ẢNH HƯỞNG của PROHEXADIONE CALCIUM và CALCIUM lên TÍNHĐỔ NGÃ của GIỐNG lúa KOSHIHIKARI ở HUYỆN THOẠI sơn, TỈNH AN GIANG TRONG vụ ĐÔNG XUÂN 2009 2010

Chiều cao cây, năng suất hạt và cấp đổ ngã của các giống lúa truyền thống và giống lúa cao sản ở Brazil Morais, 1998 5 1.3 Giá trị của trục nhỏ, trục lớn và tính dẹt của lóng F% Không kể

KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

-  -

NGUYỄN THỊ THU NGA

ẢNH HƯỞNG CỦA PROHEXADIONE CALCIUM VÀ CALCIUM LÊN TÍNH ĐỔ NGÃ CỦA GIỐNG LÚA KOSHIHIKARI

Ở HUYỆN THOẠI SƠN, TỈNH AN GIANG TRONG VỤ ĐÔNG XUÂN 2009-2010

LUẬN VĂN KỸ SƯ NÔNG HỌC

Cần Thơ - 2010

TS Nguyễn Thành Hối Nguyễn Thị Thu Nga

MSSV: 3073171 Lớp: Nông Học K33

Cần Thơ - 2010

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Chứng nhận đã chấp thuận luận văn với đề tài:

“ẢNH HƯỞNG CỦA PROHEXADIONE CALCIUM VÀ CALCIUM LÊN TÍNH ĐỔ NGÃ CỦA GIỐNG LÚA KOSHIHIKARI

Ở HUYỆN THOẠI SƠN, TỈNH AN GIANG TRONG VỤ ĐÔNG XUÂN 2009-2010”

Do sinh viên NGUYỄN THỊ THU NGA thực hiện

Kính trình hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp xem xét

Cần thơ, ngày …… tháng ……năm 2010

Cán bộ hướng dẫn

TS Nguyễn Thành Hối

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp thuận luận văn với đề tài: “ẢNH HƯỞNG CỦA PROHEXADIONE CALCIUM VÀ CALCIUM LÊN TÍNH ĐỔ NGÃ CỦA GIỐNG LÚA KOSHIHIKARI Ở HUYỆN THOẠI SƠN, TỈNH AN GIANG TRONG VỤ ĐÔNG XUÂN 2009-2010” Do sinh viên: NGUYỄN THỊ THU NGA thực hiện và bảo vệ trước hội đồng ngày .tháng năm 2010 Luận văn đã được hội đồng chấp nhận và đánh giá ở mức: ………

Ý kiến hội đồng: ………

………

………

Cần thơ, ngày …… tháng ……năm 2010 Thành viên Hội đồng - - -

DUYỆT KHOA Trường khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình luận án nào trước đây

LÝ LỊCH CÁ NHÂN

Họ và Tên cha: Nguyễn Văn Giáo

Họ và Tên mẹ: Lê Thị Anh

Đã tốt nghiệp tại Trường Phổ Thông Trung Học Bình Minh A, Huyện Bình Minh, Tỉnh Vĩnh Long

Vào trường Đại Học Cần Thơ năm 2007, theo Ngành Nông Học, khoá 33

Tốt nghiệp kỹ Sư Nông Nghiệp chuyên ngành Nông Học năm 2010

Chân thành cảm ơn thầy cố vấn học tập Nguyễn Phước Đằng, cùng toàn thể quý thầy cô khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng vì những kiến thức mà quý thầy cô đã truyền dạy cho em trong suốt thời gian học tập tại trường Đây sẽ là hành trang vững chắc giúp em bước vào đời

Gởi lời cảm ơn đến các anh chị và các bạn sinh viên làm đề tài ở Bộ Môn Khoa Học Cây Trồng, cùng các bạn như: Nhung, Quyên, Viễn, Phương, Khanh, Nhí, Đương, Lùn, Luân và các bạn Nông Học khoá 33 đã đóng góp, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài

1.1 CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN VÀ SỰ VƯƠN LÓNG CỦA CÂY

LÚA

3

1.5 ỨNG DỤNG CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG LÀM GIẢM ĐỔ

3.1 ẢNH HƯỞNG CỦA PROHEXADION CALCIUM VÀ CALCIUM

LÊN MỘT SỐ ĐẶC TÍNH NÔNG HỌC CÂY LÚA

26

3.1.4 Độ cứng lóng thân cây lúa 35

3.2 ẢNH HƯỞNG CỦA PROHEXADIONE CALCIUM VÀ CALCIUM

Chiều cao cây, năng suất hạt và cấp đổ ngã của các giống lúa

truyền thống và giống lúa cao sản ở Brazil (Morais, 1998)

5

1.3 Giá trị của trục nhỏ, trục lớn và tính dẹt của lóng (F%) (Không kể

bẹ lá lúa) (Hoshikawa và Wang ,1990)

6

1.4 So sánh trục nhỏ, trục lớn và tính dẹt (F%) của lóng giữa rạ đổ ngã

và không đổ ngã (Hoshikawa và Wang, 1990)

7

1.5 So sánh chiều dài lóng và chiều dài thân (cm) giữa cây lúa dễ đổ

ngã và cây lúa không đổ ngã của giống Sasanishiki (Hoshikawa và

Wang ,1990)

7

2.1

Đặc tính đất được phân tích trước khi thực hiện thí nghiệm 20

3.1

Chiều cao cây (cm) lúa Koshihikari trước lúc xử lý các hóa chất 26

3.4 Chiều cao cây (cm) lúa Koshihikari lúc thu hoạch theo các hóa chất

DANH SÁCH HÌNH

1.1 Dạng hình elip với hai trục lớn và nhỏ của phẫu diện cắt ngang

lóng thân cây lúa

6

1.4 Con đường ức chế quá trính sinh tổng hợp gibberellin bằng những

chất anti-gibberellin

19

2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 21

3.1 Chiều dài lóng thứ nhất (cm) thân cây lúa Koshihikari theo các

NGUYỄN THỊ THU NGA 2010 Đề tài: “ẢNH HƯỞNG CỦA PROHEXADIONE CALCIUM VÀ CALCIUM LÊN TÍNH ĐỔ NGÃ CỦA GIỐNG LÚA KOSHIHIKARI Ở HUYỆN THOẠI SƠN, TỈNH AN GIANG TRONG VỤ ĐÔNG XUÂN 2009-2010” Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư Nông Học, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ Cán bộ hướng dẫn: TS Nguyễn Thành Hối

TÓM LƯỢC

Đề tài: “Ảnh hưởng của prohexadione calcium và calcium lên tính đổ ngã của

giống lúa Koshihikari ở huyện Thoại sơn, tỉnh An Giang trong vụ Đông Xuân 2010” đã được thực hiện trong vụ Đông xuân từ tháng 12/2009 đến tháng 3/2010 tại

2009-xã An Bình, huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang nhằm nghiên cứu việc hạn chế sự đổ ngã trên lúa Đổ ngã là một trong những yếu tố quan trọng giới hạn năng suất lúa, cần

có những biện pháp để khắc phục như tạo giống kháng đổ ngã, bón phân hợp lý, việc

sử dụng các chất làm giảm chiều cao cây, gia tăng độ cứng thân cũng là biện pháp có hiệu quả Thí nghiệm sử dụng calcium với nồng độ 150 ppm, 200 ppm, 250 ppm, prohexadione calcium nồng độ 30 ppm và kết hợp prohexadione calcium 30 ppm với

ba nồng độ calcium trên được xử lý vào hai thời điểm 5 ngày sau tượng đòng và 5 ngày trước trổ trên giống lúa Koshihikari Kết quả đã cho thấy calcium có tác dụng làm gia tăng độ cứng lóng thân thong qua việc gia tăng đường kính, độ dày lóng tốt ở nồng độ 250 ppm và làm giảm tỷ lệ đổ ngã xuống mức cấp 7 so với đối chứng là cấp

9 Prohexadione calcium ức chế sinh tổng hợp gibberellin trong cây, vừa làm giảm chiều dài tế bào, chiều dài lóng dẫn đến giảm chiều cao cây, vừa gia tăng độ cứng lóng thân Khi xử lý prohexadione calcium kết hợp với calcium ỡ nồng độ 200, 250 ppm cho hiệu quả tốt nhất, tỷ lệ đổ ngã được hạn chế rất nhiều và cũng làm tăng năng suất thực tế Các nghiệm thức xử lý prohexadione calcium kết hợp calcium nồng đô

200, 250 ppm thì cây lúa chỉ đổ ngã ở mức cấp 3

hướng chững lại vì diện tích trồng lúa ngày càng thu hẹp do tốc độ đô thị hoá gia tăng (Beachel, 1972), cùng với giá lúa tăng chậm, giá vật tư đầu vào tăng cao không khuyến khích nông dân trồng lúa, hệ số sử dụng ruộng đất khó có thể tăng cao hơn nữa, nông dân chuyển diện tích trồng lúa sang trồng các cây khác và nuôi trồng thuỷ sản có hiệu quả kinh tế cao hơn hoặc chuyển sang trồng các giống lúa có chất lượng cao mặc dù năng suất thấp hơn

Cùng với tình hình đó, huyện Thoại Sơn là huyện có diện tích sản xuất nông nghiệp lớn của tỉnh An Giang cũng găp phải vấn đề giá lúa không ổn định ảnh huởng đến thu nhập và đời sống của nông dân Trước tình hình trên cây lúa Nhật được doanh nghiệp ký hợp đồng bao tiêu sản phẩm ngay từ đầu vụ với giá lúa cao,

ổn định, hiệu quả kinh tế nên hiện nay đã được nông dân trồng rất nhiều tại huyện Tuy nhiên, qua thực tế cho thấy giống lúa này rất yếu cây, tỷ lệ đổ ngã cao ảnh hưởng rất lớn đến năng suất, chất lượng, giá thành sản phẩm Do đó, đổ ngã là vấn

đề cần giải quyết của các giống này Cây lúa bị đổ ngã quá trình tạo hạt bị đình trệ

do quá trình vận chuyển các chất bị trở ngại (Yoshida, 1981 và Yoshinaga, 2005) Hơn nữa lúa bị ngã, chúng chồng chất lên nhau gây ảnh hưởng đến quá trình quang hợp, hạn chế sự phát triển, lúa bị chìm trong nuớc thường bị hư thối, bị nấm bệnh tấn công và nảy mầm khi chưa thu hoạch, gây thất thoát lớn đến năng suất và giảm giá trị thương mại Mặt khác đổ ngã còn gây không ít khó khăn cho thu hoạch (Kono, 1995) Nơi lúa ngã người ta không thể thu hoạch bằng cơ giới (Yoshinaga, 2005), thậm chí cũng gây khó khăn khi thu hoạch bằng tay trong tình trạng nhân công khan hiếm và giá công cắt cao vào mùa thu hoạch rộ như hiện nay vì vậy chi phí thu hoạch tăng lên đưa đến chi phí sản xuất tăng, từ đó làm giảm lợi nhuận của nông dân

Có nhiều phương pháp làm giảm đổ ngã trên lúa như tạo giống kháng đổ ngã, rút nước giữa vụ, bón phân hợp lý,… Ngoài ra việc sử dụng calcium (Ca2+)

giúp làm cứng chắc vách tế bào và tạo anti–giberellin để làm giảm chiều cao cây cũng được xem là biện pháp có thể làm giảm đổ ngã trên lúa

Do đó, đề tài “Ảnh hưởng của prohexadione calcium và calcium lên tính

đổ ngã của giống lúa Koshihikari ở huyện Thoại sơn, tỉnh An Giang trong vụ Đông Xuân 2009-2010” được thực hiện nhằm mục tiêu sau: So sánh ảnh hưởng của

Ca2+, prohexadione calcium (Prohexadione-Ca) và khi kết hợp prohexadione-Ca với

Ca2+ thì chất nào có tác dụng lên chiều cao, độ cứng và tính đổ ngã để sau đó chọn

ra chất có hiệu quả làm giảm đổ ngã trên giống lúa Koshihikari, đảm bảo năng suất

và tăng hiệu quả sản suất cho nông dân

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN VÀ

SỰ VƯƠN LÓNG CỦA CÂY LÚA

Theo Yoshida (1981), sự phát triển của cây lúa chia làm 3 giai đoạn chính: giai đoạn sinh dưỡng, giai đoạn sinh sản và giai đoạn chín Đối với cây lúa có thời gian sinh trưởng 120 ngày thì 60 ngày đầu là giai đoạn sinh dưỡng bao gồm sự mọc

lá, đâm bông và gia tăng chiêu cao cây Sự nẩy bông khi cây được 5-6 lá, khoảng 20 ngày sau khi mọc mầm, 30 ngày kế tiếp là giai đoạn sinh sản bao gồm sự vươn lóng, gia tăng chiều cao và sự tàn lụi những bông vô hiệu và 30 ngày cuối là giai đoạn chín với sự tăng dần của trọng lượng hạt

Sự vươn lóng của cây có liên hệ mật thiết với thời gian sinh trưởng Ở những giống chín sớm và chín vừa, sự vươn lóng thường bắt đầu khoảng tượng khối sơ khởi của bông và tiếp tục đến trổ gié Năm lóng ngọn kéo dài lúc trổ gié, sau đó chiều cao cây sẽ tăng lên rõ rệt (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008) Những giống chín muộn,

sự vươn lóng bắt đầu trước sự tượng khối sơ khởi của bông

Điều kiện bất thường như nước sâu và sạ dầy làm vươn lóng ngay ở giai đoạn sinh trưởng sớm Để hột sâu 2 cm trong đất không làm vươn lóng nhưng nếu đặt sâu hơn 3 cm có thể làm lóng thứ nhất và lóng thứ hai gần mặt đất vươn dài ra, cây lúa dễ ngã

1.2 SỰ ĐỔ NGÃ TRÊN LÚA 1.2.1 Các dạng đổ ngã trên lúa

Theo Nguyễn Minh Chơn (2003), đổ ngã được phân thành 2 nhóm: đổ ngã ở

rễ hoặc trên bề mặt đất và đổ ngã do nứt gãy rạ Trong dạng nứt gãy rạ có 3 dạng như sau:

- Dạng thân gãy gấp khúc: ngay vị trí gãy của cây lúa thân bị gập lại

- Dạng gãy tét thân: cây lũa bị gãy và tét theo chiều dọc của lóng thân

- Dạng gãy tách rời: lóng thân chổ vị trí gãy của cây lúa có một bên bị đứt rời

ra

1.2.2 Vị trí lóng gãy của cây lúa bị đổ ngã

Theo Nguyễn Minh Chơn (2003), lóng thân phía dưới thường bị nứt gãy, điều này cũng phụ thuộc nhiều vào tình trạng canh tác Số liệu trong Bảng 1.1 cho thấy rằng sự nứt gãy lóng thân xảy ra chủ yếu ở lóng thứ tư của giống Sasanishiki (80,38%) Đối với giống Koshihikari thì sự nứt gãy lóng thân xảy ra ở lóng thân thứ

tư (46,43%) và lóng thân thứ năm (53,57%) Không thấy có trường hợp nứt gãy lóng thân dẫn đến đổ ngã ở lóng thứ nhất và thứ hai

Bảng 1.1 Tỉ lệ (%) của sự nứt gãy trên mỗi giống Sasanishiki và Koshihikari

(Hoshikawa và Wang, 1990)

1.2.3 Những bất lợi của cây lúa bị đổ ngã

Theo Yoshida (1981) và Hoshikawa (1990) lúa bị đổ ngã thì sự hút dưỡng chất và quang hợp không bình thường, sự vận chuyển carbohydrate về hạt bị trở ngại, hô hấp mạnh làm tiêu hao chất dự trữ đưa đến hạt lép nhiều, năng suất giảm Thiệt hại do đổ ngã phụ thuộc vào mức độ đổ ngã và thời điểm xảy ra đổ ngã (Setter

et al., 1994) Sự đổ ngã làm giảm mạnh năng suất hạt, đặt biệt xảy ra ngay sau khi

trổ gié và khi bông chạm mặt đất Trước khi trổ gié, lượng lớn tinh bột được tích lũy trong thân và bẹ lá Sự đổ ngã cáng sớm, năng suất lúa càng giảm nhiều (Yoshida, 1981)

Sự đổ ngã làm giảm diện tích cắt ngang bó mạch, làm rối loạn sự vận chuyển chất đồng hóa và dưỡng chất hấp thu qua rễ Hiện tượng này cũng làm rối loạn sự sắp xếp lá, tăng bóng rộp làm giảm hiệu suất quang hợp (Yoshida, 1981 và Yoshinaga, 2005)

1.2.4 Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng cây lúa bị đổ ngã

1.2.4.1 Đặc tính hình thái của cây lúa

* Giống kháng đổ ngã

Giống kháng đổ ngã có những đặc điểm như thân thấp, cứng và lá đứng Các giống lúa cải tiến thường có thân thấp nên kháng đổ ngã tốt hơn, đây là đặc điểm có thể cho năng suất cao Chandler (1969) cho rằng khi so sánh năng suất của giống lúa Peta là một giống cao cây dễ ngã với giống lúa IR8, ở giống lúa Peta cho thấy

sự chống chịu cơ học làm tăng năng suất hạt trong mùa mưa khoảng 60% và ở mùa khô 88% Khi so sánh năng suất của giống lúa truyền thống cao cây với giống lúa cao sản thấp cây canh tác ở Brazil cho thấy năng suất của giống lúa cao sản cao hơn giống lúa truyền thống, do giống lúa cao sản có chiều cao trung bình thấp hơn giống lúa truyền thống (Bảng 1.2)

Bảng 1.2 Chiều cao cây, năng suất hạt và cấp đổ ngã của các giống lúa truyền thống

và giống lúa cao sản ở Brazil (Morais, 1998)

(cm)

Năng suất hạt (tấn/ha) Cấp đổ ngã

* Ảnh hưởng của dạng hình lóng thân cây lúa đến đổ ngã

Thân gồm nhiều mắt và lóng Thân được bao trong bẹ lá trước trổ gié và một phần nhỏ thân nằm ngay phía dưới bông nhô ra sau trổ gié

Tổng số mắt trên thân chính bằng số lá đã phát triển cộng thêm 2, số 2 tính cho mắt của diệp tiêu và bông Lóng trên cùng dài nhất, chiều dài của lóng bên dưới giảm dần Chiều dài của lóng thân tùy theo giống và môi trường Sau khi trổ gié tổng chiều dài của các lóng dài chiếm phần lớn chiều cao cây

Quan sát phẫu thức cắt ngang của lóng thân cây lúa cho thấy lóng thân có dạng hình elip chứ không thực sự là hình tròn (Hoshikawa và Wang, 1990) (hình 1.1)

Hình 1.1 Dạng hình elip với hai trục lớn và nhỏ của phẩu diện cắt ngang lóng thân

cây lúa

Bảng 1.3 Giá trị của trục nhỏ, trục lớn và tính dẹt của lóng (F%) (Không kể bẹ lá

lúa) (Hoshikawa và Wang ,1990)

Trục lớn Trục nhỏ

xuống của hai giống lúa này có dạng hơi tròn và càng về các lóng phía dưới thì thân lúa càng dẹt với sự chênh lệch đường kính trục lớn và trục nhỏ của lóng thân gia tăng Khi so sánh tính dẹt của lóng thân thứ ba và thứ tư của hai giống lúa nói trên Hoshikawa và Wang (1990) cũng thấy rằng những cây lúa dễ đổ ngã có thân dẹt hơn những cây lúa không đổ ngã (Bảng 1.4)

Bảng 1.4 So sánh trục nhỏ, trục lớn và tính dẹt của lóng giữa rạ đổ ngã và không đổ

*Ảnh hưởng của chiều dài lóng thân cây lúa đến sự đổ ngã

Chiều dài của những lóng bên dưới và chiều dài của cả thân lúa là những đặt tính quan trọng liên quan đến tính đổ ngã Lúa dễ đổ ngã thường có chiều dài lóng thân bên dưới và chiều dài cả thân dài hơn so với những cây không đổ ngã (Bảng 1.5) Như vậy, lóng phía dưới càng dài có thể là nguyên nhân quan trọng dẫn đến đổ ngã (Nguyễn Minh Chơn, 2003)

Bảng 1.5 So sánh chiều dài lóng và chiều dài thân (cm) giữa cây lúa dễ đổ ngã và

cây lúa không đổ ngã của giống Sasanishiki (Hoshikawa và Wang ,1990)

Đổ ngã

Không đổ ngã

31,7 33,6

23,5 24,6

21,7 17,9

12,7 8,8

1,5 0,8

91,1 85,7

Chú thích: ns: không khác biệt ý nghĩa thống kê; *: khác biệt ý nghĩa thống kê 5%; **: khác biệt ý nghĩa thống kê 1%.

Về mặt vật lý, sự đổ ngã được khảo sát theo moment cong và độ cứng của thân và bẹ lá Moment cong là kết quả của trọng bông tăng do hạt sinh trưởng vì thế moment cong tăng Nếu những điều kiện khác tương tự, giống cao cây có moment cong lớn hơn giống thấp cây vì nó chiều cao thân cao hơn (Yoshida, 1981) Tuy nhiên, theo Kono (1995), moment cong được hiểu là lực tác động làm cây lúa bị gãy, khi lực bẻ gãy tác dụng lên thân cây lúa sinh ra lực cân bằng bề mặt và lực nén bên trong Lực căng có xu hướng ra bên ngoài và giảm về phía bên trong Lực nén hướng về phía bên trong và tăng dần Khi lực bẻ gảy tác động mạnh hơn, cây lúa bị gãy và không trở lại trạng thái ban đầu do lực nén lớn hơn sức căng bên ngoài

Các đặc tính nông học được khảo sát trong thí nghiệm gồm chiều cao cây, chiều cao thân và chiều cao ruộng đồng Chiều cao cây chính là khoảng cách từ gốc đến điểm cao nhất của ngọn lá hoặc bông Chiều cao thân là chiều dài giữa gốc và mắt có bông Khi khảo sát kháng đổ ngã, chiều cao thân là số đo có ý nghĩa hơn chiều cao cây Chiều cao ruộng trồng có thể xác định là chiều dài của mặt đất và điểm cao nhất của tán lá ruộng trồng (Yoshida, 1981)

Đổ ngã thường do sự cong hay oằn xuống của lóng thấp nhất dài hơn 4 cm

Độ cứng của lóng dài bị ảnh hưởng bởi độ cứng cơ học, thành phần hóa học và tình trạng dinh dưỡng của cây Độ cứng cơ học liên hệ với độ dày của thân, độ cứng của

mô và một phần do đặt tính giống Độ cứng cơ học được điều chỉnh bởi điều kiện trồng Sự bón đạm tăng để gia tăng năng suất gây ra sự vươn dài các lóng dưới làm cho lúa dễ đổ ngã hơn Độ cứng cơ học tăng lên bởi sự bón kali làm tăng độ dày thân (Noguchi, 1940)

Độ cứng của thân bị ảnh hưởng nhiều bởi:

- Chiều dài của lóng dưới

- Độ cứng hoặc độ chặc của những lóng dài

- Độ cứng và độ chặc của bẹ lá

* Ảnh hưởng của bẹ lá cây lúa đến đổ ngã

Bẹ lá là phần ôm sát thân lúa, giống lúa nào có bẹ lá ôm sát thân thì cây lúa đứng vững hơn Theo Yoshida (1981), bẹ lá góp phần rất ít cho sự quang hợp nhưng

nó cho thấy chức năng quan trọng khác Cây lúa bắt đầu vươn lóng khi tượng khối

sơ khởi, thân vẫn còn nhỏ, dài khoảng 1 cm và bẹ lá làm nhiệm vụ giúp cây phát triển bình thường Ngay sau khi sự phát triển của lóng đã hoàn thành thì bẹ lá vẫn góp phần vào độ cứng của thân khoảng 30-60% Như vậy, bẹ lá có chức năng chống

đỡ cơ học cho toàn cây lúa

1.2.4.2 Ảnh hưởng của thời tiết đến đổ ngã

Đổ ngã là kết quả của các yếu tố: độ cứng của thân và ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên như mưa, gió Vì vậy, vào những ngày mưa bão kéo dài, cây lúa thiếu ánh sáng nhất là vào thời kỳ lúa trổ, ngoài việc gây trở ngại cho sự thụ tinh, thụ phấn còn làm cho cây lúa có khuynh hướng vươn lóng làm cây cao và yếu Hơn nữa, mưa bão thường xuyên tác động lên cây lúa vốn đã yếu nên dễ đưa đến hiện

tượng đổ ngã (Setter et al., 1994 và Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

1.2.4.3 Ảnh hưởng của kỹ thuật canh tác đến đổ ngã

* Ảnh hưởng của đạm và kali đến đổ ngã

Trong canh tác lúa, một trong những biện pháp được áp dụng nhằm tăng năng suất lúa là bón nhiều phân đạm Sự bón phân đạm tăng cần cho năng suất cao, gây ra sự vươn dài các lóng dưới làm ruộng đồng dễ đổ ngã hơn Theo Nguyễn Bảo

Vệ và Nguyễn Huy Tài (2004), Yoshida (1981) và Matsushima (1976) đạm là chất tạo hình của cây lúa, là thành phần chủ yếu của protein và chất diệp lục làm cho lá xanh tốt, gia tăng số bông, kích thước lá và thân, đồng thời chiều cao thân cũng gia tăng theo sự cung cấp đạm Do vậy, nếu thừa đạm thì cây lúa phát triển lá quá mức làm mô non, mềm, tán lá rậm rạp và dễ dẫn đến đổ ngã

Ngoài đạm, kali cũng là nguyên tố đa lượng rất cần cho sự phát triển của cây, kali giúp cho quá trình vận chuyển và tổng hợp các chất trong cây, duy trì sức

trương tế bào giúp cây cứng cáp, tăng khả năng chống sâu bệnh, chống đổ ngã, tăng

số hạt chắc trên bông và làm hột no đầy hơn Độ cứng cơ học tăng lên bởi sự bón kali, kali tăng độ dày thân và suy trì áp suất trương cao trong tế bào Tại Ý, nhiều nghiên cứu cho thấy có mối quan hệ chặt chẽ giữa hàm lượng kali trong rơm với độ cứng của thân Sự thiếu hụt kali trên lúa sẽ làm giảm sự thành lập tinh bột và chất thành lập vách tế bào, yếu tố này ảnh hưởng đến độ cứng của thân Tinh bột được xem là góp phần vào độ chặt của thân (Kono, 1995) Tuy nhiên khảo sát cho biết không có sự tương quan giữa hàm lượng tinh bột và độ cứng (Yoshida, 1981)

Những nghiên cứu khác cho thấy bón thêm kali cũng làm tăng khả năng chống chịu một số bệnh như đốm lá, bệnh thối thân và bệnh do vi khuẩn Cây thiếu kali có số bông và chiều cao cây bình thường, lá vẫn xanh nhưng mềm rũ, yếu ớt dễ ngã Năm 1999 – 2000, người ta thử nghiệm bón thêm kali trên đất nghèo kali trên lúa có tác dụng làm tăng năng suất và giảm đổ ngã

*Ảnh hưởng của mật độ sạ đến đổ ngã

Lúa đổ ngã hay không còn phụ thuộc vào mật độ sạ (Yoshinaga, 2005) Nếu

sạ quá thưa, cây lúa nở bụi nhưng không giáp tán nổi hay sạ quá dày đều làm cây lúa vươn cao cạnh tranh ánh sáng thì dễ bị ngã (Võ Tòng Xuân và Hà Triều Hiệp, 1998)

1.3 VAI TRÒ CỦA CALCIUM ĐỐI VỚI CÂY LÚA

Calcium là nguyên tố đứng thứ 20 trong Bảng hệ thống tuần hoàn, có hóa trị

2 và có khối lượng phân tử là 40,08g Davy đã phát hiện ra nguyên tố này vào năm

1807, Von Sachs và Knop chứng minh nó rất cần thiết cho cây trồng vào năm 1860 (Jones, 2003) Calcium là một nguyên tố tương đối lớn, có bán kính ion thủy hóa là 0,412 nm, năng lượng thủy hóa 1.577 J/mol và được xem là một trong những nguyên tố khoáng dinh dưỡng thiết yếu đối với cây trồng Calcium là nguyên tố hội

đủ 3 tiêu chuẩn của một dưỡng chất thiết yếu cho cây đã được đề nghị bởi Arnon và Stot vào năm 1939 (Jones, 2003) Theo một số tác giả thì một nguyên tố được xem

là thiết yếu đối với cây trồng phải thỏa mãn 3 điều kiện sau: (1) Thực vật không thể

hoàn tất chu kỳ sống nếu không có sự hiện diện của nó; (2) Chức năng của nó không thể thay thế bởi một nguyên tố khoáng khác; (3) Nó ảnh hưởng trực tiếp đến

sự sinh dưỡng của thực vật, hoặc là thành phần của các chất sống, hoặc là chất

không thể thay thế cho hàng loạt các phản ứng của các enzyme (Võ Thị Gương và

ctv, 2004)

Calcium có vai trò rất quan trọng đối với đời sống đối với hầu hết các loại cây trồng Cây trồng có thể phát triển khá bình thường với nồng độ Ca thấp mà không xuất hiện triệu chứng thiếu Ca hoặc làm giảm tốc độ tăng trưởng (Ngô Ngọc

Hưng và ctv, 2004) Ở vùng đất phèn, trồng lúa nước thường có hàm lượng Ca thấp

Việc bón phân vôi vừa cung cấp dưỡng chất Ca cho cây lúa, vừa cải thiện đặc tính

của đất đã được áp dụng rộng rãi trong sản xuất (Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004)

Nồng độ Ca2+ thường hiện diện trong môi trường rễ thường cao hơn lượng cây cần hút đáp ứng cho sự sinh trưởng Mặc dù nồng độ Ca2+ trong dung dịch đất thường cao hơn 10 lần so với nồng độ K+, nhưng Ca2+ được cây hút ít hơn K+ Khả năng cây hút ion Ca2+ bị giới hạn vì nó có thể được hút bởi các đầu rể non trong các vách

tế bào của nội bì (Taiz và Zeiger, 1998) Có thể vì lí do này là một dưỡng chất khoáng không độc, mặc dù ở nồng độ cao và giải độc rất hiệu quả khi cây bị ngộ độc bởi những nguyên tố khác (Nguyễn Bảo Vệ và Nguyễn Huy Tài, 2003) Ở đất nhiễm phèn nặng, Ca có thể giải độc cho cây giảm ngộ độc nhôm và làm tăng pH

(Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004) Ở đất phèn nặng, Ca hữu dụng cho cây lúa thuộc

dạng Ca trao đổi Nếu lượng Ca2+ trao đổi thấp hơn 5 meq Ca2+/100g đất được xem

là bị thiếu Ca (Marx et al., 1999) Để cung cấp Ca trên đất phèn (pH=3,5 – 4,5 ), Vũ

Hữu Yêm (1995) khuyến cáo sử dụng lượng vôi bột 1,5 – 2 tấn/ ha Tuy nhiên, bón 4,5 – 6 tấn/ha sang vụ lúa thứ hai, Ca trong đất đã hết hiệu lực (Nguyễn Xuân

Trường và ctv, 2000)

Calcium hiện diện trong đất dưới dạng khoáng nguyên sinh như Anorthite (CaAl2Si2O8), Pyroxenes (augite) và amphiboles (Hornblende), các khoáng chất biotite, epdote, apatite, và borosilicate Calcite (CaCO3) và Dolomite [Ca, Mg(CO3)2] thường là nguồn gốc chủ yếu của Ca trong các loại đất (Đỗ Thị Thanh

Ren, 2004) Sự phong hóa của khoáng chất phóng thích ion Ca2+, các ion này được hấp thụ trong keo đất vô cơ và hữu cơ, các hợp phần của phiến sét, tích tụ thành những mãnh nhỏ và nằm trong cấu trúc đất Calcium được hấp thụ trên bề mặt củ keo đất và trong dung dich đất thì rất hữu dụng cho cây trồng Nông độ trung bình của Ca trong dung dịch đất ở các vùng đất ôn đới từ 30 – 300 ppm Trên các vùng đất mưa nhiều, nồng độ Ca2+ trong dung dịch đất vào khoảng 8 – 45 ppm, trung bình vào khoảng 33 ppm Với nồng độ này, Ca2+ đáp ứng cho cây trồng từ nhu cầu của cây từ 0,1 – 0,5% của trọng lượng chất khô (Larry, 1994)

Calcium được gọi là nguyên tố kiềm hoặc là cation cơ bản làm gia tăng pH trong đất, pH tăng lên khi đất được bón Ca, đặc biệt là Ca dạng vôi bột Sự trung hòa pH này xuất phát không những từ Ca2+ mà còn từ phản ứng kết hợp của gốc

CO32- Các nguồn Ca khác ít ảnh hưởng trên pH đất, chúng gồm có thạch cao (CaSO4 ), Ca(NO3)2 và calcium Chloride (CaCl2 ) (Jones, 2003) Calcium di chuyển trong đất theo cách trực di theo dung dịch đất và được cây trồng hấp thu từ dung dịch đất dưới dạng Ca2+ (Đỗ Thị Thanh Ren, 2004) Chúng được hấp thu thụ động

và bị giới hạn ở vùng chóp rể, nơi mà vách tế bào vẫn còn chưa được phân hóa Sau khi hấp thu vào rể, Ca sẽ tạo thành các phức hợp của chelat với axit hữu cơ và di chuyển lên trên chủ yếu theo mô gỗ, một ít theo mô libe đến các đỉnh bông của cây đang sinh trưởng bằng quá trình trao đổi vị trí tại vùng rể mà Ca được hấp thụ (Jones, 2003) Sự hấp thụ Ca sẽ giảm khi chóp rể bị hư hại bởi sinh vật trong đất hoặc do biến đổi hóa học của các ion như NH4

+, Na+, và Al3+ Sự hấp thụ ion Ca2+

bị suy giảm còn do sự cạnh tranh bởi ion như NH4+ và K+ Ngoài ra, thiếu nước do khô hạn cũng làm giảm đi sự hấp thụ Ca2+ ở chóp rễ (Jones, 2003)

Calcium có ảnh hưởng sự hình thành màng tế bào, giúp cho vách tế bào cứng chắc và điều chỉnh tính thấm của màng tế bào (Taiz và Zeiger, 1998) Ngoài ra, Ca cũng cần thiết cho việc hình thành hệ thống rể cây giúp cho cây hấp thu dưỡng chất khoáng và sinh trưởng tốt hơn Ở cây lúa, Ca có vai trò quan trọng trong thành phần calcium pectates, một thành phần quan trọng của vách tế bào và duy trì hoạt động của màng sinh học Sự hiện diện của Ca trong cây giúp ổn định vách tế bào, hoạt

hóa các enzyme và cân bằng nồng độ cation và anion trong tế bào Nói chung, Ca trong cây có vai trò giúp ổn định vách tế bào Vách tế bào có nhiều vị trí kiềm giữ

Ca, nên khả năng vận chuyển Ca qua màng tế bào ở khu vực này bị giới hạn, dẫn đến Ca hiện diện với một tỷ lệ cao ở vách tế bào và mô cây (Nguyễn Bảo Vệ và Nguyễn Huy Tài, 2004) Calcium hiện diện nhiều ở hai vùng này để đảm bảo chức năng quan trọng là điều hòa tính thấm của màng và làm vững chắc vách tế bào Ở lá của những cây được cung cấp nhiều Ca trong thời kỳ sinh trưởng, hoặc sinh trưởng trong điều kiện ánh sáng cao thì thấy có một tỷ lệ lớn Pectate – Ca, chất này làm gia tăng tính kháng của mô chống lại sự phân hủy của enzyems polygalacturonase (Cassells và Barlass, 1976) Vai trò cấu trúc của Ca chủ yếu tìm thấy ở những phiến mỏng giữa những vách tế bào kế cận nhau, nơi mà Ca liên kết với các nhóm Carboxyl tự do pectines, nó hoạt động như chất xi măng kết nối giữa những vách tế bào trên lại với nhau (Nguyễn Bảo Vệ và Nguyễn Huy Tài, 2004) Calcium giúp ổn định màng tế bào bằng cách nối gốc phosphate với các nhóm carboxylate của phospholipid và ptotein (Caldwell và Haug, 1981) Hiện tượng này chỉ xảy ra ở trên bề mặt màng tế bào

Sự phân bố của Ca2+ trong tế bào chất và trong lục lạp là rất thấp, chỉ có khoảng 1 µM hoặc ít hơn Mức độ Ca2+ luôn duy trì thấp như vậy là để ngăn chặn Pi kết tủa, tránh sự cạnh tranh với Mg2+ ở những vị trí liên kết và tránh làm bất hoạt một số enzyme Màng sinh chất là rào cản hiệu quả với sự đi vào của Ca2+ (Wyn Jones và Pollars, 1983)

Ca2+ hiện diện một lượng lớn trong không bào của tế bào lá, nó làm cân bằng cation và anion bằng cách như một ion đối lập với các anion hữu cơ và vô cơ Cây trồng tổng hợp oxalate, chủ yếu là để khử nitrate, hình thành calcium oxalate trong không bào để duy trì mức độ thấp Ca2+ tự do trong tế bào chất và trong lục lạp Calcium oxalate hòa tan rất quan trọng để điều hòa sự thẩm thấu của các tế bào và qui định sự tích lũy muối trong không bào (Osmond, 1967) Vai trò khác của Ca trong cây là điều chỉnh hoạt động của các enzymes Trong tế bào, Ca2+ liên kết với các Calmodulin tạo thành phức hợp Ca-Calmodulin để điều hòa hoạt động của

enzymes như nucleotic phosphodiesterse, adenylate cyclase, Ca 2+ - ATPase và MAD – kinase Calcium tác động trực tiếp đến những enzymes như glulamate dehydrogrnase và các enzyme phân giải tinh bột ở diệp lục (Jones, 2003)

Ở trong cây, Ca thường ít di dộng hơn K và Mg Do đó, các bộ phận trên cây như thân, lá non và trái dễ bị ảnh hưởng bởi sự thiếu Ca Khi bị thiếu Ca, trong cây

có hiện tượng tích lũy gluxit trong tế bào, cây không đồng hóa được đạm Nitrate (NO3-) và sự trao đổi chất của cây bị rối loạn (Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004) Khi

cây lúa bị thiếu Ca cũng dẫn đến bộ rễ bị suy yếu, và cây dễ bị ngộ độc sắt và thiếu boron Việc bón đầy đủ Ca cho lúa đã làm gia tăng tính kháng bệnh cháy bìa lá

(Xanthomonas oryzae ) và bệnh đốm nâu (Helminthosporium oryzae )

1.4 CƠ CHẾ SINH TỔNG HỢP GIBBERELLIN

Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng con đường sinh tổng hợp gibberellin được chia làm 3 giai đoạn, mỗi giai đoạn được nằm ở những vị trí khác nhau trong tế bào (Kende và Zeevaarrt, 1997)

Chu trình phản ứng biến đổi geranylgeranyl pyrophosphate (GGPP) thành

ent-kaurene với sự tham gia xúc tác của các emzyme cylase Những enzyme tham

gia xúc tác cho phản ứng này chỉ có trong tiền lạp thể của mô phần sinh bông ngọn, nhưng chúng không có mặt trong lục lạp đã phát triển hoàn thiện (Sun và Kamiya, 1994; Aach et al., 1995; Hedden và Kamiya, 1997) Những hợp chất như AMO –

168, cycocel, và phosphon D là những chất ức chế đặc biệt lên giai đoạn thứ nhất của quá trình sinh tổng hợp gibberellin

Ở giai đoạn thứ 2 của quá trình sinh tổng hợp gibberellin, một gốc methyl bị oxi hóa thành axit cacboxylic Tiếp theo ở vòng B từ 6 carbon thành vòng 5 carbon

và tạo thành GA12- aldehyde, là gibberellin thứ nhất được hình thành trong tất cả thực vật và vì vậy nó là tiền chất của tất cả các gibberellin khác Tất cả những enzyme monooxygenase này đòi hỏi sử dụng năng lượng từ cytochrome P-450 cho hoạt động của chúng Những P-450 monooxygenase có trong mạng lưới nội chất ở

đó được biến thành GA12 (Hedden và Kamiya, 1997) Paclobutrazol và những chất

ức chế khác của p – 450 monooxugenase đặc biệt ức chế lên giai đoạn này của quá trình sinh tổng hợp gibberellin

Ở bước một giai đoạn thứ 3 của sinh tổng hợp gibberellin, GA12- aldehyde bị oxi hóa thành GA12 đây là con đường tổng hợp gibberellin thứ nhất Phản ứng này không những được xúc tác bởi enzyme monoogenase trong mạng lưới nội chất mà còn được xúc tác bởi dioxygenase hòa tan trong tế bào chất (Hedden và Kamiya, 1997) Những enzyme này đòi hỏi phải có 2–oxoglutarate và phan tử oxygen như là chất đồng cơ chất và chúng sử dụng Fe2+ và ascorbate như là đồng nhân tố

Đặc trưng của những bước này trong sự biến đổi của GA12 khác nhau tùy loại cây và giữa những cơ quan của những loài tương tự Hai chất hóa học cơ bản thay đổi xảy ra ở hầu hết thực vật: (1) quá trình hydroxyl hóa gắn gốc OH vào carbon số 13 hoặc số 3 hoặc cả hai vị trí; (2) tiếp theo là sự oxi hóa ở vị trí số 20, tiếp đó là sự mất carbon số 20 đồng thời phóng thích CO2 Con đường này thường gặp ở động vật bậc cao, trước khi gắn gốc OH vào carbon ở vị trí số 3, GA12 đầu tiên được biến đổi thành GA53 bởi sự gắn gốc OH vào carbon vị trí số 13 (hình 1.3C) GA53 sau đó biến đổi thành GA19 do oxi hóa carbon ở vị trí số 20, tiếp theo

sự mất carbon số 20 và phóng thích CO2 để tạo thành GA20 Từ GA20 được biến đổi thành chất có hoạt tính sinh học là GA1, dưới sự xúc tác của emzyme 3β-hydroxylase Cuối cùng 3β-hydroxylation phản ứng làm bất hoạt GA1 do biến đổi thành GA8, hoặc từ GA20 biến đổi thành GA29

Sự ức chế giai đoạn thứ 3 của quá trình sinh tổng hợp gibberellin là do làm bất hoạt emzyme 2-oxoglulatare bởi chất có cùng cơ chất Trong số đó hợp chất Prohexadione calcium (BX-112) làm mất hoạt emzyme 3β-hydroxylase, enzyme này có tác dụng làm biến đổi GA12 không có hoạt tính thành GA1 có hoạt tính sinh học

1.5 ỨNG DỤNG CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG

LÀM GIẢM ĐỔ NGÃ

*Ảnh hưởng của Gibberellin

Gibberellin là một trong những chất điều hòa sinh trưởng thực vật quan trọng, có nhiều chức năng trong điều hòa sinh trưởng và phát triển thực vật (Vũ Văn

Vụ, 2000) Ảnh hưởng lớn nhất của gibberellin cụ thể là GA1 có chức năng trong việc dãn dài tế bào giúp bông vươn dài, kích thích mạnh mẽ sự sinh trưởng, kéo dài của thân Sự vươn dài lóng cây họ lúa (Maeda, 1995; Murakami, 1972 và

Kurogochi, Murofishi, Ota và Takahashi, 1979) và cây đậu (Ingram et al., 1984),

ảnh hưởng lên sự phát triển chiều dài của bông trong giai đoạn sinh trưởng của cây

Salix pentandra (Davies et al., 1985), sự phát triển kéo dài của cây bắp (Phinney,

1984) Theo Matsuto (1993), hàm lượng gibberellin nội sinh thay đổi tùy theo giai đoạn sinh trưởng của cây Hàm lượng gibberellin hoạt động gia tăng nhanh ở giai đoạn sau khi cấy, khi bắt đầu ra rễ mới và duy trì với mức cao ở giai đoạn đâm bông tối đa Sau đó hàm lượng gibberellin giảm dần đến giai đoạn trổ hoa Một tuần sau khi trổ hàm lượng gibberellin hoạt động gia tăng nhanh chóng và đạt đỉnh cao nhất, sau đó giảm nhanh và đạt ở mức thấp nhất Vũ Văn Vụ (2000) đã tổng hợp các thông tin cho thấy rằng những dòng đột biến thiếu gibberellin làm cây lùn lại giống như cây bắp lùn (Z.mays L.) và lúa lùn (Oryza sativa L.) Vì vậy, nếu được xử lý với chất ức chế sinh tổng hợp gibberellin làm cho hàm lượng gibberellin nội sinh bị giảm để làm hạn chế sự sinh trưởng quá mức của lá và chiều cao của cây ở giai đoạn đâm bông sẽ tạo được dáng cây chắc chắn, giảm đổ ngã

Việc sử lý chất ức chế sinh tổng hợp gibberellin, theo Nguyễn Minh Chơn (2004) và Davies (1995), hiện nay có thể kể đến những chất ức chế sinh tổng hợp gibberellin như những chất thuộc nhóm Onium (chlormequate chloride, AMO-

1618, phosphon D và piperidium bromide), nhóm Triazoles (paclobutrazol, uniconazole, triapenthenol), nhóm Acyleyclohexanedione (trinexapac – ethyl và prohexadione-Ca) (Saka, 1995), chúng có tác dụng giảm đổ ngã cho cây ngũ cốc, làm giảm sự phát triển quá mức ở giai đoạn dinh dưỡng

*Ảnh hưởng của Prohexadione-Ca

Trong những hợp chất nêu trên, Prohexadione-Ca là chất điều hòa sinh học mới, được khám phá vào năm 1981, nhưng nó được biết đến như chất điều hòa phát triển thực vật Gần đây, công dụng của nó đang được các nhà nghiên cứu dần dần phát hiện, với hoạt động chính là ức chế sinh tổng hợp gibberellin tại vị trí 3β của

GA20 trong quá trình hydroxyde hóa để chuyển gibberellin từ Ga20 sang GA1

(Davies, 1995; Nakayama et al., 1992; Rademacher, 1999 và 2000) là tác nhân ngăn

cản sự phát triển của cỏ bụi, làm chậm sự phát triển của hoa, cây cảnh và cây ăn trái

(Grossman et al., 1994), làm ngăn cản sự phát triển sinh dưỡng quá mức trên cây

táo, cà chua, bắp ngọt (Sorghum bicolor L.), lúa gạo, lúa mì và một số loại cây khác

(Rademacher, 2004; Byers and Yoder, 1999; Grosman et al, 1994; Lee et al., 1998; Nakayama et al., 1992)

Công thức phân tử của prohexadione – Ca: C10H9O5Ca

Công thức phân tử của prohexadione – Ca thể hiện ở hình 1.2

Hình 1.2 Công thức cấu tạo của Prohexadione–Ca

Tên hóa học Calcium 3–oxido–oxo– 4 propionylcyclohexa 3 – enecarboxylate Trọng lượng phân tử: 250,27

Trạng thái: dạng bột trắng tinh khiết

Độ hòa tan trong nước: 174,2 mg/l ở 200C

Tính độc được thể hiện ở Bảng 1.6

OCH2CH3

OO

-OO

Ca2+

Bảng 1.6 Tính độc của prohexadione-Ca (Sadohara , 2000)

Hình thức nhiễm độc Vật nhiễm độc Lượng gây hại

Độc qua miệng

Độc qua da

Chuột Chuột

LD50>5000mg/kg

LD50>2000mg/kg Độc qua hô hấp

Gây hưng phấn cho da

Thỏ Thỏ

Nhẹ Không Hoạt động chính của prohexadione–Ca là hạn chế sự sinh tổng hợp gibberellin Do có cấu trúc tương tự như 2-oxoglutaric (hình 1.3) nó có đủ khả năng

ức chế hoạt động của emzyme 2-oxoglutarate dependent – dioxygenase, enzyme xúc tác vào giai đoạn cuối của quá trình sinh tổng hợp gibberellin, giai đoạn chuyển

từ GA20 (dạng ít thể hiện hoạt tính sinh học) thành GA1 (có hoạt tính sinh học) nên quá trình này không thể diễn ra làm cho hàm lượng GA20 trong cây tăng lên cùng với sự làm giảm hàm lượng GA1 (Rademacher, 1999; Nakayama et al., 1992)

(hình 1.4)

Prohexadione 2-oxoglutaric Prohexadione Ascorbic acid

Hình 1.3 Công thức cấu tạo của 2-oxogluaric Acid và ascorbic acid

Junttila et al., (1991 và 1998) nghiên cứu tác động của các gibberellin A1,

A4/7, A9, A19, A20 lên sự vươn dài cổ bông ngọn ở cây Salix pentandra L và thử tác động của những chất ức chế ancymidol and BX-112 (Prohexadione), chất này cạnh tranh với 3β-hydroxyl của những gibberellin này, kết quả hạn chế sự vươn dài bông ngọn của cây con dưới thời gian chiếu sáng dài GA1 không được hình thành từ

GA19 và GA20 đã làm ức chế sự vươn dài thân của cây con có xử lý prohexadione

Matsuto and Hoshikawa (1993) đã thí nghiệm xử lý gibberellin ngoại sinh điều khiển sự phát triển theo chiều dọc của cây lúa đưa đến sự kéo dài của phiến lá

và bẹ lá Sự gia tăng chiều dài không tương đương với hàm lượng gibberellin xử lý ngay cả trước giai đoạn vươn lóng

Hình 1.4 Con đường ức chế quá trính sinh tổng hợp gibberellin bằng những chất

anti-gibberellin

FDP: farnesyl diphosphate GGDP:geranyl geranyl diphosphate CDP: Copalyl diphosphate

GGDP

Chlomequat – C1 Mepiquat – C1 AMO - 1618 CDP

GA8

Prohaxandione - Ca

exo-16,17-dihydro-GA5

-13-acetate

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP

2.1 PHƯƠNG TIỆN

2.1.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

 Thời gian: Thí nghiệm được thực hiện trong vụ Đông Xuân từ tháng

- Lấy mẫu phân tích mẫu đất: lấy đất đầu vụ theo kiểu 2 đường chéo góc ở

độ sâu 0 - 20 cm Sau đó trộn đều, mang về phòng thí nghiệm để khô tự nhiên trong không khí, nghiền mịn để phân tích N tổng số, P tổng số, K trao đổi, pH, hàm lượng chất hữu cơ, Mg và Ca

Bảng 2.1 Đặc tính đất được phân tích trước khi thực hiện thí nghiệm

Chỉ tiêu Đơn vị tính Kết quả Phương pháp phân tích

%C cmol/kg cmol MgO/kg

0,21 0,10 0,23 2,30 0,18 2,73 5,87

Kjeldahl

So màu, máy sắc ký Máy hấp thu nguyên tử Walkley – Black Máy hấp thu nguyên tử Máy hấp thu nguyên tử 1:5 đất - nước, pH kế

- Kết quả phân tích: Cho thấy đất thí nghiệm thuộc loại đất phèn nhẹ, có hàm

lượng đạm tổng số, lân tổng số, kali trao đổi trung bình Nghèo hàm lượng chất hữu

cơ Hàm lượng Ca trao đổi của đất là 0,18 cmol/kg Nhìn chung đất thí nghiệm không có yếu tố giới hạn đến canh tác nông nghiệp (Bảng 2.1)

2.1.2.4 Thiết bị

 Thuớc đo (cm): đo chiều cao cây, dài thân, dài bông

 Thước kẹp: đo đường kính lóng thân

 Giá đo độ cứng: đo độ cứng các lóng

 Cân điện tử: cân trong lượng 1000 hạt

 Kính hiển vi: dùng để quan sát và đo chiều dài tế bào

2.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM

2.2.1 Bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm được thực hiện ngoài đồng, tại xã An Bình, huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang, theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên gồm 8 nghiệm thức với 3 lần lặp lại, tổng cộng có 24 lô theo thí nghiệm, mỗi lô có diện tích 50m2 (5m x 10m) gồm 3 khung (30 cm x 30 cm) (hình 2.1, Bảng 2.2)

Bảng 2.2 Các nghiệm thức của thí nghiệm

2.2.2 Kỹ thuật chăm sóc được áp dụng

- Mật độ sạ: 100kg/ha bằng phương pháp kéo hàng để đảm bảo mật độ trên đơn vị diện tích đều như nhau Kể từ khi lúa được 30 ngày sau khi sạ giữ nước liên tục trên ruộng để tạo điều kiên cho cây vươn dài và dễ đổ ngã

- Cố định mức phân bón theo công thức 100N - 60P2O5 - 40K2O kg/ha (Võ Thị Gương, 2001)

- Thời kỳ bón được chia làm 4 lần bón

 Lần 1: 10 ngày sau khi gieo: 20% đạm + 50% lân + 37,5% kali

 Lần 2: 20 ngày sau khi gieo: 40% đạm + 50% lân + 37,5% kali

 Lần 3: 40 ngày sau khi gieo: 30% đạm + 25% kali

 Lần 4: 50 ngày sau khi gieo: 10% đạm

2.2.3 Các chỉ tiêu thu thập

 Chiều cao cây: tính từ gốc đến phần cao nhất của cây lúa Do ở thời điểm 10, 20, 30, 40, 50, 60 và 85 ngày sau sạ

 Chiều cao thân: tính từ gốc đến cổ bông

 Chiều dài từng lóng: được tính giữa hai đốt lóng liên tiếp nhau và chỉ

đo các lóng trên mặt đất thứ tự lóng tính từ cổ bông dần xuống gốc, lóng đầu tiên dưới cổ bông là lóng thứ nhất, kế tiếp là lóng thứ hai

Các chỉ tiêu chiều cao thân, chiều dài bông, chiều dài lóng được lấy ở thời điểm khi thu hoạch, 85 ngày sau sạ, bằng cách chọn 5 cây ở 5 điểm của 2 đường thẳng chéo nhau trong một khung

 Đường kính lóng thân và độ dày lóng thân Do ở thời điểm 10 ngày trước khi thu hoạch, cũng bằng cách chọn 5 cây ở 5 điểm của 2 đường thẳng chéo nhau trong một khung

 Chiều cao ruộng trồng: được xác định là khoảng cách giữa mắt đất và điểm cao nhất của tán lá ruộng trồng Do ở thời điểm 20 ngày, 10 ngày và 1 ngày trước khi thu hoạch

Chọn ngẫu nhiên 10 cây/nghiệm thức: điều kiện cây phát triển bình thường không bị sâu bệnh

Gác cây lúa còn nguyên bẹ lên giá đỡ (Hình 2.2a) Khoảng cách từ điềm gác cây lúa đến mặt đất là 60 cm, chiều cao dây treo vuông góc với mặt đất là 45 cm, chiều cao vật treo là 10 cm và khoảng cách giữa hai điểm trên giá đỡ cây lúa là 10

cm Treo vật lên cây lúa, sau đó từ từ thêm cát vào (Hình 2.2b), đến khi cây lúa vừa

bị gãy thì ngừng lại (Hình 2.2c) Độ cứng cây lúa được tính bằng cách cân toàn bộ trọng lượng của vật treo ở thời điểm cây lúa vừa bị gãy Một kilogram vật treo có trọng lượng tương đưong 10 Newton (1kg = 10N) Do ở thời diểm 10 ngày trước khi thu hoạch

(b)

(c)

Hình 2.2 Phương pháp đo độ cứng cây lúa

 Chiều dài tế bào: đo chiều dài tế bào biểu bì cây lúa Cây lúa được cắt bốn lóng trữ trong dung dịch FAA (methanol, formol, acid acetic theo tỉ lệ 9; 0,5; 0,5) sau đó tiến hành làm tiêu bản của từng lóng, quan sát và đo chiều dài tế bào dưới kinh hiển vi ở độ phóng đại 10X, mỗi nghiệm thức thực hiện 3 lần xem như ba lần lặp lại Do ở thời điểm thu hoạch (85 ngày sau khi sạ)

 Cấp đổ ngã: phân cấp đổ ngã được đánh giá theo bảng tiêu chuẩn phân cấp mức độ đổ ngã của IRRI năm 1988 (Bảng 2.4) tính trên diện tích bị ảnh hưởng