nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn và giá thể trồng đến sinh trưởng, phát triển của cây đinh lăng lá nhỏ (polyscias fruticosa (l ) harms) tại gia lâm hà nội

Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của một số giá thể trồng đến sinh trưởng và phát triển của cây đinh lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn .... Ảnh hưởng của giá thể trồng đến động thái tăng trưởng chi

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN VĂN HIẾU

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ MẶN VÀ GIÁ THỂ TRỒNG ĐẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA CÂY

ĐINH LĂNG LÁ NHỎ (POLYSCIAS FRUTICOSA (L.)

HARMS) TẠI GIA LÂM HÀ NỘI

Chuyên ngành: Khoa học cây trồng

Người hướng dẫn khoa học: TS Ninh Thị Phíp

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo

vệ lấy bất kỳ học vị nào

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám

ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Hiếu

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được

sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình

Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết

ơn sâu sắc TS Ninh Thị Phíp đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Cây công nghiệp, Khoa Nông học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp

đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ viên chức khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn./

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Hiếu

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục chữ viết tắt vi

Danh mục bảng vii

Danh mục hình ix

Trích yếu luận văn x

Thesis abstract xi

Phần 1 Mở đầu 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3 Yêu cầu của đề tài 2

1.4 Phạm vi nghiên cứu của đề tài 2

1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

1.5.1 Ý nghĩa khoa học 2

1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn 3

Phần 2 Tổng quan tài liệu 4

2.1 Đặc điểm sinh trưởng của cây đinh lăng lá nhỏ 4

2.1.1 Nguồn gốc, phân bố, phân loại 4

2.1.3 Đặc điểm sinh học và yêu cầu sinh thái 5

2.2 Thành phần hóa học và tác dụng dược lý của cây đinh lăng 5

2.2.1 Thành phần hóa học 5

2.2.2 Tác dụng dược lý 6

2.3 Tình hình sản xuất cây đinh lăng lá nhỏ tại Việt Nam 7

2.4 Quy trình trồng và chăm sóc cây đinh lăng 8

2.5 Cơ sở sinh lý của khả năng chống chịu mặn của cây trồng 10

2.5.1 Đất mặn và tác hại đối với cây trồng 10

2.5.2 Cơ chế chống chịu mặn 11

2.6 Kết quả nghiên cứu khả năng chống chịu mặn của cây trồng trên thế giới và Việt Nam 12

2.6.1 Kết quả nghiên cứu trên thế giới 12

2.6.2 Kết quả nghiên cứu ở Việt Nam 15

2.7 Kết quả nghiên cứu về giá thể trên thế giới và Việt Nam 17

2.7.1 Kết quả nghiên cứu trên thế giới 17

2.7.2 Kết quả nghiên cứu ở Việt Nam 18

Phần 3 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 21

3.1 Địa điểm nghiên cứu 21

3.2 Thời gian nghiên cứu 21

3.3 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu 21

3.4 Nội dung nghiên cứu 21

3.5 Phương pháp nghiên cứu 21

3.5.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của tưới mặn nhân tạo đến sinh trưởng phát triển và các chỉ tiêu sinh lý của cây đinh lăng lá nhỏ 1 năm tuổi 21

3.5.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của một số giá thể trồng đến sinh trưởng và phát triển của cây đinh lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn 22

3.5.3 Các chỉ tiêu theo dõi 23

3.5.4 Phương pháp lấy mẫu 25

3.5.5 Phương pháp xử lý số liệu 26

Phần 4 Kết quả và thảo luận 27

4.1 Ảnh hưởng của độ mặn nhân tạo đến sinh trưởng, phát triển và các chỉ tiêu sinh lý của cây đinh lăng lá nhỏ 27

4.1.1 Ảnh hưởng của mặn đến động thái tăng trưởng chiều cao cây đinh lăng lá nhỏ 27

4.1.2 Ảnh hưởng của mặn đến động thái tăng trưởng đường kính thân chính cây đinh lăng lá nhỏ 28

4.1.3 Ảnh hưởng của mặn đến động thái tăng trưởng số cành cây đinh lăng lá nhỏ 29

4.1.4 Ảnh hưởng của mặn đến động thái tăng trưởng chiều dài cành cây đinh lăng lá nhỏ 29

4.1.5 Ảnh hưởng của mặn đến động thái tăng trưởng số lá trên cây đinh lăng lá nhỏ 30

4.1.6 Ảnh hưởng của mặn đến động thái tăng trưởng chỉ số diện tích lá của cây đinh lăng lá nhỏ 31

4.1.7 Ảnh hưởng của mặn đến động thái tăng trưởng bộ rễ cây đinh lăng lá nhỏ 32

4.1.8 Ảnh hưởng của mặn đến khả năng tích lũy chất khô của cây đinh lăng lá nhỏ 35

4.1.9 Ảnh hưởng của mặn đến hàm lượng nước tự do, nước liên kết và áp suất thẩm thấu của cây đinh lăng lá nhỏ 37

4.1.10 Ảnh hưởng của mặn đến chỉ số SPAD của đinh lăng lá nhỏ 38

4.1.11 Ảnh hưởng của mặn đến hàm lượng diệp lục trong lá cây đinh lăng lá nhỏ 39

4.2 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến sinh trưởng, phát triển, sinh lý và đặc điểm giải phẫu của cây đinh lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn 41

4.2.1 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến động thái tăng trưởng chiều cao cây đinh lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn 41

4.2.2 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến động thái tăng trưởng đường kính thân chính cây đinh lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn 43

4.2.3 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến động thái tăng trưởng số cành trên cây đinh lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn 44

4.2.4 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến động thái tăng trưởng chiều dài cành đinh lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn 45

4.2.5 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến tốc độ tăng trưởng số lá cây đinh lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn 47

4.2.6 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến chỉ số diện tích lá cây đinh lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn 48

4.2.7 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến động thái tăng trưởng bộ rễ của cây đinh lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn 49

4.2.8 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến khả năng tích lũy chất khô của cây đinh lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn 52

4.2.9 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến hàm lượng nước tự do, nước liên kết, áp suất thẩm thấu của cây đinh lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn 54

4.2.10 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến chỉ số SPAD của cây đinh lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn 56

4.2.11 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến hàm lượng diệp lục trong lá cây đinh lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn 56

Phần 5 Kết luận và kiến nghị 71

5.1 Kết luận 71

5.2 Kiến nghị 71

Tài liệu tham khảo 72

Phụ lục 78

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt

Car Nhóm sắc tố vàng đến tím đỏ (Carotenoit) Chla Diệp lục tố a (Chlorophyll a)

Chlb Diệp lục tố b (Chlorophyll b)

DANH MỤC BẢNG

Bảng 4.1 Ảnh hưởng của mặn đến động thái tăng trưởng chiều cao cây đinh

lăng lá nhỏ 27 Bảng 4.2 Ảnh hưởng của mặn đến động thái tăng trưởng đường kính thân chính

cây đinh lăng lá nhỏ 28 Bảng 4.3 Ảnh hưởng của mặn đến động thái tăng trưởng số cành cây đinh lăng

lá nhỏ 29 Bảng 4.4 Ảnh hưởng của mặn đến động thái tăng trưởng chiều dài cành cây

đinh lăng lá nhỏ 30 Bảng 4.5 Ảnh hưởng của mặn đến động thái tăng trưởng số lá cây đinh lăng lá nhỏ 31 Bảng 4.6 Ảnh hưởng của mặn đến động thái tăng trưởng diện tích lá của cây

đinh lăng lá nhỏ 32 Bảng 4.7 Ảnh hưởng của mặn đến động thái tăng trưởng bộ rễ cây đinh lăng lá nhỏ 33 Bảng 4.8 Ảnh hưởng của mặn đến khả năng tích lũy chất khô của cây đinh lăng

lá nhỏ 36 Bảng 4.9 Ảnh hưởng của mặn đến hàm lượng nước tự do, nước liên kết và áp

suất thẩm thấu của cây đinh lăng lá nhỏ 38 Bảng 4.10 Ảnh hưởng của mặn đến chỉ số SPAD của đinh lăng lá nhỏ 39 Bảng 4.11 Ảnh hưởng của mặn đến hàm lượng diệp lục trong lá cây đinh lăng lá nhỏ 40 Bảng 4.12 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến động thái tăng trưởng chiều cao cây

đinh lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn 42 Bảng 4.13 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến động thái tăng trưởng đường kính

thân chính cây đinh lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn 44 Bảng 4.14 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến động thái tăng trưởng số cành trên

cây đinh lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn 44 Bảng 4.15 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến động thái tăng trưởng chiều dài cành

đinh lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn 45 Bảng 4.16 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến tốc độ tăng trưởng số lá cây đinh

lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn 47 Bảng 4.17 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến diện tích lá cây đinh lăng lá nhỏ 48

Bảng 4.18 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến động thái tăng trưởng bộ rễ của cây

đinh lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn 50 Bảng 4.19 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến khả năng tích lũy chất khô của cây

đinh lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn 53 Bảng 4.20 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến hàm lượng nước tự do, nước liên

kết và áp suất thẩm thấu của cây đinh lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn 55 Bảng 4.21 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến chỉ số SPAD của cây đinh lăng lá

nhỏ trong điều kiện mặn 56 Bảng 4.22 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến hàm lượng diệp lục trong lá cây

đinh lăng lá nhỏ trong điều kiện mặn 57 Bảng 4.23 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến chiều dài và số lượng lông hút 59 Bảng 4.24 Ảnh hưởng giá thể trồng trồng đến đặc điểm giải phẫu rễ đinh lăng lá

nhỏ trong điều kiện mặn 61 Bảng 4.25 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến đặc điểm giải phẫu thân đinh lăng lá

nhỏ trong điều kiện mặn 63 Bảng 4.26 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến đặc điểm giải phẫu lá đinh lăng lá

nhỏ trong điều kiện mặn 69

DANH MỤC HÌNH

Hình 4.1 Sự phân bố lông hút rễ đinh lăng lá nhỏ 58 Hình 4.2 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến sự phân bố lông hút rễ cây đinh lăng

lá nhỏ 59 Hình 4.3 Cấu tạo giải phẫu rễ đinh lăng lá nhỏ 61 Hình 4.4 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến đặc điểm giải phẫu rễ cây đinh lăng

lá nhỏ 62 Hình 4.5 Cấu tạo giải phẫu thân cây đinh lăng lá nhỏ 63 Hình 4.6 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến đặc điểm giải phẫu thân cây đinh

lăng lá nhỏ 65 Hình 4.7 Cấu tạo giải phẫu lá đinh lăng lá nhỏ 66 Hình 4.8 Ảnh hưởng của giá thể trồng đến đặc điểm giải phẫu lá đinh lăng lá nhỏ 68

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Hai thí nghiệm được tiến hành trong điều kiện nhà lưới nhằm nghiên cứu ảnh hưởng của mặn (NaCl nồng độ 3‰, 4‰, 5‰) và giá thể (100% đất phù sa, 70% đất phù

sa kết hợp với 30% rơm rạ mục hoặc 30% phân vi sinh sông Gianh và 5g chế phẩm AMF trên nền xử lý NaCl nồng độ 3‰) đến sinh trưởng phát triển, sinh lý và đặc điểm

giải phẫu của cây đinh lăng lá nhỏ (Polyscias fruticosa (L.) Harms) 1 năm tuổi Kết quả

thí nghiệm chỉ ra rằng, độ mặn ảnh hưởng đáng kể đến khả năng sinh trưởng, phát triển của cây đinh lăng lá nhỏ một năm tuổi Khi tăng nồng độ NaCl từ 0‰ đến 5‰ đã làm giảm tốc độ tăng trưởng chiều cao cây, chiều dài cành, số lá, diện tích lá, chỉ số SPAD, chiều dài và chiều rộng bộ rễ cũng như áp suất thẩm thấu và hàm lượng diệp lục b trong

lá Ngược lại, tỷ lệ rễ khô/cây khô, hàm lượng nước liên kết, hàm lượng diệp lục a và carotenoit tăng dần khi tăng nồng độ NaCl từ 0‰ đến 5‰ Sử dụng giá thể 70% đất phù sa+30% rơm rạ mục+5g chế phẩm AMF giúp cây sinh trưởng phát triển tốt nhất về chiều cao cây (62,24 cm), số cành/cây (4,11 cành); số lá (12,67 lá/cây), diện tích lá (32,33 dm2/cây), chỉ số SPAD (43,93), chiều dài bộ rễ (32,0 cm), số rễ (53,0 rễ), đường kính rễ (0,96 cm) và hàm lượng nước liên kết (17,38%) Cây đinh lăng trồng trên các giá thể khác nhau không có sự khác biệt đáng kể về cấu trúc giải phẫu rễ, thân, lá; nhưng chúng có những điều chỉnh để thích nghi với môi trường có độ mặn thay đổi Giá thể đất phù sa+rơm rạ mục/phân vi sinh sông Gianh làm tăng có ý nghĩa chiều dài và số lượng lông hút rễ, số bó gỗ, số bó mạch và bề dày các lớp tế bào (nhu mô vỏ, nhu mô ruột, nhu mô dự trữ nước trên lá) so với đối chứng 100% đất phù sa Trên nền giá thể 100% đất phù sa và 70% đất phù sa+30% phân vi sinh sông Gianh, việc bổ sung chế phẩm AMF làm giảm sinh trưởng của cây về chiều cao cây, chiều dài cành, số lá, diện tích lá, chỉ số SPAD… Trong khi đó, trên nền giá thể 70% đất phù sa+30% rơm rạ mục, chế phẩm AMF giúp cây trồng phát triển tốt hơn

Từ khóa: Chế phẩm AMF, đinh lăng lá nhỏ, giá thể, giải phẫu, mặn

THESIS ABSTRACT

Two pot experiments were performed under greenhouse condition to investigate the effect of salinity levels (NaCl 3‰, 4‰, 5‰) and growth substrates (alluvial soil, alluvial soil mixed with rotten straw or Songgianh microorganism fertilizer and AMF)

on the growth and anatomical characteristics of Polyscias fruticosa (L.) Harms Both

experiments arranged in a Complete Randomized Design-CRD with three replications

The results showed that salinity affected significantly the growth of Polyscias fruticosa

L Increased NaCl concentration decreased main stem height, bough length, leaf number, leaf area index, SPAD value, the length and width of the root system as well as osmotic pressure and chlorophyll b content in leaf Conversely, dry roots/dry plant percentage; bond water, chlorophyll a and carotenoid content increased with increasing concentration of NaCl from 0‰ to 5‰ Using growth substrate mixture of 70% alluvial soil + 30 % rotten straw + 5 gram AMF obtatined the highest of shoot height (62.24 cm), number of bough/plant (4.11), leaf number (12.67), leaf area index (32.33 dm2plant-1), SPAD value (43.93), root length (32.0 cm), root number (53.0), root diameter (0.96 cm) and bond water content (17.38%) The substrates were not affect considerably anatomical characteristics of roots, stems and leaf However, they made some adjustments to adapt to salinity The medium mixtures of soil with rotten straw or Songgianh microorganism fertilizer enhanced significantly the length and number of hairs root, number of wood bundles, number of vascular and the thickness of cell layers, could further improved salinity resistance of plant AMF mixed with rotten straw

medium had positive effect on the growth of Polyscias fruticosa L

Key words: AMF, anatomical characteristics, Polyscias fruticosa L., salinity,

substrate

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Cây đinh lăng (Polyscias fruticosa L Harms) là một cây thuốc quý thuộc

họ nhân sâm (Araliaceae) Đinh lăng có hai hợp chất chính quan trọng là

polyacetylen và saponin, các hợp chất này có nhiều ở rễ và lá (Phạm Thị Tố Liên

và Võ Thị Bạch Mai, 2007) Đặc biệt, các hợp chất saponin trong cây đinh lăng tương tự như trong nhân sâm, saponin triterpen có tác dụng tích cực chống oxy hóa, chống stress Do vậy trong một số trường hợp, rễ củ đinh lăng được thay thế cho nhân sâm như là một nguyên liệu dễ tìm ở Việt Nam (Ninh Thị Phíp, 2013) Theo phân loại của Phạm Hoàng Hộ (2003), đinh lăng có nhiều loài thuộc chi

Polyscias, như đinh lăng lá trổ, đinh lăng lá ráng, đinh lăng lá tròn và đinh lăng lá

nhỏ… Trong đó loài đinh lăng lá nhỏ (Polyscias fruticosa (L.) Harms) là loài

được sử dụng rộng rãi làm thuốc tăng cường sức khỏe và hoạt huyết dưỡng não

từ rất lâu đời Ngày nay, nhu cầu sử dụng cây đinh lăng làm thuốc ngày càng tăng nhưng nguồn cung cấp lại không ổn định Do đinh lăng là cây dễ trồng, dễ sống, ít bị sâu bệnh hại nên người dân không mấy quan tâm đến việc nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật trồng trọt Khi sản xuất đại trà trên qui mô lớn, việc nhân giống và trồng trọt cây đinh lăng gặp nhiều vấn đề như giá thể giâm cành không phù hợp, hệ số nhân giống thấp; cây sinh trưởng không đồng đều; tỷ lệ cây xuất vườn thấp… (Ninh Thị Phíp, 2013)

Một trong những vấn đề mà nông nghiệp thế giới nói chung và nông nghiệp Việt Nam nói riêng đang phải đối mặt là sự xâm nhiễm mặn trên đất canh tác Theo Mahajan and Tuteja (2005), trong các yếu tố vô sinh, mặn là một trong những nguyên nhân chính gây ra sự sụt giảm nghiêm trọng năng suất cây trồng trên ít nhất 20% diện tích đất được tưới tiêu trên toàn thế giới Hàng năm lại có khoảng 2 triệu ha (chiếm 1% đất nông nghiệp trên thế giới) bị nhiễm mặn Vấn

đề xâm nhập mặn ngày càng gia tăng là do sự tích tụ quá mức bình thường của các loại muối hòa tan trong đất như một hệ quả của thực hành nông nghiệp tốt (sử dụng phân bón trên quy mô lớn), thoát nước kém, và lượng mưa vùng hạn chế (Bonilla and González-Fontes, 2011) Theo Munns (2002), mặn đang ảnh hưởng đến 7% (khoảng 930 triệu ha) diện tích đất trên thế giới

Ở nước ta, đất mặn có nguồn gốc chủ yếu là do bị nước biển xâm lấn Đất mặn chiếm phần diện tích tương đối lớn, khoảng 2 triệu ha (chiếm 6% diện tích đất tự nhiên), đặc biệt là ở các vùng đồng bằng thấp, ven biển như các vùng đồng

bằng ven biển ở Hải Phòng, Nam Định và khu vực đồng bằng sông Cửu Long, quá trình xâm nhập mặn gia tăng với phạm vi ngày càng mở rộng, sâu hơn vào nội đồng, thời gian ảnh hưởng kéo dài (Lê Việt Hùng và Nguyễn Trọng Hà,

tỉnh phía Bắc như Nam Định, Thái Bình, Bắc Giang, Hưng Yên, Hòa Bình…, đặc biệt là tại huyện ven biển Hải Hậu (Nam Định), vùng dược liệu rộng hàng trăm ha đã phủ kín đinh lăng Đứng trước thách thức về biến đổi khí hậu đang diễn ra ngày càng mạnh mẽ, đồng thời để góp phần hạn chế ảnh hưởng của nước mặn tới sinh trưởng và năng suất của cây đinh lăng, việc đánh giá tình hình sinh trưởng của cây trên các nồng độ mặn khác nhau và nghiên cứu sử dụng các giá thể phù hợp là việc làm cần thiết Chính vì vậy, chúng tôi tiến hành đề tài

“Nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn và giá thể trồng đến sinh trưởng, phát triển của cây đinh lăng lá nhỏ (Polyscias fruticosa (L.) Harms) tại Gia Lâm

Hà Nội”

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn và giá thể đến sinh trưởng, phát triển của cây đinh lăng lá nhỏ, từ đó xác định mức độ chịu mặn và giá thể thích hợp cho cây đinh lăng lá nhỏ sinh trưởng, góp phần hoàn thiện quy trình kỹ thuật trồng đinh lăng tại một số vùng ven biển

1.3 YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI

- Đánh giá ảnh hưởng của độ mặn nhân tạo đến sinh trưởng phát triển,

sinh lý của cây đinh lăng lá nhỏ (Polyscias fruticosa (L.) Harms) 1 năm tuổi

- Đánh giá ảnh hưởng của giá thể đến sinh trưởng phát triển, sinh lý và

đặc điểm giải phẫu của cây đinh lăng lá nhỏ (Polyscias fruticosa (L.) Harms) 1

năm tuổi trong điều kiện mặn nhân tạo

1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

Đề tài nghiên cứu trên cây đinh lăng lá nhỏ một năm tuổi trong điều kiện nhà lưới

1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.5.1 Ý nghĩa khoa học

- Đề tài mở ra hướng nghiên cứu mới nhằm xây dựng quy trình trồng cây đinh lăng lá nhỏ trong sản xuất, cung cấp nguồn nguyên liệu quý cho ngành dược

- Kết quả của luận văn sẽ góp phần bổ sung lý thuyết và ứng dụng trong

kỹ thuật trồng cây đinh lăng lá nhỏ

1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn

Đây là nghiên cứu có tính ứng dụng cao, bước đầu góp phần xây dựng quy trình sản xuất cây đinh lăng lá nhỏ, chất lượng cao trên phần diện tích đất mặn của Việt Nam

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG CỦA CÂY ĐINH LĂNG LÁ NHỎ

2.1.1 Nguồn gốc, phân bố, phân loại

Cây đinh lăng có nguồn gốc từ các đảo Thái Bình Dương, được trồng khắp nơi từ đồng bằng đến miền núi Cây phân bố ở Malayxia, Indonexia, Lào, miền nam Trung Quốc Do là cây thân thảo có lá sum suê quanh năm xanh tốt và dáng cây đẹp nên đinh lăng được trồng chủ yếu để làm cảnh ở các đình chùa, vườn gia đình Từ năm 1961, do biết tác dụng bổ dưỡng của rễ đinh lăng, người ta bắt đầu

công ty Dược đã chú trọng quy hoạch phát triển loại cây này thành vùng nguyên liệu để khai thác làm thuốc Ở Việt Nam, hiện có hơn 10 loài đinh lăng, được trồng nhiều ở các tỉnh phía Bắc như Nam Định, Thái Bình, Hưng Yên, Bắc Giang, Hòa Bình…., trong đó Nam Định là địa phương được biết đến với những câu chuyện người nông dân trồng đinh lăng trở thành tỷ phú.

Cây đinh lăng còn có tên là cây gỏi cá, tên Trung Quốc là Nam Dương Sâm,

tên khoa học Polysiscias fruticosa L., thuộc bộ Apiales, họ Araliaceae (Ngũ gia

bì hay Nhân Sâm), phân họ Aralioideae, chi Polyscias, loài P.fruticosa Theo

phân loại của Phạm Hoàng Hộ (2003), đinh lăng có nhiều loài thuộc chi Polyscias, như đinh lăng lá trổ, đinh lăng lá ráng, đinh lăng lá tròn, đinh lăng lá

nhỏ… Trong đó loài đinh lăng lá nhỏ (Polyscias fruticosa(L.) Harms) là loài

được sử dụng rộng rãi làm thuốc tăng cường sức khỏe và hoạt huyết dưỡng não

từ rất lâu đời

2.1.2 Đặc điểm thực vật học

Đinh lăng lá nhỏ thuộc loại cây bụi, cao 0,5-2 m, thân tròn sần sùi, không gai, mang nhiều vết sẹo lồi to màu nâu xám do lá rụng để lại Lá mọc cách, kép lông chim 2-3 lần, dài 20-40 cm Lá chét chia thùy nhọn không đều, màu xanh, phiến lá thuôn nhọn; gân lá hình lông chim Cuống lá dài, tròn, màu xanh sậm, đáy cuống phình to thành bẹ lá Lá kèm dạng phiến mỏng dính hai bên bẹ lá Cụm hoa tán tụ thành chùm ở ngọn cành Hoa nhỏ, đều, lưỡng tính, mẫu 5; cánh hoa hình bầu dục thuôn nhọn ở đỉnh; 5 nhị rời, đều, đính xen kẽ với cánh hoa; chỉ nhị dạng sợi mảnh, màu trắng Hạt phấn rời, hình cầu, màu vàng nhạt Bộ nhụy gồm 2-3 lá noãn, đính noãn trung trụ; 2-3 vòi rời úp sát vào nhau,

thẳng đứng, màu xanh đậm; đầu nhụy hình điểm Quả hạch hình bầu dục, vỏ quả màu xanh đậm có những nốt tròn màu xanh nhạt hơn, dài 4-6 mm, rộng 3-4 mm

Rễ cong queo, kích thước tùy thuộc vào tuổi cây; đầu trên to, đầu dưới thuôn Mặt ngoài màu trắng xám, có nhiều nếp nhăn dọc, nhiều lỗ bì nằm ngang, nhiều vết tích của rễ con và các đoạn rễ con còn sót lại Mặt cắt ngang màu vàng nhạt, gỗ sắp xếp thành tia từ giữa tỏa ra (Trương Thị Đẹp, 2010)

2.1.3 Đặc điểm sinh học và yêu cầu sinh thái

Đinh lăng là cây sống nhiều năm, ưa sáng, ưa ẩm, có thể chịu hạn, chịu bóng nhưng không chịu úng ngập Cây có thể phát triển trên nhiều loại đất khác nhau nhưng tốt nhất là đất pha cát Cây phát triển mạnh khi nhiệt độ dưới 25°C (thời gian từ giữa thu đến cuối xuân) Cây ra hoa từ tháng 4 đến tháng 7 và có

từ cuối thu năm thứ 2 (cây trồng 5 năm có năng suất vỏ rễ, vỏ thân cao nhất) Nếu rễ nhỏ thì dùng cả, nếu rễ to thì dùng phần vỏ rễ Rễ đinh lăng có vị ngọt, tính bình; lá vị nhạt, hơi đắng, tính bình; có tác dụng bổ năm tạng, giải độc, bổ huyết, tăng sữa, tiêu thực, tiêu sưng viêm (Trương Thị Đẹp, 2010)

phytostrol và 20 acid amin, trong đó có các acid amin không thể thay thế (lysine, methionin, tryptophan, cystein) Phân tích sơ bộ thành phần hóa học trong lá thấy

có saponin, coumarin, tinh dầu, phytosterol, tannin, acid hữu cơ, đường khử và hợp chất uronic Từ rễ và lá đinh lăng, 11 saponin triterpen có thành phần aglycon là acid oleanolic đã được xác định, trong đó có 8 hợp chất mới được đặt tên là polysioside A-H Có 5 hợp chất polyacetylen trong rễ đinh lăng cũng được phân lập, trong đó panaxynol, panaxydol và heptadecaien-diyn-diol là những chất

có trong nhân sâm và 2 polyacetylen chủ yếu được phân lập từ lá cũng là panaxynol, heptadecaien-diyn-diol Hàm lượng saponin triterpen trong lá là 1,65% (Nguyễn Trần Châu và Đỗ Mai Anh, 2011)

Những nghiên cứu về hóa học bằng điện di và sắc ký cho thấy rễ cây đinh lăng 3 năm tuổi chứa hàm lượng hoạt chất cao trong vỏ như gluxit, saponin triterpenic, tannin Thân và lá cũng chứa chúng nhưng hàm lượng thấp hơn Khi

so sánh thành phần dịch chiết của đinh lăng lá nhỏ và nhân sâm Triều Tiên, người ta thấy dịch chiết rễ đinh lăng lá nhỏ có 7 vết, còn nhân sâm Triều Tiên có

12 vết, trong đó có 6 vết giống nhau

2.2.2 Tác dụng dược lý

Đinh lăng có tác dụng bồi bổ, làm cho cơ thể chóng hồi phục, tăng thể trọng, tăng sức dẻo dai; chống mệt mỏi, tăng khả năng lao động Đinh lăng còn

có tác dụng kháng viêm, giảm đau, chống xơ vữa động mạch dựa trên tác dụng

hạ cholesterol toàn phần và lipid toàn phần trong huyết thanh Có tác dụng kháng

khuẩn và kháng tốt trên các chủng Gram (+) như Staphylococcus, yếu ở vi khuẩn

Gram (-) và nấm mốc (Nguyễn Trần Châu và Đỗ Mai Anh, 2011)

Kết quả nghiên cứu về độc tính còn cho thấy đinh lăng lá nhỏ nước ta ít độc hơn so với nhân sâm Triều Tiên Kết quả các thử nghiệm dược lý của Nguyễn Thị Thu Hương và cs (2001) chỉ ra rằng dạng chế phẩm phối hợp hai dược liệu

là sâm Việt Nam và đinh lăng lá nhỏ (viên SD) không thể hiện độc tính cấp đường uống ở liều tối đa cho uống 20 viên/kg thể trọng chuột Viên SD cũng không thể hiện độc tính bán trường diễn ở liều uống 1 viên/kg thể trọng chuột/ngày trong 60 ngày liên tiếp trên các chỉ tiêu: thể trọng, huyết học (hồng cầu, bạch cầu, huyết sắc tố), protid toàn phần, SGOT và SGPT trong huyết thanh Viên SD (liều uống 1 viên/kg thể trọng chuột) có tác dụng hồi phục sức khỏe, chống stress và chống trầm cảm trên cơ địa bình thường và trên cơ địa bị trầm cảm do stress tâm lý Thời gian sử dụng chế phẩm để thể hiện các tác dụng dược

lý đạt ý nghĩa thống kê là 7 ngày

Theo Varadharajan and Rajalingam (2011), khi cho chuột nhắt trắng dùng

dịch chiết ether dầu hỏa của cây đinh lăng lá nhỏ (PEPF) với liều 250 và 500 mg/kg thể trọng, thể tích nước tiểu và nồng độ Na+, K+ đều tăng đáng kể và tương tự nhóm uống Furosemid (500 mg/kg thể trọng) Ngoài ra, PEPF còn có

lăng lá nhỏ có tác dụng lợi tiểu tương đương với Furosemid Kết quả này cung cấp cơ sở khoa học giúp làm sáng tỏ việc sử dụng cây đinh lăng lá nhỏ làm thuốc lợi tiểu trong dân gian

2.3 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT CÂY ĐINH LĂNG LÁ NHỎ TẠI VIỆT NAM

Ở Việt Nam, đinh lăng được trồng nhiều ở các tỉnh phía Bắc như Nam Định, Thái Bình, Hưng Yên, Bắc Giang, Hòa Bình…., trong đó Nam Định là

dược liệu rộng hàng trăm ha đã phủ kín đinh lăng Với chân đất màu mỡ, được phù sa bồi đắp, cây đinh lăng ở đây quanh năm xanh tốt, sản phẩm cho nhiều chất dầu hơn so với các vùng đất khác Hải Hậu cũng là 1 trong 2 huyện của tỉnh Nam Định được Công ty Dược phẩm Traphaco chọn thực hiện dự án: Phát triển dược liệu đinh lăng theo Hướng dẫn trồng trọt và thu hái cây thuốc theo tiêu chuẩn của Tổ chức Y tế thế giới (GACP-WHO) Theo số liệu của Chi cục Thống kê huyện Hải Hậu, địa phương này hiện có 457 ha cây dược liệu đinh lăng, tập trung nhiều tại các xã Hải Ninh, Hải Quang, Hải Châu, Hải Giang, Hải

thị trường từ 1.500 - 2.000 tấn sản phẩm đinh lăng tươi bán cho các tiểu thương

và Công ty Dược phẩm Traphaco Trên địa bàn huyện có hơn 20 hộ thu mua, xuất bán đinh lăng mỗi năm khoảng trên 100 tấn ; nhiều hộ đã đầu tư lò sấy khô

huyện hiện nay từ 20-25 nghìn đồng/kg, nếu trồng 1 sào, 2 năm sau cho thu nhập 30- 45 triệu đồng/sào; trừ giống và các chi phí người nông dân lãi ròng 19- 21 triệu đồng/ năm (tương đương 520- 580 triệu đồng/ha/1 năm) Vì vậy, đinh lăng đang được xem là nhân tố thúc đẩy “nền kinh tế xanh” của địa phương (Báo ảnh Việt Nam, 2014)

Tuy nhiên, bên cạnh những thành công trong phát triển cây dược liệu, nâng cao hiệu quả kinh tế, việc trồng đinh lăng ở Hải Hậu nói riêng và Việt Nam nói chung vẫn còn những tồn tại như trong cùng một ruộng người dân trồng lẫn nhiều loại đinh lăng (giống lá nhỏ, lá trung, lá to); canh tác chủ yếu theo kinh nghiệm dẫn đến năng suất, chất lượng không đồng đều; việc sản xuất, tiêu thụ đinh lăng chưa có kế hoạch, quy hoạch vùng, chưa có sự liên kết “4 nhà”; ảnh hưởng của biến đổi khí hậu dẫn đến tình trạng xâm nhập mặn vào nội đồng…

Để trồng và thu hái cây đinh lăng đảm bảo đúng theo tiêu chuẩn của WHO, Viện Dược liệu và Công ty Cổ phần Traphaco đã thường xuyên mở các lớp hướng dẫn kỹ thuật trồng và thu hái cây thuốc cho các hộ dân trồng đinh lăng

GACP-trên địa bàn huyện Hiện, công ty cổ phần Traphaco đang có quy hoạch cụ thể về vùng trồng đinh lăng ở Hải Hậu với mục tiêu phát triển hoạt động sản xuất, kinh doanh một cách bền vững, tiến tới thực hiện mục tiêu cung cấp nguồn dược liệu lâu dài, đảm bảo về chất lượng, ổn định về số lượng cho các công ty dược liệu trong và ngoài tỉnh

2.4 QUY TRÌNH TRỒNG VÀ CHĂM SÓC CÂY ĐINH LĂNG

* Chọn đất

cao ráo, tầng canh tác sâu, tưới tiêu tốt

* Thời vụ trồng

Có thể trồng đinh lăng suốt bốn mùa trong năm, nhưng tốt nhất là vào mùa thu hoặc mùa xuân, tránh thời điểm nắng nóng và rét đậm Vụ xuân: giâm cành tháng 2-3, trồng tháng 3-4; vụ thu: giâm cành tháng 7-8, trồng tháng 8-9

Giâm hom trong bầu: Sử dụng túi nilon kích thước 15×8 cm, có lỗ thoát nước Đất trộn theo tỉ lệ: 70-75% đất thịt tơi xốp+20-25% phân chuồng hoai mục+2% supe lân Cắm hom giữa bầu, sâu 2/3 bầu

hom cách hom 5cm Phủ đất mịn dày 2-3cm, nén chặt

+ Chăm sóc: Tưới nước 2 lần/ngày, sau 30-40 ngày có thể tưới bổ sung nước phân đạm 7-10%

- Kỹ thuật trồng

Sau giâm 50-60 ngày, khi cây cao 10-15cm, có 3-4 cặp lá, rễ dài 5-7cm thì bứng cây ra trồng

+ Mật độ trồng: tùy thuộc vào độ màu mỡ của đất và dạng cây mà có thể trồng đinh lăng với mật độ 6000-9000 cây/ha

+ Lên luống:

Vùng đất khô: Luống cao 30-35cm, rộng 1m, rãnh rộng 30-40cm

Vùng đất ướt, dễ bị ngập úng: Luống cao 50-60cm; rộng 2,5-3m; giữa luống

* Chăm sóc

- Tưới nước: Cần tưới nước thường xuyên để cung cấp đủ ẩm cho các đợt

lộc non hình thành và phát triển Có thể dùng rơm rác mục, cỏ khô tủ lại xung quanh gốc, tủ phần tán cây có bán kính 0,8-1m, và để trống phần diện tích cách gốc 20cm để hạn chế côn trùng, sâu bọ làm tổ, phá hoại gốc

- Làm cỏ: mỗi năm làm cỏ, xới xáo 2 - 3 lần Tùy theo đặc điểm của từng vùng ta có cách thức xử lý cỏ phù hợp khác nhau, phơi khô cỏ sau đó tủ lại xung quanh gốc cây

- Bón thúc: Mỗi năm bón 1 lần, rắc đều quanh gốc

Năm 1: Bón phân NPK-S 10:5.3.13 với lượng 1 tấn/ha, bón vào tháng 6-7 (sau khi làm cỏ)

Năm thứ 2 và 3: bón 1 tấn NPK+1 tấn phân vi sinh/ha, bón vào tháng 3 (trước khi ra hoa)

- Tỉa cành: Từ năm thứ 2 trở đi cần tỉa bớt lá và cành, mỗi năm 2 đợt vào tháng 4 và tháng 9 Mỗi gốc chỉ để 1 - 2 cành to là được

- Phòng trừ sâu bệnh

Cây đinh lăng ít bị sâu bệnh hại tấn công, chủ yếu là các loại sâu cuốn lá, sâu xanh Phòng trừ bằng cách sử dụng các loại thuốc vi sinh Biocin luân phiên với thuốc Sherpa, Sherzol, SecSaigon

* Thu hoạch

Cây đinh lăng có thể thu hoạch quanh năm, song tốt nhất là vào mùa thu (tháng 9, 10) Bộ phận thu hoạch là rễ và phần thân sát gốc rễ trên những cây đinh lăng từ 3 năm tuổi trở lên

2.5 CƠ SỞ SINH LÝ CỦA KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU MẶN CỦA CÂY TRỒNG

2.5.1 Đất mặn và tác hại đối với cây trồng

Đất nhiễm mặn là một trong những yếu tố chính gây khó khăn trong chiến lược phát triển sản lượng nông sản, năng suất/ha, và là thử thách lớn đối với mục tiêu an toàn lương thực, trong điều kiện khí hậu toàn cầu đang thay đổi, băng tan

ở hai cực, nước biển dâng lên đe dọa các vùng canh tác đất thấp ở ven biển Đất mặn có thể được chia thành hai nhóm chính dựa theo nguồn gốc phát sinh mặn: mặn ven biển (coastal salinity), hoặc vùng cửa sông do nước biển xâm nhập vào mùa khô, có thể trồng trọt bình thường trong mùa mưa và mặn bên trong đất do mao dẫn từ tầng dưới lên (inland salinity), có thể do phá rừng, không có tán cây che phủ Tính chất vật lý và hóa học của đất mặn rất đa dạng, tùy thuộc vào nguồn gốc của hiện tượng mặn, pH đất, hàm lượng chất hữu cơ trong đất, chế độ thủy văn và nhiệt độ (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2003)

Đất mặn chứa một lượng muối hòa tan trong nước ở vùng rễ cây, làm thiệt hại đến hoạt động sinh trưởng của cây trồng Mức độ gây hại của đất mặn tùy thuộc vào loài cây trồng, giống cây, thời gian sinh trưởng, các yếu tố môi trường

đi kèm theo nó, và tính chất của đất Do đó, người ta rất khó định nghĩa đất mặn một cách chính xác và đầy đủ Hội Khoa Học Đất của Mỹ (SSSA) đã xác định đất mặn là đất có độ dẫn điện (EC) lớn hơn 2 dS/m, không kể đến hai giá trị khác: tỉ lệ hấp thu sodium (SAR) và pH Tuy nhiên, hầu hết các định nghĩa khác đều chấp nhận đất mặn là đất có độ dẫn điện EC cao hơn 4dS/m ở điều kiện nhiệt

(Nguyễn Thị Lang và cs., 2008)

Đất mặn khá phổ biến ở vùng sa mạc và cận sa mạc Muối tích tụ và mao dẫn lên đất mặn, chảy tràn trên mặt đất theo kiểu rửa trôi Đất mặn có thể phát triển ở vùng nóng ẩm, cận nóng ẩm trên thế giới trong điều kiện thích hợp như vùng ven biển; hoặc mặn do nước biển xâm nhập khi triều cường, lũ lụt; hoặc mặn do nước thấm theo chiều đứng hay chiều ngang từ thủy cấp bị nhiễm mặn (Ponnamperuma, 1984)

Việc dư thừa muối trong đất đã làm tăng áp suất thẩm thấu trong dung dịch đất Cây lấy được nước và chất khoáng từ đất khi nồng độ muối tan trong đất nhỏ hơn nồng độ dịch bào của rễ, tức là áp suất thẩm thấu và sức hút nước của rễ cây phải lớn hơn áp suất thẩm thấu và sức hút nước của đất Khi độ mặn trong đất tăng cao, sức hút nước của đất vượt quá sức hút nước của rễ thì chẳng những cây không lấy được nước trong đất mà còn mất nước vào đất Cây không hút được nước nhưng quá trình thoát hơi nước của lá vẫn diễn ra bình thường, dẫn đến tình trạng mất cân bằng nước và gây ra hiện tượng hạn sinh lý (Mahajan and Tuteja, 2005)

Đất có chứa nhiều muối hòa tan, nhất là muối sodium, là nguyên nhân gây

ra sự phá hủy cấu trúc đất Đất bị nén dẻ, sự phát triển và xuyên thấu của rễ bị giảm, giảm tính thấm nước và thoát nước, thiếu sự thoáng khí cho vùng rễ (Võ Thị Gương và Tất Anh Thư, 2010)

Hiện nay, đất bị nhiễm mặn là một trong những vấn đề thách thức nghiêm trọng nền nông nghiệp các quốc gia trên thế giới Gia tăng nồng độ muối trong đất làm giảm khả năng hấp thu nước ở thực vật Một khi rễ hấp thu một lượng lớn các ion Na+ và Cl- thì các ion này sẽ ảnh hưởng xấu đến sự tăng trưởng của cây, làm giảm các quá trình biến dưỡng và hiệu quả của quá trình quang hợp Các cây trồng không có khả năng chống chịu mặn sẽ sụt giảm năng suất mạnh, dẫn đến diện tích đất canh tác bị thu hẹp Sự mất dần diện tích đất có thể canh tác được xem là một thách thức nặng nề đối với ngành nông nghiệp do phải đáp ứng

đủ lương thực cho nhân loại đang gia tăng số lượng với tốc độ phi mã (dân số thế

giới dự đoán đạt khoảng 9,6 tỉ người vào năm 2050) (Deinlein et al., 2014)

2.5.2 Cơ chế chống chịu mặn

Mặn có thể làm thay đổi một số đặc tính của cây trồng như lá ít và nhỏ,

số lượng khí khổng giảm, tăng độ mọng nước, làm dày tầng cutin và sáp phủ trên lá, giảm sự hình thành mô dẫn, ligin hóa rễ sớm… Do sự sinh trưởng chậm của các bộ phận trên mặt đất nên giảm tỷ lệ thân, lá/rễ Tất cả các đặc điểm đó giúp cho cây giảm sự dẫn nước và thoát hơi nước để duy trì sự cân bằng trong điều kiện mặn

Các thực vật chịu mặn có khả năng tự điều chỉnh thẩm thấu để làm tăng áp suất thẩm thấu trong tế bào vượt quá áp suất thẩm thấu của đất Tốc độ và thời gian điều chỉnh thẩm thấu phụ thuộc vào loài thực vật Một số thực vật có khả năng tích luỹ nột lượng muối cao trong tế bào, chủ yếu là muối NaCl và có thể có

cả K+ … Một số thực vật có khả năng tổng hợp và tích luỹ một số chất hữu cơ đơn giản, có phân tử lượng thấp để tăng áp suất thẩm thấu Các chất tích luỹ chủ yếu là các axit hữu cơ, axit amin, đường Khi gặp môi trường mặn, cây lập tức tổng hợp các chất hữu cơ nhóm này để tự điều chỉnh áp suất thẩm thấu của chính mình Ngoài ra, các hợp chất prolin, betain, putressin cũng được hình thành khi

bị mặn (Nguyễn Du Sanh, 2015)

Trong quá trình bị nhiễm mặn, nồng độ ion K+ trong tế bào được điều tiết tương thích với cơ chế điều tiết áp suất thẩm thấu và khả năng tăng trưởng tế bào Nhiều loài thực vật thuộc nhóm halophyte và một phần của nhóm glycophyte thực hiện hoạt động điều tiết áp suất thẩm thấu làm cản trở ảnh hưởng gây hại của mặn Hoạt động này sẽ giúp cây duy trì một lượng lớn K+ và hạn chế hấp thu Na+ (Munns, 2002)

Cơ chế thứ hai giúp cây trồng chống chịu được với điều kiện mặn là sự hình thành các khoang chứa muối, tiết muối để giảm nồng độ muối có thể gây độc cho cây Các thực vật chịu mặn có thể hình thành nhiều tế bào đồng nhất gọi

là các hạch muối Chúng có nhiệm vụ thu gom muối ở các tế bào khác của lá và thân Các túi muối hoạt động trong một thời gian ngắn rồi vỡ ra, tung muối ra mặt lá Các túi muối khác được hình thành và tiếp tục thu gom muối Nồng độ muối trong các túi muối cao gấp 60 lần so với các tế bào khác Bằng cách này, cây

có thể duy trì nồng độ muối thấp trong lá Một số thực vật hình thành các túi muối nhưng chỉ đóng vai trò “giam giữ” muối mà không loại ra khỏi lá Số lượng túi muối càng nhiều thì khả năng chịu mặn càng cao Cũng có một số thực vật tích luỹ nhiều muối trong lá chết để loại muối ra khỏi cây… (Nguyễn Du Sanh, 2015)

Các nghiên cứu gần đây cho rằng, thực vật tránh né môi trường có độ muối cao bằng cách thay đổi hướng tăng trưởng của rễ Hiện tượng này được giải thích như sự hướng động liên quan đến hiện tượng mặn (halotropism) Chúng không phải do stress thẩm thấu gây ra mà là do các hoạt động đáp ứng với

hornmone auxin được gây ra bởi stress mặn (Deinlein et al., 2014)

2.6 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU MẶN CỦA CÂY TRỒNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

2.6.1 Kết quả nghiên cứu trên thế giới

Khan et al (2000) đã nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn đến sự phát triển, tình trạng nước và nồng độ ion trong lá của cây chịu mặn Suaeda fruticosa (L.)

Forsk Kết quả cho thấy, trong điều kiện mặn từ 200 đến 400 mol m-3NaCl, cây

có trọng lượng tươi và khô lớn hơn so với những cây sống trong điều kiện không

thì sinh trưởng của cây bị ức chế Khả năng hút nước và thẩm thấu của cây bị suy

Hiện nay, canh tác hữu cơ đang được coi là “phương thuốc” để chữa trị những căn bệnh của nền nông nghiệp hóa học hiện đại Nông nghiệp hữu cơ sẽ cải thiện và duy trì cảnh quan tự nhiên và hệ sinh thái nông nghiệp, giảm thiểu việc sử dụng năng lượng và các nguồn lực không thể tái sinh… Ngoài ra còn đảm bảo, duy trì và gia tăng độ màu mỡ lâu dài cho đất, củng cố các chu trình dinh dưỡng trong nông trại, do vậy, có khả năng cung cấp tất cả các khoáng chất cần thiết cho việc thúc đẩy tăng trưởng thực vật Rafiq and Nusrat (2009) đã chỉ ra rằng việc ứng dụng phân hữu cơ (phân giun quế và nước phân của khí sinh học (biogas slurry) với liều lượng lần lượt là 1kg/chậu và 1L/chậu chứa 20kg đất) làm giảm ảnh hưởng của độ mặn đến sinh trưởng cũng như năng suất của cây hoa

hướng dương (Hellianthus Annuus L.) Số lượng và trọng lượng hạt tăng, dẫn

đến sự gia tăng năng suất hạt và hàm lượng dầu trong mỗi đĩa hoa Hàm lượng dầu tăng từ 4,71g lên 11,33g ở công thức mặn 0,3% dung dịch nước biển, và tăng

từ 1,92g lên 5,35g ở công thức mặn 0,6% dung dịch nước biển Trong điều kiện bình thường, việc bón phân hữu cơ làm thay đổi không đáng kể hàm lượng diệp lục và carbohydrate hòa tan trong cây, tuy nhiên trong điều kiện mặn, phân hữu

cơ làm gia tăng có ý nghĩa những trị số này

Nghiên cứu của nhiều tác giả đã chỉ ra rằng trong đất mặn thường xuất hiện nấm Arbuscular mycorrhiza (AMF) Số lượng bào tử AMF tương đối cao (trung bình 100 bào tử/10 g đất) và giảm không đáng kể theo độ mặn của đất Mật độ cao của bào tử nấm được giải thích là do sự hình thành bào tử được kích thích dưới điều kiện mặn AMF có thể sản sinh ra bào tử ngay cả ở mật độ thấp trong điều kiện mặn nghiêm trọng Tuy nhiên, điều này lại trái ngược với một số nghiên cứu khác cho rằng, nấm AMF sẽ sản sinh với mật độ thấp, thậm chí là

(1998) cũng cho rằng, sự nảy mầm của bào tử nấm và sự sinh trưởng của sợi nấm

bị ức chế ở nồng độ muối 150 nM NaCl Điều này có thể gây ra sự tích tụ của các

bào tử nấm trong đất mặn (dẫn theo Evelin et al., 2009)

Wang et al (2004) khi điều tra mối quan hệ giữa sự phân bố của AMF

trong vùng rễ của các thực vật hoang dã khác nhau ở đồng bằng sông Hoàng Hà,

đã quan sát thấy có tổng cộng 33 loài đại diện cho ba chi của AMF, trong đó có

hai loài Archaeospora, bảy loài Acaulospora và 24 loài Glomus Họ cũng tìm

thấy hầu hết các bào tử ở độ sâu 0-40cm Số lượng bào tử AMF giảm theo độ sâu của đất ở vùng rễ

Tỷ lệ nảy mầm và khả năng nảy mầm tối đa của các bào tử AMF cũng phụ

như vậy, NaCl cho phép AMF nảy mầm với tốc độ nhanh hơn so với KCl (Evelin

et al., 2009)

Hầu hết các nghiên cứu đều chỉ ra rằng, bổ sung AMF giúp cải thiện tốc

độ tăng trưởng của thực vật dưới nhiều điều kiện mặn (Diallo et al., 2001; Burke

et al., 2003; Tain et al., 2004) Gần đây, Rabie et al (2005) cũng đã chứng minh

AMF bảo vệ cây chủ chống lại các tác động có hại của muối Khi cây đậu xanh được tưới bằng nước biển pha loãng ở các nồng độ khác nhau, cây trồng được xử

lý bằng AMF có tốc độ tăng trưởng cao hơn so với đối chứng không sử dụng AMF ở tất cả các nồng độ mặn Các tác giả cho rằng, nấm AM chống lại tình trạng stress muối thông qua việc cải thiện tình trạng dinh dưỡng và thay đổi một

số đặc tính sinh lý của cây như điều chỉnh áp suất thẩm thấu và quang hợp

Sự kết hợp giữa nấm Arbuscular mycorrhiza (AMF) và một vi khuẩn kích thích sinh trưởng cây trồng như Azospirillum, Agrobacteria, Pseudomonas hay một số vi khuẩn gram dương của Bacillus được coi là phương pháp giúp tăng sinh khối cây trồng và phục hồi đất có hiệu quả kinh tế cao, thân thiện với môi trường Những vi khuẩn này có thể ảnh hưởng đến AMF và cây chủ thông qua một số cơ chế như cải thiện khả năng hấp thu của rễ, sự sinh trưởng của nấm, thay đổi đặc tính hóa học của đất hay tác động lên sự nảy mầm của các bào tử nấm Mặt khác, sự có mặt của AMF lại làm tăng số lượng nốt sần và khả năng cố

định đạm của các cây họ đậu (Johansson et al., 2004)

Rabie and Almadini (2005) đã đánh giá tác động đồng thời của nấm Arbuscular mycorrhiza (AMF) và vi khuẩn Azospirillum brasilense (NFB) lên sự

sinh trưởng, phát triển của cây đậu răng ngựa (Vicia faba) trong điều kiện mặn

(nồng độ muối từ 0,0-6,0 dS/m) Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng cây đậu được xử

lý với AMF tăng đáng kể khả năng chịu mặn, số lượng nốt sần, hàm lượng nitơ,

phốtpho và protein so với đối chứng không xử lý AMF trong cả trường hợp không có và có sự hiện diện của NFB Theo chiều tăng của nồng độ mặn, nồng

NFB giúp tăng hiệu quả của AMF trong điều kiện mặn Đây có thể coi là một cách tiếp cận mới giúp cải thiện khả năng chịu mặn của cây họ đậu trong điều kiện mặn

2.6.2 Kết quả nghiên cứu ở Việt Nam

Nghiên cứu của Nguyễn Thị Tâm và Nguyễn Thị Hồng Liên (2008) về khả năng chịu mặn ở mức độ mô sẹo của 4 giống lúa OM 4498, VND 95-20, IR

64, CR 203 bằng phương pháp nuôi cấy in vitro đã chỉ ra rằng cả 4 giống lúa đều

có khả năng tạo mô sẹo khi xử lý ở các nồng độ NaCl 0,03M, NaCl 0,07M và NaCl 0,1M Mô sẹo ở các giống lúa có tốc độ sinh trưởng và khả năng tái sinh chồi khác nhau, trong đó cao nhất là giống OM 4498

Quách Văn Toàn Em (2008a) đã nghiên cứu đặc điểm thích nghi giải phẫu và

sinh lý của loài cây cóc đỏ (Lumnitzera littorea (Jack) Voigh.) với độ mặn khác nhau

ở giai đoạn vườn ươm và rút ra một số kết luận sau: (i) Cấu trúc của phiến lá không khác nhau giữa các độ mặn thí nghiệm nhưng chúng có những đặc điểm thích nghi chung với môi trường có độ mặn thay đổi Cấu trúc ngăn cản sự mất nước như có tầng cutin dày ở biểu bì trên, giảm nồng độ muối cho cây bằng cách gia tăng khả năng chứa nước của lớp tế bào mô nước, tích luỹ muối thành các tinh thể nằm rãi rác trong các lớp tế bào mô dậu, mô xốp ở lá cây Kết quả là nồng độ muối càng cao và lá càng già thì phiến lá càng dày (ii) Cây có khả năng đáp ứng với môi trường sống có độ mặn cao được thể hiện thông qua điều chỉnh các quá trình sinh lý, sinh thái thích nghi như: hàm lượng diệp lục và cường độ quang hợp của cây đều đạt giá trị cao khi sống trong môi trường có độ mặn từ 25%- 50% độ mặn nước biển và giảm dần khi độ mặn tăng cao hoặc khi sống trong môi trường nước ngọt (0% độ mặn nước biển) (iii) Mặc dù các quá trình sinh lý

bị ức chế khi cây sống trong môi trường có độ mặn tăng cao, nhưng ở tất cả các

lô thí nghiệm với các độ mặn khác nhau, cây Cóc đỏ vẫn có khả năng tự điều chỉnh và thích nghi do chúng vẫn tăng trưởng liên tục trong suốt quá trình nghiên cứu Điều đó chứng tỏ cây có khả năng tự điều chỉnh ion trong cây do quá trình sống thích nghi lâu đời của loài

Tăng Thị Hạnh và cs (2011) khi nghiên cứu khả năng chịu mặn của một

số nguồn gen lúa lưu trữ tại ngân hàng gen cây trồng quốc gia đã chỉ ra rằng, cường độ quang hợp và các chỉ tiêu liên quan đến quang hợp như độ nhạy khí

năng vận chuyển điện tử của hệ quang hóa II, hàm lượng Chlorophyl của các nguồn gen lúa đều chịu ảnh hưởng của mặn, trong đó mặn ảnh hưởng đến độ

so với SPAD và khả năng vận chuyện điện tử của hệ quang hóa II Mặn cũng ảnh hưởng đến khối lượng chất khô tích lũy của các nguồn gen, khi tăng nồng độ xử

lý mặn từ 56 mM NaCl lên 113 mM NaCl, khối lượng chất khô tích lũy của các nguồn gen giảm

Nguyễn Thị Thanh Hải và cs (2013) đã tiến hành thí nghiệm trong nhà lưới đánh giá ảnh hưởng của hai mức nồng độ NaCl (2‰ và 4‰) đến sự sinh trưởng và năng suất của 6 giống lạc địa phương: Sẻ Quảng Ngãi, Lạc, Lạc Quảng Trị, Mỏ két Tây Ninh, Giấy Tây Ninh, Đỏ Thái Bình Kết quả thí nghiệm cho thấy độ mặn ảnh hưởng đáng kể đến khả năng sinh trưởng và năng suất lạc Khi tăng nồng độ NaCl đã làm giảm chiều cao thân chính, trọng lượng chất khô và hàm lượng proline trong lá của tất cả các giống lạc theo dõi Bên cạnh đó, nồng

độ mặn tăng cao còn làm giảm năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất lạc Ở

cả 2 mức nồng độ NaCl, giống Mỏ két Tây Ninh cho năng suất quả cao nhất, tiếp theo là giống Lạc Quảng Trị, Giấy Tây Ninh, Đỏ Thái Bình, Lạc và Sẻ Quảng Ngãi Trong các giống thí nghiệm, giống Mỏ Két Tây Ninh và Lạc Quảng Trị có biểu hiện tốt nhất trước điều kiện mặn nhân tạo, có thể được sử dụng làm vật liệu

bố mẹ phục vụ quá trình lai tạo giống có khả năng chống chịu mặn

Cỏ vetiver có khả năng thích nghi và phát triển ở nhiều môi trường khác nhau và phục hồi nhanh chóng sau những điều kiện bất lợi của môi trường Chúng có thể hấp thụ tốt một hàm lượng lớn nitơ, photpho và kim loại nặng hòa tan có trong môi trường Kết quả nghiên cứu của Đoạn Chí Cường và cs (2014) cho thấy, cỏ vetiver có khả năng sinh trưởng tốt trong môi trường nước có độ mặn dao động từ 0 – 11‰

Nghiên cứu của Lê Hồng Giang và Nguyễn Bảo Toàn (2014) về khả năng

chống chịu mặn của 5 giống đậu nành (Glycine max (L.) Merrill): Nhật 17A,

MTĐ 748-1, MTĐ 176, MTĐ 760-4 và OMĐN 29 bằng phương pháp thủy canh với 4 mức độ muối NaCl 0, 1, 2 và 4 g/l cho thấy, muối NaCl ảnh hưởng đến khả

năng sống và sinh trưởng của cây đậu nành Nồng độ muối tăng làm giảm tỷ lệ sống của cây, cũng như chiều cao cây, số lá, số lóng và chiều dài rễ Triệu chứng ngộ độc mặn quan sát được ở nồng độ muối NaCl cao nhất (4g/l) là cây còi cọc,

rễ phát triển nghèo nàn, lá trưởng thành thịt lá vàng, gân lá còn xanh, cháy chóp

lá và bìa lá, theo sau là sự rụng lá

Nghiên cứu của Lâm Văn Tân và cs (2014) nhằm đánh giá sự thay đổi đặc tính đất do ngập mặn trên đất phù sa ngọt với các nồng độ muối 2, 4, 6, 8, 10,

12 và 25‰ chỉ ra rằng, sau thời gian bị ngập mặn từ 2 đến 12 tuần, pH đất tăng theo thời gian ngập mặn Độ mặn của đất tăng theo thời gian ngập mặn tuần thứ 2

và nồng độ mặn từ 2‰ trở lên, cho thấy độ dẫn điện của đất bão hòa ECe đạt 7

trong đất tăng trong 6 tuần và khác biệt không có ý nghĩa ở các mức độ mặn khác nhau Đất rất nghèo lân và lân có khuynh hướng giảm theo nồng độ mặn từ tuần thứ 2 ngập mặn Như vậy, khi bị ngập mặn trong 2 tuần với nồng độ mặn 4‰, đất có thể bị mặn và sodic hóa, gây trở ngại cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng

2.7 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ GIÁ THỂ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 2.7.1 Kết quả nghiên cứu trên thế giới

Theo Karen et al (2001), giá thể dùng để trồng cây trong khay, chậu cần

cung cấp đủ nước và dinh dưỡng cho cây; ngoài ra phải nhẹ, thoáng khí, thoát nước tốt Không nên dùng 100% đất vườn vì sẽ nặng , chặt, bí, nhanh khô, thoát nước kém, quá chua hoặc quá kiềm Tốt nhất nên sử dụng giá thể hỗn hợp không dùng đất hoặc hỗn hợp đất Các giá thể hỗn hợp không dùng đất đã được thương mại hóa như Jiffy Mix, Bacto, Promix hay Jiffy Pro Các hỗn hợp này được làm

từ rêu, than bùn, khoáng chất, cát thô hoặc các sản phẩm từ cây gỗ Khoáng chất giữ được nước và dinh dưỡng lâu, đồng thời giữ cho giá thể luôn ẩm

Masstalerz (1997) cho biết ở Hoa Kỳ thường sử dụng công thức giá thể có thành phần gồm mùn sét+mùn cát sét+mùn cát với tỷ lệ phối trộn 1:2:2, 1:1:1 hoặc 1:2:0 làm bầu cho cây con Các cây con đều có tỷ lệ sống cao và sinh trưởng, phát triển tốt (dẫn theo Nguyễn Thái Hà, 2010)

Về thành phần và tỷ lệ các loại vật liệu phối trộn giá thể, đã có nhiều tác giả đi sâu nghiên cứu Tại Trung tâm Nghiên cứu và phát triển rau châu Á (AVRDC), khi nghiên cứu về giá thể, cho gieo ươm cây con đã đi đến kết luận:

việc phối trộn than bùn và chất khoáng phù hợp nhất cho sinh trưởng phát triển của cây con Phối trộn 3 phần than bùn + 1 phần chất khoáng là tốt nhất (Nguyễn Thái Hà, 2010)

Dole and Wilkins (1999) đã thử nghiệm trên 3 loại giá thể hỗn hợp đất, cát, than bùn với tỷ lệ 1:1:1; than bùn, vecmiculite với tỷ lệ 1:1 và vỏ ngũ cốc, cát, than bùn tỷ lệ 3:1:1 thấy rằng khả năng giữ nước của hỗn hợp than bùn+vecmiculite là tốt nhất, kế đó là hỗn hợp vỏ ngũ cốc+cát+than bùn, kém nhất là hỗn hợp đất+cát+than bùn Tuy nhiên khi xét tính thông thoáng khí thì hai hỗn hợp giá thể than bùn+ vecmiculite và vỏ ngũ cốc+cát+than bùn tương đương nhau, riêng hỗn hợp giá thể đất+cát+than bùn là kém nhất trong 3 loại giá thể thử nghiệm

2.7.2 Kết quả nghiên cứu ở Việt Nam

Theo Lê Quang Thái (2003), giá thể 3 đất + 1 xơ dừa (hoặc cỏ khô) + 0,1 phân chuồng + 0,02-0,04 supe lân và tưới nước vừa đủ để sản xuất cây lâm nghiệp cho kết quả tốt nhất, bầu không bị vỡ khi va đập mạnh, cây sinh trưởng phát triển tốt, tiết kiệm được hạt giống và diện tích vườn ươm Tuy nhiên, giá thành sản xuất cây giống còn cao

Trồng dứa Cayene trên nền hỗn hợp giá thể gồm than bùn 25% + bokashi 25% + vocanic 25% + đất đồi 25% có tác dụng rất tốt đến sinh trưởng của cây trong giai đoạn vườn ươm Cây dứa sinh trưởng khỏe gấp đôi trên nền vườn ươm 3/4 đất đồi + 1/4 trấu hun (loại giá thể được các nghiên cứu trước công bố) (Đoàn Thị Thùy Vân, 2006)

Theo nghiên cứu của Cao Kỳ Sơn và cs (2008), giá thể cứng thích hợp trồng dưa chuột thương phẩm trong nhà plastic theo hướng sản xuất nông nghiệp công nghệ cao là phối trộn 20% đá bọt núi lửa và 80% mụn xơ dừa Trên hỗn hợp hữu cơ này, năng suất dưa chuột đạt 79,69 tấn/ ha/vụ, thu lợi nhuận 389.397.000 đồng/ha/vụ Trong khi đó, đối với cà chua, giá thể thích hợp là 40%

đá bọt núi lửa và 60% mụn xơ dừa (năng suất đạt 89,66 tấn/ha/vụ, lợi nhuận 569.971.000 đồng/ha/vụ)

Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thái Hà (2010) cho thấy, đối với giá thể đơn, khi xét tổng hợp các yếu tố về khả năng hút nước, giữ nước, giữ phân, độ xốp thì mùn cưa là giá thể tốt nhất, tiếp đến là phân chuồng hoai mục, xơ dừa, trấu hun, lõi ngô và kém nhất là xỉ than Khi phối trộn các giá thể với nhau, công thức 25% xơ dừa + 25% mùn cưa + 25% trấu hun + 25% phân chuồng hoai mục phù hợp nhất cho sinh trưởng, phát triển của cây cải bắp, cà rốt, dưa chuột

Theo Nguyễn Thị Thảo và cs (2012), sử dụng giá thể: đất phù sa, phân chuồng, trấu hun, xơ dừa theo tỉ lệ 1,5:1:1:0,5 để trồng cây cúc vạn thọ lùn khi dùng phương pháp tưới bằng thảm tưới bón và phương pháp tưới thông thường tốt hơn giá thể 1 (100% đất phù sa) và giá thể 2 (đất phù sa, phân chuồng, trấu hun theo tỉ lệ 3:1:1)

Nguyễn Minh Chung và cs (2012) đã tiến hành đánh giá ảnh hưởng của 7 loại giá thể (CT1: giá thể của Viện Nông hóa thổ nhưỡng-đối chứng hay giá thể gốc, CT2: trấu hun, CT3: mụn xơ dừa, CT4: 50% giá thể gốc+50% trấu hun, CT5: 50% giá thể gốc+50% mụn xơ dừa, CT6: 50% trấu hun+50% mụn xơ dừa, CT7: 1/3 giá thể gốc+1/3 trấu hun+1/3 mụn xơ dừa) trên một số loại rau ăn lá Kết quả cho thấy, cả 7 giá thể nghiên cứu đều cho sản phẩm rau cải xanh, xà lách

và cần tây có hàm lượng nitrate, chì và cadimi thấp hơn nhiều so với ngưỡng cho phép Phối trộn 50% giá thể của Viện Nông hóa Thổ nhưỡng + 50% mụn xơ dừa cho kết quả tốt nhất với cả 3 loại rau Trên giá thể này, năng suất cải xanh đạt

chứng 15,2%

Nghiên cứu ảnh hưởng của giá thể đến sinh trưởng, năng suất và hiệu quả kinh tế của gừng trồng trong bao dưới tán vườn cây xoài 3 năm tuổi tại Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội có cường độ ánh sáng bằng 70% ánh sáng tự nhiên

đã khẳng định giá thể có ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất gừng Trâu Gừng Trâu trồng trên giá thể đất-trấu (1-1); 100% cát và đất-cát-trấu (1-1-1) sinh trưởng mạnh và cho năng suất cao hơn các giá thể 100% đất, 100% trấu hun, đất- cát (1-1), cát-trấu (1-1) Hiệu quả kinh tế cao nhất là trồng gừng trên giá thể đất- cát- trấu (1- 1-1) với 53,8 triệu đồng (Mai Thị Thúy và Ninh Thị Phíp, 2013) Nguyễn Thế Hùng và cs (2013) đã nghiên cứu đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của một số loại rau trồng trong bầu hữu cơ, và xác định loại bầu phù hợp để trồng một số loại rau cho năng suất, chất lượng cao Vỏ bầu hữu

cơ công nghiệp (HCCN) được chế tạo từ thân lá lúa (rơm rạ) kết hợp với keo biến tính làm từ tinh bột sắn và một số phụ gia vô cơ khác Thành phần dinh

F1, đậu đũa, rau muống có khả năng nẩy mầm và sinh trưởng tốt trên bầu HCCN, thời gian lưu cây trong bầu có thể kéo dài đến 25 ngày Tỉ lệ nẩy mầm của hai

loại rau cải bó xôi và cần tây gieo trên vỏ bầu HCCN cao hơn khi gieo trên vỏ bầu bằng ni lông và bằng giấy Giá thể GT1 (Đất phù sa (50%): thân lá lúa nghiền (20%): chất giữ ẩm (20%): phân vi sinh (10%): phân nén chậm tan (2,5g/kg giá thể) phù hợp để ươm và trồng rau cần tây Trong khi đó, rau cải bó xôi nẩy mầm, sinh trưởng tốt và cho năng suất cao nhất trên giá thể GT2 (Đất phù sa (40%): thân lá lúa nghiền (25%): chất giữ ẩm (25%): phân vi sinh (10%): phân nén chậm tan (2,5g/kg giá thể)

Như vậy, các nghiên cứu về cây đinh lăng lá nhỏ chưa nhiều, lại chủ yếu tập trung vào kỹ thuật nhân giống và đặc tính dược lý của chúng Trước thực trạng mặn đang là mối đe dọa nguy hiểm cho nền sản xuất nông nghiệp thế giới nói chung và nông nghiệp Việt Nam nói riêng, việc nghiên cứu, tìm hiểu về khả năng sinh trưởng, phát triển của cây đinh lăng lá nhỏ trên các nồng độ mặn khác nhau cũng như tìm ra loại giá thể phù hợp cho chúng sinh trưởng trong điều kiện mặn là một yêu cầu cấp bách hiện nay

PHẦN 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU

Nhà lưới số 9, khoa Nông học, Học viện Nông Nghiệp Việt Nam

3.2 THỜI GIAN NGHIÊN CỨU

Từ tháng 4/2015 đến tháng 6/2016

3.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU

- Cây đinh lăng lá nhỏ (Polyscias fruticosa (L.) Harms) 1 năm tuổi được

nhân giống từ cây mẹ trong vườn quỹ gen của bộ môn Cây công nghiệp và cây thuốc

- Muối NaCl, rơm rạ mục, phân vi sinh Sông Gianh, đất phù sa và chế phẩm AMF

1,5%; acid humic 2,5%; trung lượng: Ca 1,0%; Mg 0,5%; S 0,3%; các chủng vi

+ Chế phẩm AMF có nguồn gốc từ viện Nông hóa thổ nhưỡng, thành phần gồm sợi nấm, bào tử của loài Glomus spp., Gigospora spp., Aucaulaspora spp và một số nhóm vi sinh vật có ích khác cố định nitơ, phân giải lân, đối kháng nấm bệnh Mật độ >100% bào tử Mycorrhiza/g chế phẩm Độ ẩm <10%

- Dụng cụ: máy đo SPAD, thước, pame, dụng cụ tưới nước

3.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu ảnh hưởng của độ mặn nhân tạo đến sinh trưởng phát triển

và các chỉ tiêu sinh lý của cây đinh lăng lá nhỏ (Polyscias fruticosa (L) Harms) 1

năm tuổi

- Nghiên cứu ảnh hưởng của giá thể đến sinh trưởng phát triển, các chỉ

tiêu sinh lý và đặc điểm giải phẫu của cây đinh lăng lá nhỏ (Polyscias fruticosa

(L) Harms) 1 năm tuổi trong điều kiện mặn

3.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.5.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của tưới mặn nhân tạo đến sinh trưởng phát triển và các chỉ tiêu sinh lý của cây đinh lăng lá nhỏ 1 năm tuổi

- Thí nghiệm 1 nhân tố bố trí kiểu CRD với 4 công thức:

CT3: 100% đất phù sa+5g AMF +0‰ NaCl

CT4: 100% đất phù sa+5g AMF +3‰ NaCl

CT5: 70% đất phù sa +30% rơm rạ mục +3‰ NaCl

CT6: 70% đất phù sa +30% vi sinh sông Gianh +3‰ NaCl

CT7: 70% đất phù sa +5 g AMF + 30% rơm rạ mục +3‰ NaCl

CT8: 70% đất phù sa +5g AMF + 30% vi sinh sông Gianh +3‰ NaCl

- Thí nghiệm tiến hành trong chậu kích thước 18 x 20 x 25 cm Mỗi công thức 20 chậu, mỗi chậu trồng 1 cây Với các công thức giá thể 100% đất phù sa thì lượng đất là 2,5 kg/chậu Các công thức còn lại phối trộn theo tỷ lệ đã xây dựng

- Thời gian trồng: 20/9/2015

- Sử dụng muối NaCl nguyên chất pha đạt nồng độ 3‰ Bắt đầu tưới muối sau trồng 30 ngày khi cây hồi xanh Lượng tưới đảm bảo độ ẩm giá thể từ 70- 80% và duy trì cho đến khi kết thúc thí nghiệm

- Thí nghiệm được bố trí kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD) theo sơ đồ:

3.5.3 Các chỉ tiêu theo dõi

- Chiều cao cây (cm): Đo cách từ gốc 3cm đến đỉnh sinh trưởng ngọn (vuốt lá cao

nhất)

- Đường kính thân (cm): Đo cách gốc 3 cm

- Số lá/thân: đếm số lá thật/cây

- Số cành/cây: đếm toàn bộ số cành của cây

- Chiều dài cành: đo từ gốc cành đến đỉnh sinh trưởng của cành (vuốt lá cao

nhất)

- Số rễ/cây, chiều dài rễ, đường kính rễ và chiều rộng bộ rễ (cm)

Nhổ cây lên, rũ sạch giá thể, sau đó rửa lại bộ rễ bằng nước sạch

+ Chiều dài bộ rễ: Đo từ cổ rễ đến phần chóp dài nhất của rễ

+ Đường kính rễ: Đo đường kính phần to nhất của rễ

+ Chiều rộng bộ rễ: Đo chiều rộng phần lớn nhất của cả bộ rễ

- Chỉ số SPAD: Đo bằng máy 502 của Nhật bản, đo lá thật thứ 3 từ trên xuống,

mỗi lá đo 3 lần sau đó lấy trung bình

- Khả năng tích lũy chất tươi, khô (g/cây): Các cây sau khi được đo số rễ và

không đổi Khối lượng tươi cả cây là A(g) Khối lượng khô cả cây là B(g) Khối

+Tỷ lệ tươi/khô = A/B

+Tỷ lệ thân, lá, rễ : Tươi : lá = a1/A; thân =a2/A; rễ =a3/A

Khô: lá = b1/B; thân =b2/B; rễ =b3/B

- Diện tích lá (dm2/cây): Theo phương pháp cân trực tiếp

Diện tích lá = M2/M1 x 10-2 (m2/cây)

- Hàm lượng diệp lục: Cân 5g lá tươi cho vào cối nghiền với rượu axetol, lọc

qua phễu đặt trên ống đong hoặc bình định mức, nghiền và lọc cho đến khi dung dịch chảy qua phễu không còn màu xanh Định mức 10 ml Dung dịch thu được

là hỗn hợp của sắc tố diệp lục a, b, carotenoit, xantophil Đem so màu trên máy

để xác định lượng sắc tố

Nồng độ sắc tố được xác định theo công thức:

Chla(mg/l)=11,70*OD662-2,09*OD644 Chlb(mg/l)=21.19*OD644- 4,56*OD644 Carotenoit (mg/l)=4,7*OD440-(1,38*OD662+548OD664) Hàm lượng diệp lục tính theo công thức:

A = (C*V)/m Trong đó: A: Hàm lượng diệp lục (mg/g) C: Nồng độ sắc tố (mg/l)

V: Thể tích dịch chiết (10ml)

m: Khối lượng lá tươi (g)

- Áp suất thẩm thấu lá (atm): Xác định áp suất thẩm thấu của lá cây bằng

phương pháp so sánh tỉ trọng dung dịch Thực hiện tại phòng thí nghiệm bộ môn Cây công nghiệp và Cây thuốc

+ Công thức tính: P = RTC

Trong đó P: Áp suất thẩm thấu

R: Hệ số (R=0,082)

C: Nồng độ Xác định nồng độ C dựa trên cơ sở so sánh tỷ trọng dịch

tế bào của đối tượng nghiên cứu với tỷ trọng dung dịch đã biết nồng độ

+ Các bước tiến hành:

- Rút dịch tế bào: lá tươi cắt nhỏ, đưa vào dụng cụ ép, sau đó ép với một lực mạnh để lấy dịch tế bào, đổ dịch tế bào ép được vào ống nghiệm

- Chuẩn bị thang dung dịch sacarozơ với các nồng độ (M): 0,06; 0,08; 0,10; 0,12; 0,16; 0,22; 0,28; 0,35; 0,40

- Dùng micropipet lấy dịch tế bào, từ từ nhỏ một giọt dịch vào giữa dung dịch sacarozơ theo thứ tự nồng độ dung dịch từ thấp đến cao Quan sát sự chuyển động của giọt dịch tế bào: nếu giọt dịch đi xuống thì có nghĩa là tỷ trọng của nó lớn hơn tỷ trọng dung dịch và ngược lại Ta sẽ tìm được một dung dịch trong một ống nghiệm, có giọt dịch đứng yên rồi tan dần, giữa ống nghiệm: ống trước giọt dịch đi xuống, ống sau giọt dịch đi lên Đó chính là ống nghiệm chứa dung dịch sacarozơ có tỷ trọng bằng với tỷ trọng của dịch tế bào và cũng có nghĩa là nồng

độ dung dịch này bằng nồng độ dịch tế bào

- Tính áp suất thẩm thấu

- Hàm lượng nước liên kết và nước tự do (%): Khối lượng lá tươi (A), Khối

lượng lá khô phơi nắng (B), Khối lượng khô sấy (C)

=> Nước tự do = A-B

Nước liên kết = B-C

- Giải phẫu rễ, thân, lá:

+ Chiều dài và số lượng lông hút rễ: Lấy phần chóp rễ, ngâm trong xanh methylen 10-15 phút, vớt ra cho lên đĩa (không cần đậy lamen) Chụp ảnh rễ với vật kính 40 để đo đếm chiều dài và số lượng lông hút

+ Giải phẫu rễ, thân lá: Sử dụng phương pháp nhuộm kép để xây dựng bộ tiêu bản giải phẫu Các mẫu (rễ, thân, lá) được rửa sạch, cắt mỏng và ngâm lần lượt trong nước Javel (mẫu lá ngâm trong 2h, mẫu thân và rễ ngâm trong 4h cho đến khi các mẫu có màu trắng) Sau đó mẫu được rửa sạch lại bằng nước và tiến hành nhuộm trong cacman 20-24h để nhuộm màng tế bào bằng xenlulo Tiếp tục rửa sạch mẫu và ngâm trong xanh methylen 5p để nhuộm màng tế bào hóa gỗ Chụp ảnh với vật kính 10 (mẫu rễ), vật kính 4 (mẫu thân), vật kính 40 (mẫu lá)

Đo đếm các chỉ tiêu: số bó gỗ, số bó mạch và bề dày các lớp tế bào

3.5.4 Phương pháp lấy mẫu

- Chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển (chiều cao cây, đường kính thân chính, số

lá, số cành, chiều dài cành) và chỉ số SPAD: mỗi công thức lấy ngẫu nhiên 3 cây

đo đếm, với 3 lần nhắc lại, thời gian đo: 1 tháng/ lần

- Chỉ tiêu sinh lý (chỉ số diện tích lá, khả năng tích lũy chất khô, hàm lượng nước tự do và nước liên kết), số rễ/cây, chiều dài bộ rễ, chiều rộng bộ rễ, đường kính rễ: mỗi công thức lấy ngẫu nhiên 2 cây, thời gian đo đếm: 2 tháng/lần

- Hàm lượng diệp lục: mỗi công thức lấy ngẫu nhiên 2 cây, thời gian đo đếm: 4 tháng/lần

- Giải phẫu rễ, thân, lá: lấy mẫu tại thời điểm 120 ngày sau xử lý mặn Mỗi công thức lấy 1 mẫu rễ, thân, lá

- Áp suất thẩm thấu: đo tại thời điểm 240 ngày sau xử lý mặn

3.5.5 Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu được xử lí bằng Excel kết hợp phân tích phương sai ANOVA bằng phần mềm IRRISTAT

PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ MẶN NHÂN TẠO ĐẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ CÁC CHỈ TIÊU SINH LÝ CỦA CÂY ĐINH LĂNG LÁ NHỎ 4.1.1 Ảnh hưởng của mặn đến động thái tăng trưởng chiều cao cây đinh lăng lá nhỏ

Chiều cao cây là một chỉ tiêu quan trọng đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây trồng Chiều cao cây biểu hiện sức sống, sự gia tăng tế bào, đồng thời phản ánh khả năng tổng hợp và tích lũy chất hữu cơ trong cây Chiều cao cây phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh cũng như các biện pháp

kĩ thuật tác động trong quá trình sinh trưởng, phát triển của chúng

Bảng 4.1 Ảnh hưởng của mặn đến động thái tăng trưởng chiều cao cây đinh

Ghi chú: Các chữ cái khác nhau trong một cột biểu thị sự sai khác có ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy 95%

Kết quả nghiên cứu trình bày tại bảng 4.1 cho thấy, chiều cao cây đinh lăng lá nhỏ tăng dần qua các tháng theo dõi ở tất cả các công thức thí nghiệm Tuy nhiên, tốc độ tăng trưởng chiều cao cây bị hạn chế khi nồng độ mặn gia tăng

và thời gian nhiễm mặn kéo dài Trong thời gian đầu, chiều cao cây chưa bị ảnh hưởng nhiều bởi các nồng độ muối Nhưng khi thời gian xử lý mặn kéo dài, công thức đối chứng (tưới nước lã) có chiều cao hơn hẳn các công thức được xử lý mặn Tại thời điểm 240 ngày sau xử lý mặn, chiều cao cây cao nhất đạt 60,71 cm

ở CT1 (đối chứng), thấp nhất là 36,69 cm ở công thức CT4 (tưới muối nồng độ 5‰), sai khác có ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy 95%

Phạm Phước Nhẫn và Phạm Minh Thùy (2011) khi nghiên cứu ảnh hưởng của mặn và vai trò của Natri silicate trên lúa ở giai đoạn mạ đã chỉ ra rằng, chiều cao cây lúa OM4900 bị hạn chế rõ ràng bởi nồng độ mặn và thời gian nhiễm mặn Nghiên cứu của Nguyễn Thị Thanh Hải và cs (2013) cũng cho thấy khi tăng nồng độ NaCl từ 2‰ lên 4‰ đã làm giảm chiều cao thân chính của tất cả các giống lạc: Sẻ Quảng Ngãi, Lạc, Lạc Quảng Trị, Mỏ két Tây Ninh, Giấy Tây Ninh, Đỏ Thái Bình

4.1.2 Ảnh hưởng của mặn đến động thái tăng trưởng đường kính thân chính cây đinh lăng lá nhỏ

Đường kính thân chính có liên quan mật thiết đến quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng Sự tăng trưởng đường kính thân phản ánh khả năng vận chuyển nước và các chất dinh dưỡng cũng như khả năng chống chịu với các tác động xấu của ngoại cảnh Đường kính thân lớn giúp tăng số lượng các bó mạch

và mạch dẫn để tăng vận chuyển nước và dinh dưỡng nuôi cây

Bảng 4.2 Ảnh hưởng của mặn đến động thái tăng trưởng đường kính thân

chính cây đinh lăng lá nhỏ

Ghi chú: Các chữ cái khác nhau trong một cột biểu thị sự sai khác có ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy 95%

Số liệu bảng 4.2 cho thấy, đường kính thân chính của cây đinh lăng tăng dần qua các tháng theo dõi với tốc độ tăng trưởng không mạnh ở tất cả các công thức nghiên cứu Tuy nhiên, trái ngược với chỉ tiêu chiều cao cây, đường kính thân chính ở CT2 (tưới muối nồng độ 3‰) là thấp nhất Trong khi ở các công thức xử

lý muối nồng độ 4‰ và 5‰, đường kính thân có xu hướng tăng lên Cụ thể: sau

240 ngày xử lý, đường kính thân chính của cây đạt cao nhất ở CT1 và CT4 (1,19 cm), thấp nhất ở CT2 (1,07 cm), tuy nhiên sai khác không có ý nghĩa ở độ tin cậy