Hiệu quả của việc chủng vi khuẩn cố định Nitơ (sinorhrzobium fredii và Azospirllum brasinlense), vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) lên năng suất và phẩm chất đậu nành tại Chợ Mới - An Giang vụ Đông xuân

N KHOA HỌC CÂY TRỒNG ________________ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG HIỆU QUẢ CỦA VIỆC CHỦNG VI KHUẨN CỐ ĐỊNH NITƠ (Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense), VI KHUẨN HÒA TAN LÂN (Pseudomonas spp.) LÊN NĂNG SUẤT VÀ PHẨM CHẤT ĐẬU NÀNH TẠI CHỢ MỚI – AN GIANG VỤ ĐÔNG XUÂN 2006 – 2007 BAN GIÁM HIỆU KHOA NÔNG NGHIỆP & TNTN CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI Long Xuyên, tháng 08 năm 2010 LỜI CẢM TẠ Xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, Ban Chủ nhiệm Khoa Nông Nghiệp & TNTN cùng các anh, chị em đồng nghiệp Bộ môn Cây Trồng - Đại Học An Giang đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện và hoàn thiện đề tài trong thời gian qua. Xin bày tỏ lòng biết ơn đến PGS. TS Cao Ngọc Điệp, thầy đã nhiệt tình giúp đỡ và đóng góp ý kiến giúp tôi hoàn thiện đề tài. Xin gởi lời cảm ơn đến: Cô Nguyễn Thị Minh Châu, Nguyễn Thị Ngọc Giang, các Anh/Chị và các bạn đồng nghiệp đã động viên và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Các em Huỳnh Thành Đặng, Nguyễn Thanh Sơn, Võ Văn Hải, Phan Văn Út, Nguyễn Hoàng Nam, Lâm Văn Xiêm, Nguyễn Văn Phụng, Chu Văn Tuân,… sinh viên lớp DH4PN đã cộng tác và hỗ trợ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Gia đình ông Nguyễn Văn Phước, ấp Mỹ Hòa thị trấn Mỹ Luông, huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang đã giúp đỡ tôi thực hiện thí nghiệm ngoài đồng. Võ Thị Xuân Tuyền i TÓM LƯỢC Đề tài: “Hiệu quả của việc chủng vi khuẩn cố định nitơ (Sinorhizobium fredii, Azopirillum brasilense) và vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) lên năng suất và phẩm chất đậu nành tại Mỹ Luông, Chợ Mới, An Giang vụ đông xuân 2006 – 2007” đã được thực hiện nhằm đánh giá hiệu quả của việc chủng chế phẩm vi sinh cho đậu nành lên năng suất, phẩm chất hạt đậu nành, thành phần dinh dưỡng trong đất (chất hữu cơ, đạm, lân dễ tiêu) và hiệu quả kinh tế trong canh tác của đậu nành. Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 4 lần lặp lại và 8 nghiệm thức. Kết quả thí nghiệm cho thấy: Khi chủng vi khuẩn cố định đạm (Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense) và vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) cho đậu nành đã làm gia tăng được số lượng nốt sần hữu hiệu (9,9 - 13 nốt/cây), trọng lượng tươi của nốt sần dao động từ 2,10 – 2,47 g/cây) và trọng lượng khô 1,70 – 2,13 g/cây ghi nhận ở 45 NSKG (ngoại trừ nghiệm thức chủng ở dạng viên). Nghiệm thức chủng vi khuẩn cố định đạm (Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense) và vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) cho thấy hàm lượng protein trong hạt đậu nành đều tăng so với nghiệm thức chủng vi khuẩn ở dạng viên, chỉ chủng Sinohizobium và nghiệm thức (80 N – 60 P2O5 – 30 K2O). Nghiệm thức chủng vi khuẩn cố định đạm (Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense) và vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) ở dạng dung dịch và dạng viên có hàm lượng lân dễ tiêu trong đất sau khi thu hoạch (2,22 và 2,46 mg/kg) thấp hơn ban đầu (2,64 mg/kg). Các nghiệm thức có chủng chế phẩm vi sinh còn lại cho thấy hàm lượng lân dễ tiêu trong đất sau khi thu hoạch đều tăng hơn so với trước khi trồng đậu. Bón 20 kg N/ha kết hợp với chủng vi khuẩn cố định đạm (Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense) và vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) + 20 P2O5 + 30 K2O cho năng suất 2,90 tấn/ha tăng 11,4% so với nghiệm thức bón phân khoáng (80 N – 60 P2O5 – 30 K2O) và lợi nhuận tăng thêm 2.885.000 đồng/ha, đồng thời thu nhập biên cao là 311,5. ii MỤC LỤC Nội dung Trang Lời cảm tạ i Tóm lược ii Mục lục iii Danh sách bảng v Danh sách hình v Chương 1: Mở đầu 1 1. Sự cần thiết của đề tài 1 2. Mục tiêu của đề tài 1 3. Nội dung nghiên cứu 1 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2 Chương 2: Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu 3 I. Cơ sở lý luận 3 1. Nguồn gốc cây đậu nành 3 2. Tình hình sản xuất đậu nành trên thế giới và Việt Nam 3 2.1. Tình hình sản xuất đậu nành trên thế giới 3 2.2. Tình hình sản xuất đậu nành ở Việt Nam 3 3. Tầm quan trọng của cây đậu nành 3 3.1. Dinh dưỡng 3 3.2. Kinh tế 4 3.3. Cải tạo đất 4 4. Yêu cầu sinh thái cây đậu nành 4 4.1. Đất trồng 4 4.2. Ánh sáng và nhiệt độ 4 4.3. Nước 5 5. Kỹ thuật trồng đậu nành 5 5.1. Giống 5 5.2. Mùa vụ trồng 5 5.3. Chọn đất và chuẩn bị đất 5 5.4. Cách gieo hạt 6 5.5. Bón phân 6 5.6. Tưới nước 7 5.7. Làm cỏ và vun gốc 7 5.8. Một số sâu bệnh gây hại chính trên cây đậu nành 7 5.9. Thu hoạch 8 6. Ảnh hưởng của đạm và lân lên sự sinh trưởng, phát triển, năng suất và phẩm chất đậu nành 8 6.1. Ảnh hưởng của đạm 8 6.2. Ảnh hưởng của lân 9 7. Vi khuẩn nốt sần và hoạt động cung cấp đạm cho cây đậu nành 10 7.1. Cơ chế sự xâm nhiễm vi khuẩn nốt sần vào rễ cây họ đậu 10 7.2. Sự hình thành nốt sần 11 7.3. Quá trình hoạt động và cố định đạm của nốt sần 12 7.4. Một số loại vi khuẩn cố định đạm trên đậu nành 12 7.5. Vai trò cung cấp đạm của vi khuẩn cố định đạm 13 iii iv 7.6. Một số nghiên cứu ứng dụng phân vi sinh cố định đạm trên đậu nành 13 8. Lân trong đất và biện pháp sinh học làm tăng lượng lân dễ tiêu cho cây trồng 14 9. Hiệu quả kết hợp của việc chủng vi khuẩn cố định đạm và vi khuẩn hòa tan lân lên năng suất và phẩm chất hạt đậu nành 15 II. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 1. Thời gian và địa điểm thực hiện 15 2. Vật liệu và phương pháp thí nghiệm 15 3. Các chỉ tiêu theo dõi 17 4. Phân tích thống kê 19 Chương III: Kết quả nghiên cứu và phân tích kết quả 20 1. Ghi nhận tổng quát về tình hình thời tiết 20 2. Tỷ lệ nẩy mầm 20 3. Chiều cao cây đậu nành ở 15, 30, 45 và 60 ngày sau khi gieo 20 4. Số lá kép ở các giai đoạn 15, 30, 45 ngày sau khi gieo 21 5. Ngày trổ hoa và ngày dứt trổ 22 6. Trọng lượng tươi và vật chất khô của thân lá đậu nành ở 45 ngày sau khi gieo 22 6.1. Trọng lượng tươi của thân lá đậu nành ở 45 ngày sau khi gieo 22 6.2. Vật chất khô của thân lá đậu nành ở 45 ngày sau khi gieo 22 7. Quan sát nốt sần ở giai đoạn 45 ngày sau khi gieo 23 7.1. Số lượng nốt sần 23 7.2. Trọng lượng tươi của nốt sần 25 7.3. Trọng lượng khô của nốt sần 25 8. Các loại sâu bệnh chính trong quá trình thí nghiệm 26 8.1. Sâu gây gây hại chính trong quá trình thí nghiệm 26 8.2. Bệnh gây hại chính trong quá trình thí nghiệm 26 9. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất đậu nành 27 9.1. Số nhánh hữu hiệu 27 9.2. Số lóng của cây 27 9.3. Tổng số trái/cây, số hạt/trái và trọng lượng 100 hạt của đậu nành 28 9.4. Tỷ lệ trái lép, trái 1 hạt, trái 2 hạt và trái 3 hạt của đậu nành 28 9.5. Năng suất đậu nành 29 9.6. Sự tương quan giữa các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất đậu nành 29 10. Hàm lượng protein, lipid và phospho trong hạt đậu nành 30 11. Hàm lượng đạm, lân, kali trong đất trước khi trồng và sau khi thu hoạch 32 12. Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng phân vi sinh cho đậu nành 33 Chương 4: Kết luận và đề nghị 35 1. Kết luận 35 2. Đề nghị 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO 36 PHỤ CHƯƠNG 39 DANH SÁCH BẢNG Tên bảng Trang Bảng 1: Lượng phân bón cho đậu nành 6 Bảng 2: Các nghiệm thức của thí nghiệm 16 Bảng 3: Tỷ lệ nẩy mầm giữa nghiệm thức có chủng chế phẩm vi sinh so với đối chứng 20 Bảng 4: Chiều cao của cây đậu nành ở 15, 30, 45 và 60 ngày sau khi gieo 21 Bảng 5: Số lá kép của đậu nành ở các giai đoạn 15, 30, 45 NSKG 21 Bảng 6: Trọng lượng tươi và vật chất khô của thân lá đậu nành ở giai đoạn 45 NSKG 23 Bảng 7: Diện tích lá bị hại do sâu ăn tạp ở các giai đoạn tiến hành thí nghiệm 26 Bảng 8: Diện tích lá bị bệnh khảm ở giai đoạn 60 NSKG 27 Bảng 9: Số nhánh hữu hiệu và số lóng của cây đậu nành 27 Bảng 10: Tổng số trái/cây, số hạt/trái và trọng lượng 100 hạt của đậu nành 28 Bảng 11: Tỷ lệ trái lép, trái 1 hạt, trái 2 hạt và trái 3 hạt/cây của đậu nành 29 Bảng 12: Hàm lượng protein, lipid, phospho trong hạt đậu nành 31 Bảng 13: Các chỉ tiêu phân tích đất trước khi trồng 32 Bảng 14: Hàm lượng OM, N tổng số, lân dễ tiêu trong đất sau thu hoạch 33 Bảng 15: Hiệu quả kinh tế trồng đậu nành với các công thức bón phân khác nhau 34 DANH SÁCH HÌNH Tên hình Trang Hình 1: Sự xâm nhiễm vi khuẩn nốt sần vào rễ cây họ đậu 11 Hình 2: Số lượng nốt sần ở 45 ngày sau khi gieo 24 Hình 3: Nốt sần trên rễ đậu nành ở 45 ngày sau khi gieo 24 Hình 4: Trọng lượng tươi của nốt sần (g/cây) ở 45 ngày sau khi gieo 25 Hình 5: Trọng lượng khô của nốt sần ở 45 ngày sau khi gieo 26 Hình 6: Sự tương quan giữa trái 3 hạt /cây và tổng số trái trên cây với năng suất đậu nành 30 Hình 7: Năng suất đậu nành 30 v Chương 1 MỞ ĐẦU 1. Sự cần thiết của đề tài Trong sản xuất nông nghiệp vấn đề thâm canh tăng vụ đòi hỏi phải sử dụng một lượng rất lớn phân hóa học cho cây trồng, vấn đề này đã làm cho đất đai ngày càng bị suy thoái và môi trường ngày càng bị ô nhiễm. Do đó để giảm ô nhiễm môi trường do sử dụng phân hóa học, đồng thời làm tăng độ phì cho đất thì việc sử dụng phân vi sinh thay thế cho phân hóa học là rất cần thiết. Đặc biệt trên cây đậu nành, hiện nay có nhiều nghiên cứu ứng dụng các loại phân vi sinh có khả năng cố định đạm vào trong sản xuất đã được nhiều nhà khoa học trong nước nghiên cứu và ứng dụng thành công. Trong đó một số chế phẩm phân vi sinh trong nước như Nitragin, Rizota, Vidana… nhiễm khuẩn tại vùng mới trồng đậu nành lần đầu có hiệu lực rõ rệt làm tăng năng suất 15 – 20% so với không nhiễm. Ngoài ra một số kết quả nghiên cứu gần đây khi sử dụng hỗn hợp phân vi sinh cố định đạm và vi khuẩn hòa tan lân khó tan trên cây đậu cho thấy có tác dụng làm tăng khả năng hình thành nốt sần, trọng lượng nốt sần, sự sinh trưởng và phát triển của cây đậu nành, làm tăng năng suất và phẩm chất hạt của đậu nành. Nghiên cứu của Trương Thị Minh Giang (2006), tại nông trại khu thực nghiệm Trường Đại Học Cần Thơ, cho thấy khi có sự kết hợp giữa vi khuẩn cố định đạm và vi khuẩn hòa tan lân (20N + vi khuẩn cố định đạm + vi khuẩn hòa tan lân + 30K2O), năng suất đậu nành tăng 13% so với công thức bón phân của nông dân (80N – 60P2O5 – 30K2O). Xuất phát từ những nhận định trên, đề tài “Hiệu quả của việc chủng vi khuẩn cố định đạm (Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense), vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) lên năng suất và phẩm chất đậu nành tại Mỹ Luông – Chợ Mới – An Giang vụ đông xuân 2006 – 2007” được thực hiện nhằm đánh giá khả năng thích nghi của những dòng vi khuẩn này trong đất để có thể giảm được lượng phân hóa học sử dụng và ảnh hưởng của chúng lên năng suất, phẩm chất của hạt đậu nành. 2. Mục tiêu của đề tài - Xác định hiệu quả của việc chủng hai loại vi khuẩn cố định đạm (Sinorhizobium fredii, Azospirillum brasilense) và vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) lên khả năng tạo nốt sần, thành phần năng suất và phẩm chất hạt đậu nành. - Xác định hàm lượng đạm, lân dễ tiêu và hàm lượng chất hữu cơ trong đất trước khi trồng và sau khi thu hoạch. - Xác định hiệu quả kinh tế giữa các biện pháp có chủng phân vi sinh so với biện pháp bón phân hóa học. 3. Nội dung nghiên cứu - Bố trí thí nghiệm ngoài đồng để xác định hiệu quả của vi khuẩn cố định đạm (Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense), vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) lên khả năng cố định đạm, sự sinh trưởng và năng suất của đậu nành tại Mỹ Luông – Chợ Mới – An Giang. - Phân tích trong phòng thí nghiệm một số chỉ tiêu ảnh hưởng lên phẩm chất hạt đậu nành (protein, lipid, phospho), phân tích hàm lượng đạm, lân dễ tiêu và chất hữu cơ (OM) trong đất trước khi trồng và sau khi thu hoạch đậu nành. Hàm lượng kali trong đất chỉ phân tích ở đầu vụ (trước khi trồng). 1 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Thí nghiệm chủng vi khuẩn cố định đạm (Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense), vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) trên giống đậu nành MTĐ517 được thực hiện trên đất trồng màu, với diện tích 600 m2, tại nông hộ của chú Nguyễn Văn Phước, ấp Mỹ Hòa, thị trấn Mỹ Luông, huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang vào vụ đông xuân 2006 – 2007. 2 Chương 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU I. CƠ SỞ LÝ LUẬN 1. Nguồn gốc cây đậu nành Theo Nguyễn Thị Văn (2000), cây đậu nành (GLycine max (L.) Merrill) có nguồn gốc ở Trung Quốc. Từ phía Bắc Trung Quốc đậu nành phát triển sang Triều Tiên, Nhật Bản, vào thế kỉ 17 du nhập sang Châu Âu. Từ miền Đông và Nam Trung Quốc, đậu nành được truyền sang các nước Đông Nam Châu Á. Ngày nay nông dân các nước Châu Á coi đậu nành là một trong các loại cây trồng chính. Ở Việt Nam, đậu nành đã được trồng từ rất lâu đời. Vào thế kỷ 13, Lê Quý Đôn ghi chép lại trong sách “Vân đài loại ngữ”, đậu nành được trồng ở một số tỉnh vùng Đông Bắc miền Bắc nước ta. Do nước ta có quan hệ giao lưu lâu đời với Trung Quốc về văn hóa và xã hội nên có khả năng quen thuộc với cây đậu nành từ thời rất xa xưa. Theo Võ-Tòng Xuân (1984), đậu nành có nguồn gốc ở vùng Đông Bắc Trung Quốc là một trong số những cây trồng có lịch sử lâu đời nhất của nhân loại. Nó giữ vai trò quan trọng và ngày càng tăng trong sản xuất nông nghiệp trên thế giới nói chung, Việt Nam và Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) nói riêng. 2. Tình hình sản xuất đậu nành trên thế giới và Việt Nam 2.1. Tình hình sản xuất đậu nành trên thế giới Diện tích trồng đậu nành hàng năm trên thế giới là trên 50 triệu ha. Sản lượng khoảng 100 triệu tấn. Trong đó tập trung chủ yếu vào các nước như: Mỹ, Brazil, Trung Quốc, Argentina, Ấn Độ, Indonexia. Mỹ là nước có diện tích trồng và sản lượng đậu nành cao nhất thế giới. Năm 1996, sản lượng đậu nành thương phẩm trên thị trường quốc tế có nguồn cung cấp từ Mỹ chiếm 49%. Ở Châu Á, Trung Quốc là nước đứng đầu, tiếp đến là Ấn Độ và Thái Lan (Nguyễn Thị Văn, 2000). 2.2. Tình hình sản xuất đậu nành ở Việt Nam Cả nước đã hình thành 6 vùng sản xuất đậu nành. Năm 1993, vùng Đông Nam Bộ có diện tích lớn nhất (26,2% diện tích đậu nành cả nước), miền núi Bắc Bộ 24,7%, Đồng Bằng Sông Hồng 17,5%, ĐBSCL 12,4%. Tổng diện tích 4 vùng này chiếm 66,6%. Còn lại vùng Đồng bằng ven biển miền Trung và Tây Nguyên. Về sản lượng, 3 vùng Đồng Bằng Sông Hồng, Đông Nam Bộ và ĐBSCL chiếm 63,8% sản lượng đậu nành cả nước. Đặc biệt ĐBSCL chỉ chiếm 12,7% diện tích nhưng lại chiếm 20,9% sản lượng đậu nành cả nước, năng suất bình quân cao nhất nước 1,6 tấn/ha (Ngô Thế Dân và ctv, 1999). 3. Tầm quan trọng của cây đậu nành 3.1. Dinh dưỡng Đậu nành là một trong những loại cây trồng có tiềm năng kinh tế to lớn trong công nghiệp thực phẩm, hạt đậu nành là nguồn cung cấp đạm thực vật chủ yếu cho người và gia súc do hột chứa nhiều protein (40%). Đậu nành là nguồn thực phẩm quan trọng cung cấp cả hai loại protein và dầu thực vật. Đậu nành có giá trị dinh dưỡng cao, hạt có chứa 38 – 42% protein, 18 – 22% lipid, 3 Theo Võ-Tòng Xuân (1984), đậu nành là nguồn thực phẩm giàu đạm (35 – 45% protein) và dầu (18 – 20%) với giá trị dinh dưỡng cao. Ở nhiều nước, dầu đậu nành đã trở thành loại dầu ăn phổ biến thay cho mỡ động vật. Ở nước ta, tương, chao, đậu hủ, tàu hủ ki, sữa đậu nành… đã trở thành những thức ăn quen thuộc của mọi người từ thuở xa xưa. 3.2. Kinh tế Võ-Tòng Xuân (1984), về giá trị kinh tế thì 1 kg đậu nành tương đương với khoảng 4 kg lúa. Như vậy mức thu nhập của vụ đậu nành ngắn ngày trong mùa khô với năng suất 1,5 tấn/ha sẽ tương đương với 6 tấn lúa/ha. Vì vậy, phát triển sản xuất đậu nành là một việc làm ích nước, lợi nhà. Theo dự tính dài hạn của nhà nước thì ĐBSCL với đất đai màu mỡ, khí hậu thích hợp, trong tương lai sẽ trở thành vùng sản xuất đậu nành trọng điểm của cả nước với tiềm năng ước lượng khoảng 500 - 600 ngàn ha. 3.3. Cải tạo đất Nhờ hệ thống cộng sinh với vi khuẩn nốt sần nên cây đậu nành có khả năng cố định đạm từ không khí để phục vụ cho sự sinh trưởng và phát triển, do đó mà nó bù đắp lại cho đất một lượng đạm cao tạo điều kiện thuận lợi cho các vụ canh tác tiếp theo (Ovalle và ctv, 1996, trích dẫn bởi Trương Thị Minh Giang, 2006). Theo Võ-Tòng Xuân (1984), nhờ sự cộng sinh với vi khuẩn nốt sần, cây đậu nành có khả năng cố định một lượng đạm đáng kể từ khí nitơ (N2) tự do trong không khí, để đáp ứng một phần nhu cầu của cây và bồi dưỡng đạm cho đất. Ở ĐBSCL, cây đậu nành rất thích hợp để đưa vào hệ thống luân canh với lúa, nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế, tận dụng tài nguyên thiên nhiên, nhân lực và bảo vệ độ màu mỡ của đất. Lượng đạm cố định được ở cây đậu nành đạt trung bình trong một vụ là 94 kg N/ha (tương đương với hơn 200 kg urea), trong trường hợp thuận lợi có thể lên đến 168 kg N/ha (gần bằng 400 kg urea). Lượng đạm cố định có thể đáp ứng đến 74% nhu cầu đạm của cây đậu nành (Võ-Tòng Xuân, 1984). Theo Ngô Thị Đào (1989), đạm từ khí trời được các vi sinh vật cộng sinh với rễ cây họ đậu cố định dưới dạng đạm hữu cơ và sau khi chúng chết đi lượng đạm đó được giải phóng làm giàu cho đất. Mỗi hecta trồng cây họ đậu có thể tích lũy thêm cho đất 40 – 200 kg N. Ngoài ra vi khuẩn cố định đạm sống tự do (háo khí và kị khí) cũng có khả năng làm giàu thêm cho đất hàng năm khoảng 15 – 16 kg N/ha (75 – 300 kg đạm sunfat) (Đường Hồng Dật và ctv, 1979). 4. Yêu cầu sinh thái cây đậu nành 4.1. Đất trồng Cây đậu nành không đòi hỏi đặc biệt về đất. Tuy nhiên cây sẽ sinh trưởng và phát triển tốt trên các loại đất tơi xốp và phì nhiêu. pH thích hợp cho cây đậu nành sinh trưởng và phát triển khoảng 5,5 – 6,5 (Nguyễn Thị Văn, 2000). 4.2. Ánh sáng và nhiệt độ * Nhiệt độ: nhiệt độ tối thích cho sự sinh trưởng của cây đậu nành đối với không khí là 24 – 340C, đối với đất là 22 – 270C. Nhiệt độ dưới 17 và trên 370C làm giảm trọng 4 * Ánh sáng: Cây đậu nành là một cây ngắn ngày điển hình nên ánh sáng là yếu tố ảnh hưởng mạnh. Trong thời kỳ ra hoa và hình thành hạt, số giờ chiếu sáng thích hợp là từ 6 – 12 giờ/ngày. Nếu thời gian chiếu sáng trên 18 giờ/ngày thì cây sẽ không ra hoa được (Nguyễn Thị Văn, 2000). 4.3. Nước Nước là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến năng suất cây đậu nành. Ở giai đoạn nẩy mầm, nếu thiếu nước thì hạt không nẩy mầm, còn thừa nước thì gây thối hạt. Sau giai đoạn nẩy mầm trên, đất thừa nước, lá sẽ trở nên vàng, cây tăng trưởng yếu. Thiếu nước thời kỳ ra hoa thì các cơ quan sinh trưởng kém, tỷ lệ rụng hoa và trái bị ảnh hưởng rõ rệt, năng suất và phẩm chất hạt bị giảm (Nguyễn Thị Văn, 2000). 5. Kỹ thuật trồng đậu nành 5.1. Giống Tiêu chuẩn hạt giống: - Hạt giống phải lấy ở cây khỏe mạnh, thuần chủng, nhiều trái có 2 - 3 hạt, khi chín ít bị tách vỏ, không mang mầm bệnh. - Hạt giống phải mẩy, không sâu bệnh, đạt tỷ lệ nẩy mầm trên 90%, trọng lượng 1000 hạt phải đạt theo chỉ tiêu giống. Các giống được trồng phổ biến hiện nay tại địa phương như đậu nành Nam Vang (Da Trâu), ĐH4, MTĐ6, MTĐ10, MTĐ13, MTĐ22, MTĐ65, MTĐ176, MTĐ45-3, DT 96, DT2001, DT94… (Lê Thiện Tùng, 2006). 5.2. Mùa vụ trồng Ở ĐBSCL, đậu nành có thể trồng được quanh năm, thường thì có 2 vụ chính là đông xuân và hè thu. - Vụ đông xuân: gieo từ giữa tháng 12 dương lịch. - Vụ hè thu: gieo giữa tháng 4 và tháng 5 dương lịch (Ngô Thế Dân và ctv, 1999). Theo Lê Thiện Tùng (2006), đậu nành có thể trồng được quanh năm nhưng với mỗi thời vụ canh tác khác nhau sẽ có ảnh hưởng rõ rệt đến sự sinh trưởng cây trồng, tình hình sâu bệnh, năng suất, phẩm chất hạt, chi phí sản xuất. 5.3. Chọn đất và chuẩn bị đất * Chọn đất - Đất tốt nhất cho đậu nành là đất cồn, phù sa ven sông. - Đất trồng đậu nành nên chọn gần nguồn nuớc. * Chuẩn bị đất - Cách trồng không làm đất: trồng đậu nành không làm đất đã được ứng dụng rộng rãi ở ĐBSCL. Đậu nành được gieo sạ lúc đất còn ẩm ngay sau khi thu hoạch lúa (Phạm Văn Biên, 1996, trích dẫn bởi Ngô Thế Dân và ctv, 1999). - Cách trồng có làm đất: cày đất lúc có độ ẩm vừa phải, đất cày bừa xong ta tiến hành gieo hoặc sạ. 5 5.4. Cách gieo hạt * Mật độ, khoảng cách trồng Theo Ngô Thế Dân và ctv (1999), khi xác định mật độ và khoảng cách gieo trồng hợp lý phải căn cứ vào nhiều yếu tố: - Giống chín sớm, thấp cây, cành ngắn, tán gọn nên trồng dày. - Giống chín muộn, cao cây, phân cành nhiều, lá to nên trồng thưa hơn. - Đậu trồng xen mật độ thưa hơn trồng thuần. - Miền Nam đậu nành thường được trồng ở mật độ 34 – 42 cây/m2, về khoảng cách trồng có thể bố trí theo 3 cách sau: (40 cm x 30 cm): 3 – 4 cây/hốc (40 cm x 20 cm): 3 cây/hốc (40 cm x 10 cm): 2 cây/hốc * Gieo hạt - Sạ lan: Sau khi thu hoạch lúa cắt ngang gốc rạ, sau đó sạ lan rồi dùng chà tre hoặc cào kéo cho hạt đậu rơi xuống đất. - Cuốc rãnh + Cuốc hàng ngang theo lô đất. + Bề ngang rãnh 10 cm, sâu 3 cm. + Rắc hạt lên rãnh. Sau đó phủ hạt bằng tro trấu hay đất mịn. - Gieo theo lổ + Dùng que hay dao nhọn xoi những lổ trên đất theo mật độ đã định trước. + Độ sâu gieo thích hợp là 2,5 cm + Bỏ 2 – 3 hạt vào lổ và phủ lên hạt bằng tro trấu. 5.5. Bón phân Trong thực tế sản xuất, đậu nành được trồng trên nhiều loại đất khác nhau, nhiều giống và mùa vụ. Nguyên tắc chung là năng suất càng cao, lượng bón càng nhiều, đất nghèo dinh dưỡng cần bón nhiều hơn đất tốt. Do cây đậu nành là cây có khả năng cố định đạm nên hàm lượng phân lân và kali cần nhiều hơn đạm. Tỷ lệ bón (N : P2O5 : K2O) là (1 : 1,5 – 2: 1,5 – 2). Lượng phân cần bón cho cây đậu nành thay đổi tùy theo loại đất (Bảng 1). Tuy nhiên đối với đất có nhiễm khuẩn nốt sần nhân tạo chỉ cần bón 40 – 50 kg urê cho một hecta (Trần Thị Kim Ba, 1999). Bảng 1: Lượng phân bón cho đậu nành Lượng phân bón theo loại đất (kg/ha) Loại đất N P2O5 K2O Xám, bạc màu, cát 40 – 50 70 – 90 60 – 80 Đất đồi núi 30 – 40 60 – 80 50 – 60 Phù sa 30 – 40 50 – 60 40 – 50 Nguồn: Nguyễn Xuân Trường và ctv, 2000 6 Cách bón: bón theo hàng hoặc bón vãi, bón phân theo hàng cùng với gieo hạt cho hiệu quả cao hơn bón vãi trước khi gieo. Đối với diện tích có tưới, bón vãi cho hiệu quả cao hơn bón theo hàng (Welch và ctv, 1949, trích dẫn bởi Ngô Thế Dân và ctv, 1999). 5.6. Tưới nước Nước rất cần cho sự sinh trưởng và phát triển của cây đậu nành. Ở giai đoạn đầu sinh trưởng, thiếu nước có ảnh hưởng ít hơn so với giai đoạn ra hoa và hình thành quả vì ở giai đoạn này nếu thiếu nước sẽ làm cho hoa rụng nhiều, thời gian tạo hạt kéo dài, năng suất và phẩm chất hạt bị giảm (Ngô Thế Dân và ctv, 1999). 5.7. Làm cỏ và vun gốc Làm cỏ lúc cây còn nhỏ và kết hợp với vun gốc cho cây. Hiệu quả thu hoạch và chất lượng hạt bị ảnh hưởng bởi cỏ dại. Mức độ gây thiệt hại của cỏ dại tùy thuộc vào mật độ và thời gian cạnh tranh của nó. Nhìn chung nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy ở giai đoạn 4 – 6 tuần đầu, nếu không có sự cạnh tranh của cỏ dại năng suất đậu nành sẽ đạt tới mức tối đa (Ngô Thế Dân và ctv, 1999). 5.8. Một số sâu bệnh gây hại chính trên cây đậu nành 5.8.1. Sâu hại - Sâu xanh da láng (Spodoptera exigua Hubner) Trên đậu nành, sâu có khả năng gây hại từ khi cây đậu còn nhỏ đến khi cây trổ hoa, tượng trái. Sâu có thể ăn rụi cả lá, đọt non, hoa và trái non, gây hại chủ yếu vào vụ đông xuân và xuân hè (Lê Thị Sen, 1999). - Sâu đục trái (Etiella zinckenella treitske) Gây hại khi trái bắt đầu xuất hiện và gây ảnh hưởng tới năng suất và chất lượng đậu nành (Biever và ctv, 1983, trích dẫn bởi Ngô Thế Dân và ctv, 1999). Ở nước ta sâu đục trái thường gây hại nặng nhất trên đậu nành vụ đông xuân, đậu nành vụ thu đông ít bị hại hơn các vụ khác. - Sâu ăn tạp (Spodoptera litura Fabricius) Ở tuổi nhỏ, sâu chỉ gặm lá, ban ngày ẩn những nơi tối hoặc chui xuống kẻ đất nứt, ban đêm chui lên cây phá hại. Ở tuổi lớn, sâu ăn phá lá cây, cành, trái non, ăn trụi cả thân (Lê Thị Sen, 1999). 5.8.2. Bệnh hại - Bệnh khảm Khi cây bị bệnh khảm thường lá cong queo, ít hoa, quả chín muộn, số quả trên cây, số hạt trên quả và trọng lượng hạt đều giảm. Nếu cây nhiễm bệnh trước 7 tuần tuổi, năng suất giảm từ 20 – 70% (Lê Thị Sen, 1999). - Bệnh gỉ sắt Bệnh gỉ sắt do nấm Phakopsora pachyrhizo Sydow gây ra. Ở Việt Nam, theo một số tài liệu cho biết đã phát hiện nấm bệnh từ những năm 1940 và hiện nay bệnh có mặt và gây hại trên tất cả các vùng trồng đậu nành từ Bắc vào Nam (Ngô Thế Dân và ctv, 1999). Bệnh hại nặng làm năng suất đậu nành giảm tới 40 – 50%. Ở miền Nam bệnh gây hại từ cuối vụ hè thu và chuyển sang gây hại nặng trong vụ thu đông (Phạm Văn Biên và ctv, 1996, trích dẫn bởi Ngô Thế Dân và ctv, 1999). 7 5.9. Thu hoạch Theo Lê Thiện Tùng (2006), khi thu hoạch phải phân biệt 2 giai đoạn chín của đậu nành: Thời kỳ chín sinh lý: Khi đậu có 50% số lá trên cây đã chuyển sang màu vàng. Thời kỳ chín hoàn toàn: Khi hầu hết tất cả các lá trên cây đã vàng, rụng. Khoảng 95% số trái trên cây chuyển sang màu nâu xám. Lúc này là thời điểm thích hợp nhất để thu hoạch. Nếu thu hoạch sớm sẽ tốn nhiều công phơi. Hạt chưa thật già, không đủ chất lượng khi bảo quản. Nếu thu hoạch trễ một số trái quá già sẽ bị tách, làm hao hụt, gặp thời tiết nắng gắt, dinh dưỡng hạt đậu bị giảm. 6. Ảnh hưởng của đạm và lân lên sự sinh trưởng, phát triển, năng suất và phẩm chất đậu nành 6.1. Ảnh hưởng của đạm Theo Nguyễn Thị Quý Mùi (2000), đạm là chất dinh dưỡng cơ bản nhất, tham gia vào thành phần chính của protein, tham gia vào quá trình hình thành các chất quan trọng như: Tạo protit, peptid, các amino axit, men và nhiều vitamin trong cây. Bón đạm thúc đẩy cây tăng trưởng, đâm nhiều chồi cành lá, làm lá có kích thước to, xanh, quang hợp mạnh. Phân đạm cần cho cây trong suốt quá trình sinh trưởng. Theo Nguyễn Ngọc Nông (1999), đạm là yếu tố cơ bản của quá trình đồng hóa cacbon, kích thích sự phát triển của bộ rễ và việc hút các yếu tố dinh dưỡng khác. Cây trồng được bón đủ đạm lá có màu xanh thẫm, sinh trưởng khỏe mạnh, chồi búp phát triển nhanh, năng suất cao. Đạm đóng vai trò rất quan trọng trong cây, nó hiện diện trong hầu hết các thành phần cấu tạo của cây. Đạm có trong thành phần của diệp lục tố, không có đạm sẽ không có diệp lục tố và quá trình quang hợp sẽ không xảy ra. Đạm có mặt trong thành phần của protein, các loại men sinh trưởng… Thiếu đạm cây mọc cằn cỗi, không hình thành được protid và diệp lục làm cho lá có màu xanh nhạt, chóng vàng. Cây không đủ đạm thường ra hoa sớm nhưng hoa thưa thớt, ít trái và kém phẩm chất. Cây thiếu đạm trong thời gian đầu thì sau đó bón thúc đạm có thể vươn lên được nhưng phần lớn là không lại sức nổi và có ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất. Trái lại, bón nhiều đạm quá thì phần cây trên mặt đất phát triển um tùm nhưng bộ rễ lại phát triển yếu, mất cân đối. Đối với cây ngũ cốc, bón nhiều đạm thì cây ra lá nhiều, thời gian sinh trưởng kéo dài, trổ chậm và chín chậm (Lê Văn Căn, 1978). Hoàng Minh Châu (1998), nếu bón đạm vào lúc gieo hạt thường rất có lợi cho sự phát triển của cây con sau này. Cũng theo Nguyễn Thị Quý Mùi (2001) nên bón đạm sớm cho cây khi chưa tạo được nốt sần để giúp cho cây phát triển tốt (vì bón đạm sẽ cung cấp đạm kịp thời cho cây con sinh trưởng tốt khi nốt sần chưa hoạt động). Cây đậu nành có nhu cầu đạm rất lớn, nhất là khi cây phát triển tốt. Trong trường hợp cây đậu nành không có nốt sần cần bón liều lượng phân đạm cao để đáp ứng đầy đủ nhu cầu cho sự sinh trưởng và kích thích khả năng cố định đạm của cây (Võ-Tòng Xuân, 1984). Theo Võ Thị Gương (2004), đạm là dưỡng tố chính, là thành phần quan trọng của nhiều hợp chất cần thiết cho cây trồng. Bón phân đạm giúp gia tăng sự sinh trưởng của cây đặc biệt là sự phát triển thân lá. Cây được cung cấp đạm đầy đủ, thân lá và chồi phát triển tốt, bộ rễ phát triển cân đối hơn so với cây thiếu đạm. 8 Khi liều lượng đạm thấp thì chất khô được sử dụng cho việc phát triển bộ rễ. Cây trồng thiếu đạm thì phát triển kém. Ngược lại, thừa đạm cây trồng phát triển thân lá sum suê, xanh đậm nhưng chống chịu kém, dễ đổ ngã. Khi đạm được cung cấp cao nhưng các nguyên tố khác như lân và kali thiếu, đưa đến tình trạng mất cân đối về dưỡng chất, triệu chứng thừa đạm càng gia tăng, cây dễ đổ ngã, dễ nhiễm sâu bệnh. Tuy nhiên các loại cây họ đậu không cần cung cấp N cao vì có khả năng tổng hợp N2 trong khí quyển do sự cộng sinh của vi khuẩn Rhizobium trong rễ. Vào giai đoạn cây còn non cần cung cấp 10 – 20 kg N/ha tạo điều kiện cho sự phát triển của rễ và vi khuẩn. Liều lượng đạm cao có tác động kiềm chế quá trình cố định đạm của vi khuẩn nốt sần (Võ-Tòng Xuân, 1984). Ham và ctv (1975), trích dẫn bởi Ngô Thế Dân và ctv (1999) cho thấy phân đạm làm tăng năng suất, khối lượng hạt, tỷ lệ đạm trong hạt và hàm lượng protein trong hạt. Họ kết luận rằng để tăng năng suất thì lượng đạm cố định không đủ để cung cấp cho cây. Đạm được xem là yếu tố có ảnh hưởng gần như là quyết định đến năng suất và chất lượng sản phẩm (Ngô Thị Đào và Vũ Hữu Yêm, 2005). Theo Yoshida (1977), trích dẫn bởi Lê Việt Dũng (2005), nếu bón đạm trước khi ra hoa sẽ tăng tổng số trái và trọng lượng 100 hạt. Đậu nành cần đạm ở giai đoạn ra hoa và đầy trái. Thiếu đạm ở giai đoạn này cây sẽ thưa hoa và rụng trái. Cũng theo Honnos (1969) trích dẫn bởi Lê Việt Dũng (2005), thiếu đạm ở giai đoạn phát triển trái cây sinh trưởng giảm rõ, thiếu từ 2 - 3 tuần trước khi ra hoa thì năng suất hạt giảm. Tuy nhiên để đậu nành đạt năng suất cao không phải bón phân đơn độc mà cần kết hợp cân đối với lân và kali. 6.2. Ảnh hưởng của lân Theo Nguyễn Thị Quý Mùi (2000) và Nguyễn Ngọc Nông (1999), lân có vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất, hút chất dinh dưỡng và vận chuyển các chất đó trong cây. Tác dụng chủ yếu của lân thể hiện ở một số mặt sau đây: - Đóng vai trò quan trọng trong đời sống cây trồng vì nó có trong thành phần của protid tạo nên nhân tế bào, cần cho việc tạo ra thành phần mới của cây. - Tham gia vào thành phần các men, các protid, tham gia tổng hợp acid amin. - Kích thích phát triển rễ, làm rễ ăn sâu, rộng nên chịu được hạn và ít đỗ ngã. - Thúc đẩy việc ra rễ đặc biệt là rễ bên và lông hút. - Làm cho thân cây ngũ cốc vững chắc. - Giúp cây đẻ nhiều chồi, nhánh, ra hoa kết quả nhiều và sớm ảnh hưởng lên năng ._. suất và phẩm chất hạt. Do đó, cây thiếu lân sinh trưởng chậm, có dáng yếu ớt. Cây con rất mẫn cảm với việc thiếu lân. Thiếu lân trong thời kỳ cây con sẽ cho hậu quả rất xấu, sau này dù có bón nhiều lân cũng không bù đắp lại được. Theo Trương Thị Minh Giang (2006), tác dụng của lân đối với cây rõ nhất vào thời kỳ cây còn nhỏ, lúc bộ rễ còn yếu. Ở giai đoạn này lân rất cần thiết hình thành nucleoprotein cho các nhân tế bào. Theo Võ Thị Gương (2004), lân luôn giữ ở dạng oxit hóa bên trong cây, lân hiện diện mang tính không thể thay thế được cho sự tạo tính di truyền của cây trồng. Bên 9 Lân có vai trò quan trọng trong đời sống cây trồng và cây trồng không thể phát triển được nếu thiếu lân. Hàm lượng lân trong cây và trong đất thường thấp hơn đạm và kali. Trong đất lân có khuynh hướng phản ứng với các thành phần trong đất tạo thành các hợp chất không hòa tan, chậm hữu dụng cho cây trồng (Võ Thị Gương, 2004). Lê Văn Căn (1978), cây họ đậu thiếu lân thì nốt sần mọc cằn cỗi không phát triển. Vì vậy mà nó ảnh hưởng rất nhiều đến sự sinh trưởng của cây thể hiện rõ nhất là làm cho cây chậm phát triển. Lân được hấp thụ trong suốt giai đoạn sinh trưởng của cây trồng, phần lớn lân dùng cho hạt phát triển sẽ được cây hấp thụ từ trước, tích trữ ở lá, thân và cuống rồi sau chuyển vào hạt. Hiện tượng chậm lớn thường là triệu chứng thiếu lân, cũng có thể là hiện tượng phai màu lá hoặc lá bị cong (Hoàng Minh Châu, 1998). Nếu bị thiếu lân cây phát triển kém, còi cọc và chậm lớn, ít phân cành, lá cứng, phiến lá nhỏ, bộ rễ kém phát triển, thân cây mỏng, màu lá sạm xuống, trong lá thiếu lân thường hình thành sắc tố anthocynin làm cho lá có màu đỏ tím, rìa lá đôi khi bị dợn sóng. Thiếu lân cây hút đạm vào bị tích lũy trong lá ở dạng đạm khoáng không chuyển hóa thành protein được. Vì vậy mà lân ảnh hưởng rất nhiều đến sự sinh trưởng của cây đậu nành (Phạm Văn Kim, 2000). Lân thúc đẩy sự phát triển của nốt sần, có tác dụng tốt đến việc ra hoa, thụ tinh cũng như làm tăng sức sống của hạt. Trong điều kiện nước ta có thể dùng cả 3 dạng phân super phosphate, phosphoric và Ther-mopphosphate đều có hiệu lực rõ trên các loại đất nhẹ (Phạm Văn Thiều, 2000). Bón lân cho đậu nành giảm tỷ lệ rụng nụ, rụng hoa, tăng tỉ lệ hạt chắc và tăng năng suất rõ rệt. Lân làm tăng hoạt động cố định đạm của vi khuẩn nốt sần (Ngô Thế Dân và ctv, 1999). Theo Nguyễn Danh Đông (1977), trích dẫn bởi Lê Việt Dũng (2005), hiện tượng thiếu lân thường xuất hiện vào thời kỳ sinh trưởng đầu. Thiếu lân ở thời kỳ ra hoa, tạo trái, làm trái chín chậm, hoa trái ít, lá có màu xanh tối hoặc xanh lơ. Nếu thiếu lân nghiêm trọng, thân có màu đỏ và lá dựng hướng lên phía trên. Thời kỳ cây con tới thời kỳ khai hoa nếu cây đậu nành thiếu lân thì cây rất xấu, mặc dù thời gian sau đó cung cấp đủ lân cho cây cũng khó khôi phục lại. 7. Vi khuẩn nốt sần và hoạt động cung cấp đạm cho cây đậu nành 7.1. Cơ chế sự xâm nhiễm vi khuẩn nốt sần vào rễ cây họ đậu Theo nghiên cứu của FAO (1984), vi khuẩn nốt sần có khả năng nhiễm tiếp xúc với rễ của một cây đậu nành non mẫn cảm, vi khuẩn nốt sần phân cắt nhanh làm mật số vi khuẩn tăng và tiến trình nhiễm xảy ra. Lông hút cong lại, một tế bào vi khuẩn xâm nhập vào lông hút, phân cắt và thành lập một dây xâm nhập. Dây xâm nhập xuyên qua lớp vỏ của rễ. Các tế bào rễ khác bị nhiễm và bắt đầu phân cắt nhanh hơn, nốt sần bắt đầu phát triển (Hình 1). 10 Rễ Nốt sần Rhizobia tấn công vào lông hút của rễ Lông rễ Sự xâm nhập của vi khuẩn nốt sần qua dây xâm nhập vào rễ cây họ đậu Dây xâm nhập Thể khuẩn giả (Bacteroids) Tế bào rễ lớn lên và hình thành nốt sần Từ bacteria chuyển thành bacteroids Hình 1: Sự xâm nhiễm vi khuẩn nốt sần vào rễ cây họ đậu Theo Nguyễn Đặng Hùng và Vũ Thị Thư (1993), sự hình thành và phát triển của nốt sần diễn ra qua một số giai đoạn sau: - Giai đoạn trước khi xâm nhiễm vào rễ: Các Rhizobium hoặc Bradyrhizobium được nhân lên trong vùng rễ nhờ các dịch tiết của rễ. Trong rễ cây họ đậu có chứa lectin là một glycoprotein có tác dụng dẫn dụ các vi khuẩn về phía lông hút của rễ. - Giai đoạn xâm nhiễm: Rhizobium xuyên sâu vào bên trong lông hút làm dây xâm nhiễm phát triển, dây xâm nhiễm này được tạo thành từ màng tế bào chất có chứa dịch nhầy đông đặc, tại đây các vi khuẩn tăng cường hoạt động của mình. Dây xâm nhiễm xuyên qua thành pectoxelluloza của tế bào thực vật, nó lớn lên và phân chia ở bên trong vỏ rễ. - Sự xuất hiện của nốt sần: Khi Rhizobium đi vào trong rễ thì quá trình hình thành nốt sần bắt đầu. Nốt sần lớn lên nhờ hoạt động của mô phân vi sinh này. Tại đây người ta giả thiết rằng có sự chuyển DNA của tế bào vi khuẩn sang tế bào cây chủ mà nó được xác định bởi một hoocmon. - Giai đoạn thành thục của nốt sần: Các Rhizobium được giải phóng trong tế bào chất nhờ sự tụt vào của màng sinh chất của dây xâm nhiễm và chính dây xâm nhiễm này lại tạo thành màng bọc bao quanh vi khuẩn. 7.2. Sự hình thành nốt sần Nốt sần được hình thành ngay sau khi xuất hiện các lông hút trên rễ với sự xâm nhập của vi khuẩn Rhizobium japonicum. Ta có thể thấy bằng mắt thường ở giai đoạn 10 NSKG. 11 Sau khi xâm nhập qua lông hút hoặc tế bào biểu bì của rễ, vi khuẩn này kích thích sự phân chia tế bào rễ ở vùng lân cận, dẫn đến sự hình thành nốt sần. Đồng thời với sự phân chia tế bào các vi khuẩn này cũng sinh sản nhanh chóng trong các tế bào nói trên. Khi nốt sần phát triển to lên dần thì lớp ngoài cùng của vỏ rễ trở thành bề mặt của nốt sần; lớp thứ hai của vỏ rễ trở thành lớp mô phân sinh và tạo thành vỏ của nốt sần. Thời gian phân chia của các tế bào chủ kéo dài khoảng hai tuần sau khi vi khuẩn xâm nhập. Khoảng 4 tuần sau khi vi khuẩn xâm nhập vào rễ, nốt sần đạt kích thước tối đa, ngừng tăng trưởng và chừng 3 - 4 tuần sau đó thì bắt đầu thoái hóa. Nốt sần trên rễ đậu nành thường có dạng hình tròn và có kích thước khác nhau tùy thuộc vào dòng vi khuẩn Rhizobium japonicum, giống đậu nành và tình trạng phát triển của cây. Trong một số trường hợp có thể gặp những nốt sần có hình dạng không nhất định, đó là kết quả của sự liên kết hai hay ba nốt sần cùng phát triển ở những vị trí sát nhau trên rễ. Đường kính nốt sần có thể đạt đến trên 6 mm. Vỏ nốt sần thường có màu trắng, vàng lợt hay nâu lợt. Các nốt sần trên rễ cái, gần cổ rễ thường to, còn các nốt sần trên rễ phụ thì nhỏ. Hai hợp chất quan trọng nhất tham gia vào quá trình cố định đạm là enzyme nitrogenase và lehemoglobin chất tạo ra màu hồng trong ruột nốt sần, cũng là sản phẩm của sự cộng sinh. Bản thân cây đậu nành và vi khuẩn riêng rẽ không tạo ra những hợp chất này. Một nốt sần hữu hiệu: Nốt sần to, tập trung nhiều trên rễ chính, ruột nốt sần có màu hồng, cây sinh trưởng tốt, lá xanh. Nốt sần kém: Là nốt sần nhỏ, phân tán, ruột nốt sần có màu trắng, xanh hoặc hồng lợt và cây sinh trưởng kém, lá hơi vàng do thiếu đạm (Trần Thị Kim Ba, 1999). 7.3. Quá trình hoạt động và cố định đạm của nốt sần Có thể chia quá trình hoạt động và cố định đạm của nốt sần ra làm 4 giai đoạn: - Giai đoạn 1: Bắt đầu từ lúc vi khuẩn xâm nhập vào lông hút hay tế bào biểu bì cho đến khoảng 12 - 14 ngày sau đó (tức khoảng 18 - 20 NSKG). Đây là giai đoạn hình thành và phát triển của nốt sần. Trong giai đoạn này các nốt sần chưa có khả năng cố định đạm, nên hoàn toàn dựa vào các sản phẩm do cây cung cấp, vì vậy trong giai đoạn này lá có thể hơi vàng. - Giai đoạn 2: Bắt đầu từ khi ruột của nốt sần có màu hồng đến giai đoạn trổ hoa. Quá trình cố định đạm bắt đầu với cường độ tăng dần. - Giai đoạn 3: Kéo dài khoảng 3 - 4 tuần, là giai đoạn cố định tích cực của nốt sần. Trong giai đoạn này, phần lớn lượng đạm cố định được chuyển cho cây. - Giai đoạn 4: Giai đoạn này nốt sần bắt đầu thoái hóa, cường độ cố định đạm giảm nhanh, ruột nốt sần bị phân hủy (khoảng 55 - 65 ngày sau khi trồng). 7.4. Một số loại vi khuẩn cố định đạm trên đậu nành Võ-Tòng Xuân (1984), cây đậu nành chỉ cộng sinh cố định đạm với loài vi khuẩn chuyên biệt là Rhizobium japonicum. Trong sự cộng sinh, cây đậu nành cung cấp các sản phẩm quang hợp cho đời sống và hoạt động của vi khuẩn, còn vi khuẩn thì cung cấp lại cho cây một lượng lớn chất đạm. 12 Một số loại vi khuẩn cố định đạm trên cây đậu nành: Azospirillum brasilense: Theo Nguyễn Lân Dũng và ctv (2000), căn cứ vào tỷ lệ bazơ trong DNA người ta xác định được 61 chủng Azospirillum chia làm 2 loài khác nhau: Azospirillum lipoferum và Azospirillum brasilense. Azospirillum có số lượng rất lớn ở vùng rễ và trong lớp tổ chức bề mặt rễ (khoảng 106 – 107 tế bào/g rễ khô). Các chủng Azospirillum có hoạt tính cao làm tăng sản lượng của cây trồng thông qua sự cố định đạm tạo thành nốt sần ở rễ. Cơ chế cố định đạm: Cũng như các chủng vi khuẩn khác Azospirillum thâm nhập vào rễ cây họ đậu thông qua các lông hút và đôi khi thông qua vết thương ở vỏ rễ (Đường Hồng Dật và ctv, 1979). Sinorhizobium fredii: Theo Keyser và ctv (1982), trích dẫn bởi Pedrosa và ctv (1999) báo cáo lần đầu tiên phân lập được vi khuẩn Sinorhizobium fredii từ nốt sần của rễ và từ đất. Một số kết quả nghiên cứu thí nghiệm cho thấy khi có chủng vi khuẩn Sinorhizobium fredii thì năng suất hạt và hàm lượng đạm trong hạt đậu nành không khác biệt ý nghĩa so với nghiệm thức bón 200 kg N/ha. Bradyrhizobium japonicum: Theo kết quả nghiên cứu của Trương Thị Minh Giang (2006), vi khuẩn Bradyrhizobium japonicum đã làm gia tăng sự hình thành nốt sần hữu hiệu trên rễ cây đậu nành. Ở các nghiệm thức có chủng vi khuẩn Bradyrhizobium japonicum có số lượng nốt sần cao hơn so với nghiệm thức đối chứng biến thiên từ 20,7 - 40,4 nốt sần/cây. Theo nghiên cứu của Cao Ngọc Điệp và ctv (1997), vi khuẩn Bradyrhizobium japonicum G49 (có nguồn gốc từ CIRAD) thí nghiệm trên đậu nành MTĐ176 tại Chợ Mới, An Giang thì cây đậu nành trong 30 ngày đầu, nẩy mầm tốt, phát triển bình thường, lá xanh tốt do chúng nhận được nguồn dinh dưỡng dồi dào trong đất, nhất là trong đất có hàm lượng N tổng số khá cao. 7.5. Vai trò cung cấp đạm của vi khuẩn cố định đạm Vi khuẩn nốt sần là vi khuẩn đất có khả năng nhiễm vào các lông hút của rễ cây họ đậu và kích tác tạo các nốt sần trên rễ cây đậu. Ở cây thuộc họ đậu, người ta còn nhận thấy hàng năm vi khuẩn nốt sần cộng sinh trong rễ có thể làm giàu thêm cho đất trung bình 75 – 200 kg N/ha (Nguyễn Lân Dũng và ctv, 2000). Nốt sần phát triển quanh cổ rễ nhờ vi khuẩn có sẵn trong đất khi đậu giống cho rễ non đầu tiên. Sau khi thành lập 2 – 3 tuần nốt sần có thể cố định đạm, khả năng cố định kéo dài đến khi nốt sần bị hư thối (Bergerson, 1957, trích dẫn bởi Lê Việt Dũng, 2005). Theo FAO (1984), vi khuẩn cộng sinh trên rễ cây đậu nành có khả năng cố định từ 60 – 168 kg N/ha/năm. 7.6. Một số nghiên cứu ứng dụng phân vi sinh cố định đạm trên đậu nành Nhiều cây họ đậu có tính rất chuyên biệt, chúng có thể tạo nốt sần với nhiều dòng vi khuẩn nốt sần khác nhau, nhưng sự tăng trưởng của chúng chỉ phát triển mạnh khi nào các nốt sần được dòng vi khuẩn nốt sần đặc biệt tạo ra. Như vậy, điều cực kỳ quan trọng là phải chọn đúng cây và vi khuẩn tương hợp để cố định đạm đạt mức tối đa (FAO, 1984). Do đó, để quá trình cố định đạm có thể tiến hành được, ta phải chủng vi khuẩn nốt sần cho cây. 13 Theo kết quả nghiên cứu của Trần Văn Sanh và ctv (1996), về hiệu quả của phân vi sinh Vidana và phân khoáng vô cơ trên đậu nành MTĐ176, trồng trên đất phù sa nghèo dưỡng chất tỉnh Đồng Tháp cho thấy phân chủng Vidana kết hợp với phân khoáng vô cơ theo công thức 20N – 60P2O5 – 30K2O tạo nên hiệu quả rõ rệt khi chủng cho đậu nành. Phân Vidana làm tăng khả năng tạo nốt sần, các đặc tính nông học, thành phần năng suất và năng suất thực tế, hiệu quả đạt được tương đương với bón 80 kg N/ha và gấp 2,5 lần so với đối chứng không bón phân. Phạm Thị Phương Lan và ctv (2000), đã tiến hành thí nghiệm so sánh hiệu lực cộng sinh của một số chủng vi khuẩn cố định đạm (Rhizobium fredii SB75 có nguồn gốc từ Ấn Độ, Bradyrhizobium japonicum SB102 có nguồn gốc từ Mỹ, Rhizobium fredii SB83, Bradyrhizobium sp. SB174 và Rhizobium fredii SB177 có nguồn gốc tại Việt Nam) đến sinh trưởng, năng suất của đậu nành tại huyện Ô Môn, Cần Thơ kết luận rằng chủng SB83 được ly trích từ đất 2 lúa – 1 đậu nành tại xã Phước Thới, huyện Ô Môn khi chủng chế phẩm vi sinh cho đậu nành trồng trên đất tại địa phương này đã làm gia tăng các chỉ tiêu như trọng lượng khô trên thân lá (35%), các yếu tố cấu thành năng suất như số trái/cây là 33%, tỷ lệ trái 3 hạt là 57% và năng suất của đậu nành tăng so với đối chứng là 48,7%. Trường Đại Học Cần Thơ đã sản xuất phân Vidana và trắc nghiệm có hiệu quả. Vì vậy việc chủng phân vi sinh cho cây đậu nành không những tiết kiệm một lượng lớn phân N hóa học mà còn giảm được một lượng phân N đáng kể từ 50 – 100 kg/ha cho vụ lúa trồng tiếp liền sau (Trần Phước Đường và ctv, 1980) do lượng đạm sinh học của đậu nành cố định để lại. Theo Nguyễn Lân Dũng (1984), việc chủ động nuôi cấy vi khuẩn nốt sần để nhiễm vào hạt giống các loại đậu là việc làm đem lại hiệu quả kinh tế rất rõ rệt. Chế phẩm dùng để cấy có tên gọi là Nitragin. 8. Lân trong đất và biện pháp sinh học làm tăng lượng lân dễ tiêu cho cây trồng Lân trong đất hiện diện ở hai dạng hữu cơ và vô cơ, nhiều loại đất trên thế giới nghèo lân bởi vì lượng lân dễ tiêu trong đất không cao hơn 10 µM ngay cả pH ở 6,5 (Gyaneshwar và ctv, 2000). Bình quân các loại đất trồng trọt chỉ có vài micromolar (Ozanne, 1980), đa số lân còn lại ở thể khó tan (Glass, 1989) và hiệu quả bón phân lân hóa học cũng chỉ có 0,1% thể hòa tan (Scheffer và Schechtschabel, 1992) còn lại 99,9% lân bón vào đất bị cố định trong đất ở thể khó tan (Trích dẫn bởi Cao Ngọc Điệp và Nguyễn Hoàng Uy Phong, 2006). Đất ở ĐBSCL nói chung chứa ít lượng lân dễ tiêu cho cây trồng và thiếu lân là một trong những giới hạn quan trọng nhất đối với sự phát triển của cây trồng cho nên dạng phân super lân cũng như lân nung chảy được dùng rộng rãi để thỏa mãn nhu cầu phân lân (Nguyễn Thị Quý Mùi, 2001). Tuy nhiên những loại phân này sẽ cố định trong đất và trở thành dạng khó tan như calcium monohydrogen dihydrat phosphat (CaHPO4.2H2O) hay calcium monohydrogen phosphat (CaHPO4) và calcium orthophosphat (Ca3(PO4)2) (Lindsay và ctv, 1962, trích dẫn bởi Trương Thị Minh Giang, 2006). Có nhiều vi khuẩn có khả năng hòa tan lân khó tan thành lân dễ tan cho cây trồng (Kim và ctv, 1998, trích dẫn bởi Cao Ngọc Điệp và Nguyễn Hoàng Uy Phong, 2006), sống trong vùng rễ, trong số đó có loài Pseudomonas spp. chiếm ưu thế hơn cả. Pseudomonas spp. có 5 chủng (P18, P19, P20, P23, P25) có khả năng hòa tan lân khó tan cao trong đó P18 hòa tan lân nhiều nhất (36,2 mg P2O5/lít). Đặc biệt chủng P18 14 không những có khả năng hòa tan lân khó tan cao mà còn tổng hợp nhiều IAA (10,812 – 41,424 µg/ml IAA) sẽ được đưa vào sản xuất phân sinh học phục vụ nông nghiệp (Cao Ngọc Điệp và Nguyễn Hoàng Uy Phong, 2006). 9. Hiệu quả kết hợp của việc chủng vi khuẩn cố định đạm và vi khuẩn hòa tan lân lên năng suất và phẩm chất hạt đậu nành Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Được và Cao Ngọc Điệp (2004), trên đất phù sa huyện Tân Hiệp, tỉnh Kiên Giang cho thấy chỉ cần bón phân lân sinh học cho đậu nành giống MTĐ176 cũng cho năng suất hạt tương đương bón 60 kg P2O5/ha và làm gia tăng phẩm chất hạt đậu nành từ việc gia tăng hàm lượng protein và lipid trong hạt. Cũng theo kết quả nghiên cứu của Trương Thị Minh Giang (2006), trên đất phù sa Cần Thơ cho thấy rằng, vi khuẩn hòa tan lân Pseudomonas spp. đã cung cấp đủ lân cho đậu nành phát triển và ảnh hưởng tốt lên sự hình thành nốt sần và năng suất đậu nành đã được gia tăng khi kết hợp chủng vi khuẩn nốt sần và vi khuẩn hòa tan lân, đồng thời cũng làm tăng hàm lượng lipid và protein trong hạt đậu nành. Theo Chanway và ctv (1989), trích dẫn bởi Trương Thị Minh Giang (2006), thì chủng hỗn hợp vi khuẩn nốt sần và vi khuẩn hòa tan lân Pseudomonas spp. giúp cây đậu nành và đậu pea tăng năng suất và lượng đạm cố định. Kết quả nghiên cứu của Cao Ngọc Điệp (2005) cũng cho rằng sự phối hợp giữa lân hòa tan và nitơ sinh học đã làm gia tăng thành phần năng suất và năng suất đậu nành. II. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Thời gian và địa điểm thực hiện Thí nghiệm được tiến hành từ tháng 12/2006 đến tháng 3/2007 Thí nghiệm được thực hiện ngoài đồng tại nông hộ chú Nguyễn Văn Phước ấp Mỹ Hòa, thị trấn Mỹ Luông, huyện Chợ Mới, An Giang, vụ đông xuân 2006 - 2007. 2. Vật liệu và phương pháp thí nghiệm 2.1. Vật liệu - Giống đậu nành MTĐ517: Khả năng thích nghi rộng, thời gian sinh trưởng ngắn (82 – 87 ngày), cứng cây, không đổ ngã, hạt có màu vàng sáng, rất thích hợp với người tiêu dùng, năng suất đạt từ 2,5 – 3,2 tấn/ha, do Trường Đại Học Cần Thơ lai tạo và chọn lọc. - Vi khuẩn cố định đạm (Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense), vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) có nguồn gốc từ Viện Nghiên Cứu và Phát Triển Công Nghệ Sinh Học, Trường Đại Học Cần Thơ. 2.2. Phương pháp thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên, 1 nhân tố. Thí nghiệm gồm 8 nghiệm thức và 4 lần lặp lại. 15 Bảng 2: Các nghiệm thức của thí nghiệm Nghiệm thức T1 80N + 60 P2O5 + 30 K2O T2 20 N + Vi khuẩn cố định đạm Sinorhizobium fredii + 60 P2O5 + 30 K2O T3 20 N + Vi khuẩn cố định đạm (Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense) + 60 P2O5 + 30 K2O T4 20 N + Vi khuẩn cố định đạm (Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense) + Vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) sử dụng ở dạng dung dịch + 30 K2O T5 20 N + Vi khuẩn cố định đạm (Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense) + Vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) sử dụng ở dạng viên + 30 K2O T6 20 N + Vi khuẩn cố định đạm (Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense) + Vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) sử dụng ở dạng dung dịch + 20 P2O5 + 30 K2O T7 20 N + {Vi khuẩn cố định đạm (Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense) + Vi khuẩn hòa tan lân Pseudomonas spp.} sử dụng ở dạng dung dịch + 30 P2O5 + 30 K2O T8 20 N + Vi khuẩn cố định đạm (Sinorhizobium fredii và Azospirillum brasilense) + Vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) sử dụng ở dạng dung dịch + 30 K2O + tưới dung dịch vi khuẩn hòa tan lân (Pseudomonas spp.) ở 40 ngày sau khi gieo Sơ đồ bố trí thí nghiệm: Rep I Rep II Rep III Rep IV T6 T1 T1 T2 T8 T3 T5 T3 T2 T4 T4 T4 T7 T7 T2 T7 T3 T8 T3 T1 T4 T5 T6 T8 T1 T2 T8 T6 T5 T6 T7 T5 - Ký hiệu tên các nghiệm thức: + T1: 80N + 60P2O5 + T2: 20N + 60P2O5 + S + T3: 20N + 60P2O5 + SA + T4: 20N + SAP (dd) + T5: 20N + SAP (dạng viên) + T6: 20N + 20P2O5 + SAP (dd) + T7: 20N + 30P2O5 + SAP (dd) + T8: 20N + SAP (dd) + P - Chuẩn bị đất thí nghiệm: Đất được dọn sạch cỏ, san phẳng mặt ruộng. - Kích thước lô thí nghiệm: 17,5 m2 (3,5 m x 5 m). - Xuống giống: Các lô thí nghiệm được đắp riêng biệt, gieo 3 hạt/lổ với khoảng cách 40 x 15 cm, lổ sâu 3 – 5 cm. 16 - Trộn hạt giống đậu nành với phân vi sinh ở dạng dung dịch (100 ml/kg đậu giống), sau đó dùng tro trấu bóp nhuyễn để áo hạt hoặc sử dụng phân vi sinh ở dạng viên bỏ vào lổ cùng với lúc gieo đậu sau đó lấp tro trấu, tủ rơm lại. Tưới phun đủ ẩm cho cây mọc đều, 1 tuần sau khi gieo tỉa còn lại 2 cây/lổ. Ghi chú: Hạn chế sử dụng thuốc sát trùng ở giai đoạn đầu sau khi gieo đậu - Phân hóa học: + Phân super lân (16% P2O5), bón lót toàn bộ. + Phân urea (46% N). Nghiệm thức T1 đạm được chia làm 3 lần bón (1/4, 2/4, 1/4) lúc 10, 20 và 35 NSKG (ngày sau khi gieo). Các nghiệm thức có chủng phân vi sinh chỉ bón đạm 1 lần ở 10 NSKG. + Phân kali (60% K2O), chia làm 2 lần bón (1/2, 1/2) lúc 10 NSKG, 35 NSKG. 3. Các chỉ tiêu theo dõi * Chỉ tiêu về sinh trưởng và phát triển của đậu nành - Đếm tỷ lệ nẩy mầm của đậu nành ở 3 – 5 NSKG: Đếm ngẫu nhiên 5 hàng (mỗi hàng đếm 10 hốc) trong mỗi lô thí nghiệm. - Chiều cao cây đậu nành đo ở 15, 30, 45 và 60 NSKG và lúc thu hoạch (đo 10 cây lấy ngẫu nhiên trong lô thí nghiệm, đo từ mặt đất đến chóp ngọn thân chính). - Ngày trổ hoa: Ghi nhận có 50% số cây trong lô trổ hoa đầu tiên. - Ngày dứt trổ hoa: Ghi nhận ngày có 50% số cây trong lô dứt trổ hoa (cây có chùm hoa tận ngọn dứt trổ). - Ngày chín: Ghi nhận có 95% số cây mang trái chín. - Trọng lượng tươi và trọng lượng khô của cây đậu nành thu ở 45 NSKG, thu mẫu 10 cây/lô thí nghiệm (không tính phần rễ) để cân trọng lượng tươi và trọng lượng khô của cây: + Cân trọng lượng tươi: Thu mẫu 10 cây/nghiệm thức (bỏ phần rễ), tiến hành cân 10 cây thu được. + Cân trọng lượng khô: Bằm nhuyễn cây tươi, cho vào túi giấy đem sấy ở 60oC đến khi mẫu khô hoàn toàn rồi đem mẫu cân (trừ túi giấy) thu được trọng lượng khô. + Vật chất khô: Xay nhuyễn mẫu khô, cân vào cốc 1 gam mẫu khô với 3 lần lặp lại và sấy ở 105oC đến khi cân trọng lượng cân 2 lần kế tiếp nhau có giá trị không đổi. - Số lượng nốt sần (số nốt sần/cây), ghi nhận ở 45 NSKG: đào toàn bộ bộ rễ của 10 cây/lô, thu hết nốt sần của từng cây để đếm số lượng nốt sần. - Cân trọng lượng tươi và khô của nốt sần (g/cây). - Số lá kép/cây: Ghi nhận 15, 30, 45, 60 NSKG. * Các loại sâu bệnh chính + Sâu xanh da láng, sâu ăn tạp: được đánh giá theo 5 cấp của AVRDC (Trương Trọng Ngôn, 2002) Cấp 1: Không bị sâu phá hại. Cấp 2: Nhẹ, có từ 1 – 10% lá bị sâu phá hại (hoặc số cây chết trong lô). 17 Cấp 3: Vừa, có từ 11 – 50% lá bị hại (hoặc số cây chết trong lô). Cấp 4: Nặng, có từ 51 – 75% lá bị hại (hoặc số cây chết trong lô). Cấp 5: Thật nặng, có từ 76 – 100% lá bị hại (hoặc số cây chết trong lô). + Sâu đục trái: được đánh giá theo 3 cấp của AVRDC. Cấp 1: Không có hạt bị đục. Cấp 2: Trung bình, ≤ 30% hạt bị đục. Cấp 3: Trung bình, > 30% hạt bị đục. + Bệnh khảm, bệnh gỉ: Mức độ sâu bệnh được đánh giá theo 5 cấp của AVRDC (Trương Trọng Ngôn, 2002). Cấp 1: Cây không bị bệnh. Cấp 2: Nhẹ, có từ 1 – 10% diện tích lá bị hại. Cấp 3: Vừa, có từ 11 – 50% diện tích lá bị hại. Cấp 4: Nặng, có từ 51 – 75% diện tích lá bị hại. Cấp 5: Thật nặng, có từ 76 – 100% diện tích lá bị hại. * Các chỉ tiêu về thành phần năng suất + Số nhánh hữu hiệu/cây + Tổng số trái/cây + Số trái lép, trái 1 hạt, trái 2 hạt, trái 3 hạt và trái 4 hạt/cây (nếu có) + Tỷ lệ trái lép, trái 1 hạt, trái 2 hạt, trái 3 hạt và trái 4 hạt/cây (%) + Trọng lượng 100 hạt (P) P 100 hạt 13% = Po × 87 %100 Po− Po: Ẩm độ hạt lúc đo Po (kg): Trọng lượng 100 hạt lúc đo + Năng suất thực tế (tấn/ha) = Pi (kg) 87 %100 5 10 Pi−×× Pi: Ẩm độ hạt lúc đo Pi (kg): Năng suất hạt thu trong khung 5 m2 * Chỉ tiêu phẩm chất hạt + Phân tích hàm lượng protein trong hạt theo phương pháp Micro – Kjeldahl. + Phân tích hàm lượng lipid trong hạt theo phương pháp Shok – let. + Phân tích hàm lượng phospho trong hạt bằng phương pháp so màu. * Chỉ tiêu phân tích đất + Phân tích hàm lượng đạm tổng số trong đất ở giai đoạn trước khi trồng và sau khi thu hoạch theo phương pháp Micro – Kjeldahl. Đánh giá hàm lượng đạm tổng số trong đất theo Trương Thị Nga (1994). + Phân tích hàm lượng lân dễ tiêu trong đất ở giai đoạn trước khi trồng và sau khi thu hoạch theo phương pháp Oniani. Đánh giá đất theo tiêu chuẩn của Bray và Olsen (Ngô Ngọc Hưng, 2005). + Phân tích hàm lượng chất hữu cơ trong đất ở giai đoạn trước khi trồng và sau khi thu hoạch theo phương pháp Walkley Black. Đánh giá hàm lượng chất hữu cơ trong đất theo Đỗ Thị Thanh Ren (1999). 18 Ở giai đoạn trước thu hoạch tổng số mẫu đất phân tích là 4 mẫu, đại diện cho bốn lặp lại (Cách lấy mẫu đất cho mỗi lặp lại: đất được lấy ngẫu nhiên ở 5 điểm trên mỗi lặp lại sau đó trộn lại thành một mẫu). Ở giai đoạn sau thu hoạch mẫu đất lấy ở tất cả các lô (Tổng số mẫu đất phân tích: 8 lô thí nghiệm x 4 lặp lại = 32 mẫu đất). * Chỉ tiêu về hiệu quả kinh tế - Tổng thu: Sản lượng x Giá bán 1 kg. - Tổng chi phí: Giống, phân, thuốc bảo vệ thực vật, công làm đất, chi phí khác… - Lợi nhuận = Tổng thu - tổng chi. * Thu nhập biên (MRR): Dùng để so sánh hiệu quả của mô hình đơn. Lợi nhuận tăng thêm MRR = Chi phí tăng thêm Trong đó: Lợi nhuận tăng thêm: Do sử dụng thêm yếu tố đơn là các chủng chế phẩm vi sinh. Chi phí tăng thêm: Do sử dụng thêm yếu tố đơn là các chủng chế phẩm vi sinh. 4. Phân tích thống kê Số liệu về các chỉ tiêu theo dõi được thu thập và xử lý thống kê theo phần mềm Excel, MSTATC. 19 Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 1. Ghi nhận tổng quát về tình hình thời tiết Thí nghiệm được tiến hành từ cuối tháng 12/2006 – 03/2007. Ở thời vụ này đầu vụ gặp thời tiết khô hạn, tuy nhiên do gần nguồn nước tưới nên vẫn đảm bảo đủ nước cho cây đậu nành sinh trưởng và phát triển tốt, cuối vụ khi thu hoạch từ 14/3 – 18/3 gặp mưa liên tục nên cũng ảnh hưởng đến thu hoạch và phẩm chất hạt đậu nành. 2. Tỷ lệ nẩy mầm Qua kết quả Bảng 3 cho thấy tỷ lệ nẩy mầm ghi nhận ở 4 NSKG biến động từ 86,8% đến 88,3%, tỷ lệ nẩy mầm cao nhất là nghiệm thức T2: 88,3% và thấp nhất là nghiệm thức T1: 86,8%, tuy nhiên sự khác biệt này không có ý nghĩa về mặt thống kê giữa các nghiệm thức. Từ kết quả đó cho thấy khi chủng chế phẩm vi sinh cho đậu nành không làm ảnh hưởng đến tỷ lệ nẩy mầm so với nghiệm thức không chủng chế phẩm vi sinh. Bảng 3: Tỷ lệ nẩy mầm giữa nghiệm thức có chủng chế phẩm vi sinh so với đối chứng Nghiệm thức Tỷ lệ nẩy mầm (%) T1: 80 N + 60 P2O5 (đối chứng) 86,8 T2: 20 N + 60 P2O5 + S 88,3 T3: 20 N + 60 P2O5 + SA 87,1 T4: 20 N + SAP (dd) 88,0 T5: 20 N + SAP (dạng viên) 87,7 T6: 20 N + 20 P2O5 + SAP (dd) 87,4 T7: 20 N + 30 P2O5 + SAP (dd) 87,1 T8: 20 N + SAP (dd) + tưới VKHTL 87,3 Trung bình 87,5 CV (%) 1,3 Mức ý nghĩa (F) Ns ns: khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5% qua phép thử Duncan. S: Sinorhizobium fredii; A: Azospirillum brasilense; P: Pseudomonas spp. 3. Chiều cao cây đậu nành ở 15, 30, 45 và 60 ngày sau khi gieo Đối với các loại cây trồng thì chiều cao cũng thể hiện sự sinh trưởng của cây, ở 15 NSKG, giai đoạn này nghiệm thức T6 có chiều cao chênh lệch hơn so với các nghiệm thức còn lại, tuy nhiên sự khác biệt này không có ý nghĩa thống kê ở mức 5%, chiều cao của cây biến thiên từ 11,2 cm – 12,7 cm (Bảng 4). Ở giai đoạn 30 NSKG chiều cao cây dao động từ 22,3 cm đến 23,6 cm, ở 45 NSKG từ 60,2 cm – 64,4 cm và ở giai đoạn 60 NSKG từ 64,9 cm – 73,0 cm. Tuy nhiên sự khác biệt về chiều cao cây ở các giai đoạn này không khác biệt có ý nghĩa thống kê. Điều này cho thấy ở các nghiệm chủng chế phẩm vi sinh thì cây đậu vẫn sinh trưởng bình thường. Kết quả này cũng được tìm thấy ở nghiên cứu của Trần Văn Sanh và ctv (1996), khi sử dụng phân vi sinh (Vidana) thì cây đậu phát triển tốt và không thấy rõ sự khác biệt về màu sắc và chiều cao của cây. Ở giai đoạn 60 ngày thì cây đậu nành gần như đã đạt được chiều cao tương đối ổn định và đang ở giai đoạn tạo hạt. 20 Bảng 4: Chiều cao của cây đậu nành ở 15, 30, 45 và 60 ngày sau khi gieo (cm) Nghiệm thức 15 NSKG 30 NSKG 45 NSKG 60 NSKG T1: 80 N + 60 P2O5 (đối chứng) 11,6 23,6 64,4 69,9 T2: 20 N + 60 P2O5 + S 11,4 23,1 62,3 68,1 T3: 20 N + 60 P2O5 + SA 11,2 22,3 60,3 73,0 T4: 20 N + SAP (dd) 11,4 23,2 63,7 71,8 T5: 20 N + SAP (dạng viên) 12,1 23,3 60,6 68,4 T6: 20 N + 20 P2O5 + SAP (dd) 12,7 23,1 60,2 70,0 T7: 20 N + 30 P2O5 + SAP (dd) 11,7 23,2 61,8 70,6 T8: 20 N + SAP (dd) + tưới VKHTL 11,9 22,4 63,8 64,9 Trung bình 11,8 23,0 62,1 69,6 CV (%) 6,1 5,6 4,1 8,7 Mức ý nghĩa (F) Ns ns ns ns ns: khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5% qua phép thử Duncan. S: Sinorhizobium fredii;A: Azospirillum brasilense; P: Pseudomonas spp. 4. Số lá kép ở các giai đoạn 15, 30, 45 ngày sau khi gieo Lá cây cũng giữ vai trò quan trọng trong sự sinh trưởng của cây, nó có chức năng quang hợp nhờ ánh sáng mặt trời để tạo ra chất diệp lục cho cây sinh trưởng và phát triển tốt hơn. Qua kết quả của Bảng 5, ta thấy số lượng lá kép ở các nghiệm thức không có sự khác biệt ý nghĩa thống kê ở mức 5%. Lá kép ở giai đoạn này dao động từ 1,3 lá/cây – 1,6 lá/cây, cao nhất là nghiệm thức T8 và thấp nhất là nghiệm thức T6. Vào giai đoạn 30 NSKG các nghiệm thức T1, T7, T8 có số lượng lá kép là 8,5 lá/cây cao hơn các nghiệm thức còn lại, tuy nhiên sự khác biệt này vẫn không có sự khác biệt ý nghĩa thống kê ở mức 5%. Số lá kép dao động giữa các nghiệm thức là 6,8 lá/cây – 8,5 lá/cây, thấp nhất là nghiệm thức chỉ chủng 1 loại vi khuẩn Sinorhizobium fredii (T2). Từ kết quả đó cho thấy các nghiệm thức có chủng chế phẩm vi sinh vẫn hình thành được số lượng lá kép như nghiệm thức bón phân hóa học (80 kg N/ha). Bảng 5: Số lá kép của đậu nành ở các giai đoạn 15, 30, 45 NSKG (lá kép/cây) Nghiệm thức 15 NSKG 30 NSKG 45 NSKG T1: 80 N + 60 P2O5 (đối chứng) 1,5 8,5 14,1 T2: 20 N + 60 P2O5 + S 1,4 6,8 12,5 T3: 20 N + 60 P2O5 + SA 1,5 8,1 14,9 T4: 20 N + SAP (dd) 1,4 7,9 14,9 T5: 20 N + SAP (dạng viên) 1,5 7,7 14,4 T6: 20 N + 20 P2O5 + SAP (dd) 1,3 7,5 12,8 T7: 20 N + 30 P2O5 + SAP (dd) 1,4 8,5 15,9 T8: 20 N + SAP (dd) + tưới VKHTL 1,6 8,5 15,7 Trung bình 1,5 7,9 14,4 CV (%) 15,5 10,5 12,0 Mức ý nghĩa (F) ns ns ns ns: khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức 5% qua phép thử Duncan. S: Sinorhizobium fredii; A: Azospirillum brasilense; P: Pseudomonas spp. 21 Ở giai đoạn 45 NSKG thì cây đậu nành đã ra hoa và có trái non nên số lượng lá kép/cây đã ổn định. Số lượng lá kép ở mỗi nghiệm thức ở giai đoạn này không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 5%. Số lượng lá kép dao động giữa các nghiệm thức là 12,5 lá/cây – 15,9 lá/cây, cao nhất là nghiệm thức T7: 15,9 lá/cây, thấp nhất vẫn là nghiệm thức T2: 12,5 lá/cây. Ở giai đoạn 60 NSKG thì lúc này cây đã có ._.