Đặc điểm sinh lý và hóa sinh chủ yếu của cây lạc (arichis hypogaea l ) ở thời kỳ trước và sau ra hoa ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng của chúng

Từ những hiểu biết về vai trò của bộ lá trong quang hợp tạo thành năng suất cây lạc, các nhà nghiên cứu đều đã đi đến kết luận: Một trong những tiêu chuẩn quan trọng để lạc đạt năng suất

TRẦN THỊ NHƯ QUỲNH

ĐẶC ĐIỂM SINH LÝ, HÓA SINH CHỦ YẾU CỦA

CÂY LẠC (Arichis hypogaea L.) Ở THỜI KỲ TRƯỚC

VÀ SAU RA HOA ẢNH HƯỞNG ĐẾN NĂNG SUẤT

VÀ CHẤT LƯỢNG CỦA CHÚNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

VINH, 2011

MỞ ĐẦU

1 Tính cần thiết của việc nghiên cứu đề tài

Cây lạc (Arichis hypogaea L.) còn gọi là cây đậu phộng, là cây công nghiệp

lấy dầu trong nhóm cây trồng cạn, ngắn ngày Mặc dù cây lạc đã có từ lâu đời nhưng vai trò của nó mới được công bố từ khoảng 100 năm trở lại đây Trồng lạc mang lại nguồn lợi có giá trị về kinh tế, về dinh dưỡng, đồng thời còn để cải tạo đất

rất tốt nhờ khả năng cộng sinh với vi khuẩn Rhizobium [26] Trên thế giới nhu cầu

sử dụng và tiêu thụ lạc ngày càng tăng, đó cũng là lý do khuyến khích nhiều nước đầu tư phát triển sản xuất lạc với quy mô liên tục mở rộng [22]

Ở Việt Nam, sản xuất lạc được phân bố trên tất cả các vùng sinh thái nông nghiệp, cây lạc có giá trị dinh dưỡng cũng như giá trị kinh tế rất cao, được xem là cây chủ lực của nhiều vùng với khoảng 40% tổng diện tích gieo trồng các cây công nghiệp ngắn ngày Trong đó, 2/3 diện tích đất trồng lạc phụ thuộc vào nước trời So với nhiều cây trồng khác, cây lạc có nhu cầu đặc biệt về nước bởi rễ không có lông hút và quả lạc được hình thành dưới đất Sự biến đổi khí hậu làm cho lượng mưa hàng năm phân bố không đều giữa các vùng miền và các thời điểm trong năm Trong khi đó, quá trình sinh trưởng và phát triển của cây lạc có những giai đoạn rất mẫn cảm với độ ẩm, nếu giai đoạn này thiếu nước sẽ làm giảm năng suất, chất lượng của lạc Chính vì vậy, việc đánh giá đặc điểm sinh lý, hóa sinh của các giống lạc đối với điều kiện ở vùng đất, khí hậu cụ thể là rất cần thiết

Trong tất cả các loại cây trồng làm thực phẩm thì lạc được xếp vào một vị trí đặc biệt quan trọng, đứng thứ 13 trong số các cây thực phẩm trên thế giới và trong các cây thực phẩm ngắn ngày thì cây lạc đứng thứ 2 sau cây đậu tương cả về diện tích cũng như tổng sản lượng; bởi sản phẩm chính của nó có chứa hàm lượng dầu (lipid) và protein cao Sản phẩm của cây lạc ngày nay đang được con người quan tâm nhằm giải quyết vấn đề thực phẩm phục vụ cho nhu cầu sử dụng ở hiện tại cũng như ở tương lai Đồng thời cây lạc là cây trồng có khả năng xen canh với

nhiều loại cây trồng khác, có tác dụng cải tạo đất về mặt lý tính và hoá tính rất tốt, cân bằng nguồn đạm sinh học tự nhiên

Protein và Lipid là thành phần dinh dưỡng chủ yếu trong cây lạc Với hàm lượng Protein là 26 - 34%, Lipid chiếm khoảng 40 - 60% Ngoài ra, trong cây lạc còn chứa rất nhiều Vitamin quan trọng khác

Nước ta đã và đang có những chuyển biến tích cực trong nông nghiệp nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dân về số lượng cũng như chất lượng nông sản thực phẩm Nhìn được tầm quan trọng của cây lạc trong việc bố trí sản xuất và khai thác lợi thế của vùng khí hậu nhiệt đới, đã có những chính sách khuyến khích phát triển cây lạc, xem nó là một trong những loại cây trồng lý tưởng đối với sản xuất nông nghiệp nước ta; là yếu tố đảm bảo sự phát triển bền vững nông nghiệp, nông thôn và sinh thái

Riêng vùng Bắc Trung Bộ nói chung và Hà Tĩnh nói riêng thì cây lạc được coi

là một trong những cây thế mạnh, lợi thế của vùng Vì vậy phát triển cây lạc tại đây

có ý nghĩa rất quan trọng đối với sự phát triển kinh tế xã hội, góp phần ổn định và nâng cao đời sống của người dân Tuy cây lạc được coi là cây trồng chủ lực trong

cơ cấu mùa vụ tại Hà Tĩnh nhưng năng suất còn thấp chỉ đạt 16 - 17 tạ/ha Một trong những nguyên nhân hàng đầu là công tác giống

Muốn đạt năng suất cao và phẩm chất tốt thì việc tìm ra bộ giống phù hợp với từng loại đất, điều kiện sinh thái và trình độ thâm canh của mỗi vùng là rất cần thiết Các tiêu chuẩn về năng suất, khả năng chống chịu, thời gian sinh trưởng, phẩm chất, các chỉ tiêu về sinh lý, hoá sinh của các giống lạc mới luôn được nghiên cứu

và đánh giá để bố trí cơ cấu mùa vụ cho phù hợp

Năng suất cây trồng phụ thuộc rất nhiều vào các chỉ tiêu sinh lý, hoá sinh, đặc điểm di truyền, đặc điểm sinh thái, môi trường và thời vụ Nghiên cứu mối liên quan giữa các chỉ tiêu sinh lý, hoá sinh với sự tạo thành năng suất của cây lạc sẽ

giúp thực tiễn sản xuất chọn được những bộ giống phù hợp với mỗi địa phương Qua đó sẽ có những biện pháp để phát huy hết tiềm năng của giống

Nhưng cho đến nay, chưa có một công trình nghiên cứu nào tại Hà Tĩnh công

bố các chỉ tiêu sinh lý, hoá sinh quyết định đến năng suất của lạc Cho nên, xây dựng mô hình ruộng lạc năng suất cao trên quan điểm sinh lý, hoá sinh là hướng nghiên cứu cần quan tâm, có lợi và rất cần thiết

Chính vì vậy, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đặc điểm sinh lý và hoá sinh chủ yếu của cây lạc (Arichis hypogaea L ) ở thời kỳ trước và sau ra hoa ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng của chúng”

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định các đặc điểm sinh lý và hoá sinh xảy ra trong giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng và giai đoạn tạo năng suất của cây lạc

- Mối tương quan giữa các chỉ tiêu trên và sự tạo năng suất, chất lượng hạt lạc

vĩ độ Bắc đến 400 vĩ độ Nam [4] Đầu tiên trong nghiên cứu của Linnaeu (1753) đã công bố Arichis hypogaea L là tên một loài Từ đó cho đến năm 1939 chỉ có chi lạc trồng Arichis hypogaea L được mô tả Hiện tại Arichis là một chi trong tông Hedysareae của bộ

đậu (Leguminosae) Chi Arichis có 22 loài, đều là loại cây hàng năm sống trên môi

trường cạn, có lá kèm và 3-4 lá chét; hoa dạng cánh bướm, màu vàng; có mô phân sinh đốt; quả hình thành dưới đất Cấu trúc thống nhất trong chi là “tia quả” phình

to từ noãn, mỗi quả thắt khoảng 1-5 đốt, mỗi đốt chứa một hạt với hai lá mầm và một phôi thẳng [8]

Cây lạc có nguồn gốc từ Nam Mỹ và có mặt ở nước ta vào khoảng thế kỷ XVII-XVIII Theo Tổng cục thống kê năm 2009, với chiều dài hơn 3000km, trải dọc từ vị trí 80

27’ đến 230 23’ vĩ độ Bắc, cây lạc được trồng ở tất cả các vùng sinh thái nông nghiệp của nước ta [26]

Mặc dù còn nhiều khó khăn, nhưng ở nhiều địa phương cây lạc vẫn được coi

là cây trồng chủ đạo Năm 2008, FAO đã đánh giá Việt Nam là một trong 10 nước đứng đầu thế giới về sản lượng lạc, với tổng sản lượng đạt 490.000 tấn [144], tuy nhiên sự phát triển cây lạc ở nước ta vẫn ở mức chưa tương xứng với tiềm năng của

nó [3] Kết quả nghiên cứu ở bảng sau cho thấy sự không ổn định về các chỉ số phát

triển của cây lạc (các chỉ số được tính so với năm trước bằng 100%)

Các giống lạc của Việt Nam được tuyển chọn từ nhiều nguồn khác nhau, và chúng đều thuộc loại hình thực vật spanish, có tập tính sinh trưởng thành cụm [3] Sản xuất lạc ở miền Bắc thường tập trung vào 2 vụ chính: vụ Xuân Hè (gieo hạt khoảng từ trung tuần tháng 1 đến trung tuần tháng 2 dương lịch) và

vụ Thu Đông (gieo hạt khoảng từ trung tuần tháng 8 đến trung tuần tháng 9 dương lịch)

Cây lạc mọc từ hạt, sự phát triển của cây lạc chịu ảnh hưởng của nhiều yếu

tố sinh thái như nhiệt độ, độ ẩm, Ở điều kiện nhiệt độ từ 25 - 300C, độ ẩm 50 - 60% là môi trường rất thích hợp cho sự nảy mầm và phát triển cây lạc [4]

Cây lạc trưởng thành gồm có một thân chính (n) mọc từ đốt cuối trụ trên

lá mầm, có độ cao từ 12 - 65cm, hai lá mầm đối xứng (n+1) Hệ rễ của cây lạc gồm một rễ cọc và các rễ con Bộ rễ cây lạc phát triển mạnh ở độ sâu từ 5

- 35cm, lan rộng khoảng 12 - 14cm Trên đất cát pha, bộ rễ có thể dài 90 - 130cm Trên rễ cây lạc có các nốt sần chứa các vi sinh vật thuộc chủng

Rhizobium làm nhiệm vụ cố định đạm Vì vậy việc trồng lạc vừa đem lại

nguồn kinh tế có giá trị vừa có tác dụng cải tạo đất [8]

Cây lạc bắt đầu có hoa từ 20 - 30 ngày sau khi nảy mầm Hoa lạc tự thụ phấn (thụ phấn chéo chỉ khoảng 1,0 - 3,9%) Hoa thường nở vào thời điểm có ánh sáng, khi thời tiết lạnh, ẩm ướt hoa có thể nở muộn hơn Trước khi hoa

nở 7 -8 giờ, bao phấn nứt ra, nhụy chỉ tiếp nhận hạt phấn trước 24 giờ và sau

12 giờ khi hoa nở Khi thụ phấn được khoảng 6 giờ thì sự thụ tinh diễn ra hoàn toàn và sau khi thụ tinh, noãn phát triển xuyên qua hoa để lộ ra tia củ dài, tia củ phát triển đâm xuống đất 2cm mới phát triển thành quả Nếu sự phát triển của tia củ đã dài tới 15cm mà không tiếp xúc được với đất sẽ héo ngay Từ khi hoa lạc thụ tinh đến khi quả chín khoảng 60 ngày [4], [8],

Theo Ngô Thế Dân (2000), thời gian sinh trưởng của lạc có thể xác định theo hai cách: (i) cách thứ nhất, tính thời gian sinh trưởng là khoảng thời gian

từ khi gieo hạt đến khi thu hoạch, (ii) cách thứ hai là khoảng thời gian từ khi hạt nảy mầm đến khi thu hoạch Trong đó cách thứ hai được dùng nhiều hơn,

vì khi gieo hạt nếu gặp điều kiện không thuận lợi như hạn hán đầu vụ hay lạnh đầu mùa, hạt lạc có thể nằm trong đất từ 10 - 20 ngày mới nảy mầm Đối với cây lạc, sinh trưởng là một đặc điểm của kiểu gen mặc dù chịu ảnh hưởng rất lớn của mùa vụ và môi trường [4] Dựa vào thời gian sinh trưởng người ta chia các giống lạc thành ba nhóm: các giống sinh trưởng ngắn ngày (thời gian sinh trưởng ít hơn 90 ngày), giống sinh trưởng trung ngày (thời gian sinh trưởng từ 90 - 110 ngày) và các giống sinh trưởng dài ngày (có thời gian sinh trưởng trên 120 ngày)

Có ba giai đoạn phát triển của cây lạc được xác định rất mẫn cảm với độ

ẩm, đó là: (i) thời kỳ đầu của sinh trưởng dinh dưỡng, (ii) thời kỳ ra hoa và đâm tia xuống đất, (iii) thời kỳ quả chín Những ảnh hưởng rõ rệt của sự thiếu nước đến cây lạc có thể dễ dàng quan sát như: thiếu nước làm giảm diện tích lá, thiếu nước làm cho cây có ngọn nhỏ hơn, cành và hoa ít hơn do đó ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng lạc [4], [19], đó cũng là nguyên nhân khiến cho vùng trồng lạc nhờ nước trời, chưa có những đầu tư thích đáng vào cây lạc [4]

1.2 Tình hình sản xuất lạc

1.2.1 Tình hình sản xuất lạc trên thế giới

Khoảng 90% diện tích trồng lạc tập trung ở lục địa Á Phi, ở Châu Á (60%) và Châu Phi (30%) Châu Á bao giờ cũng đứng đầu thế giới về sản lượng (chiếm 70% sản lượng lạc của thế giới trong thời gian trước đại chiến tranh thế giới thứ 2) Trên 60% sản lượng lạc thuộc về 5 nước sản xuất chính:

Ấn Độ (chiếm khoảng 31% sản lượng toàn thế giới), Trung Quốc (15%),

Xênêgan, Nigiêria và Mĩ Xênêgan là nước có diện tích trồng lạc lớn (trên 1.000.000ha), chiếm 50% diện tích canh tác [1]

Với nhu cầu sử dụng và tiêu thụ ngày càng tăng đã và đang khuyến khích nhiều nước đầu tư nghiên cứu, phát triển lạc với quy mô lớn Trong vài thập niên cuối thế kỷ XX sản xuất lạc của nhiều nước trên thế giới đã đạt được những thành tựu to lớn Bí quyết thành công trong chiến lược phát triển lạc ở các quốc gia này là ứng dụng rộng rãi các thành tựu KHKT mới vào sản xuất như: Ấn Độ - nước đứng đầu thế giới về diện tích trồng lạc đã thực hiện chương trình nghiên cứu và chuyển giao tiến bộ kỹ thuật trồng lạc trên diện rộng nên trên cơ bản đã tự túc dầu ăn cho đất nước (Ấn Độ là một nước có số dân gần 1 tỷ người và rất ít sử dụng mở động vật nên nhu cầu sử dụng dầu ăn thực vật rất lớn) Kinh nghiệm của Ấn Độ là áp dụng kỹ thuật canh tác tiên tiến (bón phân cân đối, sử dụng giống mới có năng suất cao,…)

Trung Quốc là nước có diện tích trồng lạc lớn thứ 2 trên thế giới sau Ấn

Độ (khoảng 3 triệu ha/năm) và là nước có năng suất lạc cao nhất thế giới hiện nay: bình quân năng suất cả nước đạt trên 30 tạ/ha Sản phẩm lạc là mặt hàng xuất khẩu nổi tiếng trên thị trường quốc tế Trong nhiều năm qua đã lai tạo được hàng trăm giống mới có nhiều ưu điểm nổi bật: Năng suất cao, khả năng thích ứng rộng, chống chịu điều kiện ngoại cảnh bất lợi khá,…diện tích gieo trồng những giống mới này đạt 90-95% diện tích trồng lạc hàng năm

Cùng thời gian này các biện pháp kỹ thuật thâm canh tiên tiến được áp dụng rộng rãi trong sản xuất đại trà như: Bón phân cân đối, mật độ gieo trồng hợp lý, phòng trừ sâu bệnh,…Vì vậy, năng suất không ngừng tăng lên: năm

1980 năng suất bình quân đạt 17 tạ/ha, năm 1990 đạt 25 tạ/ha và năm 2002 đạt trên 30 tạ/ha [15]

Trên thế giới, cây lạc được phân bố rộng rãi từ vĩ độ 56o

Bắc-Nam, từ vùng nhiệt đới nóng ẩm và nóng khô tới vùng nhiệt đới tương đối ẩm và có

nhiều mưa Cây lạc không đòi hỏi nghiêm ngặt về đất, thậm chí cả loại đất bị rửa trôi thoái hoá vẫn trồng được lạc

Cho nên nhiều nước đang phát triển mạnh cây lạc như Braxin, Thái Lan, Nam Phi, Xu Đăng chủ yếu để làm nguồn nông sản xuất khẩu [1]

Tình hình sản xuất lạc trên thế giới trong những năm gần đây được thể hiện qua bảng sau:

Bảng 1.1 Sản lượng lạc của một số nước trên thế giới trong những

1.2.2 Tình hình sản xuất lạc ở Việt Nam

Lạc là cây thực phẩm, cây có dầu quan trọng Trong số các loại cây hạt

có dầu trồng trồng hàng năm trên thế giới, lạc đứng thứ hai sau đậu tương về diện tích trồng cũng như sản lượng Hiện có hơn 100 nước trồng lạc Châu Á đứng hàng đầu thế giới về diện tích trồng lạc cũng như sản lượng, tiếp theo là

Châu Phi, Bắc Mỹ rồi đến Nam Mỹ Hiện nay, châu Á và vùng Bắc Mỹ có chiều hướng mở rộng diện tích trồng lạc hơn các vùng khác

Trong số 25 nước trồng lạc ở châu Á, Việt Nam đứng hàng thứ 05, lạc là một trong số các loại cây xuất khẩu thu ngoại tệ của nước ta Ngoài việc lấy dầu, lạc còn được dùng làm thực phẩm, nguyên liệu cho ngành công nghiệp,

và các phụ phẩm như vỏ hạt, thân lá, dùng làm nước tương, thức ăn cho gia súc hay dùng làm phân bón Do đó, lạc là cây có giá trị kinh tế cao và quan trọng trong đời sống con người

Tuy lạc có vai trò quan trọng như vậy, nhưng nghiên cứu về lạc ở nước

ta nhìn chung còn giới hạn

Việt Nam là một trong những nước trồng lạc nhiều trên thế giới Trong

số 25 nước trồng lạc ở Châu Á, Việt Nam đứng thứ 5 về diện tích cũng như

về sản lượng Sản xuất lạc ở Việt Nam có chiều hướng ngày càng tăng về diện tích nhưng năng suất còn rất thấp [7]

Cây lạc được trồng khắp cả nước từ các tỉnh miền Đông Nam Bộ đến miền núi phía Bắc, nhiều vùng sinh thái khác nhau, dưới các điều kiện kinh tế

- xã hội khác nhau Năng suất, sản lượng và diện tích trồng ở các vùng chênh lệch nhau khá lớn

Năm 1998, Miền Bắc trồng 269,400 ha với năng suất trung bình là 14,3 tạ/ha, miền Nam trồng 132,600 ha với năng suất trung bình 16,1 tạ/ha Nhìn chung, năng suất lạc còn thấp và đang còn nhiều nguyên nhân hạn chế như: thiếu kỹ thuật canh tác tiến bộ, thiếu giống năng suất cao, sâu bệnh,…[20] Những năm gần đây các nhà khoa học nghiên cứu về lạc của Việt Nam

đã tập trung tổng kết kinh nghiệm các điển hình tiên tiến trong thực tiễn sản xuất, tiếp cận những thành tựu khoa học về lạc của thế giới, nhu cầu đề xuất các kỹ thuật trồng lạc mới phổ biến rộng rãi cho nhân dân đã góp phần làm tăng năng suất lạc ở Việt Nam đáng kể Năm 1990 năng suất đạt bình quân là

10 tạ/ha, sản lượng là 218 tấn, năm 1995 năng suất tăng lên 134 tạ/ha và năm

2002 năng suất lạc bình quân cả nước là 18 tạ/ha với sản lượng 400 tấn Tuy nhiên so với năng suất lạc ở Miền Nam Trung Quốc thì năng suất của ta còn rất thấp chỉ 50-60% của nước bạn [7]

Nước ta có nhiều loại đất trồng được lạc Những diện tích lớn đất bạc màu, thoái hoá ở trung du và đồng bằng Bắc Bộ, những dải đất cát ven biển từ Thanh Hoá chạy dài tới giáp Đông Nam Bộ, những vùng đất xám, vàng nâu, đất đỏ bazan ở Đông Nam Bộ và Tây Nguyên,…đều có thể trồng được lạc Nhiều vùng (nhất là ở Miền Nam) có thể trồng được 2 vụ lạc trong một năm [12]

Bảng 1.2 Diện tích, năng suất, sản lƣợng lạc qua các năm

Năm

x 1000ha

Chỉ số phát triển (%)

Tạ/ha

Chỉ số phát triển (%)

x 1000ha

Chỉ số phát triển (%)

1.3.1 Tình hình nghiên cứu lạc trên thế giới

Lạc là một loài cây thực phẩm thuộc họ Đậu có nguồn gốc tại Trung và Nam Mỹ Hạt lạc (ánh lạc) là loại thực phẩm rất giàu năng lượng vì có chứa nhiều Lipid

1.3.1.1 Kết quả nghiên cứu sinh lý và hoá sinh của cây lạc liên quan đến năng suất và chất lƣợng nông sản

Hiệu quả quan trọng nhất của việc nghiên cứu quang hợp vẫn là khả năng điều khiển hoạt động quang hợp của thực vật với mục đích nâng cao năng suất Người ta đã chứng minh được rằng: Quang hợp là quá trình cơ bản quyết định năng suất cây trồng Tổng số chất khô do quang hợp tạo ra chiếm

90 - 95% tổng số chất khô của thực vật Như vậy, tất cả các biện pháp của hệ thống trồng trọt đều nhằm mục đích làm sao cho mọi hoạt động của bộ máy quang hợp có hiệu quả nhất [21]

Hoạt động quang hợp là một quá trình oxy hoá - khử xảy ra trong cơ thể cây trồng Với sự hoạt động của hệ thống men oxy hoá - khử làm cho diệp lục

có khả năng quang oxy hoá nước và khử CO2 tạo thành hợp chất hữu cơ [7].Sản phẩm của sự cố định CO2 là thành phần chủ yếu của chất khô, sự đồng hoá CO2 là nhân tố cơ bản quyết định năng suất Cải thiện hiệu quả quang hợp

để đạt được năng suất và sản lượng sinh khối cao là điều mà các nhà khoa học cũng như người dân đang hướng tới và mong đợi

Lá là cơ quan chủ yếu thực hiện chức năng quang hợp của cây Do vậy việc tăng hay giảm diện tích lá có tác động trực tiếp đến hiệu suất quang hợp Trong phạm vi nhất định có mối quan hệ thuận giữa chỉ số diện tích lá với hiệu suất quang hợp Vượt quá giới hạn này, do bị che nên sản lượng chất khô thực tế lại giảm vì quá trình hô hấp có quan hệ tỷ lệ thuận với hệ số diện tích lá [7]

Khan và Akosu (1971) nghiên cứu sự phân phối chất đồng hoá ở lạc bằng phương pháp đồng vị và đưa ra kết luận: trong giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng, Cacbon phóng xạ phần lớn được đưa tới ngọn, lá non và rễ Ngay sau khi tia quả hình thành và phát triển thì sự vận chuyển hợp chất Cacbon từ

lá của mỗi cành đều tập trung vào những quả trên cành đó Từ lá thứ 3, chất đồng hoá chỉ chuyển xuống quả mà không lên ngọn Lá thứ 5 vận chuyển chất đến cả ngọn và quả Hệ số tương quan giữa cường độ vận chuyển về quả và cường độ quang hợp là r = 0,979 (dẫn theo Nguyễn Đình Thi, 2002) [8]

Nghiên cứu của Enyi (1977) thì trong đời sống cây lạc, giai đoạn đầu chất đồng hoá được chia cho lá và thân, các giai đoạn sau phân chia đồng thời vào các cơ quan sinh dưỡng và sinh thực diễn ra cùng một lúc Sự ngừng tăng khối lượng thân sẽ có ý nghĩa góp phần lớn sản phẩm quang hợp được tích luỹ ở những bộ phận có giá trị kinh tế [26]

Theo Trachtrmberg và Mc Cloud (1979), Sastry (1980) thì tuổi của lá có ảnh hưởng đến quang hợp Quang hợp tăng đến khi lá khoảng hai tuần tuổi và sau đó giảm dần cùng với sự già đi của lá Lá có hoạt động sinh lý mạnh là các lá thứ 3, 4, 5 và 6 kể từ đỉnh sinh trưởng xuống (dẫn theo Nguyễn Đình Thi, 2002) [8]

Boote (1980) phát hiện thấy sâu bệnh làm rụng lá là nguyên nhân làm giảm năng suất lạc Khoảng 42% diện tích lá ở tán lá phía trên hấp thu 74% lượng ánh sáng và cố định 63% tổng lượng 14

CO2 của toàn bộ tán lá Khi cắt

bỏ 25% diện tích lá chủ yếu ở nửa tán lá phía trên sẽ giảm lượng CO2 cố định đến 30% và tỷ lệ CO2 trao đổi là 35% [25]

Một quy luật chung cho sự phát triển của bộ lá và các chỉ tiêu sinh lý, sinh hoá khác là phải có một giới hạn tối thích Nghiên cứu của Forestier (1973) cho thấy diện tích lá (LA) và lượng chất khô tăng đều đặn từ khi có lá thứ 3 đến khi hình thành tia củ Chỉ số diện tích lá (LAI) cực đại là 4m2

lá/m2đất, nhưng để đạt năng suất tối đa thì LAI ở giai đoạn lá thứ 14 phải cao hơn 4m2 lá/m2 đất, lượng chất khô của cây cao hơn 500g/m2, chất khô của lá đạt trên 175g/m2 (dẫn theo Nguyễn Đình Thi, 2002) [8]

Theo Janomatli (1979) [23] cuối thời kỳ ra hoa, chỉ số diện tích lá tốt nhất là vào khoảng 4m2

lá/m2 đất

Nitsiporovits (1982) (dẫn theo Nguyễn Đình Thi, 2002) [8] cho rằng chỉ

số diện tích lá đối với những loại cây trồng lấy hạt là LAI = 3 - 4m2

lá/m2 đất Tuy nhiên, theo A.G Patil, M.V Growda và B.N Motagi (1995) thì ở cây lạc,

chỉ số diện tích lá thích hợp nhất cho năng suất thực thu cao nhất là LAI = 3,6

- 4,3 m2 lá/m2 đất Năng suất lạc không bị hạn chế bởi khả năng quang hợp nhưng có thể bị hạn chế bởi diện tích lá thấp và hoạt động kém trong giai đoạn cuối phình to của quả lạc (Cahaner, Ashri - 1974) [25]

Từ những hiểu biết về vai trò của bộ lá trong quang hợp tạo thành năng suất cây lạc, các nhà nghiên cứu đều đã đi đến kết luận: Một trong những tiêu chuẩn quan trọng để lạc đạt năng suất cao là giống có cường độ quang hợp tốt Những đặc trưng cho giống có cường độ quang hợp cao là trọng lượng riêng lá, bề dày lá, mật độ khí khổng, hàm lượng diệp lục (Mekhsi - 1977; Sastry - 1980), vị trí và tuổi các tầng lá, diện tích lá (LA), chỉ số diện tích lá (LAI) (Sastry - 1980, 1981; Trachtemberg và Mc Cloud - 1979) [26]

1.3.1.2 Mối quan hệ giữa nguồn với vật chứa và điều khiển quá trình sinh trưởng, phát triển để cây lạc đạt năng suất cao

Trong thực tế sản xuất, con người vẫn còn nhiều hy vọng nâng cao năng suất lạc lên ở mức lý tưởng bằng cách nâng hợp lý lượng chất khô tạo ra qua con đường quang hợp hay nâng cao khả năng vận chuyển sản phẩm đồng hoá

từ cơ quan quang hợp, thậm chí cả từ cơ quan sinh dưỡng về quả và hạt Điều khiển sự phân bố có hiệu quả các sản phẩm quang hợp theo hướng có lợi cho việc nâng cao năng suất thực thu cho lạc Cho nên nghiên cứu giữa nguồn và vật chứa đã được nhiều nhà khoa học chú ý đến [2]

Trước khi đưa một loại hay một giống cây trồng trong một cơ cấu cây trồng nào đó chúng ta thường quan tâm tới khả năng thích nghi của chúng trong điều kiện khí hậu, đất đai, và cuối cùng là khả năng có năng suất của chúng Năng suất của cây trồng liên quan đến sức chứa và nguồn

Để tăng nguồn các nhà chọn giống đã cải tiến kiểu lá để nâng cao hệ số diện tích lá và nâng cao cường độ quang hợp ở lá, đồng thời giảm chi phí mất mát do hô hấp Giữa sức chứa và nguồn có mối quan hệ chặt, có tác động qua

lại lẫn nhau: khi nguồn lớn sẽ cho sức chứa cao và ngược lại Trong thực tế khó phân biệt được rõ chỉ tiêu đại diện cho sức chứa và chỉ tiêu đại diện cho nguồn Để tạo giống cây trồng có năng suất cao cần tăng đồng thời cả về sức chứa và nguồn

Sự vận chuyển các sản phẩm của quá trình quang hợp, từ những cơ quan đồng hoá Cacbon đến những nơi thực hiện quá trình trao đổi chất là một quá trình quan trọng có ảnh hưởng tới sự di chuyển và phân phối sản phẩm quang hợp Hiệu quả sẽ cao hơn nếu liên kết được với bất cứ một sự phối hợp của các yếu tố hạn chế trong quá trình liên tục từ quang hợp, vận chuyển chất đồng hoá, hệ thống dự trữ Các bộ phận trên cây có sự khác nhau về khả năng

sử dụng chất đồng hoá vì chúng sinh trưởng, phát triển khác nhau

Khan và Akosu (1971), Patte (1974) nghiên cứu sự vận chuyển sản phẩm đồng hoá từ lá đến các bộ phận bằng phương pháp đồng vị phóng xạ 14C đã có những kết luận khá thú vị về vai trò của các tầng lá trong từng thời kỳ, được chúng tôi trình bày ở phần quang hợp và năng suất cây lạc Các kết quả nghiên cứu trên cây lạc nói riêng và cây họ đậu nói chung cho thấy rằng chỉ khoảng 20% tổng lượng chất khô tạo ra từ quang hợp sẽ tích luỹ ở bộ phận kinh tế (D.K Whingam - 1983) (dẫn theo Nguyễn Đình Thi, 2002) [8]

W.D Hanson và D.R West (1982) [29] nghiên cứu ảnh hưởng của việc điều chỉnh nguồn lên sự phân bố chất khô ở thời kỳ trước ra hoa trên các cây đậu lấy hạt cho thấy, khi cắt bỏ bớt một lá chét thì cường độ quang hợp của lá chét còn lại tăng Tuy nhiên hàm lượng tinh bột trong lá giảm xuống Tỷ lệ phân phối chất khô đến các vật chứa so với lá đối chứng hầu như không thay đổi dù nguồn có giảm bớt Như vậy ở đây đã có một cơ chế tự điều chỉnh, duy trì trạng thái cân bằng động giữa vật chứa và nguồn

Năm 1978, Duncan [27] thí nghiệm trên 35 giống lạc thấy phần lớn sự khác nhau về năng suất giữa các giống là do sự phân phối chất đồng hoá giữa

cơ quan sinh dưỡng và cơ quan sinh thực, độ dài và thời kỳ hạt vào chắc, tốc

độ hình thành quả Trong đó, sự phân phối sản phẩm đồng hoá có tác động lớn nhất tới năng suất Khoảng 30 - 65 ngày sau gieo, chất dinh dưỡng chuyển

về thân tăng nhanh vì đó là một nguồn chứa tích cực Thân như là một yếu tố cạnh tranh chính đòi hỏi nhiều sản phẩm quang hợp trong giai đoan sinh trưởng sinh dưỡng và ra hoa ban đầu Quả và hạt ở các cành là vật chứa quan trọng trong thời kỳ sinh trưởng sinh thực sau ra hoa của cành đó

Quá trình vận chuyển sản phẩm quang hợp từ nguồn về vật chứa còn chịu sự chi phối mạnh mẽ của dinh dưỡng và Phytohormon Cuối giai đoạn phát triển quả (quả già) có sự khác nhau rõ rệt giữa tỷ lệ chất đồng hoá tới thân trong các giống Những giống có sự phân chia chất đồng hoá từ lá vào thân ít hơn trong giai đoạn phát triển quả sẽ cho năng suất thực thu cao hơn J.G Grisswell và D.J Hume (1972) [5], nghiên cứu thấy không có trường hợp sản phẩm đồng hoá được vận chuyển đến những lá đã phát triển hoàn chỉnh Tuy vật chứa (quả, hạt) của cành nào thường nhận nguồn vật chứa do cành đó cung cấp, nhưng khi một cành nào đó bị sâu, gãy thì các quả trên cành đó vẫn có thể nhận sản phẩm từ lá các cành khác chuyển đến để lớn lên Quả và hạt là những vật chứa quan trọng trong thời kỳ sau ra hoa W.A Brun và T.L Setter [4] nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình tăng trưởng quả đối với quá trình quang hợp của lá ở một số cây họ đậu đã chỉ ra khả năng ảnh hưởng mạnh mẽ lẫn nhau giữa chúng Tuy nhiên, ở cây lạc nghiên cứu vấn đề này còn có hạn chế do quả lạc nằm trong đất nên khó thực hiện và theo dõi

1.3.1.3 Cơ sở chọn giống lạc năng suất cao trên quan điểm sinh lý, hoá sinh

Theo khuynh hướng chọn giống cổ điển trước đây, người ta thường đánh giá năng suất thông qua các yếu tố cấu thành năng suất như: số quả/cây, số quả chắc/cây, trọng lượng 100 quả, trọng lượng 100 hạt, tỷ lệ nhân/quả, Tuy

nhiên đó chỉ là sản phẩm, là kết quả cuối cùng của nhiều quá trình sinh lý, hoá sinh phức tạp Thực tế, khi dựa vào các chỉ tiêu ưu thế đó đã đưa các nhà chọn giống đi đến thất vọng vì sản lượng thu được không cao Thậm chí có khi còn cho sản lượng thấp hơn trước Bởi vì các yếu tố cấu thành năng suất thường biến động lớn do ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh và có sự bù trừ, triệt tiêu lẫn nhau Ví dụ: số quả/cây lớn thì trọng lượng 100 quả thường thấp, Cho nên, dù có dựa vào một chỉ tiêu nào đó thì cũng khó mà đạt được sản lượng cao vì bị chỉ tiêu khác hạn chế Điều này không chỉ xảy ra riêng ở cây lạc mà hầu như ở tất cả cây lấy hạt thuộc bộ đậu (E.E Hartwig và C.J Edwards - 1970) (dẫn theo Nguyễn Đình Thi, 2002) [8]

Cơ sở chọn giống cây trồng năng suất cao là việc thực hiện có kết quả các nguyên tắc chọn giống trên cơ sở di truyền Phát hiện và sử dụng các gen điều khiển sự hình thành các chỉ tiêu tạo năng suất và thích ứng cao (N.M Trekalin - 1982) (dẫn theo Nguyễn Đình Thi, 2002) [8]

Một trong những điều kiện chính của việc chọn giống năng suất cao là sự cân bằng giữa nguồn và vật chứa, đưa đến việc nâng cao hệ số kinh tế trong thu hoạch Để thiết lập mô hình sinh lý, hoá sinh của cây lạc năng suất cao, đòi hỏi phải có số liệu về những tính trạng sinh học tương quan chặt chẽ với năng suất Tuy nhiên chỉ tiêu sinh lý, hoá sinh không ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất mà lại ảnh hưởng gián tiếp qua các tính trạng khác Hướng mới chọn giống lạc năng suất cao theo chỉ tiêu sinh lý, hoá sinh là việc xác định trị

số thực của các tính trạng làm tăng năng suất

1.3.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

Kết quả nghiên cứu về vấn đề sinh lý và hoá sinh của cây lạc với năng suất và chất lƣợng hạt

Ở Việt Nam đã bắt đầu nghiên cứu một số vấn đề về cây lạc như: Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh cụ thể (nước, phân bón, thời vụ, kỹ thuật trồng và

chăm sóc, ); Chọn tạo giống thích hợp cho từng vùng, từng vụ sản xuất; nghiên cứu, đánh giá, thu thập và bước đầu đi đến sử dụng hiệu quả nguồn gen triển vọng, phát triển trong giai đoạn tới; hệ số sử dụng quang năng, hiệu suất quang hợp và sự hình thành năng suất, [11]

Các nội dung nghiên cứu trên nhằm phục vụ cho việc thâm canh mở rộng diện tích cũng như nâng cao năng suất lạc ở nước ta và đã thu hút được

sự quan tâm của nhiều nhà khoa học có tên tuổi Nhưng cho đến nay, nghiên cứu về đặc điểm sinh lý, hoá sinh ảnh hưởng đến năng suất lạc còn rất nhiều hạn chế, đặc biệt là vùng Hà Tĩnh

Từ những năm 1960s trở về sau, các nghiên cứu về chỉ tiêu sinh lý, hoá sinh và năng suất đã được chú ý, nhờ sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ sinh học, hướng nghiên cứu này không những được cũng cố về cơ sở lý luận

mà còn mở ra nhiều triển vọng mới Thời gian, diện tích lá và hiệu suất quang hợp tuy không liên quan trực tiếp đến năng suất nhưng lại ảnh hưởng đến hàng loạt tính trạng liên quan Nhiều nghiên cứu đang tìm kiếm các mô hình

về sự liên quan giữa các chỉ tiêu sinh lý, hoá sinh của cây họ đậu - trong đó có cây lạc - với năng suất của chúng [9]

Sự sinh trưởng, phát triển của cây lạc thời kỳ sau ra hoa đến hình thành quả, hạt là thời kỳ thân cành phát triển mạnh, đồng thời cũng là thời kỳ diện tích lá phát triển nhanh nhất Diện tích lá đạt cao nhất thường là thời kỳ hình thành quả, hạt (30 - 35 ngày sau khi có hoa), sau đó giảm dần do sự rụng của các lá già Chỉ số diện tích lá lạc đạt cao nhất vào thời kỳ hình thành quả và hạt (Nguyễn Thế Côn, 1981) [12]

Vũ Văn Nhân (1992) khi nghiên cứu ảnh hưởng của các nguyên tố Zn đến sự phát triển và tích luỹ chất khô của lạc, thấy hàm lượng Chlorophyl trong lá ở công thức được phun Zn tăng từ 14,3 - 25,4% so với đối chứng,

tuổi thọ của lá dài hơn, lạc phát triển tốt, trọng lượng cây và năng suất quả cao hơn [20].

Theo Nguyễn Tấn Lê (1992) khi xử lý Mo, B và Na2SO3 đã làm tăng cường độ quang hợp lên 13,0 - 29,8% so với đối chứng Bên cạnh đó, hàm lượng diệp lục, khả năng tích luỹ sinh khối, năng suất, phẩm chất hạt cũng được tăng lên đáng kể [1]

Việc tăng hệ số diện tích lá có lợi cho quang hợp và tích luỹ chất khô, song trên thực tế phải lưu ý đến các điều kiện khác để xác định hệ số diện tích

lá phù hợp

1.4 Nguồn gốc và đặc điểm các giống nghiên cứu

Bảng 1.3 Nguồn gốc và đặc điểm các giống nghiên cứu T

1 L14 Là giống nhập nội Trung Quốc

được Trung tâm Nghiên cứu

và Thực nghiệm Đậu Đỗ - Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam chọn lọc ra

- Cho năng suất cao và có nhiều đặc điểm nông học tốt Giống thuộc dạng hình thấn đứng, tán gọn, chống

đổ tốt, lá màu xanh đậm kháng bệnh khá Quả to, eo nông, vỏ lụa mầu hồng, chịu thâm canh và cho năng suất cao

- Thời gian sinh trưởng:

Nghiên cứu và Phát triển Đậu

đỗ (Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm) chọn lọc ra từ tập đoàn nhập nội từ năm

2001

hình thực vật Spanish, thân đứng, tán gọn, chống đổ tốt,

lá xanh đậm, sinh trưởng khoẻ ra hoa kết quả tập trung, kháng bệnh lá (đốm nâu, đốm đen, gỉ sắt) và kháng héo xanh vi khuẩn khá Quả có gân rõ, vỏ hạt màu hồng L23 là giống chịu thâm canh cao

- Thời gian sinh trưởng:

Vụ Xuân 120 ngày;

Vụ Thu Đông 95 - 110 ngày

3 L26 - Tác giả: Nguyễn Văn Thắng,

Nguyễn Thị Yến, Nguyễn Thị Chinh, Nguyễn Xuân Thu, Trần Đình Long,Nguyễn Xuân Hồng, Nguyễn Xuân Đoan &

Nguyễn Thị Thúy Lương Trung tâm Nghiên cứu & Phát triển Đậu đỗ-Viện Cây lương thực & Cây thực phẩm

- Được chọn ra từ tổ hợp lai giữa giống L08 và TQ6 theo phương pháp phả hệ (theo mục tiêu chất lượng phục vụ xuất

- Thuộc dạng hình thực vật

Spanish, lá dạng hình trứng thuôn dài, màu xanh đậm gân trên quả rõ, mỏ quả trung bình-rõ vỏ lụa màu hồng cánh sen và không bị nứt vỏ hạt

- Thời gian sinh trưởng:

Vụ xuân 120-125 ngày;

Vụ thu đông 95-100 ngày

khẩu)

- Được công nhận cho sản xuất thử theo Quyết định số 233/QĐ-TT-CCN, ngày 14

tháng 7 năm 2010

4 TB25 Giống lạc TB25 do Công ty cổ

phần giống cây trồng Thái Bình chọn tạo, được nhân và chọn lọc theo phương pháp chọn lọc quần thể

- Giống lạc TB25 là giống

lạc mới chịu thâm canh và

có năng suất cao, gốc thân màu tím, lá màu xanh Dạng quả chuỗi, eo quả nông; tỷ

lệ quả 3-4 hạt cao, vỏ quả sáng, vỏ lụa màu trắng hồng, dạng hạt hình trụ

- TB25 chống chịu bệnh gỉ sắt, bệnh thối đen cổ dễ và héo xanh vi khuẩn khá hơn một số giống đang phổ biến hiện nay

- Giống lạc TB25 thuộc nhóm có thời gian sinh trưởng ngắn:

Vụ xuân: 110- 115 ngày

Vụ thu đông: 100- 105 ngày

1.5 Tình hình sản xuất lạc ở Hà Tĩnh

Hà Tĩnh là địa phương nằm ở miền Trung, nắng lắm mưa nhiều, khí hậu khắc nghiệt, rất bất lợi cho quá trình sản xuất nông nghiệp Nên năng suất và

sản lượng cây trồng nói chung và cây lạc nói riêng thường không cao bằng những nơi khác Trong những năm gần đây, năng suất và sản lượng lạc có sự biến động không lớn, thế hiện ở bảng 1.4 [41]

Bảng 1.4 Tình hình sản xuất lạc ở Hà Tĩnh

TT Vụ

Năm

Diện tích (ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lƣợng (tấn)

Chương 2

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nội dung nghiên cứu

- Các đặc điểm sinh lý của cây lạc

- Các đặc điểm hoá sinh của cây lạc

- Mối tương quan giữa đặc điểm sinh lý tới năng suất của cây lạc

- Mối tương quan giữa đặc điểm hoá sinh tới năng suất của cây lạc

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu:

Các đặc điểm sinh lý, hoá sinh của cây lạc ảnh hưởng đến năng suất của chúng

- Vật liệu nghiên cứu:

+ Sử dụng 4 giống lạc: L14, L23, L26, TB25

+ Phân vô cơ, hữu cơ, nilon,

2.2.2 Thời gian nghiên cứu

Các thí nghiệm được tiến hành từ tháng 2 - 7/2010

2.2.3 Địa điểm nghiên cứu

- Thí nghiệm được bố trí nghiên cứu tại xã Thạch Bình - Thành phố Hà Tĩnh - tỉnh Hà Tĩnh

- Quá trình phân tích các chỉ tiêu sinh lý, hoá sinh được tiến hành tại phòng phân tích bộ môn Nông học, Khoa Nông Lâm Ngư, và Trung tâm kiểm định an toàn thực phẩm - môi trường, trường Đại học Vinh

2.2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.2.4.1 Bố trí thí nghiệm

- Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp RCB với 3 lần nhắc lại

- Mỗi công thức ứng với một giống:

CT1 (I): L14 CT 2 (II): L23

CT3 (III): L26 CT5 (IV): TB25

- Diện tích mỗi ô thí nghiệm là: 3 x 5 = 15 m2

- Tổng diện tích: 180m2 (chưa tính dải bảo vệ)

Khoảng cách giữa các ô là 30cm, xung quanh bố trí đai bảo vệ là cây lạc

Sơ đồ bố trí thí nghiệm như sau:

Dãi bảo vệ Trong đó: I, II, III, IV là công thức thí nghiệm

- Chăm sóc sau khi gieo: Tiến hành 2 lần

Lần 1: khi cây có 3-5 lá thật: xới xáo và làm cỏ kết hợp bón thúc lần 1 Lần 2: Thực hiện khi lạc tàn lứa hoa đầu, xới xáo, diệt cỏ dại kết hợp bón thúc lần 2 và vun gốc cho lạc

- Thu hoạch

2.2.4.3 Phương pháp nghiên cứu trên đồng ruộng

* Xác định thời gian sinh trưởng (ngày)

Theo dõi và quan sát sự sinh trưởng, phát triển của các giống lạc trên đồng ruộng để xác định thời gian sinh trưởng của cây ở các thời kỳ Mỗi thời

kỳ được xác định như sau:

- Thời gian từ gieo hạt đến bắt đầu nở hoa: 10% tổng số cây/ô có hoa;

- Thời gian từ gieo hạt đến ra hoa rộ: 80% tổng số cây/ô có hoa;

- Thời gian từ gieo hạt đến quả vào chắc: 10% tổng số cây/ô có quả già;

- Thời gian từ gieo đến thu hoạch: Nhổ 5 cây lấy số quả tính tỷ lệ quả kinh tế (quả già + quả bánh tẻ)/tổng số 5 cây Khi tỷ lệ quả kinh tế đạt 85% tổng số quả là lạc đúng độ chín cần thu hoạch

- Tổng thời gian sinh trưởng: là tổng số ngày tính từ ngày gieo hạt đến ngày thu hoạch

* Theo dõi chiều cao thân chính qua các thời kỳ (cm)

Chiều cao thân chính được đo ở các thời kỳ sau:

- Bắt đầu ra hoa

- Ra hoa rộ

- Quả vào chắc

- Trước thu hoạch 10 ngày

Mỗi công thức theo dõi 10 cây ngẫu nhiên (đo từ mắt 2 lá mầm đến đỉnh sinh trưởng)

Phương pháp: Đo bằng thước

* Theo dõi động thái phân cành cấp 1, cành cấp 2 qua các thời kỳ

Theo dõi chỉ tiêu này qua các thời kỳ sau:

- Bắt đầu ra hoa

- Ra hoa rộ

- Quả vào chắc

- Trước thu hoạch 10 ngày

Phương pháp: Đếm số cành cấp 1, cấp 2 qua các thời kỳ trên

2.2.4.4 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

- Các chỉ tiêu sinh lý:

+ Bắt đầu ra hoa

+ Ra hoa rộ

+ Quả vào chắc

+ Trước thu hoạch 10 ngày

- Các chỉ tiêu hóa sinh: được phân tích ở 5 thời kỳ:

+ Quả già thu hoạch

- Bộ phận dùng để phân tích các chỉ tiêu: Thân, lá, quả (non, trung bình, già thu hoạch)

a Các chỉ tiêu sinh lý

* Xác định diện tích lá (LA: dm 2 /cây)

- Cách lấy mẫu: Mỗi giống nhổ ngẫu nhiên 5 cây/ô thí nghiệm của mỗi lần nhắc lại

- Phương pháp xác định: Sử dụng máy đo diện tích lá CI-202

Sau khi lấy mẫu về để ráo nước và tách toàn bộ lá ra khỏi thân rồi lần lượt đặt lá lên máy đo diện tích lá để xác định diện tích lá, nhắc lại 3 lần

* Chỉ số diện tích lá (LAI: m 2

lá/m 2 đất)

Chỉ số diện tích lá được xác định theo công thức sau:

Công thức tính: LAI = Số cây/m2

x Diện tích lá/cây (m2)

* Thời gian diện tích lá (dm 2 lá/cây x số ngày)

Thời gian diện tích lá được xác định theo công thức sau:

A1 + A2 LAD = - x T

2 Trong đó: A1, A2 là diện tích lá của một cây được xác định ở lần thu mẫu thứ nhất và lần thu mẫu thứ hai (dm2

- Chọn 5 cây trên một ô thí nghiệm với 3 lần nhắc lại

- Phương pháp xác định: sử dụng phương pháp sấy khô đến trọng lượng không đổi

Cây mẫu sau khi ngắt riêng phần lá để đo diện tích lá cho toàn bộ cây được

rửa sạch sau khi nhổ, cắt nhỏ cả rể đem cân, cho vào túi đựng mẫu riêng biệt cho

mỗi cây (túi đựng mẫu làm bằng giấy xi măng hoặc giấy báo có tác dụng hút ẩm

để tránh hút ẩm trở lại sau khi sấy khô) Các túi đựng mẫu này được đánh dấu để

phân biệt nhau, sau đó xếp các túi mẫu vào tủ sấy Lúc đầu đặt nhiệt độ tủ lên

đến 1050C trong khoảng 15 phút để diệt men Sau đó mở tủ sấy, hạ nhiệt độ

xuống 600C, đóng cửa tủ sấy và sấy đến khi trọng lượng không đổi, đem cân và

xác định được trọng lượng chất khô của mỗi cây mẫu (g/cây)

* Xác định hiệu suất quang hợp

Tính theo công thức của Brigơ (1929), Bagiesv (1953) và Nisiprovits (1956)

1/2 x (S1 + S2) x T Trong đó:

- W1,, W2 là trọng lượng khô tuyệt đối bình quân của một cây ở định kỳ

lấy mẫu ở lần thứ nhất và lần thứ hai

- S1, S2 là diện tích lá tướng ứng với W1, W2

- T là số ngày giữa 2 lần lấy mẫu

* Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất

- Các yếu tố cấu thành năng suất: mỗi công thức thí nghiệm lấy 10 cây

+ Số quả chắc: đếm số quả chắc trên cây

+ Số quả lép: đếm số quả lép trên cây

+ P100 quả: cân khối lượng 100 quả khô

+ P100 hạt: cân khối lượng 100 hạt khô

+ Tỷ lệ nhân/quả:

Lấy ngẫu nhiên 100 quả từng lần nhắc lại của mỗi ô thí nghiệm Tiến

hành cân trọng lượng 100 quả đó (1), sau đó bóc 100 quả rồi lấy hạt của 100

quả đem cân ta được trọng lượng của hạt (2) Khi đó ta tính tỷ lệ nhân trên quả theo công thức:

(2)

Tỷ lệ nhân/quả (%) = -x 100 (1)

* Năng suất

Toàn bộ quả của mỗi giống lạc sau khi chín được thu hoạch về, phơi khô riêng biệt, tránh không để lẫn lộn

- Năng suất cá thể: cân khối lượng quả chắc, khô của 10 cây lấy trung bình

- Năng suất lý thuyết:

NSLT (tạ/ha) = Năng suất cá thể x số cây/m2

x 10.000

- Năng suất thực thu: là năng suất quả chắc thực tế thu được trên đồng ruộng, bỏ qua quả lép và quả non, phơi khô kỹ (cân khối lượng toàn bộ các cây/ô kể cả quả của 10 cây mẫu) và tính bằng công thức sau:

Năng suất/ô thí nghiệm Năng suất thực thu (tạ/ha) = - x 10.000 m2

20 - 30 %, hướng dương 30 - 50%, lạc 50%, )

Phương pháp thông thường để xác định chất béo trong thực vật là phương pháp chiết bằng ete hoặc benzen bằng thiết bị Soxlet, có 2 cách xác định:

- Tính sự chênh lệch khối lượng mẫu trước và sau khi chiết hết chất béo

- Cân khối lượng chất béo chiết được sau khi đã cân hết dung môi

- Nghiền nhỏ và sấy khô mẫu

- Cân chính xác khối lượng mẫu (1 - 3g với mẫu giàu chất béo, 3 - 7g với mẫu trung bình và 10g với mẫu nghèo chất béo)

- Đồng thời tiến hành mẫu xác định độ ẩm

- Gói mẫu bằng giấy lọc thành gói hình trụ (giấy lọc được cân khối lượng trước nếu xác định theo khối lượng mẫu sau khi chiết)

- Cho túi đựng mẫu vào bộ phận chiết của Soxlet

- Cho dung môi vào bộ phận chiết cho dung môi tràn qua xi phông vào bình hứng (bình cất)

- Lắp ống sinh hàn vào trên bộ phận chiết

- Đặt Soxlet vào bình cách thuỷ và cho chảy nước sinh hàn

- Đun cách thuỷ ở t0 = 40 - 500C Khi sôi hơi ete se ngưng và ngập mẫu chiết chất béo và chảy xuống bình hứng Quá trình xảy ra liên tục cho đến khi chiết hết chất béo

- Thời gian chiết khoảng 4 - 6h với mẫu ít chất béo và 6 -8 h đối với mẫu giàu chất béo

- Lấy mẫu và sấy khô ở nhiệt độ 1050C cho đến khi khối lượng không thay đổi Để nguội trong bình hút ẩm Cân khối lượng túi và mẫu khô sau khi sấy

5 Tính kết quả:

% chất béo = (B - C) 100

B - A Trong đó : A - khối lượng chất giấy lọc (g)

B - khối lượng bao + mẫu trước khi chiết (g)

C - Khối lượng bao + mẫu sau khi chiết (g)

* Xác định Nitơ Protein trong thực vật

1 Nguyên lý

Thành phần Nitơ thực vật bao gồm Nitơ protein và Nitơ khoáng, Nitơ ở thể protein có đặc tính không hoà tan trong nước nóng Nhờ đặc tính này mà người ta loại Nitơ khoáng ra khỏi mẫu nghiên cứu bằng nước nóng Sau đó một phần Nitơ protein thể amino axit hoà tan được tái kết tủa lại bằng kim loại nặng

Kết tủa protein được rửa kỷ sấy khô và được công phá bằng phương pháp sau:

- Cân chính xác và cẩn thận bằng cân phân tích 0,5 - 1g đất đã được nghiền mịn qua rây 0,20mm có chứa khoảng 1mg Nitơ cho vào bình công phá

có dung tích 50ml làm ẩm bằng 1ml nước và để khoảng 30phút Sau đó cho vào 1 - 2g hỗn hợp xúc tác và thêm 5 - 10ml H2SO4 đậm đặc

- Cẩn thận đun nhẹ trên bếp công phá cho đến khi thấy sủi bọt Sau đó tăng nhiệt và duy trì nhiệt cho đến công phá hoàn toàn biểu hiện hết màu đen của cacbon Đun sôi cẩn thận để công phá khoảng 2 - 3h Tuyệt đối không được để sôi bắn dung dịch ra ngoài hoặc để cạn hết axit Ít nhất cũng còn dư lại khoảng 1ml axit

- Sau khi công phá xong để nguội và cho vào bình công phá khoảng 20ml nước lắc đều và để yên cho lắng cặn Gạn nước trong qua bình định mức 100ml, rửa 2 - 3 lần cặn bằng nước cất và gạn dồn vào bình định mức Thêm

nước đến vạch định mức (có thể có một ít cặn sang bình định mức cũng không ảnh hưởng gì)

2 Dụng cụ

- Cân phân tích độ chính xác 0,2 mg

- Bình Semi - micro kjendhal dung tích 100ml và bếp công phá mẫu

- Bộ cất NH3 Semi - micro kjendhal

- Semi - micro buret (có số đo đến 0,02ml)

- Semi - micro pipet (có số đo chính xác đến 0,02ml)

3 Thuốc thử

- H2SO4 đậm đặc (d = 1,84)

- Hỗn hợp xúc tác: Nghiền nhỏ và trộn kỹ theo tỷ lệ ( 50 : 10 : 1W/W) K2SO4, CuSO4.5 H2O và Se

- Hỗn hợp axit Sunfosalisilic và axit sunfuric: hoà tan 25g axit Salicylic trong 1lít H2SO4 đặc (d = 1,84)

- Natrithio sunfat pentahydrat Na2S2O3.5H2O

- CuSO4 6%: Cần 60g CuSO4.5H2O hoà tan trong 1lít nước cất

- NaOH 1,25%: Cần 12,5g NaOH hoà tan trong 1lít nước cất

4 Thủ tục tiến hành

4.1 Tách Nitơ khoáng và tái kết tủa protein

- Cân 0,5 - 1g mẫu thực vật (tuỳ thuộc hàm lượng protein dự kiến có trong mẫu phân tích) cho vào cốc thuỷ tinh có mỏ 250ml

- Thêm 50ml nước nóng và đun sôi (chú ý : khi phân tích mẩu giàu hàm lượng và có nhiều bọt, không nên đun ở nhiệt độ cao Trường hợp này chỉ dùng nước nóng 40 - 500C đặt ở bình cách thuỷ 10 phút)

- Đổ nhanh cùng một lúc 25ml dung dịch CuSO4 và 25ml dung dịch NaOH

- Dùng đũa khuấy nhiều lần

- Để yên 2 - 3h, sau đó tiến hành lọc rửa kết tủa

- Rửa gạn nước nóng kết tủa 2 - 3 lần và chuyển sang giấy lọc không tro

- Chuyển kết tủa sang giấy lọc và tiếp tục rửa nhiều lần cho đến khi dung dịch lọc không còn phản ứng với SO4-

bằng thuốc thử BaCl2

- Làm khô kết tủa

4.2 Công phá mẫu

- Chuyển kết tủa sang bình kjendhal 100ml

- Thêm axit Sunfuric đặc 10 - 15ml (d = 1,84)

- Thêm xúc tác hỗn hợp 1 - 1,5g

- Tiếp tục các bước như phương pháp công phá mẫu đã được nêu ở trên 4.3 Cất NH3

- Mẫu công phá sau khi hoàn thành, làm nguội, lên thể tích 100ml, trộn đều

- Lấy từ 10 - 25ml dung dịch đưa vào bình cất NH3

- Tiến hành cất NH3 bằng phương pháp sau:

+ Lấy từ 10 - 25ml dung dịch đã công phá vào bình kjendhal

+ Chuẩn bị bình hứng tam giác 100ml trong chứa 10ml dung dịch H3BO3 với chỉ thị hỗn hợp

+ Lắp bình kjendhal vào bộ phận sinh nhiệt và làm lạnh

+ Cho từ từ NaOH (40%) đến khi dung dịch cất chuyển màu với 1 - 2 giọt phenolptalein

+ Dùng bếp điện đun trực tiếp bình kjendhal hoặc dùng bình sinh hơi sục bình kjendhal này

+ Lượng NH3 thoát ra qua ống làm lạnh và bình hứng Việc cất đạm kết thúc khi thử một vài giọt thoát ra không còn phản ứng với dung dịch Nessle (khoảng 20 phút 1 mẫu với macro và 10 phút với micro kjendhal)

4.4 Tính toán

% = (A - B) N 0,014 x 100

S

Trong đó: A là số ml axit chuẩn độ mẫu

B là số ml axit chuẩn độ mẫu trắng

N là nồng độ đương lượng của axit tiêu chuẩn

S là khối lượng mẫu ứng với mẫu cất NH3(g)

Hàm lượng Protein được tính bằng công thức sau:

- Dung dịch CuSO4 4%: 40g CuSO4.5H2O hoà tan trong 1 lít nước cất

- Dung dịch muối Xeinhet: 200g KNaC4H4O6.4H2O, 150g NaOH trong 1 lít nước cất

- Dung dịch KMnO4 0,1N: cân 3,116g KMnO4 hòa tan trong 1lít nước cất (xác định nồng độ chính xác bằng dung dịch chuẩn H2C2O4)

- Dung dịch Fe2(SO4)3: 50g Fe2(SO4)3 + 200g H2SO4 đậm đặc, lên thể

tích đến 1lít

2 Các bước tiến hành

Bước 1:

- Mẫu cây Lạc tươi đem rửa sạch, để ráo, thái nhỏ, trộn đều các phần

thân, lá và gốc (Giai đoạn thu hoạch chỉ làm phần củ và gốc)

- Cân khoảng 100 – 200g mẫu tươi, đem phơi khô hoặc sấy ở nhiệt độ

400C– 500C, sấy lên 1050C đến khối lượng không đổi

- Cân lại mẫu khô, tính độ ẩm của mẫu (Ghi % độ ẩm để sau này tính toán hàm lượng theo mẫu tươi)

- Mẫu khô đem nghiền nhỏ, cho qua rây đường kính 1mm

- Cân 5-10g mẫu khô, cho nước cất nóng với tỷ lệ mẫu : nước= 1: 20

- Đun nóng cách thủy ở 800C 30 phút

- Để nguội, lọc

- Tách lần thứ 2 với thời gian đun cách thủy 15 phút

- Dung dịch lọc chứa đường hòa tan được xác định thể tích và xác định đường khử

Bước 2:

- Tùy theo hàm lượng đường mà hút dịch lọc từ 10-20ml cho vào cốc thủy tinh chịu nhiệt thể tích 150 ml

- Cho thêm vào đó 20ml dung dịch CuSO4 và 20ml dung dịch muối Xeinhet

- Lắc nhẹ và đun sôi 3 phút ở bếp điện có lót lưới amiăng (có thể đặt vào bình nước sôi 2-3 phút)

- Lấy ra lắc nhẹ và để yên 1-2 phút để kết tủa đỏ xuất hiện (nếu không thấy kết tủa xuất hiện cần hút tăng dịch lọc)

- Lọc gạn kết tủa nhiều lần bằng nước nóng sau đó chuyển kết tủa sang bình lọc chân không với phần lọc xốp

- Rửa tiếp bằng nước nóng nhiều lần đến khi hết phản ứng với ion SO4(bằng thuốc thử BaCl2)

2 Hòa tan kết tủa bằng sunphat sắt khoảng 202 30ml dung dịch Dung dịch xuất hiện màu xanh da trời, lại lọc qua giấy lọc chảy nhanh

- Làm nóng dung dịch lọc và chuẩn độ bằng dung dịch chuẩn KMnO4 0,1N đến khi xuấn hiện màu hồng nhạt

3 Cách tính kết quả

A là số ml KMnO4 0,1N tiêu tốn khi chuẩn độ Tra bảng Bertrand ta sẽ được

số lượng đường tương ứng Sau đó tính theo % từ lượng cân và tỷ lệ pha loãng

2.3 Phương pháp xử lý số liệu

Xử lý bằng phần mềm: Excel và Statistix 4.0

2.4 Thiết bị, vật tư nghiên cứu

- Đất đai, phân bón, giống nghiên cứu

- Các hoá chất và thiết bị cần thiết cho nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

- Các dụng cụ như que đánh dấu, cọc cắm biển công thức, cho nghiên cứu ngoài đồng ruộng

Chương 3

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đặc điểm sinh trưởng của cây lạc

3.1.1 Thời gian sinh trưởng qua từng thời kỳ phát triển

Thời gian sinh trưởng là đặc tính của giống nhưng cũng bị biến động theo mùa vụ và các yếu tố kỹ thuật tác động Trong đời sống của thực vật nói chung và cây lạc nói riêng trải qua 2 thời kỳ sinh trưởng là sinh trưởng sinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực Thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng là thời kỳ tạo

ra bộ thân lá cho cây, đây là thời kỳ kiến thiết cơ bản của cây lạc; còn thời kỳ sinh trưởng sinh thực là thời kỳ tạo ra các bộ phận sinh sản cho cây (hoa, quả, hạt), thời kỳ này ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất cá thể và năng suất sinh học, cũng như năng suất kinh tế của cây lạc Chính vì vậy, nghiên cứu về thời gian sinh trưởng của các giống lạc có ý nghĩa trong việc xác định thời vụ trồng lạc thích hợp với từng vùng địa phương, từ đó bố trí các giống lạc phù hợp với cơ cấu cây trồng để mang lại năng suất, hiệu quả kinh tế cao

Bảng 3.1 Thời gian hoàn thành một số giai đoạn sinh trưởng,

phát triển của cây lạc

Qua bảng 3.1, nhận thấy rằng các giống lạc sinh trưởng và phát triển

bình thường trong điều kiện như nhau cả về khí hậu, thời tiết và quy trình kỹ

thuật chăm sóc Các giống lạc sinh trưởng và phát triển khoẻ mạnh, thể hiện đầy đủ mọi hình thái và đặc tính của giống

Giữa các thời kỳ có sự khác nhau giữa các giống lạc về thời gian sinh trưởng

Ở thời gian bắt đầu ra hoa, thời gian sinh trưởng của 4 giống nghiên cứu dao động từ 31 - 36 ngày; giống có thời gian sinh trưởng ngắn nhất là TB25 với 31 ngày, giống có thời gian sinh trưởng dài nhất là L14 với 36 ngày Còn

2 giống L23 và L26 có thời gian sinh trưởng lần lượt là 35 và 34 ngày

Đến thời kỳ ra hoa rộ, tuy vẫn có sự khác nhau về thời gian sinh trưởng giữa các giống nhưng không nhiều, dao động từ 35 - 41 ngày, trong đó có 3 giống gần tương đương nhau là L14, L23 và L26 lần lượt là 41, 40, 39 ngày; giống có thời gian sinh trưởng ngắn nhất là TB25 với 35 ngày

Ở thời kỳ quả vào chắc, sự khác nhau giữa các giống khá rõ rệt, dao động từ 97 - 104 ngày, trong đó giống có thời gian sinh trưởng dài nhất là L14, giống có thời gian sinh trưởng ngắn nhất là TB25 là 97 ngày, còn 2 giống ở mức trung bình là L23 và L26 với 102 ngày và 98 ngày

Tổng thời gian sinh trưởng của các nhóm cũng vì thế mà có sự khác nhau ở các giống lạc khác nhau Thời gian sinh trưởng của giống L14 là dài nhất với 128 ngày, ngắn nhất là TB25 với 117 ngày, còn 2 giống L23 và L26 lần lượt là 126 ngày và 121 ngày

Mặc dù có sự khác nhau về TGST ở các thời kỳ sinh trưởng, phát triển của các giống lạc nhưng nhìn chung chúng đều sinh trưởng, phát triển bình thường trong điều kiện nghiên cứu Sự khác nhau này chủ yếu là do đặc tính

di truyền của giống quy định

Điều đó được thể hiện qua biểu đồ 3.1

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Biểu đồ 3.1 Thời gian hoàn thành một số giai đoạn sinh trưởng

phát triển của cây lạc

3.1.2 Chiều cao cây qua các thời kỳ

Chiều cao cây là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của cây lạc và ảnh hưởng đến năng suất của các giống lạc Chiều cao cây sinh trưởng tốt sẽ tạo tiền đề cho các bộ phận khác của cây cũng sinh trưởng và phát triển tốt, từ đó tạo tiền đề để đạt năng suất cao Chiều cao cây của các giống lạc nghiên cứu được thể hiện ở bảng 3.2

Bảng 3.2 Chiều cao cây qua các thời kỳ phát triển