Nghiên cứu hiệu quả bón silicate kali qua lá trên cây dưa lưới (Cucumis melo L.) và cây cà chua (Licopersicum esculentum mill.) trồng trong nhà màng

Kỉ yếu Hội nghị sinh viên NCKH 28 NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ BÓN SILICATE KALI QUA LÁ TRÊN CÂY DƯA LƯỚI (CUCUMIS MELO L.) VÀ CÂY CÀ CHUA (LICOPERSICUM ESCULENTUM MILL.) TRỒNG TRONG NHÀ MÀNG Huỳnh Đức Tài, Trần Nghiêm Thuấn, Lương Thụy Thùy Dương, Nguyễn Duy Diễm Hằng, Bùi Thị Kiều My (Sinh viên năm 2, Khoa Sinh học) GVHD: TS Trần Thị Tường Linh TÓM TẮT Bón silicate kali qua lá với liều lượng 257 mg SiO2/L và 513 mg SiO2/L, phun 5 lần/vụ làm tăng năng suất quả trên cây Dưa lưới và cây Cà chua Bi, giảm thiệt hại do bệnh gây ra bởi nấm Pseudoperonospora cubensistrên lá cây Dưa lưới. Từ khóa: potassium silicate, phun qua lá, Cucumis melo Li., Licopersicumesculentum Mill. ABSTRACT Foliar spraying of potassium silicate with doses of 257 mg K2SiO3/L and 513mg K2SiO3/L, spraying 5 times per crop increased fruit yieldsof Cucumis melo Li. and Licopersicumesculentum Mill., decreased the damage of disease that caused by Pseudoperonospora cubensison Cucumis melo Li. leaves. Key words: potassium silicate, foliar spraying, Cucumis melo Li., Licopersicumesculentum Mill. 1. Mở đầu Tại một số quốc gia (Mĩ, Ấn Độ, Nhật, Hàn quốc), việc sử dụng các loại xỉ và phân bón chứa silic (Si) cho thấy góp phần nâng cao năng suất cây trồng và giảm mức độ gây hại của nấm bệnh trên cây. Trong đó, hợp chất silicate kali (K2SiO3.nH2O) được dùng bón qua lá cho thấy mang lại hiệu quả khá tốt trên một số loại cây như lúa, bắp, mía, các loại dưa, v.v... [1, 5, 3]. Hiệu quả mang lại từ việc sử dụng silicate kali do K là một trong những dưỡng chất đa lượng thiết yếu đối với cây trồng, bên cạnh đó là ảnh hưởng tích cực của Si. Ở Việt Nam, việc sử dụng phân silic chưa được nghiên cứu nhiều. Silic thường được xem như yếu tố dinh dưỡng phụ đi kèm trong các loại phân khác như phân lân nung chảy, phân hữu cơ [2]. Nhằm góp phần đánh giá hiệu quả của Si đối với cây rau màu qua phương pháp bón phân qua lá, đề tài “Nghiên cứu hiệu quả bón silicate kali qua lá trên cây Dưa lưới (Cucumis melo L.) và cây cà chua (Lycopersicum esculentum Mill.) trồng trong nhà màng” đã được thực hiện. Năm học 2015 - 2016 29 2. Phương pháp nghiên cứu 2.1. Thời gian Các thí nghiệm trên 1 vụ Dưa lưới và 1 vụ cà chua được thực hiện từ tháng 10/2015 - tháng 02/2016. 2.2. Địa điểm Nhà màng thuộc Trung tâm Ươm tạo Doanh nghiệp Nông nghiệp Công nghệ cao TPHCM; địa chỉ: Ấp 1, xã Phạm Văn Cội, huyện Củ Chi, TPHCM. 2.3. Phương pháp - Bố trí thí nghiệm: Theo kiểu khối đầy đủ hoàn toàn ngẫu nhiên (Randomized Complete Block Design - RCBD), lặp lại 4 lần, một lần nhắc của mỗi công thức gồm 4 cây (tổng số cây thí nghiệm là: 4 x 4 x 4 = 64 cây). - Công thức (CT): CT 1: Phun nước lã (Đối chứng) CT 2: Phun silicate kali, 257 mg K2SiO3/L CT 3: Phun silicate kali, 513 mg K2SiO3/L CT 4: Phun silicate kali, 770 mg K2SiO3/L - Dung dịch silicate kali (pha từ hóa chất K2SiO3: 55% SiO2, 25% K2O) hoặc nước lã được phun 5 lần vào các thời kì: Cây con sau khi trồng 10 ngày (phun 1 lần), chuẩn bị ra hoa (phun 1 lần), nuôi quả (phun 3 lần, cách nhau 10 - 15 ngày/lần). Lượng dịch phun là 1,0 - 1,5 L/ô/lần phun. - Kĩ thuật trồng, chăm sóc Dưa lưới và cà chua được thực hiện theo quy trình sản xuất theo tiêu chuẩn VietGAP của Trung tâm Nghiên cứu & Phát triển Nông nghiệp Công nghệ cao TPHCM. - Chỉ tiêu theo dõi, phân tích trên cây: Tình hình sinh trưởng và sâu bệnh, số quả/cây, trọng lượng quả, năng suất quả/cây, độ Brix của thịt quả chín lúc thu hoạch. - Số liệu được xử lí thống kê theo các phương pháp phân tích biến lượng (Analysis of Variance, ANOVA) và trắc nghiệm phân hạng LSD (Least Significant Difference Test) ở mức xác suất P < 0,05. 3. Kết quả và bàn luận 3.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón lá silicate kali trên cây Dưa lưới 3.1.1. Ảnh hưởng của silicate kali bón qua lá đối với năng suất quả Dưa lưới Ảnh hưởng của silicate kali bón qua lá đến chỉ tiêu trọng lượng và năng suất quả Dưa lưới được trình bày qua bảng 1. Kỉ yếu Hội nghị sinh viên NCKH 30 Bón silicate kali qua lá với liều lượng 513 mg K2SiO3/L làm tăng trọng lượng và năng suất quả Dưa lưới có ý nghĩa thống kê so với đối chứng phun nước lã; cụ thể: trọng lượng quả đạt 1,31 g/quả, năng suất đạt 5,26 kg/ô (4 cây) tương ứng bội thu 25% so với đối chứng. Kế đó là công thức phun 257 mg K2SiO3/L, năng suất quả tăng 12%. Thấp nhất là ở hai công thức phun 770 mg K2SiO3/L và đối chứng, trọng lượng quả 1,05 - 1,11 kg/quả, năng suất quả 4,20 - 4,45 kg/ô. Độ Brix quả Dưa lưới sau khi thu hoạch có giá trị trong khoảng 10 - 12%, do kinh phí có hạn nên số mẫu phân tích không đủ số lượng để xử lí thống kê. Bảng 1. Ảnh hưởng của silicate kali bón qua lá đến trọng lượng và năng suất quả Dưa lưới Công thức Trọng lượng quả Năng suất (kg/quả) So đối chứng (kg/ô) So đối chứng (kg/quả) ( % ) (kg/ô) (%) CT1: Nước lã (Đối chứng) 1,05c - - 4,20b - - CT2: 257 mg K2SiO3/L 1,18ab 0,13 12 4,70ab 0,50 12 CT3: 513 mg K2SiO3/L 1,31a 0,26 25 5,26a 1,06 25 CT4: 770 mg K2SiO3/L 1,11c 0,06 6 4,45b 0,25 6 CV (%) 9,84 - - 9,89 - - LSD0,05 0,18 - - 0,74 - - Chú thích: Các chữ cái (a, b, c) biểu diễn mức độ khác biệt có ý nghĩa thống kê theo cột với xác suất P=0,05. 3.1.2. Ảnh hưởng của silicate kali bón qua lá đối với bệnh đốm phấn trên cây Dưa lưới Trong vụ thí nghiệm xuất hiện bệnh đốm phấn gây hại chủ yếu trên lá Dưa lưới. Ở mặt trên lá, đốm bệnh lúc đầu nhỏ, có màu xanh nhạt, sau đó biến dần sang màu vàng rồi màu nâu nhạt. Nấm Pseudoperonospora cubensis gây bệnh tạo ra lớp phấn màu xám đậm ở mặt dưới lá nơi có vết bệnh. Lá bị vàng khi có nhiều đốm, trên các lá bị nặng các đốm bệnh liên kết lại tạo thành những vùng cháy màu nâu nhạt. Số liệu đánh giá ảnh hưởng của silicate kali đối với tỉ lệ bệnh và chỉ số bệnh đốm phấn trên cây Dưa lưới được trình bày qua các bảng 2 và 3. Kết quả đánh giá tỉ lệ bệnh và chỉ số bệnh đốm phấn trên cây Dưa lưới vào 23 ngày, tỉ lệ bệnh trong khoảng 84 - 96% tương ứng chỉ số bệnh 29 - 56%. Ảnh hưởng của silicate kali phun qua lá làm giảm rõ rệt mức độ gây hại trên lá Dưa lưới, chỉ số bệnh giảm 7 - 26% so với đối chứng; đồng thời, tỉ lệ lá nhiễm bệnh cũng giảm nhẹ từ 8 - 12%. Năm học 2015 - 2016 31 Bảng 2. Ảnh hưởng của silicate kali phun qua lá đối với tỉ lệ bệnh đốm phấn trên cây Dưa lưới giai đoạn 23 ngày sau khi gieo. Công thức Tỉ lệ bệnh (%) Chỉ số bệnh (%) Trung bình Giảm so đối chứng Trung bình Giảm so đối chứng CT1: Nước lã (Đối chứng) 96,69a - 56,09a - CT2: 257 mg K2SiO3/L 84,08b -12,61 35,34c -20,75 CT3: 513 mg K2SiO3/L 85,81b -10,89 29,64c -26,44 CT4: 770 mg K2SiO3/L 88,60ab -8,10 48,30b -7,79 CV (%) 6,34 - 19,25 - LSD0,05 9,01 - 13,04 - Chú thích: Các chữ cái (a, b, c) biểu diễn mức độ khác biệt có ý nghĩa thống kê theo cột với xác suất P=0,05. Quy luật thống nhất với kết quả về năng suất, nồng độ phun 257 mg K2SiO3/L và 513 mg K2SiO3/L cho hiệu quả cao hơn so với nồng độ phun 770 mg K2SiO3/L. Điều này có thể do đặc tính của cây quyết định nhu cầu đối với các loại dưỡng chất, cần có sự cung cấp cân đối giữa các chất dinh dưỡng. Cây Dưa lưới và cây Cà chua trong thí nghiệm thuộc thực vật hai lá mầm, chúng không tích lũy nhiều silic trong cây do đó nhu cầu về silic không lớn. Liều lượng phun qua lá 770 mg K2SiO3/L có thể không phù hợp đối với hoạt động thu hút dinh dưỡng và các quá trình sinh lí, sinh hóa trong cây. Tỉ lệ bệnh đốm phấn trên cây Dưa lưới giai đoạn 33 ngày trong khoảng 87 - 99%, chỉ số bệnh 30 - 50%. Ảnh hưởng của silicate kali nồng độ 257 mg K2SiO3/L và 513 mg K2SiO3/L làm giảm 13 - 19% chỉ số bệnh, trong khi đó liều phun 770 mg K2SiO3/L không làm giảm chỉ số bệnh. Tỉ lệ bệnh giảm khoảng 6 - 12% ở cả 3 công thức phun silicate kali. Kết quả đề tài cũng thống nhất với nhiều công trình nghiên cứu về hiệu quả của Si đối với cây trồng. Theo Datnoff và cộng sự (1991) [4], Si đóng vai trò như chất dinh dưỡng trực tiếp hoặc gián tiếp làm tăng cường sự sinh trưởng, cải thiện năng suất cây trồng và chất lượng nông sản. Mặc dù Si dường như không phải là chất dinh dưỡng thiết yếu cho sự sinh trưởng thực vật của phần lớn cây trồng, nhưng Si rất cần thiết đối với sự phát triển khỏe mạnh của nhiều loại cây trồng [5, 6, 7, 8]. Kỉ yếu Hội nghị sinh viên NCKH 32 Bảng 3. Ảnh hưởng của silicate kali phun qua lá đối với tỉ lệ bệnh đốm phấn trên cây Dưa lưới giai đoạn 33 ngày sau khi gieo Công thức Tỉ lệ bệnh (%) Chỉ số bệnh (%) Trung bình Giảm so đối chứng Trung bình Giảm so đối chứng CT1: Nước lã (Đối chứng) 99,46a - 50,31a CT2: 257 mg K2SiO3/L 93,38ab -6,08 37,28 b -13,02 CT3: 513 mg K2SiO3/L 87,01b -12,45 30,81 b -19,50 CT4: 770 mg K2SiO3/L 92,50ab -6,96 48,57a -1,74 CV (%) 5,33 - 18,70 - LSD0,05 7,49 - 12,48 - Chú thích: Các chữ cái (a, b) biểu diễn mức độ khác biệt có ý nghĩa thống kê theo cột với xác suất P=0,05. 3.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón lá silicate kali trên cây cà chua Kết quả đánh giá ảnh hưởng của silicate kali bón qua lá đến các yếu tố cấu thành năng suất, độ Brix và năng suất quả cà chua trình bày qua bảng 4. Phun silicate kali với liều lượng 257 mg K2SiO3/L và 513 mg K2SiO3/L làm tăng số quả/cây khác biệt có ý nghĩa thống kê; đồng thời cũng có xu hướng làm tăng trọng lượng quả khá rõ so với đối chứng phun nước lã và công thức phun liều lượng 770 mg K2SiO3/L. Sự khác biệt về độ Brix quả ở thời kì thu hoạch giữa các công thức chưa đạt ý nghĩa thống kê ở mức xác suất P = 0,05. Tuy nhiên, độ Brix quả có xu hướng gia tăng trong các công thức sử dụng silicate kali (độ Brix: 22,0 - 24,6%, so với đối chứng: 19,9%), đạt cao nhất ở công thức phun 770 mg K2SiO3/L. Cùng quy luật với sự gia tăng các chỉ tiêu cấu thành năng suất, tổng lượng quả thu được cao nhất ở hai công thức phun 257 mg K2SiO3/L và 513 mg K2SiO3/L, bội thu 54 - 59% so với đối chứng. Phun silicate kali nồng độ 770 mg K2SiO3/L cho năng suất tương đương đối chứng. Giống Cà chua Bi sai quả, khá dễ trồng nên được trồng nhiều vụ trong năm. Tuy nhiên, hạn chế của giống Cà chua Bi hiện được trồng phổ biến ở nước ta trong điều kiện nhà màng thường bị hiện tượng nứt quả. Vụ cà chua thí nghiệm cũng xảy ra tình trạng nứt quả ở mức độ nhẹ. Trong 3 đợt thu quả rộ liên tiếp trong tháng 02/2014, tỉ lệ quả cà chua bị nứt được trình bày qua bảng 5. Bón silicate kali qua lá cho thấy có xu hướng làm giảm tỉ lệ nứt quả cà chua. Tuy nhiên, do số lần nhắc trong từng công thức của các đợt lấy mẫu chưa đủ để xử lí thống kê nên kết quả này chỉ mang thính chất tham khảo. Năm học 2015 - 2016 33 Bảng 4. Ảnh hưởng của silicate kali bón qua lá đến các yếu tố cấu thành năng suất, độ Brix và năng suất quả cà chua Công thức Trọng lượng quả (g/quả) Số quả (quả/cây) Độ Brix (%) Năng suất (kg/ô) So đối chứng (kg/ô) (%) CT1: Nước lã (Đối chứng) 2,72 89b 19,9 0,95 b - - CT2: 257 mg K2SiO3/L 3,08 124a 22,7 1,52a 0,56 59 CT3: 513 mg K2SiO3/L 3,17 118ab 22,0 1,47a 0,51 54 CT4: 770 mg K2SiO3/L 2,45 103b 24,6 0,99 b 0,04 4 CV (%) 10,08 18,40 8,22 15,13 - - LSD0,05 NS 32 NS 0,30 - - Chú thích: NS (non-significant) khác biệt không có ý nghĩa thống kê. Các chữ cái (a, b) biểu diễn mức độ khác biệt có ý nghĩa thống kê theo cột với xác suất P=0,05. Bảng 5. Ảnh hưởng của silicate kali bón qua lá đến tỉ lệ quả cà chua bị nứt Công thức Đợt 04/02/2016 (%) Đợt 10/02/2016 (%) Đợt 12/02/2016 (%) Trung bình 3 đợt (%) CT1: Nước lã (Đối chứng) 14,07 7,14 6,32 9,18 CT2: 257 mg K2SiO3/L 6,37 0,00 3,17 3,18 CT3: 513 mg K2SiO3/L 1,72 0,63 0,00 0,78 CT4: 770 mg K2SiO3/L 3,73 5,22 1,72 3,56 4. Kết luận và kiến nghị 4.1. Kết luận Sử dụng silicate kali phun qua lá cho cây Dưa lưới với liều lượng 257 mg K2SiO3/L và 513 mg K2SiO3/L, phun 5 lần/vụ làm tăng trọng lượng quả, cho bội thu năng suất 12 - 25%, hạn chế tỉ lệ bệnh và chỉ số bệnh đốm phấn trên lá. Trên cây Cà chua Bi trồng trong nhà màng, sử dụng silicate kali phun qua lá với liều lượng 257 mg K2SiO3/L và 513 mg K2SiO3/L giúp tăng số quả/cây và cải thiện độ Brix quả, năng suất quả tăng 54 - 59%. Kỉ yếu Hội nghị sinh viên NCKH 34 Liều lượng silicate kali 770 mg K2SiO3/L không thể hiện hiệu quả tốt đối với sự phát triển cho năng suất quả đối với cây Dưa lưới cây Cà chua Bi trong thí nghiệm. 4.2. Kiến nghị Đề xuất sử dụng silicate kali phun qua lá cho cây Dưa lưới và cây Cà chua Bi trồng trong nhà màng với liều lượng 257 mg K2SiO3/L và 513 mg K2SiO3/L, phun 5 lần/vụ. Đánh giá hiệu quả kinh tế của việc sử dụng silicate kali phun qua lá trong các thực nghiệm diện rộng. Tiếp tục nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của silicate kali đối với hiện tượng nứt quả Cà chua Bi. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Trần Thị Tường Linh, Võ Đình Quang, Lê Thị Lệ Hằng, Phan Liêu (2005), “Ảnh hưởng của việc bón lân, silicate natri và silicofluoride natri đến sự sinh trưởng và hấp thu dinh dưỡng của cây lúa trồng trên đất phèn trong nhà lưới”, Tạp chí Nông nghiệp và PTNT, (3+4)/2005, Nxb Lao động Xã hội, Hà Nội, tr. 33-36. 2. Trần Thị Tường Linh, Nguyễn Thị Liên (2012), Ứng dụng silic trong việc nâng cao khả năng kháng bệnh đạo ôn (do nấm Piricularia oryzae)trên cây lúa, Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp cơ sở, Viện Ứng dụng Công nghệ. 3. Mai Nhữ Thắng, Nguyễn Trường Sơn, và cộng sự (2009), “Ảnh hưởng của lượng bón natri silicate lỏng đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và phẩm chất lúa TH 3-3 trồng trên đất phù sa sông Hồng”, Khoa học Đất, số 32/2009, Hội Khoa học Đất Việt Nam, tr. 67-71. 4. Datnoff E. L., Raid R. N., Snyder G. H., Jones D. B. (1991), “Effect of Calcium Silicate on Blast and Bron Spot Intensities and Yields of Rice”, The American Phytopathological Society, Plant Disease, Vol. 75 No 7, pp. 729-732. 5. Mengel K., Kirkby E. A. (1987), Principles of plant nutrition, 4th Edition, International Potash Institute Bern, Switzerland. 6. Miyake Y., Takahashi E (1978), “Silicon deficiency of tomato plant”, Soil Sci. Plant Nutr. 24, pp. 175-189. 7. Nagabovanalli B. Prakash, Nagaraj H., Vasuki N., Siddaramappa R., Itoh S. (2002), Effect of recycling of plant silicon for sustainable rice farming in South India, 17th WCSS, 14-21 August 2002, Thailand. 8. Raven J. A. (1983), “The transport and function of silicon in plants”, Biol. Rev. 58, pp. 179-207.