- Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá hiệu quả của trồng cây chịu mặn (điên điển mấu: Sesbania rostrata L.) trên cải thiện các đặc tính bất lợi của đất phù sa trồng lúa nhiễm mặn và năng suất lúa. - Giống lúa OM7347 được trồng theo sau vụ trồng cây điên điển. - Kết quả cho thấy trồng điên điển mấu giúp cải thiện ý nghĩa hóa học đất lúa nhiễm mặn:. - N, P 2 O 5, K 2 O) của điên điển mấu bị ảnh hưởng nhẹ khi có sự gia tăng độ mặn của đất. - Tuy nhiên, sự tích lũy proline và hấp thu Na + và Ca 2+ cũng gia tăng theo sau các mức độ ngập mặn đất. - Kết quả cũng cho thấy trồng điên điển mấu (S. - rostrata L.) trên đất ngập mặn 0‰. - và 3‰ giúp cải thiện ý nghĩa các thành phần năng suất lúa và vì vậy giúp năng suất lúa vụ sau được cải thiện tốt hơn so với không trồng cây.. - Cải thiện hóa học đất và năng suất lúa trồng. - Điên điển mấu thuộc họ đậu (Fabaceae), chi điền thanh (Sesbania), danh pháp khoa học Sesbania rostrata L., là loại thực vật hoang dại, có nguồn gốc từ châu Phi và Đông Nam Á. - Đặc biệt, so với các loại điên điển cùng chi khác (S. - cannabina), điên điển mấu có thể hình thành nốt sần bởi vi khuẩn cộng sinh Azorhizobium caulinodans trên cả thân và rễ nên có tiềm năng cố định đạm sinh học rất lớn. - Vì vậy, điên điển mấu rất được ưa thích trồng làm cây phân xanh trong các ruộng lúa nước vùng nhiệt đới. - Hàm lượng ammonium được khoáng hóa từ sinh khối điên điển mấu trong điều kiện đất ngập mặn đạt được cao nhất trong vòng 28 ngày sau khi cày vùi vào đất. - (2018) cho thấy điên điển mấu sinh trưởng và phát triển bình thường trong dung dịch thủy canh có nồng độ muối lên đến 50 mM NaCl hoặc trồng trong chậu đất ngập mặn nhân tạo 6‰ mà không giảm sinh khối. - giảm ý nghĩa trị số pH và ESP trên đất nhiễm mặn cũng như gia tăng tính thấm và cải thiện năng suất lúa (Choudhary et al., 2011).. - Vì vậy, mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá hiệu quả cải thiện các đặc tính bất lợi của đất lúa bị nhiễm mặn bằng trồng cây điên điển mấu nhằm hỗ trợ cải tạo hiệu quả đất mặn trên các vùng đất canh tác lúa thiếu nước ngọt, có nguy cơ bị xâm nhập mặn ở ĐBSCL do biến đổi khí hậu gây ra.. - hàm lượng Na + (29,0 g/L). - Giống điên điển mấu (Sesbania rostrata L.) được thu thập từ các ruộng canh tác lúa-tôm ở các tỉnh ven biển ĐBSCL. - Bảng 1: Đặc tính hóa học đất lúa nhiễm mặn trước khi xử lý ngập mặn nhân tạo. - EC e (trích bão hòa) mS/cm 4,10 Một số cây trồng có năng suất suy giảm. - Hạt điên điển được ngâm với nước ấm trong 1 giờ. - Thí nghiệm trồng điên điển kết thúc khi có trên 50% số cây ra đợt hoa đầu tiên (khoảng 50-60 ngày). - Toàn bộ điên điển trong các chậu được cắt sát gốc và được xác định sinh khối. - Các chậu đất sau khi thu hoạch điên điển được ngâm nước máy và tiến hành sạ lúa. - Mô tả thí nghiệm: Thí nghiệm trồng điên điển được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD) trong các chậu đất đã được ngập mặn nhân tạo bằng nước “ót”. - Các chậu đất nhiễm mặn sau khi trồng điên điển được loại bỏ hết sinh khối thực vật, tiếp tục trồng lúa OM7347 và theo dõi sinh trưởng, năng suất lúa. - Ở vụ trồng lúa, bổ sung thêm một nghiệm thức không trồng điên điển để làm đối chứng.. - Na + (trao đổi), ESP, SAR đất sau khi ngâm mặn và sau khi kết thúc vụ trồng điên điển.. - Mg 2+ Na + hấp thu và hàm lượng proline tích lũy. - Nông học: theo dõi chiều cao, khối lượng tươi, sinh khối khô lúc thu hoạch điên điển. - thành phần năng suất và năng suất hạt lúa ở các chậu thí nghiệm.. - Năng suất và thành phần năng suất lúa: chiều cao lúa được đo đếm ở mỗi chậu lúc thu hoạch. - Mẫu hạt ở mỗi chậu sau khi tách được sấy ở 70 0 C trong phòng thí nghiệm, cân khối lượng sau sấy, đo ẩm độ hạt và tính năng suất (khối lượng hạt lúa/chậu) ở ẩm độ 14%. - Các yếu tố cấu thành năng suất lúa (số bông/chậu, số hạt/bông, phần trăm hạt chắc, trọng lượng 1000 hạt) được đo đếm trực tiếp trên mỗi chậu và tính từ mẫu hạt thu được ở các chậu.. - 3.1 Ảnh hưởng của trồng điên điển mấu trên thay đổi pH và độ mặn (ECe) đất. - Kết quả phân tích dung dịch trích bảo hòa đất sau khi kết thúc vụ trồng điên điển cho thấy trị số pHe đất ở các nghiệm thức ngâm mặn có xu hướng giảm so với trị số pHe của mẫu đất đầu vụ. - đặc biệt khi có sự gia tăng độ mặn trong đất (Hình 1A).. - Hình 1: Trị số pHe (A) và ECe đất (B) trích bão hòa trước và sau khi trồng điên điển. - Ghi chú: trong cùng một mức độ ngâm mặn: (*)khác biệt thống kê ở mức ý nghĩa 5% (p <. - Trị số ECe giảm từ 7,23 mS/cm xuống còn 6,03 mS/cm cho nghiệm thức ngâm mặn 3‰ với phần trăm giảm là 17,7%;. - tương tự cho nghiệm thức ngâm mặn 6‰ (giảm từ 10,4 xuống còn 9,12 mS/cm, giảm 12,2% độ mặn).. - 3.2 Ảnh hưởng của trồng điên điển mấu trên hàm lượng Na + và Ca 2+ trao đổi. - Trồng điên điển mấu có tác dụng làm giảm thấp hàm lượng Na + trao đổi trên keo đất nhiễm mặn so với đất đầu vụ (Hình 2A). - Đặc biệt, khi có sự gia tăng độ mặn đất, sự suy giảm Na + trao đổi do trồng điên điển rất ý nghĩa: lần lượt giảm 1,83 xuống còn 1,62 cmolNa + /kg ở đất ngâm mặn 3‰ (giảm 11,4%). - và giảm từ 2,11 xuống còn 1,70 cmolNa + /kg ở đất ngâm mặn 6‰ (giảm 19,5. - Na + trao đổi trong đất được loại bỏ sau khi trồng điên điển trên đất bị nhiễm mặn có thể do: (i) khả năng tăng cường hấp thu Na + và muối. - Kết quả trình bày ở Hình 2B cũng cho thấy hàm lượng Ca 2+ trao đổi trong đất trồng điên điển cũng có xu hướng tăng cao so với đất trước khi trồng. - đặc biệt ở đất ngâm mặn 6‰, hàm lượng Ca 2+ trao đổi trong đất sau khi trồng (2,70 cmol Ca 2+ /kg) cao hơn khác biệt so với đất đầu vụ (1,93 cmolCa 2+ /kg tăng 40,1. - Sự hoạt động mạnh của rễ cây điên điển giúp gia tăng độ hòa tan của vôi và lượng lớn Ca 2+. - Hình 2: Hàm lượng Na + trao đổi (A) và Ca 2+ trao đổi (B) trên keo đất trước và sau khi trồng điên điển Ghi chú: trong cùng một mức độ ngâm mặn. - 3.3 Ảnh hưởng của trồng điên điển mấu trên trị số SAR và ESP của đất. - Kết quả trình bày ở Hình 3 cho thấy trồng điên điển rất có ý nghĩa trong việc làm giảm trị số SAR và ESP của đất ở các mức độ ngâm mặn khác nhau đến dưới ngưỡng sodic so với đất đầu vụ. - Trong đó: ở mức độ ngâm mặn 3‰, trồng điên điển làm giảm SAR từ 13,7 xuống còn 10,4 (giảm 24,1%) (Hình 3A), ESP giảm từ 14,0% xuống còn 10,7% (giảm 24,0%) (Hình 3B). - Ở mức độ ngâm mặn 6‰, SAR giảm từ 16,3. - Như vậy, từ kết quả phân tích đất có thể thấy, trồng cây điên điển mấu (S. - Hình 3: Tỷ số hấp phụ natri (SAR)(A) và phần trăm natri trao đổi (%ESP) (B) của đất mặn trước và sau khi trồng điên điển. - 3.4 Ảnh hưởng của mặn trên hấp thu khoáng và tích lũy proline của điên điển mấu. - Hàm lượng Na + tích lũy trong thân lá điên điển gia tăng khi độ mặn trong đất gia tăng (Bảng 2). - Sự tăng hấp thu Na + theo gia tăng độ mặn đất xảy ra nhiều nhất ở nghiệm thức ngâm mặn 6‰ với 5,50 g Na + /kg chất khô. - Vì thế mà Na + bị hạn chế di chuyển từ thân xuống rễ nên kết quả là có sự tích lũy dần của Na + trong thân lá điên điển.. - Bảng 2: Hàm lượng cation, đạm (N), lân (P 2 O 5 ) và proline tích lũy trong thân lá điên điển Nghiệm thức ngập. - Kết quả phân tích cho thấy độ mặn kích thích hấp thu Ca 2+ của điên điển. - Sự hấp thu Ca 2+ đạt cao nhất ở mức độ ngâm mặn 6‰ (Bảng 2). - Sự tăng cường hấp thu Ca 2+ của thực vật nhằm đảm bảo cân bằng hấp thu dưỡng chất trong điều kiện mặn cho thấy khả năng chống chịu mặn của điên điển thử nghiệm trong điều kiện mặn. - Kết quả cũng cho thấy độ mặn gia tăng làm hạn chế hấp thu Mg 2+ và các dưỡng chất N, P 2 O 5 và K 2 O của điên điển. - Tuy nhiên, ở mức ngập mặn 3‰ (ECe ≈ 7,32 mS/cm), sự hấp thu dưỡng chất của điên điển gần tương đương so với đất không ngâm mặn (ECe ≈ 4,01 mS/cm). - (2012), cây trồng hấp thu K. - Độ mặn đất làm gia tăng sự sản sinh và tích lũy proline của điên điển (Bảng 2). - Hàm lượng proline tích lũy cao nhất (30,9 µmol/g chất khô, tăng 66,7%) khi đất được ngâm mặn 6‰. - Hàm lượng proline sản sinh và tích lũy khá cao trong cây điên điển mấu (12,6 µmol/g chất khô) khi rễ cây tiếp xúc với dung dịch thủy canh có nồng độ 100 mM NaCl (Lê Ngọc Phương và ctv., 2018). - Điều này có thể giúp điên điển điều chỉnh tính thấm của tế bào, sinh trưởng và phát triển khá tốt trong điều kiện mặn.. - 3.5 Ảnh hưởng của mặn trên sinh trưởng và sinh khối điên điển mấu. - Kết quả trình bày ở Bảng 3 cho thấy ngập mặn 3‰ làm giảm 17,1% và ngập mặn 6‰ làm giảm 26,6% chiều cao cây điên điển lúc thu hoạch so với không ngập mặn đất. - Tương tự, mặn làm giảm ý nghĩa khối lượng tươi (giảm và sinh khối khô (giảm của điên điển so với trồng trên đất không ngâm mặn. - (2007), cây điên điển (S. - bispinosa L.) chỉ giảm 50% năng suất khi độ mặn đất vùng rễ là 13,0 mS/cm, cây vẫn cho sinh khối bình thường ngay cả khi độ mặn đất vùng rễ là 6,0 mS/cm.. - Bảng 3: Sinh trưởng và sinh khối của điên điển lúc thu hoạch ở các mức độ mặn đất Nghiệm thức ngập mặn. - 3.6 Hiệu quả cải thiện năng suất lúa của trồng điên điển trên đất nhiễm mặn. - Không có sự khác biệt về chiều cao lúa ở các chậu có trồng điên điển và chậu đối chứng không trồng cây khi không ngâm mặn đất và ngâm mặn 3‰ (Bảng 4). - Tuy nhiên, trồng điên điển mấu trên đất nhiễm ngập mặn 0 và 3‰ giúp cải thiện ý nghĩa năng suất và thành phần năng suất lúa (số bông/chậu, số hạt/bông, khối lượng (KL) hạt lúa) so với đối chứng không trồng cây. - Chất lượng đất nhiễm mặn được cải thiện sau khi trồng điên điển mấu có thể là nguyên nhân làm gia tăng thành phần năng suất và năng suất lúa trên đất mặn sau cải tạo. - và N tổng số trong đất do đó góp phần gia tăng năng suất lúa.. - Ngâm mặn 3‰ làm năng suất lúa suy giảm 82%. - Tuy nhiên, trồng điên điển mấu trên đất ngâm mặn 3‰ giúp cải thiện ý nghĩa khối lượng hạt lúa (5,05 g/chậu, cao hơn gần 50%) so với đối chứng không trồng cây (2,82 g/chậu) ở cùng mức ngâm mặn. - Ở mức độ ngập mặn 6‰, hầu hết lúa ở các nghiệm thức đều chết.. - Bảng 4: Thành phần năng suất và năng suất lúa ở các chậu đất mặn sau khi trồng điên điển Nghiệm thức Chiều cao. - KL hạt lúa (g/chậu) Ngập mặn 0‰. - Trồng điên điển mấu . - Ngập mặn 3‰. - Ngập mặn 6‰. - Như vậy, trồng điên điển mấu rất có ý nghĩa trong cải thiện các đặc tính bất lợi của đất lúa nhiễm mặn và mang lại hiệu quả đáng kể trong cải thiện năng suất lúa. - Tuy nhiên, khi đất nhiễm mặn ở nồng độ muối cao (ngâm mặn 6. - hiệu quả cải thiện năng suất lúa không đánh giá được. - Kết quả đạt được cho thấy điên điển mấu rất có tiềm năng trong việc cải thiện hóa học đất trồng lúa nhiễm mặn như giảm ECe đất, giảm Na + trao đổi và do đó giảm ý nghĩa trị số SAR và ESP của đất. - Trái lại, hàm lượng Ca 2+. - hưởng nhẹ khi có sự gia tăng độ mặn của đất (ngập mặn 3. - Tuy nhiên, sự tích lũy proline và hấp thu Na + cũng như Ca 2+ gia tăng theo sau các mức độ ngập mặn (ngập mặn 6. - rostrata L.) trên đất ngập mặn 0‰ và 3‰ giúp cải thiện ý nghĩa các thành phần năng suất lúa và vì vậy giúp năng suất lúa vụ sau được cải thiện tốt hơn so với không trồng cây.. - Đánh giá tiềm năng chịu mặn của cây đậu nành (Glycine max L.) và cây điên điển (Sesbania rostrata)