ẢNH HƯỞNG của CALCIUM lên SINH TRƯỞNG và THÀNH PHẦN KHOÁNG của cây lúa TRÊN đất NHIỄM mặn tại PHƯỚC LONG – bạc LIÊU

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
-oOo-

TRẦN THANH VŨ

ẢNH HƯỞNG CỦA CALCIUM LÊN SINH TRƯỞNG
VÀ THÀNH PHẦN KHOÁNG CỦA CÂY LÚA TRÊN
ĐẤT NHIỄM MẶN TẠI PHƯỚC LONG – BẠC LIÊU

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ KHOA HỌC ĐẤT

Cần Thơ - 2011


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
-oOo-

TRẦN THANH VŨ

ẢNH HƯỞNG CỦA CALCIUM LÊN SINH TRƯỞNG
VÀ THÀNH PHẦN KHOÁNG CỦA CÂY LÚA TRÊN
ĐẤT NHIỄM MẶN TẠI PHƯỚC LONG – BẠC LIÊU

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ KHOA HỌC ĐẤT

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
PGS.TS. Ngô Ngọc Hưng
Ks. Trần Minh Giàu
Ks. Phan Toàn Nam

Cần Thơ - 2011


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu và kết quả được trình
bày trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công
trình luận văn nào trước đây.

Tác giả

Trần Thanh Vũ


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Luận văn tốt nghiệp Kỹ Sư ngành Khoa Học Đất với đề tài:

ẢNH HƯỞNG CỦA CALCIUM LÊN SINH TRƯỞNG VÀ THÀNH PHẦN
KHOÁNG CỦA CÂY LÚA TRÊN ĐẤT NHIỄM MẶN TẠI PHƯỚC
LONG BẠC LIÊU
Do sinh viên Trần Thanh Vũ thực hiện từ tháng 03/2010 - 07/2010 và bảo vệ trước hội
đồng.
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................

Cần thơ, ngày 26 tháng 01 năm 2011
Cán Bộ Hướng Dẫn

PGS. TS. Ngô Ngọc Hưng


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN
Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp thuận luận văn tốt nghiệp Kỹ Sư ngành
Khoa Học Đất với đề tài:

ẢNH HƯỞNG CỦA CALCIUM LÊN SINH TRƯỞNG VÀ THÀNH PHẦN
KHOÁNG CỦA CÂY LÚA TRÊN ĐẤT NHIỄM MẶN TẠI PHƯỚC
LONG BẠC LIÊU
Do sinh viên Trần Thanh Vũ thực hiện từ tháng 03/2010 - 07/2010 và bảo vệ trước hội
đồng.
Ý kiến của Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp:
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
Luận văn tốt nghiệp được Hội đồng đánh giá ở mức: ....... .......................................................
Cần thơ, ngày 26 tháng 01 năm 2011
Chủ tịch Hội đồng


LỜI CẢM TẠ

Chân thành cảm ơn!
- PGS. Ts. Ngô Ngọc Hưng đã tận tâm hướng dẫn và đóng góp nhiều ý kiến trong suốt thời
gian thực hiện và viết bài luận văn tốt nghiệp
- Anh Phan Toàn Nam và anh Trần Minh Giàu đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận
lợi cho tôi hoàn thành luận văn.
- Quý thầy, cô và các anh chị Phòng Thí nghiệm, Bộ môn Khoa học Đất, Khoa Nông nghiệp
và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ đã hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện
thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian thực hiện phân tích mẫu.
- Quý Thầy, Cô Trường Đại Học Cần Thơ và các bạn bè đã góp ý, động viên, hỗ trợ nhiệt tình
trong suốt thời gian học tập và làm đề tài tại Trường.
- Ba, Mẹ và những người thân đã lo lắng và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập.


MỤC LỤC
Trang

TRANG PHỤ BÌA
LỜI CAM ĐOAN

ii

CẢM TẠ

v

MỤC LỤC

vi

DANH SÁCH HÌNH

viii

DANH SÁCH BẢNG

ix

MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1 – LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1
3

1.1 Nguồn gốc đất mặn

3

1.2 phân loại và tính chất của các nhóm đất mặn

5

1.2.1. Đất mặn

6

1.2.2. Đất Sodic

7

1.2.3. Đất mặn - Sodic

8

1.3 Tính chất bất lợi của đất mặn và đất mặn sodic
1.4 Ảnh hưởng bất lợi của mặn đến sinh trưởng cây lúa

9
11

1.4.1. Ảnh hưởng giai đoạn nảy mầm và đầu giai đoạn mạ

12

1.4.2. Ảnh hưởng của mặn lên chiều cao cây lúa

13

1.4.3 Ảnh hưởng của mặn lên năng suất hạt lúa

14

1.5 Sự thích nghi của cây lúa đối với điều kiện mặn

16

1.5.1 Ngưỡng chống chịu mặn

16

1.5.2 Sự điều chỉnh thẩm thấu

16

1.5.3 Việc dự trữ và loại trừ muối

17

1.5.4 Sự phân biệt Na+/ K+

19

1.6 Vai trò của Ca2+ đối với sự sinh trưởng cây lúa trên đất nhiễm mặn
19


1.6.1 Vai trò của Ca2+ trong việc hạn chế tác hại của mặn

19

1.6.2 Vai trò của Ca2+ đối với sinh trưởng của cây lúa

21

1.7 Biện Pháp Cải Tạo Đất Mặn

23

1.7.1 Biện pháp cơ học

23

1.7.2 Biện pháp hóa học

23

1.7.2.1 Biện pháp bón thạch cao

23

1.7.2.2 Biện pháp bón vôi

24

1.7.2.3 Biện pháp bón phân hoá học

25

1.7.3 Biện pháp thủy lợi

1.7.4
26

25
pháp

Biện

sinh

học

CHƯƠNG 2 – PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP

27

2.1
27

Phương

tiện

2.2
28

Phương

pháp

2.3
31

Phân

Tích

Số

Liệu

CHƯƠNG 3 – KẾT QUẢ THẢO LUẬN

32

3.1. ẢNH HƯỞNG CỦA BÓN CALCIUM TRÊN SINH TRƯỞNG

32

CỦA LÚA TRÊN ĐẤT NHIỄM MẶN
3.1.1.

Ảnh

hưởng

của

Calcium

lên

sinh

khối

32
3.1.2.

Ảnh

hưởng

của

Calcium

lên

chiều

cao

cây

3.1.3.

Ảnh

hưởng

của

Calcium

lên

năng

suất

lúa

33
35
3.2. ẢNH HƯỞNG CỦA XỬ LÝ BÓN CALCIUM TRÊN BIẾN
ĐỔI HOÁ HỌC ĐẤT NHIỄM MẶN.
38


3.2.1.

pH

3.2.2.

EC

38
40

3.2.3

Hàm

lượng

các

cation

trao

đổi

trong

đất

42
3.2.4. Ảnh hưởng của bón calcium đến hàm lượng dinh dưỡng trong
cây lúa trên đất nhiễm mặn.
44
CHƯƠNG 4: KIẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

46

4.1. Kết Luận

46

4.2. Kiến Nghị

46

TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ CHƯƠNG
LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

47


DANH SÁCH HÌNH
Hình

Tựa hình

1.1

Muối tích lũy trong đất, nơi có sự bốc thoát hơi nước cao hơn nước cung
cấp vào đất

1.2

Dạng tổng quát của vùng ven biển ở ĐBSCL

1.3

Sự khác biệt trong hàm lượng Na trên hệ hấp phụ của đất giữa đất mặn và
đất sodic.

1.4

Ảnh hưởng của muối trên sự hấp thu nước của cây.

1.5

Vai trò của Ca và Na trong sự kết tụ keo đất (A) và sự phân tán keo đất
(B).
2+

+

Trang
4

4
5

7
8
15

1.6

Gié lúa bất thụ do ảnh hưởng của mặn vào giai đoạn sinh sản.

1.7

Hoạt động của cơ chế chống chịu mặn chiếm ưu thế hơn ở cây lúa.

2.1

Bố trí thí nghiệm trong nhà lưới

3.1

Liều lượng Ca ở các nghiệm thức bón Ca Dạng CaSO4

3.2

Chiều cao cây lúa lúc 20 ngày sau khi sạ

3.3

Năng suất Lúa qua các dạng Calcium khác nhau

3.4

Năng suất Lúa qua các liều lượng Calcium khác nhau ở 2 dạng CaO và
CaNO3)2

3.9

Trị số EC qua các giai đoạn sinh trưởng của lúa ở các liều lượng Calcium
khác nhau

18
29
32
34

36
38

36


DANH SÁCH BẢNG

Bảng

Tựa bảng

Trang

1.1

Phân loại đất ảnh hưởng mặn (U.S. Salinity Laboratory Staff, 1954)

5
6

1.2

Phân loại đất ảnh hưởng mặn (Ray E.Lamond, 1992; J.G.Davis et al.,
2003)
Mô tả các nghiệm thức trong thí nghiệm

28

Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa học trong đất

30

chiều cao cây lúa ở các dạng Calcium khác nhau

32

Chiều cao cây lúa qua các liều lượng khác nhau

35

Giá trị pH qua các giai đoạn sinh trưởng của lúa ở các dạng Ca2+ khác
nhau
Giá trị pH qua các giai đoạn sinh trưởng của lúa ở các liều lượng
Calcium khác nhau cùng một dạng Calcium
Giá trị EC qua các giai đoạn sinh trưởng của lúa ở các dạng Cacium
khác nhau
Giá trị EC qua các giai đoạn sinh trưởng của lúa ở các liều lượng
Calcium khác nhau
Hàm lượng các cation trao đổi dưới ảnh hưởng của dạng calcium

39

Tổng hấp thu N, P, K, Ca, Na trong thân và hạt ở các dang Ca2+ khác
nhau

45

2.1
2.2

3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8

40
41
42
43


MỞ ĐẦU
Cây lúa luôn giữ một vị trí quan trọng trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Hiện nay,
nhiều diện tích đất trồng lúa đang bị ảnh hưởng bởi sự xâm nhiễm mặn. Trên thế giới có
khoảng 405 triệu ha đất nhiễm mặn và 70 triệu ha đất mặn (Silvertooth, 2005). Vùng đất lúa
nhiễm mặn ở nước ta tập trung chủ yếu vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) với
khoảng 0,81 triệu ha (Cao Văn Phụng và Nguyễn Văn Luật, 1995). Diện tích đất nhiễm mặn
được chuyển sang canh tác theo mô hình “Lúa-Tôm” bước đầu mang lại hiệu quả cao. Riêng
tỉnh Bạc Liêu diện tích này hiện có khoảng 25.209 ha (Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Bạc
Liêu, 2008).
Đất nhiễm mặn là yếu tố chính làm khó khăn trong chiến lược phát triển sản lượng
nông sản và thử thách lớn trong mục tiêu an toàn lương thực, điều kiện khí hậu toàn cầu
đang thay đổi, nước biển sẽ dâng lên đe dọa các vùng canh tác đất thấp ở ven biển, gây ra
tình trạng thiếu nghiêm trọng nước ngọt phục vụ cho sản xuất.
Việc đưa nước mặn vào ruộng nuôi tôm trong mùa khô dẫn đến một số vấn đề về mặn
hóa đất canh tác, sau vụ tôm canh tác lúa thường gặp khó khăn, lúa kém phát triển thậm chí

không phát triển, đặc biệt ở các vùng có lượng mưa thấp. Ngoài ra, việc đưa nước mặn vào
ruộng có thể ảnh hưởng đến hàm lượng và thành phần các cation trao đổi liên quan tới quá
trình hấp thu dinh dưỡng của cây lúa.
Grattan and Grieve (1999), cho rằng mặn không những làm giảm độ hữu dụng của
calcium (Ca2+) mà còn làm giảm sự di chuyển và vận chuyển Ca2+ tới các vùng sinh trưởng
của cây. Nó có thể ảnh hưởng trực tiếp sự hấp thu các dưỡng chất như là: Na+ làm giảm sự hấp
thu K-, Cl- làm giảm sự hấp thu NO3-; Na+ làm giảm sự hấp thu đạm (Frota and Tucker, 1978).
Trong điều kiện đất nhiễm mặn, sự hấp thu Ca2+ của cây bị giới hạn. Do đó, việc duy
trì mức Ca2+ bên ngoài cao có thể gia tăng sự sinh trưởng và loại trừ Na+ ở rễ cây tiếp xúc với
stress mặn (LaHaye and Epstein, 1971), duy trì nồng độ K+ của cây (Lauchli, 1990). Calcium
được yêu cầu trong môi trường bên ngoài cao để duy trì tính chọn lọc và nguyên vẹn của màng
tế bào (Aslam et al., 2000). Việc bổ sung Ca2+ có thể có những ảnh hưởng trên màng nội bào
của tế bào rễ đặt vào stress mặn (Lynch and Lauchli, 1988) và có thể giảm NaCl gây ra sự
kiềm hóa không bào trong mô rễ bởi Ca2+ ảnh hưởng trên sự đi ra của Na+ ở màng tế bào
(Martinez and Lauchli, 1993).
Kết quả nghiên cứu của Trịnh Thị Thu Trang và Ngô Ngọc Hưng (2006), đã cho thấy
rằng giữ đất ẩm kết hợp với bón Ca2+ trước khi cho nước mặn vào giúp cải thiện đáng kể sinh
trưởng của cây lúa trong điều kiện đất mặn ở An Biên và Hòn Đất tỉnh Kiên Giang. Điều kiện
ẩm độ đất có vai trò quan trọng đối với việc trồng lúa sau vụ tôm trên đất nhiễm mặn. Ảnh
hưởng của nó lên độ mặn của đất và sự sinh trưởng của cây lúa cần được nghiên cứu để thấy


rõ. Từ đó, chúng ta có thể đưa vào những kỹ thuật canh tác phù hợp để việc sản xuất được bền
vững.
Calcium được cung cấp vào đất đã thay thế một lượng lớn Na+ trong keo đất kết quả là
Na+ bị rửa trôi ở dạng Na2SO4 hay Na2CO3. Thạch cao (CaSO4) được sử dụng phổ biến như là
nguồn cung cấp Ca2+ cho đất. Nó làm giảm EC và pH của đất mặn một cách ý nghĩa (Ahmad
et al., 2001). Aslam et al. (2001), đã sử dụng Ca(NO3)2 để cung cấp Ca2+ cho đất mặn - sodic
mang lại năng suất cao hơn đối chứng.
Các nhà chọn giống đã tìm nhiều phương pháp để chọn tạo ra các giống có khả năng

chống chịu mặn. Tuy nhiên, trong thực tế sản xuất, áp lực chọn lọc giống chống chịu mặn đã
phá vỡ cân bằng tự nhiên. Mặn xâm nhập từ tháng 12 đến tháng 5 hàng năm nên người dân
thường tận dụng lượng mưa đầu mùa rửa mặn cho đất để gieo sạ kịp mùa vụ. Cây lúa thường
bị gây hại vào giai đoạn mạ hoặc đẻ nhánh khi thiếu nước là kết quả của việc rửa mặn không
đảm bảo. Cuối mùa mưa, cây lúa có thể bị thiếu nước lúc làm đòng hay trổ bông do đó phải
sử dụng nước lợ tưới cho lúa dẫn đến lúa bị lém hạt, giảm năng suất hoặc thất thu hoàn toàn.
Để thấy rõ ảnh hưởng của điều kiện ẩm độ đất và vai trò của Ca2+ đối với tính chống chịu
mặn của cây lúa, đề tài: “Ảnh hưởng của Ca lên sinh trưởng và thành phần khoáng của cây
lúa trên đất nhiễm mặn, được thực hiện nhằm mục tiêu:
Xác định được dạng và hàm lượng calcium (Ca2+) bón vào đất giúp cải thiện sinh
trưởng và năng suất cây lúa trên đất nhiễm mặn.


CHƯƠNG 1
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 NGUỒN GỐC ĐẤT MẶN
Đất các châu lục thường được bao bọc bởi các bờ biển nên hàng năm vào mùa khô các
vùng đất ven biển thường bị mặn, hoặc bị ngập mặn thường xuyên trong năm.Theo Lê Văn
Căn (1978) đất mặn là đất chứa nhiều muối hòa tan (1-1.5% hoặc hơn). Muối trong đất có thể
bắt nguồn tại chổ từ trầm tích hoặc do sự xâm nhập của nước biển hay được cung cấp vào bởi
việc sử dụng nước mặn (Trần Kim Tính,1998; James Camberato, 2001). Sự tích tụ của muối
trong đất bắt đầu xuất hiện khi lượng nước bốc hơi vượt quá lượng nước cung cấp vào đất bởi
mưa hoặc sự tưới. Ở nhiều vùng khô hạn các muối được tích tụ trong đất do sự mao dẫn muối
từ nước ngầm nhiễm mặn.
Cường độ của việc bốc thoát hơi nước của nước ngầm và quá trình tích tụ của muối trong
đất, trong nước gia tăng với độ tiếp xúc của mực nước ngầm.Quá trình tích tụ muối đạt được
mức độ cao nhất trong những vùng có điều kiện khí hậu khô cằn trong khoảng từ 1500-3000
mm trong năm, do đó vượt xa lượng mưa thực sự, đối với những vùng này lượng mưa hàng
năm rất thấp không đủ để rửa trôi các cation base như Ca, Mg, K, Na và các dạng muối dễ hòa

tan như NaCl, CaCl2, MgCl2, KCl đưa đến đất bị mặn và kiềm, pH lớn hơn 7 (Võ Thị Gương,
2006). Ở những vùng đất ven biển, sự mặn hóa cả phẩu diện đất thường do ảnh hưởng của sự
xâm nhập của nước biển theo triều, một quá trình xảy ra thường xuyên.
Theo Trần An Phong (1986) cho rằng đất mặn ở Nam Bộ chủ yếu do phù sa của hệ thống
sông Cửu Long lắng đọng trong môi trường nước mặn. Sự xâm nhập mặn ở ĐBSCL chịu ảnh
hưởng của nhiều yếu tố: Dòng chảy thượng lưu vào đồng bằng, thủy triều biển Đông và biển
Tây, các yếu tố nội vùng, cấu trúc địa hình sông và hệ thống kênh rạch, hệ thống công trình
thủy lợi,… khí hậu và thời tiết.
Định nghĩa về đất mặn được chấp nhận rộng rãi nhất là đất mặn có độ dẫn điện của chất
ly trích lúc đất bão hòa (EC) lớn hơn 4mS.cm-1 ở 250C (U.S. Salinity Laboratery, 1954). EC
(Electrical conductivity) đất là độ dẫn điện của dung dịch đất, dung dịch càng có nồng độ
muối tan cao sẽ có độ dẫn điện cao.
Sự mặn hóa là một trong nhiều nguyên nhân làm cho đất suy thoái đi ngày càng nhiều
trên thế giới. Đất nhiễm mặn là hiện tượng tự nhiên do trong dung dịch đất có chứa nồng độ
muối cao. Muối trong đất có thể bắt nguồn tại chỗ từ trầm tích hoặc do sự xâm nhập của nước
biển hay được cung cấp vào bởi việc sử dụng nước mặn (James Camberato, 2001). Sự tích tụ
của muối trong đất bắt đầu xuất hiện khi lượng nước bốc hơi vượt quá lượng nước cung cấp
vào đất bởi mưa hoặc sự tưới (Hình 1.1)


Hình 1.1 Muối tích lũy trong đất, nơi có sự bốc thoát
hơi nước cao hơn nước cung cấp vào đất
Đồng bằng sông Cửu Long tiếp giáp với biển. Do đó, nước biển có khả năng xâm nhập
vào đất liền vào mùa khô một cách tự nhiên, đặc biệt là việc sử dụng nước cho nông nghiệp
vào mùa khô làm mực nước sông cạn đưa đến nước mặn xâm nhập càng sâu vào nội địa và sự
nhiễm mặn xảy ra (Hình 1.2).

Hình 1.2 Dạng tổng quát của vùng ven biển ở ĐBSCL.
Đất bị nhiễm mặn ở ĐBSCL chiếm diện tích khá lớn so với diện tích toàn vùng, đứng
thứ hai sau đất phù sa, với 809.034ha (21.38% diện tích) (Lê Quang Trí et al., 1998), có ở các

tỉnh Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Kiên Giang và Cà Mau.
Riêng tỉnh Kiên Giang, theo qui hoạch của ủy ban nhân tỉnh, dự kiến đến 2010 trong 320.382
ha đất trồng lúa có 35.672 ha đất chuyển sang canh tác lúa – tôm, việc dẫn nước lợ vào ruộng
trong mùa khô đưa đến một số vấn đề về mặn hoá cho đất canh tác và trong số những nông
dân được phỏng vấn, 12% cho rằng có sự mặn hoá dần trong ruộng canh tác lúa - tôm thời
gian qua (Trần Thanh Bé, 1994)

1.2 Phân loại và tính chất của các nhóm đất mặn
Đất nhiễm mặn chứa các thành phần muối chủ yếu bao gồm calcium (Ca+2), magnesium
(Mg2+), natri ( Na+), kali ( K+), chloride (Cl-), bicarbonate (HCO3-), hoặc sulfate (SO4-2). Sự
hiện diện của các muối trong đất được xác định bằng nồng độ Na+ với Ca2+ và Mg2+, và khả
năng sodic hóa của đất được xác định thông qua việc tính toán tỉ số hấp phụ của Na trên keo


sét (Sodium adsorption ratio-SAR) và phần trăm Na trao đổi (exchangeable sodium percentagESP) (Ann McCauley, 2005).
Tùy thuộc vào các trị số EC, SAR, ESP và pH, đất nhiễm mặn được phân thành: đất
mặn, đất sodic và mặn-sodic, với các đặc trưng sau (Bảng 1.1):
Bảng 1.1 Phân loại đất ảnh hưởng mặn (U.S. Salinity Laboratory Staff, 1954)
Phân loại
Saline
Sodic (alkali)
Saline-sodic

EC (mS/cm)
>4
<4
>4

pH
< 8.5

> 8.5
< 8.5

ESP
< 15
> 15
> 15

SAR
< 13
> 13
> 13

Đất mặn là đất có sự vượt quá nồng độ của các muối hòa tan do đó EC của đất thường
cao hơn 4 mS/cm. Trái ngược với đất mặn, đất sodic có EC thấp nhưng hàm lượng Na trên hệ
hấp phụ của đất cao do Na thay thế các cation base hấp phụ trên keo sét (Hình 1.3). Đất mặn
sodic là loại đất kết hợp cả 2 đặc tính trên (EC>4mS/cm, pH<8.5 và ESP>15) (Melinda Leth
and David Burrow, 2002).

Đất mặn
(Saline soil)

Đất sodic
(Sodic soil)

Hình 1.3 Sự khác biệt trong hàm lượng Na trên hệ hấp phụ của đất giữa đất
mặn và đất sodic.
Theo tiêu chuẩn đánh giá mặn của USDA thì đất mặn gây ảnh hưởng bất lợi cho cây
trồng từ ngưỡng EC trích bão hòa của đất > 4mmhos/cm (tương đương 40 mM NaCl/L) và
ESP <15. Hệ thống này chủ yếu dựa vào chỉ tiêu pH, EC (độ dẫn điện), và ESP (Exchangable

Sodium Percentage, phần trăm Natri trao đổi) để xác định đặc tính đất. Hệ thống đánh giá của
USDA còn xây dựng những cấp mặn gây ảnh hưởng cho cây trồng chủ yếu dựa vào trị số EC
trích bão hòa.(bảng 1.2)
Bảng 1.2: Phân loại đất ảnh hưởng mặn (Ray E.Lamond, 1992; J.G.Davis et al., 2003)
pH

SAR

ESP

Đất mặn

EC
(mS/cm)
>4

<8.5

<13

<15

Đất kiềm

<4

>8.5

<13

>15

Phân loại


Đất mặn kiềm

>4

<8.5

<13

>15

Đất mặn Sodic

>4

<8.5

>13

>15

Đất Sodic

<4

>8.5

>13

>15

Ngoài ra theo hệ thống xác định đặc tính đất mặn của FAO-UNESCO (1973) thì đất
mặn được xác định là đất có nồng độ muối hòa tan rất cao ở tầng đất mặt (từ 0-20 cm), nồng
độ muối có thể lên đến bảy phần ngàn ở đất mặn vùng sa mạc, hàm lượng muối dưới dạng
những tinh thể (ở 0-5 cm) ở vài trường hợp có thể lên cao đến 20 hoặc 30%o. Hàm lượng muối
hòa tan trong phẫu diện sẽ giảm dần từ trên xuống dưới. Tầng mặt thường tích tụ những muối
hòa tan như: NaCl, MgSO4, Na2SO4,Na2CO3, MgCl2. Bên cạnh đó hàm lượng Gypsum
(CaSO4) trên tầng mặt có thể chứa đến 3% hoặc hơn, có khi lên đến 10%.
Đất mặn thay đổi nhiều trong tính chất hóa học và vật lý của chúng, động lực của muối
và thuỷ văn. Những thay đổi bao gồm nguồn muối, tính chất và hàm lượng của các loại muối;
sự phân bố muối theo mùa, pH đất, tính chất và hàm lượng của keo đất, lượng chất hữu cơ,
tình trạng dinh dưỡng, chế độ nước và nhiệt độ. Những khác biệt có ý nghĩa quan trọng đối
với việc quản lý các loại đất mặn và lai tạo giống chống chịu mặn. Tùy thuộc vào các trị số
EC, SAR, ESP và pH, đất nhiễm mặn được phân thành 3 loại: đất mặn, đất sodic và đất mặnsodic:

1.2.1 Đất mặn
Đất mặn chứa đựng nồng độ quá mức của carbonate hòa tan, muối clorua và sulfate
gây ra EC vượt quá 4 mS cm-1. Mặc dù các muối không hòa tan tương đối như
carbonate Ca2+ và Mg2+ không gây mức EC cao, chúng thường hiện diện trong đất mặn
và có thể dẫn đến sự hình thành của một lớp màu trắng trên bề mặt đất. Thách thức
chính của đất mặn đối với đất nông nghiệp là ảnh hưởng của chúng trên mối quan hệ
nước và cây. Muối dư thừa trong vùng rễ làm giảm lượng nước hữu dụng cho cây và là
nguyên nhân làm cho cây trồng tốn nhiều năng lượng để loại bỏ muối và hấp thu nước
tinh khiết (Hình 1.4).

Hình 1.4. Ảnh hưởng của muối trên sự hấp thu nước của cây (Seelig, 2000). Hấp thu nước
bởi cây ở đất không mặn (A) và ở đất mặn (B)

Ngoài ra, nếu độ mặn trong dung dịch đất đủ lớn, nước có thể bị rút ra khỏi các tế bào
cây để vào dung dịch đất, làm cho các tế bào rễ co lại và tan vỡ (Brady và Weil, 2002).
Tác động của các quá trình này là sự stress thẩm thấu cho cây. Triệu chứng stress thẩm
thấu rất giống với stress khô hạn bao gồm sự chậm phát triển, nảy mầm kém, cháy lá,
tàn héo và có thể chết. Độ mặn cũng có thể ảnh hưởng đến thảm thực vật bằng cách
gây ra hiệu ứng ion đặc biệt (ví dụ như thiếu hụt chất dinh dưỡng hoặc độc tính), hoặc
chính muối nó có thể gây độc cho cây ở nồng độ cao (Balba, 1995). Vì vậy, gia tăng độ
mặn bất kỳ có thể tiêu hao sức khỏe của cây, giảm năng suất cây trồng có khả năng xảy
ra với độ mặn ngày càng tăng.
Mặc dù các muối cao quá mức có thể nguy hại đến sinh trưởng cây trồng, độ mặn thấp đến
trung bình có thể thực sự cải thiện một số điều kiện vật lý đất. Ion Ca2+ và Mg2+ có khuynh
hướng “kết tụ” (thành cục với nhau) các keo đất (keo sét mịn và các hạt vật chất hữu cơ), do
đó gia tăng lượng đoàn lạp và tính xốp. Đất xốp, ổn định cấu trúc và sự di chuyển nước có thể
thực sự được cải thiện ở đất mặn (Ann McCauley, 2005).

1.2.2 Đất Sodic
Ngược lại với đất mặn, đất sodic có EC tương đối thấp, nhưng một lượng lớn Na+ chiếm
các vị trí trao đổi, thường làm cho đất có pH bằng hoặc trên 8,5. Thay vì kết tụ, Na+ làm
cho các keo đất phân tán hoặc trải ra, nếu đủ lượng của các cation kết tụ (tức là Ca2+ và
Mg2+) không có mặt để chống lại Na+ (Hình 1.5 B). Phân tán keo đất làm tắc nghẽn lỗ tế
khổng của đất, làm giảm khả năng vận chuyển nước và không khí của đất. Kết quả là đất
có độ thấm nước thấp và sự thấm vào chậm (Ann McCauley, 2005). Các điều kiện này
có xu hướng ức chế cây con mọc mầm và cản trở sự sinh trưởng của cây trồng. Đất bị
sodic cũng dễ phình lên và co lại trong suốt giai đoạn khô và ướt, phá vỡ cấu trúc đất.
Lớp đất ở dưới của đất sodic thường là rất rắn chắc, ẩm ướt và dính, có thể kết hợp các
cột đất lại với nhau. Kết cấu đất mịn với hàm lượng sét cao dễ bị phân tán hơn so với kết
cấu đất thô bởi tiềm năng trực di thấp của chúng, tốc độ thấm chậm và khả năng trao đổi

cao. Các triệu chứng khác của đất sodic bao gồm: nước hữu dụng của cây ít, lớp đất
trồng trọt kém và đôi khi phủ một lớp vỏ màu đen trên bề mặt hình thành từ chất hữu cơ
bị phân tán.


Hình 1.5 Vai trò của Ca2+ và Na + trong sự kết tụ keo đất (A) và sự phân tán keo đất
(B), (Brady and Weil, 2002)

1.2.3 Đất mặn - Sodic
Đất mặn - sodic là loại đất có đặc tính hóa học của cả hai loại: đất mặn (EC lớn hơn 4 mS cm-1
và độ pH dưới 8,5) và đất sodic (ESP lớn hơn 15). Vì vậy, tăng trưởng của cây trong đất mặn sodic bị ảnh hưởng bởi cả muối và Na+ vượt mức. Những đặc tính vật lý của đất mặn - sodic là
trung gian giữa đất mặn và đất sodic; nhiều muối kết tụ giúp làm dịu hoạt động phân tán của
Na+ và cấu trúc đất không kém như ở đất sodic. Độ pH của đất mặn - sodic nói chung là dưới
8,5; tuy nhiên, điều này có thể tăng với việc trực di các muối hòa tan, nếu không nồng độ của
Ca2+ và Mg2+ cao trong đất hoặc nước tưới (Brady and Weil, 2002).

1.3 Tính chất bất lợi của đất mặn và đất mặn sodic.
Ðối với đất mặn, thông thường pH của đất khoảng trung tính và có khuynh hướng
hơi kiềm. Nếu đất mặn có ESP >15 được xem là đất mặn kiềm, có SAR > 13 và
ESP > 15 là đất mặn sodic. Như vậy lượng Na trong dung dịch đất và Na trên phức
hệ hấp thu cao quyết định tính chất của các nhóm đất này. Nhìn chung, cây trồng bị
ảnh hưởng bất lợi của mặn và nhất là mặn sodic qua các yếu tố chính như sau:
- Áp suất thẩm thấu (Osmotic Pressure) của dung dịch đất cao, từ đó gây hại qua cản
trở sự hấp thu nước và dinh dưỡng của cây trồng.


- Muối sodium là nguyên nhân gây ra sự phá hủy cấu trúc của đất. Đất bị nén dẽ, sự
phát triển và xuyên thấu của rể bị giảm, giảm tính thấm nước và thoát nước, thiếu
sự thoáng khí cho vùng rễ.
- Nồng độ sodium cao gây mất cân đối dưỡng chất, cản trở sự hấp thu dinh dưỡng của

cây trồng.
- Trong cây, hàm lượng Na cao đưa đến tỉ lệ Na/K, Na/Ca và Na/Mg cao gây rối loạn
sự biến dưỡng dưỡng chất và tổng hợp protein.
- Đất có pH cao đưa đến giảm độ hữu dụng của P, và các nguyên tố vi lượng như Fe,
Zn, Cu, Mn.
- Độ hòa tan của Boron và các anion khác như HCO3-, Cl-, SO42-... cao dễ gây độc cho
cây trồng.

Các muối hòa tan ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây trồng, tuy nhiên đặc tính
của các các muối đều khác nhau, và ảnh hưởng của chúng cũng khác nhau giữa các
loại cây trồng. Ngoài ra ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau cũng phản ứng khác
nhau với cùng một nồng độ muối. Các loại muối sau đây thường gặp trong đất mặn:
NaCl (Sodium Chloride): cùng với Na 2SO4 và MgSO4 là muối thông thường nhất
trong đất mặn. Tính hòa tan cao (264 g/l) do đó NaCl là một trong những trở ngại
quan trọng cho sự phát triển của cây trồng. Các cây trồng bắt đầu có các triệu chứng
ngộ độc khi NaCl khoảng 0.1%. Việc cải tạo bằng phương pháp rửa sẽ dễ dàng nếu
trong nước tưới có chứa gypsum.
CaCO3 (Calcium carbonat): Là loại muối rất ít hòa tan (0.0121 g/l). Trong điều kiện
có sự hiện diện của carbonic acid, sẽ tạo thành calcium bicarbonat
CaCO3 + H2CO3 = Ca(HCO3)2
Mg(CO3)2 (Magnesium Carbonat): Là muối có tính hòa tan cao hơn CaCO3. Trong điều
kiện có sự hiện diện của carbonic acid, tính hòa tan sẽ gia tăng nhanh chóng, và dung dịch sẽ
có tính kiềm cao (pH khoảng 10). Tính kiềm này có thể gây hại cho cây trồng. Tuy nhiên sự
tích tụ của magnesium carbonat trong đất dưới dạng tự do rất hiếm, do sự hấp thu Mg của sét
và do sự tạo thành của khoáng dolomite (CaMg(CO3)2) ở những vùng khô cằn, đó là hợp chất
kho hòa tan.
Na2CO3.10H2O (Soda, Sodium carbonat): muối thường được tìm thấy trong tự nhiên và
đôi khi tích tụ trong đất với số lượng đáng kể. Dạng tinh thể trong đất có sự thay đổi về số
lượng phân tử nước. Sodium carbonat là muối có tính hòa tan cao (178 g/l ở 20 0C). Qua quá
trình thủy phân, muối này có khuynh hướng gia tăng tính kiềm của đất, đôi lúc pH lên đến 12.

Do đó, muối có khả năng gây độc cao cho một số loại cây trồng. Hơn nữa sự hiện diện của
Na2CO3 trong dung dịch đất sẽ làm cho đất bị phá hủy cấu trúc từ đó tính thấm nước của đất
sẽ thấp, ngay cả trong trường hợp có nồng độ từ 0.05 đến 0.01%.


NaHCO3 (Sodium Bicarbonat: Trong điều kiện thực tế, sodium bicarbonat một phần
được trung hòa bởi carbonat acid. Sự tạo thành của NaHCO3 gia tăng trong điều kiện phân hủy
của chất hữu cơ và nhiệt độ thấp
Na2CO3 + H2O + CO2  2 NaHCO3
Tuy nhiên rất hiếm khi Sodium bicarbonate được tích lũy trong đất với số lượng lớn, do
thực tế ở hầu hết đất ở các vùng khô cằn có sự tích tụ của thạch cao hay gypsum (CaSO4).
Dưới sự hiện diện của thạch cao, Disodium carbonate sẽ biến đổi thành calcium carbonat.
Na2CO3 + CaSO4  CaCO3 + Na2SO4
CaSO4 (Gypsum, Calcium sulphate): Có tính hòa tan thấp (1.9 g/l) và ít gây hại cho
cây trồng. Tuy nhiên do gypsum có thể tích tụ ở những vùng khô cằn với nồng độ đáng kể (từ
50 đến 90%), gây ra sự cement hóa của các tầng đấtï, từ đó ảnh hưởng bất lợi cho sự phát triển
của cây trồng do yếu tố bất lợi về vật lý đất.
MgSO4 (Magnesium sulphate): Là thành phần tiêu biểu của đất mặn do muối tích tụ
với số lượng lớn. Muối có tính hòa tan khá cao (262 g/l) là một trong những muối gây độc cho
cây trồng, nếu hiện diện với nồng độ lớn. MgSO4.7H2O ít khi tích tụ trong đất dưới dạng
nguyên chất mà thường kết hợp với các muối dễ hòa tan khác.
Na2SO4 (Sodium sulphate): Cũng là thành phần muối tiêu biểu của đất mặn, nước
mặn và đầm mặn. Tính hòa tan tùy thuộc nhiều vào nhiệt độ và gia tăng đáng kể khi nhiệt độ
tăng. Ở những vùng có khí hậu ấm, sodium sulphate được đưa lên mặt đất cùng với các muối
hòa tan khác (magnesium sulphate, magnesium và sodium chlorides). Ở những vùng có khí
hậu lạnh, sodium sulphat khó ø bị trực di. Na2SO4 thường tích tụ trong mùa ấm ở tầng đất trên
mặt của đất mặn cùng với gypsum, tạo thành chất bột ở tầng mặt đất mặn, có khi lên đến 30%
sodium sulphate.
MgCl2 (Magnesium Chloride): là muối thường gặp trong đất mặn và nước ngầm.
Do có tính hòa tan cao (353 g/l) nên nó có tính gây độc khá cao cho cây trồng. Nó là một muối

có tính hấp thụ nước khá cao (giống như calcium chloride CaCl2), do đó nó hấp thụ ẩm độ từ
không khí vào ban đêm. Các đất mặn có chứa MgCl2 và CaCl2 có tính ẩm và dính trong thời
gian dài sau khi mưa. Việc cải tạo bằng cách rửa sẽ trở nên rất khó khăn.
KCl (Potassium Chloride): Có đặc tính hóa học tương tự như NaCl. Tuy nhiên hàm
lượng của muối này trong đất mặn không cao, do Potassium được cây trồng và các loài động
vật đất, vi sinh vật đất hấp thu.
1.4 Ảnh hưởng bất lợi của mặn đến sinh trưởng cây lúa
Mặn được biết là ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và trao đổi chất do những tác động thẩm thấu
của nó, những tác động gây độc đặc trưng của ion, làm xáo trộn tính nguyên vẹn của màng tế
bào và hoạt động gây trở ngại liên quan tới sự cân bằng chất tan cùng với sự hấp thu dưỡng
chất cần thiết (Poljakoff-Mayber and Gale, 1975).


Cây lúa trồng ở đất mặn phải đối mặt với stress thẩm thấu cao, nồng độ cao của các ion độc tố
như Na+ và Cl- mà cuối cùng gây ra sự giảm sinh trưởng (Martinez and Lauchli, 1993). Sự hấp
thu ion làm cho việc điều chỉnh thẩm thấu dễ dàng nhưng có thể dẫn đến ngộ độc ion và mất
cân bằng dinh dưỡng. Sự ức chế của muối gây ra mất cân bằng dinh dưỡng có thể được giảm
tới mức tối thiểu cùng với việc cung cấp đúng dinh dưỡng cho cây (Alsam et al., 2000).
Theo Zelensky (1999), có 2 loại đất mặn được hình thành do Cl - và SO42-, nhưng NaCl thì
độc nhất. Sự gia tăng nồng độ muối gây ra việc giảm đối với trọng lượng khô của cây, hấp
thu dưỡng chất, hàm lượng N, P, K và năng suất hạt. Cả 2 loại mặn đều ức chế sự sinh
trưởng và năng suất lúa, cây chết ở 0,7% đất mặn bởi Cl- và < 1% đất mặn do SO42-.

Mặn gây ra những triệu chứng chính cho cây lúa như: đầu lá trắng theo sau bởi sự cháy
chóp lá (đất mặn), màu nâu của lá và chết lá (đất sodic), sinh trưởng của cây bị ức chế,
số chồi thấp, sinh trưởng của rễ kém, lá cuộn lại, tăng số hạt bất thụ, số hạt trên bông
thấp, giảm trọng lượng 1000 hạt, thay đổi khoảng thời gian trổ, chỉ số thu hoạch thấp,
năng suất hạt thấp.
Rễ cây trải qua stress mặn khi Na+ và Cl- cùng với các cation khác hiện diện trong đất
ở nồng độ khác nhau (1-150 mM đối với cây mẫn cảm mặn, nhiều hơn đối với cây chịu

mặn).

1.4.1 Ảnh hưởng giai đoạn nảy mầm và đầu giai đoạn mạ
Các giống lúa chống chịu được mặn trong thời gian nảy mầm. Độ mặn trì hoãn sự nảy mầm
nhưng không làm giảm đáng kể phần trăm hạt nảy mầm cuối cùng (Akbar and Yabuno, 1974).
Cây lúa giành được sự chống chịu trong thời gian sinh trưởng dinh dưỡng (Iwaki, 1956;
Kaddah and Fakhry, 1961; Pearon and Ernstein, 1959). Sự chống chịu này thường tương
quan với thời kỳ mạ. Del Valle and Bade (1947), nghiên cứu ảnh hưởng của mặn bắt đầu
lúc 30, 60, 90 ngày sau khi cấy nhận thấy rằng mặn gây hại nhiều nhất ở thời kỳ non nhất.
Khi cây già hơn sự chống chịu của chúng gia tăng. Ở 90 ngày, cây hầu như không bị ảnh
hưởng bởi mặn trong đất cao bằng 1%. Paerson (1959), cũng đã báo cáo tính chống chịu
mặn của cây mạ gia tăng dần lên từ 1 tuần, 3 tuần đến 6 tuần tuổi.
Sự nảy mầm khoảng 80-100% xảy ra ở EC = 25 - 30 mS cm-1 ở 25oC của dung dịch mặn sau
14 ngày (Paerson, 1966). Nồng độ muối cao cho thấy việc ức chế và giảm đáng kể sự nảy
mầm cuối cùng. Thời gian nảy mầm kéo dài với việc gia tăng nồng độ muối vì nó liên quan
trực tiếp đến lượng nước được hạt hấp thu.
Cây lúa mẫn cảm với mặn trong thời gian cây mạ 14 ngày tuổi (Renuka Devi et al., 1992), cây
lúa cho thấy triệu chứng stress như lá xoắn lại, hơi vàng chóp lá xuất hiện nhiều hơn ở các
giống nhiễm. Cây lúa mẫn cảm nhiều trong giai đoạn cây mạ non (2 - 3 lá) hơn trong thời gian


nảy mầm (Akbar and Yabuno, 1974; Paerson et al., 1966). Giá trị EC làm giảm 50% số cây ở
1 tuần tuổi sau khi cấy dao động từ 20 - 30 mS cm-1 trong khi mức tới hạn (LD50) của mặn cho
sinh trưởng của cây mạ khoảng 5 mS cm-1 (Paerson et al., 1966). Những thông số sinh trưởng
như: vật chất khô, chiều cao cây mạ, chiều dài rễ và sự xuất hiện rễ mới giảm một cách có ý
nghĩa ở 5 - 6 mS cm-1. LD50 cho phần trăm nảy mầm và những đặc điểm của cây mạ khác
nhau giữa các giống lúa (Ota et al., 1958; Paerson et al., 1966).
Đầu giai đoạn mạ mặn gây ra sự khô và cuộn tròn lá, màu nâu của chóp lá và cuối cùng là sự
chết cây mạ (Tagawa and Ishizaka, 1965). Nói chung, triệu chứng gây hại của mặn xuất hiện
trước hết trên lá thứ nhất, sau đó đến lá thứ hai và cuối cùng đến lá trưởng thành. Mặn ngăn

cản sự kéo dài lá và sự hình thành lá mới (Akbar, 1975). Sự sinh trưởng giảm với việc gia tăng
áp suất thẩm thấu (Shimose, 1963a) cũng như giảm hấp thu nước (Tagawa and Ishizaka,
1963a), Na+, Cl- trong lá và thân gia tăng (Yasue, 1962; Shimose, 1963a), sự hấp thu bề mặt
của K+ và Ca2+ bởi cây lúa giảm (Shimose, 1963b). Chức năng quang hợp và hàm lượng
chlorophyll giảm tỷ lệ với việc gia tăng nồng độ muối (Ota and Yasue, 1962), giảm kích cỡ
khí khẩu cho thấy nồng độ CO2 trong lá thấp chứa nhiều NaCl dẫn đến tỷ lệ quang hợp giảm
(Yasue, 1962). Mặn cũng ảnh hưởng bất lợi sự phát triển của rễ, giảm đáng kể bắt đầu sau sự
thiết lập cây mạ và tiếp tục cho tới lúc thu hoạch.
Theo Kanna (1975), dòng lúa chống chịu mặn tích lũy nồng độ Na+ cao hơn dòng mẫn cảm
mặn. Đặc điểm của cây chịu mặn có thể được xem xét trong việc nghiên cứu các giống lúa
chống chịu mặn.

1.4.2 Ảnh hưởng của mặn lên chiều cao cây lúa
Chiều cao cây là một đặc điểm nông học quan trọng ở cây lúa. Cho đến nay, nhiều nghiên cứu
đã được thực hiện trên chiều cao cây lúa. Đặc điểm này đã cho thấy các kiểu di truyền của một
gen chính và đa gen ở các nguồn gốc di truyền khác nhau của cây lúa (Saeda T. and H. Kitano,
1992). Chiều cao cây cho thấy mối tương quan thuận có ý nghĩa với diện tích lá cờ và trọng
lượng hạt, nó cũng có mối tương quan nghịch với số bông trên mỗi bụi, số hạt trên bông và độ
thụ tinh của hạt (Thirumeni and Subramanian, 1999).
Chiều cao cây thay đổi đáng kể với mức độ mặn khác nhau. Chiều cao cây giảm khi mức độ
mặn tăng. Javed and Khan (1975), Saxena and Pandey (1981), đã báo cáo rằng chiều cao cây
giảm một cách tuyến tính với việc gia tăng mức độ mặn. Akber et al. (1972), cũng báo cáo
rằng trong suốt giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng, chiều cao cây, trọng lượng rơm, số chồi trên
cây, trọng lượng khô của rễ và chiều dài rễ tất cả đều bị ảnh hưởng bất lợi của mặn, nhưng các
thông số sinh trưởng không bị ảnh hưởng như nhau.
Trong thời gian sinh trưởng dinh dưỡng, các thông số như: chiều cao cây, số chồi trên cây,
trọng lượng rơm, trọng lượng khô của rễ, chiều dài rễ, thời gian từ cấy đến trổ bông tất cả đều


bị ảnh hưởng bởi mặn. Sự sinh trưởng ở ngọn thường bị ngăn cản hơn sự sinh trưởng ở rễ.

Mặn ảnh hưởng sự kéo dài của rễ hơn sự sản xuất vật chất khô ở rễ (Akbar et al., 1972). Trong
thời gian sinh dưỡng ảnh hưởng phổ biến của mặn là kiềm hãm sinh trưởng của thân, sự héo lá
ít rõ ràng (Tagawa and Ishizaka, 1963b). Sự tổn thương do mặn gay gắt hơn ở nhiệt độ cao
(30,7oC) và ẩm độ thấp (63,5%) bởi gia tăng bốc thoát hơi nước và hấp thu mặn của cây lúa
(Ota and Yasue, 1962).
Khan et al. (1997), tiến hành thí nghiệm với ba giống lúa báo rằng chiều cao cây lúa đã bị
giảm nghiêm trọng bởi mặn. Shalhevet (1995), báo cáo rằng mặn làm giảm sự sinh trưởng của
chồi hơn sự sinh trưởng của rễ dựa trên trọng lượng khô hơn việc đo chiều dài. Sự ức chế cây
lúa dưới điều kiện mặn dẫn đến chiều cao cây thấp hơn, số chồi hữu hiệu giảm, trọng lượng
hạt trên bông thấp và gia tăng mạnh mẽ số hạt bất thụ (Zelensky, 1999). Pushpam and
Rangasamy (2002), quan sát thấy rằng mặn gây ra sự giảm chiều cao của chồi và chiều dài rễ
ở các giống lúa nhiễm mặn (IR-20, IR-50) so với giống chịu mặn (Pokkali). Choi et al. (2003),
quan sát thấy rằng chiều cao giảm ở nước mặn 0,5% trong đất. Có mối tương quan nghịch
giữa xử lý mặn với số chồi, chiều cao và sinh khối. Có mối tương quan thuận giữa số chồi với
cả chiều cao và sinh khối cây. Một trong những lý do giảm chiều cao cây có thể là do nồng độ
cao thật sự của muối hòa tan trong đất và áp suất thẩm thấu đã tạo ra sự xáo trộn trong việc
hấp thu nước và các chất dinh dưỡng khác (Grain et al., 2004). Chiều cao giảm ở các cây được
bổ sung với NaCl và tỷ lệ mất mát của chúng là tỷ lệ thuận với nồng độ của NaCl. Sự giảm tối
đa được nhận thấy ở các cây nhận nồng độ muối cao nhất (150 mM NaCl), trong đó chiều cao
cây bị giảm 11,6 và 10,2% ở 60 và 75 ngày tuổi (Khan et al., 2007). Islam et al. (2007), cũng
đã quan sát sự khác nhau trong chiều cao của các giống lúa với các mức độ mặn khác nhau.
Chiều cao cây giảm với việc gia tăng các mức độ mặn. Ảnh hưởng của mặn lên sự kéo dài của
cây ở các giống khác nhau thì khác nhau có thể do khả năng di truyền của giống
(Hasamuzzaman et al., 2009). Chiều cao cây của các kiểu gen khác nhau bị ảnh hưởng đáng kể
từ các mức độ mặn khác nhau. Cao nhất là 96,1 cm ở điều kiện đối chứng, tiếp theo là mức độ
mặn 3 dS m-1 bằng 94,8 cm và ngắn nhất với 32,4 cm được quan sát ở mức độ mặn cao nhất
(15 dS m-1) được sử dụng. Ngoài ra, chiều cao cây giảm khi mức độ mặn tăng lên. Hiện tượng
tương tự cũng được tìm thấy đối với chiều cao tương đối do mức độ mặn khác nhau được sử
dụng. Phần trăm chiều cao tương đối bắt đầu giảm ở mức độ mặn 3 dS m-1 (Razzaque et al.,
2009).

1.4.3 Ảnh hưởng của mặn lên năng suất hạt lúa
Năng suất hạt lúa là sản phẩm sau cùng của các thành phần năng suất mà bị ảnh hưởng nhiều
bởi các mức độ mặn. Gia tăng mức độ mặn thì năng suất lúa bị giảm. Sự khác biệt tối đa trong
năng suất hạt được quan sát ở mức độ mặn 30 và 60 mM NaCl. Dưới điều kiện mặn liên tục, sự
mất năng suất hạt xuất phát từ sự giảm kết hợp ở cây ban đầu, số hạt trên bông, độ hữu thụ và
chỉ số thu hoạch. Trong số tất cả các thành phần đóng góp vào năng suất được nghiên cứu, độ


hữu thụ của hạt được nhận thấy có ảnh hưởng mạnh mẽ nhất và vì vậy gây ra sự giảm đáng kể
trong năng suất hạt tổng số. Ngoài độ hữu thụ, chiều dài bông và số bông là hai đặc tính bị ảnh
hưởng quan trọng đóng góp vào năng suất hạt (Hasamuzzaman et al., 2009). Cường độ của
mặn tạo ra sự mất mát năng suất không thể được quy cho là do một tác nhân đơn. Các nhân tố
sinh hóa, sinh lý khác ở các giai đoạn khác nhau của cây lúa được bao gồm. Tác nhân thứ nhất
có thể là cơ chế kiểm soát tổng quát (trước trổ hoa) của sự hấp thu Na+ thông qua các đặc tính
của rễ và sự phân phối theo sau của nó trong các bộ phận sinh dưỡng và bộ phận hoa khác
nhau, đặc biệt là ở các lá nơi mà nó gây ra sự chết lá do đó giảm sự vận chuyển của các chất
đồng hóa tổng số tới nơi đang sinh trưởng (Munn,2002). Sự giảm năng suất của các giống lúa
do stress mặn cũng đã được báo cáo bởi Zeng et al. (2000) và Gain et al. (2004). Theo Akbar et
al. (1972), mức độ mặn cao gây ra sự giảm năng suất một cách rõ ràng.
Mặn ở giai đoạn sinh sản giảm năng suất nhiều hơn mặn ở giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng
(Akbar et al., 1972; Iwaki, 1956; Kaddah and Fakhry, 1961). Cây lúa ở mức mặn tới hạn có thể
cho năng suất rơm bình thường nhưng sản xuất ít hay không có hạt (Knapp, 1947). Thường sự
giảm năng suất hạt có thể tương quan với nồng độ mặn và thời gian xử lý mặn (Kaddah and
Fakhry, 1962; Ota et al., 1955). Khi cây được đặt vào môi trường mặn liên tục thì mặn ảnh
hưởng sự tượng bông, hình thành gié, sự thụ tinh của hoa và sự nảy mầm của hạt phấn, vì lý do
đó nó gây ra sự gia tăng số hoa bất thụ (Akbar et al., 1972; Iwaki, 1956; Kaddah and Fakhry,
1961; Ota et al., 1956) (Hình 1.6).

Hình 1.6 Gié lúa bất thụ do ảnh hưởng của mặn vào giai đoạn sinh sản (Singh, 2006)