh<br /> 2<br /> Viện Sư phạm Tự nhiên, Trường Đại học Vinh<br /> 3<br /> Hội các ngành Sinh học tỉnh Nghệ An<br /> Ngày nhận bài 25/5/2017, ngày nhận đăng 15/10/2017<br /> Tóm tắt. Các nghiên cứu trƣớc đây cho thấy rằng loài vi khuẩn lam Nostoc<br /> calcicola Brébisson ex Bornet et Flahault (1886) không những có khả năng cố định<br /> nitơ phân tử mà còn tổng hợp nên một số chất kích thích sinh trƣởng thực vật. Bài báo<br /> này trình bày kết quả nghiên cứu về sự ảnh hƣởng của dịch nuôi chủng Nostoc<br /> calcicola HN9-1a đến sự sinh trƣởng và năng suất giống lúa Tám thơm thử nghiệm ở<br /> huyện Hƣng Nguyên, tỉnh Nghệ An. Việc phun dịch nuôi chủng Nostoc calcicola<br /> HN9-1a vào giai đoạn cây lúa bắt đầu đẻ nhánh và giai đoạn bắt đầu làm đòng đã giúp<br /> tăng diện tích lá, hàm lƣợng diệp lục, cƣờng độ quang hợp, đồng thời ảnh hƣởng tích<br /> cực đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa Tám thơm. Tỷ lệ gia tăng năng<br /> suất thực tế của lúa Tám thơm là 11,99%.<br /> <br /> 1. ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> Vi khuẩn lam (Cyanobacteria) là những vi sinh vật có khả năng quang hợp thải<br /> oxi, phân bố rộng rãi trong đất và nƣớc. Chúng đƣợc xem là những loài vi sinh vật có ích<br /> cho nông nghiệp bởi chúng góp phần tạo nên lớp mùn trên bề mặt đất và nhiều loài có<br /> khả năng cố định nitơ phân tử, bổ sung nguồn đạm cho cây trồng. Một số chi vi khuẩn<br /> lam bao gồm cả chi Nostoc đƣợc đánh giá là phát triển ƣu thế trong đất trồng lúa [4, 8].<br /> Các nghiên cứu trƣớc đây cho thấy loài vi khuẩn lam Nostoc calcicola Brébisson<br /> ex Bornet et Flahault (1886) không những có khả năng cố định nitơ phân tử [4] mà còn<br /> tổng hợp nên chất kích thích sinh trƣởng thực vật nhƣ indole 3-butyric acid (IBA), indole<br /> 3-acetic acid (IAA) [7]. Ở Việt Nam, một số nghiên cứu cho thấy loài Nostoc calcicola<br /> có ảnh hƣởng tích cực đến sự sinh trƣởng của cây lúa [5, 6].<br /> Đối với chủng vi khuẩn lam Nostoc calcicola HN9-1a, nghiên cứu trƣớc đây của<br /> chúng tôi đã cho thấy dịch chiết của nó có tác dụng tích cực lên giai đoạn sinh trƣởng và<br /> phát triển sinh dƣỡng của cây đậu tƣơng [1, 3]. Bài báo này giới thiệu kết quả nghiên cứu<br /> về ảnh hƣởng của dịch nuôi chủng Nostoc calcicola HN9-1a đến sự sinh trƣởng và năng<br /> suất của giống lúa Tám thơm thử nghiệm ở huyện Hƣng Nguyên, tỉnh Nghệ An.<br /> 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br /> 2.1. Vật liệu nghiên cứu<br /> Giống lúa Tám thơm canh tác trên vùng chuyên canh lúa ở huyện Hƣng Nguyên,<br /> tỉnh Nghệ An đƣợc cung cấp bởi Viện Nông nghiệp Việt Nam.<br /> Email: ducdien78@yahoo.com (N. Đ. Diện)<br /> <br /> 13<br /> <br /> N. Đ. Diện, N. L. Á. Vĩnh, N. Đ. San, V. Hành / Ảnh hưởng của dịch nuôi chủng vi khuẩn lam…<br /> <br /> Chủng vi khuẩn lam có tế bào dị hình HN9-1a đƣợc phân lập bởi nhóm nghiên<br /> cứu từ đất trồng lúa ở xã Hƣng Xá, huyện Hƣng Nguyên, tỉnh Nghệ An trong năm 2013;<br /> đƣợc định loại thuộc loài vi khuẩn lam Nostoc calcicola Brébisson ex Bornet et Flahault<br /> (1886) [8].<br /> 2.2. Phƣơng pháp tạo dịch nuôi vi khuẩn lam để phun cho lúa<br /> Dịch nuôi vi khuẩn lam bao gồm toàn bộ môi trƣờng lỏng và sinh khối chủng<br /> Nostoc calcicola HN9-1a nuôi trong môi trƣờng BG-11 không đạm. Quá trình tạo dịch<br /> nuôi đƣợc tóm tắt nhƣ sau: Đầu tiên, chủng vi khuẩn lam đƣợc nuôi trong 10 lít môi<br /> trƣờng BG-11 có đạm với tỷ lệ giống là 20%; sau 15 ngày, toàn bộ sinh khối đƣợc lọc và<br /> chuyển vào bình nuôi chứa 2 lít môi trƣờng BG-11 không đạm; sau 20 ngày tiếp theo,<br /> dịch nuôi vi khuẩn lam chuyển sang trạng thái đậm đặc với sinh khối đạt 2,5 gam khô/lít<br /> tƣơng đƣơng 25 - 40 g tƣơi/lít.<br /> 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ảnh hƣởng của dịch nuôi vi khuẩn lam lên một<br /> số chỉ tiêu sinh lý, sinh trƣởng và năng suất lúa<br /> 2.3.1. Bố trí thí nghiệm trên đồng ruộng<br /> Các thí nghiệm đƣợc triển khai trong vụ Đông Xuân năm 2016 trên đất chuyên<br /> canh lúa có cùng điều kiện thổ nhƣỡng ở xã Hƣng Long, huyện Hƣng Nguyên, tỉnh Nghệ<br /> An. Việc gieo trồng và chăm bón đƣợc thực hiện theo quy trình canh tác lúa với mật độ<br /> trồng 38 khóm/m2; chế độ phân bón cho 500 m2 gồm 200 kg phân chuồng, 10 kg NPK<br /> (8:10:3) và 2 kg urê.<br /> Các công thức thí nghiệm khác nhau về chế độ chăm bón nhƣ sau:<br /> - Công thức đối chứng: Diện tích 500 m2; chỉ chăm bón bình thƣờng theo chế độ<br /> nêu trên.<br /> - Công thức BG-11 không đạm: Diện tích 500 m2; ngoài việc chăm sóc theo chế<br /> độ nêu trên, môi trƣờng BG-11 không đạm đƣợc phun lên lá lúa sau khi cấy 15 ngày (lúa<br /> bắt đầu đẻ nhánh) và sau khi cấy 50 ngày (lúa bắt đầu làm đòng); 2 lít môi trƣờng BG-11<br /> không đạm pha loãng 10 lần (20 lít) đƣợc sử dụng cho mỗi lần phun.<br /> - Công thức Nostoc calcicola HN9-1a: Diện tích 500 m2; ngoài việc chăm sóc<br /> theo chế độ nêu trên, dịch nuôi Nostoc calcicola HN9-1a đƣợc phun lên lá lúa sau khi<br /> cấy 15 ngày và sau khi cấy 50 ngày; 2 lít dịch nuôi nêu trên pha loãng 10 lần (20 lít)<br /> đƣợc sử dụng cho mỗi lần phun.<br /> 2.3.2. Phương pháp thu thập và phân tích số liệu<br /> Trong mỗi công thức thí nghiệm, 10 khóm lúa đƣợc lấy ngẫu nhiên để thu thập số<br /> liệu. Các chỉ tiêu về diện tích lá, hàm lƣợng diệp lục, cƣờng độ quang hợp đƣợc phân tích<br /> vào giai đoạn lúa đẻ nhánh rộ (sau khi cấy 35 ngày). Bên cạnh đó, kích thƣớc lá đòng<br /> (giai đoạn lúa trƣớc trổ bông) và các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực tế sau<br /> thu hoạch cũng đƣợc đánh giá. Các chỉ tiêu trên đƣợc phân tích theo những phƣơng pháp<br /> hiện hành dùng trong nghiên cứu sinh lý thực vật [2].<br /> Các phép đo đƣợc lặp lại 3 lần cho mỗi chỉ tiêu nghiên cứu. Kết quả thể hiện<br /> trong các bảng là giá trị trung bình của các chỉ số đƣợc nghiên cứu. Mức độ sai khác của<br /> các giá trị trung bình đƣợc kiểm định bởi phân tích ANOVA ở mức α=0,05.<br /> <br /> 14<br /> <br /> Trường Đại học Vinh<br /> <br /> Tạp chí khoa học, Tập 46, Số 3A (2017), tr. 13-19<br /> <br /> 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU<br /> 3.1. Ảnh hƣởng của dịch nuôi Nostoc calcicola HN9-1a đến diện tích lá lúa<br /> Tám thơm<br /> Diện tích lá và chỉ số diện tích lá là điều kiện cần thiết để cây lúa tiếp thu năng<br /> lƣợng mặt trời, giúp cho quá trình quang hợp đƣợc tiến hành mạnh mẽ. Khi cây lúa đẻ<br /> nhánh rộ, chúng tôi tiến hành đo kích thƣớc 3 lá trên cùng (kí hiệu: lá 1, lá 2 và lá 3 theo<br /> thứ tự từ ngọn xuống), kết quả thu đƣợc thể hiện ở bảng 1.<br /> Bảng 1: Diện tích trung bình của lá lúa giai đoạn đẻ nhánh rộ<br /> Lá 1<br /> <br /> Lá 2<br /> <br /> Lá 3<br /> <br /> Công thức<br /> <br /> DT<br /> (cm2)<br /> <br /> %SS<br /> <br /> DT<br /> (cm2)<br /> <br /> %SS<br /> <br /> DT<br /> (cm2)<br /> <br /> %SS<br /> <br /> Đối chứng<br /> <br /> 27,80<br /> <br /> 100<br /> <br /> 21,97<br /> <br /> 100<br /> <br /> 18,95<br /> <br /> 100<br /> <br /> BG-11 không đạm<br /> <br /> 26,52<br /> <br /> 95,39<br /> <br /> 20,73<br /> <br /> 94,36<br /> <br /> 18,04<br /> <br /> 95,19<br /> <br /> Nostoc calcicola HN9-1a<br /> <br /> 40,54<br /> <br /> 145,82<br /> <br /> 30,04<br /> <br /> 136,73<br /> <br /> 26,01<br /> <br /> 137,25<br /> <br /> (Ghi chú: DT - diện tích; %SS - so sánh với công thức đối chứng theo tỷ lệ phần trăm)<br /> Kết quả ở bảng 1 cho thấy cây lúa Tám thơm đƣợc xử lý bởi dịch nuôi Nostoc<br /> calcicola HN 9-1a có diện tích lá rộng hơn so với đối chứng: Diện tích lá 1 đạt đƣợc là<br /> 40,54 cm2 (đối chứng 27,80 cm2), lá 2 đạt đƣợc là 30,04 cm2 (đối chứng 21,97 cm2), và<br /> lá 3 đạt đƣợc là 26,01 cm2 (đối chứng 18,95 cm2). Nhƣ vậy, dịch nuôi Nostoc calcicola<br /> HN9-1a đã làm tăng diện tích lá 1, lá 2 và lá 3 từ 36,73% đến 45,82% so với đối chứng;<br /> sai khác này có ý nghĩa thống kê ở mức α=0,05. Trái lại, công thức xử lý bằng môi<br /> trƣờng BG-11 không đạm có dấu hiệu ức chế phát triển lá khi chỉ số sinh trƣởng này luôn<br /> thấp hơn so với đối chứng, mặc dù những sai khác này chƣa thực sự rõ ràng.<br /> 3.2. Ảnh hƣởng của dịch nuôi Nostoc calcicola HN9-1a đến hàm lƣợng diệp<br /> lục trong lá lúa Tám thơm<br /> Kết quả phân tích hàm lƣợng diệp lục ở lá lúa Tám thơm trong giai đoạn đẻ<br /> nhánh rộ đƣợc trình bày ở bảng 2.<br /> Bảng 2: Hàm lượng diệp lục trung bình trong lá lúa ở giai đoạn đẻ nhánh rộ<br /> Công thức<br /> <br /> Diệp lục a<br /> mg/g<br /> %SS<br /> <br /> Diệp lục b<br /> mg/g<br /> %SS<br /> <br /> Diệp lục tổng số<br /> mg/g<br /> %SS<br /> <br /> Đối chứng<br /> <br /> 1,497<br /> <br /> 100<br /> <br /> 0,663<br /> <br /> 100<br /> <br /> 2,160<br /> <br /> 100<br /> <br /> BG-11 không đạm<br /> <br /> 1,402<br /> <br /> 93,71<br /> <br /> 0,624<br /> <br /> 94,05<br /> <br /> 2,026<br /> <br /> 93,78<br /> <br /> Nostoc calcicola HN9-1a<br /> <br /> 1,768<br /> <br /> 118<br /> <br /> 0,764<br /> <br /> 115<br /> <br /> 2,532<br /> <br /> 117<br /> <br /> (Ghi chú: %SS - So sánh với công thức đối chứng theo tỷ lệ phần trăm)<br /> <br /> 15<br /> <br /> N. Đ. Diện, N. L. Á. Vĩnh, N. Đ. San, V. Hành / Ảnh hưởng của dịch nuôi chủng vi khuẩn lam…<br /> <br /> Bảng 2 cho thấy dung dịch BG-11 không đạm đã làm giảm hàm lƣợng diệp lục,<br /> trong khi dịch nuôi Nostoc calcicola HN9-1a có tác dụng tốt đến sự tổng hợp sắc tố<br /> quang hợp trong lá lúa Tám thơm. Ở cây lúa đƣợc xử lý bởi dịch nuôi vi khuẩn lam, hàm<br /> lƣợng diệp lục a đạt 1,768 mg/g lá, cao hơn 18% so với đối chứng (1,497 mg/g lá); diệp<br /> lục b đạt 0,764 mg/g lá, cao hơn 15% so với đối chứng (0,663 mg/g lá); diệp lục tổng số<br /> (a+b) đạt 2,532 mg/g lá, cao hơn 17% so với đối chứng (2,160 mg/g lá). Những sai khác<br /> về hàm lƣợng diệp lục trong công thức xử lý bởi dịch nuôi vi khuẩn lam so với đối chứng<br /> là có ý nghĩa ở mức α=0,05.<br /> 3.3. Ảnh hƣởng của dịch nuôi Nostoc calcicola HN9-1a đến cƣờng độ quang<br /> hợp của cây lúa Tám thơm<br /> Quang hợp là quá trình cơ bản quyết định năng suất cây trồng, tổng số chất khô<br /> do quang hợp tạo ra chiếm 90 - 95% tổng số chất khô của thực vật. Các biện pháp canh<br /> tác đều nhằm mục đích tối ƣu hóa hoạt động của bộ máy quang hợp. Cƣờng độ quang<br /> hợp tăng dẫn đến năng suất tăng. Cƣờng độ quang hợp của cây lúa Tám thơm giai đoạn<br /> đẻ nhánh rộ đƣợc trình bày ở bảng 3.<br /> Bảng 3: Cường độ quang hợp trung bình của cây lúa ở giai đoạn đẻ nhánh rộ<br /> Công thức<br /> <br /> Cƣờng độ quang hợp<br /> IQH (mg CO2/g lá)<br /> <br /> %SS<br /> <br /> Đối chứng<br /> <br /> 0,683<br /> <br /> 100<br /> <br /> BG-11 không đạm<br /> <br /> 0,652<br /> <br /> 95,48<br /> <br /> Nostoc calcicola HN9-1a<br /> <br /> 0,964<br /> <br /> 141,14<br /> <br /> (Ghi chú: IQH - cƣờng độ quang hợp; %SS - so sánh với đối chứng theo tỷ lệ phần trăm)<br /> Kết quả ở bảng 3 cho thấy cây lúa đƣợc phun dịch nuôi Nostoc calcicola HN9-1a<br /> đạt cƣờng độ quang hợp cao nhất (0,964 mg CO2/g lá), tăng tới 41,14% so với đối chứng<br /> (0,683 mg CO2/g lá), trong khi chỉ số này ở công thức xử lý bằng môi trƣờng BG-11<br /> không đạm giảm 4,52% so với đối chứng. Phân tích ANOVA ở mức α=0,05 cho thấy sự<br /> sai khác có ý nghĩa về cƣờng độ quang hợp giữa các công thức thí nghiệm.<br /> 3.4. Ảnh hƣởng của dịch nuôi Nostoc calcicola HN9-1a đến kích thƣớc lá<br /> đòng của cây lúa Tám thơm giai đoạn trƣớc trổ bông<br /> Lá đòng là lá trẻ nhất (đƣợc tạo ra sau cùng) trên mỗi nhánh lúa, có vai trò quan<br /> trọng trong nuôi dƣỡng bông lúa. Kích thƣớc lá đòng lớn góp phần tăng khả năng thu<br /> nhận ánh sáng và quang hợp của cây. Kích thƣớc lá đòng trong các công thức thí nghiệm<br /> đƣợc thể hiện ở bảng 4.<br /> <br /> 16<br /> <br /> Trường Đại học Vinh<br /> <br /> Tạp chí khoa học, Tập 46, Số 3A (2017), tr. 13-19<br /> <br /> Bảng 4: Kích thước trung bình của lá đòng cây lúa giai đoạn trước trổ bông<br /> Chiều dài lá đòng<br /> Số đo (cm)<br /> %SS<br /> 33,10<br /> 100<br /> <br /> Công thức<br /> Đối chứng<br /> <br /> Chiều rộng lá đòng<br /> Số đo (cm)<br /> %SS<br /> 1,42<br /> 100<br /> <br /> BG-11 không đạm<br /> <br /> 31,92<br /> <br /> 96,43<br /> <br /> 1,36<br /> <br /> 95,77<br /> <br /> Nostoc calcicola HN9-1a<br /> <br /> 38,23<br /> <br /> 115,49<br /> <br /> 1,57<br /> <br /> 110,56<br /> <br /> (Ghi chú: %SS - so sánh với đối chứng theo tỷ lệ phần trăm)<br /> Cây lúa đƣợc phun bằng dịch nuôi Nostoc calcicola HN9-1a có chiều dài lá đòng<br /> đạt 38,23 cm, cao hơn 15,49% so với đối chứng (33,10 cm); chiều rộng lá đòng đạt 1,57<br /> cm, cao hơn 10,56% so với đối chứng (1,42 cm). Sai khác này có ý nghĩ về mặt thống kê<br /> ở mức tin cậy 95%. Trong khi đó, các cây lúa đƣợc phun bằng môi trƣờng BG-11 không<br /> đạm có kích thƣớc của lá đòng thấp hơn so với đối chứng nhƣng sai khác không có ý<br /> nghĩa, bởi chiều dài lá chỉ thấp hơn 3,57%, chiều rộng lá thấp hơn 4,22% so với đối<br /> chứng.<br /> 3.5. Ảnh hƣởng của dịch nuôi Nostoc calcicola HN9-1a đến năng suất lúa<br /> Tám thơm<br /> Năng suất lúa đƣợc quyết định bởi các yếu tố: số bông/m2, số hạt/bông, tỉ lệ hạt<br /> chắc và khối lƣợng của 1000 hạt. Các yếu tố này có sự liên quan mật thiết với nhau. Số<br /> bông/m2 phụ thuộc vào tỉ lệ đẻ nhánh và mật độ trồng. Khi cây đẻ nhánh mạnh thì số<br /> bông/m2 sẽ tăng. Khi số bông/m2 tăng quá cao thì bông sẽ bé đi, số hạt/bông giảm, tỷ lệ<br /> hạt chắc/bông cũng giảm. Tỷ lệ hạt chắc và trọng lƣợng hạt phụ thuộc vào số hạt/bông.<br /> Giá trị các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất lý thuyết và năng suất thực tế của các thí<br /> nghiệm đƣợc thể hiện ở bảng 5.<br /> Bảng 5: Các yếu tố cấu thành năng suất giống Tám thơm<br /> Công thức<br /> <br /> Mật độ<br /> Tổng số Số hạt P1000<br /> Số bông/ Dài<br /> NS LT NSTT<br /> khóm/<br /> hạt/<br /> chắc/ hạt<br /> (tạ/ha) (tạ/ha)<br /> khóm bông<br /> (g)<br /> m2<br /> bông<br /> bông<br /> <br /> Đối chứng<br /> <br /> 38<br /> <br /> 7,2<br /> <br /> 22,01<br /> <br /> 155<br /> <br /> 129<br /> <br /> 25,0<br /> <br /> 88,23<br /> <br /> 76,20<br /> <br /> BG-11 không đạm<br /> <br /> 38<br /> <br /> 7,2<br /> <br /> 21,55<br /> <br /> 150<br /> <br /> 126<br /> <br /> 24,9<br /> <br /> 85,83<br /> <br /> 70,67<br /> <br /> Nostoc calcicola<br /> HN9-1a<br /> <br /> 38<br /> <br /> 8,0<br /> <br /> 24,03<br /> <br /> 167<br /> <br /> 140<br /> <br /> 25,2 107,25 85,34<br /> <br /> (Ghi chú: P1000 - trọng lƣợng của 1000 hạt; NSLT - năng suất lý thuyết;<br /> NSTT - năng suất thực tế)<br /> Số liệu trong bảng 5 thể hiện rằng dịch nuôi Nostoc calcicola HN9-1a có tác dụng<br /> làm tăng các yếu tố cấu thành năng suất giống lúa Tám thơm. Số bông/khóm, chiều dài<br /> <br /> 17<br /> <br />

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản