ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ THIẾU HỤT NƯỚC Ở MỘT SỐ GIAI ĐOẠN...

Trường Đại học Vinh Tạp chí khoa học, Tập 46, Số 4A (2017), tr. 49-62

49

ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ THIẾU HỤT NƯỚC Ở MỘT SỐ GIAI ĐOẠN

ĐẾN SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUẤT CỦA 2 GIỐNG VỪNG

ĐEN BẮC GIANG VÀ V36 TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI

Vũ Ngọc Thắng (1)

, Nguyễn Ngọc Lãm (1)

, Nguyễn Ngọc Quất (2)

1 Khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam

2 Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Đậu đỗ, Viện Cây lượng thực và Cây thực phẩm

Ngày nhận bài 04/12/2017, ngày nhận đăng 05/3/2018

Tóm tắt: Nghiên cứu đƣợc tiến hành nhằm đánh giá ảnh hƣởng của hạn đến sinh

trƣởng, sinh lý và năng suất của 2 giống vừng đen Bắc Giang và V36 trong điều kiện

nhà lƣới. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, hạn làm giảm các chỉ tiêu sinh trƣởng và năng

suất nhƣ chiều cao thân chính, diện tích lá, khối lƣợng tích lũy, tổng số quả trên cây, khối

lƣợng 1.000 hạt và năng suất cá thể. Trong khi đó chỉ số diệp lục (SPAD), độ thiếu hụt

bão hòa nƣớc, mức độ rò rỉ ion lại có xu hƣớng tăng lên; tuy nhiên hiệu suất huỳnh

quang diệp lục lại giảm thấp hơn trong điều kiện hạn hán. Mức độ suy giảm năng suất cá

thể đạt giá trị cao nhất khi gây hạn tại giai đoạn hình thành quả và hạt trong khi đó mức

độ suy giảm các chỉ tiêu này đạt giá trị thấp nhất khi xử lý tại giai đoạn cây con. Giống

vừng V36 có mức suy giảm năng suất cá thể cao hơn so với giống vừng đen Bắc Giang ở

các giai đoạn gây hạn.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Vừng (Sesamum indicum L.) là cây công nghiệp ngắn ngày có giá trị kinh tế, có

khả năng sinh trƣởng và phát triển đƣợc trên các vùng đất có điều kiện khí hậu thổ

nhƣỡng khác nhau, kể cả những vùng đất nghèo dinh dƣỡng và hạn hán. Việt Nam có

điều kiện khí hậu thích hợp cho cây vừng phát triển, do đó vừng đƣợc gieo trồng khắp cả

nƣớc từ Bắc vào Nam. Diện tích sản xuất vừng của cả nƣớc năm 2016 là 50.292 ha và

đạt năng suất bình quân 8,6 tạ/ha [9]. Vừng có khả năng thích ứng rộng, đồng thời là cây

có khả năng chịu hạn khá, tuy nhiên, trong suốt quá trình sinh trƣởng cây vẫn cần lƣợng

nƣớc khoảng 500 - 600 mm [8]. Hầu hết các diện tích trồng vừng ở trên thế giới nói

chung và Việt Nam nói riêng không chủ động đƣợc nguồn nƣớc tƣới mà phụ thuộc vào

nƣớc mƣa. Tuy nhiên, lƣợng mƣa ở nƣớc ta thƣờng phân bố không đều giữa các vùng và

các tháng trong năm. Do vậy, cây vừng có thể gặp hạn ở những giai đoạn sinh trƣởng

phát triển nhất định. Các nghiên cứu về cây vừng trƣớc đây thƣờng đề cập đến các vấn đề

nhƣ: chọn tạo giống vừng mới cho năng suất cao, chất lƣợng tốt [6]; nghiên cứu về các

chỉ tiêu sinh hóa và thành phần dinh dƣỡng trong hạt [2]. Trong khi đó đánh giá khả năng

chịu hạn trên cây vừng mới chỉ đƣợc đề cập đến ở giai đoạn nẩy mầm và một vài giai

đoạn khác với một vài chỉ tiêu sinh trƣởng đơn giản [7] hoặc mới chỉ đề cập đến một số

chỉ tiêu trao đổi nƣớc liên quan đến tính chịu hạn [1]. Ngƣợc lại, việc đánh giá tổng hợp

ảnh hƣởng của hạn hán đến sinh trƣởng, sinh lý và năng suất của vừng ở một số giai đoạn

quan trọng lại ít đƣợc đề cập đến. Do đó, nghiên cứu này nhằm mục đích đánh giá chính

xác khả năng chịu hạn của cây vừng dựa trên các chỉ tiêu sinh trƣởng, phát triển và sinh

lý. Kết quả nghiên cứu có thể đƣợc sử dụng làm cơ sở chọn lọc và lai tạo những giống

Email: [email protected] (N. N. Quất)

V. N. Thắng, N. N. Lãm, N. N. Quất / Ảnh hưởng của sự thiếu hụt nước ở một số giai đoạn…

50

vừng có khả năng chịu hạn, cho năng suất cao và có thể gieo trồng trên các vùng đất

thƣờng xuyên gặp hạn hán.

2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu đƣợc tiến hành trên 2 giống vừng: Đen Bắc Giang và V36. Các thí

nghiệm đƣợc thực hiện tại nhà lƣới ở Khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam.

Thời gian tiến hành nghiên cứu từ tháng 1/2016 đến tháng 6/2016.

Quy trình thí nghiệm đƣợc tiến hành nhƣ sau: Cây đƣợc trồng trong chậu vại (cao

40 cm; đƣờng kính: 30 cm), mỗi chậu chứa 7 kg đất phù sa sông Hồng không đƣợc bồi

hàng năm. Đất đƣợc phơi khô, sàng kỹ, trộn phân bón lót: 0,03 g N; 0,64 g P2O5; 0,43 g

K2O/chậu. Mỗi chậu gieo 10 hạt, phủ đất kín lên trên (hạt cách mặt chậu 1 - 2 cm) và

tƣới nƣớc theo tần suất ngày 2 lần vào buổi sáng và buổi chiều với 200 ml nƣớc/chậu,

duy trì độ ẩm 75 - 85%). Khi hạt nảy mầm nhô khỏi mặt đất (7 - 10 ngày sau gieo) thì tỉa

chỉ để lại 3 cây/chậu. Chậu trồng cây đƣợc đặt trong nhà lƣới có mái che.

Ảnh hƣởng của hạn đƣợc đánh giá ở 3 thí nghiệm riêng biệt tƣơng ứng với 3 giai

đoạn: Giai đoạn cây con, giai đoạn bắt đầu ra hoa và giai đoạn hình thành quả và hạt.

Mỗi thí nghiệm gồm 2 công thức, mỗi công thức 3 lần nhắc lại với 6 chậu vại cho 1 lần

nhắc lại; công thức 1: tƣới nƣớc đầy đủ trong suốt thời gian trồng (độ ẩm luôn duy trì từ

70-85%); công thức 2: tƣới nƣớc đầy đủ (độ ẩm luôn duy trì từ 70 - 85%), đến khi cây

bắt đầu vào các giai đoạn đánh giá thì dừng tƣới nƣớc cho đến khi xuất hiện 75% số

lá/cây bị héo thì tƣới nƣớc trở lại. Các thí nghiệm đƣợc bố trí theo phƣơng pháp ô chính

ô phụ (Split-plot).

Các chỉ tiêu theo dõi bao gồm:

- Các chỉ tiêu sinh trƣởng: chiều cao thân chính (cm) đƣợc đo mỗi tuần 1 lần sau

khi mọc 21 ngày đến khi thu hoạch; diện tích lá (dm2/cây) và khối lƣợng sinh khối

(g/cây) đƣợc đo đếm trƣớc khi cây bƣớc vào giai đoạn chín.

- Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất: số hoa/thân chính (hoa); tổng số

quả/cây (quả); năng suất cá thể (năng suất hạt trung bình của 1 cây (gam/cây)), khối

lƣợng 1000 hạt (gam) đƣợc đo đếm vào thời điểm thu hoạch.

- Các chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa:

+ Chỉ số diệp lục (SPAD) đƣợc xác định bằng máy đo chỉ số SPAD (Minolta,

SPAD-502, Japan).

+ Hiệu suất huỳnh quang diệp lục đƣợc xác định bằng máy đo hiệu suất huỳnh

quang diệp lục (Chlorophyll fluorescence metter OS30p+, Opti-Sciences).

+ Độ thiếu hụt bão hòa nƣớc đƣợc đo bằng cách cân khối lƣợng lá tƣơi (P1) ngay

sau khi hái lá. Sau đó, lá đƣợc ngâm trong nƣớc cất khoảng 2 tiếng. Tiếp theo, lá đƣợc

làm khô bề mặt bằng giấy thấm và đem cân đƣợc khối lƣợng lá bão hòa (P2). Lá tiếp tục

đƣợc sấy khô ở nhiệt độ 105oC cho đến khối lƣợng không đổi (P3). Độ thiếu hụt bão hòa

nƣớc (THBHN) đƣợc tính theo công thức: THBHN (%) =

.

+ Mức độ rò rỉ ion đƣợc xác định bằng máy đo EC (Mettle Toledo AG), theo

phƣơng pháp của Zhao M [13]. Tổng số 10 mẫu lá có đƣờng kính 1 cm/mẫu của mỗi lần


51

nhắc lại đƣợc rửa sạch nhiều lần qua nƣớc cất, sau đó đƣợc ngâm vào nƣớc khử ion đựng

trong ống nhựa thí nghiệm có dung tích 20 mL trong điều kiện lắc liên tục ở nhiệt độ

trong phòng và đƣợc che tối. Sau 2 giờ, dung dịch đƣợc do EC lần thứ nhất đƣợc giá trị

C1. Ống nhựa thí nghiệm đƣợc tiếp tục ngâm trong bể ổn nhiệt 80 oC trong 2 giờ và đƣợc

đo EC lần 2 cho giá trị C2. Mức độ rò rỉ ion đƣợc tính theo công thức (%)=C1/C2×100.

+ Đánh giá khả năng chịu hạn dựa trên mức độ suy giảm năng suất cá thể [3].

G (%) = (M2 - M1) × 100/M2

Trong đó: G: Mức suy giảm năng suất cá thể;

M1: Năng suất hạt của cây tƣới nƣớc;

M2: Năng suất hạt của cây để hạn.

Phương pháp lấy mẫu:

Chỉ số diệp lục và hiệu suất huỳnh quang diệp lục đƣợc đo theo phƣơng pháp

ngẫu nhiên, mỗi lần nhắc lại đo 3 mẫu ở cả công thức hạn và công thức tƣới nƣớc đầy đủ

trƣớc và sau khi xử lý hạn vào lúc 11-13h.

Độ thiếu hụt bão hòa nƣớc, mức độ rò rỉ ion đƣợc lấy mẫu theo phƣơng pháp

ngẫu nhiên, mỗi lần nhắc lại 1 mẫu cây ở cả công thức hạn và công thức tƣới nƣớc đầy

đủ trƣớc thời gian kết thúc gây hạn. Lấy vào khoảng 11-13h.

- Số liệu đƣợc thu thập và xử lý bằng phần mềm Excel và IRRISTAT 5.0.

3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Ảnh hưởng của sự thiếu hụt nước đến các chỉ tiêu sinh trưởng của cây

vừng

3.1.1. Ảnh hưởng của sự thiếu hụt nước đến tăng trưởng chiều cao thân chính

của cây vừng

GĐ: giai đoạn; HT: hình thành, ĐC: Đối chứng

Hình 1: Ảnh hưởng của sự thiếu nước đến tăng trưởng chiều cao thân chính

của giống vừng đen Bắc Giang (A) và V36 (B)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

21 28 35 42 45 49 51 56 63 70 77

Ch

iều

ca

o c

ây

(cm

)

Thời gian theo dõi (ngày)

A

Hạn GĐ cây con

ĐC GĐ cây con

Hạn GĐ ra hoa

ĐC GĐ ra hoa

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

21 28 35 42 45 49 51 56 63 70 77

Ch

iều

ca

o c

ây

(cm

)

B

Hạn GĐ cây con ĐC GĐ cây conHạn GĐ ra hoa ĐC GĐ ra hoaHạn GĐ HT quả và hạt ĐC GĐ HT quả và hạt



52

Sự thiếu hụt nƣớc làm giảm chiều cao thân chính của hai giống vừng đen Bắc

Giang và V36 (hình 1). Chiều cao thân chính cuối cùng của giống đen Bắc Giang ở công

thức gây hạn giai đoạn hình thành quả và hạt không có sự sai khác so với công thức đối

chứng, tuy nhiên có sự sai khác giữa công thức gây hạn ở giai đoạn cây con và giai đoạn

cây bắt đầu ra hoa so với công thức đối chứng. Trong khi đó chiều cao thân chính cuối

cùng của giống V36 ở công thức gây hạn tại các giai đoạn sinh trƣởng khác nhau đều

thấp hơn so với công thức đối chứng. Kết quả nghiên cứu này cũng tƣơng tự nhƣ kết quả

nghiên cứu của nhóm tác giả Dahanayake Nilanthi et al. (2015) [10] về ảnh hƣởng của

tình trạng thiếu nƣớc trong giai đoạn sinh trƣởng tới chiều cao cây của lạc, vừng và

hƣớng dƣơng.

3.1.2 Ảnh hưởng của sự thiếu hụt nước ở một số giai đoạn đến diện tích lá của

cây vừng

Kết quả đánh giá ảnh hƣởng của sự thiếu hụt nƣớc ở một số giai đoạn đến diện

tích lá trƣớc thời điểm thu hoạch của 2 giống vừng đen Bắc Giang và V36 đƣợc trình bày

trong Bảng 1. Diện tích lá vừng ở các công thức gây hạn trong cả 3 giai đoạn xử lý đều

thấp hơn so với công thức tƣới nƣớc đầy đủ (p < 0,05). Gây hạn ở giai đoạn ra hoa ít bị

ảnh hƣởng đến diện tích lá hơn các giai đoạn khác. Diện tích lá của 2 giống vừng ở giai

đoạn ra hoa và giai đoạn hình thành quả và hạt có sự sai khác (p < 0,05). Giống V36 có

diện tích lá ở giai đoạn cây con và giai đoạn ra hoa cao hơn so với giống vừng đen Bắc

Giang. Tuy nhiên, khi xử lý hạn ở giai đoạn hình thành quả và hạt thì diện tích lá của

giống V36 lại nhỏ hơn giống vừng đen Bắc Giang.

Bảng 1: Ảnh hưởng của sự thiếu nước ở một số giai đoạn đến diện tích lá

của 2 giống vừng đen Bắc Giang và V36

Giống Công thức

Diện tích lá (dm2)

Cây con Ra hoa Hình thành

quả và hạt

ĐBG Tƣới 7,94

b 8,29

b 7,10

b

Hạn 4,16 c 4,41

d 3,44

c

V36 Tƣới 8,59

a 9,54

a 8,65

a

Hạn 4,33 c

5,54 c

2,86 d

CV% 2,8 3,4 3,5

LSDCT5% 0,28 0,37 0,53

LSDG5% 0,29 0,37 0,53

LSDCT×G5% 0,41 0,53 0,44

Ghi chú: Trong cùng một cột, các số theo sau cùng 1 chữ cái thì không khác biệt

thống kê ở mức ý nghĩa 5% trong phép thử Duncan.


53

3.1.3. Ảnh hưởng của sự thiếu hụt nước đến khối lượng tươi và khối lượng

khô của cây vừng

Bảng 2: Ảnh hưởng của sự thiếu hụt nước đến khối lượng tươi và khối lượng khô


Giống Công

thức

Khối lượng tươi (g) Khối lượng khô (g)

Cây con Ra hoa

Hình

thành

quả và

hạt

Cây

con Ra hoa

Hình

thành

quả và

hạt

ĐBG Tƣới 65,24

ab 65,13

b 66,62

b 11,16

b 11,49

b 11,76

ab

Hạn 51,40 dc

55,61 d 60,36

d 6,76

c 8,66

d 10,52

c

V36 Tƣới 72,70

a 74,01

a 74,53

a 14,05

a 14,70

a 14,89

a

Hạn 60,05 bc

64,70 bc

68,25 bc

7,19 c 10,06

c 13,63

c

CV% 4,8 4,1 4,1 3,7 5,6 6,4

LSDCT5% 9,06 4,30 5,94 1,27 1,02 1,52

LSDG5% 4,79 4,30 4,47 0,57 1,02 1,31

SDCT×G5% 6,78 6,08 6,33 0,81 1,45 1,85



Sự thiếu hụt nƣớc làm giảm khả năng tích lũy sinh khối của hai giống vừng đen

Bắc Giang và V36 ở tất cả các giai đoạn gây hạn (Bảng 2). Kết quả so sánh giữa công

thức gây hạn và công thức tƣới nƣớc đầy đủ của hai giống ở các giai đoạn gây hạn cho

thấy khối lƣợng chất tƣơi, chất khô của công thức gây hạn ở giai đoạn cây con và ra hoa

thấp hơn so với công thức tƣới nƣớc đầy đủ (p < 0,05). Trong khi đó không có sự sai

khác có ý nghĩa thống kê của công thức gây hạn và công thức tƣới nƣớc đầy đủ đến khối

lƣợng chất tƣơi, chất khô tại giai đoạn hình thành quả và hạt. So sánh giữa các giai đoạn

xử lý hạn cho thấy xử lý hạn giai đoạn cây con ảnh hƣởng lớn nhất tới đến khối lƣợng

chất tƣơi, khô của cả 2 giống vừng; trong khi đó xử lý hạn giai đoạn hình thành quả và

hạt lại ảnh hƣởng ít nhất đến khối lƣợng tƣơi, khô của 2 giống. So sánh giữa 2 giống

vừng cho thấy giống V36 có khối lƣợng chất tƣơi, khô ở các giai đoạn gây hạn đều cao

hơn so với giống đen Bắc Giang (p < 0,05).


54

3.2. Ảnh hưởng của sự thiếu nước đến một số chỉ tiêu sinh lí, sinh hóa của

cây vừng

3.2.1. Ảnh hưởng của sự thiếu nước đến hiệu suất huỳnh quang diệp lục của lá vừng

HSHQDL: hiệu suất huỳnh quang diệp lục; Đ/c: đối chứng; ĐBG: đen Bắc Giang

Hình 2: Ảnh hưởng của sự thiếu hụt nước đến hiệu suất huỳnh quang diệp lục của hai giống vừng đen Bắc Giang và V36 tại giai đoạn cây con (A),

giai đoạn ra hoa (B) và giai đoạn hình thành quả và hạt (C)

001

001

001

001

001

001

001

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Thời gian gây hạn Thời gian sau khi tƣới trở lại

HS

HQ

DL

(F

m/F

v)


A

Hạn ĐBG Đ/c ĐBG Hạn V36 Đ/c V36

001

001

001

001

001

001

001

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Thời gian gây hạn Thời gian sau tƣới nƣớc trở lại

HS

HQ

DL

(F

m/F

v))


B


,500

,550

,600

,650

,700

,750

,800

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Thời gian gây hạn Thời gian sau khi tƣới nƣớc trở lại

HS

HQ

DL

(F

m/F

v)


C



55

Các nghiên cứu về huỳnh quang diệp lục (HQDL) của thực vật trong điều kiện

hạn đã khẳng định: sự thiếu nƣớc trầm trọng có ảnh hƣởng tiêu cực đến hàm lƣợng diệp

lục, làm hƣ hại các protein trong diệp lục và hệ thống quang hóa II (PS II), trực tiếp làm

biến đổi các thông số của huỳnh quang diệp lục [11]. Trong điều kiện hạn hán, hiệu suất

huỳnh quang diệp lục của 2 giống vừng đều thấp hơn so với công thức đối chứng (Hình

2). Bên cạnh đó, thời gian gây hạn tăng thì hiệu suất huỳnh quang diệp lục cũng có xu

hƣớng giảm dần và đạt giá trị thấp nhất ở thời điểm kết thúc gây hạn. Giá trị hiệu suất

huỳnh quang diệp lục lá vừng của 2 giống đạt giá trị thấp nhất khi gây hạn vào giai đoạn

hình thành quả và hạt và đạt giá trị cao nhất khi xử lý gây hạn ở giai đoạn cây con. Giữa

2 giống không có sự sai khác về hiệu suất huỳnh quang diệp lục tại giai đoạn cây con và

giai đoạn hình thành quả và hạt trên từng công thức xử lý hạn hoặc đối chứng. Tuy nhiên,

giống V36 có giá trị hiệu suất huỳnh quang diệp lục cao hơn so với giống đen Bắc Giang

ở cả 2 công thức xử lý hạn hoặc đối chứng tại giai đoạn cây bắt đầu ra hoa (p < 0,05).

3.2.2 Ảnh hưởng của sự thiếu hụt nước ở một số giai đoạn đến độ thiếu hụt

bão hòa nước của cây vừng

Kết quả nghiên cứu ảnh hƣởng của khô hạn lên độ thiếu hụt bão hòa nƣớc trên

giống vừng đen Bắc Giang và V36 đƣợc trình bày trong Bảng 3. Tất cả công thức gây

hạn có độ thiếu hụt bão hòa nƣớc cao hơn so với các công thức tƣới nƣớc đầy đủ (p <

0,05). Độ thiếu hụt bão hòa nƣớc đạt giá trị cao nhất đƣợc quan sát khi gây hạn ở giai

đoạn cây bắt đầu ra hoa và thấp nhất khi gây hạn vào giai đoạn hình thành quả và hạt.

Bảng 3: Ảnh hưởng của sự thiếu hụt nước ở một số giai đoạn đến độ thiếu hụt bão hòa

nước của 2 giống vừng đen Bắc Giang và V36


Độ thiếu hụt bão hòa nước (%)


quả và hạt

ĐBG Tƣới 24,66

c 24,85

c 24,32

cd

Hạn 67,34 a 71,95

ab 57,75

ab

V36 Tƣới 26,57

c 26,29

c 28,74

c

Hạn 64,30 ab

72,43 a 61,68

a

CV% 4,4 3,8 7,6

LSDCT5% 6,48 2,93 4,17

LSDG5% 3,23 2,93 5,22

LSDCT×G5% 4,57 4,15 7,38




56

3.2.3. Ảnh hưởng của sự thiếu hụt nước ở một số giai đoạn sinh trưởng đến

chỉ số SPAD của cây vừng

Hình 3: Ảnh hưởng của sự thiếu hụt nước đến chỉ số SPAD của 2 giống vừng đen Bắc

Giang và V36 khi xử lý gây hạn tại giai đoạn cây con (A), giai đoạn ra hoa (B)

và giai đoạn hình thành quả và hạt (C)

25272931333537394143454749

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Trƣớc gây hạn Gây hạn Tƣới trở lại

Ch

ỉ số

SP

AD



A

25272931333537394143454749

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11


Ch

ỉ số

SP

AD


B


25272931333537394143

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11


Ch

ỉ số

SP

AD


C



57

Trong điều kiện thiếu hụt nƣớc, chỉ số SPAD của cây vừng ở các công thức xử lý

hạn đều cao hơn so với công thức tƣới nƣớc đầy đủ; tuy nhiên sự sai khác này chỉ có ý

nghĩa thống kê tại thời điểm kết thúc gây hạn. Kết quả nghiên cứu này cũng tƣơng tự nhƣ

kết quả nghiên cứu của nhóm tác giả Mensha et al. (2006) [12] về ảnh hƣởng tình trạng

hạn kéo dài đối với hàm lƣợng diệp lục trong lá. So sánh giữa 2 giống vừng đen Bắc Giang

và V36 ở cả 3 giai đoạn không có sự sai khác nhau về chỉ số SPAD ở cả công thức hạn và

công thức đối chứng trong suốt thời gian theo dõi (Hình 3).

3.2.4. Ảnh hưởng của sự thiếu hụt nước ở một số giai đoạn đến mức độ rò rỉ

ion của cây vừng

Sự thiếu hụt nƣớc làm tăng mức độ rò rỉ ion của 2 giống vừng trên tất cả các giai

đoạn gây hạn (Hình 4). Có sự khác nhau về độ rò rỉ ion giữa cây vừng đƣợc tƣới nƣớc

đầy đủ và cây vừng bị xử lý gây hạn ở tất cả các giai đoạn (p < 0,05).

Bên cạnh đó, mức độ rò rỉ ion có xu hƣớng tăng lên qua các giai đoạn sinh trƣởng

của cây. So sánh giữa 2 giống cho thấy mức độ rò rỉ ion của giống vừng V36 trong điều

kiện hạn ở giai đoạn cây con và giai đoạn hình thành quả và hạt cao hơn so với mức độ

rò rỉ ion của giống đen Bắc Giang. Tuy nhiên, mức độ rò rỉ ion của giống vừng V36 bị

xử lý hạn trong giai đoạn ra hoa lại thấp hơn so với mức độ rò rỉ ion của giống đen Bắc

Giang.

Hình 4: Ảnh hưởng của sự thiếu hụt nước ở một số giai đoạn đến mức độ rò rỉ ion


3.3. Ảnh hưởng của sự thiếu hụt nước đến năng suất và các yếu tố cấu thành

năng suất của cây vừng

3.3.1. Ảnh hưởng của sự thiếu hụt nước đến tổng số hoa/cây, tổng số quả/cây

và tỷ lệ đậu quả của cây vừng

Ảnh hƣởng của sự thiếu hụt nƣớc đến các yếu tố cấu thành năng suất của 2 giống

vừng nghiên cứu đƣợc trình bày ở Bảng 4. Kết quả cho thấy gây hạn làm giảm tổng số

hoa, tổng số quả và tỷ lệ đậu quả so với công thức tƣới nƣớc đầy đủ ở cả 2 giống vừng.

Gây hạn ở giai đoạn ra hoa, giai đoạn hình thành quả và hạt làm thay đổi số hoa, số quả

00

05

10

15

20

25

30

35

40

45

ĐBG-Đ/C ĐBG-Hạn V36-Đ/C V36-Hạn

Độ r

ò r

ỉ io

n (

%)

Giống vừng

GĐ cây con GĐ ra hoa GĐ hình thành quả và hạt


58

và tỷ lệ đậu quả so với điều kiện đối chứng tƣới nƣớc đầy đủ (p < 0,05). Ngƣợc lại, gây

hạn ở giai đoạn cây con chỉ làm thay đổi số quả/cây của cây vừng so với đối chứng (p <

0,05). So sánh ảnh hƣởng gây hạn ở các giai đoạn sinh trƣởng khác nhau của cây vừng

cho thấy xử lý gây hạn giai đoạn ra hoa ảnh hƣởng lớn nhất đến số hoa, số quả và tỷ lệ

đậu quả của cả 2 giống.

Bảng 4: Ảnh hưởng của sự thiếu hụt nước đến tổng số hoa/cây và tỷ lệ đậu quả


Giố

ng

CT

Tổng số hoa/cây (hoa) Tổng số quả/cây (quả) Tỷ lệ đậu quả (%)

Cây

con Ra hoa

Hình

thành

quả và

hạt

Cây

con Ra hoa

Hình

thành

quả và

hạt

Cây

con Ra hoa

Hình

thành

quả và

hạt

ĐBG

Tƣới 26,5 ab

26,6 a 26,2

ab 22,4

ab 21,4

ab 21,2

ab 84,85

ab 80,45

ab 80,92

ab

Hạn 22,8 abc

21,6 c 24,2

bc 16,6

c 14,6

c 17,4

c 72,81

bc 68,06

c 71,90

c

V36

Tƣới 27,2 a 26,4

ab 27,8

a 23,6

a 21,6

a 23,2

a 86,77

a 81,82

a 83,45

a

Hạn 21,6 abcd

21,4 c 22,4

b 16,4

c 14,2

c 15,2

c 76,39

abc 66,36

c 67,41

d

CV% 2,7 7,1 3,7 5,7 5,1 3,2 3,8 6,2 3,1

LSDCT5% 5,64 2,70 2,01 2,13 1,45 3,51 13,57 7,31 1,76

LSDG5% 1,08 2,70 1,48 1,79 1,45 0,98 4,83 7,31 3,75

LSDCT×G5% 1,52 3,82 2,08 2,54 2,05 1,38 6,83 10,34 5,30



3.3.2. Ảnh hưởng của sự thiếu hụt nước đến số hạt/hàng và P1000 hạt của cây

vừng

Thiếu nƣớc ở các giai đoạn sinh trƣởng đã làm giảm số hạt/hàng và khối lƣợng

1000 hạt của cả 2 giống vừng (Bảng 5). Xử lý gây hạn giai đoạn hình thành quả và hạt thì

khối lƣợng 1000 hạt giảm lớn nhất trong số các công thức gây hạn đƣợc áp dụng trong

nghiên cứu này. Trong khi đó, xử lý hạn giai đoạn ra hoa làm giảm ít nhất đến khối

lƣợng 1000 hạt vừng. Giống vừng V36 trong điều kiện gây hạn giảm số hạt/hàng và khối

lƣợng 1000 hạt nhiều hơn so với giống vừng đen Bắc Giang.


59

Bảng 5: Ảnh hưởng của sự thiếu hụt nước đến số hạt/hàng và P1000 hạt


Giống Công

thức

Số hạt/hàng (hạt) P1000 hạt (g)

Cây con Ra

hoa

Hình thành

quả và hạt Cây con Ra hoa

Hình thành

quả và hạt

ĐBG

Tƣới 18,2 a 18,4

a 18,2

a 2,27

a 2,28

a 2,29

a

Hạn 16,8 c

1

6,6 c

16,4 bc

2,13 bc

2,08 c 1,51

c

V36

Tƣới 17,4ab 1

7,8 ab

17,6

b 2,17

b 2,15

b 2,12

b

Hạn 15,2d 1

4,8 d

15,6 cd

1,91 d 1,72

d 1,24

d

CV% 3,2 5,7 7,4 1,3 2,0 3,2

LSDCT5% 2,18 1

0,55 3,56 0,32E-01 0,65E-01 0,32E-01

LSDG5% 0,86 1,55 2,00 0,45E-01 0,65E-01 0,93E-01

LSDCT×G5% 1,22 2,18 2,83 0,64E-01 0,93-01 0,13



3.3.3. Ảnh hưởng của sự thiếu hụt nước đến năng suất cá thể và mức suy giảm

năng suất cá thể cây vừng

Kết quả nghiên cứu ảnh hƣởng của sự thiếu hụt nƣớc đến năng suất cá thể và mức

suy giảm năng suất cá thể của 2 giống vừng đen Bắc Giang và V36 cho thấy thiếu nƣớc ở

tất cả các giai đoạn đã làm giảm năng suất cá thể trên cả 2 giống (Bảng 6). Kết quả so

sánh giữa các công thức xử lý gây hạn cho thấy gây hạn giai đoạn hình thành quả và hạt

làm giảm lớn nhất đến năng suất cá thể, biểu hiện mức suy giảm năng suất cá thể đạt giá

trị cao nhất, tiếp đến là gây hạn giai đoạn ra hoa. Gây hạn ở giai đoạn cây con gây mức

suy giảm năng suất cá thể thấp nhất. Kết quả nghiên cứu này cũng tƣơng tự nhƣ kết quả

nghiên cứu trên cây đậu tƣơng, cây đậu xanh của nhóm tác giả Vũ Ngọc Thắng và cs. [4,

5]. Kết quả so sánh cho thấy giống đen Bắc Giang có năng suất cá thể cao hơn giống V36

trong cả điều kiện tƣới nƣớc bình thƣờng và điều kiện gây hạn. Đồng thời, mức suy giảm

năng suất cá thể của giống đen Bắc Giang thấp hơn so với giống V36 trong tất cả các

công thức gây hạn.


60

Bảng 6: Ảnh hưởng của sự thiếu hụt nước đến năng suất cá thể và mức suy giảm năng

suất cá thể của 2 giống vừng đen Bắc Giang và V36


Năng suất cá thể (g/cây)


quả và hạt

ĐBG Tƣới 3,67

a 3,58

a 3,57

a

Hạn 2,79 c 2,53

c 1,89

bc

V36 Tƣới 3,53

ab 3,49

ab 3,45

ab

Hạn 2,41 cd

1,93 d 1,59

cd

CV% 7,7 6,9 5,0

LSDCT5% 0,31 0,31 1,79

LSDG5% 0,38 0,31 0,21

LSDCT×G5% 0,54 0,43 0,30

Mức suy giảm năng suất cá thể (%)

ĐBG 23,98 29,33 47,06

V36 31,73 44,69 53,91



3. KẾT LUẬN

Thiếu hụt nƣớc ở 3 giai đoạn (cây con, ra hoa, hình thành quả và hạt) của 2 giống

vừng đen Bắc Giang và V36 làm giảm rõ rệt các chỉ tiêu sinh trƣởng, năng suất, khối

lƣợng 1000 hạt và năng suất cá thể so với điều kiện tƣới nƣớc đầy đủ. Các chỉ tiêu sinh lý

nhƣ chỉ số SPAD, độ thiếu hụt bão hòa nƣớc, mức độ rò rỉ ion có xu hƣớng tăng, trong

khi đó hiệu suất huỳnh quang diệp lục lại có xu hƣớng giảm xuống trong điều kiện thiếu

hụt nƣớc. Cây vừng trải qua hạn hán ở giai đoạn sinh trƣởng sinh dƣỡng có xu hƣớng

phục hồi tốt hơn và ảnh hƣởng tới năng suất ít hơn so với các cây vừng trải qua hạn hán

ở giai đoạn bắt đầu ra hoa và giai đoạn hình thành quả và hạt. Sự suy giảm năng suất cá

thể lớn nhất khi thiếu hụt nƣớc ở giai đoạn hình thành quả và hạt. So sánh 2 giống vừng

tham gia thí nghiệm, giống đen Bắc Giang có biểu hiện tốt hơn về năng suất và các yếu

tố cấu thành năng suất so với giống V36 trong điều kiện hạn.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Trần Thị Thanh Huyền, Nguyễn Nhƣ Khanh, Nghiên cứu một số chỉ tiêu trao đổi

nước liên quan đến tính chịu hạn của 20 giống vừng (Sesamum indicum L.), Tạp chí

Khoa học ĐHQG Hà Nội, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Vol. 27, 2011, pp. 179-

189.

[2] Trần Thị Thanh Huyền, Cao Phi Bằng, Xác định hàm lượng lipit, chất khoáng, axit

béo và các chỉ số hóa sinh trong hạt vừng (Sesamum indicum L.), Tạp chí Khoa học

và Phát triển, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Vol. 12, No. 7, 2014, pp. 1029-1033.


61

[3] Nguyễn Huy Hoàng, Nghiên cứu và đánh giá khả năng chịu hạn của các mẫu giống

đậu tương nhập nội ở miền Bắc Việt Nam. Luận án PTS. Khoa học Nông nghiệp.

Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, 1992.

[4] Vũ Ngọc Thắng, Trần Anh Tuấn, Vũ Đình Hòa, Ảnh hưởng của sự thiếu nước trong

giai đoạn sinh trưởng sinh thực đối với đậu tương trong điều kiện nhà lưới, Tạp chí

Khoa học và Phát triển, Vol. 6, No. 2, 2008, pp. 116-121.

[5] Vũ Ngọc Thắng, Nguyễn Thu Huyền, Nguyễn Ngọc Quất, Ảnh hưởng của điều kiện

hạn đến sinh trưởng và năng suất của đậu xanh trong điều kiện nhà lưới, Tạp chí

Khoa học và Phát triển, Trƣờng Đại học Nông nghiệp Hà Nội, Vol. 10, No. 2, 2012,

pp. 282-289.

[6] Lê Khả Tƣờng, Nguyễn Trọng Dũng, Vũ Ngọc Thắng, Đặng Văn Duyến, Kết quả

nghiên cứu giống vừng mới VĐ11, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Vol.

2, No. 23, 2011, pp. 56-61.

[7] Lê Khả Tƣờng, Nguyễn Thị Đính, Nguyễn Trọng Dũng, Vũ Ngọc Thắng, Nguyễn

Thu Huyền, Kết quả đánh giá khả năng chịu hạn của một số giống vừng triển vọng ở

Việt Nam, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Bộ Nông nghiệp và Phát

triển Nông thôn, Vol. 12, 2012, pp. 117-121.

[8] Tạ Quốc Tuấn, Trần Văn Lợt, Cây Mè (Cây Vừng), NXB Nông nghiệp, TP Hồ Chí

Minh, 2006, tr. 28.

[9] Viện Quy hoạch Thiết kế Nông nghiệp, Trung tâm Phát triển bền vững nông nghiệp,

nông thôn, Thống kê Nông lâm - Thủy sản, Báo cáo thống kê, 2016.

[10] Dahanayake Nilanthi, Alawathugoda CJ and Ranawake AL, Effects of water stress

on yield and some yield components of three selected oil crops; Groundnut (Arachis

hypogea L.), Sunflower (Helianthus annus L.) and Sesame (Sesamum indicum L.),

International Journal of Scientific and Research Publications, Vol. 5, No. 2, 2015,

pp. 2250-3153.

[11] He JX, Wang J, Guo H, Liang F, Effects of water stress on photochemical function

and protein metabolism of photosystem II in wheat leaves, Physiol Plant, Vol. 93,

1995, pp. 771-777.

[12] Mensah JK, Obadoni BO, Eroutor PG, Onome-Irieguna F, Simulated flooding and

drought effects on germination, growth and yield parameters of Sesame (Seasamum

indicum L.), Afr. J. Biotechnol, Vol. 5, 2006, pp. 1249-1253.

[13] Zhao M, Zhao X, Wu Y, Zhang L, Enhanced sensitivity to oxidative stress in an

Arabidopsisnitric oxide synthase mutant, J. Plant Physiol, Vol. 164, 2007, pp. 737-

745.

[14] https://www.gso.gov.vn/Modules/Doc_Download.aspx?DocID=22630 (truy cập

ngày 10/1/2017).

https://www.gso.gov.vn/Modules/Doc_Download.aspx?DocID=22630


62

SUMMARY

EFFECT OF WATER DIFICIT AT THE DIFFERENT STAGES

ON GROWTH AND YIELD OF TWO SESAME VARIETIES (“BLACK

BAC GIANG” AND V36) UNDER CONDITIONS OF GREEN-HOUSE

This study investigated the effect of drought on growth, physiology and seed

yield of two sesame varieties, namely “black Bac Giang” and V36, growing in green-

house. Our results showed that drought decreased some indexes of plant growth and yield

such as plant height, leaf area, biomass, capsule number, 1000-seed weight and

individual seed yield. Drought increased leaf chlorophyll index (SPAD), water saturation

deficit and electrolyte leakage but decreased the quantym efficiency of photosystem II.

Drought at the capsule and seed forming stages caused the highest decrease of the

individual seed yield while drought at the seedling stage induced the lowest affects on

this index. “V6” variety exhibited a higher decrease in individual seed yield due to

drought at all stages investigated in comparison to “black Bac Giang” one.

ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ THIẾU HỤT NƯỚC Ở MỘT SỐ GIAI ĐOẠN...

Documents

Transcript of ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ THIẾU HỤT NƯỚC Ở MỘT SỐ GIAI ĐOẠN...