hiệu quả của việc chủng vi khuẩn cố định Nitơ

báo cáo về hiệu quả của việc chủng vi khuẩn cố định Nitơ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP & TNTN

BỘ MÔN KHOA HỌC CÂY TRỒNG

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

HIỆU QUẢ CỦA VIỆC CHỦNG VI KHUẨN CỐ ĐỊNH NITƠ

(Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense), VI KHUẨN HÒA TAN

ĐẬU NÀNH TẠI CHỢ MỚI – AN GIANG

VỤ ĐÔNG XUÂN 2006 – 2007

Chủ nhiệm đề tài: VÕ THỊ XUÂN TUYỀN

Long Xuyên, tháng 08 năm 2010

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP & TNTN

BỘ MÔN KHOA HỌC CÂY TRỒNG

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

HIỆU QUẢ CỦA VIỆC CHỦNG VI KHUẨN CỐ ĐỊNH NITƠ

(Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense), VI KHUẨN HÒA TAN

ĐẬU NÀNH TẠI CHỢ MỚI – AN GIANG

VỤ ĐÔNG XUÂN 2006 – 2007

BAN GIÁM HIỆU KHOA NÔNG NGHIỆP & TNTN CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI

Long Xuyên, tháng 08 năm 2010

LỜI CẢM TẠ

Xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, Ban Chủ nhiệm Khoa Nông Nghiệp & TNTN cùng các anh, chị em đồng nghiệp Bộ môn Cây Trồng - Đại Học An Giang đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện và hoàn thiện đề tài trong thời gian qua

Xin bày tỏ lòng biết ơn đến PGS TS Cao Ngọc Điệp, thầy đã nhiệt tình giúp đỡ và đóng góp ý kiến giúp tôi hoàn thiện đề tài

Xin gởi lời cảm ơn đến:

Cô Nguyễn Thị Minh Châu, Nguyễn Thị Ngọc Giang, các Anh/Chị và các bạn đồng nghiệp đã động viên và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Các em Huỳnh Thành Đặng, Nguyễn Thanh Sơn, Võ Văn Hải, Phan Văn Út, Nguyễn Hoàng Nam, Lâm Văn Xiêm, Nguyễn Văn Phụng, Chu Văn Tuân,… sinh viên lớp DH4PN đã cộng tác và hỗ trợ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Gia đình ông Nguyễn Văn Phước, ấp Mỹ Hòa thị trấn Mỹ Luông, huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang đã giúp đỡ tôi thực hiện thí nghiệm ngoài đồng

Khi chủng vi khuẩn cố định đạm (Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense)

và vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) cho đậu nành đã làm gia tăng được số

lượng nốt sần hữu hiệu (9,9 - 13 nốt/cây), trọng lượng tươi của nốt sần dao động từ 2,10 – 2,47 g/cây) và trọng lượng khô 1,70 – 2,13 g/cây ghi nhận ở 45 NSKG (ngoại trừ nghiệm thức chủng ở dạng viên)

Nghiệm thức chủng vi khuẩn cố định đạm (Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense) và vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) cho thấy hàm lượng protein

trong hạt đậu nành đều tăng so với nghiệm thức chủng vi khuẩn ở dạng viên, chỉ chủng

Sinohizobium và nghiệm thức (80 N – 60 P2O5 – 30 K2O)

Nghiệm thức chủng vi khuẩn cố định đạm (Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense) và vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) ở dạng dung dịch và dạng viên

có hàm lượng lân dễ tiêu trong đất sau khi thu hoạch (2,22 và 2,46 mg/kg) thấp hơn ban đầu (2,64 mg/kg) Các nghiệm thức có chủng chế phẩm vi sinh còn lại cho thấy hàm lượng lân dễ tiêu trong đất sau khi thu hoạch đều tăng hơn so với trước khi trồng đậu

Bón 20 kg N/ha kết hợp với chủng vi khuẩn cố định đạm (Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense) và vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) + 20 P2O5 + 30

K2O cho năng suất 2,90 tấn/ha tăng 11,4% so với nghiệm thức bón phân khoáng (80 N –

60 P2O5 – 30 K2O) và lợi nhuận tăng thêm 2.885.000 đồng/ha, đồng thời thu nhập biên cao là 311,5

MỤC LỤC

Tóm lược iiMục lục iiiDanh sách bảng v

3 Nội dung nghiên cứu 1

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

Chương 2: Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu 3

2 Tình hình sản xuất đậu nành trên thế giới và Việt Nam 32.1 Tình hình sản xuất đậu nành trên thế giới 32.2 Tình hình sản xuất đậu nành ở Việt Nam 3

5.6 Tưới nước 75.7 Làm cỏ và vun gốc 75.8 Một số sâu bệnh gây hại chính trên cây đậu nành 75.9 Thu hoạch 8

6 Ảnh hưởng của đạm và lân lên sự sinh trưởng, phát triển, năng suất và

phẩm chất đậu nành

8

7 Vi khuẩn nốt sần và hoạt động cung cấp đạm cho cây đậu nành 107.1 Cơ chế sự xâm nhiễm vi khuẩn nốt sần vào rễ cây họ đậu 107.2 Sự hình thành nốt sần 117.3 Quá trình hoạt động và cố định đạm của nốt sần 127.4 Một số loại vi khuẩn cố định đạm trên đậu nành 127.5 Vai trò cung cấp đạm của vi khuẩn cố định đạm 13

7.6 Một số nghiên cứu ứng dụng phân vi sinh cố định đạm trên đậu

9 Hiệu quả kết hợp của việc chủng vi khuẩn cố định đạm và vi khuẩn hòa

tan lân lên năng suất và phẩm chất hạt đậu nành 15

1 Thời gian và địa điểm thực hiện 15

2 Vật liệu và phương pháp thí nghiệm 15

Chương III: Kết quả nghiên cứu và phân tích kết quả 20

1 Ghi nhận tổng quát về tình hình thời tiết 20

2 Tỷ lệ nẩy mầm 20

3 Chiều cao cây đậu nành ở 15, 30, 45 và 60 ngày sau khi gieo 20

4 Số lá kép ở các giai đoạn 15, 30, 45 ngày sau khi gieo 21

5 Ngày trổ hoa và ngày dứt trổ 22

6 Trọng lượng tươi và vật chất khô của thân lá đậu nành ở 45 ngày sau

7.2 Trọng lượng tươi của nốt sần 25

8 Các loại sâu bệnh chính trong quá trình thí nghiệm 268.1 Sâu gây gây hại chính trong quá trình thí nghiệm 268.2 Bệnh gây hại chính trong quá trình thí nghiệm 26

9 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất đậu nành 279.1 Số nhánh hữu hiệu 27

9.3 Tổng số trái/cây, số hạt/trái và trọng lượng 100 hạt của đậu nành 289.4 Tỷ lệ trái lép, trái 1 hạt, trái 2 hạt và trái 3 hạt của đậu nành 28

9.6 Sự tương quan giữa các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất

10 Hàm lượng protein, lipid và phospho trong hạt đậu nành 30

11 Hàm lượng đạm, lân, kali trong đất trước khi trồng và sau khi thu

DANH SÁCH BẢNG

Tên bảng Trang

Bảng 2: Các nghiệm thức của thí nghiệm 16

Bảng 3: Tỷ lệ nẩy mầm giữa nghiệm thức có chủng chế phẩm vi sinh so với

đối chứng

20

Bảng 4: Chiều cao của cây đậu nành ở 15, 30, 45 và 60 ngày sau khi gieo 21

Bảng 5: Số lá kép của đậu nành ở các giai đoạn 15, 30, 45 NSKG 21

Bảng 6: Trọng lượng tươi và vật chất khô của thân lá đậu nành ở giai đoạn

45 NSKG

23

Bảng 7: Diện tích lá bị hại do sâu ăn tạp ở các giai đoạn tiến hành thí nghiệm 26

Bảng 8: Diện tích lá bị bệnh khảm ở giai đoạn 60 NSKG 27

Bảng 9: Số nhánh hữu hiệu và số lóng của cây đậu nành 27

Bảng 10: Tổng số trái/cây, số hạt/trái và trọng lượng 100 hạt của đậu nành 28

Bảng 11: Tỷ lệ trái lép, trái 1 hạt, trái 2 hạt và trái 3 hạt/cây của đậu nành 29

Bảng 12: Hàm lượng protein, lipid, phospho trong hạt đậu nành 31

Bảng 13: Các chỉ tiêu phân tích đất trước khi trồng 32

Bảng 14: Hàm lượng OM, N tổng số, lân dễ tiêu trong đất sau thu hoạch 33

Bảng 15: Hiệu quả kinh tế trồng đậu nành với các công thức bón phân khác

nhau

34

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1: Sự xâm nhiễm vi khuẩn nốt sần vào rễ cây họ đậu 11

Hình 2: Số lượng nốt sần ở 45 ngày sau khi gieo 24

Hình 3: Nốt sần trên rễ đậu nành ở 45 ngày sau khi gieo 24

Hình 4: Trọng lượng tươi của nốt sần (g/cây) ở 45 ngày sau khi gieo 25

Hình 5: Trọng lượng khô của nốt sần ở 45 ngày sau khi gieo 26

Hình 6: Sự tương quan giữa trái 3 hạt /cây và tổng số trái trên cây với năng

suất đậu nành

30

Chương 1

MỞ ĐẦU

1 Sự cần thiết của đề tài

Trong sản xuất nông nghiệp vấn đề thâm canh tăng vụ đòi hỏi phải sử dụng một lượng rất lớn phân hóa học cho cây trồng, vấn đề này đã làm cho đất đai ngày càng bị suy thoái và môi trường ngày càng bị ô nhiễm Do đó để giảm ô nhiễm môi trường do

sử dụng phân hóa học, đồng thời làm tăng độ phì cho đất thì việc sử dụng phân vi sinh thay thế cho phân hóa học là rất cần thiết Đặc biệt trên cây đậu nành, hiện nay có nhiều nghiên cứu ứng dụng các loại phân vi sinh có khả năng cố định đạm vào trong sản xuất

đã được nhiều nhà khoa học trong nước nghiên cứu và ứng dụng thành công Trong đó một số chế phẩm phân vi sinh trong nước như Nitragin, Rizota, Vidana… nhiễm khuẩn tại vùng mới trồng đậu nành lần đầu có hiệu lực rõ rệt làm tăng năng suất 15 – 20% so với không nhiễm Ngoài ra một số kết quả nghiên cứu gần đây khi sử dụng hỗn hợp phân vi sinh cố định đạm và vi khuẩn hòa tan lân khó tan trên cây đậu cho thấy có tác dụng làm tăng khả năng hình thành nốt sần, trọng lượng nốt sần, sự sinh trưởng và phát triển của cây đậu nành, làm tăng năng suất và phẩm chất hạt của đậu nành Nghiên cứu của Trương Thị Minh Giang (2006), tại nông trại khu thực nghiệm Trường Đại Học Cần Thơ, cho thấy khi có sự kết hợp giữa vi khuẩn cố định đạm và vi khuẩn hòa tan lân (20N + vi khuẩn cố định đạm + vi khuẩn hòa tan lân + 30K2O), năng suất đậu nành tăng 13% so với công thức bón phân của nông dân (80N – 60P2O5 – 30K2O)

Xuất phát từ những nhận định trên, đề tài “Hiệu quả của việc chủng vi khuẩn cố

định đạm (Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense), vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) lên năng suất và phẩm chất đậu nành tại Mỹ Luông – Chợ

Mới – An Giang vụ đông xuân 2006 – 2007” được thực hiện nhằm đánh giá khả năng

thích nghi của những dòng vi khuẩn này trong đất để có thể giảm được lượng phân hóa

học sử dụng và ảnh hưởng của chúng lên năng suất, phẩm chất của hạt đậu nành

2 Mục tiêu của đề tài

- Xác định hiệu quả của việc chủng hai loại vi khuẩn cố định đạm (Sinorhizobium fredii, Azospirillum brasilense) và vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) lên khả

năng tạo nốt sần, thành phần năng suất và phẩm chất hạt đậu nành

- Xác định hàm lượng đạm, lân dễ tiêu và hàm lượng chất hữu cơ trong đất trước khi trồng và sau khi thu hoạch

- Xác định hiệu quả kinh tế giữa các biện pháp có chủng phân vi sinh so với biện pháp bón phân hóa học

3 Nội dung nghiên cứu

- Bố trí thí nghiệm ngoài đồng để xác định hiệu quả của vi khuẩn cố định đạm

(Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense), vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas

spp.) lên khả năng cố định đạm, sự sinh trưởng và năng suất của đậu nành tại Mỹ Luông – Chợ Mới – An Giang

- Phân tích trong phòng thí nghiệm một số chỉ tiêu ảnh hưởng lên phẩm chất hạt đậu nành (protein, lipid, phospho), phân tích hàm lượng đạm, lân dễ tiêu và chất hữu cơ (OM) trong đất trước khi trồng và sau khi thu hoạch đậu nành Hàm lượng kali trong đất chỉ phân tích ở đầu vụ (trước khi trồng)

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Thí nghiệm chủng vi khuẩn cố định đạm (Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense), vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) trên giống đậu nành MTĐ517

được thực hiện trên đất trồng màu, với diện tích 600 m2, tại nông hộ của chú Nguyễn Văn Phước, ấp Mỹ Hòa, thị trấn Mỹ Luông, huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang vào vụ đông xuân 2006 – 2007

Chương 2

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

I CƠ SỞ LÝ LUẬN

1 Nguồn gốc cây đậu nành

Theo Nguyễn Thị Văn (2000), cây đậu nành (GLycine max (L.) Merrill) có nguồn

gốc ở Trung Quốc Từ phía Bắc Trung Quốc đậu nành phát triển sang Triều Tiên, Nhật Bản, vào thế kỉ 17 du nhập sang Châu Âu Từ miền Đông và Nam Trung Quốc, đậu nành được truyền sang các nước Đông Nam Châu Á Ngày nay nông dân các nước Châu Á coi đậu nành là một trong các loại cây trồng chính

Ở Việt Nam, đậu nành đã được trồng từ rất lâu đời Vào thế kỷ 13, Lê Quý Đôn ghi chép lại trong sách “Vân đài loại ngữ”, đậu nành được trồng ở một số tỉnh vùng Đông Bắc miền Bắc nước ta Do nước ta có quan hệ giao lưu lâu đời với Trung Quốc về văn hóa và xã hội nên có khả năng quen thuộc với cây đậu nành từ thời rất xa xưa

Theo Võ-Tòng Xuân (1984), đậu nành có nguồn gốc ở vùng Đông Bắc Trung Quốc

là một trong số những cây trồng có lịch sử lâu đời nhất của nhân loại Nó giữ vai trò quan trọng và ngày càng tăng trong sản xuất nông nghiệp trên thế giới nói chung, Việt Nam và Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) nói riêng

2 Tình hình sản xuất đậu nành trên thế giới và Việt Nam

2.1 Tình hình sản xuất đậu nành trên thế giới

Diện tích trồng đậu nành hàng năm trên thế giới là trên 50 triệu ha Sản lượng khoảng 100 triệu tấn Trong đó tập trung chủ yếu vào các nước như: Mỹ, Brazil, Trung Quốc, Argentina, Ấn Độ, Indonexia Mỹ là nước có diện tích trồng và sản lượng đậu nành cao nhất thế giới Năm 1996, sản lượng đậu nành thương phẩm trên thị trường quốc tế có nguồn cung cấp từ Mỹ chiếm 49% Ở Châu Á, Trung Quốc là nước đứng

đầu, tiếp đến là Ấn Độ và Thái Lan (Nguyễn Thị Văn, 2000)

2.2 Tình hình sản xuất đậu nành ở Việt Nam

Cả nước đã hình thành 6 vùng sản xuất đậu nành Năm 1993, vùng Đông Nam Bộ

có diện tích lớn nhất (26,2% diện tích đậu nành cả nước), miền núi Bắc Bộ 24,7%, Đồng Bằng Sông Hồng 17,5%, ĐBSCL 12,4% Tổng diện tích 4 vùng này chiếm

66,6% Còn lại vùng Đồng bằng ven biển miền Trung và Tây Nguyên

Về sản lượng, 3 vùng Đồng Bằng Sông Hồng, Đông Nam Bộ và ĐBSCL chiếm 63,8% sản lượng đậu nành cả nước Đặc biệt ĐBSCL chỉ chiếm 12,7% diện tích nhưng lại chiếm 20,9% sản lượng đậu nành cả nước, năng suất bình quân cao nhất nước 1,6

tấn/ha (Ngô Thế Dân và ctv, 1999)

3 Tầm quan trọng của cây đậu nành

3.1 Dinh dưỡng

Đậu nành là một trong những loại cây trồng có tiềm năng kinh tế to lớn trong công nghiệp thực phẩm, hạt đậu nành là nguồn cung cấp đạm thực vật chủ yếu cho người và

gia súc do hột chứa nhiều protein (40%)

Đậu nành là nguồn thực phẩm quan trọng cung cấp cả hai loại protein và dầu thực vật Đậu nành có giá trị dinh dưỡng cao, hạt có chứa 38 – 42% protein, 18 – 22% lipid,

Theo Võ-Tòng Xuân (1984), đậu nành là nguồn thực phẩm giàu đạm (35 – 45% protein) và dầu (18 – 20%) với giá trị dinh dưỡng cao Ở nhiều nước, dầu đậu nành đã trở thành loại dầu ăn phổ biến thay cho mỡ động vật Ở nước ta, tương, chao, đậu hủ, tàu hủ ki, sữa đậu nành… đã trở thành những thức ăn quen thuộc của mọi người từ thuở

xa xưa

3.2 Kinh tế

Võ-Tòng Xuân (1984), về giá trị kinh tế thì 1 kg đậu nành tương đương với khoảng

4 kg lúa Như vậy mức thu nhập của vụ đậu nành ngắn ngày trong mùa khô với năng suất 1,5 tấn/ha sẽ tương đương với 6 tấn lúa/ha Vì vậy, phát triển sản xuất đậu nành là một việc làm ích nước, lợi nhà Theo dự tính dài hạn của nhà nước thì ĐBSCL với đất đai màu mỡ, khí hậu thích hợp, trong tương lai sẽ trở thành vùng sản xuất đậu nành trọng điểm của cả nước với tiềm năng ước lượng khoảng 500 - 600 ngàn ha

3.3 Cải tạo đất

Nhờ hệ thống cộng sinh với vi khuẩn nốt sần nên cây đậu nành có khả năng cố định đạm từ không khí để phục vụ cho sự sinh trưởng và phát triển, do đó mà nó bù đắp lại cho đất một lượng đạm cao tạo điều kiện thuận lợi cho các vụ canh tác tiếp theo (Ovalle

và ctv, 1996, trích dẫn bởi Trương Thị Minh Giang, 2006)

Theo Võ-Tòng Xuân (1984), nhờ sự cộng sinh với vi khuẩn nốt sần, cây đậu nành

có khả năng cố định một lượng đạm đáng kể từ khí nitơ (N2) tự do trong không khí, để đáp ứng một phần nhu cầu của cây và bồi dưỡng đạm cho đất Ở ĐBSCL, cây đậu nành rất thích hợp để đưa vào hệ thống luân canh với lúa, nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế, tận dụng tài nguyên thiên nhiên, nhân lực và bảo vệ độ màu mỡ của đất

Lượng đạm cố định được ở cây đậu nành đạt trung bình trong một vụ là 94 kg N/ha (tương đương với hơn 200 kg urea), trong trường hợp thuận lợi có thể lên đến 168 kg N/ha (gần bằng 400 kg urea) Lượng đạm cố định có thể đáp ứng đến 74% nhu cầu đạm của cây đậu nành (Võ-Tòng Xuân, 1984)

Theo Ngô Thị Đào (1989), đạm từ khí trời được các vi sinh vật cộng sinh với rễ cây

họ đậu cố định dưới dạng đạm hữu cơ và sau khi chúng chết đi lượng đạm đó được giải phóng làm giàu cho đất Mỗi hecta trồng cây họ đậu có thể tích lũy thêm cho đất 40 –

200 kg N

Ngoài ra vi khuẩn cố định đạm sống tự do (háo khí và kị khí) cũng có khả năng làm giàu thêm cho đất hàng năm khoảng 15 – 16 kg N/ha (75 – 300 kg đạm sunfat) (Đường Hồng Dật và ctv, 1979)

4 Yêu cầu sinh thái cây đậu nành

4.1 Đất trồng

Cây đậu nành không đòi hỏi đặc biệt về đất Tuy nhiên cây sẽ sinh trưởng và phát triển tốt trên các loại đất tơi xốp và phì nhiêu pH thích hợp cho cây đậu nành sinh trưởng và phát triển khoảng 5,5 – 6,5 (Nguyễn Thị Văn, 2000)

4.2 Ánh sáng và nhiệt độ

* Nhiệt độ: nhiệt độ tối thích cho sự sinh trưởng của cây đậu nành đối với không khí

là 24 – 340C, đối với đất là 22 – 270C Nhiệt độ dưới 17 và trên 370C làm giảm trọng

* Ánh sáng: Cây đậu nành là một cây ngắn ngày điển hình nên ánh sáng là yếu tố

ảnh hưởng mạnh Trong thời kỳ ra hoa và hình thành hạt, số giờ chiếu sáng thích hợp là

từ 6 – 12 giờ/ngày Nếu thời gian chiếu sáng trên 18 giờ/ngày thì cây sẽ không ra hoa được (Nguyễn Thị Văn, 2000)

4.3 Nước

Nước là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến năng suất cây đậu nành

Ở giai đoạn nẩy mầm, nếu thiếu nước thì hạt không nẩy mầm, còn thừa nước thì gây

thối hạt Sau giai đoạn nẩy mầm trên, đất thừa nước, lá sẽ trở nên vàng, cây tăng trưởng yếu Thiếu nước thời kỳ ra hoa thì các cơ quan sinh trưởng kém, tỷ lệ rụng hoa và trái bị ảnh hưởng rõ rệt, năng suất và phẩm chất hạt bị giảm (Nguyễn Thị Văn, 2000)

5 Kỹ thuật trồng đậu nành

5.1 Giống

Tiêu chuẩn hạt giống:

- Hạt giống phải lấy ở cây khỏe mạnh, thuần chủng, nhiều trái có 2 - 3 hạt, khi chín

ít bị tách vỏ, không mang mầm bệnh

- Hạt giống phải mẩy, không sâu bệnh, đạt tỷ lệ nẩy mầm trên 90%, trọng lượng

1000 hạt phải đạt theo chỉ tiêu giống

Các giống được trồng phổ biến hiện nay tại địa phương như đậu nành Nam Vang (Da Trâu), ĐH4, MTĐ6, MTĐ10, MTĐ13, MTĐ22, MTĐ65, MTĐ176, MTĐ45-3, DT

96, DT2001, DT94… (Lê Thiện Tùng, 2006)

5.2 Mùa vụ trồng

Ở ĐBSCL, đậu nành có thể trồng được quanh năm, thường thì có 2 vụ chính là đông xuân và hè thu

- Vụ đông xuân: gieo từ giữa tháng 12 dương lịch

- Vụ hè thu: gieo giữa tháng 4 và tháng 5 dương lịch (Ngô Thế Dân và ctv, 1999) Theo Lê Thiện Tùng (2006), đậu nành có thể trồng được quanh năm nhưng với mỗi thời vụ canh tác khác nhau sẽ có ảnh hưởng rõ rệt đến sự sinh trưởng cây trồng, tình hình sâu bệnh, năng suất, phẩm chất hạt, chi phí sản xuất

5.3 Chọn đất và chuẩn bị đất

* Chọn đất

- Đất tốt nhất cho đậu nành là đất cồn, phù sa ven sông

- Đất trồng đậu nành nên chọn gần nguồn nuớc

* Chuẩn bị đất

- Cách trồng không làm đất: trồng đậu nành không làm đất đã được ứng dụng rộng rãi ở ĐBSCL Đậu nành được gieo sạ lúc đất còn ẩm ngay sau khi thu hoạch lúa (Phạm Văn Biên, 1996, trích dẫn bởi Ngô Thế Dân và ctv, 1999)

- Cách trồng có làm đất: cày đất lúc có độ ẩm vừa phải, đất cày bừa xong ta tiến hành gieo hoặc sạ

5.4 Cách gieo hạt

* Mật độ, khoảng cách trồng

Theo Ngô Thế Dân và ctv (1999), khi xác định mật độ và khoảng cách gieo trồng hợp lý phải căn cứ vào nhiều yếu tố:

- Giống chín sớm, thấp cây, cành ngắn, tán gọn nên trồng dày

- Giống chín muộn, cao cây, phân cành nhiều, lá to nên trồng thưa hơn

- Đậu trồng xen mật độ thưa hơn trồng thuần

- Miền Nam đậu nành thường được trồng ở mật độ 34 – 42 cây/m2, về khoảng cách trồng có thể bố trí theo 3 cách sau:

K2O) là (1 : 1,5 – 2: 1,5 – 2) Lượng phân cần bón cho cây đậu nành thay đổi tùy theo loại đất (Bảng 1) Tuy nhiên đối với đất có nhiễm khuẩn nốt sần nhân tạo chỉ cần bón 40 – 50 kg urê cho một hecta (Trần Thị Kim Ba, 1999)

Bảng 1: Lượng phân bón cho đậu nành

Lượng phân bón theo loại đất (kg/ha) Loại đất

Cách bón: bón theo hàng hoặc bón vãi, bón phân theo hàng cùng với gieo hạt cho hiệu quả cao hơn bón vãi trước khi gieo Đối với diện tích có tưới, bón vãi cho hiệu quả cao hơn bón theo hàng (Welch và ctv, 1949, trích dẫn bởi Ngô Thế Dân và ctv, 1999)

tới mức tối đa (Ngô Thế Dân và ctv, 1999)

5.8 Một số sâu bệnh gây hại chính trên cây đậu nành

5.8.1 Sâu hại

- Sâu xanh da láng (Spodoptera exigua Hubner)

Trên đậu nành, sâu có khả năng gây hại từ khi cây đậu còn nhỏ đến khi cây trổ hoa, tượng trái Sâu có thể ăn rụi cả lá, đọt non, hoa và trái non, gây hại chủ yếu vào vụ đông xuân và xuân hè (Lê Thị Sen, 1999)

- Sâu đục trái (Etiella zinckenella treitske)

Gây hại khi trái bắt đầu xuất hiện và gây ảnh hưởng tới năng suất và chất lượng đậu nành (Biever và ctv, 1983, trích dẫn bởi Ngô Thế Dân và ctv, 1999) Ở nước ta sâu đục trái thường gây hại nặng nhất trên đậu nành vụ đông xuân, đậu nành vụ thu đông ít bị hại hơn các vụ khác

- Sâu ăn tạp (Spodoptera litura Fabricius)

Ở tuổi nhỏ, sâu chỉ gặm lá, ban ngày ẩn những nơi tối hoặc chui xuống kẻ đất nứt, ban đêm chui lên cây phá hại Ở tuổi lớn, sâu ăn phá lá cây, cành, trái non, ăn trụi cả thân (Lê Thị Sen, 1999)

5.8.2 Bệnh hại

- Bệnh khảm

Khi cây bị bệnh khảm thường lá cong queo, ít hoa, quả chín muộn, số quả trên cây,

số hạt trên quả và trọng lượng hạt đều giảm Nếu cây nhiễm bệnh trước 7 tuần tuổi, năng suất giảm từ 20 – 70% (Lê Thị Sen, 1999)

- Bệnh gỉ sắt

Bệnh gỉ sắt do nấm Phakopsora pachyrhizo Sydow gây ra Ở Việt Nam, theo một số

tài liệu cho biết đã phát hiện nấm bệnh từ những năm 1940 và hiện nay bệnh có mặt và gây hại trên tất cả các vùng trồng đậu nành từ Bắc vào Nam (Ngô Thế Dân và ctv, 1999) Bệnh hại nặng làm năng suất đậu nành giảm tới 40 – 50% Ở miền Nam bệnh gây hại từ cuối vụ hè thu và chuyển sang gây hại nặng trong vụ thu đông (Phạm Văn Biên và ctv, 1996, trích dẫn bởi Ngô Thế Dân và ctv, 1999)

5.9 Thu hoạch

Theo Lê Thiện Tùng (2006), khi thu hoạch phải phân biệt 2 giai đoạn chín của đậu nành:

Thời kỳ chín sinh lý: Khi đậu có 50% số lá trên cây đã chuyển sang màu vàng

Thời kỳ chín hoàn toàn: Khi hầu hết tất cả các lá trên cây đã vàng, rụng Khoảng 95% số trái trên cây chuyển sang màu nâu xám Lúc này là thời điểm thích hợp nhất để thu hoạch Nếu thu hoạch sớm sẽ tốn nhiều công phơi Hạt chưa thật già, không đủ chất lượng khi bảo quản Nếu thu hoạch trễ một số trái quá già sẽ bị tách, làm hao hụt, gặp thời tiết nắng gắt, dinh dưỡng hạt đậu bị giảm

6 Ảnh hưởng của đạm và lân lên sự sinh trưởng, phát triển, năng suất và phẩm chất đậu nành

6.1 Ảnh hưởng của đạm

Theo Nguyễn Thị Quý Mùi (2000), đạm là chất dinh dưỡng cơ bản nhất, tham gia vào thành phần chính của protein, tham gia vào quá trình hình thành các chất quan trọng như: Tạo protit, peptid, các amino axit, men và nhiều vitamin trong cây Bón đạm thúc đẩy cây tăng trưởng, đâm nhiều chồi cành lá, làm lá có kích thước to, xanh, quang hợp mạnh Phân đạm cần cho cây trong suốt quá trình sinh trưởng

Theo Nguyễn Ngọc Nông (1999), đạm là yếu tố cơ bản của quá trình đồng hóa cacbon, kích thích sự phát triển của bộ rễ và việc hút các yếu tố dinh dưỡng khác Cây trồng được bón đủ đạm lá có màu xanh thẫm, sinh trưởng khỏe mạnh, chồi búp phát triển nhanh, năng suất cao

Đạm đóng vai trò rất quan trọng trong cây, nó hiện diện trong hầu hết các thành phần cấu tạo của cây Đạm có trong thành phần của diệp lục tố, không có đạm sẽ không

có diệp lục tố và quá trình quang hợp sẽ không xảy ra Đạm có mặt trong thành phần của protein, các loại men sinh trưởng… Thiếu đạm cây mọc cằn cỗi, không hình thành được protid và diệp lục làm cho lá có màu xanh nhạt, chóng vàng Cây không đủ đạm thường ra hoa sớm nhưng hoa thưa thớt, ít trái và kém phẩm chất Cây thiếu đạm trong thời gian đầu thì sau đó bón thúc đạm có thể vươn lên được nhưng phần lớn là không lại sức nổi và có ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất Trái lại, bón nhiều đạm quá thì phần cây trên mặt đất phát triển um tùm nhưng bộ rễ lại phát triển yếu, mất cân đối Đối với cây ngũ cốc, bón nhiều đạm thì cây ra lá nhiều, thời gian sinh trưởng kéo dài, trổ

chậm và chín chậm (Lê Văn Căn, 1978)

Hoàng Minh Châu (1998), nếu bón đạm vào lúc gieo hạt thường rất có lợi cho sự phát triển của cây con sau này Cũng theo Nguyễn Thị Quý Mùi (2001) nên bón đạm sớm cho cây khi chưa tạo được nốt sần để giúp cho cây phát triển tốt (vì bón đạm sẽ cung cấp đạm kịp thời cho cây con sinh trưởng tốt khi nốt sần chưa hoạt động)

Cây đậu nành có nhu cầu đạm rất lớn, nhất là khi cây phát triển tốt Trong trường hợp cây đậu nành không có nốt sần cần bón liều lượng phân đạm cao để đáp ứng đầy đủ nhu cầu cho sự sinh trưởng và kích thích khả năng cố định đạm của cây (Võ-Tòng Xuân, 1984)

Theo Võ Thị Gương (2004), đạm là dưỡng tố chính, là thành phần quan trọng của nhiều hợp chất cần thiết cho cây trồng Bón phân đạm giúp gia tăng sự sinh trưởng của cây đặc biệt là sự phát triển thân lá Cây được cung cấp đạm đầy đủ, thân lá và chồi phát triển tốt, bộ rễ phát triển cân đối hơn so với cây thiếu đạm

Khi liều lượng đạm thấp thì chất khô được sử dụng cho việc phát triển bộ rễ Cây trồng thiếu đạm thì phát triển kém Ngược lại, thừa đạm cây trồng phát triển thân lá sum suê, xanh đậm nhưng chống chịu kém, dễ đổ ngã Khi đạm được cung cấp cao nhưng các nguyên tố khác như lân và kali thiếu, đưa đến tình trạng mất cân đối về dưỡng chất, triệu chứng thừa đạm càng gia tăng, cây dễ đổ ngã, dễ nhiễm sâu bệnh

Tuy nhiên các loại cây họ đậu không cần cung cấp N cao vì có khả năng tổng hợp

N2 trong khí quyển do sự cộng sinh của vi khuẩn Rhizobium trong rễ Vào giai đoạn cây

còn non cần cung cấp 10 – 20 kg N/ha tạo điều kiện cho sự phát triển của rễ và vi khuẩn

Liều lượng đạm cao có tác động kiềm chế quá trình cố định đạm của vi khuẩn nốt sần (Võ-Tòng Xuân, 1984)

Ham và ctv (1975), trích dẫn bởi Ngô Thế Dân và ctv (1999) cho thấy phân đạm làm tăng năng suất, khối lượng hạt, tỷ lệ đạm trong hạt và hàm lượng protein trong hạt

Họ kết luận rằng để tăng năng suất thì lượng đạm cố định không đủ để cung cấp cho cây Đạm được xem là yếu tố có ảnh hưởng gần như là quyết định đến năng suất và chất

lượng sản phẩm (Ngô Thị Đào và Vũ Hữu Yêm, 2005)

Theo Yoshida (1977), trích dẫn bởi Lê Việt Dũng (2005), nếu bón đạm trước khi ra hoa sẽ tăng tổng số trái và trọng lượng 100 hạt Đậu nành cần đạm ở giai đoạn ra hoa và đầy trái Thiếu đạm ở giai đoạn này cây sẽ thưa hoa và rụng trái Cũng theo Honnos (1969) trích dẫn bởi Lê Việt Dũng (2005), thiếu đạm ở giai đoạn phát triển trái cây sinh trưởng giảm rõ, thiếu từ 2 - 3 tuần trước khi ra hoa thì năng suất hạt giảm Tuy nhiên để đậu nành đạt năng suất cao không phải bón phân đơn độc mà cần kết hợp cân đối với lân và kali

6.2 Ảnh hưởng của lân

Theo Nguyễn Thị Quý Mùi (2000) và Nguyễn Ngọc Nông (1999), lân có vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất, hút chất dinh dưỡng và vận chuyển các chất đó trong cây Tác dụng chủ yếu của lân thể hiện ở một số mặt sau đây:

- Đóng vai trò quan trọng trong đời sống cây trồng vì nó có trong thành phần của protid tạo nên nhân tế bào, cần cho việc tạo ra thành phần mới của cây

- Tham gia vào thành phần các men, các protid, tham gia tổng hợp acid amin

- Kích thích phát triển rễ, làm rễ ăn sâu, rộng nên chịu được hạn và ít đỗ ngã

- Thúc đẩy việc ra rễ đặc biệt là rễ bên và lông hút

- Làm cho thân cây ngũ cốc vững chắc

- Giúp cây đẻ nhiều chồi, nhánh, ra hoa kết quả nhiều và sớm ảnh hưởng lên năng suất và phẩm chất hạt

Do đó, cây thiếu lân sinh trưởng chậm, có dáng yếu ớt Cây con rất mẫn cảm với việc thiếu lân Thiếu lân trong thời kỳ cây con sẽ cho hậu quả rất xấu, sau này dù có bón nhiều lân cũng không bù đắp lại được

Theo Trương Thị Minh Giang (2006), tác dụng của lân đối với cây rõ nhất vào thời

kỳ cây còn nhỏ, lúc bộ rễ còn yếu Ở giai đoạn này lân rất cần thiết hình thành nucleoprotein cho các nhân tế bào

Theo Võ Thị Gương (2004), lân luôn giữ ở dạng oxit hóa bên trong cây, lân hiện diện mang tính không thể thay thế được cho sự tạo tính di truyền của cây trồng Bên

Lân có vai trò quan trọng trong đời sống cây trồng và cây trồng không thể phát triển được nếu thiếu lân Hàm lượng lân trong cây và trong đất thường thấp hơn đạm và kali Trong đất lân có khuynh hướng phản ứng với các thành phần trong đất tạo thành các hợp chất không hòa tan, chậm hữu dụng cho cây trồng (Võ Thị Gương, 2004)

Lê Văn Căn (1978), cây họ đậu thiếu lân thì nốt sần mọc cằn cỗi không phát triển

Vì vậy mà nó ảnh hưởng rất nhiều đến sự sinh trưởng của cây thể hiện rõ nhất là làm cho cây chậm phát triển

Lân được hấp thụ trong suốt giai đoạn sinh trưởng của cây trồng, phần lớn lân dùng cho hạt phát triển sẽ được cây hấp thụ từ trước, tích trữ ở lá, thân và cuống rồi sau chuyển vào hạt Hiện tượng chậm lớn thường là triệu chứng thiếu lân, cũng có thể là hiện tượng phai màu lá hoặc lá bị cong (Hoàng Minh Châu, 1998)

Nếu bị thiếu lân cây phát triển kém, còi cọc và chậm lớn, ít phân cành, lá cứng, phiến lá nhỏ, bộ rễ kém phát triển, thân cây mỏng, màu lá sạm xuống, trong lá thiếu lân thường hình thành sắc tố anthocynin làm cho lá có màu đỏ tím, rìa lá đôi khi bị dợn sóng Thiếu lân cây hút đạm vào bị tích lũy trong lá ở dạng đạm khoáng không chuyển hóa thành protein được Vì vậy mà lân ảnh hưởng rất nhiều đến sự sinh trưởng của cây đậu nành (Phạm Văn Kim, 2000)

Lân thúc đẩy sự phát triển của nốt sần, có tác dụng tốt đến việc ra hoa, thụ tinh cũng như làm tăng sức sống của hạt Trong điều kiện nước ta có thể dùng cả 3 dạng phân super phosphate, phosphoric và Ther-mopphosphate đều có hiệu lực rõ trên các loại đất nhẹ (Phạm Văn Thiều, 2000)

Bón lân cho đậu nành giảm tỷ lệ rụng nụ, rụng hoa, tăng tỉ lệ hạt chắc và tăng năng suất rõ rệt Lân làm tăng hoạt động cố định đạm của vi khuẩn nốt sần (Ngô Thế Dân và ctv, 1999)

Theo Nguyễn Danh Đông (1977), trích dẫn bởi Lê Việt Dũng (2005), hiện tượng thiếu lân thường xuất hiện vào thời kỳ sinh trưởng đầu Thiếu lân ở thời kỳ ra hoa, tạo trái, làm trái chín chậm, hoa trái ít, lá có màu xanh tối hoặc xanh lơ Nếu thiếu lân nghiêm trọng, thân có màu đỏ và lá dựng hướng lên phía trên Thời kỳ cây con tới thời

kỳ khai hoa nếu cây đậu nành thiếu lân thì cây rất xấu, mặc dù thời gian sau đó cung cấp

đủ lân cho cây cũng khó khôi phục lại

7 Vi khuẩn nốt sần và hoạt động cung cấp đạm cho cây đậu nành

7.1 Cơ chế sự xâm nhiễm vi khuẩn nốt sần vào rễ cây họ đậu

Theo nghiên cứu của FAO (1984), vi khuẩn nốt sần có khả năng nhiễm tiếp xúc với

rễ của một cây đậu nành non mẫn cảm, vi khuẩn nốt sần phân cắt nhanh làm mật số vi khuẩn tăng và tiến trình nhiễm xảy ra Lông hút cong lại, một tế bào vi khuẩn xâm nhập vào lông hút, phân cắt và thành lập một dây xâm nhập Dây xâm nhập xuyên qua lớp vỏ của rễ Các tế bào rễ khác bị nhiễm và bắt đầu phân cắt nhanh hơn, nốt sần bắt đầu phát triển (Hình 1)

Nốt sần

Rhizobia tấn công vào lông hút của rễ

Lông rễ

Sự xâm nhập của vi khuẩn nốt sần qua dây xâm nhập vào rễ cây họ đậu

Dây xâm nhập Thể khuẩn giả

(Bacteroids)

Tế bào rễ lớn lên và hình thành nốt sần

Từ bacteria chuyển thành bacteroids

Hình 1: Sự xâm nhiễm vi khuẩn nốt sần vào rễ cây họ đậu

Theo Nguyễn Đặng Hùng và Vũ Thị Thư (1993), sự hình thành và phát triển của nốt sần diễn ra qua một số giai đoạn sau:

- Giai đoạn trước khi xâm nhiễm vào rễ: Các Rhizobium hoặc Bradyrhizobium được

nhân lên trong vùng rễ nhờ các dịch tiết của rễ Trong rễ cây họ đậu có chứa lectin là một glycoprotein có tác dụng dẫn dụ các vi khuẩn về phía lông hút của rễ

- Giai đoạn xâm nhiễm: Rhizobium xuyên sâu vào bên trong lông hút làm dây xâm

nhiễm phát triển, dây xâm nhiễm này được tạo thành từ màng tế bào chất có chứa dịch nhầy đông đặc, tại đây các vi khuẩn tăng cường hoạt động của mình Dây xâm nhiễm xuyên qua thành pectoxelluloza của tế bào thực vật, nó lớn lên và phân chia ở bên trong

vỏ rễ

- Sự xuất hiện của nốt sần: Khi Rhizobium đi vào trong rễ thì quá trình hình thành

nốt sần bắt đầu Nốt sần lớn lên nhờ hoạt động của mô phân vi sinh này Tại đây người

ta giả thiết rằng có sự chuyển DNA của tế bào vi khuẩn sang tế bào cây chủ mà nó được xác định bởi một hoocmon

- Giai đoạn thành thục của nốt sần: Các Rhizobium được giải phóng trong tế bào

chất nhờ sự tụt vào của màng sinh chất của dây xâm nhiễm và chính dây xâm nhiễm này lại tạo thành màng bọc bao quanh vi khuẩn

7.2 Sự hình thành nốt sần

Nốt sần được hình thành ngay sau khi xuất hiện các lông hút trên rễ với sự xâm

nhập của vi khuẩn Rhizobium japonicum Ta có thể thấy bằng mắt thường ở giai đoạn

10 NSKG

Sau khi xâm nhập qua lông hút hoặc tế bào biểu bì của rễ, vi khuẩn này kích thích

sự phân chia tế bào rễ ở vùng lân cận, dẫn đến sự hình thành nốt sần Đồng thời với sự phân chia tế bào các vi khuẩn này cũng sinh sản nhanh chóng trong các tế bào nói trên Khi nốt sần phát triển to lên dần thì lớp ngoài cùng của vỏ rễ trở thành bề mặt của nốt sần; lớp thứ hai của vỏ rễ trở thành lớp mô phân sinh và tạo thành vỏ của nốt sần Thời gian phân chia của các tế bào chủ kéo dài khoảng hai tuần sau khi vi khuẩn xâm nhập Khoảng 4 tuần sau khi vi khuẩn xâm nhập vào rễ, nốt sần đạt kích thước tối đa, ngừng tăng trưởng và chừng 3 - 4 tuần sau đó thì bắt đầu thoái hóa

Nốt sần trên rễ đậu nành thường có dạng hình tròn và có kích thước khác nhau tùy

thuộc vào dòng vi khuẩn Rhizobium japonicum, giống đậu nành và tình trạng phát triển

của cây Trong một số trường hợp có thể gặp những nốt sần có hình dạng không nhất định, đó là kết quả của sự liên kết hai hay ba nốt sần cùng phát triển ở những vị trí sát nhau trên rễ

Đường kính nốt sần có thể đạt đến trên 6 mm

Vỏ nốt sần thường có màu trắng, vàng lợt hay nâu lợt

Các nốt sần trên rễ cái, gần cổ rễ thường to, còn các nốt sần trên rễ phụ thì nhỏ Hai hợp chất quan trọng nhất tham gia vào quá trình cố định đạm là enzyme nitrogenase và lehemoglobin chất tạo ra màu hồng trong ruột nốt sần, cũng là sản phẩm của sự cộng sinh Bản thân cây đậu nành và vi khuẩn riêng rẽ không tạo ra những hợp chất này

Một nốt sần hữu hiệu: Nốt sần to, tập trung nhiều trên rễ chính, ruột nốt sần có màu hồng, cây sinh trưởng tốt, lá xanh

Nốt sần kém: Là nốt sần nhỏ, phân tán, ruột nốt sần có màu trắng, xanh hoặc hồng lợt và cây sinh trưởng kém, lá hơi vàng do thiếu đạm (Trần Thị Kim Ba, 1999)

7.3 Quá trình hoạt động và cố định đạm của nốt sần

Có thể chia quá trình hoạt động và cố định đạm của nốt sần ra làm 4 giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Bắt đầu từ lúc vi khuẩn xâm nhập vào lông hút hay tế bào biểu bì cho đến khoảng 12 - 14 ngày sau đó (tức khoảng 18 - 20 NSKG) Đây là giai đoạn hình thành và phát triển của nốt sần Trong giai đoạn này các nốt sần chưa có khả năng cố định đạm, nên hoàn toàn dựa vào các sản phẩm do cây cung cấp, vì vậy trong giai đoạn này lá có thể hơi vàng

- Giai đoạn 2: Bắt đầu từ khi ruột của nốt sần có màu hồng đến giai đoạn trổ hoa Quá trình cố định đạm bắt đầu với cường độ tăng dần

- Giai đoạn 3: Kéo dài khoảng 3 - 4 tuần, là giai đoạn cố định tích cực của nốt sần Trong giai đoạn này, phần lớn lượng đạm cố định được chuyển cho cây

- Giai đoạn 4: Giai đoạn này nốt sần bắt đầu thoái hóa, cường độ cố định đạm giảm nhanh, ruột nốt sần bị phân hủy (khoảng 55 - 65 ngày sau khi trồng)

7.4 Một số loại vi khuẩn cố định đạm trên đậu nành

Võ-Tòng Xuân (1984), cây đậu nành chỉ cộng sinh cố định đạm với loài vi khuẩn

chuyên biệt là Rhizobium japonicum Trong sự cộng sinh, cây đậu nành cung cấp các

sản phẩm quang hợp cho đời sống và hoạt động của vi khuẩn, còn vi khuẩn thì cung cấp lại cho cây một lượng lớn chất đạm

Một số loại vi khuẩn cố định đạm trên cây đậu nành:

Azospirillum brasilense: Theo Nguyễn Lân Dũng và ctv (2000), căn cứ vào tỷ lệ bazơ trong DNA người ta xác định được 61 chủng Azospirillum chia làm 2 loài khác nhau: Azospirillum lipoferum và Azospirillum brasilense Azospirillum có số lượng rất

lớn ở vùng rễ và trong lớp tổ chức bề mặt rễ (khoảng 106 – 107 tế bào/g rễ khô) Các

chủng Azospirillum có hoạt tính cao làm tăng sản lượng của cây trồng thông qua sự cố

định đạm tạo thành nốt sần ở rễ

Cơ chế cố định đạm: Cũng như các chủng vi khuẩn khác Azospirillum thâm nhập

vào rễ cây họ đậu thông qua các lông hút và đôi khi thông qua vết thương ở vỏ rễ (Đường Hồng Dật và ctv, 1979)

Sinorhizobium fredii: Theo Keyser và ctv (1982), trích dẫn bởi Pedrosa và ctv (1999) báo cáo lần đầu tiên phân lập được vi khuẩn Sinorhizobium fredii từ nốt sần của

rễ và từ đất Một số kết quả nghiên cứu thí nghiệm cho thấy khi có chủng vi khuẩn

Sinorhizobium fredii thì năng suất hạt và hàm lượng đạm trong hạt đậu nành không khác

biệt ý nghĩa so với nghiệm thức bón 200 kg N/ha

Bradyrhizobium japonicum: Theo kết quả nghiên cứu của Trương Thị Minh Giang (2006), vi khuẩn Bradyrhizobium japonicum đã làm gia tăng sự hình thành nốt sần hữu hiệu trên rễ cây đậu nành Ở các nghiệm thức có chủng vi khuẩn Bradyrhizobium japonicum có số lượng nốt sần cao hơn so với nghiệm thức đối chứng biến thiên từ 20,7

7.5 Vai trò cung cấp đạm của vi khuẩn cố định đạm

Vi khuẩn nốt sần là vi khuẩn đất có khả năng nhiễm vào các lông hút của rễ cây họ đậu và kích tác tạo các nốt sần trên rễ cây đậu Ở cây thuộc họ đậu, người ta còn nhận thấy hàng năm vi khuẩn nốt sần cộng sinh trong rễ có thể làm giàu thêm cho đất trung

bình 75 – 200 kg N/ha (Nguyễn Lân Dũng và ctv, 2000)

Nốt sần phát triển quanh cổ rễ nhờ vi khuẩn có sẵn trong đất khi đậu giống cho rễ non đầu tiên Sau khi thành lập 2 – 3 tuần nốt sần có thể cố định đạm, khả năng cố định

kéo dài đến khi nốt sần bị hư thối (Bergerson, 1957, trích dẫn bởi Lê Việt Dũng, 2005)

Theo FAO (1984), vi khuẩn cộng sinh trên rễ cây đậu nành có khả năng cố định từ

60 – 168 kg N/ha/năm

7.6 Một số nghiên cứu ứng dụng phân vi sinh cố định đạm trên đậu nành

Nhiều cây họ đậu có tính rất chuyên biệt, chúng có thể tạo nốt sần với nhiều dòng vi khuẩn nốt sần khác nhau, nhưng sự tăng trưởng của chúng chỉ phát triển mạnh khi nào các nốt sần được dòng vi khuẩn nốt sần đặc biệt tạo ra Như vậy, điều cực kỳ quan trọng

là phải chọn đúng cây và vi khuẩn tương hợp để cố định đạm đạt mức tối đa (FAO, 1984) Do đó, để quá trình cố định đạm có thể tiến hành được, ta phải chủng vi khuẩn nốt sần cho cây

Theo kết quả nghiên cứu của Trần Văn Sanh và ctv (1996), về hiệu quả của phân vi sinh Vidana và phân khoáng vô cơ trên đậu nành MTĐ176, trồng trên đất phù sa nghèo dưỡng chất tỉnh Đồng Tháp cho thấy phân chủng Vidana kết hợp với phân khoáng vô cơ theo công thức 20N – 60P2O5 – 30K2O tạo nên hiệu quả rõ rệt khi chủng cho đậu nành Phân Vidana làm tăng khả năng tạo nốt sần, các đặc tính nông học, thành phần năng suất và năng suất thực tế, hiệu quả đạt được tương đương với bón 80 kg N/ha và gấp 2,5 lần so với đối chứng không bón phân

Phạm Thị Phương Lan và ctv (2000), đã tiến hành thí nghiệm so sánh hiệu lực cộng

sinh của một số chủng vi khuẩn cố định đạm (Rhizobium fredii SB75 có nguồn gốc từ

Ấn Độ, Bradyrhizobium japonicum SB102 có nguồn gốc từ Mỹ, Rhizobium fredii SB83, Bradyrhizobium sp SB174 và Rhizobium fredii SB177 có nguồn gốc tại Việt Nam) đến

sinh trưởng, năng suất của đậu nành tại huyện Ô Môn, Cần Thơ kết luận rằng chủng SB83 được ly trích từ đất 2 lúa – 1 đậu nành tại xã Phước Thới, huyện Ô Môn khi chủng chế phẩm vi sinh cho đậu nành trồng trên đất tại địa phương này đã làm gia tăng các chỉ tiêu như trọng lượng khô trên thân lá (35%), các yếu tố cấu thành năng suất như

số trái/cây là 33%, tỷ lệ trái 3 hạt là 57% và năng suất của đậu nành tăng so với đối chứng là 48,7%

Trường Đại Học Cần Thơ đã sản xuất phân Vidana và trắc nghiệm có hiệu quả Vì vậy việc chủng phân vi sinh cho cây đậu nành không những tiết kiệm một lượng lớn phân N hóa học mà còn giảm được một lượng phân N đáng kể từ 50 – 100 kg/ha cho vụ lúa trồng tiếp liền sau (Trần Phước Đường và ctv, 1980) do lượng đạm sinh học của đậu

nành cố định để lại

Theo Nguyễn Lân Dũng (1984), việc chủ động nuôi cấy vi khuẩn nốt sần để nhiễm vào hạt giống các loại đậu là việc làm đem lại hiệu quả kinh tế rất rõ rệt Chế phẩm dùng để cấy có tên gọi là Nitragin

8 Lân trong đất và biện pháp sinh học làm tăng lượng lân dễ tiêu cho cây trồng

Lân trong đất hiện diện ở hai dạng hữu cơ và vô cơ, nhiều loại đất trên thế giới nghèo lân bởi vì lượng lân dễ tiêu trong đất không cao hơn 10 µM ngay cả pH ở 6,5 (Gyaneshwar và ctv, 2000) Bình quân các loại đất trồng trọt chỉ có vài micromolar (Ozanne, 1980), đa số lân còn lại ở thể khó tan (Glass, 1989) và hiệu quả bón phân lân hóa học cũng chỉ có 0,1% thể hòa tan (Scheffer và Schechtschabel, 1992) còn lại 99,9% lân bón vào đất bị cố định trong đất ở thể khó tan (Trích dẫn bởi Cao Ngọc Điệp và Nguyễn Hoàng Uy Phong, 2006)

Đất ở ĐBSCL nói chung chứa ít lượng lân dễ tiêu cho cây trồng và thiếu lân là một trong những giới hạn quan trọng nhất đối với sự phát triển của cây trồng cho nên dạng phân super lân cũng như lân nung chảy được dùng rộng rãi để thỏa mãn nhu cầu phân lân (Nguyễn Thị Quý Mùi, 2001) Tuy nhiên những loại phân này sẽ cố định trong đất

và trở thành dạng khó tan như calcium monohydrogen dihydrat phosphat (CaHPO4.2H2O) hay calcium monohydrogen phosphat (CaHPO4) và calcium orthophosphat (Ca3(PO4)2) (Lindsay và ctv, 1962, trích dẫn bởi Trương Thị Minh Giang, 2006)

Có nhiều vi khuẩn có khả năng hòa tan lân khó tan thành lân dễ tan cho cây trồng (Kim và ctv, 1998, trích dẫn bởi Cao Ngọc Điệp và Nguyễn Hoàng Uy Phong, 2006),

sống trong vùng rễ, trong số đó có loài Pseudomonas spp chiếm ưu thế hơn cả Pseudomonas spp có 5 chủng (P18, P19, P20, P23, P25) có khả năng hòa tan lân khó

tan cao trong đó P18 hòa tan lân nhiều nhất (36,2 mg P O /lít) Đặc biệt chủng P18

không những có khả năng hòa tan lân khó tan cao mà còn tổng hợp nhiều IAA (10,812 – 41,424 µg/ml IAA) sẽ được đưa vào sản xuất phân sinh học phục vụ nông nghiệp (Cao Ngọc Điệp và Nguyễn Hoàng Uy Phong, 2006)

9 Hiệu quả kết hợp của việc chủng vi khuẩn cố định đạm và vi khuẩn hòa tan lân lên năng suất và phẩm chất hạt đậu nành

Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Được và Cao Ngọc Điệp (2004), trên đất phù

sa huyện Tân Hiệp, tỉnh Kiên Giang cho thấy chỉ cần bón phân lân sinh học cho đậu nành giống MTĐ176 cũng cho năng suất hạt tương đương bón 60 kg P2O5/ha và làm gia tăng phẩm chất hạt đậu nành từ việc gia tăng hàm lượng protein và lipid trong hạt Cũng theo kết quả nghiên cứu của Trương Thị Minh Giang (2006), trên đất phù sa Cần Thơ

cho thấy rằng, vi khuẩn hòa tan lân Pseudomonas spp đã cung cấp đủ lân cho đậu nành

phát triển và ảnh hưởng tốt lên sự hình thành nốt sần và năng suất đậu nành đã được gia tăng khi kết hợp chủng vi khuẩn nốt sần và vi khuẩn hòa tan lân, đồng thời cũng làm tăng hàm lượng lipid và protein trong hạt đậu nành

Theo Chanway và ctv (1989), trích dẫn bởi Trương Thị Minh Giang (2006), thì

chủng hỗn hợp vi khuẩn nốt sần và vi khuẩn hòa tan lân Pseudomonas spp giúp cây đậu

nành và đậu pea tăng năng suất và lượng đạm cố định Kết quả nghiên cứu của Cao Ngọc Điệp (2005) cũng cho rằng sự phối hợp giữa lân hòa tan và nitơ sinh học đã làm gia tăng thành phần năng suất và năng suất đậu nành

II PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Thời gian và địa điểm thực hiện

Thí nghiệm được tiến hành từ tháng 12/2006 đến tháng 3/2007

Thí nghiệm được thực hiện ngoài đồng tại nông hộ chú Nguyễn Văn Phước ấp Mỹ Hòa, thị trấn Mỹ Luông, huyện Chợ Mới, An Giang, vụ đông xuân 2006 - 2007

2 Vật liệu và phương pháp thí nghiệm

2.1 Vật liệu

- Giống đậu nành MTĐ517: Khả năng thích nghi rộng, thời gian sinh trưởng ngắn (82 – 87 ngày), cứng cây, không đổ ngã, hạt có màu vàng sáng, rất thích hợp với người tiêu dùng, năng suất đạt từ 2,5 – 3,2 tấn/ha, do Trường Đại Học Cần Thơ lai tạo và chọn lọc

- Vi khuẩn cố định đạm (Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense), vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) có nguồn gốc từ Viện Nghiên Cứu và Phát Triển Công

Nghệ Sinh Học, Trường Đại Học Cần Thơ

2.2 Phương pháp thí nghiệm

Thí nghiệm được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên, 1 nhân tố Thí nghiệm gồm 8 nghiệm thức và 4 lần lặp lại

Bảng 2: Các nghiệm thức của thí nghiệm

dung dịch + 30 K2O + tưới dung dịch vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas

spp.) ở 40 ngày sau khi gieo

Sơ đồ bố trí thí nghiệm:

Rep I Rep II Rep III Rep IV

T6 T1 T1 T2 T8 T3 T5 T3 T2 T4 T4 T4 T7 T7 T2 T7 T3 T8 T3 T1 T4 T5 T6 T8 T1 T2 T8 T6 T5 T6 T7 T5

- Ký hiệu tên các nghiệm thức:

- Chuẩn bị đất thí nghiệm: Đất được dọn sạch cỏ, san phẳng mặt ruộng

- Kích thước lô thí nghiệm: 17,5 m2 (3,5 m x 5 m)

- Xuống giống: Các lô thí nghiệm được đắp riêng biệt, gieo 3 hạt/lổ với khoảng cách

- Trộn hạt giống đậu nành với phân vi sinh ở dạng dung dịch (100 ml/kg đậu giống), sau đó dùng tro trấu bóp nhuyễn để áo hạt hoặc sử dụng phân vi sinh ở dạng viên bỏ vào

lổ cùng với lúc gieo đậu sau đó lấp tro trấu, tủ rơm lại Tưới phun đủ ẩm cho cây mọc đều, 1 tuần sau khi gieo tỉa còn lại 2 cây/lổ

Ghi chú: Hạn chế sử dụng thuốc sát trùng ở giai đoạn đầu sau khi gieo đậu

Các nghiệm thức có chủng phân vi sinh chỉ bón đạm 1 lần ở 10 NSKG

+ Phân kali (60% K2O), chia làm 2 lần bón (1/2, 1/2) lúc 10 NSKG, 35 NSKG

3 Các chỉ tiêu theo dõi

* Chỉ tiêu về sinh trưởng và phát triển của đậu nành

- Đếm tỷ lệ nẩy mầm của đậu nành ở 3 – 5 NSKG: Đếm ngẫu nhiên 5 hàng (mỗi hàng đếm 10 hốc) trong mỗi lô thí nghiệm

- Chiều cao cây đậu nành đo ở 15, 30, 45 và 60 NSKG và lúc thu hoạch (đo 10 cây lấy ngẫu nhiên trong lô thí nghiệm, đo từ mặt đất đến chóp ngọn thân chính)

- Ngày trổ hoa: Ghi nhận có 50% số cây trong lô trổ hoa đầu tiên

- Ngày dứt trổ hoa: Ghi nhận ngày có 50% số cây trong lô dứt trổ hoa (cây có chùm hoa tận ngọn dứt trổ)

- Ngày chín: Ghi nhận có 95% số cây mang trái chín

- Trọng lượng tươi và trọng lượng khô của cây đậu nành thu ở 45 NSKG, thu mẫu

10 cây/lô thí nghiệm (không tính phần rễ) để cân trọng lượng tươi và trọng lượng khô của cây:

+ Cân trọng lượng tươi: Thu mẫu 10 cây/nghiệm thức (bỏ phần rễ), tiến hành cân 10 cây thu được

+ Cân trọng lượng khô: Bằm nhuyễn cây tươi, cho vào túi giấy đem sấy ở 60oC đến khi mẫu khô hoàn toàn rồi đem mẫu cân (trừ túi giấy) thu được trọng lượng khô

+ Vật chất khô: Xay nhuyễn mẫu khô, cân vào cốc 1 gam mẫu khô với 3 lần lặp lại

và sấy ở 105oC đến khi cân trọng lượng cân 2 lần kế tiếp nhau có giá trị không đổi

- Số lượng nốt sần (số nốt sần/cây), ghi nhận ở 45 NSKG: đào toàn bộ bộ rễ của 10 cây/lô, thu hết nốt sần của từng cây để đếm số lượng nốt sần

- Cân trọng lượng tươi và khô của nốt sần (g/cây)

- Số lá kép/cây: Ghi nhận 15, 30, 45, 60 NSKG

* Các loại sâu bệnh chính

+ Sâu xanh da láng, sâu ăn tạp: được đánh giá theo 5 cấp của AVRDC (Trương Trọng Ngôn, 2002)

Cấp 1: Không bị sâu phá hại

Cấp 2: Nhẹ, có từ 1 – 10% lá bị sâu phá hại (hoặc số cây chết trong lô)

Cấp 3: Vừa, có từ 11 – 50% lá bị hại (hoặc số cây chết trong lô)

Cấp 4: Nặng, có từ 51 – 75% lá bị hại (hoặc số cây chết trong lô)

Cấp 5: Thật nặng, có từ 76 – 100% lá bị hại (hoặc số cây chết trong lô)

+ Sâu đục trái: được đánh giá theo 3 cấp của AVRDC

+ Số trái lép, trái 1 hạt, trái 2 hạt, trái 3 hạt và trái 4 hạt/cây (nếu có)

+ Tỷ lệ trái lép, trái 1 hạt, trái 2 hạt, trái 3 hạt và trái 4 hạt/cây (%)

+ Phân tích hàm lượng protein trong hạt theo phương pháp Micro – Kjeldahl

+ Phân tích hàm lượng lipid trong hạt theo phương pháp Shok – let

+ Phân tích hàm lượng phospho trong hạt bằng phương pháp so màu

* Chỉ tiêu phân tích đất

+ Phân tích hàm lượng đạm tổng số trong đất ở giai đoạn trước khi trồng và sau khi thu hoạch theo phương pháp Micro – Kjeldahl Đánh giá hàm lượng đạm tổng số trong

đất theo Trương Thị Nga (1994)

+ Phân tích hàm lượng lân dễ tiêu trong đất ở giai đoạn trước khi trồng và sau khi

thu hoạch theo phương pháp Oniani Đánh giá đất theo tiêu chuẩn của Bray và Olsen

(Ngô Ngọc Hưng, 2005)

+ Phân tích hàm lượng chất hữu cơ trong đất ở giai đoạn trước khi trồng và sau khi thu hoạch theo phương pháp Walkley Black Đánh giá hàm lượng chất hữu cơ trong đất

Ở giai đoạn trước thu hoạch tổng số mẫu đất phân tích là 4 mẫu, đại diện cho bốn lặp lại (Cách lấy mẫu đất cho mỗi lặp lại: đất được lấy ngẫu nhiên ở 5 điểm trên mỗi lặp lại sau đó trộn lại thành một mẫu)

Ở giai đoạn sau thu hoạch mẫu đất lấy ở tất cả các lô (Tổng số mẫu đất phân tích: 8

lô thí nghiệm x 4 lặp lại = 32 mẫu đất)

* Chỉ tiêu về hiệu quả kinh tế

- Tổng thu: Sản lượng x Giá bán 1 kg

- Tổng chi phí: Giống, phân, thuốc bảo vệ thực vật, công làm đất, chi phí khác…

- Lợi nhuận = Tổng thu - tổng chi

* Thu nhập biên (MRR):

Dùng để so sánh hiệu quả của mô hình đơn

Lợi nhuận tăng thêm

MRR =

Chi phí tăng thêm

Trong đó:

Lợi nhuận tăng thêm: Do sử dụng thêm yếu tố đơn là các chủng chế phẩm vi sinh

Chi phí tăng thêm:Do sử dụng thêm yếu tố đơn là các chủng chế phẩm vi sinh

4 Phân tích thống kê

Số liệu về các chỉ tiêu theo dõi được thu thập và xử lý thống kê theo phần mềm Excel, MSTATC