Luận án tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu biện pháp tưới nước mặn kết hợp bón đạm và hỗ trợ dinh dưỡng để cải thiện sinh trưởng cây lúa trên đất nhiễm mặn

Chia sẻ: Co Ti Thanh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:185

Thêm vào BST

Báo xấu

72
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích cơ bản của luận án này là xác định giai đoạn cây lúa mẫn cảm nhất khi bị nhiễm mặn; Khảo sát ảnh hưởng của dinh dưỡng bổ sung cải thiện sinh trưởng cây lúa khi tưới mặn.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu biện pháp tưới nước mặn kết hợp bón đạm và hỗ trợ dinh dưỡng để cải thiện sinh trưởng cây lúa trên đất nhiễm mặn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ —o0o— NGUYỄN VĂN BO NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP TƯỚI NƯỚC MẶN KẾT HỢP BÓN ĐẠM VÀ HỖ TRỢ DINH DƯỠNG ĐỂ CẢI THIỆN SINH TRƯỞNG CÂY LÚA TRÊN ĐẤT NHIỄM MẶN LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH KHOA HỌC CÂY TRỒNG MÃ SỐ NGÀNH: 62 62 01 10 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ —o0o— NGUYỄN VĂN BO NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP TƯỚI NƯỚC MẶN KẾT HỢP BÓN ĐẠM VÀ HỖ TRỢ DINH DƯỠNG ĐỂ CẢI THIỆN SINH TRƯỞNG CÂY LÚA TRÊN ĐẤT NHIỄM MẶN LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH KHOA HỌC CÂY TRỒNG MÃ SỐ NGÀNH: 62 62 01 10 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. LÊ VĂN BÉ 2018
TRANG CẢM TẠ Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGs.Ts. Lê Văn Bé, Gs.Ts. Ngô Ngọc Hưng đã tận tình hướng dẫn, đóng góp ý kiến quý báu và hết lòng giúp đỡ để tôi hoàn thành luận án tốt nghiệp này. Chân thành cảm ơn Quý thầy cô giảng viên sau Đại học Trường Đại học Cần Thơ đã truyền đạt những kiến thức quý báu cho tôi trong thời gian học tại trường. Quý Thầy cô, các anh, chị và các em phòng thí nghiệm Bộ môn Khoa học Cây trồng, Bộ môn Sinh lý Sinh hóa, Bộ môn Khoa học đất, Khoa Nông nghiệp và SHƯD, Trường Đại học Cần Thơ đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành đề tài tốt nghiệp. Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Bạc Liêu, Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật tỉnh Bạc Liêu đã tạo điều kiện cho tôi học tập và nghiên cứu tại Trường Đại học Cần Thơ trong suốt quá trình đào tạo. Thân gởi lời cảm ơn đến các thành viên lớp Nghiên cứu sinh khóa 2011 cùng lời chúc sức khỏe và thành công trong cuộc sống. Cuối cùng, xin gởi lời tri ân sâu sắc nhất vì tất cả sự ủng hộ to lớn cả về vật chất lẫn tinh thần của bà xã Mai Thị Ngọc Hương cùng gia đình đã giúp tôi hoàn thành luận án tốt nghiệp. Kính dâng! Cha mẹ suốt đời gian khổ nuôi dạy con khôn lớn nên người. Nguyễn Văn Bo i
TÓM TẮT Đề tài "Nghiên cứu biện pháp tưới nước mặn kết hợp bón đạm và hỗ trợ dinh dưỡng để cải thiện sinh trưởng cây lúa trên đất nhiễm mặn" được thực hiện nhằm (i) Xác định giai đoạn cây lúa mẫn cảm nhất khi bị nhiễm mặn; (ii) Khảo sát ảnh hưởng của dinh dưỡng bổ sung cải thiện sinh trưởng cây lúa khi tưới mặn. Đề tài đã thực hiện 5 thí nghiệm (2 thí nghiệm trong nhà lưới, 3 thí nghiệm ngoài đồng) trong thời gian từ tháng 02/2014 đến tháng 9/2016. Thí nghiệm 1 nghiên cứu ảnh hưởng của các giai đoạn tưới mặn được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên gồm 4 giống lúa (chuẩn kháng Pokkali, chuẩn nhiễm IR 28, OM 5451 và IR 50404) kết hợp với 4 giai đoạn tưới mặn (không tưới mặn, 10-20 ngày sau khi sạ (NSKS), 45-60 NSKS, 10- 20 và 45-60 NSKS) với 5 lần lặp lại, sử dụng nước tưới có độ mặn 4‰. Thí nghiệm 2 nghiên cứu ảnh hưởng của KNO3, CaO, n- Triacontanol, Brassinolide và Humate kali đến sinh trưởng và năng suất lúa nhà lưới trong điều kiện tưới mặn 4‰ NaCl vào giai đoạn 10- 20 ngày sau khi sạ được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên 1 nhân tố gồm 9 nghiệm thức (NT) với 4 lần lặp lại: NT1 (đối chứng), NT2 (phun KNO3, 10 g/lít nước), NT3 (Bón Humate kali 60%, 50 kg/ha), NT4 (bón lót CaO 1 tấn/ha), NT5 (Phun n-Triacontanol, 0,825 ppm), NT6 (Phun n-Triacontanol gấp đôi, 1,65 ppm), NT7 (kết hợp bón Humate kali 60% và phun Triacontanol gấp đôi), NT8 (kết hợp bón CaO và phun Triacontanol gấp đôi), NT9 (Phun Brassinolide, 1,6 g/lít). Thí nghiệm 3 nghiên cứu ảnh hưởng của KNO3, CaO, n- Triacontanol, Brassinolide và Humate kali đến sinh trưởng và năng suất lúa tưới mặn 4‰ NaCl trong điều kiện ngoài đồng tại huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng được bố trí theo kiểu khối hoàn toàn ngẫu nhiên 1 nhân tố gồm 7 nghiệm thức (NT) với 3 lần lặp lại: NT1 (đối chứng), NT2 (phun KNO3, 10 g/lít nước), NT3 (Bón Humate kali 60%, 50 kg/ha), NT4 (bón lót CaO 1 tấn/ha), NT5 (Phun n-Triacontanol, 0,825 ppm), NT6 (kết hợp bón CaO và phun Triacontanol gấp đôi), NT7 (Phun Brassinolide, 1,6 g/lít). Thí nghiệm 4 nghiên cứu ảnh hưởng của KNO3, CaO, n- Triacontanol, Brassinolide và Humate kali đến sinh trưởng và năng suất lúa trên đất nhiễm mặn tại huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang được bố trí theo kiểu khối hoàn toàn ngẫu nhiên 1 nhân tố gồm 9 nghiệm thức (NT) với 4 lần lặp lại: NT1 (đối chứng), NT2 (phun KNO3, 10 g/lít nước), NT3 (Phun n- Triacontanol, 0,825 ppm), NT 4 (phun Brassinolide, 1,6g/lít nước), NT5 (bón lót CaO 1 tấn/ha), NT6 (kết hợp bón CaO và phun KNO3), NT7 (kết hợp bón ii
CaO và phun Brassinolide), NT8 (kết hợp bón CaO, phun KNO3 và Brassinolide), NT9 (bón Humate kali, liều lượng 50 kg/ha). Đối với thí nghiệm 5 về liều lượng phân đạm và các chế độ tưới bố trí theo kiểu lô phụ gồm 3 cách quản lý nước (đất khô sau đó tưới ngập 5 cm, đất “nứt chân chim” (ẩm độ đất 60%) và sau đó tưới ngập 5 cm, đất ngập sâu 5 cm) kết hợp với 3 mức bón đạm (0N, 80N và 120N) với 4 lần lặp lại. Kết quả nghiên cứu cho thấy: (i) việc tưới mặn có ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất của bốn giống lúa khảo sát. Trong đó, nghiệm thức tưới mặn vào giai đoạn 45-60 NSKC đạt được chiều cao, số chồi, các thành phần năng suất và năng suất tốt hơn so với tưới ở giai đoạn 10-20 NSKC hoặc 10-20 và 45-60 NSKC. Ngoài ra, giống lúa OM 5451 duy trì tốt sinh trưởng và đạt được năng suất cao hơn chứng tỏ chống chịu mặn tốt; (ii) phun KNO3, bón CaO, phun n-Triacontanol, bón CaO kết hợp phun n-Triacontanol, cải thiện tốt chiều cao cây, số chồi, số bông/m2, số hạt chắc/bông đồng thời làm tăng năng suất lúa trong điều kiện nhà lưới và ngoài đồng đối với đất nhiễm mặn tại huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng; (iii) phun KNO3, phun n-Triacontanol, bón CaO kết hợp phun KNO3, bón CaO kết hợp phun Brassinolide, bón CaO kết hợp phun KNO3 và Brassinolide, bón Humate kali cải thiện tốt số bông/m2, số hạt chắc/bông đồng thời làm tăng năng suất lúa trong điều kiện tưới nước mặn đối với đất nhiễm mặn tại huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang. Sử dụng các chất dạng bón hoặc phun tăng cường tích lũy proline trong cây lúa ở giai đoạn sinh trưởng 20, 50 và 65 ngày sau khi sạ; (iv) Bón phân N với liều lượng từ 80-120 kg/ha cải thiện tốt số bông/m2, số hạt chắc/bông, trọng lượng 1.000 hạt và năng suất lúa trong điều kiện tưới mặn. Các biện pháp tưới nước chỉ ảnh hưởng lên số bông/m2, số hạt chắc/bông nhưng không ảnh hưởng đến năng suất lúa. Cần nghiên cứu tiếp tục việc bổ sung các chất dinh dưỡng cải thiện khả năng chịu mặn cho lúa theo từng vùng đất nhiễm mặn khác nhau. Từ khoá: đất nhiễm mặn, giống lúa chịu mặn, giai đoạn tưới nước mặn. iii
ABSTRACT The thesis "The study of the method of salt-water irrigation combined with nitrogen fertilization and nutritional support to improve rice growth on salt - affected soils" was conducted to (i) To Determine the most susceptible stage of the rice plant when salinized; (ii) examine effects of supplemented nutrition on rice growth when salinization. The thesis conducted 5 experiments (2 experiments in net house, 3 experiments in the field) in the period from February, 2014 to September, 2016. Experiment 1, which investigated the effect of saline drench stages, was in a completely randomized design including four rice varieties (Pokkali resistance, IR 28, OM 5451 and IR 50404) combined with four saline drench stages (no saline drench, 10-20 days after sowing (das), 45-60 das, 10-20 and 45-60 das) with 5 replications, using drenching water with salinity of 4‰. Experiment 2, which investigated the effects of KNO3, CaO, n- Triacontanol, Brassinolide and Potassium Humate on growth and yield of net- house rice in the saline drench of 4 ‰ NaCl in the period of 10-20 days after sowing, was in a completely randomized design including 1 factor with 9 treatments (NT) and 4 replications: NT 1 (control), NT2 (KNO3 spray, 10 g/liter of water), NT3 (60% potassium fertilizer, 50 kg ha-1), NT4 (n- Triacontanol spray, 0.825 ppm), NT6 (n-Triacontanol spray doublely, 1.65 ppm), NT7 (combined with 60% potassium humate and spray Triacontanol doublely, NT8 (combined with CaO and Triacontanol spray doublely), NT9 (Brassinolide spray, 1.6 g/liter). Experiment 3, which studied the effects of KNO3, CaO, n-Triacontanol, Brassinolide and Potassium Humate on growth and yield of rice drenched with 4‰ NaCl in field conditions in Long Phu district, Soc Trang province, was in a completely randomized design including 1 factor with 7 treatments (NT) and 3 replications: NT1 (control), NT2 (KNO3 spray, 10 g/liter of water), NT3 (60% potassium fertilizer, 50 kg ha-1), NT4 (n-triacontanol spray, 0.825 ppm), NT6 (combination of CaO and n-Triacontanol spray doublely), NT7 (brassinolide spray, 1.6 g/liter). Experiment 4, which studied the effects of KNO3, CaO, n-Triacontanol, Brassinolide and Potassium Humate on growth and yield of rice on salt- effected soils in Long My district, Hau Giang province, was in a completely randomized block design including 1 factor with 9 treatments (NT) and 4 replications: NT1 (control), NT2 (KNO3 spray, 10 g/liter of water), NT3 (n- Triacontanol spray, 0.825 ppm), NT4 (Brassinolide spray, 1.6 g/liter of water), iv
NT5 (basal fertilizing with 1 ton of CaO), NT6 (combination of CaO and KNO3 spray), NT7 (combination of CaO and Brassinolide), NT8 (combination of CaO, KNO3 and Brassinolide spray), NT9 (Humate Kali fertilization, 50 kg/ha). Experiment 5 was about the effects of nitrogen fertilizer dosage and irrigation regimes in Split plot design including 3 ways of water management (soil is dry then flooded 5 cm, soil is "cracking" (60% moisture) and then flooded 5 cm, soil flooded continously 5 cm) combined with 3 nitrogen levels (0N, 80N and 120N) with 4 replications. The results showed that: (i) salinization affects the growth and yield of the four rice varieties surveyed. In particular, the treatment of saline drench in the stage 45-60 das achieved higher height, shoots, yield components and yields than those of 10-20 das or 10-20 and 45-60 das. In addition, OM 5451 variety maintained good growth and achieved higher yields indicating good resistance to salinity; (ii) spraying KNO3, applying CaO, spraying n- Triacontanol, applying CaO in combination with n-Triacontanol improved plant height, number of shoots, the number of panicle per m2, the number of filled grains per panicle and increase rice yield under net-house and field conditions for salt-effected soils in Long Phu district, Soc Trang province; (iii) KNO3 spraying, n-Triacontanol spraying, CaO application combined with KNO3 spraying, CaO application combined with Brassinolide spray, CaO application combined with KNO3 and Brassinolide spraying, potassium humate application improved the number of panicle per m2 and the number of filled grains per panicle, at the same time, it increases the productivity of rice under saline drench conditions in salt-effected soils in Long My district, Hau Giang province. Usage of nutrients in broadcasting form or spraying for proline accumulation in rice at 20, 50 and 65 days after sowing; (iv) Applying fertilizer N at a rate of 80, 120 kg ha-1 significantly improved the number of panicle per m2, the number of filled grains per panicle, 1,000 grain weight and rice yield under saline drench conditions. The drench regimes only affect the number of panicle per m2, the number of filled grains per panicle but not affect rice yield. Further study on the addition of nutrients to improve salinity tolerance for rice under different salt affected soil zones should be continued. Keywords: Salt-effected soils, salinity tolerant rice, saline drench stage v
vi
MỤC LỤC Nội dung Trang Lời cảm tạ ........................................................................................................ i Tóm tắt.............................................................................................................ii Summary ......................................................................................................... iv Lời cam đoan .................................................................................................. vi Mục lục ...........................................................................................................vii Danh sách bảng .............................................................................................. xiv Danh sách hình ............................................................................................... xvii Chữ viết tắt.................................................................................................... xviii CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU .............................................................................. 1 CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ........................................................... 4 2.1 Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu .......................................................... 4 2.1.1 Ảnh hưởng của các giai đoạn nhiễm mặn đối với cây lúa ........................ 4 2.1.2 Ảnh hưởng của mặn đối với các đặc tính sinh trưởng và phát triển của cây lúa .................................................................................. 5 2.1.2.1 Ảnh hưởng của mặn đối với chiều cao cây lúa ..................................... 5 2.1.2.2 Mặn ảnh hưởng lên khả năng đẻ nhánh ................................................ 5 2.1.2.3 Mặn ảnh hưởng đến chiều dài bông lúa ................................................ 6 2.1.2.4 Số hạt chắc trên bông và tỷ lệ hạt chắc ................................................. 6 2.1.2.5 Ảnh hưởng của mặn đối với trọng lượng hạt ........................................ 6 2.1.2.6 Năng suất lúa trong điều kiện nhiễm mặn ............................................ 6 2.1.2.7 Hình thái bông lúa dưới ảnh hưởng của mặn ........................................ 7 2.1.2.8 Ảnh hưởng của mặn đến sự gia tăng số hạt lép trên bông ..................... 8 2.1.3 Khả năng chống chịu mặn của cây lúa ................................................... 10 2.1.3.1 Khả năng hấp thu và loại trừ Na+ của cây lúa ............................................... 10 2.1.3.2 Vai trò của tỷ lệ K+/Na+ đối với khả năng chịu mặn ở cây lúa .................... 13 2.1.3.3 Vai trò của proline đối với khả năng chịu mặn .................................... 14 vii
2.1.3.4 Chức năng của suberin trong rễ lúa đối với khả năng chịu mặn .................. 17 2.1.4 Bất lợi của mặn đối với sự đóng mở khí khẩu và quang hợp .................. 19 2.1.4.1 Mặn ảnh hưởng đến sự đóng mở khí khẩu .......................................... 19 2.1.4.2 Mặn ảnh hưởng đến quá trình quang hợp ............................................ 20 2.1.4.3 Ảnh hưởng của mặn lên hàm lượng diệp lục tố ................................... 22 2.1.4.4 Sự phát triển của mô khí và vòng casparian ........................................ 24 2.1.5 Quá trình cây lúa hấp thu dưỡng chất trong điều kiện mặn ..........................25 2.2 Cơ sở thực tiễn của vấn đề nghiên cứu ...................................................... 27 2.2.1 Đặc điểm tự nhiên của huyện Long Mỹ ................................................. 27 2.2.1.1 Vị trí địa lý ......................................................................................... 27 2.2.1.2 Điều kiện khí hậu ................................................................................ 28 2.2.1.3 Đặc tính đất đai và tình hình xâm nhập mặn ....................................... 28 2.2.2 Đặc điểm tự nhiên của huyện Long Phú ................................................. 29 2.2.2.1 Vị trí địa lý ......................................................................................... 29 2.2.2.2 Điều kiện khí hậu ................................................................................ 30 2.2.2.3 Đặc tính đất đai và tình hình xâm nhập mặn ....................................... 30 2.2.3 Biện pháp quản lý nước trên đất nhiễm mặn .......................................... 31 2.2.3.1 Sử dụng nước lợ tưới cho lúa .............................................................. 31 2.2.3.2 Hiệu quả quản lý nước tưới trên ruộng lúa .......................................... 32 2.2.3.3 Ảnh hưởng của quản lý nước đối với sự mất nước tưới trên ruộng lúa ................................................................................................. 32 2.2.4 Hiệu quả sử dụng phân N trong điều kiện quản lý nước ruộng ............... 33 2.2.5 Một số kết quả nghiên cứu về vai trò của Ca2+, K+, Brassinolides (BRs), n-Triacontanol và Humate kali đối với khả năng chịu mặn của cây lúa............ 34 2.2.5.1 Vai trò của Ca2+ .................................................................................. 34 2.2.5.2 Vai trò của K+ .................................................................................................................................... 35 2.2.5.3 Vai trò của brassinolides (BRs)........................................................... 36 2.2.5.4 Vai trò của n-Triacontanol .................................................................. 37 2.2.5.5 Vai trò của Humate kali (KH) ............................................................. 38 2.2.6 Một số kết quả chọn tạo giống chịu mặn ................................................ 39 viii
CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............................................. 41 3.1 Cơ sở lý thuyết của luận án ....................................................................... 41 3.2 Vật liệu thí nghiệm ................................................................................... 42 3.2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu .......................................................... 42 3.2.1.1 Thời gian ............................................................................................. 42 3.2.1.2 Địa điểm nghiên cứu ............................................................................ 42 3.2.2 Vật liệu thí nghiệm ................................................................................. 42 3.2.2.1 Vật liệu ................................................................................................ 42 3.2.2.2 Dụng cụ ............................................................................................... 44 3.3 Phương pháp thí nghiệm ............................................................................ 44 3.2.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của các giai đoạn tưới mặn đến sinh trưởng và năng suất của 4 giống lúa trong điều kiện nhà lưới ...................................... 44 3.2.1.1 Bố trí thí nghiệm .................................................................................. 44 3.2.1.2 Liều lượng phân bón ............................................................................ 45 3.2.1.3 Chỉ tiêu theo dõi .................................................................................. 45 3.2.1.4 Phương pháp phân tích ........................................................................ 46 3.2.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của Canxi oxít (CaO), KNO3, n-Triacontanol, Brassinolide và Humate kali đến sinh trưởng và năng suất lúa nhà lưới trong điều kiện tưới mặn 4‰ NaCl vào giai đoạn 10- 20 ngày sau khi sạ .......................48 3.2.2.1 Bố trí thí nghiệm .................................................................................. 48 3.2.2.2 Chỉ tiêu theo dõi .................................................................................. 50 3.2.3 Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của Canxi oxít (CaO), KNO3, n-Triacontanol, Brassinolide và Humate kali đến sinh trưởng và năng suất lúa tưới mặn 4‰ NaCl trong điều kiện ngoài đồng tại huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng .............. 50 3.2.3.1 Bố trí thí nghiệm .................................................................................. 50 3.2.3.2 Chỉ tiêu theo dõi .................................................................................. 51 3.2.4 Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của Canxi oxít (CaO), KNO3, n-Triacontanol, Brassinolide và Humate kali đến sinh trưởng và năng suất lúa trên đất xâm nhập mặn tại huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang ................................................ 53 3.2.4.1 Bố trí thí nghiệm ................................................................................. 53 3.2.4.2 Kỹ thuật canh tác ................................................................................. 54 ix
3.2.4.3 Chỉ tiêu theo dõi ........................................................................ 55 3.2.5 Thí nghiệm 5: Ảnh hưởng của liều lượng và cách bón đạm lên sinh trưởng và năng suất lúa trên đất xâm nhập mặn tại huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang ................................................................................................ 56 3.2.5.1 Bố trí thí nghiệm .................................................................................. 56 3.2.5.2 Chỉ tiêu theo dõi .................................................................................. 57 3.2.6 Phương pháp xử lý số liệu ...................................................................... 57 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 58 4.1 Ảnh hưởng của các giai đoạn tưới mặn đến sinh trưởng và năng suất của 4 giống lúa trong điều kiện nhà lưới ........................................... 58 4.1.1 Ảnh hưởng của tưới mặn đối với độ dẫn điện (ECe) và pH đất trong chậu thí nghiệm ............................................................................................... 58 4.1.1.1 Độ dẫn điện (ECe) trong đất qua các giai đoạn tưới mặn ..................... 58 4.1.1.2 Diễn biến pH đất qua các giai đoạn tưới mặn ....................................... 59 4.1.1.3 Hàm lượng Natri hòa tan trong dung dịch đất...................................... 60 4.1.1.4 Trị số ESP qua các giai đoạn tưới mặn................................................. 61 4.1.2 Ảnh hưởng của quá trình tưới mặn lên đặc tính nông học cây lúa qua các giai đoạn sinh trưởng .......................................................................... 61 4.1.2.1 Ảnh hưởng của mặn đối với chiều cao cây lúa .................................... 61 4.1.2.2 Số chồi lúa dưới điều kiện nhiễm mặn ................................................. 63 4.1.2.3 Chiều dài lá cờ ..................................................................................... 64 4.1.2.4 Chiều dài bông lúa ............................................................................... 65 4.1.3 Sự nhiễm mặn ảnh hưởng lên các thành phần năng suất và năng suất lúa ................................................................................................... 65 4.1.3.1 Số bông/chậu ...................................................................................... 65 4.1.3.2 Số hạt chắc/bông ................................................................................. 66 4.1.3.3. Tỷ lệ hạt chắc ...................................................................................... 67 4.1.3.4. Trọng lượng 1.000 hạt ....................................................................... 67 4.1.3.5 Khối lượng hạt trên chậu .................................................................... 68 4.1.4 Đánh giá khả năng chịu mặn của cây lúa ............................................... 69 4.1.4.1 Quá trình tích lũy proline trong cây lúa bị sốc mặn ...................................... 69 x
4.1.4.2 Sự hình thành suberin trong rễ lúa ...................................................... 71 4.2 Ảnh hưởng của Canxi oxít (CaO), KNO3, n-Triacontanol, , Brassinolide và Humate kali đến sinh trưởng và năng suất lúa nhà lưới trong điều kiện tưới mặn 4‰ NaCl vào giai đoạn 10- 20 ngày sau khi sạ.................................... 74 4.2.1 Diễn biến ECe của đất ............................................................................ 74 4.2.2 Diễn biến pH của đất qua các giai đoạn thí nghiệm................................. 75 4.2.3 Chiều cao cây lúa .................................................................................. 76 4.2.4 Số chồi lúa ............................................................................................. 78 4.2.5 Thành phần năng suất và năng suất lúa ................................................... 79 4.2.5.1 Số bông/chậu ...................................................................................... 79 4.2.5.2 Số hạt chắc/bông ................................................................................. 79 4.2.5.3 Tỷ lệ hạt chắc ...................................................................................... 80 4.2.5.4 Trọng lượng 1.000 hạt ........................................................................ 80 4.2.5.5 Khối lượng hạt .................................................................................... 81 4.2.6 Sự tích lũy proline sau giai đoạn tưới mặn ............................................. 81 4.3 Ảnh hưởng của Canxi oxít (CaO), KNO3, n-Triacontanol, Brassinolide và Humate Kali đến sinh trưởng và năng suất lúa tưới mặn 4‰ NaCl trong điều kiện ngoài đồng tại huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng ................................. 83 4.3.1 Diễn biến độ dẫn điện (ECe) của đất....................................................... 83 4.3.2 Diễn biến pH trong đất ........................................................................... 84 4. 3.3 Các chỉ tiêu nông học trong điều kiện nhiễm mặn .................................. 85 4.3.3.1 Chiều cao cây lúa ................................................................................ 85 4.3.3.2 Số chồi lúa .......................................................................................... 86 4.3.4 Thành phần năng suất và năng suất lúa ................................................... 87 4.3.4.1 Số bông/m2 ......................................................................................... 87 4.3.4.2 Số hạt chắc/bông ................................................................................. 88 4.3.4.3 Trọng lượng 1.000 hạt ....................................................................... 89 4.3.4.4 Năng suất thực tế ................................................................................ 89 4.3.5 Ảnh hưởng của mặn đến quá trình tích lũy proline trong cây lúa ..................90 xi
4.4 Ảnh hưởng của Canxi oxít (CaO), KNO3, n-Triacontanol, Brassinolide và Humate kali đến sinh trưởng và năng suất lúa trên đất nhiễm mặn tại huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang ................................................................ 92 4.4.1 Diễn biến lượng mưa trong thời gian làm thí nghiệm ............................. 92 4.4.1.1 Diễn biến lượng mưa qua các tháng .................................................... 92 4.4.1.2 Diễn biến lượng mưa qua các ngày trong tháng 6 ............................... 93 4.4.2 Sự biến động của giá trị pH, EC nước trong ruộng thí nghiệm ............... 93 4.4.3 Các đặc tính hoá học đất ở ruộng thí nghiệm............................................. 94 4.4.3.1 Các đặc tính hoá học đất tại các thời điểm quan sát ............................. 94 4.4.3.2 Các đặc tính hoá học đất cuối vụ ......................................................... 96 4.4.4 Ảnh hưởng của các hợp chất lên đặc tính nông học của cây lúa dưới điều kiện tưới mặn ............................................................... 97 4.4.4.1 Chiều cao cây lúa ................................................................................ 97 4.4.4.2 Số chồi lúa ........................................................................................... 99 4.4.5 Ảnh hưởng của các hợp chất lên các thành phần năng suất và năng suất lúa ................................................................................................. 102 4.4.5.1 Số bông/m2 ......................................................................................... 102 4.4.5.2 Số hạt chắc/bông................................................................................. 103 4.4.5.3 Trọng lượng 1.000 hạt ........................................................................ 102 4.4.5.4 Năng suất lý thuyết ............................................................................. 104 4.4.5.5 Năng suất thực tế ............................................................................... 104 4.4.6 Chỉ số thu hoạch (HI) ........................................................................... 105 4.4.7 Ảnh hưởng của các hợp chất đến sự tích lũy proline trong cây lúa ......................................................................................... 106 4.5 Ảnh hưởng của liều lượng phân đạm và chế độ tưới lên sinh trưởng và năng suất lúa trên đất nhiễm mặn tại huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang ...................................................................................... 108 4.5.1 Sự biến động của pH, EC nước trong thí nghiệm .................................. 108 4.5.2 Sự biến động của pH, ECe đất trong thí nghiệm ................................... 109 4.5.2.1 Độ sâu 0-20 cm .................................................................................. 109 4.5.2.2 Độ sâu 20-40 cm ................................................................................ 110 xii
4.5.3 Ảnh hưởng của các liều lượng phân đạm và chế độ tưới lên sự sinh trưởng của cây lúa .......................................................................................... 110 4.5.3.1 Chiều cao cây .................................................................................... 110 4.5.3.2 Số chồi .............................................................................................. 112 4.5.3.3 Chiều dài lá cờ ................................................................................... 114 4.5.3.4 Chiều dài bông lúa ............................................................................. 115 4.5.4 Ảnh hưởng của các nhân tố thí nghiệm lên năng suất và thành phần năng suất của cây lúa ................................................................... 116 4.5.4.1 Số bông/m2 .......................................................................................................................................... 117 4.5.4.2 Số hạt chắc trên bông ......................................................................... 118 4.5.4.3 Tỷ lệ hạt chắc .................................................................................... 119 4.5.4.4 Trọng lượng 1.000 hạt ....................................................................... 119 4.5.4.5 Năng suất ........................................................................................... 120 4.5.4.6 Chỉ số thu hoạch (HI) ........................................................................ 121 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ..................................................... 123 5.1 Kết luận .................................................................................................... 123 5.2 Đề xuất ..................................................................................................... 123 DANH MỤC LIỆT KÊ CÁC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ ................................ 124 TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 125 xiii
DANH SÁCH BẢNG Bảng Tựa bảng Trang Đặc tính hoá lý đất tầng mặt (0 - 20 cm) của đất thí nghiệm 3.1 42 lấy tại xã Vĩnh Viễn A, huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang Đặc tính hoá lý đất tầng mặt (0 - 20 cm) của đất thí nghiệm 3.2 43 lấy tại xã Phú Hữu, huyện Long Phú, tỉnh Sóc Trăng 3.3 Bố trí các nghiệm thức trong nhà lưới 44 3.4 Lượng phân bón để tưới cho mỗi chậu 45 3.5 Các chỉ tiêu phân tích và phương pháp phân tích 47 3.6 Đường chuẩn sử dụng trong phân tích proline 47 3.7 Các nghiệm thức trong thí nghiệm nhà lưới 49 3.8 Các nghiệm thức trong thí nghiệm ngoài đồng 50 3.9 Các nghiệm thức trong thí nghiệm 53 3.10 Mô tả các nghiệm thức trong thí nghiệm 56 Độ dẫn điện (mS/cm) của đất qua các giai đoạn tưới mặn 4.1 58 trong điều kiện nhà lưới 4.2 Giá trị pH đất qua các giai đoạn tưới mặn 59 Diễn biến chiều cao cây (cm) của 4 giống lúa theo 4 thời 4.3 62 điểm tưới mặn trong điều kiện nhà lưới Diễn biến số chồi lúa của 4 giống lúa theo các giai đoạn tưới 4.4 63 mặn trong điều kiện nhà lưới Chiều dài lá cờ và dài bông lúa (cm) của 4 giống lúa theo 4.5 64 các giai đoạn tưới mặn trong điều kiện nhà lưới Thành phần năng suất và năng suất hạt của 4 giống lúa theo 4.6 66 4 giai đoạn tưới mặn trong điều kiện nhà lưới 4.7 Nồng độ proline (µmol/g DW) trong cây lúa vào giai đoạn 70 xiv
20, 50 và 65 ngày sau khi sạ Giá trị ECe đất (mS/cm) qua các giai đoạn sinh trưởng của 4.8 75 cây lúa 4.9 Giá trị pH đất qua các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa 76 4.10 Chiều cao (cm) cây lúa qua các giai đoạn sinh trưởng 77 4.11 Số chồi/chậu qua các giai đoạn sinh trưởng 78 4.12 Thành phần năng suất và năng suất lúa 80 4.13 Giá trị ECe (mS/cm) đất qua các giai đoạn sinh trưởng của lúa 84 4.14 Giá trị pH đất qua các giai đoạn sinh trưởng của lúa 85 4.15 Chiều cao (cm) cây lúa qua các giai đoạn sinh trưởng 86 4.16 Số chồi lúa trên m2 ở các thời điểm sinh trưởng của cây lúa 87 Các thành phần năng suất và năng suất của các nghiệm thức 4.17 88 thí nghiệm 4.18 Giá trị pH, EC của nước trong ruộng tại các thời điểm quan sát 93 Giá trị pH, ECe đất ở độ sâu 0-20 cm của nghiệm thức đối 4.19 95 chứng tại các thời điểm quan sát Một số đặc tính hóa học đất cuối vụ ở độ sâu 0-20 cm của 4.20 96 các nghiệm thức trong thí nghiệm 4.21 Chiều cao cây lúa (cm) ở các thời điểm sinh trưởng và phát triển 98 Số chồi/bông lúa trên m2 ở các thời điểm sinh trưởng và phát 4.22 100 triển của cây lúa 4.23 Các thành phần năng suất và năng suất lúa của các nghiệm thức 102 4.24 Chỉ số thu hoạch (HI) lúa của các nghiệm thức thí nghiệm 105 Nồng độ proline (µmol/g DW) trong cây lúa vào giai đoạn 4.25 106 20, 45 và 65 ngày sau khi sạ xv
4.26 Một số đặc tính hóa học đất thí nghiệm ở độ sâu 0-20 cm 109 4.27 Một số đặc tính hóa học đất thí nghiệm ở độ sâu 20-40 cm 110 Chiều cao cây lúa ở các nghiệm thức thí nghiệm qua các giai 4.28 111 đoạn sinh trưởng và phát triển 4.29 Số chồi/m2 của các nghiệm thức thí nghiệm qua các giai đoạn 113 Chiều dài lá cờ (cm) của 3 liều lượng phân đạm theo các chế 4.30 115 độ tưới Chiều dài bông (cm) của 3 liều lượng phân đạm theo các chế 4.31 115 độ tưới 4.32 Thành phần năng suất và năng suất lúa của các nghiệm thức 116 4.33 Số bông/m2 của 3 liều lượng phân đạm theo các chế độ tưới 117 Số hạt chắc/bông của 3 liều lượng phân đạm theo các chế 4.34 118 độ tưới Trọng lượng 1.000 hạt (g) của 3 liều lượng phân đạm theo 4.35 119 các chế độ tưới Năng suất thực tế (tấn/ha) của 3 liều lượng phân đạm theo 4.36 120 các chế độ tưới 4.37 Chỉ số thu hoạch của lúa trong thí nghiệm 122 xvi
DANH SÁCH HÌNH Hình Tựa hình Trang Gié lúa bất thụ do ảnh hưởng của mặn vào giai đoạn sinh 2.1 7 sản (Singh, 2006) Nồng độ proline tập trung trong lá đòng của 3 giống lúa lúc 2.2 16 trổ bông (Moradi and Ismail, 2007) Con đường sinh tổng hợp proline (Delauney and Verma, 2.3 17 1993) Ảnh hưởng của NaCl lên hàm lượng diệp lục tố và 2.4 24 carotenoid (Amirjani, 2010) Sơ đồ bố trí thí nghiệm nhà lưới tại Bộ môn Khoa học đất, 3.1 49 Khoa Nông nghiệp và SHƯD, Trường Đại học Cần Thơ Sơ đồ bố trí thí nghiệm ngoài đồng tại xã Phú Hữu, huyện 3.2 51 Long Phú, tỉnh Sóc Trăng Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4 tại xã Vĩnh Viễn A, huyện Long 3.3 54 Mỹ, tỉnh Hậu Giang Sơ đồ bố trí thí nghiệm 5 tại xã Vĩnh Viễn A, huyện Long 3.4 57 Mỹ, tỉnh Hậu Giang 4.1 Hàm lượng Natri hòa tan trong dung dịch đất 60 4.2 Diễn biến ESP qua các giai đoạn tưới mặn 61 Mối tương quan giữa khối lượng hạt/chậu và độ dẫn diện 4.3 68 (ECe) trong đất Lớp suberin ở nội bì rễ phát huỳnh quang màu vàng xanh 4.4 72 của các giống lúa vào giai đoạn 25 ngày sau khi sạ Lớp suberin ở ngoại bì rễ phát huỳnh quang màu vàng xanh 4.5 73 của các giống lúa vào giai đoạn 25 ngày sau khi sạ 4.6 Biểu đồ tích lũy proline của các nghiệm thức tưới mặn 82 xvii
Quá trình tích lũy proline của cây lúa trong điều kiện tưới 4.7 91 mặn ngoài đồng Diễn biến nhiệt độ và lượng mưa 9 tháng đầu năm tại tỉnh 4.8 92 Hậu Giang 2015 Lượng mưa các ngày trong tháng 6, năm 2015 tại tỉnh Hậu 4.9 93 Giang Các nghiệm thức NT1, NT5, NT8, NT9 ở giai đoạn 65 sau 4.10 101 khi sạ Biểu đồ biểu diễn pH và EC trong nước ruộng thí nghiệm 4.11 108 qua các giai đoạn lúa sinh trưởng xviii