Luận án Tuyển chọn và nghiên cứu kỹ thuật canh tác giống lúa nếp địa phương chất lượng cao phù hợp với điều kiện vùng núi tây bắc Việt Nam
Lúa nếp là một loại lúa trồng rất quan trọng ở Châu Á, đột biến trong
intron 1 gen Waxy làm thay đổi tinh bột trong nội nhũ dẫn đến cơm dính và dẻo.
Lúa nếp không những là cây lương thực quan trọng mà nó còn gắn liền với tập
quán và văn hóa ở các nước vùng Đông Nam Á (Kenneth and Michael, 2002).
Vùng Nam và Đông Nam châu Á được coi là trung tâm phát sinh và nguồn gốc
của lúa nếp trồng, nếp cẩm đặc sản. Các giống nếp này thuộc hai loài phụ indica
và japonica. Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào là quốc gia sản xuất và tiêu thụ
lúa nếp lớn nhất trong vùng. Ở Việt Nam, vùng núi Tây Bắc có diện tích trồng và
tiêu thụ lúa nếp lớn nhất cả nước (Bounphanousay, 2007).
Lúa nếp đã có giá trị về kinh tế và văn hóa đối với Việt Nam và một số
nước khu vực châu Á như Trung Quốc, Lào, Indonesia, Ấn Độ, Thái Lan, Gạo
nếp có hương thơm, mềm được nhiều dân tộc thiểu số sử dụng làm lương thực
chính. Hơn nữa, lúa nếp được chọn làm nguyên liệu để chế biến thành lễ vật dâng
cúng thần linh và tổ tiên của hầu hết các dân tộc ở Việt Nam trong ngày lễ, tết. Ở
nước ta, lúa nếp được trồng chủ yếu ở miền núi, nơi dân tộc Mường, Thái,
H’mông sinh sống để phục vụ trong gia đình và trao đổi hàng hóa mang tính
chất vùng miền, nhỏ lẻ. Gạo nếp dùng chế biến các loại sản phẩm mang tính chất
lễ vật như: bánh chưng, bánh dầy, bánh tét, bánh rán, bánh khảo, các loại xôi,
cốm rượu. Vì vậy, các giống lúa nếp hiện nay càng được quan tâm phát triển và
trở thành sản phẩm hàng hóa mang lại giá trị cao cho người nông dân (Nguyễn
Văn Luật và cs., 2001).
Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Tuyển chọn và nghiên cứu kỹ thuật canh tác giống lúa nếp địa phương chất lượng cao phù hợp với điều kiện vùng núi tây bắc Việt Nam
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ĐOÀN THANH QUỲNH TUYỂN CHỌN VÀ NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT CANH TÁC GIỐNG LÚA NẾP ĐỊA PHƯƠNG CHẤT LƯỢNG CAO PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN VÙNG NÚI TÂY BẮC VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2017 HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ĐOÀN THANH QUỲNH TUYỂN CHỌN VÀ NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT CANH TÁC GIỐNG LÚA NẾP ĐỊA PHƯƠNG CHẤT LƯỢNG CAO PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN VÙNG NÚI TÂY BẮC VIỆT NAM Chuyên ngành : Khoa học cây trồng Mã số : 9.62.01.10 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Trần Văn Quang PGS.TS. Vũ Thị Thu Hiền HÀ NỘI - 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả luận án Đoàn Thanh Quỳnh ii LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Nhân dịp hoàn thành luận án, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc PGS.TS. Trần Văn Quang và PGS.TS. Vũ Thị Thu Hiền đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Di truyền và chọn giống cây trồng, Khoa Nông học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng – Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Ban Giám hiệu, cán bộ, giảng viên và sinh viên Trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật Điện Biên, Trường Cao đẳng Nghề Điện Biên đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận án./. Hà Nội, ngày ... tháng ... năm 2017 Nghiên cứu sinh Đoàn Thanh Quỳnh iii MỤC LỤC Lời cam đoan ..................................................................................................................... i Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii Mục lục ............................................................................................................................ iii Danh mục chữ viết tắt ...................................................................................................... vi Danh mục bảng ............................................................................................................... vii Danh mục hình .................................................................................................................. x Danh mục sơ đồ và đồ thị ................................................................................................. x Trích yếu luận án ............................................................................................................. xi Thesis abstract ................................................................................................................ xiii Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................................ 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................. 3 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................ 3 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................................... 3 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................................. 3 1.4. Những đóng góp mới của luận án ......................................................................... 4 1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .............................................................. 4 1.5.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài .................................................................................. 4 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài .................................................................................. 4 Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................. 5 2.1. Vai trò, giá trị của cây lúa nếp .............................................................................. 5 2.1.1. Vai trò, giá trị của cây lúa nếp trên thế giới .......................................................... 5 2.1.2. Vai trò, giá trị của cây lúa nếp ở Việt Nam .......................................................... 7 2.2. Nguồn gốc và đa dạng di truyền ở cây lúa ............................................................ 8 2.2.1. Nguồn gốc cây lúa ................................................................................................ 8 2.2.2. Đa dạng di truyền nguồn gen cây lúa và lúa nếp ................................................ 10 2.3. Một số nghiên cứu chọn tạo giống lúa nếp ở Việt Nam ..................................... 20 2.4. Những nghiên cứu về kỹ thuật canh tác lúa ........................................................ 24 2.4.1. Những nghiên cứu về kỹ thuật canh tác lúa trên thế giới ................................... 24 2.4.2. Những nghiên cứu về kỹ thuật canh tác cây lúa và lúa nếp ở Việt Nam ............ 31 iv 2.5. Điều kiện tự nhiên và hiện trạng sản xuất lúa của tỉnh Điện Biên...................... 40 2.5.1. Điều kiện tự nhiên của tỉnh Điện Biên................................................................ 40 2.5.2. Hiện trạng sản xuất lúa của tỉnh Điện Biên ........................................................ 41 Phần 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu ............................................................ 44 3.1. Vật liệu, thời gian và địa điểm nghiên cứu ......................................................... 44 3.1.1. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................................. 44 3.1.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ...................................................................... 44 3.2. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................... 44 3.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 46 3.3.1. Nội dung 1: Đánh giá thực trạng sản xuất lúa của tỉnh Điện Biên ..................... 46 3.3.2. Nội dung 2: Đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen lúa nếp thu thập dựa trên kiểu hình và chỉ thị phân tử. ........................................................................ 46 3.3.3. Nội dung 3: Tuyển chọn giống lúa nếp địa phương ngắn ngày, năng suất cao, chất lượng tốt, nhiễm nhẹ sâu bệnh. ............................................................ 49 3.3.4. Nội dung 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số kỹ thuật canh tác đến sinh trưởng và năng suất của giống lúa nếp địa phương mới tuyển chọn .................. 50 3.3.5. Nội dung 5: Xây dựng mô hình trình diễn kỹ thuật cho giống lúa nếp địa phương mới tuyển chọn tại tỉnh Điện Biên ......................................................... 55 3.4. Phương pháp phân tích số liệu ............................................................................ 55 Phần 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận ................................................................... 57 4.1. Đánh giá hiện trạng sản xuất lúa của tỉnh Điện Biên .......................................... 57 4.1.1. Hiện trạng sử dụng đất ........................................................................................ 57 4.1.2. Hiện trạng cơ cấu diện tích, năng suất và giống trong sản xuất lúa ................... 59 4.1.3. Hiện trạng canh tác lúa ....................................................................................... 62 4.2. Kết quả đánh giá nguồn gen lúa nếp ................................................................... 64 4.2.1. Đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen lúa nếp dựa trên kiểu hình .................... 64 4.2.2. Ðánh giá đa dạng di truyền nguồn gen lúa nếp bằng chỉ thị phân tử .................. 75 4.3. tuyển chọn giống lúa nếp địa phương ngắn ngày, năng suất cao, chất lượng tốt, nhiễm nhẹ sâu bệnh ............................................................................ 79 4.3.1. Kết quả tuyển chọn các mẫu giống lúa nếp có triển vọng .................................. 79 4.3.2. Kết quả đánh giá các mẫu giống lúa nếp có triển vọng ...................................... 81 4.4. Nghiên cứu kỹ thuật canh tác cho giống lúa nếp cẩm mới ĐH6 ........................ 93 v 4.4.1. Ảnh hưởng của thời vụ và mật độ gieo thẳng đến giống lúa nếp cẩm ĐH6 trong vụ Xuân và Mùa năm 2014 ....................................................................... 93 4.4.2. Ảnh hưởng của mức bón phân Đạm, Lân và Kali đến năng suất giống lúa nếp cẩm ĐH6 trong vụ Xuân và Mùa năm 2014 ................................................ 97 4.4.3. Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh đến sinh trưởng, năng suất và chất lượng giống lúa nếp cẩm ĐH6 trong vụ Xuân và Mùa năm 2015 .................... 105 4.5. Kết quả trình diễn giống nếp cẩm mới ĐH6 ..................................................... 111 4.5.1. Kết quả trình diễn giống nếp cẩm mới ĐH6 ..................................................... 111 4.5.2. Đánh giá hiệu quả kinh tế của giống lúa nếp cẩm ĐH6 ................................... 114 Phần 5. Kết luận và đề nghị ....................................................................................... 117 5.1. Kết luận ............................................................................................................. 117 5.2. Đề nghị .............................................................................................................. 118 Danh mục các công trình công bố có liên quan đến luận án ........................................ 119 Tài liệu tham khảo ........................................................................................................ 120 Phụ lục .......................................................................................................................... 133 vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt ADN Axit dezoxyribo nucleic CV% Hệ số biến động (Coefficient of variation) CGR Tốc độ tích luỹ chất khô (Crop growth rate) D/R Dài/rộng đ/c Đối chứng FAO Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (Food and Agriculture Organization of the United Nations) IRRI Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (International Rice Research Institute) IPGRI Viện Tài nguyên di truyền thực vật Quốc tế (International Plant Genetic Resources Institute) KL Khối lượng LAI Chỉ số diện tích lá (Leaf area index) LSD0,05 Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa với mức ý nghĩa 0,05 (Least Significant Difference) MĐ Mật độ NST Nhiễm sắc thể NC&PTCT Nghiên cứu và Phát triển cây trồng PCR Phản ứng chuỗi trùng hợp (Polymerase Chain Reaction) PIC Hàm lượng thông tin đa hình (Polymorphic Information Content) QTL Locus tính trạng số lượng (Quantitative trait loci) RAPD Ða hình các đoạn AND khuếch đại ngẫu nhiên (Randomly Amplified Polymorphic DNAs) SSR Những trình tự lặp lại đơn giản (Simple Sequence Repeats) STS Vị trí được đánh dấu bởi trình tự (Sequence Tagged Site) SPAD Chỉ số ước tính hàm lượng diệp lục trong lá (Soil and Plant Analyzer Development) TB Trung bình TV Thời vụ TGST Thời gian sinh trưởng TTTNTV Trung tâm tài nguyên thực vật vii DANH MỤC BẢNG TT Tên bảng Trang 2.1. Số NST, genome và phân bố địa lý của các loài trong chi Oryza .................... 11 3.1. Phân nhóm hàm lượng anthocyanin ................................................................. 55 4.1. Hiện trạng sử dụng đất tỉnh Điện Biên năm 2015 ............................................ 57 4.2. Diện tích, sản lượng cây lương thực lấy hạt của tỉnh Điện Biên (giai đoạn 2013-2015) ............................................................................................... 58 4.3. Diện tích lúa của các địa phương thuộc tỉnh Điện Biên năm 2015 .................. 59 4.4. Diện tích, năng suất lúa cả năm của tỉnh Điện Biên (2013-2015) .................... 60 4.5. Cơ cấu diện tích gieo trồng lúa của tỉnh Điện Biên (2013-2015) ..................... 61 4.6. Hiện trạng cơ cấu sản xuất giống lúa nếp tại Điện Biên năm 2015 .................. 62 4.7. Cơ cấu mùa vụ ở tỉnh Điện Biên ...................................................................... 63 4.8. Mật độ cấy, gieo thẳng và mức phân bón cho lúa ở tỉnh Điện Biên................. 64 4.9. Kết quả phân loại mẫu giống lúa cảm ôn, cảm quang trong vụ Xuân 2013 tại Điện Biên ............................................................................................ 65 4.10. Kết quả phân loại nhóm lúa nếp/lúa tẻ và loài phụ của các mẫu giống lúa thu thập trong vụ Xuân 2013 tại Điện Biên ................................................ 66 4.11. Phân nhóm các mẫu giống lúa nếp theo thời gian sinh trưởng ......................... 67 4.12. Một số đặc điểm hình thái và nông sinh học của các mẫu giống lúa nếp trong vụ Xuân 2013 tại Điện Biên .................................................................... 68 4.13. Phân nhóm chiều cao cây và số nhánh hữu hiệu của các mẫu giống lúa nếp trong vụ Xuân 2013 tại Điện Biên ............................................................. 71 4.14. Phân nhóm các mẫu giống lúa nếp theo khối lượng 1000 hạt trong vụ Xuân 2013 tại Điện Biên .................................................................................. 71 4.15. Phân nhóm một số tính trạng hình dạng hạt của các mẫu giống lúa nếp trong vụ Xuân 2013 tại Điện Biên ....................................................... 72 4.16. Một số đặc điểm hình dạng hạt gạo của các mẫu giống lúa nếp ...................... 73 4.17. Số alen và hệ số PIC của 38 cặp mồi SSR ........................................................ 75 4.18. Kết quả chọn các mẫu giống lúa nếp bằng chỉ số chọn lọc .............................. 79 viii 4.19. Một số đặc điểm tính trạng ... bằng NaOH 0,01N, quá trình kết thúc khi dung dịch chuyển từ màu vàng đỏ sang màu vàng nhạt. - Cách tính nitơ tổng số: Trong đó: A: số ml H2SO4 cho vào bình hứng B: số ml NaOH 0,01N chuẩn độ lượng H2SO4 dư a: số gam nguyên liệu đem thí nghiệm b: tổng số ml dung dịch mẫu d: số ml dung dịch mẫu cho vào máy cất - Công thức tính hàm lượng prôtêin thô: % Protein = % Nts x 6,5 (hệ số quy đổi đối với lúa) 3. Phương pháp xác định độ bền thể gel Xác định theo phương pháp của Tang và cộng sự, 1991. Các mẫu để cùng phòng 2 ngày cho độ ẩm bằng nhau, nghiền mẫu và rây thành bột mịn 100 mesh. Cách tiến hành: 168 - Cân mỗi mẫu 100mg cho vào ống nghiệm (mỗi mẫu lặp lại 3 lần). Cho vào ống nghiệm 0,1ml Ethanol 95% có chứa 0,025% Thymol blue. Thêm 1ml KOH 0,2N. Lắc trên máy Vortex genie ở tốc độ 6 để trộn, bịt ống nghiệm bằng giấy nhôm. - Đun các ống nghiệm trong nồi chưng cách thủy đang sôi trong 8 phút rồi lấyra để yên 5 phút, sau đó làm lạnh trong nước đá 20 phút. - Đặt các ống nghiệm nằm ngang trên giấy kẻ ô, để gel chảy từ từ. Sau 1 giờ đọc kết quả: đo chiều dài gel từ đáy ống nghiệm đến mí gel. Phân loại gel theo “Hệ thống tiêu chuẩn đánh giá nguồn gen cây lúa”, IRRI (1996). Độ dài thể gel Độ bền thể gel > 80 mm Rất mềm 61 – 80 mm Mềm 41 – 60 mm Trung bình 36 – 40 mm Hơi cứng < 35mm Cứng 4. Phương pháp xác định nhiệt độ hóa hồ Phương pháp đánh giá nhiệt độ hóa hồ (Little, 1958): lấy 6 hạt gạo đã được xát trắng, không có vết nứt và sắp vào đĩa petri. Cho vào mỗi đĩa 10ml dung dịch KOH 1.7%, đậy nắp và để trong 23 giờ ở nhiệt độ 30oC. Nhiệt độ hóa hồ được xác định bằng tính trung bình mức độ lan rộng và độ trong suốt của các hạt gạo sau khi xử lý theo bảng sau: Điểm Độ lan rộng Độ phân huỷ trong kiềm Nhiệt độ hóa hồ 1 Hạt gạo còn nguyên Cao Thấp 2 Hạt gạo phồng lên Cao Thấp 3 Hạt gạo phồng lên, viền còn nguyên hay rõ nét Cao đến trung bình Thấp đến trung bình 4 Hạt gạo phồng lên, viền còn nguyên và nở rộng Trung bình Trung bình 5 Hạt rã ra, và nở rộng Trung bình Trung bình 6 Hạt tan ra, viền mất hoàn toàn Thấp Cao 7 Hạt tan ra hoàn toàn và quyện vào nhau Thấp Cao Trong đó, nhiệt độ hóa hồ tương ứng: Thấp: 75oC 5. Phương pháp đánh giá độ bền gel Theo phương pháp của Cagampang, 1973: Lấy 100g bột gạo cho vào ống nghiệm, cho vào 0,2ml Ethanol 95% có chứa 0,025% Thymol blue, 2ml KOH 0,2N và lắc đều. 169 Đậy ống nghiệm và đem chưng cách thuỷ 100oC trong 8 phút rồi lấy ra, để yên 5 phút, làm lạnh bằng nước đá trong 20 phút. Để ống nghiệm nằm ngang cho gel chảy ra từ từ và đo chiều dài gel sau 1 giờ. Phân cấp độ bền thể gel theo thang điểm của IRRI (2002). Chiều dài gel (cm) Thang điểm Loại độ bền gel 81-100 1 Rất mềm 61-80 3 Mềm 41-60 5 Trung bình 35-40 7 Cứng <35 9 Rất cứng 6. Phương pháp xác định hàm lượng anthocyanin Theo phương pháp pH vi sai (Wrolstad et al., 1993), đo bằng máy quang phổ UV 2550. + Sơ đồ nghiên cứu: + Phương pháp xác định độ ẩm của nguyên liệu: Cho lượng mẫu (từ 1 - 3 g) vào máy xác định độ ẩm tự động, ở nhiệt độ 850C, đặt chế độ thời gian tự động, cho đến khi máy báo hiệu độ ẩm đã tách hết, đọc kết quả độ ẩm của mẫu. + Phương pháp chiết tách anthocyanin: Nguyên liệu đã được chuẩn bị và xử lý như sơ đồ trên, ngâm trong 50 ml dung môi, thời gian 60 phút, sau đó đem lọc chân không thu phần lỏng, ly tâm tốc độ 5000 vòng/phút, trong 10 phút, tách lấy dịch trong, đem phân tích. + Phương pháp pH vi sai: Nguyên liệu khô Xay nhỏ, cân 1g Ngâm trong dung môi (ethanol/nước) = 1:1 có 1% HCl) Lọc chân không lấy phần lỏng Ly tâm lấy dịch trong dùng làm mẫu phân tích (quét phổ hấp thụ, đo mật độ quang) Nguyên liệu tươi Rửa sạch bằng nước Làm khô bằng tủ hút chân không 170 Dựa trên nguyên tắc: chất màu anthocyanin thay đổi theo pH. Tại pH =1 các anthocyanin tồn tại ở dạng oxinium hoặc flavium có độ hấp thu cực đại. Còn ở pH= 4,5, thì chúng lại ở dạng carbinol không màu. Dựa trên công thức của định luật Lambert - Beer: . .o I Ig l C I (1) Trong đó 0 I Ig I : Đặc trưng cho mức ánh sáng yếu dần khi đi qua dung dịch hay còn gọi là mật độ quang, ký hiệu là A. I: cường độ ánh sáng sau khi đi qua dung dịch; Io: Cường độ ánh sáng chiếu vào dung dịch; C: Nồng độ chất nghiên cứu, mol/l; l: chiều dài của lớp dung dịch mà ánh sáng đi qua; ε: Hệ số hấp thu phân tử, mol-1cm-1 + Xác định anthocyanin theo công thức: . . . ( ) . A M K V a g l (2) Trong đó: A = (Amax.pH=1 – A700nm.pH=1) - (Amax.pH= 4,5 – A700nm.pH= 4,5) Với Amax, A700nm: Độ hấp thụ tại bước sóng cực đại và 700nm, ở pH = 1 và pH=4,5; a: Lượng anthocyanin (g); M: Khối lượng phân tử của anthocyanin (g/mol) l: Chiều dày cuvet (cm); K: Độ pha loãng; V: Thể tích dịch chiết (l); ε: 26900. Từ đó tính được hàm lượng anthocyanin theo phần trăm: % anthocyanin toàn phần = 2 100% (100 w).10 a m Trong đó: a: lượng anthocyanin tính theo công thức (2) (g); m: khối lượng nguyên liệu ban đầu (g); w: độ ẩm nguyên liệu (%). Trong thí nghiệm này chúng tôi phân nhóm theo hàm lượng anthocyanin cho các mẫu giống như sau: Phân nhóm mẫu giống Hàm lượng anthocyanin Không có anthocyanin 0% Thấp 0,01 - 0,1% Trung bình 0,11 - 0,2% Cao 0,21 - 0,3% Rất cao >0,3% 171 PHỤ LỤC 8 CƠ SỞ KHOA HỌC BÓN PHÂN CÂN ĐỐI CHO LÚA Bảng 1. Hướng dẫn đánh giá nhu cầu lượng phân đạm cho lúa dựa trên năng suất hiệu quả sử dụng Năng suất cần đạt (tấn/ha) Hiệu quả sử dụng phân đạm (Số kg thóc tăng/kg đạm) 15 18 20 25 Lượng phân đạm bón (kg N/ha) 1 65 55 50 40 2 130 110 100 80 3 195 165 150 120 4 220 200 160 5 250 200 Nguồn: Buresh, R. (2007) Bảng 2. Hướng dẫn sử dụng phân bón kali theo mục tiêu năng suất và giới hạn năng suất trong ô khuyết dinh dưỡng kali Lượng rơm rạ để lại ruộng Năng suất giới hạn trong ô khuyết lân (tấn/ha) Năng suất mục tiêu (tấn/ha) 4 5 6 7 8 Lượng phân lân bón (kg N/ha) Thấp (<1 tấn/ha) 3 45 75 105 4 30 60 90 120 5 0 45 75 105 135 6 0 0 60 90 120 7 0 0 0 75 105 8 0 0 0 0 90 Trung bình (2-3 tấn/ha) 3 30 60 90 4 0 35 65 95 5 0 20 50 80 110 6 0 0 35 65 95 7 0 0 0 50 80 8 0 0 0 0 65 Cao (4-5 tấn/ha) 3 30 60 90 4 0 30 60 90 5 0 0 30 60 90 6 0 0 10 35 70 7 0 0 0 25 55 8 0 0 0 0 40 Nguồn: Witt et al (2002) 172 Bảng 3. Hướng dẫn sử dụng phân bón lân theo mục tiêu năng suất và giới hạn năng suất trong ô khuyết dinh dưỡng lân Năng suất giới hạn trong ô khuyết lân (tấn/ha) Năng suất mục tiêu (tấn/ha) 4 5 6 7 8 Lượng phân lân bón (kg P205/ha) 3 20 40 60 4 15 25 40 60 5 0 20 30 40 60 6 0 0 25 35 45 7 0 0 0 30 40 8 0 0 0 0 35 Nguồn: Witt et al (2002) Phương pháp xác định lượng phân cần bón cho lúa của Hach and Tan (2007) gồm các bước: (1) Xác định năng suất mục tiêu, năng suất mục tiêu bao giờ cũng cao hơn so với năng suất thực tế đạt được thường cao hơn 0,5 tấn/ha, nhưng không được cao quá 15%. Cụ thể như năng suất thực tế đạt được ở lô bón đầy đủ N, P, K đạt 6 tấn/ha thì năng suất mục tiêu cần đặt ra là 6,5 tấn/ha. (2) Xác định nhu cầu dinh dưỡng cung cấp từ đất. Để tạo ra 1 tấn lúa cây phải hấp thu được 15kg N + 6kg P2O5 + 18kg K2O. Dựa vào các thông số trên ta có thể tính được lượng N, P2O5 và K2O mà đất cung cấp được. Cụ thể nếu năng suất lô (-N) đạt 4 tấn lúa/ha thì lượng N đất cung cấp là 4 tấn lúa/ha x 15 kgN/tấn lúa = 60 kgN/ha, như vậy đất cung cấp được 60 kgN/ha. Tương tự, nếu năng suất lô (-P) đạt 5 tấn lúa/ha thì lượng lân do đất cung cấp là: 5x6 =30 kg P2O5/ha; nếu năng suất lô (-K) đạt 5,5 tấn/ha thì kali do đất cung cấp sẽ là 5,5x18 = 99 kg K2O/ha. (3) Xác định nhu cầu dinh dưỡng để đạt được năng suất mục tiêu. Cụ thể để đạt được năng suất mục tiêu là 7 tấn/ha thì lượng dinh dưỡng cần bón vào là 105 kg N, 42 kg P2O5 và 126 kg K2O/ha. (4) Tính toán lượng phân cần thiết phải bón bổ sung để đạt năng suất mục tiêu theo công thức: Trong đó: FR: lượng phân cần bón Nu: dinh dưỡng cần để đạt năng suất mục tiêu Nss: dinh dưỡng cung cấp từ đất Nso: dinh dưỡng cung cấp từ các nguồn khác (nước tưới, nước mưa, vi sinh vật) RE: hiệu quả thu hồi phân bón (Hiệu quả thu hồi của phân đạm trong vụ ĐX khoảng 45 – 50%, lân khoảng 20 – 25% và kali khoảng 50 – 60%. Hiệu quả thu hồi của phân đạm trong vụ HT khoảng 40 – 45%, lân khoảng 20 – 30% và kali khoảng 40 – 50%). 173 PHỤ LỤC 9 MỘT SỐ CHỈ TIÊU NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG CÁC MẪU GIỐNG LÚA NẾP ĐỊA PHƯƠNG (Sử dụng để chạy chỉ số chọn lọc) TT Kí hiệu Số bông /m2 Sốhạt /bông Sốhạt chắc /bông KL 1000 hạt (gam) NS thực thu (tạ/ha) Chiều dài hạt (mm) Tỷ lệ gạo xát Độ thuần đồng ruộng 1 N1 123 113,6 106,4 29,6 31,4 7,5 55,23 3 2 N2 196 101,6 98,2 30,3 48,5 7,2 56,40 3 3 N3 227 88,9 84,0 35 60,8 7,4 58,75 1 4 N4 221 167,8 151,0 29,3 76,7 7,1 60,25 1 5 N6 157 165,5 151,4 24,6 47,4 7,5 56,88 3 6 N7 151 97,6 90,9 26,5 30,9 7,3 54,34 3 7 N9 199 98,3 91,4 26,2 39,1 7,3 52,79 3 8 N10 172 122 111,8 30,2 50,9 7,3 62,80 1 9 N11 130 85,6 77,2 24,5 18,0 8,0 50,62 3 10 N12 196 113,4 101,7 32,7 56,4 7,2 59,95 1 11 N13 188 113,6 103,1 33,0 58,0 7,3 62,25 1 12 N14 193 131,3 121,7 32,5 68,2 7,2 58,85 1 13 N16 119 118,5 110,4 35,2 40,5 7,9 53,55 3 14 N18 129 116,6 106,6 39,2 45,2 6,6 53,86 3 15 N19 210 178,9 149,2 37,5 79,3 7,1 58,50 5 16 N20 151 220,2 176,6 34,5 67,6 7,3 56,14 5 17 N29 157 216,7 190,5 33,7 75,8 7,7 57,36 5 18 N35 258 167,3 156,9 24,6 72,0 8,2 60,50 1 19 N36 151 145,7 137,8 32,9 58,5 7,2 54,67 5 174 20 N38 147 99,8 93,6 35,7 42,4 8,0 50,20 3 21 N39 167 166,5 149,4 27,8 60,2 7,8 63,52 1 22 N41 165 107,8 99,5 33,6 44,7 8,1 48,98 3 23 N43 150 134,5 125,6 38,4 66,9 8,4 58,65 1 24 N44 185 102 93,6 27,2 40,0 6,9 55,32 3 25 N45 112 123 109,3 34,3 31,3 7,5 53,69 3 26 N48 129 119,8 110,2 36,4 44,4 8,2 55,85 3 27 N49 196 108,9 103,0 29,7 49,0 6,9 52,18 3 28 N50 199 154 136,9 34,3 70,6 7,7 56,79 3 29 N51 164 112,3 96,1 28,7 34,8 7,7 49,94 3 30 N52 147 102,5 92,7 25,3 29,1 8,2 49,25 3 31 N53 130 165,7 156,6 33,4 59,3 6,2 52,66 5 32 N54 115 116,7 106,4 35,6 35,6 6,7 51,19 5 33 N56 119 166,7 155,7 24,9 38,2 7,7 48,50 5 34 N57 210 108,6 105,6 30,3 60,0 7,1 53,21 5 35 N58 185 123,5 113,5 32,3 58,5 7,9 53,12 5 36 N59 200 120 110,6 29,8 56,8 8,3 51,64 3 37 N60 157 112,4 102,6 36,5 50,5 8,7 57,95 1 38 N61 147 95,5 85,5 33,3 32,1 8,6 52,43 3 39 N63 182 63,5 61,3 30,2 30,7 7,7 51,50 3 40 N64 185 123,5 114,5 34,7 62,2 7,7 56,24 5 41 N65 150 129,3 109,3 35,7 48,0 8,3 58,29 1 42 N66 280 94,0 92,1 25,2 68,5 7,3 65,50 1 175 PHỤ LỤC 10 QUÁ TRÌNH CHỌN LỌC GIỐNG NẾP CẨM ĐH6 (MẪU GIỐNG N35) Vụ Mùa 2009, trong quần thể đánh giá vật liệu giống nếp cẩm Căm pẹ thu thập tại Thanh Hóa của tập đoàn đánh giá nguồn gen, Viện nghiên cứu và Phát triển cây trồng thu được cá thể biến dị khác biệt có thời gian sinh trưởng ngắn, chiều cao cây thấp và số nhánh nhiều hơn hẳn giống nếp Căm Pẹ. Vụ Xuân 2010, tiến hành gieo cấy và chọn lọc được 150 cá thể có thời gian sinh trưởng ngắn, thấp cây. Vụ Mùa 2010, gieo cấy và đánh giá đã chọn lọc được 50 dòng triển vọng, vụ Xuân 2011 tiếp tục đánh giá các dòng triển vọng và chọn lọc được 15 dòng có kiểu cây thấp, lá lòng mo, bông to, độ xếp hạt khá. Trong vụ Mùa 2011, chọn được 6 dòng có độ thuần cao, thấp cây, lá lòng mo, hạt chín đồng đều, ít rụng, vỏ cám đen sậm, hỗn để đánh giá sinh thái và đặt tên là giống Nếp cẩm ĐH6. Giống ĐH6 thời gian sinh trưởng của giống thuộc nhóm trung ngày, trong vụ Xuân 138 ngày và 115 ngày ở vụ Mùa, phù hợp với điều kiện canh tác vùng đồng bằng sông Hồng. Chiều cao cây cuối cùng của giống ĐH6 khi gieo cấy tại khu vực đồng bằng sông Hồng (Hà Nội) thuộc nhóm bán lùn (108,6 cm trong vụ Mùa và 117,7 cm trong vụ Xuân). ĐH6 có một số đặc điểm nổi bật là cấu trúc bộ lá rất khỏe mạnh, chiều dài lá vừa phải, bản lá nhỏ, dầy, mầu xanh đậm, tạo tiềm năng cho giống có khả năng kháng sâu bệnh cao. Biểu hiện nhiễm một số loại sâu bệnh của giống đều ở mức nhẹ, đặc biệt không thấy có sự xuất hiện bệnh bạc lá trên giống ĐH6. ĐH6 có số bông/khóm khá cao (6,8 bông/khóm trong vụ Xuân và 5,9 bông/khóm trong vụ Mùa) và đặc biệt tỷ lệ hạt chắc cao trên 85% ở cả hai vụ, là nhân tố tạo tiềm năng cho năng suất thực thu cao. Qua đánh giá năng suất thực thu của giống ở cả hai vụ đều có năng suất thực thu cao 52,3 tạ/ha trong vụ Mùa và 56,7 tạ/ha trong vụ Xuân, đây là yếu tố được cải thiện đáng kể so với giống lúa truyền thống địa phương. Khi so sánh giống nếp cẩm mới ĐH6 với nếp cẩm Căm pẹ có một số đặc điểm khác nhau cơ bản giữa hai giống cải tiến và giống địa phương như: Chiều cao cây của giống nếp cẩm ĐH6 thấp hơn Nếp Căm pẹ, thời gian sinh trưởng của ĐH6 ngắn hơn ở cả vụ Xuân và vụ Mùa, hình dạng cây gọn hơn, bản lá lòng mo, số bông hữu hiệu cao hẳn hai giống nếp địa phương. Nhiệt độ hóa hồ trung bình là tiêu chuẩn tối ưu cho chất lượng gạo tốt. 176 Một số đặc điểm nông học của giống nếp cẩm ĐH6 tại Hà Nội năm 2012 Đặc điểm Nếp Căm Pẹ Nếp cẩm ĐH6 Xuân Mùa Xuân Mùa Thời gian sinh trưởng (ngày) 155 125 138 115 Chiều cao cây (cm) 140,5 127,5 117,7 108,6 Sức sống mạ (điểm) 5 5 5 5 Dạng hình cây Xòe Xòe Gọn Gọn Dạng lá Dài hơi nghiêng Dài hơi nghiêng Đứng lòng mo Đứng lòng mo Mầu sắc lá Sọc tím Sọc tím Sọc tím Sọc tím Hình dạng hạt thóc Bầu Bầu Thon Thon Mầu sắc hạt thóc khi chín Nâu nhạt Nâu nhạt Nâu nhạt Nâu nhạt Mầu sắc vỏ cám Tím Tím sẫm Tím Tím sẫm Độ tàn của lá 3 3 3 3 Độ cứng cây 5 5 1 3 Độ thoát cổ bông 1 1 1 1 Số bông hữu hiệu/khóm 4,5 4,3 6,8 5,9 Số hạt/bông 121 101,5 168,9 162 Tỷ lệ hạt chắc (%) 97 98 88,0 85,4 Khối lượng 1000 hạt (gam) 29,2 29,5 22,7 22,3 Năng suất lý thuyết (tấn/ha) 6,17 5,05 9,18 7,28 Năng suất thực thu (tấn/ha) 4,23 3,75 5,78 5,54 Tỷ lệ D/R 1,96 2,0 2,7 2,8 Mầu sắc vỏ cám Tím Tím sẫm Tím Tím sẫm Tỷ lệ gạo xay (%) 85 85,0 83,7 84,2 Độ dẻo cơm (điểm) 4 4 4 4 Mùi thơm (điểm) 1 1 1 1 Độ dính (điểm) 5 5 5 5 Độ ngon (điểm) 4 5 4 4 Độ trắng Tím Tím Tím Tím Độ bóng 4 4 4 4 Nhiệt độ hóa hồ TB TB 177 PHỤ LỤC 11 Một số hình ảnh minh họa thí nghiệm Ảnh 1. Mẫu giống N12 (Nếp nương Xiểm) Ảnh 2. Mẫu giống N44 (Nếp nương cẩm) Ảnh 3. Mẫu giống N20 (Nếp Khẩu Màn) Ảnh 4. Mẫu giống N35 (Nếp cẩm ĐH6) 178 Ảnh 5. Mẫu giống N65 (Ló đếp cẩm) Ảnh 6. Sự sinh trưởng và phát triển của giống ĐH6 tại Điện Biên 179 Ảnh 7. Thí nghiệm về mật độ gieo và lượng phân bón cho giống ĐH6 trong vụ Xuân 2014 Ảnh 8. Mô hình trình diễn giống ĐH6 trong vụ Xuân 2016 tại huyện Điện Biên 180 Ảnh 9. Mô hình trình diễn giống ĐH6 trong vụ Xuân 2016 tại huyện Mường Chà Mẫu Ảnh 1. Mẫu giống N12 (Nếp nương Xiểm) Ảnh 10. Mô hình trình diễn giống ĐH6 trong vụ Mùa 2016 tại huyện Tuần Giáo
File đính kèm:
- luan_an_tuyen_chon_va_nghien_cuu_ky_thuat_canh_tac_giong_lua.pdf
- Trang thong tin luan an - Doan Thanh Quynh - 28.12.2017.doc
- TTLA - Doan Thanh Quynh - 28.12.2017.pdf