Khóa luận tốt nghiệp: Ảnh hưởng của axit salicylic đến sự phát triển của cây lạc trong điều kiện hạn

Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu ảnh hưởng của salicylic acid đến sinh trưởng và phát triển cây lạc trong điều kiện hạn, cung cấp thông tin hữu ích cho nông nghiệp.

• Tác giả: Nguyễn Thị Thúy Quỳnh
• Người hướng dẫn: TS. Trần Anh Tuấn
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Nông học
• Đề tài: Ảnh hưởng của axit salicylic đến sinh trưởng và phát triển của cây lạc trong điều kiện hạn
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục đích - yêu cầu
• 1.2. Yêu cầu của đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới và ở Việt Nam
• 2.1.1. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới
• 2.1.2. Tình hình sản xuất lạc ở Việt Nam
• 2.2. Tình hình nghiên cứu lạc tại Việt Nam và trên thế giới
• 2.2.1. Vai trò của dinh dưỡng khoáng đối với cây trồng
• 2.2.2. Nghiên cứu về phân bón cho lạc trên thế giới
• 2.2.3. Nghiên cứu về phân bón cho lạc ở Việt Nam
• 2.2.4. Vai trò của axit salicylic đối với cây trồng
• 2.2.5. Một số kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của Salicylic acid sinh trưởng, phát triển của cây trồng ở Việt Nam và Thế Giới
• 3. CHƯƠNG 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng nghiên cứu
• 3.2. Vật liệu nghiên cứu
• 3.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.4. Nội dung nghiên cứu
• 3.5. Phương pháp nghiên cứu
• 3.5.1. Thời vụ gieo
• 3.5.2. Quy trình kỹ thuật áp dụng trong thí nghiệm
• 3.5.3. Các chỉ tiêu theo dõi
• 3.5.4. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Ảnh hưởng của axit salicylic đến các chỉ tiêu sinh trưởng của cây lạc
• 4.1.1. Động thái tăng trưởng chiều cao thân chính
• 4.1.2. Động thái tăng trưởng chiều dài cành cấp 1
• 4.1.3. Động thái ra lá trên thân chính
• 4.1.4. Động thái ra hoa
• 4.2. Một số chỉ tiêu về sinh lý
• 4.2.1. Chỉ số diệp lục của các dòng, giống
• 4.2.2. Khả năng tích lũy chất khô của các dòng, giống
• 4.3. Ảnh hưởng của axit salicylic đến khả năng chống chịu sâu bệnh của cây lạc trong điều kiện hạn
• 4.4. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất
• 4.4.1. Các yếu tố cấu thành năng suất
• 4.4.2. Năng suất cá thể
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu và mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu này tập trung vào ảnh hưởng của axit salicylic đến sự phát triển cây lạc trong điều kiện hạn. Mục đích chính là đánh giá tác động của axit salicylic đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây lạc khi gặp điều kiện thiếu nước. Nghiên cứu nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng các kỹ thuật canh tác hiệu quả, giúp cải thiện năng suất cây trồng trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

1.1. Tầm quan trọng của cây lạc

Cây lạc (Arachis hypogaea L.) là một trong những cây công nghiệp ngắn ngày quan trọng, không chỉ cung cấp nguồn thực phẩm giàu dinh dưỡng mà còn là nguyên liệu cho công nghiệp chế biến. Lạc có khả năng cải tạo đất nhờ hệ thống rễ cộng sinh với vi khuẩn cố định đạm, giúp tăng độ phì nhiêu của đất. Tuy nhiên, điều kiện hạn là một trong những yếu tố hạn chế năng suất lạc, đặc biệt ở các vùng khô hạn.

1.2. Vai trò của axit salicylic

Axit salicylic là một chất kích thích sinh trưởng có khả năng tăng cường khả năng chống chịu của cây trồng trước các điều kiện bất lợi như hạn hán. Nghiên cứu này tập trung vào việc ứng dụng axit salicylic để cải thiện khả năng thích nghi của cây lạc trong điều kiện hạn, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng cây trồng.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện thông qua thí nghiệm hai yếu tố: điều kiện hạn và liều lượng axit salicylic. Các công thức thí nghiệm bao gồm hai mức độ hạn (H0 và H1) và ba liều lượng axit salicylic (SA1, SA2, SA3). Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm chiều cao cây, chỉ số diệp lục, khả năng tích lũy chất khô và năng suất cá thể.

2.1. Thiết kế thí nghiệm

Thí nghiệm được thiết kế với hai yếu tố chính: điều kiện hạn và axit salicylic. Công thức H0 duy trì độ ẩm 70%, trong khi H1 gây hạn ở giai đoạn quả phát triển. Các liều lượng axit salicylic được phun ở các thời điểm khác nhau để đánh giá hiệu quả.

2.2. Chỉ tiêu đánh giá

Các chỉ tiêu sinh trưởng như chiều cao cây, chiều dài cành, số lá và số hoa được theo dõi định kỳ. Chỉ số diệp lục và khả năng tích lũy chất khô cũng được đo lường để đánh giá khả năng chống chịu hạn của cây lạc.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy axit salicylic có tác động tích cực đến sự phát triển cây lạc trong điều kiện hạn. Cụ thể, phun axit salicylic giúp tăng chiều cao cây, chỉ số diệp lục và khả năng tích lũy chất khô so với đối chứng không phun. Năng suất cá thể cũng được cải thiện đáng kể ở các công thức phun axit salicylic.

3.1. Ảnh hưởng đến sinh trưởng

Phun axit salicylic giúp cây lạc duy trì tốc độ sinh trưởng trong điều kiện hạn. Chiều cao cây và chiều dài cành tăng đáng kể ở các công thức phun SA2 và SA3 so với đối chứng.

3.2. Ảnh hưởng đến năng suất

Năng suất cá thể của cây lạc tăng từ 31,9 g/cây (đối chứng) lên 33,7 g/cây ở công thức phun SA2. Điều này cho thấy axit salicylic không chỉ cải thiện khả năng chống chịu hạn mà còn nâng cao năng suất cây trồng.

IV. Kết luận và đề xuất

Nghiên cứu khẳng định axit salicylic có tiềm năng lớn trong việc cải thiện sự phát triển cây lạc trong điều kiện hạn. Việc ứng dụng axit salicylic trong kỹ thuật canh tác có thể giúp nâng cao năng suất và chất lượng cây lạc, đặc biệt ở các vùng khô hạn. Đề xuất tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về cơ chế tác động của axit salicylic để tối ưu hóa hiệu quả sử dụng.

4.1. Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học cho việc ứng dụng axit salicylic trong nông nghiệp bền vững, giúp cải thiện năng suất cây trồng và thích ứng với biến đổi khí hậu.

4.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu về liều lượng và thời điểm phun axit salicylic tối ưu, cũng như tác động của nó đến các loại cây trồng khác trong điều kiện hạn.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Cây lạc (Arachis hypogaea L.) thuộc họ Đậu (Fabaceae), có nguồn gốc từ Nam Mỹ, là cây công nghiệp ngắn ngày, cây thực phẩm và cây lấy dầu có giá trị kinh tế cao. Trên thế giới, trong nhóm cây có dầu ngắn ngày, lạc đứng thứ hai sau đậu tương về diện tích và sản lượng; đứng thứ tư về nguồn dầu thực vật, thứ ba về nguồn cung cấp protein và thứ 13 trong nhóm cây lương thực - thực phẩm quan trọng. Lạc có khả năng cộng sinh với vi khuẩn nốt sần để cố định nitơ tự do, giúp cải tạo độ phì nhiêu của đất và thích hợp trong các hệ thống luân canh tăng vụ. Tại Việt Nam, sản xuất lạc đóng góp vào kim ngạch xuất khẩu nông sản nhưng đang đối mặt với nhiều hạn chế: thiếu bộ giống thích nghi chuyên biệt cho từng vùng sinh thái, trình độ thâm canh chưa đồng đều và đặc biệt là tổn thất năng suất do khô hạn khi chưa có bộ giống chịu hạn hoàn chỉnh cũng như các biện pháp kỹ thuật canh tác ứng phó hạn phù hợp. Việc tìm kiếm các giải pháp sinh lý - sinh hóa nhằm tăng cường tính chịu hạn của cây lạc là yêu cầu thực tiễn cấp thiết.

Khóa luận được thực hiện nhằm giải quyết các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

1. Mục đích: Đánh giá ảnh hưởng của hạn và axit salicylic (SA) tới sinh trưởng, phát triển và năng suất của lạc, từ đó góp phần làm cơ sở khoa học cho việc xây dựng biện pháp kỹ thuật canh tác hợp lý cho cây lạc trong điều kiện hạn.
2. Nhiệm vụ nghiên cứu (yêu cầu của đề tài):
   • Nhiệm vụ 1: Xác định được khả năng sinh trưởng, phát triển và khả năng hình thành năng suất của cây lạc trong điều kiện hạn.
   • Nhiệm vụ 2: Xác định được ảnh hưởng của axit salicylic đến khả năng sinh trưởng, phát triển và khả năng hình thành năng suất của cây lạc trong điều kiện hạn.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Khả năng sinh trưởng, phát triển và hình thành năng suất của cây lạc dưới tác động của các liều lượng phun axit salicylic khác nhau trong điều kiện tưới nước hạn chế; giống lạc thực nghiệm là giống L18.
• Phạm vi không gian: Khu thí nghiệm nhà lưới của Bộ môn Sinh lý thực vật, Khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
• Phạm vi thời gian: Vụ gieo trồng từ tháng 5 năm 2021 đến tháng 9 năm 2021 (thời điểm gieo hạt vào ngày 7 tháng 5 năm 2021).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận dựa trên cơ sở sinh lý thực vật về cơ chế phản ứng của cây trồng đối với stress phi sinh học (abiotic stress) và vai trò của chất điều hòa sinh trưởng thực vật. Axit salicylic (SA) là một hợp chất phenol nội sinh có cấu trúc tương tự hormone thực vật, đóng vai trò tín hiệu điều hòa quá trình sinh trưởng, quang hợp, đóng mở khí khổng, thoát hơi nước, hấp thụ ion và kích hoạt hệ thống enzyme chống oxy hóa để bảo vệ tế bào trước các tác nhân bất lợi như hạn, mặn, nhiệt độ cao và kim loại nặng. Khóa luận kế thừa các quy chuẩn kỹ thuật chuyên ngành nông học, đặc biệt là Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống lạc (QCVN 01-57: 2011/BNN&PTNT) để đánh giá khả năng chống chịu sâu bệnh hại.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được thiết kế theo mô hình thí nghiệm hai yếu tố, bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB) gồm 6 công thức với 5 lần nhắc lại:

• Yếu tố nước tưới (nhân tố phụ): Gồm 2 mức ẩm độ:
  • Công thức H0 (đối chứng độ ẩm): Duy trì độ ẩm đất khoảng 70% độ ẩm bão hòa trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển của cây.
  • Công thức H1 (gây hạn): Duy trì ẩm độ bình thường, đến giai đoạn quả phát triển (giai đoạn quả chắc, tính khoảng 7 ngày sau khi tắt hoa) thì ngừng tưới nước hoàn toàn cho đến khi xuất hiện trên 50% số lá bị héo rũ mất sức trương thì tiến hành tưới nước trở lại để phục hồi.
• Yếu tố axit salicylic (nhân tố chính): Thực hiện phun SA ở nồng độ thực nghiệm ngoại sinh với 3 mức xử lý: SA1 (đối chứng, chỉ phun nước lã); SA2 (phun SA 1 lần trước khi gây hạn 1 tuần); SA3 (phun SA 2 lần: lần 1 trước khi gây hạn 2 tuần và lần 2 trước khi gây hạn 1 tuần). Nồng độ SA được mô tả trong văn bản là 0,5 mM (tại mục Tóm tắt và Nội dung) và ghi nhận mức 0,25 mM tại bảng bố trí chi tiết các công thức: H0SA1, H0SA2, H0SA3, H1SA1, H1SA2, H1SA3.

Quy trình kỹ thuật và nguồn dữ liệu:

• Cây lạc được trồng trong chậu chứa giá thể đất phù sa sàng kỹ trộn cát và bón lót phân khoáng (supe lân: 1,9 g/chậu; vôi bột: 28,6 g/chậu). Bón thúc sau trồng 20 ngày gồm kali sulphat (3,4 g/chậu) và urê (1,7 g/chậu) hòa tan vào nước tưới. Mật độ gieo ban đầu 3 hạt/chậu, sau khi cây đạt 2-3 lá thật tiến hành tỉa định cây còn 2 cây/chậu.
• Dữ liệu thu thập trực tiếp qua các chỉ tiêu: Chiều cao thân chính, chiều dài cành cấp 1 (đo định kỳ 7 ngày/lần từ sau mọc 35 ngày), động thái ra lá, diện tích lá (xác định bằng phương pháp cân nhanh diện tích mẫu lá ở giai đoạn trước gây hạn 1 tuần và sau tưới phục hồi 2 tuần), động thái nở hoa hàng ngày, chỉ số diệp lục (đo bằng máy SPAD tại lá thứ 3 từ ngọn), sinh khối chất khô tích lũy (sấy khô cân khối lượng), mức độ nhiễm sâu bệnh hại theo thang điểm QCVN 01-57:2011/BNN&PTNT, và các chỉ tiêu cấu thành năng suất (số cành cấp 1, số quả/cây, số quả chắc/cây, khối lượng 100 quả, khối lượng 100 hạt, tỷ lệ nhân, năng suất cá thể).
• Phương pháp xử lý số liệu: Số liệu thực nghiệm được xử lý thống kê sinh học bằng phần mềm Microsoft Excel 2007 và phần mềm IRISTAT để phân tích phương sai (ANOVA), so sánh sai khác giữa các giá trị trung bình bằng chỉ số LSD ở mức ý nghĩa 5% (LSD0,05) và hệ số biến động (CV%).

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu và Đặt vấn đề

Phần này trình bày tầm quan trọng kinh tế - dinh dưỡng của cây lạc, tính cấp thiết của việc nghiên cứu các giải pháp sinh lý cải thiện tính chịu hạn trong bối cảnh biến đổi khí hậu và thiếu nước tưới tại Việt Nam. Tác giả xác định rõ mục tiêu tổng quát là đánh giá tác động của SA đối với sinh trưởng và năng suất lạc bị hạn, xác định 2 nhiệm vụ cụ thể gắn với điều kiện thí nghiệm có kiểm soát.

Chương 2: Tổng quan tài liệu

Tác giả tổng hợp dữ liệu sản xuất và các công trình khoa học trong và ngoài nước thành 3 nhóm nội dung chính:

• Tình hình sản xuất lạc: Giai đoạn 2006-2016 trên thế giới, diện tích lạc dao động từ 21,576 đến 27,660 triệu ha, sản lượng đạt từ 33,413 đến 46,418 triệu tấn (theo FAOSTAT). Các quốc gia dẫn đầu gồm Trung Quốc (năng suất 36,74 tạ/ha, sản lượng 16,69 triệu tấn năm 2016), Ấn Độ (diện tích lớn nhất 5,80 triệu ha nhưng năng suất thấp 11,82 tạ/ha), Mỹ (năng suất 41,19 tạ/ha) và Israel (năng suất cao nhất thế giới đạt 51,61 tạ/ha năm 2016). Tại Việt Nam, diện tích lạc năm 2009 đạt đỉnh 245,0 nghìn ha nhưng giảm dần còn 184,8 nghìn ha vào năm 2016 do thu hẹp đất nông nghiệp, song năng suất tăng lên mức 23,1 tạ/ha. Vùng Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung chiếm tỷ trọng diện tích lớn nhất (Nghệ An dẫn đầu với 16,2 nghìn ha năm 2015).
• Tình hình nghiên cứu dinh dưỡng khoáng và axit salicylic: Điểm lại các nghiên cứu về vai trò của đạm, lân, kali, phân hữu cơ, vi lượng (Mo, B) đối với sự phát triển nốt sần và năng suất lạc. Khái quát cơ chế của axit salicylic trong việc kích hoạt tính kháng stress nhiệt, mặn, hạn và kim loại nặng; trích dẫn các kết quả ứng dụng SA trên lúa mạch, ngô, lúa mì, đậu xanh (Vũ Tiến Bình và cs.), dưa chuột (Nguyễn Thị Phương Dung và cs.), và đậu đũa (Trần Anh Tuấn và cs.).
• Giới thiệu giống lạc L18: Giống do Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Đậu đỗ chọn lọc quần thể từ dòng lạc nhập nội số 7, được công nhận chính thức năm 2009. L18 thuộc dạng hình thực vật Spanish, thân cứng, chiều cao 35-45 cm, thời gian sinh trưởng 120-130 ngày (vụ Xuân) và 100-105 ngày (vụ Thu đông), tiềm năng năng suất 50-70 tạ/ha, khối lượng 100 quả đạt 168-178 g, tỷ lệ nhân 69-71%.

Chương 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết địa điểm thực nghiệm tại nhà lưới Bộ môn Sinh lý thực vật - Học viện Nông nghiệp Việt Nam (tháng 5 đến tháng 9/2021). Mô tả quy chuẩn vật liệu gồm giống L18, các dạng phân bón (đạm urê 46% N, supe lân 16% P2O5, kali clorua 60% K2O, vôi bột CaO). Trình bày cách thức phối trộn giá thể (tỷ lệ cát:đất), kỹ thuật bón phân chậu, các đợt chăm sóc xới xáo (3 lần), phương pháp ngắt nước gây hạn khi quả hình thành, quy trình đo đạc các chỉ tiêu hình thái, sinh lý (diện tích lá, chỉ số diệp lục SPAD), chỉ tiêu sâu bệnh theo QCVN 01-57:2011/BNN&PTNT, các thông số cấu thành năng suất và phương pháp tính toán thống kê.

Chương 4: Kết quả và thảo luận

Chương này phân tích các dẫn liệu thực nghiệm thu được từ 6 công thức thí nghiệm:

• Động thái tăng trưởng chiều cao thân chính: Thân chính tăng trưởng liên tục từ 35 ngày sau mọc đến khi thu hoạch. Tại thời điểm 35 ngày sau gieo (trước khi gây hạn), chiều cao dao động từ 27,2 cm đến 34,6 cm. Khi quả chín, hạn hán làm giảm chiều cao thân chính đáng kể: công thức hạn không phun SA (H1SA1) có chiều cao thấp nhất (57,0 cm). Việc xử lý SA giúp cải thiện chiều cao thân cây trong điều kiện hạn: H1SA2 đạt 61,0 cm và H1SA3 đạt 58,8 cm; ở điều kiện đủ nước, H0SA3 đạt 63,1 cm và H0SA2 đạt 62,5 cm (so với H0SA1 đạt 58,9 cm).
• Động thái tăng trưởng chiều dài cành cấp 1: Ở giai đoạn quả chín, cành cấp 1 ở công thức H1SA1 ngắn nhất, chỉ đạt 60,4 cm. Các công thức hạn có xử lý SA giúp cành phát triển dài hơn: H1SA2 đạt 65,8 cm và H1SA3 đạt 66,3 cm. Trong điều kiện đủ nước, H0SA3 đạt cành dài nhất với 70,1 cm (H0SA1 đạt 61,2 cm).
• Động thái ra lá trên thân chính: Hạn hán làm giảm số lá tích lũy. Khi thu hoạch, công thức H1SA1 đạt số lá thấp nhất là 21,3 lá/cây. Phun SA làm tăng số lá ở các công thức bị hạn: H1SA2 đạt 22,4 lá/cây và H1SA3 đạt 24,0 lá/cây. Công thức đủ nước phun SA 2 lần (H0SA3) đạt số lá cao nhất với 25,0 lá/cây (đối chứng H0SA1 đạt 23,0 lá/cây).
• Động thái ra hoa: Cây lạc bắt đầu nở hoa từ ngày thứ 24 sau gieo ở tất cả các công thức, sau 4-6 ngày thì bước vào giai đoạn nở hoa rộ. Tổng số hoa nở trên cây dao động từ 42,4 đến 62,0 hoa/cây. Trong đó, công thức H0SA2 có tổng số hoa cao nhất (62,0 hoa/cây), tiếp theo là H0SA3 (59,8 hoa/cây), H0SA1 (57,8 hoa/cây), H1SA3 (52,6 hoa/cây), H1SA1 (50,4 hoa/cây) và thấp nhất là H1SA2 (42,4 hoa/cây).
• Diện tích lá: Trước khi gây hạn 1 tuần, diện tích lá dao động hẹp từ 2,4 đến 2,9 dm2/cây. Sau khi tưới nước phục hồi 2 tuần, diện tích lá tăng vọt ở tất cả các công thức. Việc bổ sung SA giúp phục hồi bộ lá tốt hơn: H1SA1 chỉ đạt 6,3 dm2/cây, trong khi H1SA2 đạt 6,9 dm2/cây và H1SA3 đạt 7,7 dm2/cây. Ở công thức đủ nước, H0SA3 đạt diện tích lá cao nhất với 8,3 dm2/cây.
• Tích lũy chất khô và năng suất: Hạn hán kìm hãm tích lũy chất khô và năng suất quả. Tuy nhiên, xử lý SA giúp cây bù đắp đáng kể: tích lũy chất khô ở công thức hạn không phun SA (H1SA1) chỉ đạt 41,5 g/cây, nhưng khi phun SA 1 lần (H1SA2) tăng lên 43,4 g/cây và phun SA 2 lần (H1SA3) đạt 46,94 g/cây. Năng suất cá thể của cây lạc bị hạn tăng dần tương ứng: H1SA1 đạt 31,9 g/cây, H1SA2 đạt 32,8 g/cây và H1SA3 đạt 33,7 g/cây.

Chỉ tiêu theo dõi (Lúc quả chín / Thu hoạch)	H0SA1 (Đủ nước, không SA)	H0SA2 (Đủ nước, SA 1 lần)	H0SA3 (Đủ nước, SA 2 lần)	H1SA1 (Hạn, không SA)	H1SA2 (Hạn, SA 1 lần)	H1SA3 (Hạn, SA 2 lần)	Sai khác ý nghĩa (LSD0,05)
Chiều cao thân chính (cm)	58,9	62,5	63,1	57,0	61,0	58,8	2,1 (H*SA)
Chiều dài cành cấp 1 (cm)	61,2	67,1	70,1	60,4	65,8	66,3	1,9 (H*SA)
Số lá trên thân chính (lá/cây)	23,0	23,5	25,0	21,3	22,4	24,0	1,9 (H*SA)
Tổng số hoa nở (hoa/cây)	57,8	62,0	59,8	50,4	42,4	52,6	-
Diện tích lá sau tưới phục hồi (dm2/cây)	6,3	7,8	8,3	6,3	6,9	7,7	0,5 (H*SA)
Tích lũy chất khô (g/cây)	-	-	-	41,50	43,40	46,94	-
Năng suất cá thể (g/cây)	-	-	-	31,9	32,8	33,7	-

Kết quả và đóng góp

Khóa luận cung cấp các bằng chứng thực nghiệm định lượng về khả năng chống chịu hạn của giống lạc L18 dưới tác động của chất kích kháng axit salicylic:

• Định lượng hóa tác hại của hạn: Khi bị hạn ở giai đoạn phát triển quả mà không được xử lý SA (công thức H1SA1), sinh trưởng sinh dưỡng và sinh thực của cây bị suy giảm nghiêm trọng nhất: chiều cao cây chỉ đạt 57,0 cm, chiều dài cành cấp 1 đạt 60,4 cm, số lá đạt 21,3 lá/cây, diện tích lá sau phục hồi chỉ đạt 6,3 dm2/cây, khối lượng chất khô tích lũy dừng ở mức 41,5 g/cây và năng suất cá thể thấp nhất trong các công thức đạt 31,9 g/cây.
• Hiệu quả giảm thiểu bất lợi của axit salicylic: Phun SA ngoại sinh thể hiện vai trò bảo vệ và kích thích phục hồi rõ rệt. Xử lý SA 2 lần trước hạn (H1SA3) mang lại hiệu quả vượt trội hơn so với xử lý 1 lần (H1SA2):
  • Tăng khả năng tích lũy chất khô của cây bị hạn từ 41,5 g/cây (không phun SA) lên 43,4 g/cây (phun 1 lần) và đạt 46,94 g/cây (phun 2 lần).
  • Tăng năng suất cá thể ở điều kiện hạn từ 31,9 g/cây lên 32,8 g/cây (phun 1 lần) và 33,7 g/cây (phun 2 lần).
  • Cải thiện tốc độ phục hồi diện tích quang hợp của bộ lá sau khi tưới nước trở lại, đạt 7,7 dm2/cây (ở công thức H1SA3) so với 6,3 dm2/cây (ở công thức H1SA1).
• Kiến nghị kỹ thuật canh tác: Tác giả đề xuất định hướng áp dụng biện pháp phun bổ sung axit salicylic ngoại sinh như một giải pháp can thiệp kỹ thuật trước các thời kỳ dự báo xảy ra thiếu nước hoặc khô hạn cục bộ nhằm giảm thiểu thiệt hại về năng suất quả cho người sản xuất lạc.
• Đóng góp khoa học: Khóa luận đóng góp dẫn liệu thực nghiệm cụ thể trên giống lạc L18 chọn tạo tại Việt Nam, làm sáng tỏ thêm cơ sở ứng dụng của nhóm hợp chất phenol điều hòa sinh trưởng trong nông học, nối tiếp các công bố trước đó về SA trên cây họ đậu và cây rau màu.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận tồn tại một số hạn chế gắn liền với phạm vi và điều kiện thực nghiệm:

• Nghiên cứu mới dừng lại ở quy mô thí nghiệm chậu vại đặt trong điều kiện nhà lưới bán tự nhiên, chưa tiến hành khảo nghiệm trực tiếp ngoài đồng ruộng với các điều kiện thổ nhưỡng, tiểu khí hậu phức tạp và ẩm độ đất biến động tự nhiên.
• Thí nghiệm mới khảo sát trên một giống lạc duy nhất (L18) trong một vụ gieo trồng (vụ Hè Thu từ tháng 5 đến tháng 9), chưa so sánh phản ứng chịu hạn giữa nhiều giống có phổ di truyền khác nhau.
• Dải nồng độ SA khảo nghiệm còn hẹp, chưa khảo sát ngưỡng nồng độ tối ưu chi tiết hơn cũng như các phương thức xử lý khác (như xử lý ngâm hạt giống trước khi gieo kết hợp phun lá).

Hướng nghiên cứu tiếp:

• Mở rộng khảo nghiệm đồng ruộng diện rộng để đánh giá tương tác giữa các chế độ tưới nước, liều lượng phân bón và thời điểm phun SA đến năng suất thực thu và hiệu quả kinh tế.
• Phân tích sâu hơn các chỉ tiêu hóa sinh như hàm lượng proline, malondialdehyde (MDA), hoạt độ các enzyme chống oxy hóa (CAT, SOD, POD) và khả năng giữ nước của mô lá để giải thích thấu đáo cơ sở sinh lý phân tử của tính chịu hạn ở giống lạc L18.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là nguồn tài liệu tham khảo hữu ích cho nhiều nhóm đối tượng:

• Giảng viên, sinh viên và học viên cao học ngành Nông học, Khoa học cây trồng, Sinh lý thực vật: Cung cấp tài liệu tham khảo về phương pháp luận thiết kế thí nghiệm hai nhân tố (hạn và nồng độ chất kích kháng) bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB), quy trình xử lý số liệu bằng IRISTAT và cách thức theo dõi các chỉ tiêu nông học từ giai đoạn mọc đến thu hoạch.
• Cán bộ kỹ thuật nông nghiệp và khuyến nông: Tham khảo các thông số kỹ thuật về giống lạc L18 (mật độ, phân bón khoáng, thời gian sinh trưởng) và cơ sở thực nghiệm để xây dựng quy trình canh tác ứng phó với hạn hán cục bộ trong vụ gieo trồng Hè Thu/Thu Đông.
• Phần đáng tham khảo nhất: Hệ thống số liệu chi tiết về động thái tăng trưởng chiều cao thân chính, chiều dài cành cấp 1, diện tích lá phục hồi và năng suất cá thể của cây lạc dưới các công thức kết hợp độ ẩm và tần suất phun SA tại Chương 4.

Câu hỏi thường gặp

1. Thí nghiệm gây hạn cho cây lạc được thực hiện ở giai đoạn sinh trưởng nào và theo tiêu chí nào?
Gây hạn được tiến hành ở công thức H1 vào giai đoạn quả phát triển (giai đoạn quả chắc, tính khoảng 7 ngày sau khi tắt hoa). Tiêu chí gây hạn là ngừng tưới nước hoàn toàn và theo dõi cho đến khi xuất hiện trên 50% số lá bị héo rũ do mất sức trương thì mới tiến hành tưới nước trở lại để phục hồi.

2. Giống lạc L18 sử dụng trong nghiên cứu có nguồn gốc từ đâu và mang những đặc điểm nông học cơ bản nào?
Giống lạc L18 do Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Đậu đỗ (Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm / Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam) chọn lọc quần thể từ dòng lạc nhập nội số 7, công nhận chính thức năm 2009. Giống thuộc dạng hình Spanish, thân cứng, cao 35-45 cm, vỏ lụa màu hồng, thời gian sinh trưởng 120-130 ngày (vụ Xuân) và 100-105 ngày (vụ Thu đông), tiềm năng năng suất đạt 50-70 tạ/ha, khối lượng 100 quả đạt 168-178 g và tỷ lệ nhân đạt 69-71%.

3. Tác động của việc phun axit salicylic đến khả năng tích lũy chất khô của cây lạc bị hạn diễn ra như thế nào?
Hạn hán làm giảm khả năng tích lũy chất khô, nhưng việc phun SA giúp gia tăng sinh khối khô rõ rệt. Cụ thể ở các cây bị hạn: công thức đối chứng không phun SA chỉ đạt 41,5 g/cây; khi phun SA 1 lần trước hạn 1 tuần đạt 43,4 g/cây; và khi phun SA 2 lần (trước hạn 2 tuần và 1 tuần) tích lũy chất khô đạt mức cao nhất là 46,94 g/cây.

4. Axit salicylic ảnh hưởng thế nào đến năng suất cá thể của cây lạc trong điều kiện hạn?
Xử lý SA giúp hạn chế sự suy giảm năng suất do thiếu nước gây ra. Trong điều kiện gây hạn, năng suất cá thể của cây không phun SA đạt 31,9 g/cây; công thức phun SA 1 lần đạt 32,8 g/cây; và công thức phun SA 2 lần đạt 33,7 g/cây.

5. Động thái ra hoa của các công thức thí nghiệm có đặc điểm gì giống và khác nhau?
Tất cả các công thức thí nghiệm đều bắt đầu nở hoa vào ngày thứ 24 sau gieo và bước vào giai đoạn hoa nở rộ sau đó 4-6 ngày. Điểm khác nhau nằm ở tổng số hoa nở: công thức đủ nước phun SA 1 lần (H0SA2) đạt tổng số hoa cao nhất (62,0 hoa/cây), trong khi công thức hạn phun SA 1 lần (H1SA2) đạt tổng số hoa thấp nhất (42,4 hoa/cây); công thức hạn phun SA 2 lần (H1SA3) đạt 52,6 hoa/cây.

Kết luận

Khóa luận của tác giả Nguyễn Thị Thúy Quỳnh đã đánh giá một cách có hệ thống tác động bất lợi của hạn hán và vai trò phục hồi của axit salicylic đối với sinh trưởng, sinh lý và năng suất của giống lạc L18. Kết quả nghiên cứu chứng minh hạn hán tại thời kỳ hình thành quả làm suy giảm nghiêm trọng chiều cao cây, cành cấp 1, số lá, diện tích quang hợp và năng suất cá thể, nhưng việc xử lý axit salicylic ngoại sinh (đặc biệt là nghiệm thức phun 2 lần trước khi gây hạn) đã kích thích sinh trưởng, tăng lượng chất khô tích lũy lên 46,94 g/cây và cải thiện năng suất cá thể lên 33,7 g/cây. Đây là nguồn dẫn liệu học thuật thực nghiệm có giá trị, đóng góp cơ sở sinh lý tin cậy cho việc nghiên cứu và hoàn thiện các biện pháp canh tác lạc bền vững trong điều kiện tài nguyên nước hạn chế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Cây lạc (Arachis hypogaea L.) thuộc họ đậu (Fabaceae), có nguồn gốc ở Nam Mỹ. Lạc vừa là cây công nghiệp ngắn ngày, cây thực phẩm và cũng là cây có dầu có giá trị kinh tế cao. Trên thế giới, trong số các loại cây có dầu ngắn ngày, cây lạc được xếp thứ 2 sau đậu tương về diện tích và sản lượng, xếp thứ 13 trong các cây thực phẩm quan trọng, xếp thứ 4 về nguồn dầu thực vật và xếp thứ 3 về nguồn protein cung cấp cho con người. Lạc được sử dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày, công nghiệp chế biến và xuất khẩu.

Lạc là loại cây dễ trồng, thích hợp trong cơ cấu luân canh tăng vụ, không kén đất, cải tạo đất và không đòi hỏi nhiều phân bón đạm vì bộ rễ có khả năng sống cộng sinh với vi khuẩn cố định đạm tạo ra lượng đạm sinh học cung cấp cho cây và làm tăng độ phì nhiêu của đất, và có vị trí quan trọng trong quá trình chuyển dịch cơ cấu cây trồng. Xét về dinh dưỡng thì lạc là một trong những nguyên liệu quý đóng góp tỷ lệ đáng kể vào thành phần chất béo, protein và lượng dầu thực vật quan trọng cho khẩu phần ăn hằng ngày của con người. Dầu lạc chủ yếu là axit beó chưa no giúp con người dễ hấp thụ có thể thay thế mỡ động vật và có tác dụng tốt cho sức khoẻ, có khả năng làm giảm hàm lượng cholestrerol trong máu nên có thể ngăn ngừa những bệnh xơ cứng động mạch, cao huyết áp, suy dinh dưỡng. Không chỉ là nguồn thực phẩm giàu dinh dưỡng cho con người, lạc còn là nguồn thức ăn tốt cho gia súc.

Tỷ lệ đường trong thân lạc khá cao, đặc biệt là khô dầu lạc có chứa tới 50% protein có thể cung cấp đầy đủ cho gia súc Mặc dù, lạc là loại cây trồng mang lại nhiều giá trị to lớn về kinh tế và dinh dưỡng nhưng việc sản xuất lạc ở Việt Nam hiện nay còn gặp nhiều khó khăn như: thiếu bộ giống tốt cho từng vùng, trình độ thâm canh còn hạn chế. Một trong những nguyên nhân hạn chế năng suất lạc là trong canh tác có thể gặp điều kiện thiếu nước nhưng chưa có giống chịu hạn, biện pháp canh tác khi bị hạn chưa phù hợp. Vì vậy, 1 nghiên cứu các biện pháp làm tăng khả năng chịu hạn của lạc để góp phần xây dựng biện pháp canh tác lạc trong điều kiện hạn là việc làm hết sức cần thiết. Góp phần giải quyết vấn đề trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ảnh hưởng của Salicylic acid đến sinh trưởng và phát triển của cây lạc trong điều kiện hạn”.

Mục đích - yêu cầu 1. Mục đích Đánh giá ảnh hưởng của hạn và Salicylic acid tới sinh trưởng, phát triển và năng suất của lạc từ đó góp phần làm cơ sở khoa học cho việc xây dựng biện pháp kĩ thuật canh tác hợp lý cho cây lạc trong điều kiện hạn. Yêu cầu của đề tài - Xác định được khả năng sinh trưởng, phát triển và khả năng hình thành năng suất của câylạc trong điều kiện hạn. - Xác định được ảnh hưởng của salicylic acid đến khả năng sinh trưởng, phát triển và khả năng hình thành năng suất của cây lạc trong điều kiện hạn.

TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới và ở Việt Nam 2. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới Lạc (Arachis hypogaea L.) có nguồn gốc ở Nam Mỹ và được trồng ở khắp các vùng nhiệt đới và ôn đới ấm trên thế giới. Nó là một loại cây lương thực vừa là cây lấy dầu quan trọng vừa là cây có giá trị dinh dưỡng cao, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng cả về chất lượng lẫn giá cả, có khả năng thích ứng rộng và tác dụng cải tạo đất rất tốt.

Cây lạc được sử dụng và tiêu thụ rộng rãi để làm thực phẩm và nguyên liệu cho công nghiệp. Chính vì vậy nên lạc được trồng rộng rãi trên toàn thế giới. Trong các loại cây trồng làm thực phẩm cho con người, lạc là cây có một vị trí rất quan trọng, mặc dù cây lạc có nguồn gốc từ rất lâu đời nhưng vai trò kinh tế của lạc chỉ được xác định trong khoảng 100 năm trở lại đây. Trên thế giới, lạc có tầm quan trọng do lạc là nguồn dầu ăn lớn nhất, đứng thứ 13 trong số cây lương thực và thứ tư trong số các loại cây có dầu và có giá trị dinh dưỡng cao làm thực phẩm cho con người và thức ăn cho gia súc.

Theo tổ chức nông lương thế giới ( FAO ) thì tình hình sản xuất lạc trong những năm gần đây ngày càng được mở rộng và phát triển được thể hiện qua các tiêu chí như: diện tích, năng suất và sản lượng đậu tương qua từng năm, cụ thể được thể hiện qua bảng 2.1: Diện tích, năng suất, sản lượng lạc trên thế giới từ năm 2006-2016 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm ( triệu ha) (kg/ha) (Triệu tấn) 2006 21,576 15486 33,413 2007 22,759 16481 37,509 2008 24,259 15976 38,756 2009 24,151 15467 37,354 2010 26,141 16622 43,450 2011 25,101 16280 40,864 2012 25,563 16438 42,020 2013 27,256 17030 46,418 2014 26,990 16847 45,470 2015 26,800 16820 45,077 2016 27,660 15901 43,982 (Nguồn: Theo FAOSTAT năm 2017) Qua bảng số liệu cho thấy, diện tích, năng suất, sản lượng lạc hàng năm trên thế giới có sự biến động. Cụ thể như sau: Diện tích trồng lạc nhìn chung có xu hướng tăng dần qua các năm. Diện tích đạt 21,576 triệu ha năm 2006, sau đó tăng lên đến năm 2010 diện tích lạc đạt 26,141 triệu ha, năm 2011 giảm xuống chỉ còn 25,101 triệu ha nhưng đến năm 2016 diện tích trồng lạc có sự thay đổi rõ rệt, diện tích trồng lạc năm 2016 là 27,660 triệu ha. Nhờ được áp dụng những tiến bộ kỹ thuật mới vào sản xuất cũng như công tác chọn tạo ra các giống mới nên năng suất lạc cũng ngày càng được tăng lên rất nhiều.

Năm 2006 năng suất lạc đạt 15486 kg/ha nhưng đến năm 2013 năng suất lạc đã đạt được ở mức 17030 kg/ha 4 Bảng 2. Diện tích, năng suất, sản lượng lạc một số nước trên thế giới năm 2014- 2016 Chỉ Diện tích Sản lượng Năng suất (tạ/ha) tiêu (triệu ha) (triệu tấn) Nước 2014 2015 2016 2014 2015 2016 2014 2015 2016 Trung Quốc 4,63 4,64 4,54 35,78 35,59 36,74 16,55 16,50 16,69 Ấn Độ 4,69 4,56 5,80 15,80 14,85 11,82 7,40 6,77 6,86 Argentina 0,41 0,42 0,34 28,49 23,80 29,29 1,17 1,01 1,00 Mỹ 0,54 0,63 0,63 43,98 44,42 41,19 2,35 2,82 2,58 Indonesia 0,50 0,45 0,37 12,80 13,33 13,79 0,64 0,61 0,51 Israel 0,0021 0,0028 0,0031 73,90 55,36 51,61 0,015 0,015 0,016 Nigeria 2,80 2,80 2,68 12,14 12,38 11,30 3,40 3,47 3,03 Nguồn: FAOSTAT, năm 2018 Năng suất lạc biến động mạnh do vậy sản lượng lạc cũng biến động mạnh qua các năm. Năm 2006 sản lượng lạc chỉ ở mức 33,413 triệu tấn nhưng đến năm 2013 sản lượng lạc đã được tăng lên đáng kể với 46,418 triệu tấn. Năng suất lạc trên thế giới trong thời gian qua có nhiều biến động, phụ thuộc nhiều vào điều kiện khí hậu, đất đai, trình độ canh tác và giống.

Năng suất lạc cũng có sự khác biệt lớn giữa các nước khác nhau. Từ bảng số liệu 2.2 cho thấy diện tích trồng, năng suất, sản lượng lạc của các nước có sự biến động qua các năm, sản lượng lạc được xuất ra hàng năm chủ yếu tập trung ở một số nước như Trung Quốc, Ấn Độ, Nigeria, Mỹ. Ấn Độ là nước có diện tích trồng lạc đứng đầu thế giới 5,80 triệu ha (năm 2016) nhưng năng suất lạc của Ấn Độ còn khá thấp (11,82 tạ/ha) do được trồng chủ yếu ở những vùng khô hạn và bán khô hạn, năng suất đứng sau Mỹ, Trung Quốc , Argentina và Indonesia…. Hiện nay, Ấn Độ có sản lượng đứng thứ 2 sau Trung Quốc.

5 Trung Quốc là nước đứng thứ hai sau Ấn Độ về diện tích trồng lạc nhưng lại dẫn đầu sản lượng lạc của thế giới. Năm 2014, diện tích trồng lạc của Trung Quốc là 4,63 triệu ha, năng suất đạt 35,78 tạ/ha. Năm 2016 diện tích trồng lạc là 4,54 triệu ha, năng suất tăng lên 36,74 tạ/ha. Có được những thành tựu này là do Trung Quốc đặc biệt quan tâm đến công tác nghiên cứu và chuyển giao các tiến bộ khoa học trong suốt các năm qua.

Nigeria là nước có diện tích và sản lượng đứng thứ 3 sau Trung Quốc và Ấn Độ. Theo thống kê từ FAO năm 2018 cho thấy, năm 2016 diện tích trồng lạc của nước này là 2,68 triệu ha, sản lượng đạt 3,03 triệu tấn và năng suất là 11,30 tạ/ha Mỹ là nước có diện tích trồng lạc tuy không lớn nhưng năng suất lạc khá ổn định, sản lượng đứng sau Trung Quốc, Ấn Độ và Nigeria. Theo thống kê của FAO năm 2018 cho thấy, diện tích gieo trồng của nước này đạt 0,63 triệu ha, năng suất đạt 41,19 tạ/ha và sản lượng là 2,58 triệu tấn trong năm 2016. Cũng như Mỹ, Israel có diện tích trồng lạc khá nhỏ chỉ với 0,0031 triệu ha (năm 2016) nhưng lại có năng suất có thể coi là cao nhất thế giới.

Với thống kê từ FAO năm 2018, năm 2016 năng suất lạc của Israel đạt được là 51,61 tạ/ha. Trên thế giới hiện nay, nhu cầu sử dụng và tiêu thụ lạc ngày càng lớn, triển vọng của thị trường dành cho lạc cũng rất khả quan. Điều này đang khuyến khích nhiều nước đầu tư phát triển sản xuất lạc với quy mô ngày càng lớn, không chỉ về diện tích sản xuất mà năng suất và sản lượng lạc của thế giới cũng ngày càng được cải thiện so với trước đây.3: Diện tích, năng suất, sản lượng lạc các châu lục trên thế giới năm 2015, 2016 Chỉ tiêu Diện tích Năng suất Sản lượng (triệu ha) (tạ/ ha) (triệu tấn) Vùng 2015 2016 2015 2016 2015 2016 Châu Á 11,10 12,18 23,82 21,87 26,42 26,64 Châu Âu 0,0015 0,0012 31,47 31,02 0,0046 0,0036 Bắc Mỹ 0,63 0,63 44,42 41,19 2,82 2,58 Nam Mỹ 0,64 0,57 24,69 28,93 1,59 1,65 Châu Phi 14,24 14,11 9,74 9,03 13,87 12,74 Châu Úc 0,013 0,013 19,34 19,47 0,025 0,025 (Nguồn: FAOSTAT, tháng 1 năm 2018). Theo thống kê của FAOSTAT năm 2018 cho thấy, Châu Á là vùng có diện tích trồng lạc lớn với năng suất và sản lượng khá là cao.

Năm 2016, diện tích trồng lạc ở Châu Á là 12,18 triệu ha, năng suất đạt 21,87 tạ/ha, sản lượng đạt 26,64 triệu tấn nhờ điều kiện tự nhiên thuận lợi và áp dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật vào trong sản xuất. Ở Châu Âu, Bắc Mỹ và Nam Mỹ tuy có diện tích khá là nhỏ song lại có năng suất rất là cao.