Tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố nông sinh học đến khả năng nhân giống bằng vảy củ hoa lily belladonna tại miền bắc việt nam

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN VĂN TỈNH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ NÔNG SINH HỌC ĐẾN KHẢ NĂNG NHÂN GIỐNG BẰNG VẢY CỦ HOA LILY BELLADONNA TẠI MIỀN BẮC VIỆT NAM Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 62 62 01 10 Người hướng dẫn khoa học: 1. GS.TS. Hoàng Minh Tấn 2. PGS.TS. Đặng Văn Đông NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016 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 để bảo vệ ở bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Văn Tỉnh i LỜI CẢM ƠN Luận án này được thực hiện và hoàn thành tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới GS.TS. Hoàng Minh Tấn và PGS.TS. Đặng Văn Đông là những người hướng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ và định hướng giúp tôi trưởng thành trong công tác nghiên cứu và hoàn thiện luận án. Tôi xin ghi nhận và biết ơn sự giúp đỡ quý báu của tập thể các thầy, cô giáo Bộ môn Sinh lý thực vật - Khoa Nông học, Viện Sinh học Nông nghiệp, Ban Quản lý đào tạo, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án này. Trong thời gian học tập và nghiên cứu, tôi cũng đã nhận được sự hỗ trợ và giúp đỡ tận tình từ lãnh đạo Viện Nghiên cứu Rau quả, Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Hoa - Cây cảnh, Công ty Cổ phần Cao Nguyên - Mộc Châu, Sơn La và đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, động viên giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới bạn bè, gia đình và người thân đã luôn kịp thời động viên, chia sẻ và tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Nguyễn Văn Tỉnh ii MỤC LỤC Trang Lời cam đoan .................................................................................................................i Lời cảm ơn ................................................................................................................... ii Mục lục ...................................................................................................................... iii Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt ............................................................................... vi Danh mục các bảng .....................................................................................................vii Danh mục các hình ........................................................................................................ x Trích yếu luận án .......................................................................................................... xi Thesis abstract ............................................................................................................ xiv Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................. 1 1.1 Đặt vấn đề ....................................................................................................... 1 1.2 Mục tiêu .......................................................................................................... 2 1.2.1 Mục tiêu chung .................................................................................................2 1.2.2 Mục tiêu cụ thể .................................................................................................2 1.3 Phạm vi nghiên cứu của đề tài.......................................................................... 3 1.4 Những đóng góp mới của luận án..................................................................... 3 1.5 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài.............................................. 3 1.5.1 Ý nghĩa khoa học ..............................................................................................3 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn ..............................................................................................4 Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................. 5 2.1 Khái quát về cây hoa Lily ................................................................................ 5 2.1.1 Giới thiệu về cây hoa lily...................................................................................5 2.1.2 Nguồn gốc cây hoa lily......................................................................................5 2.1.3 Phân loại cây hoa lily ........................................................................................6 2.1.4 Đặc điểm sinh trưởng, phát triển của hoa lily ......................................................8 2.2 Tình hình sản xuất hoa lily trên thế giới và ở Việt Nam................................. 10 2.2.1 Tình hình sản xuất hoa lily trên thế giới ............................................................10 2.2.2 Tình hình sản xuất hoa lily ở Việt Nam ............................................................13 2.3 Tình hình nghiên cứu hoa lily trên thế giới và Việt Nam ................................ 15 iii 2.3.1 Tình hình nghiên cứu hoa lily trên thế giới .......................................................15 2.3.2 Tình hình nghiên cứu hoa lily ở Việt Nam ........................................................29 Phần 3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 36 3.1 Đối tượng nghiên cứu của đề tài..................................................................... 36 3.2 Vật liệu nghiên cứu ........................................................................................ 37 3.3 Nội dung nghiên cứu...................................................................................... 37 3.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến sự hình thành củ nhỏ từ giâm vảy củ hoa lily Belladonna...............................................................................37 3.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý nhiệt độ thấp và mật độ trồng đến sự hình thành củ nhỡ từ củ nhỏ ....................................................................................38 3.3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật tác động đến sự hình thành củ thương phẩm từ củ nhỡ ......................................................................38 3.3.4 Đánh giá chất lượng củ giống thương phẩm, khả năng sinh trưởng, phát triển và hiệu quả kinh tế của việc sản xuất giống Belladonna bằng giâm vảy củ tại miền Bắc Việt Nam.........................................................................................38 3.4 Phương pháp nghiên cứu................................................................................ 38 3.4.1 Bố trí thí nghiệm .............................................................................................38 3.4.2 Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp xác định .................................................46 3.4.3 Phương pháp xử lý số liệu ...............................................................................50 Phần 4. Kết quả và thảo luận....................................................................................... 51 4.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến sự hình thành củ nhỏ từ giâm vảy củ hoa Lily belladonna.................................................................... 51 4.1.1 Ảnh hưởng của kích thước củ mẹ dùng để tách vảy đến sự hình thành củ nhỏ ...........................................................................................................51 4.1.2 Ảnh hưởng của giá thể giâm vảy đến sự hình thành củ nhỏ ................................57 4.1.3 Ảnh hưởng của thời vụ giâm vảy đến sự hình thành củ nhỏ ...............................60 4.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý nhiệt độ thấp và mật độ trồng đến sự hình thành củ nhỡ từ củ nhỏ ........................................................................... 65 4.2.1 Ảnh hưởng của các mức nhiệt độ thấp xử lý cho củ nhỏ đến sự nảy mầm giống lily Belladonna ......................................................................................65 4.2.2 iv Ảnh hưởng của thời gian xử lý nhiệt độ thấp đến sự mọc mầm, khả năng sinh trưởng, hàm lượng tinh bột và đường của củ nhỏ .......................................67 4.2.3 Ảnh hưởng của mật độ trồng củ nhỏ đến sự hình thành củ nhỡ ..........................72 4.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật tác động đến sự hình thành củ thương phẩm từ củ nhỡ ............................................................ 75 4.3.1 Ảnh hưởng của mật độ trồng củ nhỡ đến sự hình thành củ thương phẩm ............75 4.3.2 Ảnh hưởng của vùng sinh thái đến sự hình thành và phát triển củ lily thương phẩm được trồng từ củ nhỡ nhân bằng phương pháp giâm vảy...........................77 4.3.3 Ảnh hưởng của thời điểm ngắt nụ tới sự sinh trưởng, biến đổi hàm lượng tinh bột và đường của củ giống lily thương phẩm ..................................................80 4.4 Đánh giá chất lượng củ giống thương phẩm, khả năng sinh trưởng, phát triển, ra hoa và hiệu quả kinh tế của giống lily belladonna trồng từ củ giống sản xuất bằng phương pháp giâm vảy củ tại miền bắc việt nam ............................86 4.4.1 Ảnh hưởng của xử lý nhiệt độ thấp đến sự sinh trưởng, phát triển và biến đổi chất dự trữ của củ giống lily thương phẩm ........................................................86 4.4.2 Đánh giá chất lượng củ giống thương phẩm, khả năng sinh trưởng và ra hoa của củ giống sản xuất trong nước bằng phương pháp giâm vảy củ .....................95 4.4.3 Đánh giá hiệu quả kinh tế của việc sản xuất củ giống hoa lily Belladonna bằng phương pháp giâm vảy ở Việt Nam .......................................................100 Phần 5 . Kết luận và kiến nghị ................................................................................... 106 5.1 Kết luận ....................................................................................................... 106 5.2 Kiến nghị ..................................................................................................... 107 Danh mục công trình đã công bố có liên quan đến luận án ......................................... 108 Tài liệu tham khảo ..................................................................................................... 109 Phụ lục .................................................................................................................... 118 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt 2,4D 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid A Asiatic Hybrids BA Benzyladenin CT Công thức CV (%) Độ biến động Đ/C Đối chứng ĐK Đường kính GA Gibberelin GA3 Acid Gibberellic IAA Indole acetic acid IBA Indole butyric acid KT Kích thước L Longiflorum Hybrids LA Longgiflorum/Asiatic Hybrids LO Longiflorum/ Oriental Hybrids LSD0,05 Sự sai khác có ý nghĩa ở mức α = 0,05 MS Murashige and Skoog NAA Naphtyl acetic acid O Oriental Hybrids OA Oriental/Asiatic Hybrids OT Oriental/Trumpet Hybrids RAPD Random Amplified Polymorphic DNA TA Trumpet/Asiatic Hybrids DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 2.1 Diện tích sản xuất hoa lily ở miền Bắc Việt Nam qua một số năm ....................... 13 2.2 Nhiệt độ thấp (50C) ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của lily....................... 28 4.1 Ảnh hưởng của kích thước củ mẹ dùng để tách vảy đến chất lượng vảy giâm tại Mộc Châu năm 2011 ........................................................................ 51 4.2 Ảnh hưởng của kích thước củ mẹ dùng để tách vảy đến sự hình thành callus và hình thành củ nhỏ tại Mộc Châu năm 2011.................................................... 52 4.3 Ảnh hưởng của kích thước củ mẹ dùng để tách vảy đến sự phát sinh và sinh trưởng của lá củ nhỏ tại Mộc Châu năm 2011 ......................................... 53 4.4 Ảnh hưởng của kích thước củ mẹ đến năng suất, chất lượng củ nhỏ khi thu hoạch (sau giâm 200 ngày) tại Mộc Châu năm 2011 ............................................ 55 4.5 Ảnh hưởng của giá thể giâm vảy đến sự phát sinh hình thái ban đầu và chất lượng của vảy sau giâm tại Mộc Châu năm 2011 ............................................... 57 4.6 Ảnh hưởng của giá thể giâm vảy đến năng suất và chất lượng củ nhỏ thu hoạch (sau giâm 200 ngày) tại Mộc Châu năm 2011 ...................................... 59 4.7 Ảnh hưởng của thời vụ giâm vảy đến sự hình thành, phát sinh hình thái ban đầu và sự tồn tại của vảy củ lily tại Mộc Châu ......................................... 60 4.8 Ảnh hưởng của thời vụ giâm vảy đến thời gian thu hoạch, hệ số nhân và chất lượng củ nhỏ thu hoạch tại Mộc Châu .................................................... 62 4.9 Hàm lượng nước trong vảy và rễ ở củ lily Belladonna được xử lý nhiệt độ thấp tại Gia Lâm năm 2012 ....................................................................... 66 4.10 Ảnh hưởng của xử lý nhiệt độ thấp đến tỷ lệ mọc mầm của củ nhỏ tại Mộc Châu năm 2012 (sau 15 ngày trồng) ....................................................... 67 4.11 Ảnh hưởng của thời gian xử lý nhiệt độ thấp đến hàm lượng tinh bột của củ nhỏ tại Gia Lâm năm 2012 ........................................................................ 68 4.12 Ảnh hưởng của thời gian xử lý nhiệt độ thấp đến hàm lượng đường hòa tan của củ giống tại Gia Lâm năm 2012 ......................................................... 69 4.13 Ảnh hưởng của thời gian xử lý nhiệt độ thấp đến hàm lượng đường khử trong củ giống tại Gia Lâm năm 2012 ............................................................ 70 vii 4.14 Ảnh hưởng của thời gian xử lý nhiệt độ thấp đến khả năng mọc mầm của củ nhỏ, thời gian thu hoạch củ nhỡ tại Mộc Châu năm 2012........................... 70 4.15 Ảnh hưởng của mật độ trồng củ nhỡ đến diện tích lá và chỉ số diện tích lá của cây tại Mộc Châu năm 2012 .................................................................... 73 4.16 Ảnh hưởng của mật độ trồng củ nhỏ đến chiều cao cây, đường kính thân, chu vi củ và thời gian thu hoạch củ nhỡ tại Mộc Châu năm 2012 ................... 74 4.17 Ảnh hưởng của mật độ trồng củ nhỡ đến diện tích lá và chỉ số diện tích lá của cây tại Mộc Châu năm 2013 .................................................................... 76 4.18 Ảnh hưởng của mật độ trồng củ nhỡ đến chiều cao cây, đường kính thân và chu vi củ thương phẩm tại Mộc Châu năm 2013 ........................................ 76 4.19 Ảnh hưởng của vùng sinh thái đến thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây (ngày trồng 1/3/2013) ............................................ 78 4.20 Ảnh hưởng của các vùng sinh thái đến chu vi, khối lượng và hàm lượng nước của củ qua các giai đoạn sinh trưởng (ngày trồng 1/3/2013) .................. 79 4.21 Ảnh hưởng của thời điểm ngắt nụ đến chu vi của củ lily tại các giai đoạn sinh trưởng khi trồng tại Mộc Châu năm 2013 ............................................... 81 4.22 Ảnh hưởng của thời điểm ngắt nụ đến khối lượng của củ lily tại các giai đoạn sinh trưởng khi trồng tại Mộc Châu năm 2013 ....................................... 81 4.23 Ảnh hưởng của thời điểm ngắt nụ đến hàm lượng tinh bột tầng vảy ngoài của củ lily trồng tại Mộc Châu năm 2013 ....................................................... 83 4.24 Ảnh hưởng của thời điểm ngắt nụ đến hàm lượng tinh bột tầng vảy trong của củ lily trồng tại Mộc Châu năm 2013 ....................................................... 83 4.25 Ảnh hưởng của thời điểm ngắt nụ đến hàm lượng đường hòa tan tầng vảy ngoài của củ lily trồng tại Mộc Châu năm 2013 ............................................. 85 4.26 Ảnh hưởng của thời điểm ngắt nụ đến hàm lượng đường hòa tan tầng vảy trong của củ lily trồng tại Mộc Châu năm 2013 .............................................. 85 4.27 Ảnh hưởng của xử lý nhiệt độ thấp đến tỷ lệ mọc mầm của củ thương phẩm tại Mộc Châu năm 2013 (sau 15 ngày trồng) ........................................ 88 4.28 Ảnh hưởng của xử lý nhiệt độ thấp đến tổng thời gian sinh trưởng của lily tại Mộc Châu năm 2013 ........................................................................... 89 4.29 Ảnh hưởng của xử lý nhiệt độ thấp đến hàm lượng nước trong vảy và rễ củ tại Mộc Châu năm 2013 ............................................................................ 90 viii 4.30 Hàm lượng tinh bột ở tầng vảy ngoài của củ giống khi xử lý ở các nhiệt độ khác nhau tại Mộc Châu năm 2013 ........................................................... 91 4.31 Hàm lượng tinh bột ở tầng vảy trong của củ giống khi xử lý ở các nhiệt độ khác nhau tại Mộc Châu năm 2013 ........................................................... 92 4.32 Ảnh hưởng của xử lý nhiệt độ thấp đến hàm lượng đường khử ở tầng vảy ngoài của củ giống tại Gia Lâm năm 2013 ..................................................... 94 4.33 Ảnh hưởng của xử lý nhiệt độ thấp đến hàm lượng đường khử ở tầng vảy trong của củ giống tại Gia Lâm năm 2013 ...................................................... 94 4.34 Đánh giá về hình thái củ giống sản xuất trong nước với củ giống nhập khẩu năm 2013 .............................................................................................. 95 4.35 Đánh giá hàm lượng chất dự trữ của củ giống sản xuất trong nước với củ giống nhập khẩu năm 2013 ............................................................................ 96 4.36 Đánh giá tình hình sinh trưởng của củ giống lily sản xuất trong nước với củ giống nhập vụ Đông năm 2013 tại Mộc Châu và Gia Lâm ......................... 96 4.37 Đánh giá tình hình bệnh hại, tỷ lệ cây thu hoạch và độ đồng đều thu hoạch của củ giống lily sản xuất trong nước với củ giống nhập vụ Đông năm 2013 tại Mộc Châu và Gia Lâm .............................................................. 99 4.38 Chất lượng hoa lily của củ giống lily sản xuất trong nước và củ giống nhập năm 2013 tại Mộc Châu và Gia Lâm ................................................... 100 4.39 Chi phí sản xuất củ giống lily bằng phương pháp giâm vảy .......................... 103 ix DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 2.1 Phân bố của chi Lilium trên thế giới (vùng màu đỏ) .................................... 6 3.1 Giống hoa lily Belladonna ......................................................................... 36 4.1 Ảnh thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước củ mẹ dùng để tách vảy đến sự hình thành lá của củ nhỏ tại Mộc Châu năm 2011 ............. 54 4.2 Sự hình thành củ nhỏ ở các công thức kích thước củ mẹ dùng để tách vảy tại Mộc Châu năm 2011 ...................................................................... 55 4.3 Ảnh thí nghiệm sau 60 ngày giâm vảy trên các giá thể khác nhau tại Mộc Châu năm 2011 ................................................................................. 58 4.4 Ảnh sản xuất đại trà củ giống Belladonna bằng phương pháp giâm vảy vụ Thu năm 2012 tại Mộc Châu (Sơn La) .................................................. 64 4.5 Động thái tăng trưởng chiều dài mầm khi xử lý củ nhỏ ở các mức nhiệt độ thấp khác nhau tại Gia Lâm năm 2012 ......................................... 65 4.6 Ảnh củ nhỏ đã qua xử lý nhiệt độ thấp 50 ngày ở nhiệt độ 50C sau trồng 30 ngày tại Mộc Châu, Sơn La năm 2012 ......................................... 72 4.7 Ảnh hưởng của thời điểm ngắt nụ đến sự sinh trưởng của cây ................... 82 4.8 Động thái tăng trưởng chiều dài mầm khi xử lý củ thương phẩm ở các nhiệt độ thấp khác nhau tại Gia Lâm năm 2013 ......................................... 86 4.9 Chiều dài mầm củ lily thương phẩm khi xử lý phá ngủ ở 20C .................... 87 4.10 Củ lily thương phẩm đủ tiêu chuẩn trồng lấy hoa sau khi xử lý phá ngủ ở 20C, thời gian 49 ngày ..................................................................... 87 4.11 Động thái hàm lượng đường hoa tan ở tầng vảy ngoài của củ giống xử lý ở các nhiệt độ khác nhau tại Gia Lâm .................................................... 93 4.12 Động thái hàm lượng đường hoa tan ở tầng vảy trong của củ giống xử lý ở các nhiệt độ khác nhau tại Gia Lâm .................................................... 93 4.13 Thí nghiệm đánh giá sự sinh trưởng của củ giống sản xuất trong nước so với củ nhập khẩu của Hà Lan ................................................................ 97 4.14 Sơ đồ về quá trình nhân giống hoa lily bằng phương pháp giâm vảy ........ 101 4.15 Kích thước củ giống lily ở các giai đoạn nhân giống bằng phương pháp giâm vảy ......................................................................................... 102 x TRÍCH YẾU LUẬN ÁN Tên tác giả: Nguyễn Văn Tỉnh Tên Luận án: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố nông sinh học đến khả năng nhân giống bằng vảy củ hoa lily Belladonna tại miền Bắc Việt Nam Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 62 62 01 10 Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Mục tiêu nghiên cứu Lily là một trong các loại hoa được ưa chuộng và có giá trị kinh tế cao nhất ở Việt Nam. Tuy nhiên, hiện nay toàn bộ củ giống lily cung cấp cho sản xuất hoàn toàn phải nhập khẩu với giá thành cao và không chủ động trong sản xuất nên hiệu quả kinh tế chưa đạt được như mong muốn. Nghiên cứu về nhân giống lily ở Việt Nam còn rất hạn chế, chưa có công trình nào nghiên cứu một cách có hệ thống biện pháp nhân giống vô tính để sản xuất củ giống lily thương phẩm. Chính vì thế luận án đã được lựa chọn để giải quyết khó khăn, tồn tại trên. Nghiên cứu này được tiến hành trên giống lily Belladonna với các mục tiêu: (i) Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước củ mẹ dùng để tách vảy đến khả năng nhân giống bằng vảy củ lily Belladonna; (ii) Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý nhiệt độ thấp cho củ giống đến sự nảy mầm, sự biến đổi tinh bột và đường, sự sinh trưởng và ra hoa của lily Belladonna; (iii) Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật (vùng khí hậu, thời vụ, giá thể, mật độ, biện pháp ngắt nụ...) đến khả năng nhân giống lily Belladonna bằng vảy củ tại Việt Nam; (iv) Đánh giá chất lượng củ giống, khả năng sinh trưởng và ra hoa cũng như hiệu quả kinh tế của việc sản xuất củ giống Belladonna bằng phương pháp giâm vảy ở miền Bắc Việt Nam. Nội dung và phương pháp nghiên cứu: Vật liệu nghiên cứu: Giống hoa lily Belladonna nguồn gốc từ Hà Lan đã xử lý lạnh; vảy củ; các loại giá thể: xơ dừa, mùn cưa, trấu hun, đất… Nội dung 1: Nghiên cứu giai đoạn hình thành củ nhỏ từ vảy củ, gồm 3 thí nghiệm: Được bố trí theo khối ngẫu nhiên với 3 lần lặp lại: (i) Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước củ mẹ dùng để tách vảy đến sự hình thành củ nhỏ; (ii) Nghiên cứu ảnh hưởng của giá thể giâm vảy đến sự hình thành củ nhỏ; (iii) Nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ giâm vảy đến sự hình thành củ nhỏ. xi Nội dung 2: Nghiên cứu giai đoạn hình thành củ nhỡ từ củ nhỏ, gồm 3 thí nghiệm: (i) Nghiên cứu ảnh hưởng của các mức nhiệt độ thấp khác nhau đến sự xuân hóa củ nhỏ giống lily Belladonna; (ii) Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian xử lý lạnh đến sự mọc mầm, khả năng sinh trưởng, hàm lượng tinh bột và đường của củ nhỏ, được bố trí tuần tự không nhắc lại; (iii) Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ trồng củ nhỏ đến sự hình thành củ nhỡ, được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh với 3 lần lặp lại. Nội dung 3: Nghiên cứu Giai đoạn hình thành củ thương phẩm từ củ nhỡ, gồm 3 thí nghiệm: (i) Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ trồng củ nhỡ đến sự hình thành củ thương phẩm, được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh với 3 lần lặp lại; (ii) Nghiên cứu ảnh hưởng của vùng sinh thái đến sự hình thành và phát triển củ lily thương phẩm được nhân bằng phương pháp giâm vảy, được bố trí tuần tự không nhắc lại; (iii) Nghiên cứu ảnh hưởng của thời điểm ngắt nụ tới sự sinh trưởng và lớn lên của củ giống lily thương phẩm, được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh với 3 lần lặp lại. Nội dung 4: Đánh giá chất lượng củ giống thương phẩm, khả năng sinh trưởng, phát triển và hiệu quả kinh tế của việc sản xuất giống Belladonna bằng giâm vảy củ tại miền Bắc Việt Nam, bao gồm: (i) Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý củ giống đến sự nảy mầm, sự biến đổi tinh bột và đường trong củ giống thương phẩm, được bố trí tuần tự không nhắc lại; (ii) Đánh giá chất lượng củ giống thương phẩm, khả năng sinh trưởng ra hoa của củ giống sản xuất trong nước bằng phương pháp giâm vảy củ, được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh với 3 lần lặp lại. Các tham số thống kê cơ bản như hệ số biến động (CV%), giá trị sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa (LSD0.05) và phân tích phương sai (ANOVA) kết quả thí nghiệm nghiên cứu được tính toán bằng phần mềm IRRISTAT 5.0. Các kết quả chính và kết luận: i) Đã xác định được một số yếu tố tối ưu cho việc sản xuất củ nhỏ từ việc giâm vảy củ giống lily Belladonna: chu vi củ mẹ 20/22 cm cho hệ số nhân 24 củ nhỏ/củ mẹ, thời vụ giâm vảy tốt nhất vào vụ Thu và vụ Đông và giâm vảy vào giá thể có lớp đất ở dưới 10cm, tiếp theo lớp xơ dừa dày 3cm để giâm vảy, sau đó phủ một lớp đất 2cm cho củ nhỏ có chu vi 5,3cm. ii) Xử lý nhiệt độ thấp là yếu tố quyết định cho sự hình thành củ giống lily. Nhiệt độ thấp đã kích thích sự biến đổi nhanh hàm lượng tinh bột thành đường, tăng xii nhanh hàm lượng đường trong củ giống, củ giống nảy mầm nhanh, kích thích sinh trưởng, phát triển của cây cũng như hình thành hoa khi sản xuất hoa thương phẩm. Nhiệt độ xử lý củ nhỏ từ 20C - 50C, củ thương phẩm ở 20C trong 49 ngày đạt tỷ lệ nảy mầm cao nhất 98,5%, chiều dài mầm đạt trên 3,9cm. iii) Biện pháp kỹ thuật quan trọng khi sản xuất củ nhỡ và củ thương phẩm là mật độ trồng và ngắt nụ hoa. Đối với sản xuất củ nhỡ, mật độ trồng thích hợp nhất là 80 củ/m2 cho chu vi củ đạt cao nhất 12,5cm. Đối với sản xuất củ thương phẩm, mật độ trồng 60 củ/m2 cho chất lượng củ thương phẩm tốt nhất với chu vi đạt 21,2cm, ngắt nụ sớm khi nụ chỉ đạt 1 - 2cm cho chu vi củ thương phẩm đạt 21,8cm, khối lượng củ đạt 87,4g. iv) Điều kiện sinh thái Mộc Châu (Sơn La) thuận lợi hơn so với Gia Lâm (Hà Nội) cho sản xuất củ giống lily Belladonna bằng phương pháp giâm vảy. Củ giống thương phẩm ở Mộc Châu có chất lượng cao hơn ở Gia Lâm. Chu vi củ trồng tại Mộc Châu đạt 17,5cm, tại Gia Lâm chỉ đạt 15,6cm. v) Khi tác động các biện pháp kỹ thuật, củ giống lily Belladonna sản xuất ra có chu vi củ 20/22 cm, hàm lượng chất dự trữ (hàm lượng tinh bột 6,53%, đường hòa tan 8,72%, đường khử 7,25%) và đặc điểm sinh trưởng, ra hoa (tỷ lệ củ mọc mầm 97,5%, thời gian sinh trưởng 89 ngày, số nụ hoa 4,7 nụ/cây) đều tương đương so với củ nhập khẩu của Hà Lan. Trong khi đó củ giống sản xuất trong nước có giá thành thấp hơn (8.285 đồng/củ), so với củ giống nhập khẩu (12.000 đồng/củ). Kiến nghị: Trong sản xuất củ giống hoa lily Belladonna bằng biện pháp giâm vảy tại Mộc Châu (Sơn La) nên áp dụng các kết quả nghiên cứu trên, đồng thời tiếp tục nghiên cứu thử nghiệm nhân giống ở các vùng sinh thái khác như Sa Pa (Lào Cai), Mẫu Sơn (Lạng Sơn)... để có cơ sở sản xuất củ giống lily bằng giâm vảy củ trong điều kiện miền Bắc Việt Nam. xiii THESIS ABSTRACT Name of author: Nguyen Van Tinh Name of thesis: Study on the effects of some agro-bio factors on bulb scaling propagation for Belladonna lilium variety in Northern Vietnam Majority: Crop Sciences Code: 62 62 01 10 Name of training organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA) Objectives of the study Lilium is one of the most favorable flower species with the highest economic value in Vietnam. However, all sources of lilum bulbs for lilium production have to be imported with the high cost and inactiveness in the production, thereby leading to unexpected economic efficiency. Research on lilium propagation in Vietnam is still extremely limited with unavailability of a systematic research project on asexual propagation measures to produce commercial lilium bulbs. Therefore, the thesis was chosen to solve the above metnioned problems. This study was conducted on Belladonna lilium variety with the following objectives: (i) To study the effect of the ex-bulb sizes used for scaling on the Belladonna lilium bulb scaling propagation ability; (ii) To study the effect of low temperature treatment of lilium bulbs on germination, starch and sugar change, growth and flowering of Belladonna lilium variety; (iii) To study the effect of a number of technical measures (climate zone, seasonality, substrate, density, bud removing methods...) on the Belladonna lilium bulb scaling propagation ability in Vietnam; (iv) To assess bulb quality, growth and flowering as well as economic efficiency of the production of Belladonna lilium bulbs by scaling method in Northern Vietnam. Content and methodology of the study Materials: Chilled Belladonna lilium bulbs/scales which are originated from the Netherlands; Substrates: coir, sawdust, rice husks, soil... Activity 1: Study on bulblet formation stage from bulb scales, including 3 experiments with RBCD layout, 3 replications: (i) Study on effect of ex bulb (for bulb scaling) sizes on the establishment and development of bulblets; (ii) Study on effect of substrates for scaling on the formation and development of bulblets; (iii) Study on scaling times on formation and development of bulblets. xiv Activity 2: Study on medium bulb formation stage from bulblets including 3 experiments, the two first experiments with no replication and the third one with RBCD layout, 3 replciations (i) Study on effect of a number of low temperature levels on bulblet vernalization of Belladonna lilium bulblets; (ii) Study on effect of chilling time on germination, starch and sugar change of the bulblets; (iii) Study on bulblet planting density on medium bulb formation. Activity 3: Study on commerical bulb formation stage from medium bulbs including 3 experiments: (i) Study on effect of medium bulb planting density on commerical bulb formation, RBCD layout, 3 replications; (ii) Study on effect of ecological regions on formation and development of commercial bulbs, without replication; (iii) Study on effect of bud removing time on growth and development of commercial bulbs, with RBCD layout, 3 replications. Activity 4: Evaluation of commercial seed bulb quality, growth, development, flowering and economic efficiency of Belladonna lilium cultivar propagated by bulb scaling method in Northern Vietnam, including: (i) Study on effect of chilling temperature levels on germination, starch and sugar changes in commercial bulbs, with no replication design; (ii) Evaluate commercial seed bulb quality, growth, development, flowering and economic efficiency of lilium cultivars planted by seed bulbs propagated by bulb scaling, with RBCD layout, 3 replications. The basic statistical parameters such as coefficient of variation (CV%), the smallest significant difference value (LSD0.05) and analysis of variance (ANOVA). results of experimental studies calculated by IRRISTAT 5.0 software. Key results and conclusions: i) Identified a number of factors that optimized bulblet production by Belladonna lilium bulb scaling: perimeter of ex bulbs of 20/22cm with propagating coofiencient of 24 bulblets/ex-bulb; the best scaling time conducted in Autumn and Winter and scales cultured in the substrate with bottom soil layer of <10cm, 3cm coir layer of 3cm for scale culture and covered by soil layer of 2cm for 5.3cm perimeter bulblets. ii) Low temperature treatment is the deciding factor for the lilium bulb formation. Low temperatures have stimulated the rapid change of starch content into sugar, rapidly increasing sugar content in seed bulbs to make the bulbs germinate quickly, stimulating the growth and development of plants and flower formation in commercial flower production. Respective temperatures for bulblet and medium bulb treatment were from 20C - 50C and 20C within 49 days to give the highest germination rate at 98.5%, sprout length at over 3.9cm. xv iii) The most important technical measures in producing medium bulbs and commercial bulbs include planting density and flower bud removal. For medium bulb production, the most suitable planting density was 80 bulbs/m2 for the highest bulb perimeter of 12.5cm. For commercial bulb production, the planting density of 60 bulbs/m2 for the best quality of commercial bulbs with bulb perimeter of 21.2cm, early bud removal of 1 - 2cm buds to give commercial bulb perimeter of 21.8cm, bulb weight of 87.4g. iv) The ecological conditions of Moc Chau (Son La) are more favorable than that in Gia Lam (Hanoi) for Belladonna lilium bulb production by bulb scaling method. Commercial bulbs produced in Moc Chau gave the better quality than that produced in Gia Lam. The respective perimeter of bulbs produced in Moc Chau and Gia Lam were 17.5cm and 15.6cm. v) With the intervention of technical measures, Belladonna bulbs produced had the bulb perimeter of 20/22 cm, storage substance content (starch of 6.53%, soluble sugar of 8.72%, reducing sugar of 7.25%) and growth, flowering chracteristics (germination rate of 97.5%, growth duration of 89 days, number of flower buds of 4.7 buds/plant). This figures are equivalent to imported bulbs from the Netherlands but respective lower bulb cost of 8,285 VND/bulb and 12,000 VND/bulb. Recommendations: It is recommended that the above mentioned research results should be applied to Belladonna lilium bulb production by scaling method in Moc Chau (Son La). Also, continuous studies on Belladonna bulb production in difference ecological regions such as Sa Pa (Loa Cai), Mau Son (Lang Son)... should be done to be used as basics for lilium bulb production in conditions of Northern Vietnam. xvi PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Lily (Lilium spp) là một trong các loại hoa được ưa chuộng và có giá trị kinh tế cao cả trên thế giới và ở Việt Nam. Từ năm 2007 trở lại đây, với những kết quả nghiên cứu về tuyển chọn giống, quy trình canh tác của các nhà khoa học, hoa lily đã được trồng ở hầu khắp các tỉnh miền Bắc, miền Trung và có thể nói lily đang trở thành loại hoa không thể thiếu được trong cơ cấu sản xuất hoa vụ Đông ở khu vực phía Bắc. Tuy nhiên việc sản xuất tiêu thụ sản phẩm hoa lily vẫn phụ thuộc trực tiếp hoặc gián tiếp vào nước ngoài nhất là khâu giống. Mỗi năm nước ta phải nhập hàng chục triệu củ giống hoa lily từ Hà Lan, Pháp, Chi Lê, New Zealand... để cung cấp cho thị trường trong nước (Đặng Văn Đông và cs., 2010). Giá thành củ giống lily nhập nội cao từ 11.000 - 19.000 đồng/củ tùy từng giống, luôn phải phụ thuộc, không chủ động khâu giống, do vậy hiệu quả sản xuất hoa lily chưa thực sự như mong muốn. Nếu quyết định được khâu giống sẽ chủ động cung cấp giống cho sản xuất từ đó sẽ hạ giá thành sản phẩm, nâng cao hiệu quả kinh tế cho người trồng hoa lily. Trong các giống hoa lily được trồng ở các tỉnh phía Bắc Việt Nam, giống Belladonna có nhiều ưu điểm nổi trội, hoa màu vàng, hương thơm dịu, cánh hoa dày, lá to, các hoa bố trí hợp lý trên cành, chiều cao cây từ 85 - 100cm vừa thích hợp cho cắt cành và có thể trồng chậu, đáp ứng được thị hiếu người tiêu dùng. Đặc biệt giống Belladonna có khả năng sinh trưởng, phát triển khỏe, thích hợp trồng ở nhiều thời vụ và nhiều vùng sinh thái khác nhau ở các tỉnh phía Bắc Việt Nam nên được nhiều doanh nghiệp, hợp tác xã, hộ nông dân sử dụng là giống chủ đạo trong cơ cấu sản xuất (Lê Thu Hương và cs., 2011). Giống Belladonna đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận giống sản xuất thử (Quyết định số 233/QĐ- TT-CLT ngày 13/5/2011 của Cục trồng trọt - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) và cho phép mở rộng diện tích sản xuất. Trong bối cảnh đó, để đáp ứng nhu cầu của sản xuất, đòi hỏi cần có một lượng củ giống lớn để mở rộng diện tích, quy mô sản xuất. Muốn vậy, chúng ta phải chủ động sản xuất được củ giống trong nước thì mới đáp ứng được nhu cầu đó. 1 Hiện tại một số cơ quan nghiên cứu ở Việt Nam đã nghiên cứu nhân giống hoa lily bằng phương pháp nuôi cấy in vitro và đã sản xuất được củ nhỏ (kích thước 1,0 - 2,0cm), tuy nhiên số lượng củ nhân được còn hạn chế, giá thành cao, chưa cung ứng được cho sản xuất. Trong khi đó, nhân giống hoa lily bằng phương pháp tách vảy củ là một phương pháp dễ làm, hệ số nhân giống cao nhưng hầu như chưa được nghiên cứu. Giống Belladonna thuộc nhóm giống OT (lai giữa giống lai phương Đông và giống lai loa kèn) có khả năng nhân giống bằng biện pháp tách vảy củ. Đa số các công ty sản xuất củ giống của nước ngoài áp dụng phương pháp nhân giống bằng tách vảy củ để sản xuất củ giống thương phẩm cho giống Belladonna. Vậy trong điều kiện miền Bắc Việt Nam có thể nhân giống hoa lily Belladonna bằng phương pháp tách vảy củ hay không? Việc nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố nông sinh học đến khả năng nhân giống bằng vảy củ hoa lily là cấp thiết, mang tính khoa học và thực tiễn, không chỉ phục vụ cho lợi ích trước mắt mà còn định hướng lâu dài trong việc chủ động sản xuất giống hoa cung cấp cho sản xuất một cách hiệu quả. 1.2. MỤC TIÊU 1.2.1. Mục tiêu chung Xác định được ảnh hưởng của một số yếu tố nông sinh học đến sự hình thành củ giống lily góp phần xây dựng quy trình nhân giống Belladonna bằng phương pháp giâm vảy củ tại miền Bắc Việt Nam nhằm chủ động nguồn giống cho sản xuất, thay thế một phần củ giống nhập nội, đem lại hiệu quả cao cho người trồng hoa. 1.2.2. Mục tiêu cụ thể - Nghiên cứu ảnh hưởng của kích thước củ mẹ dùng để tách vảy đến khả năng nhân giống bằng vảy củ lily Belladonna. - Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý nhiệt độ thấp cho củ giống đến sự nảy mầm, sự biến đổi tinh bột và đường, sự sinh trưởng và ra hoa của lily Belladonna. - Nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật (vùng khí hậu, thời vụ, giá thể, mật độ, biện pháp ngắt nụ...) đến khả năng nhân giống lily Belladonna bằng vảy củ tại Việt Nam. 2