Tác động của nhiệt độ và áp suất hơi đến dinh dưỡng nitơ và cạnh tranh cỏ dại trong lúa nước

• Tác giả: Duy Hoang Vu
• Người hướng dẫn: Prof. Folkard Asch
• Trường học: University of Hohenheim
• Chuyên ngành: Agricultural Sciences
• Đề tài: Tác Động Của Nhiệt Độ Và Áp Suất Hơi Đến Dinh Dưỡng Nitơ Và Cạnh Tranh Cỏ Dại Trong Lúa Nước
• Loại tài liệu: dissertation
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Stuttgart

• SUMMARY
• 1. Chapter 1 General Introduction
• 1.1. Global rice production and demand
• 1.2. Global warming challenging rice production
• 1.3. Water-saving irrigation technologies and new concerns in rice production
• 1.3.1. Alternate wetting and drying
• 1.3.2. Root zone temperature in alternate wetting and drying system
• 1.3.3. Nitrogen dynamics in the soil under alternate wetting and drying
• 1.3.4. Weed dynamics in water-saving rice systems
• 1.4. Vapor pressure deficit
• 2. Chapter 2 Nutrient Uptake and Assimilation Under Varying Day and Night Root Zone Temperatures in Lowland Rice
• 2.1. Growth condition and treatments
• 2.2. Plant biomass and water and nutrient uptake
• 2.3. Nitrogen metabolism and enzyme assays
• 2.3.1. Day and night water and nutrient uptake at different root zone temperatures under low and high VPD
• 2.3.2. The correlation between root zone temperature and water and nutrient uptake under low and high VPD
• 2.3.3. Nitrogen assimilation in rice leaves at different root zone temperature under low and high VPD
• 2.3.1. Day and night nutrient and water uptake under different VPD
• 2.3.2. Nutrient uptake of two rice varieties as affected by root zone temperature
• 2.3.3. Effects of root zone temperature and VPD on N metabolism
• 3. Chapter 3 Leaf Gas-Exchange of Lowland Rice in Response to Nitrogen Source and Vapor Pressure Deficit
• 3.1. Materials and methods
• 3.2. Treatments and growth conditions
• 3.3. Gas exchange measurement
• 3.3.1. NO3- induced higher gs and A relative to NH4+ at high VPD but not at low VPD69
• 3.2. Varietal variation of leaf gas exchange in response to nitrogen source at high VPD
• 3.3. Growth response of different rice varieties to nitrogen source at low and high VPD
• 4. Chapter 4 Rice-Weed Competition in Response to Nitrogen Form and Vapor Pressure Deficit
• 4.1. Materials and methods
• 4.2. Nutrient uptake measurement
• 4.3. Determination of enzyme activities
• 4.4. Dry matter accumulation and competitive index
• 4.5. Total nitrogen uptake
• 4.5.1. Effect of nitrogen source and plant-competition on biomass accumulation of rice and weeds
• 4.5.2. Effect of nitrogen source on weed competitive index of two rice varieties
• 4.5.3. Effect of nitrogen source and plant-competition on nitrogen uptake of rice and weeds
• 4.5.4. Effect of nitrogen source and plant-competition on nitrogen assimilation of rice and weeds
• 4.5.1. Effects of nitrogen source on uptake and assimilation of nitrogen in rice and weeds
• 4.5.2. Effects of nitrogen source on biomass accumulation of rice and weeds
• 4.5.3. Effects of nitrogen source on competition between rice and weeds
• 5. Chapter 5 General Discussion
• 5.1. Increasing root zone temperature in water-saving irrigation systems enhances nutrient uptake of rice plants
• 5.2. Enhanced nitrification may improve leaf gas exchange and growth of rice plants
• 5.3. Promotion of nitrification alters competition between rice and weed
• 5.4. Outlook for improving rice growth under alternate wetting and drying

I. Tác động của nhiệt độ và áp suất hơi đến phản ứng genotyp

Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá tác động của nhiệt độ và áp suất hơi đến phản ứng genotyp của các giống lúa nước trong việc hấp thu dinh dưỡng nitơ và khả năng cạnh tranh với cỏ dại. Kết quả cho thấy rằng, khi nhiệt độ tăng lên, khả năng hấp thu dinh dưỡng nitơ của cây lúa cũng gia tăng, đặc biệt là trong điều kiện áp suất hơi thấp. Điều này cho thấy rằng, việc quản lý nhiệt độ và áp suất hơi có thể là yếu tố quyết định trong việc tối ưu hóa năng suất lúa nước. Theo nghiên cứu, áp suất hơi thấp kích thích sự phát triển của cây lúa, nhưng cũng làm gia tăng sự cạnh tranh với cỏ dại, đặc biệt là trong các điều kiện canh tác nước tiết kiệm.

1.1. Tác động của nhiệt độ đến dinh dưỡng nitơ

Nghiên cứu chỉ ra rằng nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự hấp thu dinh dưỡng nitơ. Cụ thể, khi nhiệt độ tăng lên, cây lúa có khả năng hấp thu nitơ tốt hơn, từ đó cải thiện quá trình sinh trưởng và phát triển. Sự gia tăng nhiệt độ cũng dẫn đến sự gia tăng hoạt động của các enzym liên quan đến dinh dưỡng nitơ, như nitrate reductase và glutamine synthetase. Kết quả này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc điều chỉnh nhiệt độ trong các hệ thống canh tác lúa nước để tối ưu hóa năng suất.

1.2. Cạnh tranh cỏ dại và dinh dưỡng nitơ

Nghiên cứu cho thấy rằng cạnh tranh cỏ dại gia tăng khi nhiệt độ và áp suất hơi thay đổi. Các giống lúa có khả năng hấp thu dinh dưỡng nitơ tốt hơn sẽ có lợi thế cạnh tranh so với cỏ dại. Tuy nhiên, trong điều kiện áp suất hơi cao, cỏ dại có thể phát triển mạnh hơn, dẫn đến việc cây lúa bị cạnh tranh gay gắt hơn. Điều này yêu cầu các biện pháp quản lý dinh dưỡng nitơ và cỏ dại phải được đồng bộ hóa để bảo đảm năng suất lúa nước.

II. Tác động của tác động môi trường đến sinh lý thực vật

Tác động của môi trường như nhiệt độ và áp suất hơi đến sinh lý thực vật là một yếu tố quan trọng trong nghiên cứu này. Khi nhiệt độ tăng, cây lúa thể hiện sự thay đổi trong quá trình quang hợp và hô hấp, ảnh hưởng đến năng suất cuối cùng. Việc điều chỉnh áp suất hơi cũng làm thay đổi tỷ lệ hấp thu nước và dinh dưỡng nitơ của cây. Sự thay đổi này không chỉ ảnh hưởng đến cây lúa mà còn đến các hệ sinh thái xung quanh, đặc biệt là trong các hệ thống canh tác nước tiết kiệm.

2.1. Hệ sinh thái và sinh trưởng cây trồng

Nghiên cứu chỉ ra rằng hệ sinh thái có thể bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi sự thay đổi của nhiệt độ và áp suất hơi. Sự thay đổi trong điều kiện khí hậu có thể dẫn đến sự thay đổi trong cấu trúc và chức năng của hệ sinh thái, từ đó ảnh hưởng đến sinh trưởng cây trồng. Các giống lúa có khả năng thích ứng tốt với điều kiện môi trường khắc nghiệt sẽ có lợi thế trong việc duy trì năng suất và chất lượng.

2.2. Quản lý cỏ dại trong điều kiện biến đổi khí hậu

Việc quản lý cỏ dại trở nên khó khăn hơn trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Các giống lúa cần được chọn lọc để có khả năng cạnh tranh tốt hơn với cỏ dại trong điều kiện nhiệt độ và áp suất hơi thay đổi. Phương pháp quản lý cỏ dại hiệu quả sẽ giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến năng suất lúa nước, đồng thời bảo vệ môi trường.