Nồng độ đạm thích hợp cho sự sinh trưởng, phát triển của cỏ mồm mỡ (Hymenachne acutigluma)

286 NỒNG ĐỘ ĐẠM THÍCH HỢP CHO SỰ SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA CỎ MỒM MỠ (Hymenachne acutigluma) SV. Nguyễn Thanh Toàn SV. Bùi Văn Phát Tài SV. Dương Thiên Lộc SV. Nguyễn Văn Bông SV. Trần Minh Thắng ThS. Lê Diễm Kiều Tóm tắt. Nghiên cứu nồng độ đạm thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cỏ mồm mỡ được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, với 6 nghiệm thức cỏ mồm mỡ trồng trong nước thải ao nuôi cá tra thâm canh với nồng độ đạm: 0, 50, 100, 150, 200, 250 mg/L, mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần, trong 7 tuần trong điều kiện nhà lưới. Kết quả cho thấy, các nghiệm thức bổ sung đạm có chiều cao và số chồi trung bình của cỏ mồm mỡ dao động tương ứng là 129,46-139,72 cm và 14,11-25,56 chồi cao hơn so với nghiệm thức ĐC với các giá trị này lần lượt là 113,21 cm và 7,44 chồi (p<0,05). Tuy nhiên chiều dài rễ trung bình của thực vật ở nghiệm thức ĐC là 40,3 cm cao hơn các nghiệm thức còn lại với chiều dài rễ trung bình dao động từ 20,78-24,43 cm (p<0,05). Do đó, sinh khối tươi và sinh khối khô của nghiệm thức có bổ sung vơi nồng độ 50 và 100 mg/L lần lượt là 411,67;63,8 g và 565;87,57 g, cao hơn ĐC là 225;34,87g (p<0,05). Như vậy, nồng độ đạm ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cỏ mồm mỡ và nồng độ 100mg N/L là nồng độ đạm thích hợp cho sự sinh trưởng của loài cỏ này, trong điều kiện thủy canh với nước thải ao nuôi cá tra. 1. Giới thiệu Cỏ mồm mỡ là loại thực vật thủy sinh thân bò trên mặt nước, có thể sinh trưởng ở độ sâu 3-4m[9] và trong môi trường ô nhiễm cao với COD, TN và TP lần lượt là 32,07-138,47; 3,89-33,79 và 2,86-11,14 mg/L [2].Vì vậy phân bố rộng ở đồng bằng Sông Cửu Long [4].Bên cạnh đó, loài thực vật này có khả năng hấp thu đạm trong nước thải hầm tự hoại có nồng độ là 78,46 mg/L với hiệu suất 74,09% [6, 7], và giúp giảm N-NH4, N-NO3, N-NO2và TKN trong nước thải ao nuôi cá tra với hiệu suất tương ứng là 69,7-96,9; 96,6-97,3; 99,3-99,9; 48,5-73,5% [3]. Cỏ mồm còn có khả năng sinh trưởng và phát triển nhanh cho năng suất chất xanh bình quân 252,99 - 294,12 tấn/ha[4]. Qua đó cho thấy, cỏ mồm mỡ có khả năng sinh trưởng, phát triển trong môi trường có nồng độ đạm cao thích hợp áp dụng trong xử lý nước thải ô nhiễm đạm kết hợp với thu sinh khối làm nguồn thức ăn cho gia súc.Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có nhiều nghiên cứu cụ thể về ảnh hưởng của nồng độ đạm đến sinh trưởng và phát triển của cỏ mồm mỡ. Vì vậy, nghiên cứu này được thực hiện nhằm xác định nồng độ đạm vô cơ thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cỏ mồm mỡ. 2. Phương pháp nghiên cứu - Thời gian và địa điểm Nghiên cứu được thực hiện trong 7 tuần từ 9-10/10/2015 tại chợ Cai Châu, Tân Mỹ, Lấp Vò, Đồng Tháp. 287 - Bố trí và theo dõi thí nghiệm Căn cứ vào nồng độ đạm vô cơ hòa tan ở thí nghiệm đánh giá khả năng hấp thu đạm của cỏ mồm mỡ cho thấy mồm mỡ có sinh khối càng cao ở nồng độ đạm càng cao dao động từ 5-40 mg/L [5]và khi canh tác cỏ mồm mỡ ở trên ruộng thì với lượng đạm 115-161 kg/ha, cho sinh khối cao nhất vậy khoảng nồng độ đạm chọn cho thí nghiệm này là 50-250 mg N/L [4]. Thí nghiệm được bố trítheo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên, gồm có 6 nghiệm thứclàcỏ mồm mỡ được trồng trong nước thải ao nuôi cá tra thâm canh bổ sung đạm dạng NH4NO3với nồng độ 50 (NT1), 100 (NT2), 150 (NT3), 200 (NT4), 250 mg N/L(NT5), nghiệm thức đối chứng là cỏ mồm mỡ được trồng trong nước thải không bổ sung đạm; mỗi nghiệm thứclặp lại 3 lần (Hình 1), được bố trí trong thùng nhựa chứa 5 lít,thay nước hàng tuần. Hình 1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm Cỏ mồm mỡ được sử dụng để bố trí 3 cây/thùng với diện tích 22x17 cm2. Cỏ mồm mỡ cây phát triển tốt, có một đốt thân, không gãy đọt có kích cỡ tương đương nhau với chiều cao cây và dài rễ trung bình là 74,92 và 15,45 cm; được dưỡng 1 tuần bằng nước thải ao nuôi cá tra trước khi bắt đầu bố trí thí nghiệm. - Phương pháp theo dõi thí nghiệm Các chỉ tiêu sinh trưởng chiều cao cây, số chồi được ghi nhận khi bắt đầu thí nghiệm và sau mỗi tuần. Trọng lượng tươi, trọng lượng khô và chiều dài rễ khi bắt đầu và kết thúc thí nghiệm. - Phương pháp xử lý số liệu Sử dụng phần mềm SPSS 22 với phép so sánh One way ANOVA vàkiểm định Duncan ở mức ý nghĩa p<0,05 để so sánh sự sinh trưởng của thực vật ở các điều kiện đạm khác nhau. 3. Kết quả thảo luận Kết quả khảo sát sự sinh trưởng của cỏ mồm mỡ trong 7 tuần thí nghiệm đã ghi nhận được, kết quả như sau: 3.1. Sự sinh trưởng chiều cao thân của cỏ mồm mỡ Chiều cao trung bình của cỏ mồm mỡ gia tăng theo thời gian và có sự khác biệt về ý nghĩa thống kê(p<0,05). Trong đó, các nghiệm thức có bổ sung đạm hầu hết đều có chiều cao thân tăng trưởng và khác biệt với thời điểm bố trí bắt đầu từ tuần 2, tuy nhiên ở nghiệm thứcĐC chỉ có sự khác biệt ở tuần 5 với chiều cao thân trung bình là 83,94cm (tuần 5) so với thời điểm bắt đầu thí nghiệm là 72,94cm. Trong cùng một thời điểm khảo sát, các nghiệm thức có bổ sung thành phần dinh dưỡng có chiều cao thân trung bình cao NT 3-1 ĐC 1 NT 2-2 NT 3-3 ĐC 3 NT 5-2 NT 1-2 NT 4-3 NT 1-1 NT 2-3 NT 3-2 NT 2-1 NT 5-1 NT 4-1 NT 4-2 ĐC 2 NT 1-3 NT 5-3 LỐI VÀO 288 hơn và khác biệt với ĐC bắt đầu từ tuần 2 (p<0,05) (Hình 2). Với tốc độ tăng trưởng chiều cao cỏ ở nghiệm thức 50 mg/L và 100 mg/L lần lượt là 1,37 và 1,31 cm/ngày cao hơn so với nghiệm thức ĐC là 0,84 cm/ngày (p<0,05), ở các nghiệm thức bổ sung đạm còn lại có chỉ số này dao động 0,98-1,24 cm/ngày. Như vậy, cao hơn so với tốc độ tăng trưởng chiều cao thân của mồm mỡ trong nước thải hầm tự hoại có TN 104,5 mg/L(0,592 cm/cây/ngày)[7]. Như vậy, ở nồng độ đạm từ 50-100 mg/L đã ảnh hưởng đến khả năng tăng trưởng chiều cao của cỏ mồm mỡ và giúp chúng tăng trưởng chiều cao cây tối đa ở điều kiện thủy canh với nước thải ao nuôi thâm canh cá tra. Hình 2: Sự tăng trưởng chiều cao thân cỏ mồm mỡ sau 7 tuần thí nghiệm Ghi chú: Những giá trị giữa các nghệm thức trong cùng một thời điểm (tuần) có ký tự (A, B) giống nhau thì không khác biệt nhau về mặt thống kê (p<0,005; theo kiểm định Duncan) và ngược lại. Những giá trị giữa các thời điểm (tuần) trong cùng một nghiệm thức có ký tự (a- f) giống nhau thì không khác biệt nhau về mặt thống kê (p<0,005; theo kiểm định Duncan) và ngược lại. 3.2. Sự sinh trưởng của rễ cỏ mồm mỡ Rễ đóng vai trò quan trọng trong cây, là cơ quan hấp thunước và chất dinh dưỡng từ môi trường để tạo sinh khối cho cây.Trong 7 tuần thí nghiệm rễ của các nghiệm thức đều có sự sinh trưởng, dài hơn so các thời điểm bắt đầu thí nghiệm, sự khác biệt này có ý nghĩa thống kê ở mức p<0,05 qua phép thửT-Test.Khi bắt đầu bố trí, chiều dài rễ trung bình giữa các nghiệm thức là 15,45 cm và không có sự khác biệt(p>0,05).Tuy nhiên sau 7 tuần, chiều dài rễ trung bình của cỏ mồm mỡ ở nghiệm thức ĐC phát triển lên đến 40,3cm với hệ số tăng trưởng của rễ là 0,54 cm/ngày cao hơn và có sự khác biệt với các nghiệm thức có bổ sung đạm.Các nghiệm thức bổ sung đạm có chiều dài rễ trung bình của rễ thực vật ở thời điểm 49 ngày không có sự khác biệt (p>0,05) và dao động trong khoảng 20,78và 24,43cm tương ứng với nghiệm thức 250 và 200 mg/L với hệ số tăng trưởng là 0,09 và 0,12 cm/ngày.Kết quả cho thấy, tốc 289 độ tăng trưởng chiều dài rễ trung bình cao hơn so với nghiên cứu trồng cỏ mồm trong ước thải hầm tự hoại (104,5mg N/L) với hệ số tăng trưởng là 0,312 cm/ngày [6]. Như vậy, ở điều kiện dinh dưỡng thấp (nghiệm thứcĐC) rễ có mồm mỡ phát triển nhanh hơn khi bổ sung đạm với nồng độ từ 50-250 mg/L và trong khoảng dinh dưỡng này hầu như không có sự khác biệt sinh trưởng chiều dài rễ của thực vật. Nguyên nhân là do khi nồng độ dinh dưỡng trong môi trường thấp bộ rễ sẽ càng phát tiển hơn, dài hơn và có nhiều lông hút để tăng khả năng hấp thu chất dinh dưỡng [6]. Hình 3: Sự phát triển của rễ cỏ mồm mỡ khi bắt đầu và kết thúc thí nghiệm Ghi chú: Những giá trị giữa các nghệm thức trong cùng một thời điểm (bắt đầu – kết thúc) có ký tự (A, B) giống nhau thì không khác biệt nhau về mặt thống kê (p<0,05; theo kiểm định Duncan) và ngược lại. Những giá trị giữa các thời điểm (bắt đầu – kết thúc) trong cùng một nghiệm thức có ký tự (a-b) giống nhau thì không khác biệt nhau về mặt thống kê (p<0,05; theo kiểm định Independent-Simples T-Test) và ngược lại. 3.3. Sự tăng trưởng chồi của cỏ mồm mỡ Kết quả thể hiện ở hình 4 cho thấy, số chồi trung bình của cỏ mồm ở các nghiệm thức đến tuần 7 đều cao hơn so với thời điểm bắt đầu thí nghiệm (p<0,05). Ở nghiệm thức ĐC thì số chồi lại không có sự khác biệt dao động từ 0,67 (tuần 3) - 1,17 chồi (tuần 5). Nhìn chung, nghiệm thức có bổ sung thành phần dinh dưỡng có số chồi cao hơn,150 mg/L là nghiệm thức đạt số chồi cao nhất từ 1 – 25,56 chồi (p<0,05). Đồng thời, khả năng nảy chồi cao hơn so với mức 6 chồi/cây, sở dĩ có sự cao hơn là do hàm lượng dinh dưỡng cây hấp thu cao hơn và tăng khả năng phát triển, sinh chồi của cỏ mồm mỡ [7]. Do dó, thành phần dinh dưỡng ảnh hưởng nhiều đến việc gia tăng số chồi ở cỏ mồm mỡ, ở mức nồng độ 50mg N/L (NT1) lượng chồi phát triển không khác biệt nhiều so với mức 150mg N/L (NT3).Bên cạnh sự tăng trưởng về chiều cao thân, chiều dài rễ cỏ mồm mỡ còn tăng số lượng chồi trong thời gian thí nghiệm. Tốc độ nảy chồi phụ thuộc rất lớn vào sự tạo rễ và nồng độ dinh dưỡng [5]. 290 Hình 4: Sự gia tăng số chồi của cỏ mồm mỡ ở các nồng độ đạm khác nhau (mg/L) Ghi chú: Những giá trị giữa các nghiệm thức trong cùng một thời điểm (tuần) có ký tự (A, B) khác nhau thì có sự khác biệt về mặt thống kê (p<0,05; kiểm định Duncan)và ngược lại. Những giá trị giữa các thời điểm (tuần) trong cùng nghiệm thức có ký tự (a-e) khác nhau thì có sự khác biệt về mặt thống kê (p<0,05; kiểm định Duncan)và ngược lại. 3.4. Sự gia tăng sinh khối cỏ mồm mỡ Sinh khối của cỏ mồm mỡ ở các nghiệm thức đều tăng cao hơn so với thời điểm bắt đầu thí nghiệm (p<0,05; qua phép thử T-Test. Sinh khối tươi và khô của cỏ mồm mỡ lúc bắt đầu thí nghiệm không có sự khác biệt giữa các nghiệm thức dao động từ 46,67g (200 mg/L)- 50g (250 mg/L). Khi thí nghiệm kết thúc, sinh khối tươi có sự khác biệt, ở nghiệm thức ĐC là 225g (tăng 3,62 g/ngày) thấp hơn nghiệm thức 100 mg/Llà 411,67g (tốc độ tăng 7,42 g/ngày)(p<0,05); các nghiệm thức bổ sung đạm còn lại có sinh khối tươi dao động từ 486,67g (150 mg/L) - 565g (100 mg/L) (với tốc độ tăng trưởng là 8,94 (150 mg/L) - 10,5 (100 mg/L) g/ngày)(p<0,05). Tương tựnhư sinh khối tươi, sinh khối khô trung bình của các nghiệm thức lúc bắt đầu không có sự khác biệt, dao động 7,23 (200 mg/L) - 7,49g (150 mg/L) (p>0,05), nhưng sau 7 tuần thì sinh khối khô ở nghiệm thức ĐC là 34,87g (tăng 0,56 g/ngày), thấp hơn nghiệm thức 100 mg/L (63,8g); các nghiệm thức có nồng dộ đạm cao hơn thì không có sự khác biệt nhau trong đố nghiệm thức 100 mg/L có sinh khối khô là 87,57g (tăng 1,62 g/ngày) (Hình5). Hình 5: Sinh khối khô và sinh khối tươi của cỏ mồm mỡ khi bắt đầu và kết thúc thí nghiệm 291 Ghi chú: Những giá trịtrong cùng một chỉ tiêu (Sinh khối tươi- sinh khối khô) trong cùng một nghiệm thức có ký tự (a, b) khác nhau thì có sự khác biệt về mặt thống kê (p<0,05; kiểm định Duncan)và ngược lại. Những giá trị giữa cácnghiệm thức trong cùng một chỉ tiêu (Sinh khố tươi-sinh khối khô) có ký tự (A, B) khác nhau thì có sự khác biệt về mặt thống kê (p<0,05; kiểm định Duncan)và ngược lại. Bên cạnh sự tăng trưởng thì ở tuần 7, cỏ mồm mỡ bắt đầu ra hoa ở các nghiệm thức có nồng độ đạm cao. Trong đó, ở nồng độ 200mg N/L có tỷ lệ ra hoa là 7/9cây cao hơn so với các nghiệm thức có bổ sung đạm khác như ở nồng độ 250mg N/L có 2/9 cây và 1/9 cây ở nghiệm thức 50mg N/L và 150mg N/L. 3.5. Lượng nước mất đi ở các nghiệm thức Kết quả trình bày ở hình 5, lượng nước trung bình giữa các nghiệm thức có sự khác biệt về mặt thống kê (p<0,05), từ tuần 1 cho đến khi kết thúc thí nghiệm. Trong đó, lượng nước mất đi ở các nghiệm thức có bổ sung đạm luôn cao hơn và có sự khác biệt so với ĐC(p<0,05).Lượng nước ở nghiệm thức ĐC là 2,47L (tuần 5) có sự khác biệt với các nghiêm thức bổ sung đạm dao động từ 3,77 L (150 mg/L) - 4,22L (100 mg/L). Lượng nước trung bình ở từng nghiệm thức qua các tuần có sự khác biệt về mặt thống kê, từ tuần 3 lượng nước hấp thu bắt đầu có sự khác biệt (p<0,05). Nhìn chung, các nghiệm thức bổ sung đạm có lượng nước hao hụt cao hơn nghiệm thức ĐC, qua đó cho thấy sự phát triển của mồm mỡ đã góp phần rất lớn vào sự bốc thoát hơi nước và có vai trò quan trọng trong hấp thu và xử lý nước thải. Hình 5: Lượng nước hao hụt giữa các nghiệm thức qua các tuần Ghi chú: Những giá trị giữa các nghiệm thức trong cùng một thời điểm có ký tự (A-D) khác nhau thì có sự khác biệt về mặt thống kê (p<0,05; kiểm định Duncan)và ngược lại. Những giá trị giữa cácnghiệm thức trong cùng một chỉ tiêu có ký tự (a-c) khác nhau thì có sự khác biệt về mặt thống kê (p<0,05; kiểm định Duncan)và ngược lại. 292 4. Kết luận và đề xuất 4.1. Kết luận Nồng độ đạm trong thí nghiệm đã ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cỏ mồm. Nồng độ đạm tối ưu cho sinh trưởng và phát triển của thực vật là 100mg N/L (NT2). Ở nồng độ này cỏ mồm mỡ có sự tăng trưởng chiều cao thân là 139,27 cm tăng 1,86 lần, số chồi là 18,33 chồi tăng 5 lần, chiều dài rễ tăng 1,54 lần và sinh khối tươi là 565g tăng 11,3 lần, cao hơn so với ĐC và không có sự khác biệt so với các nồng độ đạm cao hơn. Kết quả cho thấy, cỏ mồm mỡ ở các nghiệm thức có bổ sung đạm bắt đầu ra hoa từ tuần 7. Sự sinh trưởng của cỏ mồm mỡ cũng tăng quá trình bốc thoát hơi nước. 4.2. Đề xuất Cần xác định thêm ảnh hưởng của dạng đạm (amon và nitrate)đế khả năng sinh trưởng và phát triển của cỏ mồm mỡ để hiểu thêm ảnh hưởng của đạm đến khả năng sinh trưởng và phát triển của loài thực vật này, để có thể điều chỉnh lượng đạm trong canh tác hay ứng dụng trong xử lý nước thải. Tài liệu tham khảo [1]. Bùi Tấn Anh, Phạm Thị Nga, Nguyễn Văn Bé (2004), Giáo trình sinh học đại cương, Đại học Cần Thơ,148 trang. [2]. Trương Hoàng Đan, Nguyễn Phương Duy và Bùi Trường Thọ (2012), “Sự phân bố của thủy sinh vật bậc cao trong các thủy vực ô nhiễm hữu cơ vào mùa mưa ở Thành phố Cần Thơ”, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, (số 23a), 283-293. [3]. Lê Diễm Kiều (2015), “Diễn biến thành phần đạm của nước thải ao nuôi thâm canh cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) trong điều kiện thủy canh cỏ mồm mỡ (Hymenachne acutigluma)”, Môi trường và Biến đổi khí hậu, (2015), 80-87. [4]. Nguyễn Thị Hồng Nhân (2010), “Nghiên cứu xác định bộ giống cỏ hoà thảo năng suất, chất lượng cao phù hợp với vùng sinh thái tây nam bộ”, Khoa Học Kỹ Thuật Chăn nuôi, (số 7), 65-72. [5]. Trần Thị Huỳnh Như (2015), “Nghiên cứu ảnh hưởng của đạm vô cơ đến khả năng xử lý nước thải ao nuôi thâm canh cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) của cỏ mồm mỡ (Hymenachne acutigluma)”, Luận văn Đại học chuyên nghành Khoa học Môi Trường, Đại học Đồng Tháp. [6]. Bùi Trường Thọ (2010), Đặc điểm sinh học, khả năng hấp thu dinh dưỡng của môn nước (Colocasia esculenta), Lục bình (Eichhonia crassipes), cỏ mồm (Hymenachne acutigluma) trong nước thải sinh hoạt, Luận văn cao học, Trường Đại học Cần Thơ. [7]. Huỳnh Thị Thanh Trúc (2010), Khả năng hấp thụ đạm, lân trong môi trường nước thải hầm tự hoại của cỏ Mồm mỡ (Hymenachne acutigluma (Steudel) gilliand), Luận văn Đại học chuyên ngành Khoa học Môi Trường, Đại học Cần Thơ. 44 trang. [8]. Bogdan, A.V.(1977), Tropical Pasture and Fodder Plants (Grasses and Legumes). Longman Inc. New York, pp.63-84. [9]. Suk Jin Koo and D.V., Chin, (2005), Cỏ Dại Phổ Biến ở Việt Nam, Saigon Plant Protection State Limited Company, pp16-21.