Luận văn Thạc sĩ Khoa học Nông nghiệp: Nghiên cứu một số giống lúa thuần trung ngày mới năm 2016 – 2017 tại Quảng Ngãi

Chia sẻ: Xedapbietbay Xedapbietbay | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:104

Thêm vào BST

Báo xấu

37
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của đề tài là đánh giá được đặc điểm nông sinh học, khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh của các giống lúa thí nghiệm. Xác định được 1-2 giống lúa triển vọng có đặc tính tốt, năng suất cao, chất lượng khá, thích nghi với điều kiện đất đai và khí hậu của địa phương.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học Nông nghiệp: Nghiên cứu một số giống lúa thuần trung ngày mới năm 2016 – 2017 tại Quảng Ngãi

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRƯƠNG THỊ HÙNG CƯỜNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIỐNG LÚA THUẦN TRUNG NGÀY MỚI NĂM 2016 – 2017 TẠI QUẢNG NGÃI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG HUẾ - 2017 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRƯƠNG THỊ HÙNG CƯỜNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ GIỐNG LÚA THUẦN TRUNG NGÀY MỚI NĂM 2016 – 2017 TẠI QUẢNG NGÃI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG Mã số: 60.62.01.10 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS. TS. TRẦN THỊ LỆ HUẾ - 2017 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
i LỜI CẢM ƠN Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Trần Thị Lệ giảng viên trường Đại học Nông Lâm Huế đã truyền đạt kiến thức, tận tình hướng dẫn và giúp đỡ để tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Huế và quý thầy cô giáo khoa Nông học trường – Trường Đại học Nông Lâm Huế đã tạo môi trường học tập thuận lợi, tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức và giúp đở tôi trong suốt quá học tập và thực hiện đề tài. Cảm ơn ban Lãnh đạo Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng miền Trung, Trạm Khảo nghiệm và hậu kiểm giống cây trồng Sơn Tịnh và các đồng nghiệp đã giúp đở, tạo điều kiện thuận cho tôi thực hiện tốt đề tài này. Cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên khuyến khích tôi trong suốt thời gian tham gia học tập và nghiên cứu. Chân thành cảm ơn! Tác giả Trương Thị Hùng Cường PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được bất kỳ ai công bố trong công trình nghiên cứu nào khác. Tác giả Trương Thị Hùng Cường PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
iii TÓM TẮT 1. Tên đề tài Nghiên cứu một số giống lúa thuần trung ngày mới năm 2016 – 2017 tại Quảng Ngãi. 2. Mục tiêu của đề tài - Đánh giá được đặc điểm nông sinh học, khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh của các giống lúa thí nghiệm. - Xác định được 1-2 giống lúa triển vọng có đặc tính tốt, năng suất cao, chất lượng khá, thích nghi với điều kiện đất đai và khí hậu của địa phương. 3. Phương pháp nghiên cứu - Thí nghiệm được tiến hành trong vụ Hè Thu năm 2016 và vụ Đông Xuân năm 2016 - 2017 tại Trạm Khảo nghiệm và Hậu kiểm Giống cây trồng Sơn Tịnh, tỉnh Quảng Ngãi. Đất thí nghiệm là chân đất 2 vụ lúa, thành phần cơ giới thịt trung bình, tầng canh tác mỏng và chủ động tưới tiêu. Thí nghiệm bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD), 10 công thức thí nghiệm, 3 lần nhắc lại. Diện tích mỗi ô thí nghiệm 10 m2. Diện tích toàn bộ thí nghiệm gồm cả bảo vệ 400 m2. Phương pháp bố trí thí nghiệm, các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp đánh giá được áp dụng theo “Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng của giống lúa” QCVN 01-55: 2011/BNNPTNT. - Mật độ cấy: 45 khóm/m2, cấy 1 dảnh. - Thời vụ: Vụ Hè Thu 2016 gieo mạ ngày 27/5/2016, cấy ngày 14/6/2017; Vụ Đông Xuân năm 2016-2017 gieo mạ ngày 23/12/2016, cấy ngày 11/01/2017. - Phân bón: Lượng phân bón (1 ha) gồm 10 tấn phân chuồng + 110kg N + 90kg P2O5 + 80kg K2O + 300 kg vôi bột. - Các kỹ thuật khác: Đất được làm sạch cỏ cày bừa nhuyễn, làm cỏ sục bùn khi lúa bén rễ hồi xanh kết hợp bón thúc. Nước được giữ với mực nước trong ruộng 3-5 cm, các giai đoạn sau mực nước không quá 10cm. - Thu hoạch: Thu hoạch khi có khoảng 85% số hạt/bông đã chín. Thu riêng từng ô và phơi riêng đến độ ẩm hạt đạt 14%, cân khối lượng (kg/ô). 4. Kết quả nghiên cứu chủ yếu Qua kết quả nghiên cứu 9 giống lúa thuần trung ngày mới trong 2 vụ Hè Thu năm 2016 và Đông Xuân năm 2016-2017 tại Trạm Khảo nghiệm và hậu kiểm giống cây trồng Sơn Tịnh, tỉnh Quảng Ngãi. Chúng tôi đã đạt được những kết quả như sau: PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
iv - Các giống lúa thí nghiệm có TGST từ 102-110 ngày ở vụ HT và 112-126 ngày ở vụ ĐX; thuộc nhóm giống trung ngày, thích hợp với điều kiện canh tác và bố trí trên chân đất 2 vụ ở tỉnh Quảng Ngãi. - Các giống lúa thí nghiệm có chiều cao cây trung bình (94,6 – 116,0 cm ở vụ HT và 87,1 – 100,3 cm ở vụ ĐX), dạng hình cây đẹp, thời gian trổ tập trung (3-5 ngày), độ thuần đồng ruộng tốt (điểm 1-3), thoát cổ bông tốt (điểm 1-5) và có độ tàn lá từ trung bình đến muộn (điểm 1-5). khả năng chống chịu tốt với một số sâu, bệnh hại chính. - Năng suất của các giống lúa thí nghiệm + Vụ Hè Thu: Các giống lúa có năng suất cao gồm Kim Cương 111 (71,83 tạ/ha), QNg6 (64,20 tạ/ha) và giống QNg500 (63,07 tạ/ha) cao hơn giống đối chứng KDđb từ 6,77 – 15,53 tạ/ha có ý nghĩa thống kê. + Vụ Đông Xuân: Giống lúa có năng suất cao là Kim Cương 111 đạt 75,59 tạ/ha, cao hơn đối chứng KDđb 7,39 tạ/ha có ý nghĩa thống kê. - Tất cả các giống thí nghiệm đều có chất lượng cơm ngon hơn so với giống đối chứng KDđb. Trong đó các giống có chất lượng cơm tốt nhất gồm: Nam Hương 4, QNg6, QNg 500 và Kim Cương 111. 5. Kết luận Như vậy qua kết quả khảo nghiệm 2 vụ HT 2016 và ĐX 2016 -2017 đã tuyển chọn được ba giống lúa triển vọng gồm: Kim Cương 111, QNg6 và QNg500. Có thời gian sinh trưởng trung ngày, dạng hình cây đẹp, khả năng chống chịu sâu bệnh tốt, năng suất cao và ổn định qua cả 2 vụ khảo nghiệm, đồng thời có chất lượng cơm ngon hơn giống đối chứng KDđb. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................i LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................... ii TÓM TẮT...................................................................................................................... iii 1. Tên đề tài ................................................................................................................... iii 2. Mục tiêu của đề tài .................................................................................................... iii MỤC LỤC .......................................................................................................................v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................. vii DANH MỤC BẢNG BIỂU ......................................................................................... viii DANH MỤC ĐỒ THỊ ....................................................................................................ix MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 1. Đặt vấn đề ....................................................................................................................1 2. Mục tiêu của đề tài ......................................................................................................2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiển .....................................................................................2 3.1 Ý nghĩa khoa học .......................................................................................................2 3.2 Ý nghĩa thực tiễn .......................................................................................................3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................4 1.1. Một số nghiên cứu về cây lúa trên thế giới .............................................................. 4 1.1.1. Nguồn gốc..............................................................................................................4 1.1.2. Phân loại cây lúa ....................................................................................................4 1.1.3. Nghiên cứu về đặc điểm hình thái của cây lúa ......................................................7 1.1.4. Nghiên cứu về chất lượng lúa gạo .......................................................................10 1.1.5. Tình hình nghiên cứu tuyển chọn giống lúa trên thế giới ...................................14 1.2. Tình hình sản xuất lúa gạo trên thế giới .................................................................22 1.3. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lúa gạo ở Việt Nam ..........................................24 1.3.1. Tình hình nghiên cứu, tuyển chọn giống lúa ở Việt Nam ...................................24 1.3.2. Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam......................................................................27 1.3.3. Tình hình sản xuất lúa gạo tại tỉnh Quảng Ngãi ..................................................29 CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...........31 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
vi 2.1. Vật liệu và phạm vi nghiên cứu ..............................................................................31 2.1.1. Vật liệu nghiên cứu.............................................................................................. 31 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................. 31 2.2. Nội dung nghiên cứu .............................................................................................. 31 2.3. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................32 2.3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm ............................................................................32 2.3.2. Quy trình kỹ thuật áp dụng ..................................................................................32 2.3.3. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp đánh giá..............................................33 2.3.4. Phương pháp phân tích số liệu ............................................................................38 2.4. Điều kiện thí nghiệm .............................................................................................. 38 2.4.1. Điều kiện đất đai ..................................................................................................38 2.4.2. Diễn biến thời tiết trong quá trình bố trí thí nghiệm ...........................................38 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................................41 3.1. Đặc điểm sinh trưởng, phát triển của các giống lúa thí nghiệm ............................. 41 3.1.1 Thời gian sinh trưởng, phát triển của các giống lúa thí nghiệm ........................... 41 3.1.2. Quá trình sinh trưởng của các giống lúa thí nghiệm ...........................................44 3.2. Một số đặc điểm nông học của các giống lúa thí nghiệm ......................................54 3.3. Khả năng chống chịu sâu, bệnh hại của các giống lúa thí nghiệm .........................56 3.4. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa thí nghiệm ..........57 3.4.1. Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa thí nghiệm ............................ 57 3.4.2. Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các giống lúa thí nghiệm ...........59 3.5. Chất lượng cơm, gạo của các giống lúa thí nghiệm ...............................................62 3.5.1. Chất lượng gạo của các giống lúa thí nghiệm .....................................................62 3.5.2. Chất lượng cơm của các giống lúa thí nghiệm ....................................................63 3.5.3. Chất lượng dinh dưỡng của các giống lúa thí nghiệm ........................................65 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................................... 67 1. Kết luận......................................................................................................................67 2. Đề nghị ......................................................................................................................67 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................68 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT FAO Tổ chức Nông Lương thế giới IRRI Viện nghiên cứu lúa Quốc tế NN&PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCN Tiêu chuẩn ngành TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam KDđb Khang dân đột biến TDVH 1 Thảo Dược Vĩnh Hòa 1 Đ/c Đối chứng TGST Thời gian sinh trưởng D/R Dài trên rộng NSC Ngày sau cấy ĐX Đông Xuân HT Hè Thu NSLT Năng suất lý thuyết NSTT Năng suất thực thu BVTV Bảo vệ thực vật TB Trung bình LSD0,05 Sai số nhỏ nhất có ý nghĩa CV% Hệ số biến thiên PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
viii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới từ năm 2005 – 2014 ............................. 22 Bảng 1.2. Tình hình sản xuất lúa ở các châu lục năm 2014 ..........................................23 Bảng 1.3. Diện tích sản xuất lúa gạo của Việt Nam từ năm 2008 – 2015 ....................27 Bảng 1.4. Sản lượng lúa của Việt Nam từ năm 2008 – 2015 ........................................28 Bảng 1.5. Tình hình sản xuất lúa tại Quảng Ngãi từ năm 2006 – 2015 ........................29 Bảng 2.1. Danh sách các giống sử dụng trong nghiên cứu ...........................................31 Bảng 2.2. Hàm lượng dinh dưỡng đất bố trí thí nghiệm ...............................................38 Bảng 2.3. Một số yếu tố thời tiết trong quá trình bố trí thí nghiệm tại Quảng Ngãi .....39 Bảng 3.1. Thời gian sinh trưởng, phát triển của các giống lúa thí nghiệm ..................42 Bảng 3.2. Động thái tăng trưởng chiều cao của các giống lúa thí nghiệm ...................46 Bảng 3.3. Động thái ra lá của các giống lúa thí nghiệm................................................49 Bảng 3.4. Khả năng đẻ nhánh của các giống lúa thí nghiệm ........................................51 Bảng 3.5. Một số đặc điểm hình thái của các giống lúa thí nghiệm ............................. 53 Bảng 3.6. Một số đặc điểm nông học của các giống lúa thí nghiệm ............................. 54 Bảng 3.7. Khả năng chống chịu sâu, bệnh hại của các giống lúa thí nghiệm ...............56 Bảng 3.8. Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa thí nghiệm ......................58 Bảng 3.9. Năng suất của các giống lúa thí nghiệm .......................................................60 Bảng 3.10. Chất lượng gạo của các giống lúa thí nghiệm .............................................62 Bảng 3.11. Chất lượng cơm của các giống lúa thí nghiệm ..........................................64 Bảng 3.12. Chất lượng dinh dưỡng của một số giống lúa thí nghiệm ........................... 65 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
ix DANH MỤC ĐỒ THỊ Biểu đồ 3.1. Động thái tăng trưởng chiều cao của các giống lúa thí nghiệm................47 Biểu đồ 3.2. Động thái ra lá của các giống lúa thí nghiệm ...........................................50 Biểu đồ 3.3. Khả năng đẻ nhánh của các giống thí lúa thí nghiệm ............................... 52 Biểu đồ 3.4. Năng suất của các giống lúa thí nghiệm ...................................................61 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Cây lúa (Oryza sativa L.) là cây lương thực có diện tích gieo trồng đứng thứ hai sau lúa mì và có sản lượng đứng thứ ba sau lúa mì và ngô. Theo thống kê của tổ chức Nông lương thế giới (FAO): Năm 2014 tổng diện tích lúa trên thế giới 162,72 triệu ha, sản lượng đạt 741,5 triệu tấn, năng suất bình quân 45,6 tạ/ha. Sản lượng gạo đạt khoảng 490 triệu tấn, góp phần nuôi sống khoảng 3,5 tỉ người trên toàn thế giới. Các nhà khoa học dự tính được với mức độ gia tăng dân số như hiện nay thì sản lượng gạo phải đạt mức 760 triệu tấn vào năm 2020. Ở Việt Nam, dân số trên 90 triệu và 100% người Việt Nam sử dụng lúa gạo làm lương thực chính. Theo số liệu điều tra của Tổng cục thống kê năm 2015 có 66,1% dân số sống ở vùng nông thôn và 44% số lao động trong lĩnh vực nông nghiệp (bao gồm: Nông, lâm và thủy sản), số hộ hoạt động trong lĩnh vực nông nghiệp chiếm 44,8% tổng số hộ cả nước, trong số đó có 80% sống nhờ vào lúa nước. Vì vậy cây lúa có một vai trò quan trọng đối với đời sống nhân dân và vấn đề an ninh lương thực quốc gia. Hiện nay, ở Việt Nam cũng như trên thế giới tình hình sản xuất lúa gạo đang đương đầu với những vấn đề lớn như sự gia tăng dân số, quỹ đất bị giới hạn, có quá nhiều ruộng lúa tốt bị sử dụng cho các hoạt động phi nông nghiệp như xây dựng nhà máy, khu dân cư, khu du lịch, sân gold... Bên cạnh đó tình hình thiên tai, dịch hại làm ảnh hưởng đến quá trình canh tác lúa làm cho năng suất, sản lượng lúa giảm có khi dẫn đến mất mùa. Vì vậy, muốn gia tăng sản lượng không còn con đường nào khác ngoài việc tăng năng xuất, trong đó giống là yếu tố hết sức quan trọng và có tính quyết định. Bởi vì giống tốt có khả năng kháng được bệnh và côn trùng, chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất lợi và có tiềm năng cho năng xuất cao. Do đó, việc chọn ra giống tốt phù hợp với điều kiện thâm canh từng vùng cần có sự hợp tác liên nghành giữa những nhà sản xuất lúa, chuyên gia chọn tạo giống, bảo vệ thực vật, trồng trọt và người nông dân. Quảng Ngãi là tỉnh thuộc vùng Duyên hải Nam Trung Bộ có diện tích sản xuất lúa 75.720 ha, năng suất 56,5 tạ/ha, sản lượng 427.628 tấn và được cơ cấu trong hai vụ là Đông xuân và Hè thu (Cục thống kê Quảng Ngãi, 2015). Quảng Ngãi cũng là tỉnh hàng năm phải đối mặt với nhiều dạng hình thiên tai như hạn hán, lụt bão… với tần suất có xu hướng ngày càng tăng, gây nhiều khó khăn trong sản xuất nông nghiệp nói chung, sản xuất lúa nói riêng. Do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu nên quỹ thời gian sản xuất lúa an toàn trong mỗi vụ ngày càng bị thu hẹp dần. Để sản xuất lúa đem lại hiệu quả kinh tế cao và phát triển bền vững, cần phải nghiên cứu tuyển chọn các giống PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
2 lúa mới có thời gian sinh trưởng ngắn ngày, năng suất và chất lượng cao, nhiễm nhẹ sâu, bệnh để bổ sung vào sản xuất trên địa bàn của tỉnh. Đây là vấn đề cấp thiết và cũng là giải pháp tích cực có tính khả thi cao. Những năm gần đây, các tỉnh vùng Duyên hải Nam Trung bộ nói chung, tỉnh Quảng Ngãi nói riêng đã và đang đẩy mạnh việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng, mùa vụ nhằm né tránh thiên tai và nâng cao thu nhập cho bà con nông dân. Riêng trong sản xuất lúa, các tỉnh đã chuyển sang sử dụng chủ yếu các giống có thời gian sinh trưởng ngắn ngày và trung ngày như: Thiên ưu 8, KDđb, ĐV108, TB-R1, BC15, OM6976, HT1, OM4900… nhằm làm giảm chi phí sản xuất, nâng cao hiệu quả kinh tế và sản xuất an toàn hơn so với sử dụng giống lúa dài ngày. Thực tế cũng cho thấy, một số giống lúa qua quá trình sử dụng trong sản xuất đã có biểu hiện thoái hóa, giảm năng suất và trở nên nhiễm sâu, bệnh…làm tăng chi phí sản xuất giảm tính cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường…. Do vậy, việc nghiên cứu, tuyển chọn một số giống lúa mới thích hợp hơn với điều kiện sản xuất của tỉnh, năng suất cao, chất lượng khá nhằm thay thế các giống lúa không còn phù hợp là rất cần thiết nhằm đáp ứng nhu cầu của sản xuất, góp phần nâng cao giá trị gia tăng trên một đơn vị diện tích. Chính vì những lý do trên chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu một số giống lúa thuần trung n gày mới năm 2016 - 2017 tại Quảng Ngãi”. 2. Mục tiêu của đề tài - Đánh giá được đặc điểm nông sinh học, khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh của các giống lúa thí nghiệm. - Xác định được 1-2 giống lúa triển vọng có đặc tính tốt, năng suất cao, chất lượng khá, thích nghi với điều kiện đất đai và khí hậu của địa phương. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiển 3.1 Ý nghĩa khoa học - Góp phần mô tả, đánh giá các đặc trưng về hình thái, sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất thuận, năng suất và phẩm chất của một số giống lúa thường mới để làm cơ sở khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo . - Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp thêm thông tin cho các nhà chọn tạo giống có hướng nghiên cứu chọn tạo để khắc phục những nhược điểm và nâng cao những ưu điểm của giống cần chọn tạo theo hướng thích hợp với nhu cầu thị trường và điều kiện sản xuất của vùng. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
3 3.2 Ý nghĩa thực tiễn - Xác định được giống lúa thuần trung ngày có năng suất cao và chất lượng khá, đồng thời có khả năng chống chịu tốt, thích hợp với điều kiện canh tác tại tỉnh Quảng Ngãi. - Đưa vào phục vụ sản xuất các xuất giống lúa mới có phẩm chất tốt thay thế những giống lúa cũ đã và đang thoái hoá, chất lượng kém không còn phù hợp trong điều kiện sản xuất tại tỉnh Quảng Ngãi. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Một số nghiên cứu về cây lúa trên thế giới 1.1.1. Nguồn gốc Cho đến nay có nhiều giả thiết khác nhau về nguồn gốc của cây lúa trên thế giới. Nhưng hầu hết điều thừa nhận rằng các loài lúa hoang dại đã xuất hiện từ thời tiền sử của trái đất (thời Gonduana). Lu RR và cs (1996) cho rằng lúa trồng ở châu Á xuất hiện cách đây 8.000 năm. Lúa trồng ở châu Á Oryza sativa L. có nguồn gốc xuất xứ từ Trung Quốc (Ting, 1939) và Ấn Độ (Sampath và Rao, 1951). Theo công bố của Chang (1976) thì O.sativa L. xuất hiện đầu tiên ở dãy Himalaya, Miến Điện, Lào, Việt Nam và Trung Quốc. Từ các trung tâm trên lúa Indica phát tán đến lưu vực sông Hoàng Hà và sông Dương Tử rồi sang Nhật Bản, Triều Tiên và từ đó biến thành chủng Japonica và Sinica. Lúa Japonica được hình thành ở Indonexia và là sản phẩm của quá trình chọn lọc từ Indica (Nguyễn Văn Hiển, 2000). Sampath và Rao (1951), Sampath và Govidaswami (1958), Oka (1974) cho rằng O.sativa có nguồn gốc từ lúa dại lâu năm O.rufipogon. Chatterjee (1951), Chang (1976) thì tin rằng O.sativa tiến hóa từ lúa dại hàng năm O.nivara. Theo Sano và cs (1980). Oka (1988), Morishima và cs (1982) cho rằng lúa trồng hiện nay là kiểu trung gian giữa O.rufipogon và O.nivara . Từ ngàn đời nay, cây lúa đã gắn bó với con người và làng quê Việt Nam, đồng thời trở thành tên gọi cho một nền văn minh – nền văn minh lúa nước Sông Hồng. Cây lúa không chỉ mang lại sự no đủ mà còn là nét đẹp trong văn hóa, con người Việt. Nước ta là một trong những trung tâm khởi nguyên của cây lúa. Đồng bằng Bắc Bộ là một trong những vùng sinh thái có nguồn gen đa dạng và phong phú nhất nước. Khu vực miền núi phía Bắc có thể là trung tâm xuất hiện các tổ tiên của loài lúa trồng hàng niên, các loại lúa trồng này phát triển nhanh. Trước đây một số tác giả người Pháp phát hiện loài Oryza latifonta, Oryza officinalis, Oryza glamulata ở đây. Ở Đồng bằng sông Cửu long còn phát hiện các loài lúa ma, lúa trời thuộc loài Oryza minita. Lúa ma vùng này là loài bông ngắn, lá đòng hẹp, ngắn, các gié phân hóa rời rạc, mỗi gié có ít hạt, râu dài, vỏ mỏng, chín đến đâu rụng đến đó. Đặc tính của lúa ma là hạt có thể ngâm dưới nước lâu. Những điều này khẳng định Việt Nam là một trong những cái nôi của lúa trồng hiện nay. 1.1.2. Phân loại cây lúa Cây lúa Oryza sativa L. thuộc họ Hòa thảo Gramine, tộc Oryzae, có bộ nhiễm sắc thể 2n = 14. Nhiều công trình nghiên cứu cho đến nay thống nhất rằng: Chỉ có 2 vùng trên thế giới là châu Á và châu Phi biết thuần dưỡng cây lúa trồng từ cây lúa dại PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
5 cách đây hàng triệu năm. Đó là hai loài lúa trồng là Oryza sativa và Oryza gluberrima trồng ở phía tây châu Phi (Nguyễn Văn Hiển, 2000). Theo quan điểm sinh thái học và tiến hóa chia lúa trồng ở châu Á thành 5 kiểu sinh thái có tên là Aus, Boro, Bulu, Aman và Trereh. Gutchih (1938) chia lúa trồng thành 3 loài phụ là Indica, Japonica và Previs. Trong đó, Previs có hạt ngắn, Indica có hạt thon dài còn Japonica có hạt to, dầy và rộng. Đinh Dĩnh (1958) chia lúa trồng thành 2 nhóm: Lúa tiên và lúa cánh. Lúa tiên có nguồn gốc từ Ấn Độ, Nam Trung Quốc, Đông Nam châu Á. Lúa tiên có lá hẹp, hạt thon dài, thích ứng với vùng nhiệt đới ẩm. Lúa cánh có nguồn gốc ở Bắc Trung Quốc, Nhật Bản, châu Âu. Lúa có hạt bầu thích hợp với vùng ôn đới và cận nhiệt đới. Quan điểm canh tác học chia lúa trồng O.sativa thành 4 loại hình thích ứng có điều kiện canh tác khác nhau (Trần văn Thủy, 1998). - Lúa cạn: Là loại lúa được trồng trên đất cao không giữ nước và sống chủ yếu nhờ nước trời. - Lúa có tưới: Được trồng trên những cánh đồng có công trình thủy lợi, chủ động về nước tưới, tiêu theo yêu cầu của từng thời kỳ sinh trưởng của cây lúa. - Lúa nước sâu: Được gieo trồng ở những cánh đồng thấp, khó rút nước hoặc rút nước chậm khi gặp mưa lớn hoặc lũ. Tuy nhiên thời gian ngập nước không quá 10 ngày và mực nước không quá 50 cm. - Lúa nước nổi: Là loại lúa được gieo trồng trước mùa mưa khi lúa đã đẻ nhánh mực nước dâng cao do mưa lớn thì lúa vươn lóng rất nhanh (khoảng 10 cm/ngày) để ngoi theo, vươn lên trên mặt nước. Ở Việt Nam tồn tại cả 4 nhóm lúa trên, nhưng chủ yếu là nhóm lúa nước có tưới, còn 3 nhóm còn lại ngày một giảm đi. Nhóm lúa cạn tồn tại nhiều ở vùng núi và Trung du Bắc Bộ, Tây Nguyên. Lúa có tưới được canh tác chủ yếu ở vùng đồng bằng Sông Hồng, đồng bằng Sông Cửu Long và đồng bằng ven biển Miền Trung. Lúa nước sâu được trồng chủ yếu ở các vùng úng ngập, trũng đồng bằng Bắc Bộ, các thung lũng khó thoát nước thuộc vùng trung du miền núi phía Bắc và tồn tại rất ít ở vùng Đồng Tháp Mười. Ngoài 4 nhóm lúa trên ở Việt Nam còn có một số nhóm lúa thích nghi với các tiểu vùng sinh thái chuyên biệt khác nhau như: Giống lúa chịu mặn, các giống lúa này được trồng tại các vùng duyên hải Bắc, Nam Trung Bộ. Dựa vào thời gian sinh trưởng, cây lúa chia thành 4 loại: - Lúa rất sớm: < 100 ngày PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
6 - Lúa sớm: 101 - 120 ngày - Lúa lỡ: 121 - 140 ngày - Lúa muộn: > 140 ngày Tuy nhiên sự phân loại nêu trên chỉ có tính tương đối, vì nếu bị ảnh hưởng của nhiệt độ, một số giống lúa sớm có thể trở thành lỡ hoặc muộn. các giống lúa trồng ở miền Nam có thời gian sinh trưởng ngắn nhưng khi gieo trồng trong vụ Đông Xuân ở miền Bắc thì có thời gian sinh trưởng dài. Cùng một giống, nhưng gieo vào thời vụ khác nhau cũng có thời gian sinh trưởng khác nhau. Ngoài ra, những giống cảm quang mạnh khi gieo trồng vào bất cứ thời gian nào trong năm cũng chỉ trổ bông vào lúc ngày ngắn. Dựa vào đặc điểm sinh thái và địa lý, loài Oryza sativa L. được chia thành 3 nhóm: Indica, Japonica và Javanica (hay Japonica nhiệt đới): - Nhóm Indica: Thường trồng ở khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới, có thân cao, dễ đổ ngã, nhiều chồi, lá ít xanh và cong, kháng sâu bệnh tốt, hạt gạo dài hoặc trung bình, nhiều tinh bột. - Nhóm Japonica: Thân ngắn, chống đổ ngã, lá xanh đậm, thẳng đứng, hạt gạo thường tròn, ngắn hoặc trung bình. Khi nấu lên dẻo, có năng suất cao, thường được trồng ở vùng ôn đới hoặc những nơi có độ cao trên 1000 m so với mặt nước biển. - Nhóm Javanica: Có lá rộng với nhiều lông và ít chồi, thân cứng, chắc và ít cảm quang, hạt lúa thường có râu, thường được trồng nhiều ở Indonesia. Ngoài ra, còn có loại lúa Oryza glaberrima được trồng ở Tây Phi cách đây 3500 năm, có thân cao như Indica, gié lúa thẳng, có ít hoặc không có nhánh phụ. Hạt lúa không có lông trên vỏ trấu, gạo đỏ. Loại lúa này kháng được nhiều sâu bệnh và chịu hạn. Tuy nhiên năng suất kém hơn những loại lúa khác (Trần Văn Đạt, 2005). Tóm lại, có nhiều cách phân loại cây lúa theo điều kiện sinh thái, theo vĩ độ, theo mùa vụ, theo thời gian sinh trưởng hay theo chất lượng gạo.... trong đó, giáo sư Khush và cộng sự (1994) đã dựa trên những điều tra nghiên cứu ngày nay về mối quan hệ giữa kiểu gen và kiểu hình của lúa để phân loại lúa trồng thành 6 nhóm: - Nhóm 1: là loài Indica điển hình phân bố trên toàn thế giới. - Nhóm 2: Gồm các loài ngắn ngày, chịu hạn phân bố chủ yếu ở tiểu lục Ấn Độ. - Nhóm 3 và 4: Gồm loại ngập nước của Ấn Độ và Bangladesh. - Nhóm 5: Gồm loại lúa thơm của tiểu lục địa Ấn Độ như Basmati 370. - Nhóm 6: bao gồm các loại Japonica và Javanica điểm hình. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
7 1.1.3. Nghiên cứu về đặc điểm hình thái của cây lúa Cây lúa là cây trồng đa dạng về hình thái. Mỗi giống có những đặc điểm hình thái riêng mà ta có thể dựa vào đó để nhận biết như: kiểu cây, dạng lá, màu sắc thân lá, dạng bông, dạng hạt, màu sắc hạt... Các nhà chọn giống trước khi chuẩn bị cho bất kỳ một chương trình chọn giống nào cũng cần có đầy đủ thông tin về các đặc trưng hình thái của nguồn vật liệu khởi đầu. Do vậy, việc nghiên cứu hình thái của các giống lúa đã được tiến hành từ lâu và có nhiều kết quả tốt. Nghiên cứu hình thái các giống lúa châu Á, Jenning (1979) cho rằng: các giống lúa thuộc loài phụ Indica thường cao cây, lá nhỏ màu xanh nhạt, bông xoè, hạt dài, vỏ trấu mỏng, chịu phân kém, dễ đổ, năng suất thấp, cơm khô, nở nhiều. Trong khi đó, các giống lúa thuộc loài phụ Japonica thường thấp cây, lá to màu xanh đậm, bông chụm, hạt ngắn, vỏ trấu dày, thích nghi với điều kiện thâm canh, chịu phân tốt, thường cho năng suất cao, cơm dẻo, ít nở. 1.1.3.1. Thời gian sinh trưởng Trong canh tác lúa hiện đại các nhà nông học hết sức quan tâm đến TGST của các giống lúa, vì đây là yếu tố tương quan rất chặt với năng suất lúa và liên quan đến việc bố trí thời vụ, công thức luân canh. Nghiên cứu về TGST của các giống lúa, (Yoshida, 1981) cho rằng: những giống lúa có TGST quá ngắn thì không thể cho năng suất cao vì sinh trưởng sinh dưỡng bị hạn chế. Nhưng các giống lúa có TGST quá dài thì cũng cho năng suất thấp vì dễ bị đổ. Jenning và cộng sự (1979) cho rằng TGST của lúa do nhiều gen điều khiển, nên phổ phân ly rất rộng, biểu hiện phức tạp ở thế hệ F2 khi lai giữa giống có TGST ngắn với giống có TGST dài. Tính cảm quang chu kỳ mạnh được kiểm tra bởi một hoặc hai cặp gen hoặc do hoạt động của nhóm gen II kiểm soát (Vũ Tuyên Hoàng, 1995). Cũng theo tác giả này thì sự nhạy cảm của các giống lúa với độ dài ngày bị ảnh hưởng rất nhiều của các gen khống chế hoạt động của ARN-polymerase. Nguyễn Hữu Tề và cộng sự (1997) cho rằng: Thời gian sinh trưởng của cây lúa được tính từ khi lúa nảy mầm cho đến khi chín thay đổi từ 90 đến 180 ngày tuỳ theo giống và điều kiện ngoại cảnh. Các giống ngắn ngày ở nước ta có TGST từ 90 - 120 ngày, trung ngày từ 140 - 160 ngày. Các giống lúa chiêm cũ ở miền Bắc do ảnh hưởng của nhiệt độ thấp nên TGST kéo dài đến 180 - 200 ngày. Tại miền Nam, các giống lúa địa phương có TGST dài đến 200 - 240 ngày, các giống lúa nổi có thể lên đến 270 ngày. Thời gian sinh trưởng của cây lúa còn phụ thuộc rất nhiều vào thời vụ và điều kiện ngoại cảnh khác nhau. Trong điều kiện miền Bắc nước ta cùng một giống lúa nếu đem gieo trồng trong vụ xuân sẽ có thời gian sinh trưởng dài hơn vụ mùa. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
8 Hiện nay, người nông dân cần các giống lúa ngắn ngày, không phản ứng với quang chu kỳ để dễ dàng tăng vụ, tăng sản lượng lương thực. 1.1.3.2. Khả năng đẻ nhánh Đẻ nhánh là chức năng sinh trưởng của cây lúa, nó là một yếu tố quyết định đến năng suất lúa. Trong quá trình sinh trưởng, nhánh lúa được hình thành từ các mắt ở nách lá của mỗi đốt trên thân chính hoặc mọc từ nhánh phụ khác trong thời kỳ đẻ nhánh. Cây lúa đẻ nhánh theo quy luật chung, tuy nhiên mỗi giống lúa khác nhau, do phản ứng của chúng với ngoại cảnh, các giống lúa khác nhau có TGST khác nhau, thời gian đẻ nhánh cũng khác nhau. Theo Bùi Huy Đáp (1980) khi nghiên cứu về đặc tính đẻ nhánh cho biết “Nhánh không bao giờ phát triển khi lá tương đương với nó chưa phát triển xong. Nhánh không phát triển nữa khi lá bị khô”. Cũng nghiên cứu về vấn đề này, Vũ Tuyên Hoàng và cs (1995) cho biết: những giống lúa đẻ sớm, tập trung sẽ trỗ dễ và thường cho năng suất cao hơn. Đinh Văn Lữ, (1978) cho rằng: những giống lúa đẻ rải rác thì trỗ bông không tập trung, bông không đều, lúa chín không đều, không có lợi cho quá trình thu hoạch, dẫn đến giảm năng suất. Các nhà khoa học tại Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI), đều nhất trí cho rằng: tính đẻ nhánh khoẻ là tính trạng di truyền số lượng, có hệ số di truyền thấp đến trung bình và chịu ảnh hưởng rõ rệt của điều kiện ngoại cảnh. Tạp chí Molecular Genetics and Genomics đã công bố trong tháng 9/2010 về nội dung phân tích vùng chức năng trên bảng đồ QTL tính trạng đẻ nhánh của cây lúa. Rất nhiều thông số di truyền đã được phân tích cho thấy: Tính trạng đẻ nhánh có liên quan đến năng suất lúa. Cho dù người ta đã phân lập được các gen kiểm soát tính trạng đẻ nhánh, nhưng các gen này vẫn chưa xác định rõ chức năng. Nhóm tác giả đã thực hiện phương pháp “functional mapping” các QTLs đối với tính trạng đẻ nhánh của quần thể đơn bội kép với 129 dòng, từ cặp lai IR64 và Azucena. Họ đánh giá số nhánh trung bình của từng lô vào 7 giai đoạn phát triển khác nhau, dữ liệu được mô phỏng theo mô hình toán của Wang-Lan-Ding. Bốn biến số có ý nghĩa quan trọng về sinh học là - số chồi tối đa trung bình (K), thời gian đẻ nhánh tối hảo (t0), và tốc độ tăng (r), hoặc tốc độ giảm (c) vào thời gian mà độ lệch từ t0- trở thành biến số được xác định cho phân tích “multi-marker joint” theo khung lý thuyết “penalized maximum likelihood”, cũng như phối hợp với phương pháp lập bản đồ cách quãng (interval mapping). Họ đã tìm thấy 27 QTLs giải thích được 2,9 - 8,54% biến thiên kiểu hình. Chín QTLs thông qua phân tích cho thấy tính ổn định rất cao; trong khi đó, có một QTL đặc trưng cho ảnh hưởng môi trường và ba QTL biểu thị tương tác epistasis (tương tác không alen). Họ cũng phân lập được nhiều đoạn phân tử của genome có tương tác đa tính trạng. Kết quả này cho thấy một cơ sở di truyền trong PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
9 phát triển tính trạng đẻ nhánh, tạo khả năng mới để ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn lọc giống lúa đẻ nhánh khỏe (Malik S.S, 1989). 1.1.3.3. Chiều cao cây lúa Chiều cao cây là một chỉ tiêu hình thái liên quan đến nhiều đặc tính khác, đặc biệt là tính chống đổ. Guliaep (1975) xác định: có 4 gen kiểm tra chiều cao cây. Khi nghiên cứu các dạng lùn tự nhiên và đột biến, ông nhận thấy có trường hợp tính lùn được kiểm tra bằng một cặp gen lặn, có trường hợp cả hai cặp và đa số trường hợp do 8 cặp gen lặn kiểm tra là d1, d2, d3, d4, d5, d6, d7, d8. Các nhà khoa học tại Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) khẳng định rằng: các giống lúa lùn có nguồn gốc từ Trung Quốc (DeegeoWoogen, Igeotze...) chúng mang gen lùn, lặn nhưng không ảnh hưởng đến chiều dài của bông, rất có ý nghĩa trong công tác chọn giống. 1.1.3.4. Khả năng sinh trưởng Khả năng sinh trưởng mạnh sớm ở thời kỳ đầu của quá trình sinh trưởng là một đặc tính có lợi, giống lúa nào có khả năng này tốt sẽ tạo điều kiện cho quá trình quang hợp và tích lũy chất khô nhiều hơn, từ đó có năng suất cao hơn. Tính trạng này do nhiều gen kiểm tra và khó tổng hợp với gen kiểm tra tính chín sớm nhưng dễ dàng kết hợp với gen kiểm tra tính lùn và không phản ứng với quang chu kỳ (Yoshida, 1981). 1.1.3.5. Bộ lá lúa và khả năng quang hợp Bộ lá lúa là một đặc trưng hình thái để phân biệt các giống khác nhau, đồng thời lá lúa là bộ phận thực hiện chức năng quang hợp của cây lúa. Theo Nguyễn Hữu Tề, ctv (1997), trong một phạm vi nhất định có sự liên quan thuận giữa diện tích lá và khả năng quang hợp. Vượt quá giới hạn này lượng chất khô thực tế lại giảm vì quá trình hô hấp cũng có mối tương quan thuận với chỉ số diện tích lá. Hệ số diện tích lá phụ thuộc vào giống và tăng dần trong thời gian sinh trưởng của cây lúa. Diện tích lá cao nhất thường vào giai đoạn cây lúa đẻ nhánh và đạt tối đa vào giai đoạn trước khi cây lúa trổ bông. Tác giả Nguyễn Văn Hiển (2000) cho biết: Lá đứng thẳng được kiểm soát bởi một gen lặn có hệ số di truyền cao, các cặp gen này có tác dụng đa hiệu vừa gây nên thân ngắn vừa làm cho bộ lá đứng cứng. 1.1.3.6. Năng suất và các yếu tố tạo thành năng suất Năng suất lúa được hình thành bởi 3 yếu tố là: - Số bông/đơn vị diện tích. - Số hạt trên bông. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma