Tóm tắt Luận án tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và kỹ thuật bón phân đối với một số dòng lúa cực ngắn ngày cho tỉnh Nghệ An

Chia sẻ: Co Ti Thanh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

31
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của luận án nhằm tìm hiểu sự khác biệt về đặc điểm sinh lý và nông học của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày. So sánh khả năng sinh trưởng, phát triển năng suất và chất lượng của một số dòng/giống lúa cực ngắn ngày tại Nghệ An. Đánh giá xác định được đặc điểm sử dụng đạm và kali đối với quang hợp, tích lũy chất khô và vận chuyển hydrat cacbon không cấu trúc làm cơ sở cho việc nghiên cứu kỹ thuật bón phân cho 1 dòng/giống lúa cực ngắn ngày ưu tú nhất.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và kỹ thuật bón phân đối với một số dòng lúa cực ngắn ngày cho tỉnh Nghệ An

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM LÊ VĂN KHÁNH NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ KỸ THUẬT BÓN PHÂN ĐỐI VỚI MỘT SỐ DÒNG LÚA CỰC NGẮN NGÀY CHO TỈNH NGHỆ AN Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 962 01 10 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2018
Công trình hoàn thành tại: HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Người hướng dẫn: 1. PGS.TS. Tăng Thị Hạnh 2. PGS.TS. Vũ Quang Sáng Phản biện 1: GS.TS. Phạm Tiến Dũng Học viện Nông nghiệp Việt Nam Phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Hữu Hồng Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Thái Nguyên Phản biện 3: PGS.TS. Lã Tuấn Nghĩa Trung tâm Tài nguyên thực vật Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Học viện họp tại: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Vào hồi giờ phút, ngày tháng năm 2018 Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Thư viện Quốc gia Việt Nam Thư viện Lương Định Của - Học viện Nông nghiệp Việt Nam
PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Lúa (Oryza sativa L.) là một trong những cây lương thực quan trọng nhất, là thực phẩm chính của hơn một nửa quốc gia trên thế giới (Trần Văn Đạt, 2005). Tại Việt Nam, lúa được coi là cây trồng bản địa và là loại cây lương thực chủ yếu, quan trọng nhất. Tuy nhiên, hiện nay sản xuất lúa ở nước ta đang đứng trước những khó khăn bởi ảnh hưởng nghiêm trọng của biến đổi khí hậu, đặc biệt là tình hình bão lụt và hạn hán tại các tỉnh miền Trung. Nghệ An là tỉnh ở trung tâm vùng Bắc Trung Bộ, chịu ảnh hưởng trực tiếp của bão lụt. Hàng năm bão lụt gây thiệt hại hàng chục nghìn ha cho sản xuất Nông nghiệp (Nguyễn Mạnh Hùng, 2013). Chỉ tính trong vụ hè thu 2016 mưa bão làm thiệt hại 16.685 ha cây trồng, riêng sản xuất lúa bị thiệt hại 5.204 ha, trong đó có 2.792 ha lúa bị thiệt hại trên 70%. Trong sản xuất lúa hè thu, để đảm bảo thu hoạch hơn 20.000 ha vùng thấp trũng (chiếm hơn 22% tổng diện tích sản xuất lúa) trước ngày 30 tháng 8 nhằm né tránh bão lụt thì tỉnh buộc phải sử dụng giống lúa có thời gian sinh trưởng dưới 100 ngày - giống lúa cực ngắn ngày (Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Nghệ An, 2017a; Nguyễn Đình Hương, 2016). Bên cạnh đó, tại Nghệ An giống lúa cực ngắn ngày còn là giải pháp để gieo cấy lại trong trường hợp mạ và lúa chết do rét đậm, rét hại đầu vụ xuân cũng như nắng hạn đầu vụ hè thu. Hơn nữa, giống lúa cực ngắn ngày còn được sử dụng để gieo cấy ở trà xuân muộn trong điều kiện cần kéo dài khung thời vụ cho vụ đông. Trong nhiều năm, tỉnh Nghệ An đã thử nghiệm một số giống lúa thuần cực ngắn ngày nhưng năng suất và chất lượng lúa gạo còn nhiều hạn chế nên giống lúa Khang dân 18 (KD18) vẫn được sử dụng từ 35 - 40 % ở vụ hè thu (Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Nghệ An, 2017a). Tuy nhiên, hiện nay giống KD18 đã có những biểu hiện thoái hóa, khả năng chống chịu, năng suất, chất lượng không cao (Hà Quang Dũng và cs., 2010; Nguyễn Thanh Tuyền, 2007) và đặc biệt là hàm lượng amylose cao 28,48% (Phạm Văn Cường và cs., 2016). Hơn nữa, giống này có thời gian sinh trưởng trong vụ hè thu là 100 - 105 ngày, mặc dù được xếp vào nhóm ngắn ngày nhưng vẫn thu hoạch sau ngày 30 tháng 8 nên có những năm bão lụt vào sớm thì có nguy cơ mất mùa. Nhằm khắc phục những nhược điểm của các giống lúa thuần, ngắn ngày nói chung và giống KD18 nói riêng, trong thời gian qua, dự án JICA - VNUA đã chọn được một số dòng/giống lúa Khang Dân cải tiến. Đây là các dòng/giống lúa được chọn lọc theo định hướng cực ngắn ngày, năng suất cao 1
và chất lượng khá. Để từng bước đưa được các dòng/giống lúa mới này vào thực tiễn sản xuất thì việc đánh giá phản ứng của chúng trong điều kiện sinh thái đặc thù là chịu ảnh hưởng trực tiếp của bão lụt tại tỉnh Nghệ An; đánh giá đặc điểm quang hợp, sử dụng dinh dưỡng theo hướng tích cực; nghiên cứu kỹ thuật bón phân cho dòng/giống lúa cực ngắn ngày đạt hiệu quả cao để phục vụ sản xuất lúa hè thu bền vững tại tỉnh Nghệ An là hết sức cần thiết. 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Tìm hiểu sự khác biệt về đặc điểm sinh lý và nông học của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày. So sánh khả năng sinh trưởng, phát triển năng suất và chất lượng của một số dòng/giống lúa cực ngắn ngày tại Nghệ An. - Đánh giá xác định được đặc điểm sử dụng đạm và kali đối với quang hợp, tích lũy chất khô và vận chuyển hydrat cacbon không cấu trúc làm cơ sở cho việc nghiên cứu kỹ thuật bón phân cho 1 dòng/giống lúa cực ngắn ngày ưu tú nhất. - Xác định được mức phân bón và phương pháp bón phân đạm phù hợp đối với 1 dòng/giống lúa cực ngắn ngày ưu tú nhất tại tỉnh Nghệ An. 1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đề tài được thực hiện từ năm 2014 đến năm 2017. - Nghiên cứu một số đặc điểm sinh lý của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày (ký hiệu là D1, D2, D3, D4 và D5, trong đó dòng D5 được phát triển thành giống DCG72) trong vụ mùa tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam. - Nghiên cứu một số đặc điểm nông học của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày (D1, D2, D3, D4 và giống DCG72) tại hai vùng sinh thái (đồng bằng ven biển, thuộc vùng ngập lụt - huyện Yên Thành; miền núi cao - huyện Quỳ Hợp) trong các vụ hè thu tại tỉnh Nghệ An. - Nghiên cứu liều lượng của phân đạm, kali trong chậu tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam; các mức phân bón (N, P 2O5 và K2O) và phương pháp bón đạm cho 1 giống lúa cực ngắn ngày DCG72 tại vùng ngập lụt của tỉnh Nghệ An (huyện Yên Thành). - Mô hình thử nghiệm kỹ thuật bón phân cho giống lúa cực ngắn ngày DCG72 thực hiện trong vụ hè thu tại vùng ngập lụt của tỉnh Nghệ An (huyện Đô Lương và Thanh Chương). 1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Phát hiện được năng suất của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày phụ thuộc vào khối lượng chất khô ở giai đoạn trước trỗ, cường độ quang hợp và khả năng vận chuyển hydrat cacbon không cấu trúc từ thân và bẹ lá về bông ở giai đoạn sau trỗ. Sự khác biệt về một số đặc điểm nông sinh học của nhóm lúa cực ngắn ngày và nhóm lúa ngắn ngày. Xác định được giống 2
lúa cực ngắn ngày DCG72 có nhiều đặc điểm nông sinh học tốt và phù hợp với điều kiện sản xuất vụ hè thu của tỉnh Nghệ An. - Đánh giá được đặc điểm sử dụng phân bón (đạm và kali) ở trong chậu của giống lúa cực ngắn ngày DCG72. Đề xuất được mức phân bón cho giống lúa DCG72 trong vụ hè thu là: 60 kg N + 48 kg P2O5 + 48 kg K2O/ha, trong vụ xuân là: 90 kg N + 72 kg P2O5 + 72 kg K2O/ha; phương pháp bón đạm nuôi hạt (cả 2 vụ) là phù hợp cho giống lúa cực ngắn ngày DCG72. 1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.5.1. Ý nghĩa khoa học - Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án cung cấp các dẫn liệu khoa học về đặc điểm sinh trưởng, phát triển, quang hợp và sử dụng dinh dưỡng của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày. - Kết quả luận án là tài liệu tham khảo cho công tác giảng dạy, nghiên cứu khoa học trong các Trường Đại học, Viện Nghiên cứu Nông nghiệp về cây lúa nói chung, dòng/giống lúa cực ngắn ngày nói riêng. 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn - Xác định được giống DCG72 (phát triển từ dòng DCG 72-1-3-1-4, được ký hiệu là D5) trồng trong vụ hè thu ở Nghệ An có thời gian sinh trưởng cực ngắn (từ 86 - 94 ngày), có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt; năng suất cao (đạt từ 52,9 - 53,6 tạ/ha ở vụ hè thu 2014 và 57,7 - 64,0 tạ/ha tại vụ hè thu 2015), chất lượng khá (amylose chỉ từ 19,2 – 21,0 %; mùi thơm, độ dẻo, vị ngon đạt lần lượt từ 2,0 – 2,4/5 điểm; 3,2 – 3,7/5 điểm; 2,9 – 3,7/5 điểm) và phù hợp với điều kiện sản xuất lúa hè thu của tỉnh Nghệ An. - Xây dựng được kỹ thuật bón phân cho giống lúa cực ngắn ngày DCG72, mức phân: 60 kg N + 48 kg P2O5 + 48 kg K2O/ha trong vụ hè thu và 90 kg N + 72 kg P2O5 + 72 kg K2O/ha ở vụ xuân kết hợp với phương pháp bón đạm nuôi hạt góp phần mở rộng diện tích trồng và nâng cao hiệu quả sản xuất giống lúa cực ngắn ngày tại tỉnh Nghệ An. PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG GIỐNG LÚA CỰC NGẮN NGÀY Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI Giống lúa có thời gian sinh trưởng ngắn góp phần tăng nhanh sản lượng lúa và tạo điều kiện tăng vụ (Trương Đích, 2009). Giống lúa cực ngắn ngày có thời gian sinh trưởng ngắn trên đồng ruộng, thu hoạch sớm nên giúp né tránh thiên tai (Nguyễn Mạnh Hùng, 2013; Nguyễn Đình Hương, 2016). 3
Sử dụng giống lúa ngắn ngày tăng hiệu quả kinh tế, giảm lượng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật qua đó góp phần bảo vệ môi trường. Trên thế giới chưa có nhiều nghiên cứu để rút ngắn thời gian sinh trưởng cho cây lúa, song ở Việt Nam công tác nghiên cứu chọn tạo giống lúa có thời gian ngắn đang ngày càng được quan tâm. Hiện nay, giống lúa cực ngắn ngày đã được sử dụng phổ biến ở trong nước, đặc biệt là ở những vùng cần né tránh thiên tai hoặc có nhu cầu tăng vụ (Nguyễn Văn Luật, 2006). Đời sống cây lúa gồm 3 giai đoạn là sinh trưởng sinh dưỡng, sinh trưởng sinh thực và thời kỳ chín (Akihama và cs., 1976). Thời gian sinh trưởng của cây lúa ngắn hay dài là do giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng quyết định (Nguyễn Quốc Trung và cs., 2014). Phân nhóm giống lúa theo thời gian sinh trưởng được chia làm 3 nhóm là ngắn ngày, trung ngày và dài ngày (Đào Thế Tuấn, 1979). Gần đây, nhiều nghiên cứu đã chứng minh, có thể rút ngắn thời gian sinh trưởng của cây lúa mà vẫn giữ được các đặc tính mong muốn nên có thêm nhóm giống lúa cực ngắn ngày (Nguyễn Văn Hoan, 2006; QCVN 01-55 : 2011/BNNPTNT). Giống lúa có thời gian sinh trưởng ngắn (ngắn ngày và cực ngắn ngày) có giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng được rút ngắn, có kiểu cây đẹp, đẻ nhánh nhanh nhưng có thể trỗ không tập trung (Yoshida, 1985; Nguyễn Thanh Tuyền, 2007). Chúng có tốc độ tích lũy chất khô trước trỗ, cường độ quang hợp và khả năng vận chuyển sản phẩm quang hợp sau trỗ cao (Pham Van Cuong et al., 2010; Tăng Thị Hạnh và cs., 2014). Năng suất của chúng có thể đạt cao chủ yếu là do số hạt trên bông và chỉ số thu hoạch cao (Huang et al., 2015). Nhóm này phù hợp với liều lượng phân bón thấp, đặc biệt là mức đạm bón thấp (Mai Thành Phụng và cs., 2005; Chu Văn Hách và cs., 2006). 2.2. SẢN XUẤT LÚA HÈ THU CỦA TỈNH NGHỆ AN Trong sản lúa ở Nghệ An, những huyện vùng đồng bằng và núi thấp thường ngập lụt vào đầu tháng 9 nên tỉnh chú trọng sản xuất hè thu hơn so với vụ mùa. Vụ hè thu có 3 trà lúa dành cho 3 vùng (thấp trũng, chân vàn và chân vàn cao) đều cần thực hiện phương châm gieo cấy “càng sớm, càng tốt”. Đặc biệt vùng chạy lụt có hơn 20.000 ha, tập trung ở đồng bằng ven biển và bán sơn địa, nhất thiết phải sử dụng các giống lúa dưới 100 ngày – giống cực ngắn ngày, thu hoạch trước ngày 30 tháng 8 để tránh lụt. Giống cực ngắn ngày cũng chỉ có trong cơ cấu vụ hè thu, vụ xuân và vụ mùa không cơ cấu mà được sử dụng để gieo cấy lại trong trường hợp mạ, lúa non chết do rét đậm, rét hại đầu vụ xuân và hoặc cho những vùng không chủ động nước ở đầu vụ mùa (Nguyễn Đình Hương, 2016). 4
2.3. CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI VÀ QUANG HỢP CỦA CÂY LÚA 2.3.1. Đặc điểm sinh thái và mùa vụ của cây lúa Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh đến cây lúa chủ yếu là: Nhiệt độ, ánh sáng, nước. Trong đó, nhiệt độ cao ở giai đoạn trỗ làm giảm tỷ lệ hạt chắc và năng suất (Shi et al., 2016). Ở vụ hè thu thì hạn hán đầu vụ, nắng mưa xen kẽ dễ dẫn đến sâu bệnh bùng phát, mưa lúc trỗ làm giảm năng suất và ngập lụt cuối vụ gây cản trở cho việc thu hoạch là các yếu tố chính ảnh hưởng đế sản xuất lúa tại Nghệ An (Nguyễn Đình Hương, 2016). 2.3.2. Đặc điểm quang hợp của cây lúa Cường độ quang hợp đạt cao ở thời kỳ đầu của quá trình sinh trưởng và giảm dần về cuối giai đoạn thu hoạch (Phạm Văn Cường và Hoàng Tùng, 2005; Hamaoka et al., 2012). Các giống lúa thuần cải tiến ngắn ngày có thời gian sinh trưởng dinh dưỡng bị rút ngắn nhưng lại có số hạt trên bông nhiều, vì vậy năng suất hạt phần lớn được đóng góp bởi lượng sản phẩm quang hợp trực tiếp ở giai đoạn sau trỗ (Tăng Thị Hạnh và cs., 2014). Các yếu tố sinh lý chính liên quan đến quang hợp lá gồm: Hàm lượng diệp lục trong lá, hàm lượng ni tơ trong lá, độ dẫn khí khổng, cường độ thoát hơi nước,..các yếu tố này hầu như tương quan với cường độ quang hợp (Tang Thi Hanh et al., 2008; Makino, 2011; Kusumi et al., 2012). 2.3.3. Đặc điểm tích lũy chất khô và vận chuyển hydrat cacbon của cây lúa Sản lượng chất khô của cây trồng chủ yếu là sản phẩm của quang hợp (Đào Thế Tuấn, 1979). Tuy vậy, yếu tố quan trọng nhất để tạo năng suất là sản lượng kinh tế, chỉ tiêu này phụ thuộc vào sản lượng sinh vật cao hay thấp và sự vận chuyển hydrat cacbon từ thân và bẹ lá về hạt (Yoshida, 1985). Phạm Văn Cường (2016), Fu et al. (2011) cho rằng, sinh khối lớn kết hợp với cường độ quang hợp cao ở giai đoạn sau trỗ đã tạo ra nguồn lớn, bên cạnh đó số hạt trên đơn vị diện tích (sức chứa) lớn cũng như khả năng vận chuyển hydrat cacbon không cấu trúc về hạt tốt là cơ sở tạo năng suất hạt cao. Khả năng tích lũy tinh bột trong bẹ lá và thân cây; vận chuyển các chất tích lũy trong bẹ và thân cây lên đòng; tiếp thu các chất dinh dưỡng của bông và hạt ảnh hưởng đến hệ số kinh tế (Đào Thế Tuấn, 1979). Hiện nay, các giống lúa mới ngắn ngày có chỉ số thu hoạch cao (0,57 - 0,58) nên có thể cho năng suất cao (Huang et al., 2015). 2.4. CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ PHÂN BÓN CHO CÂY LÚA 2.4.1. Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến cây lúa Bón đạm làm tăng cường độ quang hợp (Gu et al., 2017; Tăng Thị Hạnh và cs., 2014; Liu and Li, 2016) và một số chỉ tiêu liên quan với quang 5
hợp như: Hàm lượng đạm trong lá (Li et al., 2012; Qiao et al., 2013), hàm lượng diệp lục (Gu et al., 2017), độ dẫn khí khổng (Liu and Li, 2016), nhưng hầu như làm giảm hiệu suất sử dụng đạm về quang hợp (Gu et al, 2017; Hamaoka et al., 2013). Ngoài ra, tăng lượng đạm bón kéo dài thời gian sinh trưởng (Chu Văn Hách và cs., 2006), tăng tốc độ tích lũy chất khô (Chen et al., 2017), diện tích lá (Đỗ Thị Hường và cs., 2014a; Li et al., 2013), khối lượng chất khô (Qiao et al., 2013; Yoshinaga et al., 2013) một số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lúa (Pham Van Cuong et al., 2003; Tăng Thị Hạnh và cs., 2014) nhưng làm giảm chỉ số thu hoạch (Yoshinaga et al., 2013). Tuy nhiên, khi bón liều lượng đạm quá cao thì không làm tăng, thậm chí giảm một số chỉ tiêu nông sinh học ở cây lúa. 2.4.2. Các kết quả nghiên cứu về phương pháp bón đạm cho cây lúa Cây lúa hút nhiều đạm nhất ở thời kỳ đẻ nhánh hoặc làm đòng. Tuy nhiên, tại thời kỳ chín cũng hút đạm từ 8,2 - 36,4% (Yoshida,1985). Bón đạm ở thời kỳ làm đòng là quan trọng nhất đến năng suất lúa (Đào Thế Tuấn, 1979). Bón phân đạm cho đòng vào khoảng giữa lúc trỗ gọi là bón nuôi hạt nhằm bổ sung lượng phân đạm cho lúa còn thiếu ở các thời kỳ trước, đồng thời giữ được bộ lá xanh, làm tăng khả năng quang hợp sau trỗ, tăng tỷ lệ hạt chắc và khối lượng hạt nên tăng năng suất lúa (Đào Thế Tuấn, 1979; Trần Ngọc Cung và cs., 1985; Phạm Văn Cường và Uông Thị Kim Yến, 2008). 2.4.4. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến cây lúa Bón kali làm tăng khả năng chống chịu của cây lúa (Wang et al., 2013), tăng hàm lượng diệp lục và diện tích lá (Gautam et al., 2016). Tuy nhiên, bón kali với liều lượng cao thì diện tích lá và cường độ quang hợp giảm (Phạm Văn Cường và cs., 2008; Nguyễn Thị Lan, 2006). Bên cạnh đó, khi tăng lượng kali, số hạt trên bông tăng (Nguyễn Thị Lan, 2006; Mohd Zain and Ismail, 2016) nhưng kali bón quá cao làm mất cân bằng dinh dưỡng thì số bông/m2, tỷ lệ hạt chắc và năng suất lúa có thể giảm (Lê Vĩnh Thảo, 2002; Đinh Dĩnh, 1970; Đào Thế Tuấn, 1979). 2.4.3. Liều lượng và tỷ lệ phân khoáng cho cây lúa Lúa là cây trồng cần tương đối nhiều phân, phải bón nhiều phân một cách hợp lý thì mới có thể đảm bảo năng suất cao. Trong một phạm vi nhất định, bón phân càng nhiều thì năng suất càng cao, nhưng nếu bón không hợp lý sẽ làm cho lúa sinh trưởng và phát triển không bình thường dẫn đến năng suất thấp (Đinh Dĩnh, 1970). Việc bón phân cần căn cứ vào thời vụ, trong vụ mùa do nhiệt độ đầu vụ cao, hiệu suất sử dụng phân bón cao hơn với thời gian sinh trưởng ngắn hơn nên cần ít lượng phân bón hơn vụ xuân (Phạm Văn Cường, 2016). Các giống lúa lai có ưu thế về sử dụng phân bón hơn lúa thuần (Trần Văn Quang và cs., 2012). Bón phân cho lúa cũng cần 6
căn cứ theo tính chất đất, ở các tính chất đất khác nhau thì bón phân khác nhau (Mai Thành Phụng và cs., 2005). Tỷ lệ hút đạm và kali là 1,26:1 là phù hợp để cây lúa sinh trưởng, phát triển tốt và cho năng suất cao (Đinh Dĩnh, 1970), trong trường hợp thừa đạm thì dễ thiếu kali (Xu et al., 2017). PHẦN 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Gồm 5 dòng/giống lúa cực ngắn ngày (các dòng D1, D2, D3, D4 và giống DCG72), thế hệ BC2F7, tạo ra bằng phương pháp lai lại, chọn lọc cá thể theo định hướng cực ngắn ngày, năng suất cao và chất lượng khá từ tổ hợp lai giữa Khang Dân 18 x TSC3. Giống Khang Dân (KD18) được sử dụng làm đối chứng. Giống lúa cực ngắn ngày DCG72 được phát triển từ dòng D5, chọn tạo từ năm 2012, đến năm 2017 được Bộ Nông nghiệp và PTNT công nhận sản xuất thử. 3.2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nội dung 1: Nghiên cứu đặc điểm sinh lý và nông học của một số dòng lúa cực ngắn ngày * TN1: Đánh giá khả năng quang hợp, tích lũy chất khô và vận chuyển hydrat cacbon không cấu trúc của các dòng lúa cực ngắn ngày trong điều kiện chậu vại. Thí nghiệm (TN) trong chậu được thực hiện ở vụ mùa 2014 tại VNUA, gồm 6 công thức (các dòng D1, D2, D3, D4, giống DCG72 và KD18 - ĐC). Thí nghiệm bố trí theo kiểu hoàn hoàn ngẫu nhiên (RCD), 5 lần nhắc lại, mỗi chậu được coi là một lần nhắc lại. * TN2: So sánh khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của một số dòng lúa cực ngắn ngày trong các vụ hè thu tại tỉnh Nghệ An. Thí nghiệm gồm 6 công thức (các dòng D1, D2, D3, D4, giống DCG72 và KD18 - ĐC) thực hiện trong 2 vụ hè thu (năm 2014 và 2015) được sắp xếp theo kiểu khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 lần nhắc lại, bố trí tại 2 vùng sinh thái khác nhau (đồng bằng ven biển, thuộc vùng ngập lụt - Yên Thành; Vùng núi phía Tây - Quỳ Hợp). Thí nghiệm được gieo cấy theo lịch của địa phương với diện tích ô thí nghiệm là 20 m2, mật độ cấy là 50 khóm/m2, cấy 3 dảnh/khóm. Nội dung 2: Đánh giá đặc điểm sử dụng đạm và kali của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 (giống ưu tú nhất được chọn từ nội dung 1) * TN3: Khả năng quang hợp và tích lũy chất khô của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 trên các mức đạm khác nhau. Thí nghiệm trong chậu thực hiện trong vụ mùa 2016 tại VNUA, được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB) với 3 mức đạm (không bón: 7
N0- 0 g N/chậu, thấp: N1- 0,5 g N/chậu và cao: N2- 1,5 g N/chậu) và 2 giống lúa (DCG72 và KD18). Thí nghiệm gồm 6 công thức (N0DCG72, N0KD18, N1DCG72, N1KD18, N2DCG72 và N2KD18), được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên, 5 lần nhắc lại, mỗi chậu được coi là 1 lần nhắc lại. * TN4: Ảnh hưởng của liều lượng kali đến khả năng quang hợp và vận chuyển hydrat cacbon không cấu trúc đối với giống lúa cực ngắn ngày DCG72. Thí nghiệm chậu vại thực hiện trong vụ mùa 2016 tại VNUA, được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB) với 3 mức kali (không bón - K0: 0 g K2O/chậu; thấp - K1: 0,5 g K2O/chậu và cao - K2: 1,0 g K2O/chậu) và 2 giống lúa (DCG72 và KD18). Thí nghiệm gồm 6 công thức (K0DCG72, K0KD18, K1DCG72, K1KD18, K2DCG72 và K2KD18) được bố trí 5 lần nhắc lại, mỗi chậu được coi là 1 lần nhắc lại, tổng số chậu là 180. Nội dung 3: Nghiên cứu kỹ thuật bón phân cho giống lúa cực ngắn ngày DCG72 * TN5: Ảnh hưởng của các mức phân và phương pháp bón đạm khác nhau đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 tại tỉnh Nghệ An. Thí nghiệm được thực hiện trong 2 vụ: hè thu 2015 và vụ xuân 2016 tại Yên Thành - Nghệ An. Thí nghiệm gồm 2 nhân tố, nhân tố 1 là 3 mức phân bón: M1 (60 kg N + 48 kg P2O5 + 48 kg K2O/ha), M2 (90 kg N + 72 kg P2O5 + 72 kg K2O/ha) và M3 (120 kg N + 96 kg P2O5 + 96 kg K2O/ha) theo tỷ lệ N: P2O5: K2O là 1:0,8:0,8 và nhân tố 2 là 2 phương pháp bón đạm: P1 (Bón lót) và P2 (Bón nuôi hạt - bón trước trỗ từ 1 đến 3 ngày). Phương pháp Bón lót Thúc đẻ nhánh Thúc nuôi đòng Thúc nuôi hạt P1 20% 50% 30% 0% P2 0% 50% 30% 20% Thí nghiệm được bố trí theo kiểu ô lớn – ô nhỏ (ô lớn là mức phân bón, ô nhỏ là phương pháp bón đạm), 3 lần nhắc lại, diện tích mỗi ô nhỏ là 16,5 m2 (3,5 m x 5 m). Mật độ cấy là 50 khóm/m2, cấy 3 dảnh/khóm. * Mô hình thử nghiệm: Kết quả nghiên cứu về kỹ thuật bón phân cho giống lúa DCG72 tại tỉnh Nghệ An Mô hình thử nghiệm kết quả nghiên cứu (mô hình bón phân cải tiến) thực hiện ở vụ hè thu năm 2016, tại huyện Thanh Chương và Đô Lương với quy mô 2 ha/mô hình. Công thức M1P2 (M1: lượng phân bón thấp là 60 kg N + 48 kg P2O5 + 48 kg K2O/ha; P2: Phương pháp bón đạm nuôi hạt) được dùng để xây dựng mô hình. Đối chứng là quy trình bón phân đơn cho lúa thuần ngắn ngày do Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh ban hành 8
năm 2013. Cụ thể quy trình bón phân của mô hình bón phân cải tiến và đối chứng như sau: Mô hình bón phân cải tiến Đối chứng Lần bón N P 2O 5 K2O N P2O5 K2O Bón lót 0 48 10 30 64 0 Thúc đẻ nhánh 30 0 24 18 0 30 Thúc đón đòng 18 0 14 12 0 30 Thúc nuôi hạt 12 0 0 0 0 0 Tổng 60 48 48 60 64 60 * Phương pháp xử lý số liệu: Các số liệu được tổng hợp trên Excel, chỉ tiêu có đơn vị tính là % được chuyển biến theo hàm Arcsin (Wilson et al., 2017), phân tích phương sai (ANOVA) bằng phần mềm GenStat 17th Edition. Các giá trị trung bình được so sánh theo DUNCAN. PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM QUANG HỢP VÀ NÔNG HỌC CỦA MỘT SỐ DÒNG LÚA CỰC NGẮN NGÀY 4.1.1. Đánh giá khả năng quang hợp, tích lũy chất khô và vận chuyển hydrat cacbon không cấu trúc của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày trong điều kiện chậu vại (TN1) Kết quả Bảng 4.1 cho thấy, các dòng/giống lúa cực ngắn ngày có thời gian sinh trưởng ngắn hơn KD18 từ 10 – 11 ngày. Trừ dòng D2, các dòng/giống còn lại đều có diện tích lá ở giai đoạn sau trỗ tốt hơn so với KD18. Khối lượng chất khô của các dòng/giống tương đương hoặc cao hơn ĐC ở giai đoạn trước trỗ. Tỷ lệ chất khô bông/khóm của các dòng/giống (trừ D3) đều cao hơn KD18. Bảng 4.1. Một số chỉ tiêu sinh trưởng của các dòng lúa cực ngắn ngày ở thí nghiệm trong chậu Thời gian Diện tích lá Khối lượng chất khô Tỷ lệ Dòng/ sinh (cm2/khóm) (g/khóm) chất khô giống trưởng bông/ Đẻ nhánh Trỗ Chín sáp Đẻ nhánh Trỗ Chín sáp (ngày) khóm D1 97 358,5a 1497,6a 1141,3bc 4,2a 36,0ab 36,8a 0,61de D2 98 382,1b 1533,1a 1056,1a 4,2a 35,5a 37,4a 0,54c a c d D3 97 394,0 b d 1855,8 1133,2 b 4,0 39,4 43,3 0,43a D4 98 413,6c 1643,0b 1182,8cd 4,8b 35,2a 39,3b 0,60d b b c DCG72 97 438,8 d c 1729,2 1216,0 d 4,9 37,2 41,4 0,63e a c c KD18 108 380,6b 1510,2a 1061,0a 4,3 37,2 41,5 0,51b Ghi chú: Trong cùng một cột giá trị có cùng chữ cái thì không sai khác ở độ tin cậy 95%. 9
Cường độ quang hợp tại thời kỳ trỗ bông và chín sáp các dòng/giống lúa cực ngắn ngày (trừ D3) đều cao hơn so với đối chứng (Hình 4.1). 40 c ,0 ab ab c ab c bc 36 ,4 ,8 ,9 ,5 35 33 a 33 33 34 1,8 CĐQH (µmol CO 2/m /s) 3 cd d 2 ,0 cd ,3 30 27 c ,1 27 ,6 26 25 b ,5 Đẻ a 25 ,6 23 nhánh 21 ,2 d 20 trỗ ,1 c ,9 c ,8 c 16 ,5 b 15 14 14 ,7 a 13 15 11 10 Chín sáp 5 0 D1 D2 D3 D4 DCG72 KD18 Hình 4.1. Cường độ quang hợp (CĐQH) của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày ở thí nghiệm trong chậu Ghi chú: Cột màu đen, xám và trắng tương ứng tại giai đoạn đẻ nhánh, trỗ và chín sáp Trong cùng một hình giá trị có cùng chữ cái thì không sai khác ở độ tin cậy 95% Khối lượng chất khô ở thời kỳ đẻ nhánh và cường độ quang hợp ở thời kỳ chín sáp tương quan với năng suất cá thể với hệ số tương quan là r = 0,77 và r = 0,82 (Hình 4.2). Theo đó, Năng suất cá thể của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày phụ thuộc vào khối lượng chất khô ở giai đoạn trước trỗ và cường độ quang hợp ở giai đoạn sau trỗ. 40 40 Thời kỳ đẻ nhánh Giai đoạn chín sáp y = 0,4x + 1,14 35 y = 4,9x + 19,6 35 r = 0,82* Cường độ quang hợp r = 0,77* Khối lượng chất khô 30 30 (µmol CO 2/m2/s) (g/khóm) 25 25 20 20 15 15 10 10 5 5 0 0 30 35 40 45 50 30 35 40 45 50 Năng suất cá thể (g/khóm) Năng suất cá thể (g/khóm) Hình 4.2. Tương quan giữa khối lượng chất khô ở thời kỳ đẻ nhánh và cường độ quang hợp ở giai đoạn chín sáp với năng suất cá thể của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày ở thí nghiệm trong chậu Kết quả Bảng 4.2 cho thấy, ở giai đoạn trỗ và chín sáp các dòng/giống lúa cực ngắn ngày có khả năng duy trì hàm lượng diệp lục (chỉ số SPAD) tương đương hoặc cao hơn KD18. Khả năng vận chuyển HCK từ thân lá về bông (chênh lệch HCK) của các dòng D1, D4 và giống DCG72 cao hơn so với KD18. 10
Bảng 4.2. Một số chỉ tiêu sinh lý của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày ở thí nghiệm trong chậu Dòng/ HL đạm thời Chỉ số SPAD HCK (mg/g) giống kỳ trỗ (%) Đẻ nhánh Trỗ Chín sáp Trỗ Chín hoàn toàn Chênh lệch D1 3,42cd 49,5c 49,0b 42,1bc 265,4e 127,4c 138,0d bc a b D2 3,33 44,4 48,4 42,0abc 200,7 a 152,7 e 47,9a ab a a D3 3,30 43,8 45,5 41,5ab 209,2 b 165,8 f 43,4a de b b D4 3,49 47,3 48,7 42,4c 215,1 b 99,3 b 115,8c e bc b DCG72 3,55 48,1 48,4 42,6c 253,5 d 75,0 a 178,5e a bc a KD18 3,27 48,8 46,0 41,2a 238,7 c 138,0 d 101,7b Ghi chú: Như bảng 4.1; HL là hàm lượng, HCK là hàm lượng hydrat cacbon không cấu trúc Qua bảng 4.3 cho thấy, dòng D4 và giống DCG72 đạt các yếu tố cấu thành năng suất tương đương hoặc cao hơn so với KD18. Các dòng/giống lúa cực ngắn ngày đạt khối lượng 1.000 hạt và năng suất tích lũy tương đương hoặc cao hơn so với đối chứng KD18. Bảng 4.3. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cá thể của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày ở thí nghiệm trong chậu Dòng/ Số bông/ Số hạt/ Tỷ lệ hạt Khối lượng NSCT NSTL giống khóm bông chắc %) 1000 hạt (g) (g/khóm) (g/khóm/ngày) D1 10,4a 211,7b 73,3b 20,7b 40,6bc 0,42c D2 11,2b 179,8a 66,3 a 19,1a 39,4 b 0,40bc D3 10,2a 201,7b 65,4 a 23,8d 35,8 a 0,37a D4 12,8c 226,8c 72,7b 21,1bc 42,8d 0,44d DCG72 11,4b 208,5b 78,5c 21,9c 46,9e 0,48e KD18 (ĐC) 11,8b 212,7b 73,9 b 19,0a 41,9 cd 0,39ab Ghi chú: Như bảng 4.1; NSCT là năng suất cá thể; NSTL là năng suất tích lũy. NSCT của dòng D2 và D3 thấp hơn so với ĐC, dòng D1 và D4 tương đương ĐC và giống DCG72 (phát triển từ dòng D5) đạt cao hơn so với ĐC. 4.1.2. So sánh khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của một số dòng lúa cực ngắn ngày trong các vụ hè thu tại tỉnh Nghệ An (TN2) Qua bảng 4.4 cho thấy, các dòng/giống khác nhau về TGST là do sự khác biệt trong giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng. Tổng TGST của các dòng/giống từ 88 - 96 ngày, ngắn hơn KD18 từ 8 - 12 ngày. Đối chiếu với QCVN 01-55:2011/BNNPTNT thì các dòng/giống lúa này được xếp vào nhóm cực ngắn ngày. Tốc độ tích lũy chất khô (TĐTLCK) của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày ở giai đoạn để nhánh – trỗ cao hơn so với KD18. Hàm lượng đạm trong lá đòng ở giai đoạn trỗ của tất cả các dòng/giống tương đương hoặc cao hơn ĐC. Tuy NSSVH không cao nhưng dòng D4 và giống DCG72 đạt chỉ số thu hoạch cao hơn so với ĐC. 11
Bảng 4.4. Một số chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của các dòng lúa cực ngắn ngày tại tỉnh Nghệ An TGST (ngày) TĐTLCK HL đạm của NSSVH Chỉ số thu Địa Dòng/ Gieo – Trỗ Tổng ĐN-Trỗ lá đòng (%) (g/m2) hoạch điểm giống HT14 HT15 HT14 HT15 HT14 HT15 HT14 HT15 HT14 HT15 HT14 HT15 D1 60 65 88 92 19,8bc 19,9c 3,48b 3,14ab 1.014a 1.108a 0,55c 0,55d D2 61 69 90 96 19,2b 20,3cd 3,44b 3,02a 1.017a 1.150b 0,52b 0,51b Yên D3 60 69 89 96 21,9d 18,7b 3,21a 2,94a 1.063b 1.159b 0,49a 0,46a Thành D4 60 65 88 92 20,5c 20,7d 3,48b 3,26ab 1.070b 1.187b 0,56d 0,57e DCG72 60 65 88 92 23,1e 20,8d 3,52b 3,40b 1.189d 1.251c 0,57e 0,58e KD18 69 75 100 104 17,9a 15,8a 3,11a 2,95a 1.149c 1.258c 0,52b 0,54c D1 60 66 88 94 21,5c 18,2b 3,32c 2,37ab 991a 1.084a 0,55d 0,54c D2 61 68 90 96 20,8b 18,2b 3,08b 2,30a 1.002a 1.076a 0,53b 0,52b Quỳ D3 61 68 89 96 24,1e 19,2d 2,84a 2,75bc 1.077b 1.056a 0,49a 0,49a Hợp D4 60 66 88 94 22,3d 18,9cd 3,38c 3,09cd 1.063b 1.129b 0,56d 0,56d DCG72 60 66 88 94 24,5e 18,4bc 3,41c 3,28d 1.163c 1.147b 0,58e 0,57e KD18 68 74 99 103 19,8a 14,5a 2,80a 2,51ab 1.107b 1.070a 0,54c 0,53c Ghi chú: Như Bảng 4.1; HT14 là vụ hè thu năm 2014; HT15 là vụ hè thu năm 2015; ĐN là đẻ nhánh; TGST là thời gian sinh trưởng; TĐTLCK là tốc độ tích lũy chất khô; HL là hàm lượng; NSSVH là năng suất sinh vật học Kết quả bảng 4.5 cho thấy, các dòng/giống lúa cực ngắn ngày bị nhiễm một số loại sâu bệnh nhẹ và nhẹ hơn so với đối chứng ở giai đoạn sau trỗ. Bảng 4.5. Mức độ gây hại của một số loại sâu bệnh trên các dòng lúa cực ngắn ngày tại tỉnh Nghệ An (điểm) Vụ Hè Thu năm 2014 Vụ Hè Thu năm 2015 Dòng/ Đẻ nhánh Trỗ Chín sữa Đẻ nhánh Trỗ Chín sữa Địa giống Sâu Sâu Sâu Sâu điểm Sâu Sâu Bệnh Sâu Sâu Sâu Sâu cuốn cuốn cuốn cuốn Đục đục khô đục đục đục đục lá lá lá lá thân thân vằn thân thân thân thân nhỏ nhỏ nhỏ nhỏ D1 1 1 3 0 3 0 - 1 1 3 - D2 1 1 3 0 3 1 - 3 0 1 - Yên D3 1 3 1 3 1 3 - 1 1 1 - Thành D4 1 1 3 1 3 3 - 3 1 3 - DCG72 1 1 1 0 1 0 - 3 0 1 - KD18 1 1 7 1 7 1 - 1 1 1 - D1 0 5 1 0 0 1 5 3 3 - 3 D2 0 5 1 0 0 1 5 1 3 - 3 Quỳ D3 0 3 3 5 3 1 5 1 3 - 1 Hợp D4 0 5 1 0 0 0 3 1 3 - 1 DCG72 0 3 0 0 0 0 3 1 3 - 1 KD18 1 5 1 3 1 1 5 1 3 - 3 Các dòng/giống lúa cực ngắn ngày có khối lượng 1.000 hạt và năng suất tích lũy (trừ dòng D3) đạt tương đương hoặc cao hơn KD18 (Bảng 4.6). Năng suất thực thu của giống DCG72 (phát triển từ dòng D5) đạt cao 12
nhất và cao hơn so với KD18. Giống DCG72 cũng có hàm lượng đạm trong lá đòng ở thời kỳ trỗ, tốc độ tích lũy chất khô, chỉ số thu hoạch và khối lượng 1.000 hạt đạt giá trị cao nhất. Bảng 4.6. Các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất thực thu và năng suất tích lũy của các dòng lúa cực ngắn ngày tại tỉnh Nghệ An Số bông/ Số hạt/ Tỷ lệ P. 100 hạt NS thực thu NS tích lũy Địa Dòng/ m2 bông hạt chắc (%) (gam) (tạ/ha) (kg/ha/ngày) điểm giống HT14 HT15 HT14 HT15 HT14 HT15 HT14 HT15 HT14 HT15 HT14 HT15 D1 369,4c 323,3b 147,3c 149,0a 58,1b 76,2bc 18,4c 23,4b 41,7b 61,7c 47,4b 67,1d D2 319,4a 325,0b 125,6a 166,7e 75,4e 74,5bc 17,5a 20,5a 39,1ab 58,2b 43,4a 60,6c Yên D3 319,4a 276,7a 155,2d 162,8cd 44,1a 63,8a 20,8d 24,9c 37,8a 49,2a 42,5a 51,3a Thành D4 309,7a 325,0b 139,4b 159,2b 69,6d 72,2b 21,2e 23,6b 49,9c 62,6cd 56,7d 68,0de DCG72 338,9b 331,7c 139,5b 162,3c 65,5c 72,5b 21,6f 23,8b 52,9d 64,0d 60,1e 69,6e KD18 358,3c 336,7c 148,0c 164,9de 63,3c 77,9c 18,2b 20,8a 51,0cd 56,3b 51,0c 54,1b D1 325,0a 350,0c 113,8ab 107,8a 70,8b 67,4ab 19,9c 23,5b 42,7b 50,3b 48,5b 53,5b D2 325,0a 353,3c 113,7ab 126,7c 76,3c 70,6b 19,3a 20,4a 44,9b 51,3b 49,9bc 53,4b Quỳ D3 330,6a 346,7bc 141,8c 109,9ab 54,9a 66,9a 22,5d 24,5d 39,4a 42,2a 44,3a 44,0a Hợp D4 330,6a 336,7b 108,1a 108,7ab 79,4d 74,6c 22,8e 24,0c 49,7c 54,4c 56,5d 57,9d DCG72 365,3b 343,3bc 118,6b 107,2a 73,8c 74,9c 22,9f 23,9c 53,6d 57,7d 60,9e 61,4e KD18 380,6c 311,7a 109,2a 114,5b 73,9b 87,7d 19,7b 20,2a 51,5cd 57,6d 52,0c 55,9c Ghi chú: Như Bảng 4.1; HT14 là vụ hè thu năm 2014; HT15 là vụ hè thu năm 2015; NS là năng suất. Bảng 4.7 cho thấy, các dòng/giống lúa cực ngắn ngày có hàm lượng amylose (dưới 23%) thấp hơn hẳn KD18 (trên 28%) nhưng chất lượng thử nếm cao hơn so với giống KD18. Giống DCG72 cũng đạt một số chỉ tiêu thử nếm cao hơn các dòng còn lại. Bảng 4.7. Một số chỉ tiêu liên quan đến chất lượng gạo của các dòng lúa cực ngắn ngày tại tỉnh Nghệ An Hàm lượng Chất lượng thử nếm (điểm) Địa Dòng amylose (%) Mùi thơm Độ dẻo Vị ngon điểm /giống HT14 HT15 HT15 HT15 HT14 HT15 HT14 HT15 D1 19,3bc 22,4d 1,8 2,3 3,0 2,4 2,9 2,6 D2 18,2b 15,6b 2,4 2,1 3,1 3,0 2,8 2,5 Yên D3 10,9a 13,2a 2,1 1,8 3,8 3,7 2,8 2,8 Thành D4 20,6c 22,7d 2,0 2,2 3,3 3,7 2,6 3,3 DCG72 20,4c 19,2c 2,2 2,4 3,4 3,6 3,2 3,4 KD18 28,0d 30,1e 1,9 1,7 1,4 2,0 1,7 1,8 D1 19,6b 20,9bc 2,1 2,1 2,7 3,4 2,8 2,7 D2 19,9b 18,0b 2,3 2,1 2,7 3,2 2,3 2,8 Quỳ D3 12,4a 11,4a 1,9 1,9 3,6 4,1 2,5 3,4 Hợp D4 19,4b 23,1c 2,2 2,0 3,1 3,6 2,7 3,5 DCG72 20,9b 21,0bc 2,0 2,0 3,2 3,7 2,9 3,7 KD18 28,7c 30,9d 1,7 1,5 1,5 1,5 1,6 1,8 Ghi chú: Như Bảng 4.1; HT14 là vụ hè thu năm 2014; HT15 là vụ hè thu năm 2015. 13
Một số nhận xét rút ra từ nội dung nghiên cứu 4.1 (TN1 và TN2) Thời gian sinh trưởng của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày đều ngắn hơn giống Khang Dân 18 từ 8 – 12 ngày ở các điều kiện trồng (trong chậu và ngoài đồng ruộng) và mùa vụ (2 vụ hè thu và vụ mùa) khác nhau. Mặc dù các dòng/giống lúa cực ngắn ngày có khối lượng chất khô tích lũy ở giai đoạn sau trỗ thấp (thí nghiệm 1) và năng suất sinh học thấp (thí nghiệm 2) nhưng vẫn đạt năng suất cao là do đạt tỷ lệ khối lượng chất khô bông/khóm (thí nghiệm 1) và chỉ số thu hoạch cao (thí nghiệm 2) Trong cả 2 thí nghiệm, năng suất tích lũy của các dòng/giống lúa cực ngắn ngày (trừ D3) đều tương đương hoặc cao hơn so với KD18. Giống DCG72 đạt hàm lượng đạm trong lá đòng ở giai đoạn trỗ cao nên ở thí nghiệm 1, cường độ quang hợp, khả năng vận chuyển hydrat cacbon không cấu trúc ở giai đoạn sau trỗ đạt cao. Do đó, tỷ lệ hạt chắc của giống DCG72, khối lượng 1.000 hạt ở cả 2 thí nghiệm, tỷ lệ chất khô bông/khóm (thí nghiệm 1), chỉ số thu hoạch (thí nghiệm 2) cao nên năng suất đạt cao nhất. Giống DCG72 là ưu tú nhất trong các dòng/giống thí nghiệm, có các đặc điểm nông sinh học tốt, năng suất thực thu trong vụ hè thu cao (đạt từ 52,9 – 53,6 tạ/ha năm 2014 và đạt 57,7 – 64,0 tạ/ha năm 2015), chất lượng khá (amylose từ 19,2 – 21%, chất lượng thử nếm tốt) và phù hợp với điều kiện sản xuất lúa của tỉnh Nghệ An. 4.2. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG ĐẠM VÀ KALI CỦA GIỐNG LÚA CỰC NGẮN NGÀY DCG72 4.2.1. Khả năng quang hợp và tích lũy chất khô của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 trên các mức đạm bón khác nhau (TN3) Kết quả Bảng 4.8 cho thấy, tăng lượng đạm bón từ không bón đạm (N0 – 0 g N/chậu) lên mức đạm bón thấp (N1 – 0,5 g N/chậu) làm tăng khối lượng chất khô ở 3 thời kỳ. Tuy nhiên, khi tiếp tục tăng lượng đạm bón cao (N2 – 1,5 g N/chậu) thì khối lượng chất khô của DCG72 giảm, trong khi chỉ tiêu này của KD18 vẫn tiếp tục tăng. Tỷ lệ chất khô bông/khóm của 2 giống tăng từ N0 lên N1, tiếp tục tăng lên N2 giống DCG72 giảm mạnh. Bảng 4.8. Ảnh hưởng của mức đạm bón đến khối lượng chất khô và tỷ lệ chất khô bông/khóm của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 Mức đạm/ Khối lượng chất khô (g/khóm) Tỷ lệ chất khô Giống Bông/khóm chậu Đẻ nhánh Trỗ Chín sáp DCG72 3,5b 21,1a 34,1a 0,58c N0 (0,0 g) a b KD18 3,3 22,0 34,2a 0,57b DCG72 4,5d 30,3d 41,5c 0,67f N1 (0,5 g) c c KD18 4,1 27,5 36,4b 0,64e e e DCG72 4,9 31,7 36,1b 0,53a N2 (1,5 g) d e KD18 4,5 32,0 45,8d 0,63d Ghi chú: Như Bảng 4.1 14
Bảng 4.9 cho thấy, ở giai đoạn đẻ nhánh và trỗ CĐQH của DCG72 tương đương hoặc cao hơn KD18 ở cả 3 mức đạm bón. Tuy nhiên, tại mức đạm bón cao (N2), CĐQH của DCG72 thấp hơn so với giống KD18. CĐQH của giống DCG72 ở mức đạm cao (N2) ở thời kỳ chín sáp thấp thể hiện khả năng cho năng suất thấp (Liu and Li, 2016; Hamaoka et al.,2012) Khi tăng từ đạm bón thấp (N1) lên mức đạm bón cao (N2) thì hàm lượng đạm và diệp lục trong lá (chỉ số SPAD) của DCG72 giảm mạnh từ giai đoạn trỗ đến chín sáp nên khả năng quang hợp và tích lũy chất khô của giống lúa cực ngắn ngày thấp hơn so với KD18 ở thời kỳ chín sáp. Điều này cho thấy giống DCG72 có khả năng chịu phân đạm kém. Bảng 4.9. Ảnh hưởng của mức đạm bón đến cường độ quang hợp, hàm lượng đạm trong lá và chỉ số SPAD của dòng lúa cực ngắn ngày DCG72 Cường độ quang hợp Hàm lượng đạm Mức đạm/ Chỉ số SPAD (µmol CO2/m2/s) trong lá (%) Giống chậu Đẻ Chín Đẻ Chín Đẻ Chín Trỗ Trỗ Trỗ nhánh sáp nhánh sáp nhánh sáp DCG72 25,6a 19,1a 10,0b 3,41a 3,00a 2,54a 35,3a 31,2a 27,5b N0 (0,0 g) KD18 25,6a 18,5a 9,2ab 3,43a 3,14a 2,53a 39,2b 31,7a 29,3b DCG72 29,3bc 25,7d 14,3d 3,81b 3,63c 2,75b 42,4d 35,9b 35,1d N1 (0,5 g) KD18 28,8b 21,2b 12,4c 3,81b 3,48bc 2,51a 41,4cd 36,9b 31,6c DCG72 30,2c 23,7c 8,5a 4,17c 3,34b 2,46a 42,7d 40,5d 22,9a N2 (1,5 g) KD18 26,9a 21,1b 12,5c 3,89b 3,56c 3,13c 39,8bc 38,5c 32,0c Ghi chú: Như Bảng 4.1 Kết quả Bảng 4.10 cho thấy, hàm lượng hydrat cacbon không cấu trúc (HCK) trong giai đoạn trỗ của 2 giống tương đương nhau ở mức đạm N0, tại mức đạm N1 và N2, HCK của DCG72 thấp hơn so với KD18. Ở thời kỳ chín hoàn toàn, HCK của DCG72 thấp hơn so với KD18 ở mức N0 và N1 nhưng cao hơn so với KD18 ở mức N2. Bảng 4.10. Ảnh hưởng của mức đạm bón đến hàm lượng hydrat cacbon không cấu trúc của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 Hàm lượng hydrat cacbon không Chênh lệch HCK giai đoạn Mức đạm/ Giống cấu trúc (mg/g chất khô) Trỗ - Chín hoàn toàn chậu Trỗ Chín sáp Chín hoàn toàn mg/g chất khô % DCG72 246,4b 121,1a 83,1b 163,3d 66,3 N0 (0,0 g) KD18 238,0b 159,0c 117,7c 120,3b 50,6 c b a e DCG72 257,5 134,9 68,7 188,8 73,3 N1 (0,5 g) KD18 283,2d 197,8e 116,5c 166,7d 58,9 DCG72 217,3a 163,8c 142,8d 74,5a 34,3 N2 (1,5 g) KD18 256,5c 189,0d 113,1c 143,5c 55,9 Ghi chú: Như Bảng 4.1; HCK là hàm lượng hydrat cacbon không cấu trúc 15
Mức chênh lệch HCK trong giai đoạn từ trỗ đến chín hoàn toàn của DCG72 cao hơn so với KD18 ở mức đạm bón đạm thấp N1. Tiếp tục tăng lên mức bón đạm lên N2, giá trị này ở giống DCG72 thấp hơn với KD18. Theo đó, ở mức đạm bón cao, giống DCG72 có khả năng vận chuyển sản phẩm quang hợp từ thân lá về hạt thấp (34,3%) nên năng suất cá thể thấp. Bảng 4.11 cho thấy, số bông/khóm của giống DCG72 tương đương với KD18 ở cả 3 mức đạm bón, khi tăng mức đạm bón hầu như không làm tăng chỉ tiêu này ở cả 2 giống. Số hạt/bông của giống DCG72 ở mức đạm N0 và N2 thấp hơn so với KD18 nhưng ở mức N1 cao hơn so với KD18. Tỷ lệ hạt chắc của DCG72 và KD18 tương đương nhau ở cả 3 mức đạm bón. P 1.000 hạt của DCG72 tăng khi tăng mức đạm từ N0 lên N1, nhưng tiếp tục tăng lên mức đạm bón cao (N2) thì chỉ tiêu này giảm. Tại cả 3 mức đạm P 1.000 hạt của DCG72 cao hơn so với KD18. Bảng 4.11. Ảnh hưởng của mức đạm bón đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cá thể của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 Mức đạm/ Số bông/ Số hạt/ Tỷ lệ hạt P 1.000 NSCT Giống chậu khóm bông chắc (%) hạt (g) (g/khóm) DCG72 12,8a 211,9a 77,9bc 19,13b 42,70b N0 (0,0 g) KD18 13,0a 228,7b 76,8bc 18,06a 43,87b DCG72 14,4ab 249,0c 84,2d 19,72c 52,51e N1 (0,5 g) KD18 14,6ab 236,5b 81,4cd 18,26a 47,33c DCG72 14,6ab 215,6a 67,0a 19,22b 40,70a N2 (1,5 g) KD18 15,4b 258,8d 72,4ab 18,27a 49,48d Ghi chú: Như Bảng 4.1; NSCT là năng suất cá thể; P là khối lượng Năng suất cá thể của DCG72 tương đương với KD18 ở mức không bón đạm (N0 - 0 g N/chậu) cao hơn so với KD18 ở mức đạm bón thấp (N1- 0,5 g N/chậu) nhưng thấp hơn giống KD18 ở mức đạm bón cao (N2:1,5 g N/chậu) là do tỷ lệ hạt chắc thấp. Vì vậy, mức đạm bón thấp (N1- 0,5 g N/chậu) là phù hợp cho giống lúa cực ngắn ngày DCG72. 4.2.2. Ảnh hưởng của liều lượng kali đến khả năng quang hợp và vận chuyển hydrat cacbon không cấu trúc đối với giống lúa cực ngắn ngày DCG72 (TN4) Tại giai đoạn đẻ nhánh và trỗ cả 2 giống đều tăng diện tích lá và hàm lượng kali trong thân khi tăng mức kali bón (Bảng 4.12). Trong thời kỳ chín sáp tăng mức bón từ K1 lên K2 hầu như không làm tăng 2 chỉ tiêu này, DCG72 cao hơn so với KD18 ở mức K1 nhưng thấp hơn so với KD18 ở mức K2. 16
Bảng 4.12. Diện tích lá và hàm lượng kali trong thân của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 ở các liều lượng kali khác nhau Mức Diện tích lá (cm2/khóm) Hàm lượng Kali trong thân (%) Giống kali/chậu Đẻ nhánh Trỗ Chín sáp Đẻ nhánh Trỗ Chín sáp DCG72 410,8a 690,5a 647,3a 2,76a 2,00a 2,26b K0 (0,0 g) a b b b a KD18 426,4 778,0 685,0 3,00 1,88 2,07a b b d c b DCG72 498,6 807,4 778,0 3,19 2,32 2,91d K1 (0,5 g) c c c c b KD18 528,4 909,6 743,6 3,20 2,26 2,70c DCG72 525,9bc 895,7c 696,6b 3,34cd 2,64c 2,93d K2 (1,0 g) d d cd d c KD18 564,0 1.012,4 752,4 3,40 2,57 3,08e Ghi chú: Như Bảng 4.1 Kết quả Bảng 4.13 cho thấy, CĐQH của 2 giống ở giai đoạn chín sáp tăng từ mức K0 lên K1, tiếp tục tăng lên mức K2 giống DCG72 giảm do diện tích lá và hàm lượng diệp lục trong lá thấp, trong khi giống KD18 không giảm. Điều này cho thấy, DCG72 phản ứng nhạy cảm với mất cân đối dinh dưỡng. Bảng 4.13. Một số chỉ tiêu liên quan đến quang hợp của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 ở các liều lượng kali khác nhau Chỉ số SPAD CĐQH (µmol CO2/m2/s) HCK (mg/g) Mức Giống Đẻ Chín Đẻ Chín Chín Chênh kali/chậu Trỗ Trỗ Trỗ nhánh sáp nhánh sáp hoàn toàn lệch DCG72 44,5ab 34,1b 28,5b 31,4a 23,9b 10,7b 314,0b 211,5c 102,5b K0 (0,0 g) KD18 42,7a 31,5a 26,4a 32,7ab 21,2a 9,8a 279,2a 202,9c 76,3a DCG72 47,9c 39,5c 34,4d 34,1 c 26,6 c e c 15,5 368,1 120,6 a 247,5e K1 (0,5 g) KD18 45,3ab 35,2b 28,6b 33,9 bc 22,3 ab d c 14,1 354,3 184,0 b 170,4d DCG72 48,7c 37,8c 31,5c 37,8 e 26,8 c c c 12,0 361,4 199,5 c 161,9cd K2 (1,0 g) KD18 46,4bc 38,2c 32,4c 36,2 d 26,5 c d c 14,4 362,2 209,9 c 152,5c Ghi chú: Như Bảng 4.1; CĐQH là cường độ quang hợp; HCK là hàm lượng hydrat cacbon không cấu trúc Mức chênh lệch HCK thể hiện khả năng vận chuyển sản phẩm quang hợp. Chỉ tiêu này của 2 giống tại mức K1 cao hơn so với K2 và K0, ở mức bón K1 giống DCG72 đạt cao hơn so với KD18 nên ở mức kali bón thấp, DCG72 có khả năng vận chuyển sản phẩm quang hợp tốt hơn so với KD18. Kết quả Bảng 4.14 cho thấy, số bông/khóm của cả 2 giống chỉ tăng từ mức K0 lên K1. Trong cùng 1 mức kali thì chỉ tiêu này của 2 giống tương đương nhau. Giống DCG72 có số hạt/bông tương đương với KD18 ở mức K0 và K2 nhưng cao hơn so với KD18 ở mức K1. Tỷ lệ hạt chắc tăng từ mức bón K0 lên K1 ở cả 2 giống, tiếp tục tăng mức bón lên K2 không làm tăng tỷ lệ hạt chắc ở KD18 nhưng làm giảm ở giống DCG72. Tỷ lệ hạt chắc của giống DCG72 tương đương với KD18 ở mức K0, cao hơn so với 17
KD18. Khối lượng 1.000 hạt của 2 giống tăng từ mức bón từ K0 lên K1. Tại cả 3 mức kali giống DCG72 đều đạt chỉ tiêu này cao hơn KD18. Bảng 4.14. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cá thể của giống lúa cực ngắn ngày DCG72 ở các liều lượng kali khác nhau Mức Số bông/ Số hạt/ Tỷ lệ hạt Khối lượng NSCT Giống kali/chậu khóm bông chắc (%) 1000 hạt (g) (g/khóm) DCG72 10,6a 198,1a 76,1a 22,7b 38,2a K0 (0,0 g) KD18 11,0ab 197,7a 75,4a 19,9a 37,3a DCG72 11,6bc 234,1d 85,0d 25,0d 46,9d K1 (0,5 g) KD18 12,2c 220,1bc 81,3bc 22,1b 43,6bc DCG72 11,4abc 211,5b 79,3b 24,1c 41,7b K2 (1,0 g) KD18 12,2c 226,7cd 83,9cd 22,4b 44,6c Ghi chú: Như Bảng 4.1; NSCT là năng suất cá thể NSCT ở cả 2 giống tăng từ mức K0 lên K1, tiếp tục tăng lên mức K2 làm giảm chỉ tiêu này ở DCG72 và không làm tăng ở KD18. Giống DCG72 có NSCT tương đương với giống KD18 ở mức không bón kali (K0- 0,0 g/chậu 5 lít), cao hơn so với KD18 ở mức kali bón thấp (K1- 0,5 g/chậu 5 lít) là do số hạt/bông, tỷ lệ hạt chắc và khối lượng 1.000 hạt cao. Tại mức kali bón cao, (K2- 1,0 g/chậu 5 lít) giống DCG72 có khả năng quang hợp sau trỗ và vận chuyển hydrat cacbon không cấu trúc thấp nên có số hạt/bông và tỷ lệ hạt chắc thấp, do đó năng suất cá thể thấp hơn so với KD18. Vì vậy, ở điều kiện vụ mùa thì mức kali bón thấp là phù hợp cho giống lúa cực ngắn ngày DCG72. Một số nhận xét rút ra từ nội dung nghiên cứu 4.2 (TN3 và TN4) Trong điều kiện không bón đạm (0,0 g N/chậu 5 lít ở thí nghiệm 3) hoặc không bón kali (0,0 g K2O/chậu 5 lít tại thí nghiệm 4) giống DCG72 khác KD18 ở một số chỉ tiêu phụ thuộc nhiều vào đặc tính của giống như thời gian sinh trưởng, khối lượng 1.000 hạt. Tuy nhiên, các chỉ tiêu chịu ảnh hưởng bởi mức đạm bón và kali bón như: cường độ quang hợp, vận chuyển hydrat cacbon, tỷ lệ hạt chắc, năng suất cá thể,... của 2 giống hầu hết là tương đương nhau. Ở mức đạm bón và kali bón thấp (0,5 g N/chậu và 0,5 g K2O/chậu 5 lít), giống DCG72 có khả năng duy trì diện tích lá, hàm lượng diệp lục (cả 2 thí nghiệm), hàm lượng đạm trong lá (thí nghiệm 3) cao nên cường độ quang hợp và khả năng vận chuyển hydrat cacbon ở thời kỳ sau trỗ cao hơn so với giống KD18. Điều này dẫn đến tỷ lệ hạt chắc, số hạt trên bông và khối lượng 1.000 hạt của DCG72 cao hơn so với KD18 nên năng suất cá thể của DCG72 đạt cao hơn so với KD18 ở mức bón đạm và kali thấp. Do vậy, giống DCG72 phù hợp với mức đạm bón và kali bón thấp. 18