Tìm hiểu sự biến đổi của một số chỉ tiêu sinh lý và sinh trưởng liên quan đến sự tạo năng suất của cây lạc

TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 12, 2002 TÌM HIỂU SỰ BIẾN ĐỔI CỦA MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH LÝ VÀ SINH TRƯỞNG LIÊN QUAN ĐẾN SỰ TẠO NĂNG SUẤT CỦA CÂY LẠC Nguyễn Quang Phổ, Nguyễn Đình Thi Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế ĐẶT VẤN ĐỀ Cây lạc (Arachis hypogaea L.), quá trình sinh trưởng phát triển của nó có thể chia làm 3 giai đoạn: Trước ra hoa, thời kỳ ra hoa và sau ra hoa. Thời gian trước ra hoa khoảng trên dưới 30 ngày tùy theo giống. Giai đoạn ra hoa có thể kéo dài trong khoảng 15- 20 ngày với vài đợt ra hoa. Giai đoạn này cùng đồng thời với quá trình sinh trưởng tăng sinh khối mạnh, hình thành tia quả và sự vận chuyển, tích lũy chất dinh dưỡng về tia quả non mới hình thành. Giai đoạn sau ra hoa là giai đoạn tiếp theo và cuối cùng của sự phát triển của chúng. Tuy nhiên giai đoạn này nếu quá trình quang hợpü được duy trì tốt thì sẽ quyết định rất lớn đến tỷ lệ quả chắc, trọng lượng quả và hạt, tức là ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất kinh tế. Như vậy, mỗi giai đoạn sẽ có những phần đóng góp quan trọng khác nhau đến năng suất. Vì vậy nghiên cứu sự biến động các chỉ tiêu sinh lý và sinh trưởng có liên quan đến sự tạo năng suất lạc là rất cần thiết, vì đó là cơ sở khoa học để tác động các biện pháp kỹ thuật nhằm tăng năng suất lạc. Đó là mục đích của vấn đề nghiên cứu được đặt ra. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để đạt được mục đích trên, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu theo các nội dung và phương pháp sau: - Chọn các giống lạc nghiên cứu tương đối đặc trưng, gồm có 6 giống: Giấy Thừa Thiên Huế (giống địa phương), Sen Nghệ An, Sen lai, Rằn, V79, LO5, LO2. - Nền phân bón chung được sử dụng: 10 tấn phân chuồng + 50 kg N + 70 kg P2O5 + 60 kg K2O + 300 kg vôi cho 1 ha Thời gian và địa điểm nghiên cứu: Thí nhiệm được tiến hành trong vụ Xuân năm 2001, trên đất phù sa cổ không được bồi ở Trường đại học Nông Lâm Huế. Bảng 1: Sự biến động của một số chỉ tiêu sinh lý và sinh trưởng ở thời kỳ trước và sau ra hoa của một số giống lạc Giống lạc Thời kỳ STPT Các chỉ tiêu sinh lý, sinh trưởng Cao cây (cm) Số cành cấp 1 Số cành cấp 2 HSQH (g/m2 lá/ Ngày) Diệp lục (mg/g lá) CSDT lá (m2 lá/ m2 đất) Trọng lượng DDT lá (g/dm2 lá) Chất khô (g/cây) V79 Trước ra hoa Ra hoa Sau ra hoa 5,63 ± 0,20 15,18 ± 0,26 32,79 ± 0,96 3,85 ± 0,24 4,44 ± 0,26 4,66 ± 0,14 1,62 ± 0,04 2,41 ± 0,01 2,45 ± 0,21 2,62 ± 0,16 3,21 ± 0,32 2,62 ± 0,28 2,21 ± 0,13 2,28 ± 0,16 2,31 ± 0,21 2,83 ± 0,06 3,35 ± 0,20 2,95 ± 0,24 0,310,01 0,320,01 0,410,01 6,930,11 12,240,19 21,681,55 Sen N.A Trước ra hoa Ra hoa Sau ra hoa 5,52 ± 0,38 14,87 ± 0,42 31,36 ± 0,93 4,02 ± 0,28 4,18 ± 0,11 4,31 ± 0,23 2,24 ± 0,19 2,54 ± 0,12 2,83 ± 0,15 3,36 ± 0,19 3,56 ± 0,33 2,90 ± 0,12 2,56 ± 0,18 2,84 ± 0,17 2,24 ± 0,19 2,75 ± 0,19 3,86 ± 0,30 2,98 ± 0,27 0,32 ± 0,01 0,34 ± 0,04 0,40 ± 0,03 7,31 ± 0,20 13,78 ± 0,65 23,75 ± 1,81 Sen lai Trước ra hoa Ra hoa Sau ra hoa 60,46 ± 0,32 16,88 ± 0,34 36,25 ± 0,67 3,86 ± 0,23 4,50 ± 0,16 4,60 ± 0,18 1,79 ± 0,12 2,65 ± 0,09 2,78 ± 0,16 3,39 ± 0,21 3,42 ± 0,27 3,10 ± 0,26 3,02 ± 0,10 4,51 ± 0,12 3,44 ± 0,11 3,04 ± 0,15 3,98 ± 0,21 3,72 ± 0,28 0,29 ± 0,01 0,31 ± 0,01 0,40 ± 0,01 5,25 ± 0,16 13,73 ± 0,78 20,84 ± 0,48 Rằn Trước ra hoa Ra hoa Sau ra hoa 6,08 ± 0,29 16,02 ± 0,54 23,77 ± 0,69 4,10 ± 0,13 4,45 ± 0,17 4,45 ± 0,09 1,36 ± 0,24 2,05 ± 0,07 2,17 ± 0,16 2,95 ± 0,19 3,37 ± 0,26 2,02 ± 0,13 2,56 ± 0,09 2,83 ± 0,20 2,32 ± 0,15 3,09 ± 0,28 3,44 ± 0,18 3,90 ± 0,25 0,33 ± 0,01 0,34 ± 0,02 0,40 ± 0,02 5,48 ± 0,23 10,58 ± 0,69 22,89 ± 0,79 Giấy T.T. Huế Trước ra hoa Ra hoa Sau ra hoa 5,55 ± 0,12 15,32 ± 0,80 26,54 ± 0,02 4,12 ± 0,21 4,50 ± 0,15 4,22 ± 0,11 1,40 ± 0,60 1,92 ± 0,22 2,03 ± 0,20 2,56 ± 0,18 3,10 ± 0,22 2,60 ± 0,17 2,72 ± 0,12 4,06 ± 0,18 3,23 ± 0,16 3,06 ± 0,17 3,24 ± 0,13 2,91 ± 0,12 0,33 ± 0,03 0,36 ± 0,02 0,41 ± 0,02 7,78 ± 0,42 21,14 ± 1,51 24,97 ± 1,34 LO5 Trước ra hoa Ra hoa Sau ra hoa 6,60 ± 0,06 15,04 ± 0,71 32,21 ± 0,35 3,90 ± 0,32 4,10 ± 0,07 4,27 ± 0,09 1,63 ± 0,09 2,30 ± 0,07 2,46 ± 0,23 3,30 ± 0,21 3,50 ± 0,16 2,95 ± 0,11 2,55 ± 0,07 3,84 ± 0,19 2,83 ± 0,14 3,01 ± 0,15 3,63 ± 0,11 3,46 ± 0,29 0,30 ± 0,03 0,32 ± 0,02 0,41 ± 0,01 7,51 ± 0,26 21,92 ± 1,72 28,68 ± 1,83 LO2 Trước ra hoa Ra hoa Sau ra hoa 5,80 ± 0,13 15,21 ± 0,48 31,35 ± 0,47 3,95 ± 0,16 4,40 ± 0,15 4,73 ± 0,14 1,58 ± 0,03 2,03 ± 0,01 2,98 ± 0,19 3,20 ± 0,22 3,55 ± 0,23 3,00 ± 0,18 2,72 ± 0,10 3,96 ± 0,17 3,20 ± 0,16 0,39 ± 0,14 2,90 ± 0,15 2,53 ± 0,24 0,32 ± 0,04 0,33 ± 0,01 0,41 ± 0,01 5,76 ± 0,15 19,76 ± 0,62 31,35 ± 2,12 - Các chỉ tiêu nghiên cứu: Gồm các chỉ tiêu sinh lý, sinh trưởng chủ yếu của các giống lạc. Trên cơ sở số liệu thu được sẽ tính hệ số tương quan giữa chúng ở 3 giai đoạn sinh trưởng phát triển với năng suất sinh vật và năng suất kinh tế. Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng ở phòng thí nghiệm là phù hợp và bảo đảm khoa học và độ chính xác cao. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN I. Sự biến động của các chỉ tiêu sinh lý và sinh trưởng ở các giai đoạn sinh trưởng phát triển khác nhau. Nhìn chung sự biến động của các chỉ tiêu sinh lý và sinh trưởng giữa các giống lạc không lớn khi ở cùng một giai đoạn sinh trưởng, phát triển, nhưng lại có sự khác nhau khá lớn giữa các giai đoạn sinh trưởng phát triển khác nhau. Số liệu thu được ở bảng 1 cho thấy như sau: Sự tăng trưởng chiều cao và sự tích lũy chất khô: Giai đoạn trước ra hoa (từ mọc mầm đến lúc bắt đầu ra hoa) : ở giai đoạn này chiều cao cây còn rất thấp, chỉ đạt từ 5 - 6 cm. Chất khô cũng chỉ mới đạt từ 5,25 - 7,78 g/cây. Như vậy thời kỳ trước ra hoa cây lạc chuẩn bị vật chất cho thời kỳ ra hoa tiếp theo còn rất thấp. Giai đoạn ra hoa (từ bắt đầu ra hoa đến khi ngừng ra hoa): Ở giai đoạn này chiều cao của cây đã đạt được khoảng trên dưới 50% chiều cao cuối cùng. Chất khô cũng đạt khoảng trên 50% tổng lượng chất khô cuối cùng của chúng. Sự tăng nhanh chiều cao cây và lượng chất khô lúc này cùng song song với sự tăng lượng hoa trên cây sẽ đảm bảo lượng vật chất cho sự tạo thành và tăng trưởng của các yếu tố tạo năng suất như tia quả, quả và hạt. Giai đoạn sau ra hoa: Chiều cao cây và lượng chất khô tiếp tục tăng mặc dù đã ngừng ra hoa. Lượng tăng chất khô và chiều cao cây ở giai đoạn này tương đương với lượng chất khô đạt được ở 2 giai đọan trước cộng lại. Như vậy sự tăng trưởng của cây ở giai đoạn sau ra hoa sẽ bao gồm 2 ý nghĩa: Đó là cây tạo chất hữu cơ để cung cấp cho các bộ phận cấu thành năng suất kinh tế, nhưng đồng thời lượng chất hữu cơ tạo ra đó lại bị phân tán không nhỏ cho quá trình sinh trưởng tạo thân lá của chúng. Vì vậy nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật tác động để tăng quá trình vận chuyển các chất hữu cơ tạo ra từ lá về quả và hạt ở giai đoạn sau ra hoa để tăng năng suất lại là rất quan trọng Sự hình thành số cành và ý nghĩa của nó: Số cành cấp 1 và cấp 2 của các giống lạc cho thấy rằng chúng cơ bản được tạo ra ở giai đoạn trước và sau khi bắt đầu ra hoa. Đến giai đoạn sau ra hoa không tăng số lượng cành mà chỉ tăng chiều dài cành. Việc hình thành số cành cấp 1 sớm có ý nghĩa quyết định rất lớn đến năng suất kinh tế về sau (có hệ số tương quan r = 0,8107) còn số cành cấp 2 hầu như không có ý nghĩa kinh tế (r = 0,22). Chỉ số diện tích lá: Chỉ số diện tích lá của các giống đều biến đổi theo quy luật tăng dần từ giai đoạn đầu và đạt trị số cao nhất ở giai đoạn ra hoa, rồi giảm dần ở giai đoạn sau ra hoa. Trị số chỉ số diện tích lá cao nhất của các giống đang ở dưới mức tối thích (< 4). (Bảng 1) Trọng lượng diện tích lá: Trọng lượng diện tích lá của các giống vừa nói lên sự tăng trưởng bề dày của lá nhưng đồng thời cũng phản ánh sự tích tụ các sản phẩm quang hợp chưa được vận chuyển hết ra khỏi lá. Trọng lượng diện tích lá của các giống đều tăng dần từ giai đoạn trước ra hoa cho đến giai đạn sau ra hoa. Trọng lượng diện tích lá cao nhất ở giai đoạn sau ra hoa ở các giống chỉ mới đạt 0,40 - 0,41 g/dm2 lá. Ở trị số này chưa đến mức dư thừa vật chất đọng lại trong lá và làm giảm quang hợp mà đang ở mức tương quan thuận với năng suất sinh vật và năng suất kinh tế. Hàm lượng diệp lục và hiệu suất quang hợp : Hàm lượng diệp lục tổng số ở các giống đều đạt cao nhất ở giai đoạn ra hoa, sau đó giảm xuống ở giai đoạn sau ra hoa. Hiệu suất quang hợp cũng có quy luật biến động như hàm lượng diệp lục. Có lẽ đây cũng là nguyên nhân của sự giảm dần khả năng quang hợp ở thời kỳ sau ra hoa. Bởi vậy chế độ bón phân thích hợp để kéo dài tuổi thọ và mầu xanh của lá sẽ có ý nghĩa rất lớn đến quá trình quang hợp sau ra hoa nhằm tăng giòng vận chuyển và tích lũy tạo năng suất ở giai đoạn cuối là rất cần thiết. II. Mối tương quan ảnh hưởng giữa các chỉ tiêu sinh lý và sinh trưởng đến năng suất sinh vật và năng suất kinh tế của cây lạc Các chỉ tiêu sinh lý và sinh trưởng ở các giai đoạn sinh trưởng phát triển khác nhau đều ảnh hưởng quyết định khác nhau đến sinh khối và năng suất kinh tế của cây lạc thể hiện cụ thể qua các hệ số tương quan được trình bày ở bảng 2. Từ số liệu bảng, phân mức tương quan (theo ký hiệu) cho thấy rằng: Các chỉ tiêu ảnh hưởng mạnh đến năng suất sinh vật ở giai đoạn trước ra hoa và giai đoạn ra hoa là: Số cành cấp 1, diện tích và chỉ số diện tích lá, hàm lượng các sắc tố quang hợp. Các chỉ tiêu ảnh hưởng mạnh đến năng suất kinh tế ở thời kỳ sau ra hoa là: Số cành cấp 1, diện tích lá, trọng lượng diện tích lá, thời gian diện tích lá và các sắc tố quang hợp. Như vậy bộ lá có chất lượng cao và số cành cấp 1 có ảnh hưởng mạnh nhất đến năng suất kinh tế. Đó cũng là gợi ý hướng tác động kỹ thuật thích hợp để nâng cao năng suất lạc thông qua việc nâng trị số các chỉ tiêu trên một cách hợp lý. Bảng 2: Hệ số tương quan giữa các yếu tố sinh lý, sinh trưởng với năng suất sinh vật và năng suất kinh tế của các giống ở các thời kỳ sinh trưởng khác nhau Chỉ tiêu Hệ số tương quan với năng suất sinh vật Hệ số tương quan với NS kinh tế (thời kỳ sau ra hoa) T.kỳ trước ra hoa T.kỳ ra hoa Chiều cao cây Số cành cấp 1 Số cành cấp 2 Số lá trên thân chính Diện tích lá Chỉ số diện tích lá Trọng lượng DT lá Hiệu suất quang hợp Diệp lục tổng số Chlorophyl a Chlorophyl b Carotenoid Thời gian diện tích lá 0,4744 0,7605 ** 0,1729 0,2833 0,8885(***) 0,9112 (***) 0,8260 ** 0,5048 * 0,6758 ** 0,5831* 0,5398 * 0,9138 (***) - 0,6172 0,9733 (***) 0,3983 0,6385* 0,9134 (***) 0,9175 (***) 0,6536* 0,7602** 0,6904** 0,6957 ** 0,6593 ** 0,5717 - 0,5403 0,8107 ** 0,2195 0,2520 0,7503 ** 0,7016 ** 0,7381 ** 0,4950 0,7151 ** 0,7275 ** 0,7303 ** 0,5815 0,8459 (***) Ký hiệu: * : Có tương quan (0,5-0,65) ** : Tương quan rõ (0,66-0,81) ***: Tương quan chặt (0,85-0,97) KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Từ kết quả nghiên cứu trên đây chúng tôi xin rút ra một vài kết luận chủ yếu sau: 1. Sự biến động của các chỉ tiêu sinh lý và sinh trưởng của cây lạc đều có tính quy luật thể hiện rõ ở 3 giai đoạn: trước ra hoa, giai đoạn ra hoa và giai đoạn sau ra hoa. 2. Giai đoạn ra hoa và sau ra hoa có ý nghĩa rất quan trọng đối với sự tạo sinh khối và tạo năng suất kinh tế có liên quan chặt chẽ với các chỉ tiêu sinh lý và sinh trưởng của chúng. 3. Các chỉ tiêu có liên quan mạnh đến sinh khối và năng suất kinh tế của cây lạc là: số cành cấp 1 và các chỉ tiêu quyết định chất lượng của bộ lá trong suốt cả 3 giai đoạn sinh trưởng phát triển như đã trình bày ở trên. Trên cơ sở đó, chúng ta có thể nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật thích hợp và áp dụng đúng lúc để đạt các chỉ tiêu sinh lý và sinh trưởng nói trên để nâng cao năng suất lạc nói chung. TÀI LIỆU THAM KHẢO Brun,W. A, and Setter, 1979. Effect of pod filling on leaf photosynthesis in soybeans. (World Soybean research conference II proceedings ) Cooper, R. L, 1975. Modifing morphologycal characteristics of Soybean to maximun yields (World Soybean research proceeding of the world conference, P. 230 - 237. IDENTIFY PHYSIOLOGICAL AND GROWTH INDEXES THAT STRONGLY AFFECT YIELD OF GROUNDNUT Nguyen Quang Pho, Nguyen Dinh Thi College of Pedagogy, Hue University SUMMARY The movement of physical and growth indexes of groundnut show clearly at three periods: before flowering, flowering, and after flowering. The period of flowering and after flowering is most important for establishing biomass and economic yield. The indexes strongly affect to biomass and economic yields are the number of the 1st branches and the indexes that can preserve the quality of leaf set after flowering period.