Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ tưới nướcđến môi trường đất, bộ rễ, sinh trưởng và phát triển giống lúa khang dân 18 tại Thái Nguyên

c phù hợp. Để tìm hiểu bộ rễ cây lúa ở giai đoạn mạ ra sao dưới các chế độ nước khác nhau chúng tôi tiến hành làm thí nghiệm ở giai đoạn mạ. Thí nghiệm được thực hiện trên giống lúa khang dân 18 và trong điều kiện ống nghiệm với các công thức tưới khác nhau. Thời gian thực hiện thí nghiệm từ khi lúa nảy mầm gieo đến 12 ngày, tương đương với mạ 2,5 lá đủ tiêu chuẩn cấy như cây lúa trồng ngoài ruộng. Bảng 3.3: Ảnh hưởng của chế độ tưới nước đến sinh trưởng của rễ và thân lá mạ CT Số rễ / cây Tổng chiều dài rễ (cm) TB Đường kính rễ (mm) Khối lượng rễ / cây (g) Chiều cao cây (cm) Khối lượng thân, lá /cây (g) Tỷ lệ khối lượng rễ/thân (%) CT1 10,00a 55,66a 0,030d 0,0038ab 14,72a 0,040a 9,56d CT2 9,00ab 51,80ab 0,034bcd 0,0032b 13,06abc 0,030b 11,50cd CT3 8,40ab 41,02bc 0,036bcd 0,0028c 13,90abc 0,029b 9,73d CT4 8,60ab 40,00c 0,032cd 0,0028c 13,98ab 0,027b 10,80d CT5 7,20bc 40,14c 0,034bcd 0,0032b 12,24bcd 0,025bc 14,40cd CT6 6,80bc 39,14c 0,034bcd 0,0030bc 12,16bcd 0,023bcd 14,38cd CT7 6,00cd 38,02c 0,040b 0,0028c 11,84cd 0,016cde 19,00bc CT8 5,40cd 38,32c 0,038bc 0,0028c 10,80de 0,014de 22,66b CT9 4,00d 37,66c 0,048a 0,0040a 10,34de 0,012e 35,00a CT10 4,00d 36,54c 0,050a 0,0042a 9,74e 0,012e 37,00a p <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 LSD05 2,24 11,14 0,007 0,001 2,09 0,009 7,95 Cv% 25,3 20,8 15,1 24,8 13,3 22,3 23,69 Chú thích:các giá trị trung bình cùng ký tự không khác biệt có ý nghĩa ở mức xác suất p< 0,05. Kết quả so sánh các chỉ tiêu theo dõi giữa các công thức cho thấy sinh trưởng của lúa ở giai đoạn mạ dưới các chế độ nước khác nhau cho kết quả có sự khác nhau. Số rễ: Ở giai đoạn mạ, chế độ nước đã ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng của rễ và thân lúa (Bảng 3.3). Số rễ giảm dần theo lượng nước cung cấp cho cây lúa cho thấy các công thức chia làm 4 nhóm a, b, c và d, trong đó công thức có lượng nước tưới ít (CT9, CT10) chắc chắn thấp hơn các công thức có lượng nước tưới nhiều (CT1,CT2, CT3, CT4, CT5 và CT6) (p<0,05). Tưới ngập nước (CT1) có số rễ nhiều nhất (10,0 rễ/ cây), trong khi đó số rễ của các công thức tưới ít nước (CT9, CT10) có số rễ chỉ đạt 4,0 rễ/ cây bằng 40% so với số rễ của CT1. Chiều dài rễ lúa cũng bị ảnh hưởng bởi chế độ nước. Công thức tưới ngập nước chiều dài rễ đạt 55,66 cm/cây cao hơn công thức tưới bằng 10% so với đối chứng (CT10) với mức tin cậy 95%. Các công thức tưới nhiều nước có nhiều rễ nên tổng chiều dài rễ dài hơn so với các công thức tưới ít nước hơn (p<0,05). Đường kính rễ lúa ở thời kỳ cây mạ cũng có biến động do chế độ nước gây ra (P<0,05), trong đó cao nhất là CT9, CT10 (nhóm a) và thấp nhất là nhóm công thức 1, 2, 3, 4, 5 và 6 (nhóm d) với p<0,05. Điều này cho thấy khả năng do thiếu nước đã hạn chế khả năng phát triển của rễ lúa do đó bộ rễ giảm về số lượng và đổi lại tăng về đường kính. Khối lượng rễ: Sự ảnh hưởng của chế độ tưới nước đến sinh trưởng của bộ rễ mạ được thể hiện rõ ở khối lượng rễ (p<0,05). Chế độ tưới nhiều nước làm cho khối lượng rễ của các công thức này sinh trưởng tốt hơn các công thức ít nước. Các công thức tưới ít (CT9, CT10) số lượng rễ ít tuy nhiên sinh trưởng sinh khối của 1 rễ lại cao để tăng đường kính, chiều dài nhằm ăn sâu xuống lấy nước ở tầng dưới để chống lại điều kiện hạn. Để đánh giá mối quan hệ giữa chế độ nước với sinh trưởng chung của lúa ở giai đoạn mạ. Kết quả cho thấy tương tự như bộ rễ, chiều cao cây mạ cũng thay đổi rõ giữa các chế độ nước khác nhau (p<0,05). Tưới ngập nước (CT1) có chiều cao cây mạ lớn nhất đạt 14,72cm (nhóm a), trong khi đó ở CT10 có lượng nước tưới ít nhất cây mạ chỉ đạt 9,7cm (nhóm e). Khối lượng thân cây mạ cũng bị ảnh hưởng rõ rệt qua lượng nước tưới (p<0,005). Trong đó các công thức tưới ít nước có khối lượng thân thấp hơn so với các công thức tưới nhiều nước. Nguyên nhân có thể là do thiếu nước bộ rễ lúa sinh trưởng kém, dẫn tới tăng trưởng chậm do đó có khối lượng thân lá thấp hơn. Chế độ nước cũng ảnh hưởng đến tỷ lệ khối lượng rễ/thân ở thời kỳ mạ (p<0,05). Càng ít nước tỷ lệ phát triển bộ rễ càng mạnh và ngược lại càng nhiều nước thì phát triển thân lá mạnh hơn. Chế độ tưới nhiều nước tỷ lệ khối lượng rễ/khối lượng thân khoảng 10%, nhưng chế độ tưới ít nước tỷ lệ này tăng lên đến 20-37% do thân lá của các công thức này phát triển kém hơn. Khi bắt đầu gặp điều kiện hạn ở giai đoạn cây con, rễ mọc dài và sâu hơn trong các lớp đất giúp cây trồng tận dụng được nước sâu do đó tăng cường khả năng hấp thụ nước. Như vậy có thể kết luận rằng nước có ảnh hưởng rõ rệt tới sinh trưởng của mạ qua đó ảnh hưởng đến chất lượng mạ, Đủ nước, rễ và thân lá lúa sinh trưởng tốt hơn. Nếu thiếu nước cây mạ nhỏ, thấp ảnh hưởng đến quang hợp của lúa dẫn tới lúa đẻ nhánh kém ở giai đoạn lúa cấy sau này. Sinh trưởng của bộ rễ lúa sau cấy dưới các chế độ nước khác nhau (thí nghiệm 2) Để tìm hiểu sự phát triển của bộ rễ dưới tác động của chế độ nước khác nhau chúng tôi sử dụng kết quả nghiên cứu của thí nghiệm 2 để phân tích các chỉ tiêu sinh trưởng của bộ rễ, cụ thể như sau: Số rễ Số lượng rễ lúa là chỉ tiêu quan trọng đánh giá sự sinh trưởng của bộ rễ cây lúa. Hình 3.2 Số lượng rễ lúa / khóm qua các thời kỳ Tăng trưởng số lượng rễ của các công thức tuân theo quy luật chung là tăng đều từ đẻ nhánh đến làm đòng, đạt cực đại tại trỗ sau đó giảm đi ở chín sữa và chín. Các công thức có chế độ tưới nước ngập khô xen kẽ thời gian ngắn có số lượng rễ nhiều hơn so với các công thức tưới nước ngập khô xen kẽ dài (p<0,05) điều này phù hợp với các nghiên cứu trước đây nói rằng trong quá trình sinh trưởng nếu bị hạn số lượng rễ sẽ giảm, các rễ to và dài do ăn sâu xuống dưới. Số lượng rễ của các công thức ở các giai đoạn đều có sự khác biệt rõ ràng, điều này chỉ ra rằng số lượng rễ bị ảnh hưởng bởi chế độ tưới nước (p<0,05). Ở giai đoạn đẻ nhánh, chế độ tưới nước ngập thường xuyên và thời gian xen kẽ ngắn có số lượng rễ cao hơn so với các công thức tưới nước ngập khô xen kẽ dài ngày hơn (p<0,05). CT1, CT2 có chế độ được tưới ngập liên tục và ngập khô xen kẽ ngắn có số lượng rễ cao hơn chắc chắn CT4, CT5 với độ tin cậy 95%. Và số rễ có xu hướng giảm từ CT2 đến CT5 theo thời gian giãn cách ngập khô tăng lên. Giai đoạn trỗ số lượng rễ lúa của các công thức tuân theo quy luật chung là đạt cực đại tại giai đoạn trỗ, số lượng rễ lúa của các công thức dao động từ 214,2 rễ/khóm đến 273,4 rễ/khóm, trong đó CT2 có số rễ lớn hơn các công thức khác với mức độ tin cậy 95%. Các công thức CT1, CT3, CT4 và CT5 thuộc chung 1 nhóm (b) có số lượng rễ thấp hơn CT2, cho thấy các công thức này bị ảnh hưởng bởi chế độ tưới nước và số rễ tỷ lệ nghịch với thời gian xen kẽ ngập khô, các công thức thời gian xen kẽ càng ngắn thì số rễ càng nhiều (p<0,05). Giai đoạn chín sữa số lượng rễ của các công thức có xu hướng giảm và tỷ lệ giảm không đáng kể chỉ từ 1-6,2% so với giai đoạn trỗ. Ở giai đoạn chín hoàn toàn, CT2 có chế độ tưới ngập khô xen kẽ 4 ngày vẫn duy trì được số lượng rễ gần như không giảm so với giai đoạn chín sữa và là công thức có số rễ cao nhất đạt 411,4 rễ/khóm, đây là ưu thế duy trì bộ rễ của công thức này. Ngược lại, CT1 có số rễ là cao nhất ở các giai đoạn nhưng lại có tỷ lệ giảm mạnh nhất từ trỗ đến chín hoàn toàn. Trong khi đó các công thức có chế độ tưới ngập khô xen kẽ số lượng rễ giảm ít hơn công thức ngập liên tục (p<0,05). Qua kết quả trên cho thấy số lượng rễ lúa phụ thuộc vào chế độ tưới nước tại tất cả các giai đoạn. Từ giai đoạn đẻ nhánh đến trỗ số lượng rễ tăng lên tỷ lệ thuận với thời gian có nước tưới, còn sau giai đoạn trỗ cho thấy chế độ tưới ngập khô xen kẽ giúp duy trì bộ rễ đến giai đoạn chín tốt hơn với độ tin cậy 95%. Chiều dài rễ Chiều dài rễ lúa cũng là một yếu tố quan trọng trong việc cấu thành bộ rễ. Chiều dài bộ rễ lúa được xác định bởi số lượng rễ và độ dài của các rễ trong bộ rễ. Chiều dài càng tăng được xem như khả năng đâm xuyên và tiếp xúc với đất tạo không gian sống của rễ càng lớn, giúp cho lúa nước và hút dinh dưỡng khoáng ở tầng đất sâu hơn góp phần tăng năng suất cây trồng. Hình 3.3 Tổng chiều dài rễ lúa qua các thời kỳ Chiều dài rễ lúa là một trong các chỉ tiêu bị ảnh hưởng bởi chế độ tưới nước. Chiều dài bộ rễ có quy luật sinh trưởng phát triển tương tự như số rễ, tăng ngay từ khi cấy và tăng đều suốt quá trình từ khi cấy đến thời kỳ trỗ và giảm ở các giai đoạn chín sữa và chín hoàn toàn. Chiều dài bộ rễ lúa đạt cao nhất tại giai đoạn trỗ, ở thời kỳ này bộ rễ lúa ăn rộng và sâu giúp hút được nhiều nước, dinh dưỡng khoáng phục vụ cho quá trình trao đổi chất để chuyển hóa sang thời kỳ tích lũy hạt. Giai đoạn đẻ nhánh chiều dài rễ của các công thức dao động từ 8,7m/khóm (CT5) đến 13,15m/khóm (CT2) và cho thấy các công thức có chế độ tưới nước thường xuyên có chiều dài rễ lớn. Giai đoạn làm đòng các công thức có chiều dài từ 12,23 -28,79m/khóm, trong đó CT2 đạt cao nhất với 28,79g/khóm chắc chắn cao hơn CT1, CT4 và CT5 với p<0,05. Tại giai đoạn này kết quả cho thấy chiều dài rễ lúa bị ảnh hưởng bởi chế độ tưới nước với p<0,05. Chiều dài của bộ rễ lúa đạt cực đại ở giai đoạn trỗ. Chiều dài rễ giữa các chế độ nước có sự khác biệt rõ rệt, dao động từ 40,48m/khóm (CT5) đến 61,92m/khóm (CT2). Chiều dài rễ lúa có xu hướng giảm dần từ CT2 đến CT5 tỷ lệ nghịch với thời gian giãn cách ngập khô tăng lên, từ kết quả trên cho thấy chiều dài rễ lúa bị ảnh hưởng bởi chế độ nước ở thời kỳ trỗ (p<0,05). Chiều dài bộ rễ lúa có tốc độ tăng mạnh nhất trong suốt quá trình sinh trưởng là từ thời kỳ làm đòng đến trỗ, đây được coi là tốc độ tăng ấn tượng và là thời kỳ chúng ta cần chú ý sử dụng các biện pháp canh tác tránh làm ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của bộ rễ trong thời kỳ này. Sau thời kỳ trỗ cây lúa chuyển sang thời kỳ tích lũy vào hạt và chín nên bộ rễ bắt đầu có xu hướng giảm đi cả về số lượng, đường kính và chiều dài. Chiều dài rễ lúa giảm đi rõ rệt, tuy nhiên tốc độ giảm chiều dài từ trỗ đến chín sữa ít hơn so với tốc độ tăng từ làm đòng đến trỗ. Ở giai đoạn này CT2 vẫn là công thức có chiều dài lớn nhất (45,52m/khóm) thuộc nhóm a chắc chắn cao hơn CT1, CT3, CT4 nhóm b và CT5 nhóm c với xác suất có độ tin cậy 95%. Kết quả trên cho thấy chế độ nước ảnh hưởng đến chiều dài rễ lúa tại giai đoạn chín sữa với xác suất có độ tin cậy p<0,05. Ở giai đoạn chín, các công thức tưới ngập khô xen kẽ ngắn có chiều dài lớn hơn so với các công thức tưới ngập khô xen kẽ kéo dài. CT2 có chiều dài lớn nhất đạt 42,10m/khóm cho thấy có thể chế độ tưới nước xen kẽ ngập khô 4 ngày làm cho chiều dài rễ lúa duy trì tốt đến thời kỳ chín và chắc chắn cao hơn các công thức CT1, CT3, CT4, CT5 (p<0,05). Giai đoạn chín công thức 5 có thời gian tưới ngập khô xen kẽ 16 ngày chiều dài rễ chỉ còn 13,95m/khóm chắc chắn thấp hơn các công thức khác với p<0,05. Từ kết quả cho thấy chế độ nước ảnh hưởng đến chiều dài rễ ở giai đoạn này (p<0,05). Qua kết quả trên cho thấy sau giai đoạn đẻ nhánh đến giai đoạn chín chiều dài bộ rễ bị ảnh hưởng bởi chế độ tưới nước khác nhau (p<0,05). Đường kính rễ Bên cạnh số lượng rễ lúa thì đường kính rễ lúa cũng là một chỉ tiêu quan trọng đánh giá bộ rễ lúa, ảnh hưởng đến hiệu quả hấp thu dinh dưỡng và nước, tăng khả năng chống hạn thông qua kích cỡ của mạch gỗ (Yambao et al, 1992). Nhiều nghiên cứu cho thấy quy luật chung là cây lúa sinh trưởng trong điều kiện ngập nước thường có số lượng rễ nhiều tuy nhiên các rễ lại nhỏ.Ngược lại khi sinh trưởng trong điều kiện khô hạn thì số rễ ít hơn, đường kính rễ lớn hơn và đường kính rễ lúa có tương quan với các yếu tố cấu thành năng suất lúa (Jeong et al, 2013). Kết quả nghiên cứu cho thấy nhìn chung đường kính rễ tăng, giảm theo quy luật chung đó là tăng từ khi gieo và đạt cực đại ở thời kỳ lúa trỗ, sau đó giảm dần ở các giai đoạn chín sữa và chín. Các công thức có chế độ tưới nước xen kẽ dài ngày hơn có đường kính rễ lúa lớn hơn so với các công thức được tưới nước thường xuyên (p<0,05). Hình 3.4 Trung bình đường kính rễ qua các thời kỳ Đường kính rễ lúa tăng mạnh từ đẻ nhánh đến làm đòng. Ở giai đoạn làm đòng các công thức tưới nước xen kẽ (nhóm a) có đường kính rễ to hơn so với công thức ngập nước liên tục (nhóm b) với mức độ tin cậy 95%. Từ làm đòng đến trỗ đường kính rễ vẫn tiếp tục tăng lên tuy nhiên tốc độ tăng của các công thức đã giảm so với từ giai đoạn đẻ nhánh đến làm đòng. Ở giai đoạn trỗ chế độ nước ngập liên tục có đường kính nhỏ nhất thấp hơn các công thức tưới ngập khô xen kẽ với p<0,05. Sau giai đoạn trỗ đường kính rễ có xu hướng giảm rõ rệt ở tất cả các công thức. Đường kính rễ ở giai đoạn này dao động từ 0,892 mm (CT1) đến 0,964mm (CT2), trong đó công thức nước ngập liên tục thấp hơn công thức ngập khô xen kẽ 4 ngày với p<0,05. Giai đoạn chín đường kính rễ lúa vẫn bị ảnh hưởng bởi chế độ nước (p<0,05), trong đó đường kính của các công thức có chế độ tưới nước thường xuyên nhóm a (CT1, CT2, CT3) có đường kính rễ cao hơn các công thức tưới ngập khô xen kẽ kéo dài nhóm b (CT4, CT5) với p<0,05. Từ kết quả trên cho thấy chế độ nước ảnh hưởng đến đường kính rễ lúa từ giai đoạn làm đòng đến chín. Theo Lijun Liu và cộng sự (2014) chỉ ra đường kính rễ có ảnh hưởng tới số gié, tỉ lệ hạt chắc, tổng số bông và khối lượng hạt (r = 0,432 tới 0,900, P<0,05). Đây là các thời kỳ tập trung cho sinh trưởng sinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực, do vậy cần quan tâm đến sự phát triển đường kính rễ để có năng suất cao. Khối lượng rễ qua các thời kỳ Khối lượng của bộ rễ là chỉ tiêu tổng hợp của các yếu tố như số rễ, đường kính rễ và chiều dài rễ. Hình 3.5 Tổng khối lượng khô của rễ lúa qua các thời kỳ Trong điều kiện canh tác có chế độ nước khác nhau làm cho khối lượng rễ bị ảnh hưởng và biến động mạnh ở mỗi thời kỳ. Khối lượng rễ của các công thức giảm dần tỷ lệ nghịch với thời gian xen kẽ nước được cung cấp. Chế độ tưới nước ngập thường xuyên có khối lượng rễ lớn hơn so với các công thức có chế độ tưới xen kẽ dài ngày (p<0,05). Khối lượng rễ lúa của tất cả các công thức tăng đều từ khi cấy và đạt cực đại tại trỗ. Các công thức tưới ngập thường xuyên và thời gian ngập khô xen kẽ ngắn tăng mạnh từ đẻ nhánh đến làm đòng, còn các công thức tưới xen kẽ dài ngày tăng mạnh từ làm đòng đến trỗ (p<0,05). Ở giai đoạn đẻ nhánh chế độ nước làm cho khối lượng rễ của các công thức dao động từ 0,25g/khóm (CT5) đến 0,43g/khóm (CT2). Giai đoạn này khối lượng rễ lúa chưa nhiều do bộ rễ chưa phát triển mạnh tuy nhiên ngay tại giai đoạn này đã cho thấy chế độ nước có ảnh hưởng đến khối lượng rễ (p<0,05). Giai đoạn làm đòng khối lượng rễ của các công thức tăng mạnh so với đẻ nhánh. Ở giai đoạn này chế độ ngập nước khô xen kẽ 4 ngày tăng mạnh nhất đạt (1,42g/khóm) cao hơn tất cả các công thức còn lại với p<0,05. Khối lượng rễ của các chế độ nước ngập khô xen kẽ dài tỷ lệ nghịch với thời gian xen kẽ ngập khô tăng lên. Chế độ ngập khô xen kẽ 16 ngày (CT5) có khối lượng rễ chỉ bằng 52,8% so với CT2. Kết quả trên cho ta thấy chế độ nước ảnh hưởng đến khối lượng rễ tại giai đoạn đẻ nhánh các công thức ngập thường xuyên khối lượng rễ cao hơn các công thức xen kẽ dài ngày hơn (p<0,05). Từ giai đoạn trỗ đến chín các công thức đều giảm khối lượng rễ nhưng tỷ lệ giảm thấp hơn nhiều so với tỷ lệ tăng ở các thời kỳ trước trỗ. Mặc dù có chế độ tưới nước khác nhau khối lượng rễ của tất cả các công thức đều đạt cực đại tại giai đoạn trỗ. Khối lượng rễ của các công thức dao động từ 2,11g/khóm đến 3,20g/khóm, trong đó CT5 có khối lượng thấp nhất đạt 2,11g/khóm (nhóm c) chắc chắn thấp hơn các công thức còn lại với mức độ tin cậy là 95%. Chế độ nước có ảnh hưởng đến khối lượng rễ lúa tại giai đoạn trỗ với độ tin cậy là 95% (p<0,05). Sau giai đoạn trỗ khối lượng rễ lúa bắt đầu giảm ở tất các các chế độ nước. Ở giai đoạn này khối lượng rễ chỉ còn từ 1,40g/khóm (CT5) thuộc nhóm c chắc chắn thấp hơn CT2 (2,69g/khóm) nhóm a (p<0,05). Qua kết quả cho thấy chế độ nước ảnh hưởng đến khối lượng rễ tại giai đoạn chín sữa (p<0,05). Chế độ nước ảnh hưởng đến khối lượng rễ tại giai đoạn chín (p<0,05). Kết quả bảng 3.7 trên cho thấy CT2 vẫn là công thức có khối lượng rễ cao nhất (2,29g/khóm) và cao hơn các nhóm b là công thức CT1, CT3 và nhóm d gồm CT4, CT5 (p<0,05). Từ kết quả trên có thể kết luận rằng chế độ nước tưới có ảnh hưởng đến khối lượng rễ lúa tại các giai đoạn và trong suốt quá trình sinh trưởng, phát triển của cây lúa (p<0,05). Theo Lijun Liu và cộng sự (2014) chỉ ra khối lượng khô của rễ, từ giai đoạn đẻ nhánh tới giai đoạn chín sữa có tương quan cùng chiều có ý nghĩa với lại số gié (r=0,595 tới 0,858 với p<0,01), do vậy cần chú ý để khối lượng rễ phát triển tốt nhất nhằm đem lại năng suất cao nhất. Phân bố rễ trong đất qua các thời kỳ Khối lượng rễ ở tầng 0-5cm Hình 3.6 Khối lượng rễ lúa tại tầng đất từ 0-5cm qua các thời kỳ Ở giai đoạn đẻ nhánh khối lượng rễ bị ảnh hưởng bởi chế độ tưới nước (p<0,05). Khối lượng rễ tầng đất từ 0-5cm dao động từ 0,12g/khóm (CT5) đến 0,22g/khóm (CT2), trong đó CT2 cao nhất thuộc nhóm a cao hơn các công thức CT3, CT4 và CT5 với mức tin cậy 95%. Giai đoạn làm đòng khối lượng rễ lúa của các công thức có chế độ tưới thường xuyên cao hơn so với các công thức ngập khô xen kẽ kéo dài. Số ngày xen kẽ càng dài thì khối lượng rễ càng nhỏ cho thấy chế độ tưới nước ảnh hưởng đến khối lượng rễ tầng đất từ 0-5cm. Ở giai đoạn làm đòng khối lượng rễ của CT2 cao nhất đạt 0,53g/khóm, CT5 thấp nhất chỉ đạt 0,30g/khóm (p<0,05). Thời kỳ trỗ khối lượng rễ bị ảnh hưởng bởi chế độ nước dao động từ 0,35g/khóm (CT5) đến 0,98g/khóm (CT2). Các công thức có chế độ tưới xen kẽ ngập khô với thời gian ngắn khối lượng rễ của tầng này cao hơn so với các công thức có chế độ tưới xen kẽ dài (p<0,05). Ở giai đoạn chín sữa khối lượng rễ bị ảnh hưởng bởi chế độ nước (p<0,05), trong đó khối lượng rễ của CT5 thấp nhất (0,37g/khóm) và CT2 cao nhất (0,95g/khóm). Khối lượng rễ ở chín sữa giảm so với trỗ, riêng công thức ngập khô xen kẽ 16 ngày tăng nhẹ về khối lượng có thể do thời gian trỗ trùng với thời kỳ bị tháo cạn nên ở giai đoạn này phát triển trở lại điều này phù hợp với kết luận nghiên cứu của Huguenin và cộng sự, (2009). Ở giai đoạn chín CT2 có khối lượng rễ duy trì cao nhất với 0,86g/khóm cao hơn các chế độ nước khác (CT3, CT4, CT5) với mức tin cậy là 95%. Sự khác biệt này chứng tỏ chế độ nước ảnh hưởng đến khối lượng rễ tại tầng đất từ 0-5cm (p<0,05). Ở thời kỳ này chế độ tưới nước ngập khô xen kẽ với số ngày xen kẽ càng dài khối lượng rễ càng giảm. Qua phân tíchkết quả nghiên cứu cho thấy khối lượng rễ tại tầng đất 0-5cm chiếm một tỷ lệ khá lớn trong tổng khối lượng của bộ rễ, đây là tầng đất nông tập trung rễ nhiều và là gốc rễ nên cần quan tâm để giữ được rễ tại tầng đất này càng nhiều càng tốt và duy trì đến giai đoạn chín. Khối lượng rễ ở tầng 5-15cm Giai đoạn đẻ nhánh khối lượng rễ dao động từ 0,13 – 0,19g/khóm, CT2 đạt cao nhất (0,19g/khóm) và thấp nhất là CT5 (0,13g/khóm) tuy nhiên giai đoạn này khối lượng rễ khôngbị ảnh hưởng bởi chế độ nước. Ở giai đoạn làm đòng khối lượng rễ của CT2 đạt cao nhất (0,55g/khóm) và CT5 thấp nhất (0,33g/khóm) cho thấy khối lượng rễ của các công thức bị ảnh hưởng bởi chế độ nước (p<0,05). Khối lượng rễ ở giai đoạn trỗ cũng bị ảnh hưởng bởi chế độ nước (p<0,05). Tại thời kỳ này khối lượng rễ của các chế độ nước đều đạt cao nhất trong chu kỳ, đặc biệt cao nhất là chế độ nước ngập khô xen kẽ 4 ngày (CT2) với 1,53g/khóm và giảm dần qua các công thức có chế độ tưới nước ngập khô xen kẽ dài hơn, thấp nhất là CT5 chỉ đạt 1,02g/khóm. Chế độ tưới ngập khô xen kẽ thời gian càng dài thì khối lượng rễ càng nhỏ, cho thấy chế độ nước ảnh hưởng đến khối lượng rễ lúa ở tầng đất từ 5-15cm với p<0,05. CT5 có chế độ tưới ngập khô xen kẽ 16 ngày tỷ lệ tăng mạnh từ 0,33g/khóm ở giai đoạn làm đòng lên 1,02g/khóm ở giai đoạn trỗ có thể do chế độ tưới nước làm tầng đất mặt hạn nên bộ rễ phải phát triển xuống theo chiều sâu để hút dinh dưỡng, muối khoáng và nước phục vụ cho quá trình trao đổi chất, điều này phù hợp với các nghiên cứu trước đây chỉ ra rằng khi hạn hán thì rễ lúa to và ăn sâu xuống các tầng dưới (Yambao và cộng sự, 1992). Hình 3.7: Khối lượng rễ lúa tại tầng đất từ 5-15cm qua các thời kỳ Giai đoạn chín khối lượng rễ chỉ còn từ 0,43g/khóm (CT5) đến 0,96g/khóm (CT2) cho thấy khối lượng rễ vẫn bị ảnh hưởng bởi chế độ nước (p<0,05). Khối lượng rễ chế độ tưới nước xen kẽ ngắn vẫn có khối lượng cao hơn so với chế độ nước ngập khô xen kẽ dài (p<0,05). Kết quả trên cho thấy khối lượng rễ tập trung chủ yếu ở tầng đất này chiếm khoảng 46-55% ở giai đoạn trỗ so với tổng khối lượng rễ, điều này cho thấy đây là tầng đất có ý nghĩa quan trọng cho bộ rễ phát triển hay nói cách khác cần có biện pháp canh tác tốt để tạo điều kiện tốt nhất cho bộ rễ phát triển tại tầng đất từ 5-15cm. Khối lượng rễ ở tầng 15-25cm Tại tầng đất từ 15-25 cm so với mặt đất đây là tầng đất dưới cùng của tầng canh tác sát với tầng đế cày. Tầng đất này khối lượng rễ của các công thức giảm rõ rệt so với khối lượng rễ tại tầng đất từ 0-5 cm và 5-15cm. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Sariam (2009) mật độ rễ ở tầng đất từ 0-10cm lớn, giảm dần ở tầng 10cm đất tiếp theo. Hình 3.8: Khối lượng rễ lúa tại tầng đất từ 15-25cm qua các thời kỳ Khối lượng rễ của tầng đất từ 15-25cm cũng tuân theo quy luật chung của tổng bộ rễ và các tầng đất phía trên là tăng đều từ giai đoạn đẻ nhánh đến làm đòng và đạt cực đại tại trỗ sau đó giảm dần ở các giai đoạn chín sữa và chín. Khối lượng rễ tại tầng đất 15-25cm ở thời kỳ đẻ nhánh vẫn còn rất thấp do đây là thời kỳ bộ rễ chưa phát triển đầy đủ và chỉ tập trung ở tầng đất nông. Ở giai đoạn này khối lượng rễ của CT2 đạt cao nhất là 0,02g/khóm, các công thức khác giảm dần tỷ lệ với thời gian ngập khô xen kẽ kéo dài và thấp nhất là CT5 chỉ đạt 0,004g/khóm. Ở giai đoạn làm đòng khối lượng rễ của tầng đất từ 15-25cm bị ảnh hưởng bởi chế độ nước, trong đó CT2 có khối lượng rễ (nhóm a) cao hơn so với chế độ nước ngập liên tục (CT1) và chế độ ngập khô xen kẽ dài ngày (CT3, CT4, CT5) (p<0,05). Các công thức ngập khô xen kẽ thời gian càng dài khối lượng rễ càng thấp. Ở giai đoạn trỗ chế độ tưới nước có ảnh hưởng đến khối lượng rễ tại tầng đất từ 15-25cm (p<0,05). Ở thời kỳ này chế độ ngập khô xen kẽ 16 ngày sinh trưởng vượt bậc và có khối lượng rễ cao nhất (0,74g/khóm) cao hơn CT4 (0,38g/khóm) với mức tin cậy 95%, có thể do bị tháo cạn lâu ngày nên bộ rễ của chế độ nước này phát triển ăn sâu để tận dụng nước, dinh dưỡng ở tầng đất sâu. Giai đoạn chín sữa khối lượng rễ các công thức dao động từ 0,23-0,59g/khóm, trong đó CT2 thuộc nhóm a cao hơn các công thức CT3, CT4 và CT5 nhóm c (p<0,05). Khối lượng rễ của các công thức có chế độ tưới xen kẽ giảm dần tỷ lệ nghịch với thời gian xen kẽ tháo cạn tăng lên. Ở giai đoạn cuối cùng của chu trình sinh trưởng phát triển cây lúa khối lượng rễ tại tầng đất từ 15-25cm vẫn bị ảnh hưởng bởi chế độ tưới nước (p<0,05). Khối lượng rễ ở giai đoạn này nhóm b chỉ còn từ 0,15g/khóm đến 0,25g/khóm ( CT1, CT3, CT4 và CT5) thấp hơn nhóm a (CT2) đạt 0,46g/khóm với mức tin cậy là 95%. Như vậy có thể kết luận rằng chế độ nước ảnh hưởng rõ rệt không chỉ đến số rễ, chiều dài rễ, đường kính rễ mà còn ảnh hưởng đến tổng khối lượng rễ, khối lượng rễ các tầng đất 0-5cm; 5-15cm; 15-25cm ở các thời kỳ. Đủ nước số lượng rễ nhiều, rễ ăn tập trung ở tầng đất từ 0-5cm và 5-15cm còn khi hạn kéo dài số lượng rễ ít, đường kính rễ lớn hơn và phân bố xuống tầng đất 15-25cm nhiều hơn. Kết quả nghiên cứu này phù hợp với nghiên cứu củaGowda et al(2011), chiều dài rễ lớn, đường kính và số lượng rễ là sự kết hợp hoàn hảo để hút dinh dưỡng, nước, muối khoáng và là cơ sở làm tăng năng suất hạt trong điều kiện thiếuhụt nước, hoặc khô hạn. *) Chế độ nước khác nhau ảnh hưởng đến phát triển của bộ rễ lúa Số lượng rễ Những công thức có chế độ tưới ít nước số lượng rễ giảm mạnh nhưng các rễ lại tăng về đường kính và chiều dài. Kết quả này phù hợp với kết quả nghiên cứu của Thiyagarajan và Selvaraju (2001). Thời gian tháo cạn ngập khô xen kẽ càng dài thì số rễ càng giảm. Thời gian xen kẽ ngập khô phù hợp khoảng 4-5 ngày, nếu thời gian tưới xen kẽ dài hơn số lượng rễ lúa giảm. Chế độ nước xen kẽ ngập khô 4 ngày có số lượng rễ tại giai đoạn chín sữa và chín vẫn duy trì ở mức cao, ít giảm có thể do được cung cấp nước nên số rễ duy trì được. Nguyên nhân dẫn đến sự sai khác này có thể được giải thích như sau. Chế độ nước cạn xen kẽ không gây yếm khí, do đó ô xy đuợc cung cấp đầy đủ cho rễ lúa phát triển, ngoài ra chất dinh dưỡng trong đất cũng được chuyển hóa chất dinh dưỡng sang dạng dễ tiêu nhanh hơn nhờ sự hoạt động mạnh mẽ của vi sinh vật. Điều này giúp hệ rễ phát triển mạnh với số lượng rễ nhiều hơn hẳn ở chế độ nước cạn xen kẽ so với chế độ nước thông thường. Chế độ xen kẽ ngập khô với điều kiện 4 ngày là phù hợp, thời gian xen kẽ càng kéo dài số lượng rễ càng giảm. Đường kính rễ Đường kính rễ lúa tăng lên từ đẻ nhán