ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
NGUYỄN THỊ LAN ANH
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN
MỘT SỐ DÒNG ĐẬU TƯƠNG NHẬP NỘI TỪ AUSTRALIA
NĂM 2005 -2006 TẠI THÁI NGUYÊN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Chuyên ngành: Trồng trọt
Mã số: 60.62.01
Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS Luân Thị Đẹp
2. Th.s Trần Văn Điền
Thái nguyên 2007
1
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan, số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong luận
văn này là trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã
được cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ
nguồn gốc.
Tác giả luận văn
1. Đặt vấn đề............................................................................................
01
2. Mục đích yêu cầu.................................................................................
02
2.1. Mục đích...........................................................................................
02
2.2.Yêu cầu..............................................................................................
02
Chương 1:TỔNG QUAN TÀI LIỆU.......................................................
04
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài.................................................................
04
1.2. Tình hình sản xuất, chọn tạo giống cây đậu tương trên thế giới và
trong nước........................................................................................
04
1.2.1. Tình hình sản xuất và nghiên cứu đậu tương trên thế giới............
2.1. Vật liệu nghiên cứu..........................................................................
30
2.2. Nội dung nghiên cứu........................................................................
30
2.3. Địa điểm nghiên cứu ........................................................................
31
2.4. Phương pháp nghiên cứu..................................................................
31
2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm.......................................................
31
2.4.2. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi............................................
32
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.....................
36
3.1. Đặc điểm thời tiết khí hậu của Thái Nguyên...................................
Xuân 2006.......................................................................................
59
3.3.1. Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của các dòng đậu tương
thí nghiệm.....................................................................................
59
3.3.2. Một số đặc điểm hình thái cuả các dòng đậu tương.....................................
64
3.3.3. Khả năng chống chịu sâu bệnh và điều kiện ngoại cảnh của các dòng đậu
tương tham gia thí nghiệm...............................................................................
67
3.3.4. Một số chỉ tiêu sinh lý của các dòng đậu tương tham gia thí nghiệm
vụ Xuân 2006 ...............................................................................
69
3.3.5. Khả năng hình thành nốt sần hữu hiệu của các dòng đậu tương thí nghiệm
vụ Xuân 2006 ...................................................................................
72
3.3.6. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng đậu
tương tham gia thí nghiệm.............................................................
Tài liệu tham khảo................................................................................
79
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1: Diện tích, năng suất, sản lượng đậu tương trên thế giới
5 năm gần đây 2001-2005...................................................
05
Bảng 1.2: Tình hình sản xuất đậu tương ở Mỹ năm 2001-2005 ..........
07
Bảng 1.3: Tình hình sản xuất đậu tương ở Brazil năm 2001-2005......
08
Bảng 1.4: Tình hình sản xuất đậu tương ở Achentina năm 2001-2004
09
Bảng 1.5: Tình hình sản xuất đậu tương ở Trung Quốc năm 2001-2005
09
Bảng 1.6: Tình hình sản xuất đậu tương ở Việt nam năm 2001-2005.
Bảng 3.6: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng
đậu tương tham gia thí nghiệm năm 2005 .............................
54
Bảng 3.7 Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các dòng đậu
tương có triển vọng vụ Xuân 2006...........................
60
Bảng 3.8 Một số đặc điểm hình thái của các dòng đậu tương có triển
vọng vụ Xuân 2006 ..............................................
65
Bảng 3.9: Một số sâu hại chính và khả năng chống đổ của các dòng
đậu tương có triển vọng vụ Xuân 2006....................
68
Bảng 3.10: Một số chỉ tiêu sinh lý của các dòng đậu tương có triển
vọng vụ Xuân 2006 .................................................
70
Bảng 3.11: Khả năng hình thành nốt sần hữu hiệu của các dòng đậu
tương có triển vọng vụ Xuân 2006..........................
71
Biểu đồ 3.5: Số lượng nốt sần của các dòng đâu tương có triển vọng vụ
Xuân 2006............................................................
74
Biểu đồ 3.6: Năng suất thực thu của các dòng đâu tương có triển vọng
vụ Xuân 2006............................................................
77
1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Đậu tương có tên khoa học là Glycine Max.(L) Merrill, thuộc họ đậu
(Fabaceae), còn gọi là đậu nành, là một trong những cây trồng cổ nhất của
nhân loại, nó được xem là loại “cây kỳ lạ”, “vàng mọc từ đất”, “ cây thần
diệu”... Sở dĩ được đánh giá như vậy là do giá trị kinh tế của nó.
Khó có thể tìm ra loại cây trồng nào có tác dụng nhiều mặt như cây đậu
tương, vừa cung cấp thực phẩm cho người, nguyên liệu cho công nghiệp, thức
ăn gia súc và cây làm tốt đất. Từ 5000 năm lại đây, Châu Á đã coi cây Đậu
tương là “ cây vào hàng cốc ngọc thực nuôi sống con người” và là nguồn
cung cấp Protein quan trọng nhất (Ngô Thế Dân và CS,1999) [5].
Các phân tích sinh hoá cho thấy rằng hạt đậu tương chứa từ 38% - 45%
Protein, 18 %– 22% lipit, nhiều vitamin và khoáng chất. Hiện nay đậu tương
đang cung cấp 10 – 20% nhu cầu dinh dưỡng đạm cho người và 50% thức ăn
cho gia súc trên toàn thế giới với sản lượng 245 triệu tấn/năm (năm 2002)
Trong đó, năng suất là yếu tố quan trọng, bởi tăng năng suất sẽ làm giảm giá
thành sản phẩm trên một đơn vị diện tích. Do đó, cần nhanh chóng nghiên
cứu và ứng dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất, nhằm tạo ra
những giống có năng suất cao, phẩm chất tốt có khả năng thích ứng rộng.
Để đáp ứng được đòi hỏi cấp bách của thực tiễn sản xuất chúng tôi đã tiến
hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một
số dòng đậu tương nhập nội từ Australia năm 2005 -2006 tại Thái Nguyên”.
2 Mục đích yêu cầu
2.1 Mục đích
Xác định những dòng Đậu tương có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt phù
hợp với điều kiện sinh thái của Thái Nguyên để đưa vào thí nghiệm so sánh.
2.2 Yêu cầu
- Đánh giá khả năng sinh trưởng phát triển của một số dòng đậu tương
tham gia thí nghiệm.
- Đánh giá khả năng chống chịu và một số chỉ tiêu sinh lý của các dòng
đậu tương tham gia thí nghiệm.
3
- Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng đậu
tương tham gia thí nghiệm.
- So sánh một số dòng đậu tương có triển vọng trong vụ Xuân 2006.
4
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Cơ sở khoa học của đề tài
cây đậu đỗ thì đậu tương có năng suất, sản lượng lớn nhất.
Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới trong những năm gần đây
được thể hiện qua bảng 1.1
Bảng 1.1: Diện tích, sản lượng, năng suất đậu tương trên thế giới
5 năm gần đây (2001 - 2005)
Năm
Diện tích (ha)
Năng suất (tạ/ha)
Sản lượng ( tấn)
2001
76.833.406
23,006
176.761.491
2002
78.852.995
22,943
180.909.511
2003
vậy sản lượng đậu tương đã tăng qua các năm từ 2002 đến 2005.
Từ những năm 1980 đến nay, Mỹ luôn là nước đứng đầu về sản xuất
đậu tương trên thế giới, thị trường xuất khẩu chủ yếu ở dạng nguyên hạt, vì
nhiều nước nhập khẩu dùng làm thức ăn cho người và chế biến thành bột hoặc
ép dầu. Điều đó chứng tỏ các sản phẩm được chế biến từ đậu tương rất đa
dạng và phong phú.
6
Các nước nhập khẩu lớn gồm: Cộng đồng kinh tế châu Âu, Đức, Anh,
Pháp, Hà Lan, Bỉ....Đến sau chiến tranh thế giới thứ hai 2, quốc gia vẫn đứng
đầu trong danh sách xuất khẩu lớn nhất là Mỹ và Trung Quốc, tuy nhiên do có
sự gia tăng về dân số cho nên việc xuất khẩu của Trung Quốc có chiều hướng
giảm và bắt đầu chuyển sang xu thế nhập khẩu thêm đậu tương để đáp ứng
nhu cầu tiêu dùng trong nước.
Đậu tương đối với nước Mỹ được coi là một mặt hàng có giá trị chiến
lược trong xuất khẩu và thu đổi ngoại tệ. Một trong bốn nguyên nhân thúc đẩy
nền sản xuất đậu tương ở Mỹ lớn mạnh là do việc tăng năng suất đậu tương
(Nguyễn Thị Thanh Thanh, 1974 [29]). Việc tăng năng suất đậu tương có ý
nghĩa lớn đối với ngành sản xuất đậu tương ở Mỹ, vì năng suất tăng sẽ làm
giảm giá thành của một đơn vị sản phẩm. Nhiệm vụ chủ yếu đặt ra cho các
nhà chọn giống ở Mỹ là:
1. Khai thác những giống có năng suất hạt cao.
2. Nâng cao tỷ lệ dầu và Protein trong hạt.
3. Cải tiến chất lượng hạt.
4. Nâng cao tính chống chịu sâu bệnh.
5. Tạo nên hàng loạt các giống có thời gian sinh trưởng khác nhau.
6. Nâng cao khả năng chống hạt bị tách khi chín.
7. Tạo nên chiều cao cây thích hợp.
78.671.472
2002
29.314.53
25,525
74.824.768
2003
29.330.31
22,768
66.777.820
2004
29.943.01
28,635
85.740.952
2005
29.952.00
13.985.100
27,105
37.907.300
2002
16.345.200
25,712
42.026.500
2003
18.436.500
27,959
51.547.300
2004
21.474.870
22,913
49.205.268
Bảng 1.4. Tình hình sản xuất đậu tương ở Achentina năm 2001 - 2004
Năm
Diện tích (ha)
Năng suất (tạ/ha)
Sản lượng ( tấn)
2001
10.400.778
25,829
26.864.000
2002
11.414.000
26,441
30.180.000
2003
12.421.000
28,017
Sản lượng ( tấn)
2001
9.481.968
16,249
15.407.328
2002
8.719.669
18,931
16.507.368
2003
9.312.655
16,814
15.658.341
2004
10.580.150
1.2.1.2. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống đậu tương trên thế giới
Nhận thức được vai trò vô cùng quan trọng của đậu tương, cũng như nhu
cầu của con người mà nhiều nước đã đầu tư lớn cho việc tăng năng suất và diện
tích gieo trồng cây đậu tương. Do diện tích đất gieo trồng có hạn, đòi hỏi các nhà
khoa học nghiên cứu chọn tạo để tìm ra giống mới có năng suất cao, ổn định.
Để thực hiện được điều đó thì cần phải đẩy mạnh phát triển nền khoa
học kỹ thuật chọn tạo giống nhờ các phương pháp chọn lọc, nhập nội, lai tạo,
gây đột biến để tạo ra nhiều giống mới có năng suất cao, phẩm chất tốt thích
nghi với điều kiện ngoại cảnh của các vùng sinh thái khác nhau.
Hiện nay nguồn gen đậu tương trên thế giới được lưu giữ chủ yếu ở 15
nước: Đài loan, Australia, Trung quốc, Pháp, Nigienia, Ấn độ, Inđonesia,
Nhật Bản, Triều Tiên, Nam Phi, Thụy điển, Thái Lan, Mỹ và Liên xô với tổng
số 45.038 mẫu giống (Trần Đình Long, 1991)[22].
Mỹ là nước đứng đầu trên thế giới về diện tích và sản lượng đậu tương.
Nhờ các phương pháp chọn lọc và nhập nội, gây đột biến và lai tạo họ đã tạo
11
ra được những giống đậu tương mới. Những dòng nhập nội có năng suất cao
đều được sử dụng làm giống gốc trong các chương trình lai tạo và chọn lọc.
Từ thí nghiệm đầu tiên ở Mỹ được tiến hành vào năm 1804 tại bang
Pelecibuahina, đến năm 1893 ở Mỹ có trên 10.000 mẫu giống đậu tương thu
thập từ các nơi trên thế giới. Giai đoạn 1928 – 1932, trung bình mỗi năm
nước Mỹ nhập nội trên 1190 dòng từ các nước khác nhau. Hiện nay Mỹ đã
đưa vào sản xuất trên 100 dòng giống đậu tương, đã tạo ra một số giống có
khả năng chống chịu tốt với bệnh Phytopthora và thích ứng rộng như Amsoy
71, Lec 36, Clark 63, Harkey 63. Hướng chủ yếu của công tác nghiên cứu
chọn giống là sử dụng các tổ hợp lai cũng như nhập nội, thuần hóa trở thành
giống thích nghi với từng vùng sinh thái, đặc biệt là nhập nội để bổ sung vào
HTF 18 đều cho năng suất bình quân 34 - 42 tạ/ha trên diện tích sản xuất rộng
tại nhiều tỉnh (FAO, 2003).
Trong những năm gần đây Trung quốc đã tạo được nhiều giống mới
băng phương pháp đột biến thực nghiệm như giống Tiefeng 18 do sử lý bằng
tia gamma, chịu được phèn cao, không đổ, năng suất cao, phẩm chất tốt.
Giống Heinou No16 sau khi sử lý bằng tia gamma đã cho hệ rễ tốt, lóng thân
ngắn, nhiều cành, chịu hạn, khả năng thích ứng rộng (Trần Đình
Đông,1994)[8]. Giống Trung chi số 8, năng suất 30 - 40 tạ/ha, thích hợp với
vùng Hồ Bắc; giống Trung Đậu số 20 được chọn từ tổ hợp lai 87-141/ Merit
kết hợp bằng tác nhân vật lý có tỷ lệ quả 4 hạt cao, năng suất 26-37 tạ/ha (Hội
thảo đậu tương quốc gia, 2003)[13].
Vùng Đông Nam Á ngày nay cũng là một vùng trọng điểm của công
tác phát triển giống đậu tương và được coi là quan trọng được ưu tiên hàng
đầu trong hệ thống nông nghiệp.
Tại Indonesia, các nhà nghiên cứu nhằm mục đích cải tiến giống có
năng suất cao trồng ở đất thấp sau vụ lúa và thời gian sinh trưởng ngắn 70-80
ngày, chống chịu bệnh gỉ sắt và có hạt dài. 15 giống có năng suất cao đã được
tạo ra và khuyến cáo trồng trong đó có giống Wilis được trồng phổ biến nhất,
giống này có thời gian sinh trưởng 85 ngày, đạt năng suất 2,5 tấn/ha. Một số
giống ngắn ngày như giống Tidar, Petek, Lawu... đạt 1,7 tấn/ha. Những đóng
góp từ viêc cải tiến giống là đưa năng suất đạt 2,5 tạ/ha, thời gian sinh trưởng
13
ngắn (75 ngày), thích ứng với điều kiện môi trường không thuận lợi ( không
cày đất, đất tiêu nước khó khăn), cải tiến chất lượng hạt, tăng chống
đổ...(Sumarno and T.Adisan wanto, 1991)[51]. Họ đã tạo ra được một số
giống: Kerinci, Rinjani, Lompobatang, B 3341 trồng trên đất ướt sau vụ lúa với
việc làm đất hoặc không làm đất trong mùa khô vẫn cho năng suất cao 1,471,68 tấn/ha. (Buitrago G, L.A; Orzcos, S.H. and Camacho M. L.H,1971)[35].
gian nhưng lại nhạy cảm về thời gian, một số giống được xác định và thích
ứng rộng cho năm trồng và thích ứng hẹp cho nơi trồng. Một số kết quả của
Silva và CS (1970)[48] tại Braxin cho thấy: có những giống chỉ cho năng suất
cao ở môi trường thuận lợi, còn ở những môi trường không thuận lợi, những
giống khác lại cho năng suất cao hơn. Khi nghiên cứu 14 dòng, giống qua 4
vụ, Buitrago và CS (1971)[35] đã xác định được một số giống có khả năng
thích ứng rộng với tất cả các môi trường nghiên cứu, nhưng một số giống
khác lại chỉ thích ứng với từng môi trường riêng rẽ. Khi nghiên cứu 6 giống
đậu tương, Rohewal (1970)[45] đã xác định giống Bragg và giống Lee thích
hợp cho vùng có năng suất cao, giống Punjabl và giống Pelican thích hợp cho
vùng có năng suất thấp ở Ấn độ. Tác giả không xác định được giống lý tưởng
phù hợp với mọi môi trường. Singh và Chaudhary (1985)[49] đã xác định
được có 6 trong 32 giống đậu tương triển vọng có năng suất cao, nhạy cảm
trên trung bình và ổn định: HM 93, PK 73-92, PK 73-94, PK 321, Bragg và
SH1. Weber (1992)[52] cho rằng ở cây đậu tương sự thích ứng về năng suất
chủ yếu là do yêu cầu của quang chu kỳ. Còn Leng (1968)[42] lại cho rằng sự
thích ứng về năng suất là do cảm ôn.
Santos và Vieira (1975)[47] nghiên cứu sự thích ứng của các giống đậu
tương ở các nơi trồng khác nhau đã xác định được 4 giống có năng suất cao
và yếu nhạy cảm nhất với sự thay đổi của điều kiện môi trường, 3 giống có
tính ổn định trung bình ở tất cả các môi trường nhưng có năng suất thấp hơn
năng suất trung bình.
Kết quả thí nghiệm ở một số nước cho thấy tính ổn định kiểu hình về
năng suất của những giống đậu tương chịu lạnh - ở một thí nghiệm, giống
Fiskeby - V cho năng suất cao hơn các giống khác cả ở điều kiện lạnh hơn và
15
nóng hơn nhiệt độ trung bình. Ở thí nghiệm khác, giống Fiskeby - V cho năng
giống bằng phương pháp gây đột biến thường tốn kém và các thế hệ sau biến
dị ngày càng lớn hơn, do đó chất lượng giống giảm dần.
Lai hữu tính để tạo giống có chất lượng cao người ta thường dùng
phương pháp lai trở lại. Con lai trở lại với bố mẹ đã thích ứng để hoà nhập
các gen mong muốn từ gen nhập. Mức độ trở lại phụ thuộc vào độ khác biệt
giữa hai bố mẹ. Phương pháp này cho ra giống ổn định, lâu bền nhưng đòi hỏi
mất nhiều thời gian lai tạo.
Johnson và cộng tác viên, (1955b) [40] khi nghiên cứu hiệu quả chọn
lọc theo chỉ số gồm một hoặc nhiều tính trạng cho thấy chọn lọc theo các tính
trạng gián tiếp như thời gian đậu quả, tính chín muộn, hạt to, tính chống tách
hạt, chống đổ, hàm lượng Protein thấp có thể cải lương về năng suất hạt,
nhưng mức độ hiệu quả có khác nhau giữa các tính trạng. Trong đó các tính
trạng như thời gian sinh trưởng ở quần thể 1 và khối lượng 1000 hạt ở quần
thể 2 có thể thực sự là các tính trạng khác nhau, các kết quả cho thấy chọn lọc
chỉ dựa trên chỉ số gồm thời gian đậu quả và khối lượng hạt cho hiệu quả
tương đương như là chọn lọc trực tiếp. Khi đưa thêm tính trạng chống đổ,
hàm lượng dầu và đạm vào chỉ số trên thì hiệu quả chọn lọc tăng lên tương
đối rõ rệt. Hiệu quả chọn lọc tương đối theo chỉ số gồm năng suất, thời gian
đậu quả, khối lượng hạt, tính chống đổ, hàm lượng dầu và hàm lượng đạm đạt
140,8% ở quần thể 1 và 126,1% ở quần thể 2.
Khi nghiên cứu chọn lọc các giống theo chỉ số bao gồm các dạng kết
hợp khác nhau của 6 tính trạng là: Chiều cao cây, số qủa/ cây, số cành cấp 1,
khối lượng 100 hạt, số ngày gieo từ khi gieo đến khi chín và năng suất hạt.
Singh và Dalal, (1979) đã cho thấy chọn lọc theo chỉ số cho hiệu quả
trực tiếp về năng suất hạt. Trong đó hiệu quả tương đối cao nhất là 106,4%,
được xác định khi chọn lọc dựa theo chỉ số gồm: Số quả/cây, số ngày đến khi
chín và số cành cấp I. Chọn lọc theo chỉ số gồm các tính trạng gián tiếp và khối
lượng 100 hạt, số quả/cây và số cành cấp I cho hiệu quả tương đối là 104%.