SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA GIỐNG DƯA LƯỚI (Cucumis melo L.)
Nguyễn Hoàng Lâm1, Phan Chí Hiếu2, Kim Thị Thanh Thảo3, Trịnh Ngọc Ái4
EFFECTS OF SALITILY ON THE GROWTH AND DEVELOPMENT OF 3 CUCUMIS MELO CULTIVARS
Nguyen Hoang Lam1, Phan Chi Hieu2, Kim Thi Thanh Thao3, Trinh Ngoc Ai4
Tóm tắt – Trong nghiên cứu này, ba giống dưa lưới (Green Melon – GM), giống dưa lê F1 Kim Cô Nương V1382 (KCN) và giống dưa lê F1 Phụng Tiên – V1846 (PT) được kiểm tra đánh giá khả năng chống chịu mặn ở giai đoạn nảy mầm, giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây con và giai đoạn cây trưởng thành. Các chỉ tiêu về khả năng sinh trưởng và phát triển như tỉ lệ nảy mầm, chiều dài rễ, số ngày nảy mầm, chiều cao cây, số lá và đường kính lá của các giống dưa (GM, PT, KCN) dưới ảnh hưởng của các nồng độ muối NaCl và CaCl2 khác nhau (50, 100, 150, 200, 250mM). Kết quả nghiên cứu cho thấy, khả năng sinh trưởng của các giống dưa không bị ảnh hưởng ở độ mặn 50mM (GM và KCN là 5 – 6 ngày, PT chậm hơn 1 ngày). Tuy nhiên, tỉ lệ nảy mầm giảm dần khi độ mặn tăng và không tìm thấy bất cứ hạt nào có khả năng nảy mầm ở nồng độ 200 mM đối với cả hai loại muối NaCl và CaCl2. Thêm vào đó, khả năng hình thành rễ giảm một cách đáng kể khi hạt được ngâm trong môi trường có nồng độ muối cao hơn. Trong nghiên cứu này, chúng tôi không thể thực hiện đánh giá chất lượng trái do cây bị chết ở giai đoạn hình thành quả.
Từ khóa: CaCl2, dưa lưới, dưa lưới xanh, Kim Cô Nương, NaCl, Phụng Tiên, stress muối.
Abstract–This study aimed to evaluation the respond ability of 3 species of 3 Cucumis Melo.
1,2,3
Trường Đại học Trà Vinh Email: ngocai@tvu.edu.vn
L (Green Melon – GM; Kim Co Nuong V1382 (KCN) and F1 Phung Tien – V1846 (PT) under the different concentrations of NaCl and CaCl2 (0, 50, 100, 200 và 300mM), the growth and development indices as germination percentage, number of germination days, plant height, number of branches, leaf diameter. The results showed that 3 cultivars were well grow under 50mM concen- tration of NaCl và CaCl2(the germination of GM and KCN were 5-6 days, PT was later than 1 day).
However, the percentage of germintaion signifi- cantly decreased when increasing salt concentra- tion and no observation was found under 200mM NaCl và CaCl2. Furthermore, root formation was also decreased when seed were imergered under higher salt concentratiion. However, we could not evaluated the quality of fruit because the death of plants was found at developmental stage.
Keywords: Calcium chloride, Cucumis Melo, Green melon, Kim Co Nuong, Phung Tien, Salt stress, Sodium chloride.
I. GIỚI THIỆU
So với nhiều loại cây trồng khác, dưa lưới (Cucumis Melo L.) được xem là loại cây trồng có khả năng chịu mặn. Dưa lưới là một trong các loại cây được trồng nhiều ở vùng đất có độ ẩm thấp.
Hiện nay, chúng ta có nhiều nghiên cứu về khả năng chịu mặn trên các giống dưa lưới khác nhau (Mangal et al., 1988). Tuy nhiên, sự nhạy cảm và khả năng chịu mặn có thể khác nhau tùy vào từng
môi trường, loại muối và giai đoạn sinh trưởng của cây (Mangal et al., 2016).
Nhiễm mặn và hạn hán là các yếu tố môi trường chính. Nhiễm mặn và hạn hán không chỉ làm giới hạn khả năng sinh trưởng và năng suất của cây trồng mà còn ảnh hưởng đến nền kinh tế nông nghiệp, tác động bất lợi đối với sự nảy mầm, sức sống của cây và năng suất cây trồng (Munns and Tester, 2008). Xâm nhập mặn ảnh hưởng đến nhiều khu vực tưới chủ yếu do sử dụng nước lợ.
Trên toàn thế giới, hơn 45 triệu ha đất được tưới tiêu đã bị thiệt hại do muối và 1,5 triệu ha bị đưa ra khỏi sản xuất mỗi năm do mức độ mặn cao trong đất (Munns and Tester, 2008). Thiệt hại do độ mặn gây ra chủ yếu là do sự tích lũy quá mức Cl− và Na+ trong lá cây, gây mất cân bằng dinh dưỡng thông qua việc giảm nồng độ Ca2+, Mg2+ và K+, nồng độ Cl−cao trong lá cây trồng có thể là nguyên nhân chính gây ra rối loạn sinh lí và đôi khi gây tổn thương lá. Nồng độ Na+ trong lá cao cũng gây tác động tiêu cực khi quang hợp và thoát hơi nước. Một số tác dụng phụ của độ mặn này được cho là do thiếu K+, do tác dụng đối kháng của Na+và K+(Romero et al., 1997). Ngoài năng suất quả giảm, ảnh hưởng của độ mặn còn làm giảm một số thuộc tính hình thái của quả như kích thước (Mavrogianopoulos et al., 1999, Franco et al., 1993) và tỉ lệ thịt (Colla et al., 2006, Amor et al., 1999, Navarro et al., 1999). Tuy nhiên, trong điều kiện stress mặn cũng giúp cho độ ngọt của trái cây được tích lũy (Tedeschi et al., 2011, Huang et al., 2012).
Kiến thức về bản chất di truyền của tính trạng mong muốn có khả năng được lựa chọn trong môi trường mặn là điều kiện tiên quyết để dự đoán các phản ứng kiểu gen đối với độ mặn (Akrami et al., 2019). Theo đó, việc khai thác các gen tự nhiên trong cây trồng để thích ứng với stress phi sinh học là một việc rất quan trọng, bên cạnh đó, các biến thể này ảnh hưởng đến các gen khác nhau và cách chúng có thể được khai thác hiệu quả trong các quá trình nhân giống cây trồng để thích nghi với điều kiện môi trường khắc nghiệt. Nghiên cứu này được thực hiện nhằm đánh giá khả năng chịu mặn lên quá trình sinh trưởng và phát triển của giống dưa (Cucumis melo L.) Hàn Quốc và Việt Nam, giúp nông dân chọn được giống dưa có khả
năng chịu mặn và cho năng suất cao.
II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
A. Vật liệu nghiên cứu
Các giống dưa F1 Kim Cô Nương V1382 (KCN), và giống dưa lê F1 Phụng Tiên – V1846 (PT) được sản xuất tại Công ti Nông Hữu. Riêng giống dưa lưới xanh (Green Melon – GM) được thu thập từ Hàn Quốc.
Để đảm bảo đồng nhất về nồng độ mặn của môi trường, các muối Sodium chloride (NaCl) và Calcium chloride anhydrous (CaCl2) được sử dụng, các mức nồng độ muối được sử dụng trong thí nghiệm là 50, 100, 150, 200, 250 mM.
B. Phương pháp thí nghiệm
1) Ảnh hưởng của nồng độ NaCl và CaCl2 lên khả năng nảy mầm và sinh trưởng của cây con:
Để điều tra ảnh hưởng của nồng độ NaCl và CaCl2
lên khả năng nảy mầm và sinh trưởng của ba giống dưa, sáu nồng độ NaCl, CaCl2 khác nhau (0, 50 mM, 100 mM, 150 mM, 200 mM, 300 mM) được chuẩn bị cho thí nghiệm này. Mỗi nghiệm thức được bố trí bảy hạt, lặp lại ba lần (1 lần/1 đĩa).
Hạt được đặt trên đĩa có chứa khăn giấy ẩm với 10ml dung dịch NaCl hoặc CaCl2, giữ ở nhiệt độ 16 – 18oC. Tiến hành thêm dung dịch muối hằng ngày để đảm bảo độ ẩm cho hạt. Số liệu về thời gian nảy mầm, tỉ lệ nảy mầm, chiều dài rễ được ghi nhận mỗi ngày, tính từ ngày hạt bắt đầu nứt vỏ hạt cho đến giai đoạn cây con có thể đem ra ngoài trồng.
2) Ảnh hưởng của nồng độ NaCl vàCaCl2 lên khả năng sinh trưởng của cây dưa lưới: Phản ứng của cây con từ ba giống dưa GM, KCN VÀ PT với lượng nước tưới có chứa nồng độ NaCl và CaCl2 (0, 50 mM và 200 mM) được so sánh bằng các thí nghiệm ở nhà lưới. Cây con 7-10 ngày tuổi sau khi nảy mầm, có hai lá thật được đem trồng trong chậu với các hỗn hợp giá thể phân chuồng, đất (tỉ lệ 1:1). Giá thể phân chuồng và đất được trộn đều với 5 g thuốc kiến (30 chậu, mỗi chậu khoảng 2,5 kg giá thể). Cây con được tưới bằng dung dịch NaCl và CaCl2 có nồng độ khác nhau, mỗi tuần 1 lần/
1 lít dung dịch. Mỗi nghiệm thức lặp lại sáu lần.
Các chỉ tiêu được ghi nhận 1 tuần/lần như chiều cao cây, số lá trên mỗi cây, đường kính của lá (tính từ lá thứ tư, từ ngọn trở xuống).
C. Phân tích thống kê
Số liệu thí nghiệm đươc tính toán và vẽ biểu đồ bằng phần mềm Microsoft Excel 2013, và được so sánh thống kê Ducan bằng SAS 9.4.
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN A. Ảnh hưởng của nồng độ NaCl và CaCl2 lên khả năng nảy mầm
Nồng độ 0 – 50 mM CaCl2 của hai giống dưa KCN và PT cho kết quả nảy mầm là 100%. Trong khi đó, tỉ lệ nảy mầm của dưa lưới GM thấp hơn, đạt tỉ lệ 66,6%. Khi nồng độ CaCl2 tăng, tỉ lệ nảy mầm của ba giống có sự thay đổi khá lớn. Cụ thể, giống dưa PT có tỉ lệ nảy mầm thấp nhất (0%), tiếp đến là giống dưa GM (10%), giống dưa KCN có tỉ lệ nảy mầm cao nhất (47,6%) ở nồng độ CaCl2 100 mM. Tỉ lệ nảy mầm của cả ba giống đều thấp khi tăng nồng độ CaCl2, cụ thể ở nồng độ CaCl2từ 150 mM đến 300 mM, quá trình nảy mầm không xảy ra ở cả ba giống (Hình 1A). Với nồng độ NaCl 50 mM, hai giống dưa KCN và PT cho kết quả nảy mầm là 100%, trong khi đó, giống GM đưa ra kết quả thấp hơn, nhưng vẫn ở mức tỉ lệ khá cao (88,8%). Khi nồng độ NaCl tăng, tỉ lệ nảy mầm của cả ba giống bắt đầu giảm đáng kể, cụ thể giảm mạnh nhất được quan sát rõ ở giống PT (33,3%), tiếp theo là giống GM (55,5%), và cuối cùng là giống KCN (85,7%) tại nồng độ NaCl 100 mM.
Tỉ lệ nảy mầm đạt ở mức thấp nhất khi nồng độ NaCl 200 mM. Ở nồng độ này, quá trình nảy mầm hầu như không xảy ra ở cả ba giống (Hình 1B).
Tuy nhiên, nhìn chung giống KCN có khả năng chống chịu mặn cao hơn so với giống GM và PT.
Cụ thể, nồng độ NaCl 150 mM cho kết quả tỉ lệ nảy mầm đạt hơn 80%, so với hai giống còn lại là 0%.
Sàng lọc các đặc điểm di truyền, tính trạng mong muốn ở giai đoạn đầu của quá trình phát triển, các nhà chọn giống tìm kiếm một vài giống cây trồng có khả năng chịu mặn ở giai đoạn nảy mầm và giai đoạn đầu của quá trình sinh trưởng.
Bewley and Black (1994) giải thích độ mặn có thể
Hình 1: Ảnh hưởng nồng độ (A) CaCl2 và (B) NaCl đến tỉ lệ nảy mầm của ba giống dưa
ảnh hưởng đến quá trình nảy mầm của hạt theo hai cách: (a) bằng cách tạo ra tiềm năng thẩm thấu để ngăn chặn quá trình hút nước hoặc (b) tạo điều kiện đi vào của các ion, các ion này có thể là các độc tố ảnh hưởng đến phôi hoặc quá trình phát triển của cây con, kết quả dẫn đến tỉ lệ nảy mầm giảm, kéo dài thời gian nảy mầm.
Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, sự nảy mầm của hạt giảm khoảng 50% ở cả ba giống dưa (GM, KCN và PT) khi nồng độ muối tăng từ 0-100 mM, nhưng khi nồng độ muối tăng từ 150-300 mM %, tỉ lệ nảy mầm không xảy ra ở tất cả ba giống dưa (Hình 1). Kết quả này cũng hoàn toàn phù hợp với nghiên cứu của Xu et al. (2017). Xu et al. (2017) chỉ ra sự nảy mầm của muskmelon là 80% tại nồng độ 150 mM NaCl và giảm xuống còn chỉ còn 10%
tại nồng độ 200 mM và sự nảy mầm cũng không xảy ra khi ở hạt được ngâm trong dung dịch có nồng độ NaCl là 250 và 300 mM. Điều này chứng minh rằng các giống dưa nghiên cứu có chứa các gen tiềm năng có khả năng chịu mặn. Tuy nhiên, kết quả này trái ngược với nghiên cứu trước đó, tức phần trăm nảy mầm ở hạtC. melo var agrestisrất thấp, chỉ 15% ở nồng độ NaCl 150 mM. Điều này có thể giải thích mỗi giống có một ngưỡng chịu đựng nồng độ NaCl khác nhau. Cụ thể, Alomdares et al. (2007) đưa ra giống Sofra và Keller Sorghum không nảy mầm tại nồng độ muối 200 mM, trong khi đó, giống Soave Sorghum lại có khả năng nảy mầm ở nồng độ muối cao hơn (300 mM).
B. Ảnh hưởng của nồng độ NaCl và CaCl2 lên chiều dài rễ
Với nồng độ thấp nhất, chiều dài rễ sẽ dài nhất.
Nếu nồng độ muối quá cao thì rễ sẽ ngắn dần hoặc
hạt sẽ không nảy mầm được (Hình 2, 3). Cụ thể đối chứng của cả ba giống GM, KCN và dưa lê PT có chiều dài trung bình tương đối bằng nhau (3- 3,1 cm), chênh lệch 0,1 cm. Ở nồng độ NaCl 50 mM, chiều dài rễ của cả ba giống có sự thay đổi nhưng không đáng kể, GM và PT bằng nhau (2,5 cm), KCN thấp hơn (2,1 cm). Nồng độ NaCl 100 mM rễ của cả ba giống có sự khác nhau rõ rệt, PT (2 cm) rễ dài nhất so với hai giống GM (1,5 cm), KCN (0,9cm). Khi nồng độ NaCl tăng 150 mM, chỉ có rễ của KCN nảy mầm nhưng cũng không dài so với các nồng độ trước đó (0,8 cm), hai giống còn lại là GM và PT không nảy mầm.
Khi tiếp tục tăng nồng độ NaCl 200 mM đến nồng độ NaCl 300 mM, quá trình nảy mầm không xảy ra ở cả ba giống.
Hình 2: Ảnh hưởng nồng độ (A) CaCl2 và (B) NaCl đến chiều dài rễ của ba giống dưa GM, KCN, PT
Khi thay đổi nồng độ muối CaCl2 50 mM, chiều dài rễ của ba giống đều khác nhau. Cụ thể, rễ của dưa lê PT (2,5 cm) dài nhất so với hai giống còn lại là GM (2 cm) và KCN (1,7 cm) và rễ ngắn nhất ở nồng độ 50 mM CaCl2. Khi tăng nồng độ CaCl2 đến 100 mM, rễ của cây có sự chênh lệch nhỏ giữa GM (1,5 cm) và KCN (1,7 cm), tuy nhiên PT không nảy mầm. Tương tự, khi nồng độ CaCl2 tăng từ 150 mM đến 300 mM, quá trình nảy mầm ở cả ba giống không xảy ra (Hình 2, 3).
Quá trình sinh trưởng ban đầu của cây con chịu ảnh hưởng rất lớn với điều kiện bên ngoài.
Lá mầm và chiều dài rễ sơ cấp bị kìm hãm bởi sự gia tăng nồng độ muối (Hình 2, 3). Ở nồng độ muối cao, sự suy giảm không hồi phục của cơ quan quang hợp với enzyme có hoạt tính khử ribulose - 1,5-bisphosphate carboxylase/oxy- genase (Rubisco), xảy ra khi gặp điều kiện stress
Hình 3: Ba giống GM, KCN, PT (A. NaCl; B.
CaCl2) sau năm ngày nảy mầm
kéo dài, muối tiếp tục được tích trữ trong chồi ngọn (Acosta et al., 2017). Đồng thời, chiều dài rễ giảm do nồng độ muối cao ảnh hưởng đến sự thay đổi các hoạt tính enzyme (ảnh hưởng quá trình tổng hợp protein) và cũng có thể giảm lượng carbohydrate và hormone tăng trưởng, cả hai yếu tố này có thể dẫn đến sự kìm hãm quá trình kéo dài cơ quan ở thực vật (Quados et al., 2011).
C. Ảnh hưởng nồng độ NaCl và CaCl2 đến số ngày nảy mầm
Biểu đồ thể hiện số ngày nảy mầm của cả ba giống có sự chênh lệch khác nhau (Hình 4). GM và KCN nảy mầm sớm hơn PT. Cụ thể, số ngày nảy mầm trung bình của GM là 6,3 ngày và KCN là 6 ngày. Tuy số ngày nảy mầm của hai giống này có sự chênh lệch nhưng không đáng kể. Riêng đối với PT, số ngày nảy mầm trễ hơn so với GM và KCN khoảng một ngày.
Hình 4: Ảnh hưởng nồng độ (A) CaCl2 và (B) NaCl đến số ngày nảy mầm của ba giống dưa GM, KCN, PT
Thời gian nảy mầm kéo dài khi nồng độ muối gia tăng (Hình 4). Dưới điều kiện stress, thời gian nảy mầm kéo dài hơn một ngày đối với cả hai loại muối. Cụ thể, nồng độ 0 – 150 mM, từ 5,5 đến 6,5 ngày đối với CaCl2và từ 6,5 đến 7,5 ngày đối với NaCl. Việc kéo dài quá trình nảy mầm của hạt liên quan đến ảnh hưởng của muối đến khả năng hấp thụ nước của hạt. Đây chính là giai đoạn đầu tiên và quan trọng để xảy ra quá trình nảy mầm.
Theo Marcos- Filho (2015), quá trình này thật sự cần thiết cho các hạt hấp thụ một lượng nước đầy đủ để xảy ra các phản ứng trong quá trình trao đổi chất của hạt và sự sinh trưởng của phôi. Khi hạt gặp điều kiện stress, nó cần nhiều thời gian để điều chỉnh khả năng thẩm thấu bên trong với điều kiện môi trường bên ngoài (Munns and Tester, 2008).
Hơn thế nữa, khả năng thẩm thấu của môi trường bên ngoài có thể ảnh hưởng đến các phản ứng enzyme có trong hạt (Marcos- Filho, 2015).
D. Ảnh hưởng nồng độ NaCl và CaCl2 đến quá trình sinh trưởng và phát triển
Hạt nảy mầm sau mười ngày tuổi được đem ra ngoài trồng với hỗn hợp giá thể phân chuồng và đất (tỉ lệ 1:1). Giá thể phân chuồng và đất được trộn đều với 5 g thuốc kiến (30 chậu, mỗi chậu khoảng 2,5 kg giá thể). Cây được tưới với nồng độ NaCl và CaCl2 khác nhau (0, 50 mM và 200 mM). Các yếu tố sinh trưởng được ghi nhận từ ngày 30 đến ngày 51 (giai đoạn hình thành hoa và trái). Trong nghiên cứu này, giống PT đã chết sau mười ngày nảy mầm. Kết quả thí nghiệm chỉ ra rằng nồng độ muối càng cao thì nó sẽ ảnh hưởng một cách đáng kể đến chiều cao cây (Bảng 1). Sự khác biệt về chiều cao cây được quan sát rõ nhất vào ngày thứ 37 sau khi trồng. Cụ thể ở giai đoạn cây 30 ngày, ở nồng độ 0 mM (đối chứng) chiều cao KCN là cao nhất (75 cm). Thấp nhất là GM với chiều cao là 55,7 cm đối với nồng độ NaCl 50 mM và 56 cm đối với nồng độ NaCl 200 mM.
Giai đoạn 37 ngày, cây bắt đầu có sự phát triển về chiều cao khác nhau ở từng nồng độ. Cao nhất vẫn là KCN 83,7 cm đối với nghiệm thức đối chứng. Thấp nhất là GM đối với nồng độ CaCl2
200 mM, cao 65,8 cm.
Cây tiếp tục phát triển chiều cao đến giai đoạn cây 44 ngày. Với nồng độ 0 mM (đối chứng), cây
tiếp tục phát triển ở cả hai giống, cụ thể KCN là 95,2 cm cao nhất so với các NT còn lại. Khi nồng độ bắt đầu được tăng lên, chiều cao cả hai giống bắt đầu có xu hướng giảm dần. Nếu tăng nồng độ đến 200 mM thì sự chênh lệch rõ hơn, cụ thể với GM, chiều cao của cây là 67,7 cm đối với nồng độ NaCl 200 mM.
Đến giai đoạn cây được 51 ngày, chiều cao cây thấp nhất là GM đối với nồng độ CaCl2 200 mM, chỉ cao 79 cm so với các nghiệm thức còn lại.
Số lá
Mặn còn ảnh hưởng đến số lá trên cây (Bảng 2). Cụ thể ở giai đoạn cây được 30 ngày ở nồng độ thấp nhất 0 mM (đối chứng), trung bình số lá của GM là 15 lá, cao nhất so với các NT còn lại. KCN 10,5 lá đối với nồng độ NaCl 200 mM thấp nhất so với GM.
Đến giai đoạn 37 ngày, cây phát triển thêm những lá mới. Cao nhất vẫn là giống GM với trung bình số lá là 17,8 lá ở nồng độ 0 mM. KCN có trung bình số lá là 12,3 ở nồng độ CaCl2200 mM, số lá này tương đối thấp so với giống GM.
Tiếp đến giai đoạn cây được 44 ngày, trung bình số lá thấp nhất lại là giống GM với 14 lá ở nồng độ so với các nghiệm thức khác. Cao nhất cũng là giống GM, 22,8 lá đối với NT đối chứng.
Giai đoạn 51 ngày, cây ít phát triển thêm lá mới và lá bị cháy ở gần gốc của cây. Cây có số lá cao nhất vẫn là GM, với trung bình số lá là 21,1 lá đối với nồng độ 0 mM. Thấp nhất là GM đối với nồng độ CaCl2200 mM, với trung bình 13 lá.
Nếu nồng độ muối càng cao thì cây phát triển lá càng ít. Biểu hiện cụ thể như Bảng 1. Nồng độ muối cao sẽ khiến lá cây bị đốm và khô hoàn toàn bắt đầu từ lá gốc.
Đường kính lá
Ở giai đoạn cây được 30 ngày ở nồng độ thấp nhất 0 mM (đối chứng), trung bình đường kính lá của GM là 9 cm, cao nhất so với các nghiệm thức khác. Thấp nhất là GM với trung bình đường kính là 7,8 cm đối với NaCl 200 mM; CaCl2 200 mM đối với GM với trung bình đường kính chỉ 7,6 cm và KCN 7,9 cm đối với nồng độ.
Đến với giai đoạn cây 37 ngày, ở nồng độ 0 mM, cả hai giống GM và KCN có trung bình đường kính lớn nhất là 9,1 cm đối với GM và 9,3 cm đối với KCN. Trung bình đường kính thấp nhất
Bảng 1: Ảnh hưởng của nồng độ NaCl và CaCl2 đến chiều cao cây của hai giống dưa
Bảng 2: Ảnh hưởng của nồng độ NaCl và CaCl2 đến số lá cây của hai giống dưa
là GM (7,9 cm), tiếp đến là KCN (8 cm) đối với nồng độ CaCl2200 mM.
Giai đoạn cây 44 ngày, cả hai giống đều không có ý nghĩa về mặt thống kê, với trung bình đường kính từ 7,8 cm đến 8,6 cm.
Ở giai đoạn cây được 51 ngày ở nồng độ thấp nhất 0 mM (đối chứng), trung bình đường kính lá của GM là 8,3 cm, KCN là 8 cm đối với nồng độ CaCl250 mM, cả ba NT này có trung bình đường kính cao nhất so với những NT còn lại trong giai đoạn này. NT có trung bình đường kính thấp nhất đó là giống GM 7,3 cm đối với nồng độ NaCl 200 mM.
Bảng 3 cho thấy vẫn có sự khác biệt về đường kính lá của từng nghiệm thức trong từng giai đoạn,
tuy nhiên sự chênh lệch không lớn.
Các giống dưa bắt đầu vàng lá sau ngày thứ 37, các phần mép lá bắt đầu xuất hiện các điểm vàng ở lá già, làm chậm quá trình sinh trưởng ở cây. Tình trạng này được kéo dài đến ngày thứ 57, các điểm vàng xuất hiện nhiều hơn ở các lá già di chuyển đến mạch gỗ, dẫn đến chết cây (Hình 5). Cây chết do các lá bị khô (Bergmann 1992, Ertekin 2010) nguyên nhân là do hàm lượng chlorophyll bị giảm (Flowers và Yeo, 1984). Thêm vào đó, nồng độ muối càng cao, chiều cao cây càng giảm. Kết quả này cũng được quan sát ở các giống dưa khác như
“Galia”, “Revigal C-8” và “Parnon” (Carvajal et al., 1998; Mavrogianopoulos et al., 1999; Navarro et al., 1999; del Amor et al., 2000; An et al., 2002).
Bảng 3. Ảnh hưởng nồng độ NaCl và CaCl2đến đường kính lá của hai giống dưa
Hình 5: Ảnh hưởng nồng độ NaCl 200 mM đến quá trình sinh trưởng và phát triển của giống dưa A. GM, B. KCN sau 37 ngày trồng
Trong nghiên cứu này, chúng ta thấy chiều cao cây, số lá, đường kính lá tăng chậm hoặc giảm vào ngày thứ 44 và 51 ở tất cả nghiệm thức. Theo kết quả nghiên cứu của Sivritepe et al. (2003), các cây dưa trồng từ hạt đã hấp thụ một lượng muối ban đầu có thể phát triển cơ chế đáp ứng chống lại độ mặn.
Việc hình thành cơ chế này không chỉ xảy ra ở giai đoạn đầu của quá trình nảy mầm mà còn xảy ra trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển của cây, có thể quan sát ở cây lúa mạch (Amazallag et al., 1990), ở cây lúa (Bonilla et al., 1995) và cà chua (Cayuela et al., 2001).
Trường hợp sinh trưởng của lá và thân, phản ứng đáp trả tương tự được hình thành trong quá trình xử lí muối ở giai đoạn ban đầu (hạt và cây
con) và được kéo dài trong thời gian dài của quá trình sinh trưởng. Tuy nhiên, sự thích ứng với điều kiện muối còn tùy thuộc vào từng giống dưa.
Trong thí nghiệm này, giống PT không thích hợp được chọn lựa để trồng ở các vùng đất bị nhiễm mặn. Các nghiên cứu trước đó cũng chỉ ra rằng, kiểu gen của giống lúa mạch (Amazallag et al., 1990) và cà chua (Cayuela et al., 2001) có các mức độ đáp ứng với các nồng độ muối khác nhau.
IV. KẾT LUẬN
Nhiễm mặn là một trong các yếu tố stress phi sinh học làm ảnh hưởng đến năng suất của cây trồng. Việc lựa chọn các giống cây phù hợp với điều kiện biến đổi khí hậu sẽ giúp nông dân có thêm nguồn giống mới, nâng cao năng suất và cải thiện kinh tế. Các kết quả trong nghiên cứu này chứng minh rằng, mỗi giống dưa có khả năng chống chịu với độ mặn khác nhau, cụ thể giống GM và KCN có khả năng chịu mặn cao hơn giống PT. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc lựa chọn giống có khả năng chịu mặn có thể được thực hiện ở giai đoạn đầu của quá trình sinh trưởng cây như dựa vào giai đoạn nảy mầm, kéo dài của rễ sơ cấp.
Bên cạnh đó, khả năng đáp ứng cao của các giống dưa với điều kiện mặn được giải thích bằng sự thay đổi vật lí (cơ chế trao đổi chất của cây trồng). Tuy nhiên, chúng tôi cho rằng nên tiến hành những thí nghiệm có mức nồng độ không quá chênh lệch nhau để tìm ra nồng độ thích hợp để cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt. Từ đó, chúng ta đưa vào các giống cây trồng mới phù hợp với tình hình
biến đổi khí hậu hiện nay, cụ thể là tình trạng xâm nhập mặn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] An, P., Inanaga, S., Lux, A., Li, X.J., Ali, M.E.K., Matsui, T., and Sugimoto, Y., (2002). Effects of salin- ity and relativehumidity on melon cultivars differing in salt tolerance. Biol. Plant. 45, 409–415.Acosta, Manuel, et al., (2017). "Estimation of tire forces, road grade, and road bank angle using tire model-less approaches and Fuzzy Logic." IFAC-PapersOnLine 50.1 (2017): 14836-14842.
[2] Akrami, M., Arzani, A., (2019). Inheritance of fruit yield and quality in melon (Cucumis melo L.) grown under field salinity stress. Sci Rep 9, 7249.doi:10.1038/s41598-019-43616-6
[3] Almodares, A., M. R. Hadi, and B. Dosti. (2007).
"Effects of salt stress on germination percentage and seedling growth in sweet sorghum cultivars." Journal of Biological Sciences 7.8: 1492-1495.
[4] Amor, D., Martinez, F. M., and Cerdá, A. (1999).
Salinity duration and concentration affect fruit yield and quality, and growth and mineral composition of melon plants grown in perlite. HortScience 34, 1234–1237.
[5] Amzallag, G. N., H. R. Lerner, and A. Poljakoff- Mayber., (1990). "Exogenous ABA as a modulator of the response of sorghum to high salinity”.Journal of Experimental Botany 41.12: 1529-1534.
[6] Bergmann W (1992). Nutrition disorders of plantsde- velopment,visualand analytical diagnosis.Gustav Fis- cher Verlag, Jena, Stuttgart 333-371.
[7] Bewley, I.D. and M. Black, (1994). Seeds. Physiol- ogy of Development and Germination. Plenum Press, New York.
[8] Bonilla, P., Hirai, T., Naito, H., and Tsuchiya, M., (1995). Physiological-response to salinity in rice plant. Inducedsalt-tolerance by low NaCl pre- treatment. Jpn. J. Crop Sci. 64, 266–272.
[9] Carvajal, M., del Amor, F.M., Fernadez-Ballester, G., Martinez, V., and Cerda, A., (1998). Time course of soluteaccumulation and water relation in muskmelon plants exposed to salt during different growth stages.
Plant Sci.138, 103–112.
[10] Cayuela, E., Estan, M.T., Parra, M., Caro, M., and Bolarin, M.C., (2001). NaCl pre-treatment at the seedling stageenhances fruit yield of tomato plants irrigated with salt water. Plant Soil 230, 231–238.
[11] Colla, G. et al., (2006). Yield, fruit quality and mineral composition of grafted melon plants grown under saline conditions. J. Hortic. Sci. Biotechnol.
81, 146–152.
[12] Del Amor, F.M., Martinez, V., and Cerda, A., (1999).
Salinity duration and concentration affect fruit yield and quality,and growth and mineral composition of melon grown in perlite. HortScience 34, 1234–1237.
[13] Ertekin F (2010). A research on the possibilities ofus- ing ion distribution in the plant parts fordetermin- ing of salt tolerance on squash. MasterThesis (Un- published). Graduate School ofNatural and Applied Sciences, Ankara University. Ankara, Turkey, 98p (in Turkish).
[14] Flowers, T. J., and A. R. Yeo., (1986). "Ion rela- tions of plants under drought and salinity." Functional Plant Biology 13.1: 75-91.
[15] Franco, J. A., Esteban, C. and Rodriguez, C., (1993).
Effects of salinity on various growth stages of muskmelon cv. Revigal. J. Hortic. Sci. 68, 899–904.
[16] Huang, C. H. et al., (2012). Impact of saline water irrigation on yield and quality of melon (Cucumis melo cv. Huanghemi) in northwest China. Eur. J.
Agron. 43, 68–76.
[17] Mangal, J. L., P. S. Hooda, and S. Lal. (1988). "Salt tolerance of five muskmelon cutivars." The Journal of Agricultural Science 110.3: 641-643.
[18] Marcos-Filho, (2015) J. Fisiologia de sementes de plantascultivadas. Londrina: ABRATES,. 660p.
[19] Mavrogianopoulos, G. N., Spanakis, J. and Tsikalas, P., (1999). Effect of carbon dioxide enrichment and salinity on photosynthesis and yield in melon. Sci.
Hortic. 79, 51–63, https://doi.org/10.1016/S0304- 4238(98)00178-2.
[20] Munns, R., and Tester, M., (2008). "Mechanisms of salinity tolerance." Annu. Rev. Plant Biol. 59 651- 681.
[21] Navarro, J. M., Botella, M. A. and Martinez, V., (1999). Yield and fruit quality of melon plants grown under saline conditions in relation to phosphate and calcium nutrition.
J. Hortic. Sci. Biotechnol. 74, 573–578, https://doi.org/10.1080/14620316.1999.11511155.
[22] Qados, A.M.S.A. (2011). Effect of salt stress on plant growth andmetabolism of bean plant Vicia faba(L.).
Journal of the SaudiSociety of Agricultural Sciences.
v.10, n.1, p.7-15.
[23] Romero, L., Belakbir, A., Ragala, L., and Ruiz, J.
M., (1997). Response of plant yield and leaf pig- ments to saline conditions: Effectiveness of differ- ent rootstocks in melon plants (Cucumis melo L.), Soil Science and Plant Nutrition, 43:4, 855-862, DOI:10.1080/00380768.1997.10414652.
[24] Sivritepe, N., H. O. Sivritepe, and A. Eris., (2003).
"The effects of NaCl priming on salt tolerance in melon seedlings grown under saline conditions." Sci- entia horticulturae 97.3-4: 229-237.
[25] Tedeschi, A., Lavini, A., Riccardi, M., Pulvento, C.
and d’Andria, R., (2011). Melon crops (Cucumis melo L., cv. Tendral) grown in a mediterranean envi- ronment under saline-sodic conditions: Part I. Yield and quality. Agric. Water Manag. 98, 1329–1338.
[26] Xu, H., Su, W., Zhang, D., Sun, L., Wang, H., Xue, F., and Wu, R., (2017). Influence of environmen- tal factors on Cucumis melo L. var. agrestis Naud.
seed germination and seedling emergence. PloS one, 12(6), e0178638.
[27] Munns, R., and Tester, M., (2008). "Mechanisms of salinity tolerance." Annu. Rev. Plant Biol. 59 651- 681.
