161 TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 57, 2010 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẤT KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG (GA 3 , IAA, α-NAA) ĐẾN SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUẤT RAU CẢI MẦM Ở THỪA THIÊN HUẾ Nguyễn Đình Thi Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế TÓM TẮT Những năm gần đây, rau cải mầm đang được đưa vào sản xuất ở Thừa Thiên Huế, được người tiêu dùng ngày càng ưa chuộng do không sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, có giá trị kinh tế và dược liệu cao. Tuy nhiên, năng suất và hiệu quả sản xuất rau mầm chưa cao do chưa có quy trình sản xuất phù hợp. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi được tiến hành tại khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế cho thấy sử dụng GA 3 , IAA và, α-NAA xử lý hạt trước khi gieo đã tác dụng tích cực đến các chỉ tiêu về sự nảy mầm, sinh trưởng, năng suất và phẩm chất rau cải mầm. Nồng độ xử lý có hiệu quả cao của GA 3 là 8 ppm, của IAA và α-NAA là 12 ppm. Xử lý phối hợp GA 3 + IAA có tác dụng tốt hợp so với GA 3 + α-NAA. Năng suất thực thu kinh tế rau cải mầm tăng tới 34,19 % so với đối chứng, chỉ số VCR đạt 19,29. Từ khoá: rau cải mầm, sinh trưởng và năng suất, chất kích thích sinh trưởng. 1. Đặt vấn đề Rau cải mầm (Raphanus sativus) là loại rau ngắn ngày (5 - 10 ngày), mới được đưa vào sản xuất ở Thừa Thiên Huế trong một vài năm gần đây. Rau cải mầm có giá trị dinh dưỡng, dược liệu và kinh tế cao [10], đã được trồng phổ biến ở nhiều nước trên thế giới [1], [2]. Ngày nay, rau cải mầm được nhiều người tiêu dùng ưa chuộng do giá trị của nó và ít sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, lại dễ trồng [9]. Tuy vậy, sản xuất rau cải mầm ở Thừa Thiên Huế nhìn chung còn chưa đáp ứng được nhu cầu thị trường cả về sản lượng lẫn chất lượng. Một trong những yếu tố hạn chế chính là khí hậu ở đây tương đối khắc nghiệt làm cho sự sinh trưởng và tạo năng suất của cây rau cải mầm gặp khó khăn [5]. Điều này đã được khắc phục hiệu quả bằng cách sử dụng hợp lý chất kích thích sinh trưởng thực vật trên nhiều đối tượng cây trồng [3], [6]. Trong bài viết này, chúng tôi giới thiệu một số kết quả nghiên cứu mới về hiệu quả của việc sử dụng hợp lý các chất kích thích sinh trưởng thực vật (GA 3 , IAA và α- NAA) xử lý cho hạt trước khi gieo đến sinh trưởng và năng suất rau cải mầm. Từ đó 162 làm cơ sở để xây dựng quy trình kỹ thuật mới tác động tăng năng suất, phẩm chất rau cải mầm ở Thừa Thiên Huế và những vùng sinh thái khác có điều kiện tương tự. 2. Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu 2.1. Vật liệu Giống: rau cải củ mầm. GA 3 loại chứa 10 % hoạt chất của Công ty Nông dược Điện Bàn. IAA và α-NAA loại chứa 75 % hoạt chất của Trung Quốc. Các chất kích thích sinh trưởng trên đều được phép sử dụng trong sản xuất rau theo quy trình thực hành nông nghiệp tốt (GAP) [4], [7]. 2.2. Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng riêng rẽ và phối hợp các chất kích thích sinh trưởng thực vật (GA 3 , IAA và α-NAA) đến sự nảy mầm, sinh trưởng, năng suất, phẩm chất và hiệu quả kinh tế của cây rau cải mầm. 2.3. Phương pháp nghiên cứu Các thí nghiệm xử lý riêng rẽ từng chất kích thích sinh trưởng được gieo trên đĩa petri và cốc nhựa, thí nghiệm xử lý phối hợp các chất kích thích sinh trưởng được gieo trên khay xốp. Mỗi thí nghiệm được bố trí theo phương pháp hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD) với 3 lần nhắc lại. Các nồng độ xử lý là: 4 ppm; 8 ppm; 12 ppm; 16 ppm; 20 ppm. Thời gian ngâm hạt trước khi gieo ở mỗi công thức là 8 giờ. Đối chứng: ngâm nước lã. Các chỉ tiêu nghiên cứu gồm: tỷ lệ nảy mầm, tốc độ nảy mầm, thời gian nảy mầm, chiều cao cây mầm, chiều dài rễ mầm, khối lượng tươi và khối lượng khô cây rau mầm, năng suất và phẩm chất. Mỗi chỉ tiêu được xác định theo phương pháp nghiên cứu tương ứng, đang được sử dụng đối với cây rau mầm. Số liệu thô được xử lý thống kê sinh học theo chương trình Excel và MSTATC. 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận 3.1. Ảnh hưởng của GA 3 đến sự nảy mầm và sinh trưởng của rau cải mầm Nghiên cứu xác định nồng độ xử lý GA 3 phù hợp cho rau cải mầm, kết quả trình bày ở bảng 1 cho thấy: GA 3 có tác dụng tăng tỷ lệ và tốc độ nảy mầm đồng thời rút ngắn thời gian nảy mầm của hạt rau. Tại nồng độ 8 ppm, hạt rau nảy mầm tốt nhất, so với đối chứng tỷ lệ nảy mầm tăng 3,33 %, tốc độ nảy mầm tăng 11 %/ngày và rút ngắn thời gian nảy mầm 0,23 ngày. Điều này được giải thích là do GA 3 có tác dụng phá vỡ trạng thái ngủ nghỉ của hạt. Kết quả trên có ý nghĩa rất quan trọng vì khi xử lý GA 3 hạt sẽ tăng tỷ lệ nảy mầm, hạt rau sớm hoàn thành giai đoạn nảy mầm. 163 Bảng 1. Ảnh hưởng của GA 3 đến sự nảy mầm và sinh trưởng của rau cải mầm Nồng độ (ppm) Tỷ lệ nảy mầm (%) Tốc độ này mầm (%/ngày) Thời gian nảy mầm (ngày) Chiều cao cây (cm) Chiều dài rễ (cm) Khối lượng tươi (g/cây) Khối lượng khô (g/cây) 0 (đ/c) 96,67 d 63,0 e 1,58 a 8,13 d 9,84 bc 0,152 c 0,010 bc 4 99,33 ab 70,0 b 1,42 d 8,52 c 9,91 bc 0,167 bc 0,011 abc 8 100,00 a 74,0 a 1,35 e 9,97 a 12,30 a 0,196 a 0,012 a 12 98,67 abc 68,0 c 1,47 c 9,13 b 10,09 b 0,171 b 0,012 ab 16 98,00 bcd 65,0 d 1,53 b 9,07 b 9,53 c 0,160 bc 0,011 abc 20 97,33 cd 63,0 e 1,59 a 8,72 c 9,37 c 0,153 c 0,010 c LSD 0,05 1,711 1,30 0,035 0,321 0,509 0,0146 0,0015 Chiều cao cây, chiều dài rễ, khối lượng tươi và khô là những yếu tố cấu thành năng suất cây rau mầm. Xử lý GA 3 với nồng độ 8 ppm đã tăng các chỉ tiêu sinh trưởng trên ở mức sai khác có ý nghĩa so với các nồng độ khác và đối chứng tại thời điểm sau gieo 5 ngày. Tuy vậy, khối lượng chất khô cây tích luỹ được không có sự sai khác giữa các công thức xử lý GA 3 nồng độ 4 – 16 ppm. Có thể ở nồng độ 8 ppm, GA 3 tác động tăng chiều cao cây, chiều dài rễ và khối lượng tươi là do tăng đồng thời giữa tích luỹ chất khô và tích luỹ nước trong cây rau mầm. 3.2. Ảnh hưởng của IAA đến sự nảy mầm và sinh trưởng của rau cải mầm Nghiên cứu ảnh hưởng của IAA đến sự nảy mầm và các chỉ tiêu sinh trưởng, kết quả thu được ở bảng 2 cho thấy: Xử lý IAA cho hạt trước khi gieo đã ảnh hưởng lớn đến sự nảy mầm và sinh trưởng của cây rau. So với đối chứng, tỷ lệ nảy mầm tăng 3,34 – 4,77 % tại nồng độ xử lý 8 – 16 ppm, tốc độ nảy mầm tăng 10 %/ngày tại nồng độ xử lý 12 ppm, thời gian nảy mầm giảm 0,25 ngày tại nồng độ xử lý 12 ppm, chiều cao cây rau mầm tăng 0,72 cm tại nồng độ xử lý 12 ppm, chiều dài rễ tăng 1,9 – 1,1 cm tại nồng độ xử lý 12 – 16 ppm, khối lượng tươi và khối lượng khô thân mầm lần lượt tăng 0,055 g/cây và 0,0001 g/cây tại nồng độ xử lý 12 ppm. Như vậy, nồng độ xử lý IAA 12 ppm là phù hợp cho cây rau cải mầm. 164 Bảng 2. Ảnh hưởng của IAA đến sự nảy mầm và sinh trưởng của rau cải mầm Nồng độ (ppm) Tỷ lệ nảy mầm (%) Tốc độ này mầm (%/ngày) Thời gian nảy mầm (ngày) Chiều cao cây (cm) Chiều dài rễ (cm) Khối lượng tươi (g/cây) Khối lượng khô (g/cây) 0 (đ/c) 95,33 d 58,0 d 1,72 a 8,27 d 11,10 c 0,143 e 0,011 c 4 96,67 cd 61,0 cd 1,66 ab 8,51 c 12,20 b 0,154 d 0,011 c 8 98,67 ab 65,0 b 1,55 cd 8,74 b 12,37 b 0,168 c 0,012 b 12 100,00 a 68,0 a 1,47 d 8,99 a 13,20 a 0,198 a 0,013 a 16 98,67 ab 63,0 bc 1,60 bc 8,14 de 13,00 a 0,179 b 0,012 b 20 98,00 cd 59,0 d 1,69 a 7,99 e 12,23 b 0,163 c 0,012 b LSD 0,05 1,583 2,40 0,081 0,222 0,386 0,0077 0,0008 3.3. Ảnh hưởng của α-NAA đến sự nảy mầm và sinh trưởng của rau cải mầm Nghiên cứu ảnh hưởng của α-NAA đến sự nảy mầm và các chỉ tiêu sinh trưởng, kết quả thu được ở bảng 2 cho thấy: Nhìn chung, xử lý α-NAA cho hạt trước khi gieo đã ảnh hưởng tốt đến các chỉ tiêu theo dõi ở mức sai khác có ý nghĩa so với đối chứng. Trong các nồng độ xử lý, nồng độ 12 ppm có tác dụng tốt hơn so với các nồng độ khác. Bảng 3. Ảnh hưởng của α-NAA đến sự nảy mầm và sinh trưởng của rau cải mầm Nồng độ (ppm) Tỷ lệ nảy mầm (%) Tốc độ này mầm (%/ngày) Thời gian nảy mầm (ngày) Chiều cao cây (cm) Chiều dài rễ (cm) Khối lượng tươi (g/cây) Khối lượng khô (g/cây) 0 (đ/c) 96,00 b 60,0 c 1,67 a 8,45 cd 11,43 e 0,145 d 0,011 c 4 98,00 a 61,0 c 1,62 b 8,55 c 12,00 c 0,152 c 0,012 b 8 98,00 a 65,0 b 1,55 c 8,73 b 12,37 b 0,159 b 0,012 b 12 98,67 a 69,0 a 1,46 d 9,14 a 13,17 a 0,177 a 0,015 a 16 98,00 a 65,0 b 1,54 c 8,72 b 12,33 b 0,174 a 0,012 b 20 98,00 a 61,0 c 1,63 b 8,40 d 11,80 d 0,147 cd 0,012 bc LSD 0,05 1,113 2,40 0,042 0,131 0,129 0,0065 0,0008 165 3.4. Ảnh hưởng của việc xử lý phối hợp GA 3 , IAA, α-NAA đến sinh trưởng, năng suất và phẩm chất của rau cải mầm Từ các kết quả thu được ở bảng 1, 2 và 3, chúng tôi nghiên cứu ảnh hưởng riêng rẽ và phối hợp của GA 3 , IAA, α-NAA đến rau cải mầm. Kết quả được trình bày ở các bảng sau: Bảng 4. Ảnh hưởng của GA 3 , IAA, α-NAA đến sinh trưởng, năng suất của rau cải mầm Công thức Chiề u cao cây (cm) Chiều dài rễ (cm) Khối lượng tươi (g/cây) Khối lượng khô (g/cây) NSLT (kg rau /kg hạt) NSTT (kg rau /kg hạt) % so đ/c 0 (đ/c) 8,48 e 11,53 d 0,156 d 0,010 d 7,24 d 6,23 e 100,00 GA 3 9,37 c 12,60 c 0,180 c 0,012 ab 10,63 a 7,13 c 114,45 IAA 8,83 d 13,47 b 0,176 c 0,011 bc 9,40 b 6,66 d 106,90 α-NAA 8,64 de 13,57 b 0,174 c 0,011cd 8,05 c 6,53 d 104,82 GA 3 + IAA 10,05 a 14,53 a 0,204 a 0,013 a 11,57 a 8,36 a 134,19 GA 3 + α-NAA 9,63 b 13,80 b 0,189 b 0,012 ab 10,80 a 7,50 b 120,39 LSD 0,05 0,211 0,555 0,0069 0,0008 1,022 0,268 - Kết quả ở bảng 4 cho thấy: xử lý phối hợp giữa GA 3 + IAA hay GA 3 + α-NAA có tác dụng tốt hơn so với xử lý riêng rẽ từng chất kích thích sinh trưởng. Công thức xử lý phối hợp GA 3 + IAA có chiều cao cây, chiều dài rễ và khối lượng tươi đạt giá trị cao nhất so với đối chứng và các công thức khác ở mức sai khác có ý nghĩa. Khối lượng khô và năng suất lý thuyết giữa 2 công thức GA 3 + IAA và GA 3 + α-NAA không có sự sai khác và đều đạt giá trị cao. Trong các công thức thí nghiệm, năng suất thực thu rau cải mầm đạt giá trị cao ở các công thức xử lý GA 3 (tăng 14,45 % so đ/c), GA 3 + IAA (tăng 34,19 % so đ/c) và GA 3 + α-NAA (tăng 20,39 % so đ/c). Bảng 5. Ảnh hưởng của GA 3 , IAA, α-NAA đến phẩm chất của rau cải mầm Công thức Màu sắc Mùi vị Hình dạng Kích thước Diệp lục (mg/g lá) Chất xơ (%) Axít hữ u cơ (%) 0 (đ/c) Xanh trắng Cay nồng Mập Dài 0,047 b 9,14 a 0,63 a GA 3 Xanh trắng Cay nồng Mập Rất dài 0,049 b 7,51 cd 0,57 c IAA Xanh trắng Cay nồng Mập Dài 0,048 b 8,01 bc 0,54 d 166 α-NAA Xanh trắng Cay nồng Mập Dài 0,050 b 8,40 ab 0,60 b GA 3 + IAA Xanh trắng Cay nồng Rất mập Rất dài 0,059 a 7,11 d 0,52 d GA 3 + α-NAA Xanh trắng Cay nồng Rất mập Rất dài 0,058 a 8,51 ab 0,53 d LSD 0,05 - - - - 0,0035 0,787 0,026 Xử lý chất kích thích sinh trưởng cho hạt trước khi gieo không chỉ tăng sự nảy mầm, sinh trưởng và năng suất mà còn tăng một số chỉ tiêu về phẩm chất của rau cải mầm. Kết quả thu được ở bảng 5 cho thấy: Tuy màu sắc và mùi vị rau cải mầm không thay đổi khi đánh giá cảm quan nhưng hàm lượng diệp lục cũng như axít hữu cơ đã thay đổi có ý nghĩa ở các công thức có xử lý chất kích thích sinh trưởng. Đặc biệt, ở những công thức xử lý phối hợp GA 3 + IAA hay GA 3 + α-NAA, hàm lượng diệp lục tăng và hàm lượng axít hữu cơ giảm mạnh. Hàm lượng chất xơ có xu hướng giảm ở những công thức được xử lý chất kích thích sinh trưởng. Cây rau mầm tăng mạnh chiều cao ở những công thức có xử lý GA 3 , xử lý phối hợp GA 3 + IAA hay GA 3 + α-NAA làm cho cây rau mập nên đẹp hơn so với chỉ xử lý GA 3 . Đánh giá chung của người tiêu dùng (khảo sát > 100 sinh viên quê ở miền Trung) thì xử lý chất kích thích sinh trưởng làm cây rau đẹp hơn và không ảnh hưởng đến phẩm chất cảm quan. 3.5. Hiệu quả kinh tế của việc xử lý phối hợp GA 3 , IAA, α-NAA cho rau cải mầm Bảng 6. Hiệu quả kinh tế của việc xử lý phối hợp GA 3 , IAA, α-NAA cho rau cải mầm Công thức NSTT (kg rau/kg hạt) Tăng thu (đ/kg hạt) Tăng chi (đ/kg hạt) Lãi tăng (đ/kg hạt) VCR Tổng So đ/c 0 (đ/c) 6,23 e - - - - - GA 3 7,13 c 0,90 27.000 1.750 25.250 14,43 IAA 6,66 d 0,43 12.900 1.400 11.500 8,21 α-NAA 6,53 d 0,30 9.000 1.400 7.600 5,43 GA 3 + IAA 8,36 a 2,13 63.900 3.150 60.750 19,29 GA 3 + α-NAA 7,50 b 1,27 38.100 3.150 34.950 11,10 Đánh giá hiệu quả kinh tế của việc sử dụng chất kích thích sinh trưởng xử lý hạt rau cải mầm trước khi gieo, kết quả trình bày ở bảng 6 cho thấy: xử lý chất kích thích sinh trưởng, đặc biệt xử lý GA 3 đã làm tăng cao năng suất rau cải mầm. Sau khi trừ chi 167 phí chất kích thích sinh trưởng, các công thức thí nghiệm đều có lãi hơn so với đối chứng. Thông qua chỉ số VCR (value cost ratio) cho thấy khả năng ứng dụng chất kích thích sinh trưởng trong sản xuất rau mầm là rất có triển vọng, đặc biệt là công thức xử lý GA 3 (8 ppm) + IAA (12 ppm) có chỉ số VCR đạt tới 19,29. 4. Kết luận và kiến nghị Từ các kết quả thu được, chúng tôi có một số kết luận và kiến nghị như sau: 4.1. Kết luận - Xử lý GA 3 , IAA và α-NAA cho hạt rau cải mầm trước khi gieo đã 1) tăng tỷ lệ nảy mầm và tốc độ nảy mầm, rút ngắn thời gian nảy mầm; 2) tăng chiều cao thân và chiều dài rễ; 3) tăng khối lượng tươi và khối lượng khô cây rau mầm ở mức sai khác ý nghĩa. Nồng độ xử lý thích hợp đối với GA 3 là 8 ppm, đối với IAA và α-NAA là 12 ppm. - Xử lý phối hợp giữa GA 3 với IAA hoặc α-NAA có tác dụng tăng chiều cao cây, chiều dài rễ, khối lượng tươi và khô, năng suất rau cải mầm hơn so với xử lý riêng rẽ và đối chứng. Công thức xử lý phối hợp giữa GA 3 và IAA có tác dụng tốt hơn so với công thức xử lý GA 3 và α-NAA. Tại công thức xử lý phối hợp GA 3 (8 ppm) và IAA (12 ppm), năng suất rau tăng 42,22 % so với đối chứng. - Xử lý các chất kích thích sinh trưởng còn tăng phẩm chất rau cải mầm cả về hình thái cũng như một số chỉ tiêu hoá sinh, qua đó đã tăng giá trị thương phẩm của cây rau cải mầm. Hiệu quả kinh tế tăng khi xử lý chất kích thích sinh trưởng. Công thức xử lý phối hợp GA 3 (8 ppm) và IAA (12 ppm) cho hiệu quả kinh tế cao nhất, chỉ số VCR đạt tới 24,05. 4.2. Kiến nghị - Khuyến khích người sản xuất rau cải mầm ở Thừa Thiên Huế và những vùng có điều kiện sinh thái tương tự sử dụng hỗn hợp GA 3 (8 ppm) + IAA (12 ppm) xử lý hạt trước khi gieo để tăng năng suất, phẩm chất và hiệu quả kinh tế. - Tiếp tục nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật mới để hoàn thiện quy trình sản xuất rau cải mầm ở Thừa Thiên Huế. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Mạnh Chinh, Trồng rau mầm, NXB Nông nghiệp, 2008. 2. Huỳnh Thị Dung, Nguyễn Duy Điềm, Hướng dẫn trồng rau sạch, NXB Phụ nữ, 2007. 3. Hoàng Minh Tấn, Nguyễn Quang Thạch, Chất điều hoà sinh trưởng đối với cây trồng, NXB Nông nghiệp, 1993. 4. Phạm Thị Thuỳ, Sản xuất rau an toàn theo tiêu chuẩn thực hành nông nghiệp tốt (GAP), NXB Nông nghiệp, 2006. 168 5. Lê Văn Tri, Chất điều hoà sinh trưởng và năng suất cây trồng, NXB Nông nghiệp, 1998. 6. Nguyễn Văn Uyển, Phân bón lá và các chất kích thích sinh trưởng. NXB Nông nghiệp. Tp. Hồ Chí Minh, 1995. 7. http://www.aphnet.org/gap. 8. http://www.khuyennong.vn. 9. http://www.vietbao.vn. 10. http://www.thucphamvadoisong.vn. EFFECTS OF PLANT HORMONES (GA 3 , IAA, α-NAA) ON GROWTHS AND YIELD OF RADISH SPROUTS IN THUA THIEN HUE Nguyen Dinh Thi College of Agriculture and Forestry, Hue University SUMMARY In recent years, radish sprouts (Raphanus sativus) have been more and more widely cultivated in Thua Thien Hue because of economic benefits, free pesticides, good sources of nutrition and medicine but the yield of this vegetable is still quite low. Our studies were conducted at the Agronomy Faculty, College of Agriculture and Forestry, Hue University. The results showed that: 1) the Radish sprout’s germination, growth, yield and quality could be improved through soaking seed before sowing by GA3, IAA and α-NAA and combinations. 2) The best concentration of GA3 in 8 ppm, IAA and α-NAA are 12 ppm. 3) Using the combination of GA3 (8 ppm) + IAA (12 ppm) could increase the yield by 34,19 % when comparing with control, VCR index = 19,29. Key words: radish sprouts, growth and yield, plant hormones. . luỹ chất khô và tích luỹ nước trong cây rau mầm. 3.2. Ảnh hưởng của IAA đến sự nảy mầm và sinh trưởng của rau cải mầm Nghiên cứu ảnh hưởng của IAA đến sự nảy mầm và các chỉ tiêu sinh trưởng, . 0,0077 0,0008 3.3. Ảnh hưởng của α-NAA đến sự nảy mầm và sinh trưởng của rau cải mầm Nghiên cứu ảnh hưởng của α-NAA đến sự nảy mầm và các chỉ tiêu sinh trưởng, kết quả thu được ở bảng 2 cho thấy:. 161 TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 57, 2010 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẤT KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG (GA 3 , IAA, α-NAA) ĐẾN SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUẤT RAU CẢI MẦM Ở THỪA THIÊN HUẾ Nguyễn