Điều tra các giống lạc trồng hiện nay ở nghệ an và ảnh hưởng của nguyên tố vi lượng, vi khuẩn lam đến một số chỉ tiêu của cây lạc luận văn thạc sĩ sinh học

ảnh hởng của nguyên tố vi lợng lên sự nảy mầm, sinh trởng, phát triển, năng suất cây lạc...25... Đặc biệt là vi tảo, vi sinh vật vàcác sản phẩm từ chúng đã đợc ứng dụng trên trên các đối

trờng đại học vinh

Nguyễn Thị Nga

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC CHUYấN NGÀNH THỰC VẬT HỌC

Vinh - 2011

trờng đại học vinh

đến các thầy cô giáo trong chuyên ngành thực vật đã đóng góp ý kiến để đề tàicủa tôi đợc hoàn thiện hơn Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, cán bộthuộc phòng Tảo học, phòng Sinh lý – Hoá sinh đã tạo điều kiện để tôi tiếnhành các thí nghiệm trong đề tài.

Tôi xin đợc gửi lời cảm ơn đến anh Hải (phòng Trồng trọt – Sở Nôngnghiệp và phát triển nông thôn Nghệ An) đã cung cấp các số liệu liên quan

đến đề tài, gia đình bác Lê Thị Nga – Nghi Hải (Thị xã Cửa Lò) đã tạo điềukiện để tôi tiến hành các thí nghiệm trên đồng ruộng

Xin cảm ơn bạn bè, ngời thân đã luôn ở bên động viên, giúp đỡ tôithực hiện đề tài

Trong quá trình nghiên cứu đề tài không tránh khỏi những sai sót, tôirất mong sẽ nhận đợc sự quan tâm, đóng góp ý kiến của các thầy cô, các anhchị và các bạn !

Xin chân thành cảm ơn !

Học viên thực hiện

Nguyễn Thị Nga

Danh mục các từ viết tắt

%SS : So sánh với đối chứngCĐHH : Cờng độ hô hấp

CĐQH : Cờng độ quang hợpCT1 : Công thức 1

CT2 : Công thức 2

DLTS : Diệp lục tổng số HLDL : Hàm lợng diệp lục

NM : Nảy mầm

TB : Trung bình

VKL : Vi khuẩn lam

danh Mục bảng số liệu

Trang Bảng 1.1 Hàm lợng B ở mô lá của các cây khác nhau 24

Bảng 2.1 Thành phần môi trờng BG11 27

Bảng3.1 Diện tích, năng suất, sản lợng lạc từ 2001 đến 2009 31

Bảng 3.2 Kết quả sản xuất lạc năm 2006 của các huyện, thành, thị 32

Bảng 3.3 Kết quả sản xuất lạc năm 2007 của các huyện, thành, thị 33

Bảng 3.4 Kết quả sản xuất lạc năm 2008 của các huyện, thành, thị 34

Bảng 3.5 Sinh khối VKL sau 15, 30, 45 ngày nuôi 42

Bảng 3.6 Tỷ lệ nảy mầm của lạc sau 24 giờ, 48 giờ, 72 giờ 44

Bảng 3.7 Chiều dài thân mầm 47

Bảng 3.8 Đờng kính thân mầm 48

Bảng 3.9 Chiều dài rễ mầm 49

Bảng 3.10 Đờng kính rễ mầm 50

Bảng 3.11 Cờng độ hô hấp của mầm lạc (mg CO2/g nguyên liệu /h) 51

Bảng 3.12 Hoạt độ enzym Catalase ở hạt nảy mầm 54

Bảng 3.13 ảnh hởng của vi lợng, VKL đến chiều cao cây ở các giai đoạn 55

Bảng 3.14 Hàm lợng diệp lục tổng số trong lá 57

Bảng 3.15 ảnh hởng đến cờng độ quang hợp 58

Bảng 3.16 Số cành, chiều dài cành cấp 1 59

Bảng 3.17 Số cành, chiều dài cành cấp 2 60

Bảng 3.18 ảnh hởng đến sự ra hoa 61

Bảng 3.19 ảnh hởng đến năng suất 62

Bảng 3.20 Hàm lợng dầu trong hạt lạc 63

danh mục bảng biểu

Trang

Biểu đồ 3.1 Sinh khối vi khuẩn lam sau 15 ngày, 30 ngày, 45 ngày 42

Biểu đồ 3.2 Tỷ lệ nảy mầm sau 24 giờ 45

Biểu đồ 3.3 Tỷ lệ nảy mầm sau 48 giờ 45

Biểu đồ 3.4 Tỷ lệ nảy mầm sau 72 giờ 46

Biểu đồ 3.5 Cờng độ hô hấp của mầm lạc sau 24h 52

Biểu đồ 3.6 Cờng độ hô hấp của mầm lạc sau 48h 52

Biểu đồ 3.7 Cờng độ hô hấp của mầm lạc sau 72h 53

mục lục

Trang

Lời cảm ơn i

Danh mục các chữ viết tắT ii

Danh lục bảng số liệu iii

Danh lục biểu đồ iv

mở đầu 1

Chơng 1 Tổng quan tài liệu 3

1.1 Tình hình nghiên cứu, sản xuất lạc trên thế giới và ở Việt Nam 3

1.1.1 Tình hình nghiên cứu, sản xuất lạc trên thế giới 3

1.1.1.1 Nguồn gốc cây lạc 3

1.1.1.2 Giá trị của cây lạc 5

1.1.1.3 Tình hình sản xuất lạc trên thế giới 7

1.1.2 Tình hình nghiên cứu và sản xuất lạc ở Việt Nam 8

1.1.2.1 Tình hình nghiên cứu, sản xuất lạc ở Việt Nam 8

1.1.2.2 Tình hình nghiên cứu, sản xuất lạc tại địa phơng 13

1.1.3 Sinh trởng, phát triển và sinh thái học của cây lạc 13

1.1.3.1 Sinh trởng và phát triển của cây lạc 13

1.1.3.2 Một số yếu tố sinh thái đối với cây lạc 16

1.2 Vai trò của vi khuẩn lam đối với cây trồng 18

1.2.1 Sơ lợc về vi khuẩn lam 18

1.2.2 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng VKL trên thế giới và ở Việt Nam 19

1.3 Vai trò của nguyên tố vi lợng đối với cây trồng 22

1.3.1 Vai trò của nguyên tố vi lợng 22

1.3.2 Vai trò của Bo và molipden đến sinh trởng, phát triển cây trồng .23

1.3.2.1 Molipden 23

1.3.2.2 Bo 23

Chơng 2 Đối tợng, nội dung và phơng pháp nghiên cứu 25

2.1 Đối tợng nghiên cứu 25

2.2 Nội dung nghiên cứu 25

2.2.1 Điều tra đặc điểm sinh học của các giống lạc đang đợc gieo trồng ở Nghệ An 25

2.2.2 ảnh hởng của nguyên tố vi lợng lên sự nảy mầm, sinh trởng, phát triển, năng suất cây lạc 25

2.2.3 ảnh hởng của VKL lên sự nảy mầm, sinh trởng, phát triển, năng

suất cây lạc 26

2.3 Phơng pháp nghiên cứu 26

2.3.1 Phơng pháp điều tra đa dạng 27

2.3.2 Nuôi cấy vi khuẩn lam thu sinh khối 27

2.3.3 Phơng pháp bố trí thí nghiệm 28

2.3.4 Phơng pháp phân tích các chỉ tiêu theo dõi 29

2.3.5 Phơng pháp sử lý số liệu 30

Chơng 3 Kết quả nghiên cứu 31

3.1 Kết quả điều tra các giống lạc đang trồng hiện nay ở Nghệ An .31

3.1.1 Diện tích, năng suất, sản lợng lạc ở Nghệ An 31

3.1.2 Các giống lạc trồng ở Nghệ An 35

3.1.2.1 Giống Sen Nghệ An 35

3.1.2.2 Giống V79 35

3.1.2.3 Giống LO2 36

3.1.2.4 Giống LVT 7

3.1.2.5 Giống lạc Sen lai 75/23 38

3.1.2.6 Giống lạc L1 39

3.1.2.7 Giống lạc L18 39

3.1.2.8 Giống L20 39

3.1.2.9 Giống lạc không mấu 40

3.1.2.10 Giống Trạm Dầu 41

3.1.2.11 Giống lạc L08 41

3.2 Kết quả theo dõi sinh khối vi khuẩn lam sau 15 ngày, 30 ngày, 45 ngày 42

3.3 ảnh hởng của VKL và nguyên tố vi lợng đến nảy mầm, sinh tr-ởng, phát triển và năng suất cây lạc 43

3.3.1 ảnh hởng đến sự nảy mầm 43

3.3.1.1 Tỷ lệ nảy mầm 44

3.3.1.2 ảnh hởng đến chiều dài mầm, đờng kính mầm, chiều dài rễ mầm và đờng kính rễ mầm 47

3.3.1.3 Cờng độ hô hấp 51

3.3.1.4 Hoạt độ enzym Catalase 54

3.3.2 ảnh hởng đến sự sinh trởng 55

3.3.2.1 Chiều cao cây 55

3.3.2.2 Hàm lợng diệp lục trong lá 56

3.3.2.3 Cờng độ quang hợp 58

3.3.2.4 Số cành và chiều dài cành 59

3.3.3 ảnh hởng đến sự ra hoa 61

3.3.4 ảnh hởng đến năng suất 62

3.3.5 ảnh hởng đến hàm lợng dầu 63

Kết luận 65

Tài liệu tham khảo 67

và cho năng suất cao đang là vấn đề cấp thiết cần đợc giải quyết

Mặt khác, cùng với sự phát triển không ngừng của xã hội, ngành nôngnghiệp cũng đã có những thay đổi rất đáng kể Nhiều máy móc tiên tiến,công nghệ trồng trọt, giống mới ra đời, đã đáp ứng kịp với những nhu cầungày càng cao Việt Nam là nớc nông nghiệp nên phân bón và giống có thểxem là hai yếu tố có tính quyết định đến năng suất và chất lợng sản phẩmnông nghiệp Nhiều nơi do sử dụng quá mức cần thiết các loại phân bón vàthuốc trừ sâu hoá học nhằm tăng năng suất cây trồng đã kéo theo rất nhiều hệquả nhiêm trọng về vấn đề vệ sinh thực phẩm, môi trờng, chất lợng đất, nớc

Vì vậy, trong những năm gần đây, hớng nghiên cứu sử dụng các chếphẩm sinh học để thay thế một phần phân bón và các loại thuốc trừ sâu hóahọc đang đợc các nhà khoa học quan tâm Đặc biệt là vi tảo, vi sinh vật vàcác sản phẩm từ chúng đã đợc ứng dụng trên trên các đối tợng nh lúa, ngô,mía, đậu tơng [45], [46]

Để tiếp tục theo hớng nghiên cứu trên, chúng tôi tiến hành đề tài

Điều tra các giống lạc trồng hiện nay ở Nghệ An và ảnh h

“Điều tra các giống lạc trồng hiện nay ở Nghệ An và ảnh h ởng của nguyên tố vi lợng, vi khuẩn lam đến một số chỉ tiêu của cây lạc”

Mục tiêu của đề tài: Trên cơ sở điều tra đặc điểm sinh học của các

giống lạc đang đợc trồng ở Nghệ An, chọn ra giống lạc u thế, đợc gieo trồng

phổ biến nhất và nghiên cứu ảnh hởng của nguyên tố vi lợng, vi khuẩn lam

đến sự sinh trởng, phát triển, năng suất cây lạc

Chơng 1 Tổng quan tài liệu

1.1 Tình hình nghiên cứu, sản xuất lạc trên thế giới và ở Việt Nam 1.1.1 Tình hình nghiên cứu, sản xuất lạc trên thế giới

1.1.1.1 Nguồn gốc cây lạc

Lạc (Arachis hypogae L) là cây công nghiệp quý và quan trọng ở nớc

ta, đợc trồng rộng khắp từ bắc vào nam, với nhiều tên gọi khác nhau: lạc, đậuphộng, đỗ lạc [47], [54] Tuy nhiên, lạc không phải là cây nguyên sản ở ViệtNam Trong một thời gian dài, các nhà khoa học phân vân về nguồn gốc câylạc Nhiều tác giả trong thế kỷ XIX đa ra giả thuyết về nguồn gốc châu Phicủa cây này Nhiều bằng chứng khảo cổ, th tịch, dân tộc học, văn hoá dângian đều khẳng định châu á cổ đại cha biết đến cây lạc Trong khi đó, một

số tác giả Hy Lạp cổ, đặc biệt là Theophraste và Pline đã dùng các từ Hy Lạparakos và La tinh arachidra để gọi một cây thuộc bộ Đậu, có bộ phận ở dới

đất ăn đợc và thời đó đợc trồng ở Ai Cập và một số nơi thuộc Địa Trung Hải.

Đến giữa những năm 30 của thế kỷ XX, ngời ta mới khẳng định cây ở trênkhông phải là cây lạc

Vào khoảng năm 1875, trong những ngôi mộ cổ trớc thời Colomb ởAncon, Pachacamae và nhiều nơi khác thuộc Peru, Squier E G đã tìm thấynhững hạt và củ giống với hạt và củ lạc đang trồng lúc đó ở Peru Trong nghệthuật cổ Inca có thấy những trang trí hoa văn hình cây lạc Vào năm 1535,lần đầu tiên Oviedo và De Valdes nói đến cây lạc trong lịch sử đại cơng về

ấn Độ, sau đó vào năm 1567 đợc Schmidel và Ulrich nói trong tờ trình vềchuyến thám hiểm Braxin Năm 1569 trong cuốn “Điều tra các giống lạc trồng hiện nay ở Nghệ An và ảnh hLas cosas que se traennuestra Indias occcidentales” Nicolas Monardes đã chú ý đến cách kết quả

độc đáo của cây này Năm 1648, Margraff G trong cuốn “Điều tra các giống lạc trồng hiện nay ở Nghệ An và ảnh hHistoriaPlantarun” đã mô tả và vẽ cây “Điều tra các giống lạc trồng hiện nay ở Nghệ An và ảnh hMundubi” (cây lạc) thấy ở Braxin Lần đầutiên, Poiteau (1806) và Richard (1823) đã mô tả chính xác cây lạc Trong thờigian đó, Nissole đã trồng lạc trong vờn thực vật ở Montpollier và đã thôngbáo kết quả ở Viện Hàn lâm khoa học Pháp Năm 1753, Linne đặt tên khoa

học cho cây lạc là Arachis hypogea L [28], [43]

Hiện nay không thấy loài A hypogae ở trạng thái hoang dại Những

loài khác thuộc loại Arachis cũng chỉ phân bố rộng rãi ở vùng từ Braxin đến

Achentina, nằm giữa vĩ tuyến 10 – 35 độ nam Theo Chevalier, Arachis

Pusilla là loài hoang dại duy nhất gần với loài lạc trồng Lạc dại phát triển

chậm hơn, cây thấp, số củ ít hơn so với lạc trồng

Ngày nay không ai còn nghi ngờ nguồn gốc Nam Mỹ của cây lạc Tuynhiên, Vovilov cho rằng Braxin và Paragoay là trung tâm trồng lạc nguyênthuỷ trong khi Higgings B B lại cho rằng vùng Grand Chaco nằm trong vùngcác thung lũng ở Paragoay và Parama là nơi phát nguồn của cây lạc trồng

Trớc khi ngời châu Âu phát hiện ra châu Mỹ, lạc đã theo dân đại

ph-ơng đến các vùng ở Nam Mỹ, nhiều đảo thuộc quần đảo Antilles và rất có thểcả Trung Mỹ và Mehyco Vào đầu thế kỷ XIV, ngời Bồ Đào Nha đã nhập câynày vào bời biển Tây Phi Có lẽ cũng vào lúc đó ngời Tây Ban Nha đã đa câylạc từ bờ biển tây Mehyco đến Philippin, từ đây lạc lan sang Trung Quốc,Nhật Bản, Đông Nam á, ấn Độ và bờ biển phía đông nớc úc Rất có thể từSrilanca hoặc Malaixia sau đó lạc đợc đa đến Madagatxca và bờ biển ĐôngPhi Nh vậy, châu Phi là nơi gặp gỡ giữa hai đờng lan tràn khác nhau của câylạc Tuy nớc Mỹ ở rất gần quần đảo Antilles và Mehyco nhng cây lạc lại đếnnớc này theo những đoàn nô lệ từ Tây Phi

Nguồn gốc và lịch sử phổ biến cây lạc trên thế giới cho thấy cây này

có hai trung tâm phân hoá bậc hai: một trung tâm ở vùng Philippin –Malaixia – Indonexia có nhiều kiểu cây khác nhau và chủ yếu thuộc nhómValenxia và Spanish, một trung tâm ở Tây Phi, quanh vĩ tuyến 10 độ nam cónhiều kiểu cây thuộc nhóm Virginia [43]

Đối với Việt Nam, năm 1961, Nguyễn Hữu Quán chỉ đa ra một nhận

định không có dẫn chứng chứng minh: “Điều tra các giống lạc trồng hiện nay ở Nghệ An và ảnh hở nớc ta có lẽ lạc cũng đợc truyềngiống từ Trung Quốc sang vào khoảng đầu thế kỷ XIX” Khi tìm hiểu lịch sửnhập nội lạc vào nớc ta chúng ta thấy nổi bật một số điểm [43]

- Về mặt địa lý: nớc ta ở gần bên vùng Philippin – Malaixia –Indonexia, một trong hai trung tâm phân hoá bậc hai của cây lạc Hơn nữa, từtrớc thế kỷ XIV – khi cây lạc từ Braxin đến Philippin và từ đó phổ biến sangTrung Quốc, Đông Nam á, nớc ta đã có liên hệ về nhiều mặt với đảo Dừa(Indonexia), Java và từ giữa thế kỷ XVI về sau, các nhà buôn và các nhàtruyền giáo Bồ Đào Nha, Hà Lan, Tây Ban Nha thờng đến buôn bán, giảng

đạo ở nớc ta, nhất là ở Đàng Trong (Trung bộ ngày nay) Có thể sau khi đếnPhilippin cây lạc cũng từ đây theo các nhà buôn và các nhà truyền giáo châu

Âu vào nớc ta nh đã đến Trung Quốc, Indonexia

- Về mặt ngôn ngữ, ngời Trung Quốc gọi cây lạc là “Điều tra các giống lạc trồng hiện nay ở Nghệ An và ảnh hlạc hoa sinh” Rất

có thể tên “Điều tra các giống lạc trồng hiện nay ở Nghệ An và ảnh hlạc” ở nớc ta là một cách gọi tắt, rút gọn từ cách gọi trên trongtiếng Trung Quốc Đây là một bằng chứng chứng minh khả năng cây lạc vàonớc ta theo đờng Trung Quốc hoặc do ngời Trung Quốc đa vào nớc ta

Tóm lại, còn quá sớm khi đa ra bất kì kết luận nào, dù là bớc đầu khinói về quá trình nhập nội cây lạc vào nớc ta

Theo tài liệu thống kê cũ, năm 1932 nớc ta có khoảng 3800 ha đấttrồng lạc, năm 1939 diện tích trồng lạc tăng lên 4600 ha Đến khoảng nhữngnăm 1970, riêng miền bắc, hàng năm gieo trồng từ 35 – 50 nghìn ha lạc, tậptrung nhiều nhất ở vùng khu IV cũ, sau đó là vùng đồng bằng bắc bộ (theo sốliệu 1962 miền bắc có 34492 ha lạc) Diện tích lạc bằng 1/4 diện tích của 18cây công nghiệp (kể cả cây đậu tơng) cộng lại [43]

1.1.1.2 Giá trị của cây lạc

Vai trò đầu tiên của lạc là làm thực phẩm Dầu lạc là loại Lipit dễ tiêu,làm dầu ăn rất tốt nếu nh đợc lọc cẩn thận Protein của lạc chứa rất nhiều axitamin quý Lạc là thức ăn bổ sung cho các khẩu phần ăn Trong chăn nuôi, lạc

là nguồn thức ăn cho gia súc, ngoài việc dùng hạt lạc ta còn có thể tận dụngcác phần khác nh: thân, lá, vỏ lạc, khô dầu lạc làm thức ăn và làm phân bón.[56]

Lạc là nguyên liệu trong các ngành công nghiệp nh: công nghiệp thựcphẩm, công nghiệp ép dầu, công nghiệp xà phòng Các sản phẩm của lạc (lạcnhân, dầu lạc) là mặt hàng có kim ngạch xuất khẩu tơng đối cao

Lạc là cây trồng có vị trí quan trọng trong sản xuất nông nghiệp, nh:trồng xen, trồng gối, tăng vụ, cải tạo đất, chống xói mòn, phủ xanh đồi trọc

Rễ lạc có nhiều nốt sần chứa vi khuẩn ký sinh, chủ yếu là vi khuẩn

Rhyzobium có khả năng tổng hợp đạm từ nitơ không khí, do đó, lạc có khả

năng cải tạo đất [24]

a Giá trị dinh dỡng của cây lạc

Hạt lạc chứa trung bình 50% Lipit, 22 – 25% Protein, còn lại làGluxit, một số vitamin và chất khoáng

Quả lạc gồm vỏ quả, vỏ lụa, mầm và lá mầm Tỷ lệ % cấu tạo quả thay

đổi theo giống và điều kiện ngoại cảnh

Thành phần hoá học trung bình của lạc khoảng 22 – 26% protein, 45– 50% dầu (lipit), lạc là nguồn bổ sung đạm, chất béo, vitamin, chất khoángquan trọng cho con ngời Đặc biệt, dầu lạc không chứa Cholesterol làm xơcứng động mạch, không bị ôi nhanh trong điều kiện bảo quản bình thờng.Trên thế giới có tới 80% lạc dùng để chế biến dầu ăn, trên 12% dùng để chếbiến bánh, mứt, bơ, kẹo, khoảng 6% dùng cho chăn nuôi

ở Việt Nam, khoảng 70% lạc dùng cho xuất khẩu, lạc là giống câytrồng thu ngoại tệ quan trọng, khô dầu lạc là nguồn bổ sung chất béo quantrọng trong chế biến thức ăn gia súc tổng hợp; thân, lá lạc dùng làm thức ăncho trâu, bò hoặc làm phân bón hữu cơ Rễ lạc có chứa nhiều nốt sần làmgiàu đạm cho đất nên lạc là cây cải tạo đất lý tởng trong chế độ canh tác, luâncanh, trồng xen với các cây trồng khác

b Vai trò của cây lạc trong hệ sinh thái

Lạc là cây trồng có tính thích nghi cao, có thể trồng đợc trên nhiều loại

đất, kể cả các loại đất nghèo chất hữu cơ Tuy nhiên, để có thể đạt đợc năngsuất cao và ổn định, việc áp dụng một chế độ bón phân hợp lý cho lạc là hếtsức cần thiết [14], [15], [22]

Theo Lê Minh Dụ (1993) trồng cây họ đậu ở một số loại đất dốc ổn

định làm tăng nguồn hữu cơ, tăng hàm lợng lân dễ tiêu trong đất, làm cho hàmlợng photphas trong đất có sự biến đổi, nhóm photphas canxi tăng lên, nhómphotphas sắt và nhôm giảm xuống

Cây lạc có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái, là cây có khả năng tổnghợp đợc đạm từ nitơ không khí, nhờ đó mà có khả năng cải tạo đất, làm tănghàm lợng đạm trong đất, do rễ lạc có chứa các nốt sần chứa loại vi khuẩn cố

định đạm Rhyzobium, nó làm tăng lợng đạm dự trữ trong đất, làm giàu thêm

nguồn dinh dỡng cho đất trồng

á chiếm 64% - lớn nhất thế giới, châu Phi 30%, còn lại 6% ở châu Mỹ vàchâu Âu

Diện tích lạc trên thế giới năm 1989 mới chỉ là 19912000 ha Trong đó,năm nớc sản xuất lạc lớn nhất là ấn Độ – 8,1 triệu ha, Trung Quốc 3012000

ha, Senegal 800000 ha, Nigeria 784000 ha, Mỹ 666000 ha ở Việt Nam, tính

đến năm 1990 diện tích lạc cả nớc là 200000 ha Đến năm 1995 diện tíchtrồng lạc trên thế giới là 20573000 ha, trong đó, sáu nớc có diện tích trồng lạclớn nhất là: ấn Độ – 8450000 ha, Trung Quốc – 2999000 ha, Senegal –

925000 ha, Sudang – 762000 ha, Nigeria – 1000000 ha, Mỹ – 688000 ha

Các nớc có năng suất lạc cao nhất là Arhentina đạt 2888 kg/ha, Mỹ đạt

2261 kg/ha, Trung Quốc đạt 2201 kg/ha

Đến thời điểm hiện nay, diện tích lạc trên toàn thế giới khoảng 25,0triệu ha, sản lợng đạt 35,7 triệu tấn và đợc gieo trồng ở trên 100 quốc gia khácnhau Theo FAO, 15 nớc có diện tích trồng lạc lớn là ấn Độ, Trung Quốc,Nigeria, Sudan, Senegan, Indonesia, Mỹ Trong đó, ấn Độ là nớc có diện tíchtrồng lạc lớn nhất thế giới (6,5 triệu ha) và chủ yếu phát triển sản xuất ởnhững vùng đất khô hạn, dựa vào nớc trời Trung Quốc là nớc đứng thứ haisau ấn Độ về diện tích trồng lạc với 4,7 triệu ha, chiếm 19,0% tổng diện tíchtrồng lạc của thế giới nhng sản lợng lạc đứng hàng đầu thế giới đạt 14,39 triệutấn, chiếm 40,2% tổng sản lợng toàn thế giới và kim ngạch xuất khẩu hàngnăm đạt khoảng 20 triệu đô la Mỹ

Năng suất lạc bình quân trên toàn thế giới là 14,5 tạ/ha Trong đó, tạiIsarel, mặc dù diện tích gieo trồng không lớn, nhng nhờ áp dụng các giải pháp

về giống và biện pháp canh tác tiên tiến nên năng suất lạc bình quân đạt 67,0tạ/ha, cao hơn so với các nớc còn lại 2,2 – 4,4 lần Tại Trung Quốc, năng suấtlạc bình quân đạt 30,2 tạ/ha, tuy không bằng so với Isarel, nhng cao hơn nhiềulần so với các nớc còn lại, đặc biệt với diện tích gieo trồng gần 5 triệu ha, thìvới năng suất nh trên sẽ có kết quả rất lớn Hiện nay, tại Trung Quốc có những

điểm cá biệt về năng suất lạc nh: 112 tạ/ha, 96 tạ/ha và từ 60 – 75 tạ/ha trêndiện rộng hàng trăm ha ấn Độ là nớc có diện tích gieo trồng lạc lớn nhất trênthế giới, nhng năng suất bình quân chỉ đạt 9,7 tạ/ha Nguyên nhân là do phầnlớn diện tích lạc đang gieo trồng ở các vùng khô hạn, dựa vào nguồn nớc trời.Tuy nhiên, kinh nghiệm tại ấn Độ cho thấy, nếu chỉ áp dụng giống mới màvẫn áp dụng biện pháp kỹ thuật cũ thì năng suất chỉ tăng lên từ 26 – 30%.Nếu áp dụng kỹ thuật canh tác tiến bộ nhng vẫn dùng giống cũ thì năng suấtlạc chỉ tăng 20 – 43% Nhng khi áp dụng giống mới kết hợp với kỹ thuậtcanh tác tiến bộ sẽ làm tăng năng suất lạc từ 50 – 63% trên các ruộng trìnhdiễn của nông dân Chính vì vậy, trên diện tích hẹp đó ở ấn Độ năng suất lạcchỉ đạt 70,0 tạ/ha.

1.1.2 Tình hình nghiên cứu, sản xuất lạc ở Việt Nam

1.1.2.1 Tình hình nghiên cứu, sản xuất lạc ở Việt Nam

Bùi Huy Đáp và cs (1957) đã theo dõi sự phát triển của một cây lạc tốttrồng chụm 3 cây và thấy sự phát triển của thân và các cành chính gần nhnhau Các cành phụ thứ nhất cũng phát triển gần bằng cành chính Quả đềutập trung ở hai cành thứ nhất và ở những cành phụ đầu tiên Hai cành thứ nhấtchiếm 70% tổng số quả Các cành thứ 2 và thứ 3 chiếm 21% còn cành thứ 4trở đi có rất ít quả [43]

Nguyễn Hữu Quán (1961) đã theo dõi tập đoàn giống lạc của Học việnNông lâm (gồm 31 giống địa phơng và 20 giống nhập nội từ Trung Quốc) thấyrằng: ở các giống lạc bò 6 – 8 tháng, thân có thể dài đến 99cm và lóng dàihơn rất rõ so với giống lạc đứng 3 – 4 tháng Khi cây càng lớn, lá càng to ranhng tỷ lệ ngang/dài chỉ thay đổi trong một phạm vi nhất định và khác nhautuỳ từng giống

Phạm Văn Côn (1970) đã theo dõi sự sinh trởng và phát triển của nhữngcây thuộc giống lạc đỏ Bắc Giang trong điều kiện gieo theo hàng 10 x 30cm/1cây và gieo theo cụm 20 x 30cm/2 cây thì công thức cụm cho công thức caohơn hẳn công thức theo hàng, tơng ứng là 47,3 tạ/ ha và 31,8 tạ/ ha Do cáchsắp xếp của lá lạc, khi gieo theo công thức cụm, cây lạc có khả năng tận dụng

đợc nguồn sáng tốt nhất và hỗ trợ cho nhau trong quá trình dinh dỡng [48].Theo tác giả Trần Đình Long, D Ngọc Thành, trong vụ thu đông, trồng lạc ởmật độ 40 cây/m2 có chỉ số diện tích lá hợp lý nhất 4,2 m2 lá/ m2 đất tăng 0,5

m2 lá/ m2 so với đối chứng [37]

Chiều dài của rễ cấp 1 tăng nhanh dần từ khi cây có từ 6 – 7 lá đến lúchết hoa rộ (nhanh nhất lúc nở hoa), sau đó tăng rất chậm Số lợng rễ cấp 1cũng thay đổi theo xu hớng trên Trớc khi bắt đầu nở hoa rễ cái ăn sâu rất

nhanh, sau đó chậm dần Nốt sần ở rễ tăng mạnh về số lợng và chất lợng khicây ở giai đoạn 6, 7 lá đến lúc bắt đầu nở hoa Khi gieo thành cụm nốt sầnphát triển sớm, nhanh, số lợng nhiều.

Từ khi mọc cho đến lúc có 3, 4 lá, thân vơn dài rất nhanh sau đó chậmdần, đến khi cây chuẩn bị nở hoa, tốc độ sinh trởng của thân và cành mới tăng

và đạt tốc độ rất nhanh cho đến khi hết hoa Tốc độ sinh trởng của cành luônnhanh hơn của thân ở công thức gieo thành cụm, chiều dài cành vợt chiềucao thân sớm hơn ở công thức gieo theo hàng

Cành lạc mọc rất sớm và sinh trởng nhanh trong thời gian đầu và khicây bắt đầu nở hoa số lợng cành hầu nh đã đạt mức tối đa So với cành cấp 1thì cành cấp 2 có độ vơn dài nhanh hơn

Quả tập trung nhiều nhất ở cặp cành cấp 1 đầu tiên, sau đó lần lợt đếnnhững cành cấp 1 phía trên và cành cấp 2 Số quả của cây tơng quan cùngchiều với số cành, nhất là cành cấp 1

Sau khi lạc mọc, chỉ số diện tích lá tăng nhanh dần và nhanh nhất ở thời

kỳ ra hoa rộ, sau đó giảm dần Hàm lợng diệp lục trong lá lạc cũng cao nhấtvào thời kỳ ra hoa rộ

Sự tích luỹ chất khô vào rễ, thân và cành lạc tăng cùng với sự tăng tơngứng của tốc độ sinh trởng ở từng bộ phận ở lá sự tích luỹ chất khô có tốc độlớn nhất trong thời gian từ lúc bắt đầu nở hoa đến ra hoa rộ, sau đó giảm ngàycàng nhanh, đặc biệt chất Na2SO3 có ảnh hởng đến quá trình quang hợp từ đó

ảnh hởng đến năng suất [32], [36]

Cũng trong vụ xuân năm 1969, Lê Doãn Diên và Ngô Thế Vinh (1970)

đã nghiên cứu cũng với giống lạc đỏ Bắc Giang động thái của một số dạng

đạm trong quá trình sinh trởng và phát triển của cây lạc ở những công thứctrồng khác nhau.[43]

Trong các cơ quan dinh dỡng sự tích luỹ đạm tổng số tăng dần từ ngàythứ 22, đạt mức lớn nhất vào ngày thứ 51 sau đó giảm dần Động thái của l-ợng đạm tổng số ở rễ, thân và lá có liên quan chặt chẽ đến động thái, số lợng

và chất lợng nốt sần ở rễ Vào ngày thứ 22 sau khi gieo, cha công thức nào cónốt sần Trong thời gian từ ngày thứ 51 đến 90, các công thức đều có số lợngnốt sần lớn Ngày thứ 33 nốt sần nhỏ có dịch màu hồng nhạt, ngày thứ 51 nốtsần to đều và có dịch màu hồng tơi, đến ngày thứ 70 thì nốt sần không đều vàhơi tím nâu, ngày thứ 90 có màu nâu đục và đến ngày thứ 120 thì khô xác.[43]

Động thái tích luỹ đạm – protein trong cơ quan dinh dỡng hoàn toàn

t-ơng tự nh động thái tích luỹ đạm tổng số ở lá, lợng đạm – protein vào mỗithời kỳ đều cao nhất và tốc độ tích luỹ cũng nhanh nhất so với thân và rễ, vào

ngày thứ 51 lợng đạm – protein ở lá tăng nhanh gấp 2,3 – 2,5 lần so vớingày thứ 22, trong khi đó ở thân tăng gấp 1,5 – 1,88 lần và ở rễ tăng gấp 1,6– 1,8 lần Ngợc lại, tốc độ giảm trung bình lại nhanh nhất ở thân Trong hạt l-ợng chứa đạm – protein tăng dần, nhanh nhất vào ngày thứ 70 – 90, sau đótăng chậm cho đến lúc thu hoạch Động thái tích luỹ đạm – protein có liênquan đến sự thay đổi cờng độ quang hợp trung bình của cây [43]

Trong thời gian sinh trởng dinh dỡng, ở dịch chiết thân, lá lạc có tất cảcác nhóm axitamin tự do thờng gặp ở thực vật (các nhóm axitamin trung tính,axit, kiềm, axit -aminobutyric), tuy nhiên ở bản đồ điện di trên giấy còn thấymột vệt lạ nằm giữa axít aspactic và axít glutamic Nhng từ sau khi cây lạc rahoa, không thấy vệt này xuất hiện nữa Lợng chứa các axitamin giảm dần theothời gian, khi thu hoạch chỉ còn bằng 50% mức ở ngày thứ 22, riêng lợng cácaxitamin trung tính lại tăng theo độ trởng thành của thân và lá Nhómaxitamin kiềm chiếm tỷ lệ cao nhất (khoảng 30% tổng số) Hạt càng chín thì l-ợng chứa các nhóm axitamin càng tăng cùng chiều với lợng chung, riêng lợngaxit aspactic và axit - aminobutyric thì ngợc lại [43]

Tại phòng Sinh lý thực vật – Viện trồng trọt đã làm thí nghiệm và xác

định bóng tối là điều kiện cần thiết để tia lạc phát triển thành củ

Theo nghiên cứu của Nguyền Thu Hà và cs, hàm lợng protein và lipit ởcác công thức bón phân vi sinh vật đều bằng hoặc cao hơn so với công thứcbón phân chuồng, ngoài ra còn chống đợc bệnh héo xanh [16]

Khi nghiên cứu tác động của phân chuồng, phân hữu cơ vi sinh và hỗnhợp than bùn trên vùng đất cát biển khô và ẩm, các nhà nghiên cứu nhận thấy,hỗn hợp trên đã làm cho năng suất cây lạc tăng đáng kể, từ 219,4 – 286% sovới đối chứng [40] Và khi sử dụng bón phân ủ thân, lá lạc trên nền phân vô cơ

Sản xuất lạc ở Việt Nam có thể chia làm các vùng chính là: vùng Bắc

Bộ, khu IV cũ, duyên hải Trung Bộ và Tây Nguyên

Năm 1998 diện tích trồng lạc của nớc ta cao nhất và đạt 269400 ha,năng suất bình quân 14,3 tạ/ha Theo thống kê của FAO (1998) thì Việt Nam

là một trong 5 nớc châu á có diện tích và sản lợng lạc lớn trên thế giới, sau ấn

Độ, Trung Quốc, Indonexia, Mianma

Từ 1985 đến nay, diện tích, năng suất, sản lợng lạc của nớc ta khôngngừng nâng lên Năm 1985, từ 213 200ha tăng lên 249 300ha vào năm 2006

Đặc biệt, năng suất tăng từ 9,5 tạ/ha lên18,6 tạ/ha (tăng khoảng 95%)

Vùng duyên hải Bắc Trung bộ có diện tích lạc lớn nhất cả nớc, với diệntích 75200ha (chiếm 30,2% so với cả nớc) Các vùng còn lại có diện tích gần

nh nhau, ngoại trừ vùng Tây bắc (0,03%)

Năng suất lạc bình quân hiện nay đạt 19,0 tạ/ha, tuy nhiên, nhờ áp dụnggiống mới, tiến bộ khoa học kỹ thuật nh: che phủ nilon, mật độ gieo, bón phâncân đối nên một số địa phơng năng suất bình quân đã đạt khá cao, cụ thể nh:Trà Vinh 39 tạ/ha, Bến Tre 37 tạ/ha, Hng Yên 30 tạ/ha, Tây Ninh 31 tạ/ha

ở Việt Nam lạc là một trong những mặt hàng nông sản xuất khẩu quantrọng, với lợng xuất khẩu từ 45 – 103 nghìn tấn mỗi năm Sản xuất lạc ngàycàng tăng về diện tích và sản lợng Năm 2005, diện tích lạc toàn quốc đạt 260nghìn ha, sản lợng 453 nghìn tấn (FAO, 2005)

Hiện nay, ở nớc ta có tới hàng chục giống lạc địa phơng và nhiều tập

đoàn giống nhập nội, trong đó MD7, LO2, LVT, L08, L14, L18 là những giống

có giá trị và chất lợng cao [44] Giống là một trong những yếu tố quan trọngnhất nâng cao năng suất lạc [2], [30]

1.1.2.2 Tình hình nghiên cứu, sản xuất lạc tại địa phơng

Lạc là cây trồng chính trên một số vùng đất màu ở Nghệ An, sản phẩmlạc hàng hoá đóng góp một phần không nhỏ trong xuất khẩu nông sản hàngnăm Ngoài giá trị kinh tế, cây lạc còn có giá trị cải tạo đất và có vị trí quantrọng trong việc thực hiện thâm canh để làm tăng giá trị sản xuất trên một đơn

vị diện tích Giai đoạn 2001 – 2010 nhờ xuất khẩu lạc nhân đã đem về một ợng ngoại tệ rất lớn (trung bình trên 11 triệu USD/ năm) Vì vậy, Nghị quyết

l-Đại hội Đảng bộ lần thứ XIV đã xếp cây lạc vào một trong 10 cây trồng quantrọng của Nghệ An để đầu t phát triển

Nhìn chung, sản xuất lạc trong 10 năm qua đã có bớc phát triển, từ năm

2003 đến nay đã bắt đầu phát triển các giống lạc mới: Sen lai 75/23, L14, L08,L20 [49], [52] Trong đó, giống Sen lai 75/23 có tiềm năng năng suất khá,thích ứng rộng, chống chịu tốt với điều kiện bất lợi của môi trờng (hạn), cóchất lợng tốt; giống L14 có tiềm năng năng suất cao, thích ứng rộng, khả năngchịu hạn tốt nên phát triển nhanh nhất [10] Đến năm 2006, diện tích L14 đợc

mở rộng lên tới gần 16000 ha, năng suất 27,6 tạ/ha và là nhân tố quan trọng đanăng suất lạc lên cao

Đề án phát triển lạc giai đoạn 2005 – 2010 đã quy hoạch, bố trí diệntích lạc hàng năm, tập trung tăng cờng đầu t thâm canh và ứng dụng các tiến

bộ khoa học kỹ thuật để tăng nhanh năng suất lạc Đặc biệt u tiên đầu t ápdụng tới cho diện tích lạc hè – thu và vụ xuân, tiêu úng cho lạc đông Theotinh thần Nghị quyết Đại hội Đảng bộ tỉnh Nghệ An khoá XVI, đến năm

2010 sản xuất lạc hàng năm đạt diện tích 30 000 ha, sản lợng đạt 75000 tấn

1.1.3 Sinh trởng, phát triển và sinh thái học của cây lạc

1.1.3.1 Sinh trởng và phát triển của cây lạc

Sự sinh trởng và phát triển của cây lạc đợc chia làm nhiều giai đoạn,bắt đầu từ giai đoạn hạt nảy mầm, gồm sự phát triển thân, cành, bộ lá, bộ rễ,

sự hình thành nốt sần, sự ra hoa, đâm tia và hình thành quả lạc

a Sự nảy mầm của hạt: gồm 3 giai đoạn: [43]

- Sự hút nớc của lạc: điều kiện tốt nhất cho hạt nảy mầm là độ ẩm100%, nhiệt độ khoảng 300C

- Hoạt động của các men phân giải: Sau khi hút đủ nớc, các enzym bắt

đầu hoạt động, quan trọng nhất là lipaza và proteaza

- Sự nảy mầm của hạt: Trục phôi dài ra, đâm thủng vỏ hạt lộ ra ngoài,trong điều kiện thuận lợi, chỉ khoảng 30 – 40 giờ sau khi gieo đã có thểquan sát đợc trục phôi ở lạc, sự nảy mầm xảy ra theo kiểu nâng hạt, lá mầmdần dần đợc nâng lên khỏi mặt đất

b Sự phát triển thân, cành

Thân lạc tơng đối cao Những quan sát ở nớc ta cho thấy, chiều caothân phụ thuộc đặc điểm di truyền của giống và điều kiện ngoại cảnh, chămsóc Tốc độ sinh trởng chiều cao thân lạc tăng dần từ khi mọc cho đến khi

đâm tia rộ, hình thành quả sau đó giảm dần

* Sự phát triển của cành: khả năng đâm cành của lạc khá lớn và diễn rasớm Tuỳ vào từng giống mà sự đâm cành cấp 1 và cấp 2 là không giốngnhau:

- Cành cấp 1: 2 cành đầu tiên mọc từ nách lá mầm nên mọc đối, thờngxuất hiện khi lạc có 3 lá thật Các cành tiếp theo có thể mọc từ nách lá thậtthứ 3 hoặc thứ 4 và mọc cách do lá mọc cách

- Cành cấp 2 thờng ngắn, lá trên các cành này thờng nhỏ hơn và có ítkhả năng quang hợp

Số cành trên cây lạc liên quan trực tiếp đến số quả Cành phát triểnnhiều, khoẻ sẽ cho nhiều hoa và nhiều quả

c Sự phát triển của bộ lá và bộ rễ

- Lá: Trên thân chính có thể có 20 – 28 lá Theo kết quả nghiên cứucủa trờng Đại học Nông nghiệp I – Hà Nội, đối với giống V79 trong điềukiện vụ xuân thì diện tích lá cao nhất là trong thời kì hình thành quả Do đócần có biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao diện tích lá, tăng diện tích quanghợp, từ đó tăng năng suất cây lạc

- Rễ: là rễ cọc, gồm một rễ chính ăn sâu và hệ thống rễ bên rất pháttriển, trọng lợng rễ biến thiên theo nhịp tăng diện tích lá nhng sớm hơn, số l-ợng rễ phụ thuộc điều kiện ngoại cảnh [23]

d Sự hình thành nốt sần và cố định nitơ [43]

So với các cây họ đậu khác ở nớc ta (đậu tơng, đậu xanh ), nốt sần ởlạc xuất hiện muộn, bắt đầu ở giai đoạn lạc 4 – 5 lá trên thân chính, tức làsau 25 – 30 ngày sau khi gieo Nốt sần hình thành do rễ tiết ra xung quanh

một số chất thu hút vi khuẩn Rhizobium lại gần Số lợng nốt sần tăng nhanh

từ thời kì ra hoa đến đâm tia, hình thành quả, lợng nốt sần lớn nhất có thể đạt

800 – 4000 nốt sần/ cây vào thời kì hình thành quả Đại bộ phận nốt sần tậptrung ở rễ phụ, phần gần rễ chính và ở độ sâu 0 – 25cm Độ lớn, vị trí, màusắc nốt sần liên quan đến khả năng cố định nitơ Nốt sần có độ lớn nhất định

và ở gần rễ chính thì cờng độ cố định nitơ càng cao

e Sự ra hoa và đâm tia hình thành quả

Lạc là cây có phản ứng gần trung tính với quang chu kì nên yếu tốquan trọng nhất ảnh hởng đến sự ra hoa là nhiệt độ trung bình trong thời kìcây con Hoa lạc đợc mọc từ mắt cành, mỗi mắt có thể mọc từ 3 – 5 hoa, sốlợng hoa có thể thay đổi khác nhau, nhiều nhất là ở cành thứ nhất và thứ haicủa cành cấp 2 chiếm tới 60 – 80% tổng số hoa Thời gian ra hoa từ 25 –

40 ngày tuỳ từng giống và điều kiện sinh trởng Hoa nở từ 7 – 9 giờ sáng, sựthụ phấn đợc tiến hành trớc khi hoa nở 7 – 10 giờ trớc đó, tức là khoảng nửa

đêm ở lạc chủ yếu là tự thụ phấn, tỷ lệ giao phấn chỉ từ 0,5 – 1% Sau khithụ tinh, tế bào cuống hoa phát triển thành tia, từ đó tia đâm xuống đất, khixuống đất tia phình to hình thành quả [43]

Quá trình hình thành quả gồm các giai đoạn:

Sau khi đâm tia xuống đất:

+ 5 – 6 ngày, đầu mút tia bắt đầu phình ngang

+ 9 ngày, quả lớn nhanh thấy rõ hạt ở phần cuống

+ 12 ngày, quả tăng kích thớc gấp 2 lần so khi lúc 9 ngày

+ 20 ngày, quả định hình nhng vỏ quả còn mọng nớc, hai hạt đã thấy rõ.+ 30 ngày, vỏ quả cứng, săn lại, hạt đã định hình

+ 45 ngày, vỏ quả khô, có gân rõ, vỏ quả bị thu hẹp rõ rệt, vỏ hạt mỏngdần và bắt đầu mang màu sắc vỏ hạt

+ 60 ngày, hạt chín hoàn toàn

1.1.3.2 Một số yếu tố sinh thái đối với cây lạc

a Nhiệt độ: [9]

Nhiệt độ có liên quan chặt chẽ với các thời kì sinh trởng và phát triểncủa cây lạc Lạc sinh trởng thích hợp với khí hậu nóng và ổn định, nhiệt độtối thích là từ 24 – 330C, nhiệt độ tối thiểu cho sự nảy mầm là 120C, cho thụtinh là 170C Nếu nhiệt độ thấp hơn 180C mầm không vơn lên đợc khỏi mặt

đất Tốc độ nảy mầm nhanh nhất ở 32 – 330C, nhiệt độ tối cao cho sự nảymầm của hạt là từ 41 – 450C, ở 540C hạt không còn khả năng nảy mầm [1]

Sự chênh lệch nhiệt độ ngày đêm lớn không thuận lợi cho sinh trởng vàkéo dài thời kì cây con Nếu nhiệt độ ngày đêm chênh lệch 200C, lạc không

ra hoa Nhiệt độ tối thích cho sinh trởng dinh dỡng là từ 27 – 300C Nếunhiệt độ lớn hơn 340C thì giảm số lợng hoa [9]

năng suất cao nhất đạt 28,91 tạ/ha, giống MD7 ở vụ trồng 25/8 có năng suất28,8 tạ/ha [37], [38], [51]

c Nớc và độ ẩm [39], [50]

Lạc chịu hạn giỏi hơn đậu tơng và đậu xanh nhng còn tuỳ thuộc vàothời kì sinh trởng Độ ẩm đất cũng ảnh hởng đến sự sinh trởng của lạc Thờikì hình thành quả, độ ẩm đất thích hợp nhất khoảng 70 – 75%, thời kì chín

từ 65 – 70%

d Đất

Do quá trình hình thành quả diễn ra trong đất nên thành phần cơ giới

đất quan trọng hơn độ phì của đất, đất cát ven biển, đất đỏ ba dan, đất vensông, đất xám đều thích hợp cho lạc Lạc là cây chịu chua giỏi, có thể chịu đ-

ợc pH = 4,5, tối thích là pH= 6 – 7 Theo York và Codwell (1951) đất thíchhợp cho trồng lạc là đất thoát nớc, màu sáng, tơi xốp, phù sa cát đủ Canxi vàmột lợng chất hữu cơ [55]

e Dinh dỡng khoáng [12]

- Đạm: Nhu cầu đạm của lạc cao hơn nhiều so với các cây ngũ cốc vìhàm lợng Protein trong lạc cao Lạc hấp thu 10% tổng nhu cầu đạm trongthời kì sinh trởng dinh dỡng, 40 – 50% trong thời kì ra hoa và quả chín.[13], [14]

- Lân: có tác dụng lớn đến sự phát triển nốt sần Nếu thiếu hụt lân sẽdẫn đến giảm số lợng nốt sần và khả năng cố định đạm [29]

- Kali: có vai trò quan trọng trong quang hợp và sự phát triển của quả[25] Nếu thiếu kali xuất hiện nhiều quả một hạt Ngoài ra còn một số yếu tốkhác: Cu, Zn, Mg, S, Mo, B đều ảnh hởng đến năng suất và chất lợng lạc.[33], [35], [55]

1.2 Vai trò của vi khuẩn lam đối với cây trồng

Xét về cấu trúc hình thái, VKL thờng gặp các mức độ tổ chức sau: đơnbào, tập đoàn, dạng sợi và dị sợi Nhiều VKL là dạng sợi: sợi đơn giản không

phân nhánh, dạng cây nến với các tế bào đều đặn nh Oscillatoria,

Phormidium, Lyngbya ở một số loài có dạng một sợi hoặc nhiều sợi đợc bao

trong một bao nh Schizothrix, Hydrocoleus, dạng sợi xoắn nh Spirulina và

Arthrospira Nhóm khác có dạng sợi không phân nhánh với các tế bào giống

nhau nhng trên sợi xen kẽ một số tế bào chuyên hoá gọi là tế bào dị hình(Heterocyst) và bào tử (Spore) Nhóm thứ ba là VKL dạng sợi có tế bào dị

hình và phân nhánh giả nh các chi Scytonema, Tolypothix, những nhánh giả

này đơn độc hoặc từng đôi một Nhóm thứ t gồm những sợi có thể hoặckhông phân nhánh giả, nhng thờng thu nhỏ lại về phía gốc Sợi mang tế bào

dị hình ở gốc sợi và đôi khi ở giữa sợi nh các chi Rivularia, Gloeotrichia,

Calothrix Nhóm thứ năm của VKL dạng sợi có tổ chức đầy đủ, sợi phân

nhánh thực, tản với các tế bào phân chia chủ yếu thành hai nhng đôi khi

thành ba Những dạng thuộc nhóm này nh: Mastigocladus, Stigonema,

Hapalosiphon và các chi khác thuộc họ Stigonematales [24], [17]

VKL chứa các sắc tố: diệp lục a,  - caroten và phicobiliprotein (gồmphycocyanin, phycoerythrin và allophycocyanin) Sản phẩm quang hợp làglycogen, chất dự trữ là tinh bột tảo lam, hạt volutin và các hạt carboxysome.[57]

Chất nguyên sinh ở VKL khá đậm đặc, chúng chứa rất ít không bào,thờng là các không bào khí Không bào khí gặp ở các loài có đời sống trôi nổi

và thờng xuất hiện nhiều khi mà cờng độ ánh sáng tăng lên, lúc này chúng cóvai trò tán xạ ánh sáng để tế bào khỏi bị đốt nóng

VKL có các tế bào dị hình, đó là các tế bào có màng dày, màu vànghay không màu, không chứa các hạt dự trữ Tế bào dị hình đợc coi là nơi cố

định nitơ phân tử, có nhiều ở VKL đa bào nh Nostocales, Anabaena,

Aulorisa, Nodularia và Stgonematales Một số tảo lam có khả năng cố định

đạm khí quyển, những loài này hầu hết đều có tế bào dị hình và thích ứng vớilối sống trên mặt đất

VKL phân bố khắp nơi trên trái đất, trong nớc ngọt và trong một sốthuỷ vực giàu chất hữu cơ nớc lợ Ngoài môi trờng nớc, VKL còn thấy trên

đá, trên vỏ cây, trong đất chứa chất hữu cơ VKL cộng sinh với nấm hìnhthành địa y

* Sinh sản:

VKL sinh sản sinh dỡng bằng tảo đoạn (hormogonia), đó là một mẫunhỏ của trichom với một hoặc nhiều tế bào giống nhau Đó là một trong

những hình thức sinh sản thông thờng của VKL, thờng gặp ở Nostocales và

15 – 30 phút Theo Fogg và cộng sự (1973) sự sinh trởng của VKL cố địnhnitơ hầu hết bị hạn chế bởi pH thấp và thiếu photpho

Theo nghiên cứu của Fay (1962), nhu cầu Canxi đối với sinh trởng củaVKL nhiều hơn nhu cầu nitơ liên kết Ngoài ra, nguyên tố Magiê rất cần thiếtcho việc tổng hợp nitrogenaza và glutamin Sự sinh trởng của VKL còn chịutác động của các yếu tố sinh học và các hoạt động canh tác của con ngời

Trong lịch sử nghiên cứu vi khuẩn lam cố định đạm, Frank (1889) làngời đầu tiên nhận xét về khả năng đồng hoá nitơ phân tử Ông nhận thấy cát

ở bình có chứa vi khuẩn lam, sau hai tháng để ngoài ánh sáng có màu xanhlam và lợng đạm trong cát tăng lên Trong khi đó cát để trong bình đặt ở nơikhông có ánh sáng thì không có màu và không có sự tích luỹ đạm Nhận xétnày đợc các nhà khoa học đơng thời xác nhận (Schloesing và Laurent, 1892;Beijecrinck, 1901; Heinzen, 1906) song không giải thích đợc Có ý kiến ngợclại cho rằng, khả năng cố định nitơ có thể đợc thực hiện do vi khuẩn tồn tạitrong lớp màng nhầy của vi khuẩn lam [58]

Hơn 20 năm sau, vào năm 1928, Drew đã phân lập đợc 3 loài vi khuẩnlam sạch vi khuẩn và kết quả thí nghiệm cho thấy chúng có khả năng đồnghoá nitơ phân tử Tiếp theo đó, nhiều công trình thực nghiệm đã khẳng địnhkết luận trên (Allison a Morris, 1930, 1932) Các nhà tảo học đã phân lập đợc

từ đất Nostoc muscorum có khả năng cố định nitơ trong môi trờng hoàn toàn

không có đạm Trong 100cm3 môi trờng sau 45 ngày nuôi chúng tạo nên10mg Nitơ và đạt tới 18 mg sau 85 ngày Các yếu tố của môi trờng cũng nhvai trò của một số nguyên tố trong đó có Molipden (Bortel, 1940) đã ảnh hởngtới quá trình cố định nitơ của vi khuẩn lam Cũng trong thời gian trên có các

công trình nghiên cứu của Fritch, De (1938), De (1939) tìm hiểu nguyên nhântại sao trong vùng đất chuyên trồng lúa nhiều năm không bón phân ở ấn Độ

mà cây lúa vẫn phát triển, mùa màng thu hoạch tốt Kết quả nghiên cứu chothấy trên đất ruộng ở đây đã tích luỹ một lợng đạm đáng kể do các vi tảo tổnghợp Trong số vi khuẩn lam đã phân lập đợc 3 chủng sạch tảo và sạch vi

khuẩn, 2 chủng thuộc chi Anabaena và chủng Phormidium foveolarum, chủng sau không có khả năng cố định nitơ, còn 2 chủng thuộc chi Anabaena thuộc

loại có khả năng cố định nitơ tốt Hàng loạt các công trình tiếp theo (Fogg,

1942, 1951, 1956, 1962; Singh, 1942, 1961; Herisset, 1952; Watanabe, 1950,

1956, 1959, 1960, 1962, 1965; Allen a Arnon, 1955; Fogg a Than Tun,1960; Fogg a Stewart, 1965; Watanabe, 1966 ) tìm hiểu mối liên hệ giữa sự

cố định nitơ với các hoạt động sinh lý khác của vi khuẩn lam Các kết quả chỉ

ra rằng, không phải tất cả các loài vi khuẩn lam đều có khả năng cố định nitơ,

mà đa số các loài vi khuẩn lam cố định nitơ thuộc về các họ Anabaenaceae,

Nostocaceae, Rivulariaceae, Scytonemataceae thuộc lớp Hormogonaceae

(Fogg, 1947, 1963) [58]

Trong những thập kỷ gần đây, nghiên cứu về sự cố định nitơ của vikhuẩn lam đợc tăng lên nhanh chóng và mở rộng trên nhiều địa bàn khácnhau, trên nhiều đối tợng nh ngô lai, lúa, đậu tơng [6], [20] và giành đợc sựchú ý của các nhà khoa học, đặc biệt ở các nớc có vùng trồng lúa ở châu á nhNhật Bản, ấn Độ, Trung Quốc

Những năm gần đây, một số loài VKL nh Spirulina platenisis,

Spirulina maxina đợc tập trung sản xuất trên quy mô công nghiệp để thu sinh

khối nhằm bổ sung lợng protein cần thiết cho chăn nuôi và cho chính con

ng-ời Tảo xoắn Spirulina platenisis đã đợc nuôi trồng ở nhiều nớc trên thế giới

và ở Việt Nam theo quy mô công nghiệp Tại Việt Nam, Spirulina đợc đợc

nuôi thử với quy mô khá lớn từ nguồn nớc khoáng ở Bình Thuận hoặc nguồn

nớc thải của nhà máy phân đạm Bắc Giang Spirulina đợc ứng dụng rộng rãi

để sử lý nớc thải của các nhà máy công nghiệp cũng nh nguồn nớc thải trongnông nghiệp và sinh hoạt, giúp cải thiện môi trờng sống và tạo nguồn thức ăncho chăn nuôi Trong chăn nuôi, VKL đợc sử dụng rộng rãi để chế biến thức

ăn cho gia cầm, cá, tôm, tằm , làm tăng màu đỏ trứng và làm thịt gà vàng, gàsinh trởng tốt và ít mắc bệnh, làm tăng tỷ lệ sống của cá bột và tôm con trong

điều kiện nuôi với mật độ dày

VKL có khả năng cố định từ 20 - 30 kgN/năm ở vùng ôn đới lợng nitơ

do VKL mang lại đạt 17 – 24 kg/năm, ở vùng nhiệt đới có thể đạt 90 kg/năm.Ngoài cố định nitơ phân tử, VKL còn tiết ra các chất có hoạt tính sinh học

cao, có tác dụng kích thích sự sinh trởng và phát triển của cây trồng Vì vậy,nhiều quốc gia sử dụng VKL nh nguồn phân bón sinh học giúp cải tạo đất vàgiảm chi phí sản xuất

1.3 Vai trò của nguyên tố vi lợng đối với cây trồng

1.3.1 Vai trò của nguyên tố vi lợng

Nguyên tố vi lợng là những nguyên tố chỉ chiếm một tỷ lệ rất nhỏtrong cơ thể sinh vật (hàm lợng nhỏ hơn 10-4) nhng có vai trò rất quan trọng

đối với cơ thể [3] Nó tham gia cấu tạo các coenzym có vai trò xúc tác cácphản ứng hoá sinh Đối với các loài thực vật, nguyên tố vi lợng đóng vai trò

nh các chất kích thích sinh trởng Nếu thiếu chúng cây sinh trởng chậm chạp,vàng lá và có nhiều biểu hiện sâu bệnh Ví dụ nh: Sắt là thành phần cấu trúcbắt buộc của hệ enzym oxi hoá khử quan trọng, gồm 2 nhóm hỗn hợp chính:

Fe – protein và Fe – sulfurprotein, ngoài ra còn một số enzym khác Trongnhiều enzym, Fe vừa là thành phần của enzym , vừa là cầu nối giữa enzym vàcơ chất Cây thiếu Fe hàm lợng diệp lục giảm (theo Price – 1972, Spiller –

1982, Lin và Stocking – 1978, Gilfilan – 1968) [12]

Mangan là nguyên tố ít di chuyển trong cơ thể thực vật, theo Van Goor

và Wierma (1974) thì Mn không đợc vận chuyển trong mạch libe mà vậnchuyển qua mạch gỗ (Graham, 1979), tập trung nhiều ở lá Mn tham gia xúctác nhiều hệ enzym, thiếu Mn ảnh hởng đến cờng độ quang hợp và ảnh hởng

đến sự hình thành hệ thống bản mỏng trong hạt lục lạp cũng nh các cơ quankhác trong tế bào [12]

Thực vật hấp thụ đồng (Cu) với một lợng nhỏ, hàm lợng Cu khoảng 2– 20g trong sinh khối khô Lục lạp là trung tâm chứa đựng một lợngenzym khá lớn và một số Fermet có chứa Cu Theo Sandmann và Boger(1983), Cu có mặt trong protein có chức năng vận chuyển điện tử [12]

Khả năng hấp thụ kẽm (Zn) cũng nh nhu cầu kẽm ở thực vật khôngcao, sự hấp thụ Zn bị ức chế bởi các kim loại nặng, đặc biệt là Cu và phụthuộc vào quá trình trao đổi chất (Hawf và Schmid, 1967; Moore, 1972).Giống nh Cu, phần lớn Zn đợc hấp thụ qua rễ và vận chuyển lên thân quamạch gỗ Zn không chỉ tham gia thành phần enzym mà còn là nhân tố điềuhoà cấu trúc và chức năng của hàng loạt enzym giúp quá trình trao đổi chấtdiễn ra mạnh mẽ Zn cần cho sự phát triển của trứng, phôi và hạt phấn, thiếu

Zn ảnh hởng đến sự ra hoa và tạo quả [12]

Đối với cây lạc, nguyên tố vi lợng ảnh hởng đến các chỉ tiêu sinh ởng, phát triển, sinh lý, sinh hoá và năng suất cây lạc, đặc biệt là các nguyên

Nhu cầu Mo của cây so với các nguyên tố khác không lớn nhng Mo cóvai trò quan trọng xúc tác nhiều hệ enzym và là thành phần cấu trúc enzym,nh: Xantinoxidaza (dehydrogenaza), aldehydroxidaza, sulfitoxidaza,nitratreductaza, nitritreductaza Mo là chất xúc tác cho tất cả các enzym này(theo Nicholas và cộng sự, 1962) và ở thực vật bậc cao có 2 enzym chứa Moquan trọng nhất là nitrogenaza và nitratreductaza Nhu cầu Mo trong cây phụthuộc dạng phân [33], [34]

1.3.2.2 Bo (B) [61]

Cây có khả năng hấp thụ H3BO3 (là một axit yếu), B đợc vận chuyển từ

rễ lên thân qua mạch gỗ, từ dạng dinh dỡng, đi lên cùng dòng nớc Cây 2 lámầm có nhu cầu B lớn hơn cây một lá mầm Trong cây, B tập trung nhiều ởcơ quan sinh sản hơn là ở cơ quan sinh dỡng Chức năng của B không giốngvới các nguyên tố vi lợng khác (không là cầu nối enzym - cơ chất trong phảnứng enzym nh Mn2+, Zn2+, Mg2+, cũng không tham gia vận chuyển và trao

đổi điện tử giống Fe, Mn, Mo) B thờng tạo thành nhóm chức rợu đặc biệt với

đờng, tạo liên kết este trong các hợp chất hữu cơ, tham gia xây dựng vách tếbào

Bảng 1.1 Hàm lợng Bo ở mô lá của các cây khác nhau (theo Gupta, 1979).

2.1 Đối tợng nghiên cứu:

+ Các giống lạc trồng ở Nghệ An: gồm 11 giống lạc (giống sen Nghệ

An, V79, LO2, LVT, Sen 75/23, L14, L18, L20, lạc không mấu, Trạm dầu,L08) và giống L14 đợc lấy từ công ty giống cây trồng thị trấn Quán Hành

+ Hai chủng vi khuẩn lam

- Cylindrospermun licheniforme Kuetz ex Born et Flah

- Nostoc calcicola Breb ex Born et Flah

Các chủng vi khuẩn lam đều đợc xử lý ở các nồng độ khác nhau

+ Bo và Molipden ở các nồng độ khác nhau

2.2 Nội dung nghiên cứu

2.2.1 Điều tra đặc điểm của các giống lạc đang đợc gieo trồng hiện nay ởNghệ An

- Diện tích trồng lạc

- Năng suất, sản lợng lạc

- Các giống lạc đang đợc gieo trồng và đặc điểm sinh học của chúng(nh dạng thân, số cành cấp 1, cành cấp 2, lá, hoa, quả, hạt, thời gian sinh tr-ởng).

2.2.2 ảnh hởng của nguyên tố vi lợng (Bo, Molipden) lên sự nảy mầm, sinhtrởng, phát triển, năng suất cây lạc

- Nuôi 2 chủng vi khuẩn lam để thu sinh khối làm thí nghiệm

- Các thí nghiệm theo nồng độ của Bo và Molipden lên cây lạc để xác

định các chỉ tiêu theo dõi sau:

+ ảnh hởng đến sự nảy mầm: Tỷ lệ nảy mầm, chiều dài và đờng kínhcủa thân mầm và rễ mầm, cờng độ hô hấp, hoạt độ enzym Catalase sau 24h,48h, 72h

+ ảnh hởng đến sinh trởng, phát triển: Chiều cao cây, số cành và chiềudài cành, hàm lợng diệp lục tổng số, diệp lục a, diệp lục b, cờng độ quanghợp trong mỗi giai đoạn

+ ảnh hởng đến sự ra hoa: thời gian ra hoa, số lợng hoa/cây

+ ảnh hởng đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất: Sốkhóm/ m2, số quả/khóm, trọng lợng 100 quả, trọng lợng 100 hạt, tỷ lệ nhân,năng suất lý thuyết, năng suất thực tế

2.2.3 ảnh hởng của VKL (Cylindrospermum licheniforme và Nostoc

calcicola) lên sự nảy mầm, sinh trởng, phát triển, năng suất cây lạc

- Nuôi 2 chủng vi khuẩn lam để thu sinh khối làm thí nghiệm

- Các thí nghiệm theo nồng độ của 2 chủng VKL lên cây lạc để xác

định các chỉ tiêu theo dõi giống nh mục 2.2.3

2.3 Phơng pháp nghiên cứu

2.3.1 Phơng pháp điều tra đa dạng [27]

- Quan sát, điều tra, thu mẫu ngoài đồng ruộng

- Điều tra, phỏng vấn các hộ nông dân

- Thu thập tài liệu từ sở nông nghiệp và phát triển nông thôn Nghệ An,Phòng Nông nghiệp huyện Nghi Lộc

2.3.2 Nuôi cấy vi khuẩn lam thu sinh khối

Bảng 2.1 Thành phần môi trờng BG11[57]

Thành phần môi trờng BG11 Hoá chất Hàm lợng (g/l) Thành phần dung dịch A 5 (*)

K = (W2 – W1)/ (t2 – t1)

Trong đó: t1 là thời gian xác định sinh khối tảo ban đầu

t2 là thời gian xác định sinh khối tảo tiếp theo

W1, W2 Sinh khối tảo ở thời điểm t1 và t2.2.3.3 Phơng pháp bố trí thí nghiệm [45], [46, [61]

Các thí nghiệm nghiên cứu đợc bố trí tại phòng Tảo học và phòngSinh lý - Sinh hoá, Khoa Sinh, Trờng Đại học Vinh Thí nghiệm đợc bốtrí thành 16 công thức Mỗi công thức thí nghiệm chọn đồng đều 50 hạt lạccho vào đĩa petri có giấy lọc đã tẩm ớt bằng các dung dịch thí nghiệm sau:

- Công thức đối chứng 1: dùng nớc cất (CT1)

- Công thức đối chứng 2: dùng BG11 (CT 2)

a ảnh hởng của nguyên tố vi lợng Bo

- Công thức 3: xử lý Bo (B) với nồng độ 0,01%

- Công thức 4: xử lý Bo (B) với nồng độ 0,03%

- Công thức 5: xử lý Bo (B) với nồng độ 0,05%

b ảnh hởng của nguyên tố vi lợng Molipden

- Công thức 6: xử lý Molipden (Mo) với nồng độ 0,01%

- Công thức 7: xử lý Molipden (Mo) với nồng độ 0,03%

- Công thức 8: xử lý Molipden (Mo) với nồng độ 0,05%

c ảnh hởng của tảo Cyclindrospermum licheniforme

Mỗi lô thí nghiệm đợc bố trí nhắc lại 3 lần

Giai đoạn nảy mầm bố trí trong phòng thí nghiệm Các lô thí nghiệm

đặt trong tủ ấm ở nhiệt độ 27 - 280C, sau đó tiến hành xác định tỉ lệ nẩy mầm,cờng độ hô hấp, đo độ dài thân mầm, rễ mầm, đờng kính thân mầm, đờng kính

rễ mầm ở các thời điểm 24 giờ, 48 giờ và 72 giờ

- Ngoài đồng ruộng: Các hạt lạc sau khi đợc xử lý bằng dịch vẩn VKL

và theo dõi các chỉ tiêu nẩy mầm của hạt sẽ đợc đa ra gieo trồng trên ruộng thínghiệm ngoài thực địa Mỗi lô thí nghiệm bố trí vun thành luống, diện tíchmỗi lô là 7,5 m2 Giai đoạn từ cây trởng thành đến thu hoạch ngoài đồngruộng cũng xử lý theo các công thức trên

2.3.4 Phơng pháp phân tích các chỉ tiêu theo dõi

- Xác định hoạt độ enzym catalase: theo Bal và Oparin [41], [42]

b Các chỉ tiêu sinh trởng

- Độ cao cây sau 15 ngày, 30 ngày, 45 ngày: đo bằng thớc

- Số cành và chiều dài cành: bằng phơng pháp đo đếm thông thờng

- Xác định cờng độ quang hợp: theo phơng pháp Ivanop – Coxơvic.[21]

- Xác định hàm lợng diệp lục: theo phơng pháp của Wintermans vàDemost, 1965 [11], [21]

- Xác định hàm lợng dầu: theo phơng pháp Soxleck [11], [21], [41],[42]

2.3.5 Phơng pháp xử lý số liệu: Các kết quả phân tích đợc xử lý bằng toán

Chơng 3 Kết quả nghiên cứu

3.1 Kết quả điều tra các giống lạc đang trồng hiện nay ở Nghệ An 3.1.1 Diện tích, năng suất, sản lợng lạc ở Nghệ An

Nghệ An là tỉnh đứng thứ 2 toàn quốc về cả diện tích và sản lợng lạc,trong những năm qua cùng với việc sử dụng các giống mới và áp dụng cácbiện pháp thâm canh kỹ thuật, Nghệ An đã không ngừng nâng cao năng suất

và sản lợng lạc

Năng suất lạc giai đoạn 2006 – 2010 đã tăng liên tục Qua thu thập tàiliệu từ Sở Nông nghiệp Nghệ An, chúng tôi có đợc số liệu về diện tích, năngsuất và sản lợng lạc tại Nghệ An một số năm qua nh sau:

Bảng 3.1 Diện tích, năng suất, sản lợng lạc từ 2001 đến 2009:

(tạ/ha)

Sản Lợng(tấn)