Bộ giáo dục và đào tạo
trờng đại học nông nghiệp hà nội
---------
---------
đồng văn quang
Đánh giá đặc tính nông sinh học và tính
chống đổ của một số giống lúa mới, ngắn
ngày tại Thanh Trì - Hà Nội
luận văn thạc sỹ nông nghiệp
Chuyên nghành: Trồng trọt
Mã số
: 60.62.01
Ngời hớng dẫn khoa học: TS. Đỗ việt anh
H NI - 2009
Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan những số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn
này là trung thực và cha đợc sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Mọi sự giúp
đỡ cho việc hoàn thành luận văn này đ đợc tác giả cảm ơn. Các thông tin,
tài liệu đợc trích dẫn trong luận văn đ đợc ghi rõ nguồn gốc./.
ii
mục lục
Trang
Lời cam đoan
i
Lời cảm ơn
ii
Mục lục
iii
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt trong luận văn
vii
Danh mục bảng
viii
Danh mục các hình, đồ thị
ix
3
3.2. ý nghĩa thực tiễn
3
II. Cơ sở khoa học và Tổng quan tài liệu nghiên cứu
4
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
4
2.1.1. Sơ lợc về giải phẫu thân lúa
4
2.1.2. Các khái niệm về đổ gẫy
5
2.1.4. Cơ sở sinh lý tính chống đổ của cây trồng
6
2.1.5. Cơ sơ di truyền của tính chống chịu
11
2.3.2. Những nghiên cứu ở Việt Nam
20
2.3.2.1. ảnh hởng của một số biện pháp kỹ thuật canh tác đến tính chống
20
đổ của cây
2.3.2.2.
ảnhlúa
hởng của một số đặc trng hình thái, giải phẫu thân lúa
21
III. Nội dung và phơng pháp nghiên cứu
23
3.1. Nội dung nghiên cứu
23
3.2. Đối tợng nghiên cứu
23
3.3. Phơng pháp nghiên cứu
23
25
Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc nụng nghip
iv
3.6. Các chỉ tiêu và phơng pháp nghiên cứu:
26
3.6.1. Chỉ tiêu chất lợng mạ
26
3.6.2.Thời kỳ sinh trởng phát triển
26
3.6.3. Một số đặc điểm nông học của các giống lúa
26
3.6.5. Các đặc trng giải phẫu thân
27
3.6.5. Các chỉ tiêu về sâu bệnh hại
35
4.4. Động thái đẻ nhánh
39
4.5. Động thái tăng trởng chiều cao cây
43
4.6. c ủim ba lá cuối cùng và góc lá đòng
4.7. Một số đặc trng về hình thái thân lúa
4.8. Một số đặc trng giải phẫu thân lúa
47
49
53
4.9. Hệ số tơng quan giữa tính chống đổ với một số tính trạng hình thái
giải phẫu thân lúa
56
4.10. Sâu bệnh hại
58
4.11. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất
Phô lôc I
74
Phô lôc II
77
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp……………
vi
danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt trong luận
văn
Chữ viết tắt
CIMMYT
Tên đầy đủ
Trung tâm cải lơng ngô và lúa mì quốc tế
(Centro Intermacional de Mejoramiento de Maizyy
Trigo)
Cs
Cộng sự
CV%
danh mục các bảng biểu
Bảng
Bảng 2.1
Tên bảng
Trang
Diện tích, năng suất và sản lợng lúa của toàn thế giới
12
giai đoạn 1961 - 2007
Bảng 2.2.
Bảng 2.3.
Diện tích, năng suất và sản lợng lúa của 10 nớc có sản
lợng lúa hàng đầu thế giới
Diện tích, năng suất và sản lợng lúa của Việt Nam
13
15
giai đoạn 1961 - 2007
Bảng 2.4.
Mối quan hệ giữa một số tính trạng với đổ của lúa mì
Bảng 4.3b.
36
Các thời kỳ và các giai đoạn sinh trởng của các giống lúa,
vụ mùa năm 2008 tại Thanh Trì - Hà Nội
Bảng 4.4a.
36
Động thái đẻ nhánh của các giống lúa vụ xuân năm 2009 tại
40
Thanh Trì - Hà Nôi
Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc nụng nghip
viii
Bảng 4.4.b
Bảng 4.5a.
Động thái đẻ nhánh của các giống lúa vụ mùa năm 2008
tại Thanh Trì - Hà Nội
41
trong vụ xuân 2009 tại Thanh Trì - Hà Nội
Bảng 4.7b.
Một vài đặc trng hình thái thân của một số giống lúa
52
trong vụ mùa 2008 tại Thanh Trì - Hà Nội
Bảng 4.8a.
Một vài đặc trng giải phẫu thân của một số giống lúa
54
trong vụ xuân 2009 tại Thanh Trì - Hà Nội
Bảng 4.8b.
Một vài đặc trng giải phẫu thân của một số giống lúa
55
trong vụ mùa 2009 taị Thanh Trì - Hà Nội
Bảng 4.9a.
Bảng 4.9b.
Bảng 4.10a.
Bảng 4.10b.
Hệ số tơng quan giữa tính chống đổ với một số tính trạng
hình thái giải phẫu thân lúa vụ xuân 2009
N¨ng suÊt vµ c¸c yÕu tè cÊu thµnh n¨ng suÊt cña c¸c
gièng lóa vô mïa 2008 t¹i Thanh Tr× - Hµ Néi
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học nông nghiệp……………
62
x
danh mục các hình và đồ thị
Tên hình
Đồ thị động thái tăng trởng số nhánh trong vụ xuân 2009
Đồ thị động thái tăng trởng số nhánh trong vụ mùa
2008
Đồ thị động thái tăng trởng chiều cao cây vụ xuân
2009
Trang
40
41
45
Đồ thị động thái tăng trởng chiều cao cây vụ mùa 2008
46
Đồ thị biểu diễn NSTT lúa vụ xuân 2009
62
loại cây trồng quan trọng cho hơn một nửa số dân trên thế giới, nó có ảnh
hởng tới ít nhất 65% dân số thế giới. Lúa là loại cây lơng thực quan trọng
nhất trong bữa ăn của hàng trăm triệu ngời tại Châu á, Châu Phi và Châu Mĩ
La Tinh. ở Việt Nam, cây lúa là một trong những cây lơng thực chủ yếu, gắn
liền với lịch sử phát triển và nền văn minh của dân tộc ta. Cùng với sự phát
triển của x hội, vai trò của cây lúa nớc ngày càng có ý nghĩa quan trọng
trong nền sản xuất cây lơng thực, theo đó lúa gạo đ và đang đáp ứng trên
80% nhu cầu lơng thực của cả nớc. Những năm gần đây sản lợng gạo của
nớc ta liên tục tăng là nhờ đ áp dụng mạnh mẽ những tiến bộ khoa học kỹ
thuật vào sản xuất nông nghiệp, đặc biệt bớc đột phá trong công tác giống và
các biện pháp kỹ thuật canh tác, đ góp phần duy trì ổn định và đảm bảo đợc
nền an ninh lơng thực ở Việt Nam.
Bên cạnh những thuận lợi và các thành tựu đ đạt đợc, sản xuất nông
nghiệp cũng gặp không ít những khó khăn và thách thức ngày càng nhiều. Một
trong những thách thức và là nguyên nhân làm giảm sản lợng lúa gạo đó là sự
phá hoại của sâu bệnh hoặc điều kiện bất thuận của ngoại cảnh. Dới tác động
xấu của ngoại cảnh nh ma b o lớn sẽ gây nên hiện tợng lúa đổ, sau cùng là
gây thiệt hại đến sản lợng lúa gạo. Nhiều giống lúa ngắn ngày, năng suất cao,
điển hình nh KD 18..., đợc gieo trồng với diện tích đạt trung bình 150.000
300.000 ha/vụ tại đồng bằng sông Hồng. Tuy nhiên KD 18 là giống chống đổ
yếu ở thời kỳ lúa chín, dẫn đến sản lợng giảm đáng kể vào thời kỳ thu hoạch. Vì
vậy sự cần thiết phải có những giống lúa mới vừa có năng suất, chất lợng cao và
vừa có tính chống đổ tốt thay thế diện tích gieo trồng giống KD 18 hiện nay.
Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc nụng nghip
1
Tính chống đổ của cây lúa chịu sự tác động của nhiều yếu tố: giống, biện
2
2. cơ sở khoa học và Tổng quan tài liệu
nghiên cứu
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài:
2.1.1. Sơ lợc về giải phẫu thân lúa
Cấu tạo thân lúa
Thân lúa bao gồm phần kéo dài và không kéo dài, bao gồm các lóng
và đốt. Đốt nằm kề với lóng, đốt mang lá đòng là đốt I dới đốt I là các đốt II,
III .... Đoạn thân đợc giới hạn bởi đốt kề bông và đốt I đợc gọi là lóng, tiếp
theo lóng I về phía dới của thân là các lóng II, III...{(Kawahara và Naka
Satomi, 1966) (dẫn theo Nguyễn Thị Mong, 2007)[7]}. Lóng I đợc gọi là
lóng kề bông. Từ đốt V trở xuống là phần thân không kéo dài còn từ đốt V trở
lên đợc gọi là phần thân kéo dài, vì các lóng của phần này vơn dài. Lóng I
dài nhất sau đó giảm dần cho đến lóng V, lóng này thờng dày 5 6cm, lóng
I có đờng kính nhỏ nhất và là lóng yếu nhất nhng nhờ đợc bẹ lá đòng bao
quanh lên vẫn vững chắc. Các lóng từ II - V có đờng kính tăng dần. Ngợc
lại ở phần thân không kéo dài (từ lóng V đến lóng cuối cùng, đờng kính lóng
giảm dần, thân chính của hầu hết các giống lúa Japonica có tới 14 -17 đốt).
Cấu tạo của lóng
Bên ngoài của thân là một lớp tế bào biểu bì, dới lớp tế bào biểu bì là
nhiều lớp tế bào, gọi là lớp vỏ gồm nhiều tế bào nhỏ, tế bào thành dày. Các
lóng IV và V có lớp vỏ dày hơn so với các lóng phía trên lóng I , II và III.
Trung bình lớp vỏ chiếm dới 10% bề dày lóng, phần rộng nhất của thành
lóng là lớp nhu mô cơ giới bao gồm những tế bào lớn. Bó mạch nhỏ và bó
mạch lớn phân bố trong lớp vỏ và lớp nhu mô. Số lợng bó mạch lớn ở lóng I
ít hơn so với những lóng dới. {(Kawahara và NaKasatomi, 1966, Hagashi
1976) (dẫn theo Nguyễn Minh Công, (2007)[3]. ở lóng I số bó mạch nhỏ nhiều
- Đổ cơ học: Là trờng hợp do sức va đập của gió tác động một lực
nhất định toàn bộ bề mặt thân lá của cây. Khi biến số giá trị của động lực này
lớn hơn lực chống chịu (resistance), lúc đó cây trồng xuất hiện đổ.
- Đổ sinh lý: Là trờng hợp do áp lực của tế bào yếu, do cấu trúc của
rễ thân, kém phát triển.
Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc nụng nghip
4
- Đổ di truyền: Là hiện tợng thờng xuyên đổ cho dù bất cứ trong
điều kiện nào đều xuất hiện tính chống đổ kém.
Trong đó đổ cơ học là trờng hợp phổ biến nhất trong sản xuất, thờng
xuất hiện sau các trận gió lớn, đây là loại hình các nhà chọn giống quan tâm,
dựa trên hiện tợng có hai định nghĩa đợc nhiều ngời đồng tình nhất đó là
đổ rễ và đổ g y thân (đổ thân).
- Đổ rễ (root lodging) là trờng hợp cây bị nghiêng đi một góc 300
so với phơng thẳng đứng, cho đến khi cây nằm rạp trên trên mặt đất 900. Biểu
hiện của đổ rễ là cây bị lệch đi so với phơng vuông góc với mặt đất và không
bị g y ngang. Gốc cây cũng có thể không bị bật rễ ở giai đoạn cây con mà
nằm rạp trên mặt đất.
- Đổ g y thân (Stalk lodging) là tình trạng cây bị g y ngang thân.
2.1.3. Các nguyên nhân đổ gãy
Theo CIMMYT, (2004)[21], nguyên nhân của sự đổ rễ gồm 4 nguyên
nhân chính;
Do nguyên liệu nhạy cảm với đổ rễ.
Ma lớn và gió mạnh xảy ra vào thời kỳ trỗ bông.
Do ngời nông dân canh tác chăm sóc làm đứt rễ.
Rễ khó đâm sâu bởi vì cày bừa nông, đất cứng, đất chua.
Theo Nguyễn Ngọc Tân, Nguyễn Đình Huyên, (1980)[11], sinh lý
chống chịu của thực vật là một trong những mối quan hệ khăng khít phức tạp
giữa cơ thể tác động với môi trờng xung quanh và ngợc lại. Hậu quả dẫn
đến ảnh hởng trực tiếp hoặc gián tiếp lẫn nhau giữa cơ thể thực vật gây nên
bằng chứng thích nghi, còn gọi là khả năng thích ứng của các cá thể Nội
chống chịu (Homeoresit) là trạng thái cân bằng bền vững có tính chất tuần tự
của hệ điều chỉnh sự phát triển Nội cân bằng.
Tính bền vững của cây là một đặc tính bảo thủ và nó chịu đợc trong
điều kiện không thuận lợi do hai cơ chế tác động. Trờng hợp đầu là do cây
kìm h m hay ngừng sinh trởng khi có tác động của yếu tố gây hại, cây trồng
sống qua thời gian không thuận lợi một cách thụ động và khôi phục lại sự
sinh trởng một cách dễ dàng ngay sau khi kết thúc ảnh hởng bất lợi. Trờng
Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc nụng nghip
6
hợp thứ hai trái lại, tính bền vững đợc đảm bảo do cây có bộ máy hoá sinh
chủ động điều hoà khi điều kiện không thuận lợi. Trờng hợp đầu cây sống
qua tác động không thuận lợi một cách thụ động, trờng hợp hai cây vợt qua
một cách chủ động (Nguyễn Ngọc Tân, Nguyễn Đình Huyên 1980)[11].
Khả năng chống chịu
Vasal và cộng sự (Vasal and Baldos, 1997)[3] cho rằng trớc đây
ngời ta đ dùng khái niệm cha chính xác trong một thời gian dài là giống lai
chỉ thích ứng cho một môi trờng thuận lợi. Mục tiêu của các nhà chọn tạo
giống hiện nay minh chứng rằng cây lai đ hội tụ đủ cả hai yếu tố năng suất
và khả năng chống chịu. Khả năng chống chịu và khả năng thích ứng là hai
khái niệm dùng để phản ánh tính hiện có riêng cho cây trồng.
Thích ứng đợc định nghĩa là sự thay đổi cho phù hợp với điều kiện và
Cây trồng có đặc tính rất nổi bật là sau khi đổ g y có xu hớng tự phục
hồi. Hiện tợng này dễ nhận thấy ở giai đoạn cây con. Câu hỏi đợc đặt ra là:
tính dẻo của cây ở giai đoạn cây con ở đâu và vì sao?
Có thể lý giải điều này trên quan điểm của sinh lý học (Hoàng Minh
Tấn, 2006)[10]. Đó là quá trình gi n tế bào. Nghĩa là các tế bào phía dới mô
phân sinh mà ở đó chúng sẽ tăng kích thớc, thể tích rất nhanh chóng bằng
giai đoạn gi n tế bào, vùng sinh trởng đó gọi là vùng gi n. Giai đoạn gi n
này đợc thấy rõ nhất bằng biểu hiện sinh trởng mạnh mẽ của cây nh đâm
chồi, sự vơn cao của lóng.
Đặc trng cho của tế bào giai đoạn này đợc lý giải theo cơ chế (theo
Vũ Văn Vụ và cs, 1999)[16]. Tế bào bắt đầu xuất hiện không bào. Ban đầu
không bào có kích cỡ nhỏ và số lợng nhiều. Càng ngày nhiều không bào nhỏ
liên kết với nhau thành không bào lớn và sau đó không bào to tập hợp thành
không bào trung tâm. Không bào trung tâm ngày càng lớn chiếm hầu hết thể
tích tế bào, đẩy chất nguyên sinh và nhân sát thành tế bào với số lợng nhiều.
Không bào chứa dịch bào, dịch bào tạo nên áp suất thẩm thấu cao giúp cho
quá trình trao đổi nớc và các chất tan từ đất vào cây trồng bằng con đờng
thẩm thấu. Sự xâm nhập nớc vào không bào gây nên sức trơng lớn giúp cho
sự gi n tế bào càng nhanh chóng. Ngoài ra sự gi n nhanh chóng của tế bào và
Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc nụng nghip
8
lớn nhanh về thể tích là kết quả của hai hiệu ứng: Gi n nở cộng với quá trình
sinh tổng hợp các chất cần thiết xây dựng thành tế bào và nguyên sinh chất
nh sự tăng cờng cellulose, hemicelluloses, pectin.... để tạo lên các lớp vỏ tế
bào mới và kéo dài thành tế bào cũ. Quá trình này có ý nghĩa quan trọng, tạo
nên lực đẩy lên thành tế bào làm cho các sợi cellulose vốn bị cắt đứt các lực
hiện tợng cây bị rụng lá vào mùa thu sang xuân cây lại tái sinh ra lá mới để
đảm nhận chức năng quang hợp. Còn tái sinh bệnh lý là sự tái sinh ra các cơ
quan mới để khôi phục tính nguyên vẹn của cây. Biểu hiện này là hình ảnh
của sự phục hồi sau đổ.
Sự phục hồi sau đổ g y nói chung, mà điển hình ở giai đoạn cây con
một phần có nhờ sự đóng góp của sự vận động định hớng hay không? Ngời
ta có thể lý giải vấn đề này rằng sau khi có các tác động cơ học là sự vận động
có định hớng dới tác nhân kích thích nh thân và lá bao giờ cũng vận động
hớng về phía trên có nguồn ánh sáng chiếu tới. Các nhân tố kích thích nội
suy đồng thời đợc huy động nh sự tập chung các hormon sinh trởng và làm
lành các điểm vết thơng để phục hồi chức năng của tế bào, hàn gắn sự huỷ
hoại do tác nhân cơ học gây ra. Quá trình đợc thực hiện nhanh chóng khi
nồng độ các hormon sinh trởng ở phía có vết thơng là khác nhau, tạo ra sự
chênh lệch về áp suất. Nhờ đó mà có một lực kéo cơ học giúp các cây trồng bị
đổ ng có xu hớng đứng dậy. Theo Vũ Văn Vụ quan điểm trên là phù hợp
với những nghiên cứu từ năm 1934, khi ngời ta chỉ ra rằng vai trò của auxin
trong phản ứng vận động sinh vật. Sự sinh trởng không đều nhau ở hai phía
cơ quan: Phía khuất ánh sáng sinh trởng mạnh hơn phía có ánh sáng chiếu
trực tiếp đ gây ra sự uốn cong hớng ngang. (Vũ Văn Vụ, 1999)[16]. Khi có
ánh sáng chiếu thì auxin sẽ phân bố mạnh hơn phía khuất ánh sáng, nên kích
thích sinh trởng ở phía tối mạnh hơn, nhờ vậy cây có thể tự vận động theo
hớng có tác động gây lên.
Tóm lại: Thực vật có thể biến đổi dới tác động của môi trờng bất
thuận. Các cơ thể hoạt động của tế bào, sự biến đổi các đặc tính nông sinh học
trong cây nhằm để chống lại các tác nhân không có lợi. Trong đó tính chống
đổ của cây là một vấn đề phức tạp cần đợc nghiên cứu chi tiết.
Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc nụng nghip
10
Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc nụng nghip
11
mùi thơm...) để vừa hỗ trợ các nớc giải quyết vấn đề an ninh lơng thực, vừa
đáp ứng đủ nhu cầu ngày càng cao của ngời tiêu dùng (Cada, E.C 1997) [30].
Trung Quốc là một nớc trồng lúa hàng đầu trên thế giới nên công tác
giống đ đợc chú trọng đặc biệt. Vào những năm 1960, 1970 của thế kỷ
trớc, Trung Quốc đ cho ra đời hàng loạt các giống lúa có năng suất cao,
phẩm chất tốt nh: Đoàn kết, Bao Thai, Chân Châu lùn, MộcTuyền.... Các
giống này cũng đ nhập vào Việt Nam và cho tới nay nhiều giống vẫn đợc
một số địa phơng gieo trồng vì chất lợng gạo tốt, phù hợp với điều kiện gieo
trồng và đất đai của địa phơng. Bớc vào đầu những năm 1970, Trung Quốc
đ thử nghiệm và lai tạo thành công các giống lúa lai 3 dòng và gần đây là các
giống lúa lai 2 dòng có đặc tính u việt hơn hẳn về năng suất, chất lợng và
khả năng chống chịu sâu, bệnh. Có thể nói Trung Quốc là nớc đi tiên phong
trong lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng lúa lai ra sản xuất đại trà. Nhờ đó đ
làm tăng năng suất, sản lợng lúa của Trung Quốc lên gấp đôi trong vòng 3
thập kỷ qua, góp phần đảm bảo an ninh lơng thực cho một nớc có hơn 1,3 tỷ
dân. Các giống lúa lai nh: Bồi Tạp Sơn Thanh, Sán Ưu Quế, Bắc Thơm số 7
rất nổi tiếng ở Trung Quốc và ở các nớc láng giềng. Song song với giống lúa
lai, Trung Quốc vẫn tiếp tục chọn tạo các giống lúa thuần và cho ra đời các
giống lúa tốt nh San Hoa, ải Mai Hơng, Khang Dân 18...Các giống lúa này
cũng cho năng suất rất cao không kém gì các giống lúa lai. Về chiến lợc
nghiên cứu phát triển lúa lai của Trung Quốc trong thế kỷ 21 là phát triển lúa
lai 2 dòng và đẩy mạnh nghiên cứu lúa lai một dòng và lúa lai siêu cao sản
nhằm tăng năng suất và sản lợng lúa gạo của đất nớc (Lin, SC 2001) [33].
ấn Độ là một nớc trồng lúa với diện tích đứng đầu thế giới. ấn Độ
giống lúa đặt tên là Miyazaki 1 và Miyazaki 2. Giống Miyazaki 1 là kết quả
lai tạo và chọn lọc từ tổ hợp lai Koshihikari và Brimphun của ấn Độ. Đây là
giống lúa có mùi thơm đặc biệt, chất lợng gạo ngon và năng suất cao, có giá
trị bán cao trên thị trờng. Giống Migazaki 2 là kết quả lai tạo giống
Nipponbare và một giống lúa khác của ấn Độ. Giống này có hàm lợng Lysin
cũng rất cao. Cho đến giờ, giống này vẫn giữ vị trí hàng đầu về hai chỉ tiêu
quan trọng này.
Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s khoa hc nụng nghip
13
Copyright: Tài liệu đại học ©