Luận án tiến sĩ nghiên cứu một số đặc tính chịu hạn và ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng phát triển cây mạch môn ophiopogon japonicus l f ker gawl

Luận án tiến sĩ nghiên cứu nghiên cứu một số đặc tính chịu hạn và ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng phát triển cây mạch, phát triển phương pháp mới, đánh giá hiệu quả ứng

• Tác giả: Nguyễn Thị Thanh Hải
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Đình Vinh
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
• Đề tài: Nghiên Cứu Đặc Tính Chịu Hạn Và Ảnh Hưởng Của Phân Bón Đến Cây Mạch Môn Ophiopogon Japonicus
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC GIẢI THÍCH TỪ VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• TRÍCH YẾU LUẬN ÁN
• 1. CHƯƠNG 1: TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Giới thiệu chung về cây mạch môn
• 2.2. Nguồn gốc và vị trí phân loại
• 2.3. Đặc điểm thực vật học
• 2.4. Yêu cầu sinh thái của cây mạch môn
• 2.5. Giá trị cây mạch môn
• 2.6. Khả năng thích ứng của cây mạch môn trong điều kiện biến đổi khí hậu
• 2.7. Nghiên cứu về kỹ thuật trồng mạch môn tại Việt Nam
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Phương pháp nghiên cứu
• 3.2. Vật liệu nghiên cứu
• 3.3. Nội dung nghiên cứu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Đánh giá khả năng chịu hạn của một số mẫu giống mạch môn
• 4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón, liều lượng bón K2O, SiO2 và nấm rễ cộng sinh AMF thích hợp đến khả năng sinh trưởng, năng suất của cây mạch môn trong điều kiện không tưới nước tại Hạ Hòa, Phú Thọ
• 4.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của lượng bón kali đến khả năng sinh trưởng, phát triển của cây mạch môn trong điều kiện không tưới nước
• 4.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của lượng bón silic đến khả năng sinh trưởng, phát triển của cây mạch môn trong điều kiện không tưới nước
• 4.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của lượng bón nấm rễ cộng sinh AMF đến khả năng sinh trưởng, phát triển của cây mạch môn trong điều kiện không tưới nước
• 4.2.4. Phân tích thành phần chính PCA tác động của bón bổ sung kali, silic và nấm rễ AMF đến hàm lượng dinh dưỡng khoáng và thành phần hoạt chất trong cây mạch môn
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BÁ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về cây mạch môn Ophiopogon japonicus

Cây mạch môn (Ophiopogon japonicus) là một loại cây dược liệu quý, được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền và công nghiệp dược phẩm. Cây có khả năng thích ứng tốt với nhiều điều kiện sinh thái khác nhau, đặc biệt là trong điều kiện khô hạn. Nghiên cứu về đặc tính chịu hạn của cây mạch môn không chỉ giúp nâng cao năng suất mà còn góp phần bảo tồn nguồn gen quý hiếm. Theo nghiên cứu, cây mạch môn có khả năng tích lũy nước và duy trì hoạt động sinh lý trong điều kiện hạn hán, điều này cho thấy tiềm năng của cây trong việc phát triển bền vững trong nông nghiệp. Việc tìm hiểu sâu về đặc tính sinh lý và hình thái của cây mạch môn sẽ giúp xác định các biện pháp canh tác hiệu quả hơn.

1.1 Đặc điểm sinh học của cây mạch môn

Cây mạch môn có đặc điểm sinh học nổi bật với bộ rễ phát triển mạnh mẽ, giúp cây hấp thụ nước và dinh dưỡng từ đất. Cấu trúc lá của cây có khả năng giảm thiểu sự thoát hơi nước, nhờ đó cây có thể tồn tại trong điều kiện khô hạn. Nghiên cứu cho thấy, cây mạch môn có thể tăng cường khả năng chịu hạn thông qua việc tăng cường hàm lượng proline và áp suất thẩm thấu trong tế bào. Điều này không chỉ giúp cây duy trì sự sống mà còn tăng cường khả năng sinh trưởng trong điều kiện khắc nghiệt.

II. Đặc tính chịu hạn của cây mạch môn

Đặc tính chịu hạn của cây mạch môn (Ophiopogon japonicus) được thể hiện qua nhiều chỉ tiêu sinh lý và hình thái. Nghiên cứu cho thấy, cây có khả năng tăng cường hàm lượng nước liên kết và proline trong tế bào, giúp cây duy trì hoạt động sinh lý trong điều kiện khô hạn. Các chỉ tiêu như chiều dài rễ, thể tích rễ và diện tích rễ cũng được cải thiện, cho thấy cây có khả năng tìm kiếm nước và dinh dưỡng tốt hơn. Việc xác định các gen chịu hạn như OjERF cũng là một bước quan trọng trong việc phát triển các giống cây mạch môn có khả năng chịu hạn tốt hơn.

2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu hạn

Nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu hạn của cây mạch môn, bao gồm điều kiện đất trồng, lượng nước tưới và loại phân bón sử dụng. Nghiên cứu cho thấy, việc bón phân kali có tác động tích cực đến khả năng chịu hạn của cây, giúp tăng cường hàm lượng polysaccharide trong rễ. Bên cạnh đó, việc sử dụng nấm rễ cộng sinh AMF cũng đã được chứng minh là có tác dụng cải thiện khả năng hút nước và dinh dưỡng, từ đó nâng cao năng suất cây trồng trong điều kiện khô hạn.

III. Ảnh hưởng của phân bón đến cây mạch môn

Phân bón đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất và chất lượng của cây mạch môn. Nghiên cứu cho thấy, việc bón phân kali, silic và nấm rễ cộng sinh AMF có ảnh hưởng tích cực đến sự phát triển của cây. Cụ thể, bón 90 kg K2O trên nền 30 kg N + 30 kg P2O5/ha/năm đã làm tăng khả năng sinh trưởng và năng suất của cây mạch môn. Bón silic cũng giúp tăng hàm lượng saponin và flavonoid trong rễ, góp phần nâng cao giá trị dược liệu của cây.

3.1 Tác động của phân bón kali

Phân bón kali không chỉ giúp tăng cường khả năng chịu hạn mà còn nâng cao hàm lượng hoạt chất trong cây mạch môn. Nghiên cứu cho thấy, việc bón kali giúp tăng cường khả năng tích lũy polysaccharide trong rễ, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Điều này cho thấy, việc áp dụng đúng liều lượng phân bón kali là rất cần thiết để tối ưu hóa năng suất cây trồng trong điều kiện khô hạn.

3.2 Tác động của phân bón silic và nấm rễ cộng sinh

Bón silic đã được chứng minh là có tác dụng tích cực đến sự phát triển của cây mạch môn, đặc biệt là trong việc tăng cường hàm lượng flavonoid và saponin. Nấm rễ cộng sinh AMF cũng đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện khả năng hút nước và dinh dưỡng, giúp cây phát triển tốt hơn trong điều kiện khô hạn. Việc kết hợp các loại phân bón này sẽ tạo ra một môi trường thuận lợi cho sự phát triển bền vững của cây mạch môn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ NGUYỄN THỊ THANH HẢI NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CHỊU HẠN VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BÓN ĐẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CÂY MẠCH MÔN [Ophiopogon japonicus (L.] LUÂN ÁN TI¾N S) NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2023 HÞC VIÞN NÔNG NGHIÞP VIÞT NAM ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ NGUYÞN THÞ THANH H¾I NGHIÊN CþU MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CHÞU H¾N VÀ ¾NH H¯ỞNG CþA PHÂN BÓN ĐẾN SINH TR¯ỞNG, PHÁT TRIÞN CÂY M¾CH MÔN [Ophiopogon japonicus (L.] Ngành: Khoa học cây trßng Mã sß: 9 62 01 10 Ngưßi hưßng dẫn khoa học: 1. Nguyễn Đình Vinh 2. Nguyễn Văn Phú HÀ NÞI, 2023 LâI CAM ĐOAN Tôi xin cam oan ây là công trình nghiên cứu cāa riêng tôi, các kết quÁ nghiên cứu ược trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa dùng bÁo vệ bÃt kỳ học vị nào. Tôi xin cam oan rằng mọi sự giúp ỡ cho việc thực hiện luận án ã ược cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này ều ược chỉ rõ nguồn gác.

Hà Nội, ngày 26 tháng 12 năm 2023 Tác giÁ luÃn án Nguyán Thá Thanh HÁi i LâI CÀM ¡N Trong suát quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án tôi ã nhận ược sự quan tâm giúp ỡ tận tình cāa nhiều tập thể và cá nhân. Lßi ầu tiên cho phép tôi ược bày tß lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Đình Vinh và TS. Nguyễn Văn Phú ã tận tình hướng dẫn, ộng viên tinh thần, dành nhiều công sức, thßi gian và t¿o iều kiện cho tôi trong suát quá trình học tập, thực hiện ề tài và hoàn thành luận án.

Tôi xin bày tß lòng cÁm ơn sâu sắc tới Ban Giám ác Học viện, Ban Chā nhiệm Khoa Nông học, Ban QuÁn lý ào t¿o Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Trung tâm Nghiên cứu cây trồng Việt Nam và Nhật BÁn, Phòng thí nghiệm trọng iểm Khoa Công nghệ Thực phẩm, các thầy cô giáo Bộ môn Cây công nghiệp & Cây thuác, Bộ môn Cây lương thực, Bộ môn Sinh lý thực vật, Bộ môn Thực vật học, Bộ môn Khoa học Ãt và Dinh dưỡng cây trồng, các thầy cô giáo, chuyên gia trong và ngoài Học viện Nông nghiệp Việt Nam, ã t¿o mọi iều kiện thuận lợi cho nghiên cứu sinh học tập và nghiên cứu. Nghiên cứu sinh xin cÁm ơn gia ình ông Chu Văn TÃn và bà con xã Bằng Giã - H¿ Hòa – Phú Thọ ã giúp ỡ, t¿o iều kiện cho nghiên cứu sinh thực hiện các thí nghiệm t¿i huyện H¿ Hòa, tỉnh Phú Thọ. Cuái cùng, nghiên cứu sinh xin ược bày tß lòng biết ơn sâu sắc ến gia ình, anh chị em, b¿n bè - những ngưßi ã tận tÿy giúp ỡ, ộng viên tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận án này. Một lần nữa nghiên cứu sinh xin chân thành cÁm ơn tÃt cÁ những giúp ỡ quý báu cāa các tập thể và cá nhân dành cho nghiên cứu sinh.

Hà Nội, ngày 26 tháng 12 năm 2023 Tác giÁ luÃn án Nguyán Thá Thanh HÁi ii MĂC LĂC Lßi cam oan. ii Mÿc lÿc. iv Danh mÿc giÁi thích từ và cÿm từ viết tắt. vii Danh mÿc bÁng.

viii Danh mÿc hình. x Trích yếu luận án. xii Thesis abstract. Tính cÃp thiết cāa ề tài.

Mÿc tiêu nghiên cứu. Mÿc tiêu tổng quát. Mÿc tiêu cÿ thể. Ph¿m vi nghiên cứu.

Đái tượng nghiên cứu. Thßi gian nghiên cứu. Địa iểm nghiên cứu. Những óp góp mới cāa luận án.

Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn cāa ề tài. Ý nghĩa khoa học. Ý nghĩa thực tiễn. Tãng quan tài liãu.

Giới thiệu chung về cây m¿ch môn. Nguồn gác và vị trí phân lo¿i. Đặc iểm thực vật học. Yêu cầu sinh thái cāa cây m¿ch môn.

Giá trị cây m¿ch môn. KhÁ năng thích ứng cāa cây m¿ch môn trong iều kiện biến ổi khí hậu. Nghiên cứu về kỹ thuật trồng m¿ch môn t¿i Việt Nam. Ành hưáng cāa h¿n hán ến khÁ năng sinh trưáng và sinh tổng hợp ho¿t chÃt trong cây dược liệu.

PhÁn ứng cāa cây trồng trong iều kiện h¿n. Sự thích nghi về ặc iểm hình thái, giÁi phẫu. Sự thích nghi về ặc iểm sinh lý, sinh hóa. Vai trò cāa kali với sinh trưáng và khÁ năng chịu h¿n cāa cây trồng.

Kali và sinh trưáng cāa cây trồng. Vai trò cāa kali với tính cháng chịu h¿n cāa cây trồng. Vai trò cāa silic với sinh trưáng và khÁ năng chịu h¿n cāa cây trồng. Silic và sinh trưáng cāa cây trồng.

Vai trò cāa silic với tính cháng chịu h¿n cāa cây trồng. NÃm rễ cộng sinh AMF với sinh trưáng và cháng h¿n cāa cây trồng. NÃm rễ cộng sinh với sinh trưáng cāa cây trồng. Vai trò cāa rễ cộng sinh AMF với tính cháng chịu h¿n cāa cây trồng.

Ph°¢ng pháp nghiên cću. Vật liệu nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu. Đánh giá khÁ năng chịu h¿n cāa một sá mẫu giáng m¿ch môn.

Nghiên cứu Ánh hưáng cāa phân bón, liều lượng bón K2O, SiO2 và nÃm rễ cộng sinh AMF thích hợp ến khÁ năng sinh trưáng, năng suÃt cāa cây m¿ch môn trong iều kiện không tưới nước t¿i H¿ Hòa, Phú Thọ. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu các thí nghiệm. Phương pháp tiến hành theo dõi các chỉ tiêu.

Phương pháp lÃy mẫu và xử lý sá liệu. K¿t quÁ nghiên cću và thÁo luÃn. Đánh giá khÁ năng chịu h¿n cāa một sá mẫu giáng m¿ch môn. Nghiên cứu ặc iểm chịu h¿n cāa các mẫu giáng m¿ch môn.

Xác ịnh sự có mặt cāa gen chịu h¿n OjERF trong các mẫu giáng m¿ch môn. Ành hưáng cāa h¿n tới cÃu t¿o giÁi phẫu lá, rễ cāa cây m¿ch môn. Đánh giá khÁ năng sinh trưáng cāa cây m¿ch môn trong iều kiện không tưới nước t¿i H¿ Hòa – Phú Thọ. Nghiên cứu Ánh hưáng cāa phân bón, liều lượng bón K2O, SiO2 và nÃm rễ cộng sinh AMF thích hợp ến khÁ năng sinh trưáng, năng suÃt cāa cây m¿ch môn trong iều kiện không tưới nước t¿i H¿ Hòa, Phú Thọ.

Nghiên cứu Ánh hưáng cāa lượng bón kali ến khÁ năng sinh trưáng, phát triển cāa cây m¿ch môn trong iều kiện không tưới nước. Nghiên cứu Ánh hưáng cāa lượng bón silic ến khÁ năng sinh trưáng, phát triển cāa cây m¿ch môn trong iều kiện không tưới nước. Nghiên cứu Ánh hưáng cāa lượng bón nÃm rễ cộng sinh AMF ến khÁ năng sinh trưáng, phát triển cāa cây m¿ch môn trong iều kiện không tưới nước. Phân tích thành phần chính PCA tác ộng cāa bón bổ sung kali, silic và nÃm rễ AMF ến hàm lượng dinh dưỡng khoáng và thành phần ho¿t chÃt trong cây m¿ch môn.

K¿t luÃn và đÁ nghá. 106 Danh mÿc các công trình ã công bá có liên quan ến luận án. 107 Tài liệu tham khÁo. 134 vi DANH MĂC GIÀI THÍCH TĈ VÀ CĂM TĈ VI¾T TÄT Chā vi¿t tÅt ThuÃt ngā ASTT Áp suÃt thẩm thÃu BĐKH Biến ổi khí hậu DRI Drought Resistance Index – Chỉ sá chịu h¿n LSD0,05 Least Significant Difference – Sai khác nhß nhÃt có ý nghĩa với ộ tin cậy 95% PCA Principal component analysis – Phân tích thành phần chính PGR Plant Growth Regulator – ChÃt iều hòa sinh trưáng thực vật PSII Photosystem II – Hệ quang hóa II RGR Relative Growth Rate – Tác ộ tăng trưáng tương ái RWC Relative Water Content – Hàm lượng nước tương ái ROS Reactive Oxygen species – Gác tự do SPAD Soil and plant analyzer development – Chỉ sá ánh giá hàm lượng diệp lÿc trong lá SOD Superoxide dismutase CAT Catalase POD Peroxidase GR Glutathione reductase MDA Malondialdehyde AMF Arbuscular Mycorrhizal Fungi – NÃm rễ cộng sinh THBHN Thiếu hÿt bão hòa nước WUE Water Use Efficiency – Hiệu suÃt sử dÿng nước ACC aminocyclopropane-1-carboxylic acid NSTT Năng suÃt thực thu NSCT Năng suÃt cá thể vii DANH MĂC BÀNG TT Tên bÁng Trang 3.

Đặc iểm cāa các mẫu giáng m¿ch môn. Điều kiện phÁn ứng PCR. Ành hưáng cāa h¿n tới sinh trưáng thân lá và tích lũy chÃt khô cāa cây m¿ch môn. Ành hưáng cāa h¿n tới sinh trưáng rễ cāa cây m¿ch môn.

Ành hưáng cāa h¿n tới một sá chỉ tiêu sinh lý cāa cây m¿ch môn. Ành hưáng cāa h¿n tới cÃu t¿o giÁi phẫu lá cây m¿ch môn. Ành hưáng cāa h¿n tới cÃu t¿o giÁi phẫu rễ cây m¿ch môn. Đặc iểm sinh trưáng thân lá cāa các mẫu giáng m¿ch môn trong iều kiện không tưới nước t¿i H¿ Hòa – Phú Thọ.

Đặc iểm sinh trưáng rễ và tích lũy chÃt khô cāa các mẫu giáng m¿ch môn trong iều kiện không tưới nước t¿i H¿ Hòa – Phú Thọ. Đặc iểm sinh lý cāa các mẫu giáng m¿ch môn trong iều kiện không tưới nước t¿i H¿ Hòa – Phú Thọ. Ành hưáng cāa lượng bón kali ến ặc iểm sinh trưáng thân lá cāa cây m¿ch môn trong iều kiện không tưới nước. Ành hưáng cāa lượng bón kali ến ặc iểm sinh trưáng bộ rễ và khÁ năng tích lũy chÃt khô cāa cây m¿ch môn trong iều kiện không tưới nước.

Ành hưáng cāa lượng bón kai ến một sá ặc iểm sinh lý cāa cây m¿ch môn trong iều kiện không tưới nước. Ành hưáng cāa lượng bón kali ến cÃu t¿o giÁi phẫu lá cāa cây m¿ch môn trong iều kiện không tưới nước. Ành hưáng cāa lượng bón kali ến cÃu t¿o giÁi phẫu rễ cāa cây m¿ch môn trong iều kiện không tưới nước. Ành hưáng lượng bón kali ến năng suÃt cā m¿ch môn cāa mẫu giáng G2 trong iều kiện không tưới nước.

Ành hưáng cāa lượng bón silic tới ặc iểm sinh trưáng thân, lá cāa cây m¿ch môn trong iều kiện không tưới nước. Ành hưáng cāa lượng bón silic tới sinh trưáng bộ rễ và khÁ năng tích lũy chÃt khô cāa cây m¿ch môn trong iều kiện không tưới nước. Ành hưáng cāa lượng bón silic ến cÃu t¿o giÁi phẫu lá cāa cây m¿ch môn trong iều kiện không tưới nước. Ành hưáng cāa lượng silic bón tới cÃu t¿o giÁi phẫu rễ cāa cây m¿ch môn trong iều kiện không tưới nước.

Ành hưáng cāa lượng bón Si ến một sá chỉ tiêu sinh lý cāa cây m¿ch môn. Ành hưáng cāa lượng bón silic ến năng suÃt cā m¿ch môn cāa mẫu giáng G2 trong iều kiện không tưới nước. Ành hưáng cāa lượng bón AMF tới ặc iểm sinh trưáng thân lá cāa cây m¿ch môn trong iều kiện không tưới nước. Ành hưáng cāa lượng bón AMF tới ặc iểm sinh trưáng bộ rễ và khÁ năng tích lũy chÃt khô cāa cây m¿ch môn trong iều kiện không tưới nước .