Tài liệu Tuyển chọn và phát triển một số dòng, giống lúa mới ở gia lâm, hà nội

  • Số trang: 119 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 61 |
  • Lượt tải: 0
nhattuvisu

Đã đăng 27125 tài liệu

Mô tả:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ---------  --------- ðINH QUANG TÚ TUYỂN CHỌN VÀ PHÁT TRIỂN MỘT SỐ DÒNG, GIỐNG LÚA MỚI Ở GIA LÂM, HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SỸ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Trồng trọt M· sè : 60.62.01 Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. PHAN HỮU TÔN Hµ néi – 2010 LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây là công trình do tôi chủ trì và thực hiện chính. Những kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa từng ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2010 Tác giả luận văn ðinh Xuân Tú Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... i LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành ñược luận văn này tôi ñã nhận ñược sự giúp ñỡ của các cơ quan, các thầy, các cô, bạn bè ñồng nghiệp và gia ñình. Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới PGS.TS Phan Hữu Tôn ñã tận tình giúp ñỡ, hướng dẫn, ñóng góp nhiều ý kiến quý báu trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn. Tôi xin gửi tới lãnh ñạo hai HTX ðình Xuyên và Kim Sơn Gia Lâm, Hà Nội lời cảm ơn về sự quan tâm, giúp ñỡ tạo thuận lợi cho việc ñặt ñịa ñiểm thí nghiệm. Tôi xin chân thành cảm ơn ThS. Tống Văn Hải và các thầy cô Khoa Công nghệ Sinh học ñã nhiệt tình giúp ñỡ và tạo mọi ñiều kiện thuận lợi trong thời gian học tập cũng như khi hoàn thành và báo cáo luận văn. Cảm ơn các nhà khoa học trong ngành, các bạn bè ñồng nghiệp và gia ñình ñã ñộng viên và tạo mọi ñiều kiện giúp ñỡ tôi hoàn thành bản luận văn này. Hà Nội, ngày tháng năm 2010 Tác giả luận văn ðinh Xuân Tú Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... ii MỤC LỤC LỜI CAM ðOAN ..........................................................................................i LỜI CẢM ƠN...............................................................................................ii MỤC LỤC....................................................................................................iii DANH MỤC BẢNG ....................................................................................vi 1. MỞ ðẦU ....................................................................................................i 1.1. ðặt vấn ñề ...............................................................................................1 1.2. Mục ñích..................................................................................................3 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .........................................................................4 2.1. Những nghiên cứu về cây lúa..................................................................4 2.1.1. Nhu cầu lương thực trong nước và thế giới...........................................4 2.1.2. Nguồn gốc và phân loại cây lúa ............................................................6 2.2. Nghiên cứu về ñặc ñiểm di truyền của cây lúa ....................................... 10 2.2.1. Nghiên cứu về ñặc ñiểm di truyền của hình thái giải phẫu .................. 10 2.2.2. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất....................................... 15 2.2.3. Các thời kỳ sinh trưởng và phát triển của cây lúa................................ 17 2.2.4. Di truyền ñộ xếp sít hạt/bông và bông hữu hiệu/khóm........................ 17 2.2.5. Di truyền về tính trạng chín sớm......................................................... 18 2.2.6. Di truyền về tính chống chịu sâu bệnh của cây lúa.............................. 18 2.2.7. Nghiên cứu di truyền mùi thơm, ñộ dẻo, hàm lượng amylose ............. 23 2.2.8. Các chỉ tiêu về chất lượng và ñặc ñiểm di truyền ................................ 25 2.3. Sản xuất lúa trên thế giới và trong nước................................................. 33 2.3.1. Sản xuất lúa trên thế giới .................................................................... 33 2.3.2. Sản xuất lúa ở Việt Nam..................................................................... 35 2.4. Vai trò của giống trong sản xuất nông nghiệp........................................ 35 2.5. Nghiên cứu về chọn giống kiểu cây mới ................................................ 37 2.5.1. Khái niệm kiểu cây mới ...................................................................... 37 2.5.2. Kiểu cây và ñặc ñiểm của nó ở các hệ sinh thái khác nhau.................. 38 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... iii 2.5.3. Chọn giống cây kiểu mới .................................................................... 39 2.6. Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật .............................................................. 40 2.6.1. Mùa vụ từng vùng............................................................................... 40 2.6.2. Các vụ lúa........................................................................................... 43 3. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........... 46 3.1.VËt liÖu nghiªn cøu................................................................................. 46 3.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 46 3.2.1. ðiều tra cơ cấu giống, diện tích, năng suất, sản lượng của từng giống trên ñịa bàn huyện. ....................................................................................... 46 3.2.2. Triển khai thí nghiệm so sánh các dòng, giống lúa mới....................... 46 3.2.3. Trình diễn mô hình giống lúa mới: trình diễn 2 dòng lúa mới ñược ñánh giá tốt. .......................................................................................................... 46 3.3. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................... 46 3.3.1. Thí nghiệm so sánh giống ................................................................... 46 3.3.2. Mô hình trình diễn giống .................................................................... 48 3.3.3. Phương pháp ñiều tra tình hình sản xuất nông nghiệp......................... 48 3.4. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi thí nghiệm so sánh giống ............ 48 3.4.1. Giai ñoạn mạ trước khi cấy................................................................. 48 3.4.2. Giai ñoạn từ cấy ñến thu hoạch........................................................... 49 3.3.4. Giai ñoạn sau thu hoạch...................................................................... 55 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ...................................... 57 4.1. ðiều kiện tự nhiên và tình hình sản lúa huyện Gia Lâm, Hà Nội ........... 57 4.1.1. ðiều kiện tự nhiên .............................................................................. 57 4.1.2. Tình hình sản xuất lúa ..................................................................... 60 4.2. Kết quả so sánh dòng giống lúa ............................................................. 63 4.2.1. Một số ñặc ñiểm sinh trưởng phát triển giai ñoạn mạ.......................... 63 4.2.2. Thời gian qua các giai ñoạn sinh trưởng...................................... 66 4.2.3. ðặc ñiểm thân, lá ............................................................................. 68 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... iv 4.2.4. Một số ñặc ñiểm về nhánh............................................................... 71 4.2.5. Một số ñặc tính sinh học khác............................................................. 73 4.2.6. Khả năng chống chịu với một số ñối tượng sâu bệnh hại chính........... 75 4.2.7. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất....................................... 84 4.2.8. ðánh giá một số chỉ tiêu về chất lượng gạo của các dòng triển vọng .. 86 4.2.9. Hội nghị ñầu bờ ñánh giá cho ñiểm các giống thí nghiệm so sánh giống ..................................................................................................................... 91 4.3. Kết quả mô hình trình diễn một số dòng triển vọng ............................... 92 4.3.1. Kết quả mô hình trình diễn ................................................................. 92 4.3.2. ðánh giá hiệu quả kinh tế của các giống tham gia mô hình trình diễn. 93 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ..................................................................... 96 5.1. Kết luận ................................................................................................. 96 5.2. ðề nghị.................................................................................................. 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................... 98 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... v DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 2.1: Tổng hợp sản lượng lúa Thế giới và Châu lục, giai ñoạn 2001- 2005(Số liệu thống kê của FAO, 2006)....................................................................... 34 4.1. ðiều kiện thời tiết, khí hậu tỉnh Hà Nội năm 2010................................. 58 4.2. Diện tích, cơ cấu giống lúa vụ xuân....................................................... 61 4.3. Diện tích, cơ cấu giống lúa vụ mùa........................................................ 62 4.4. Năng suất lúa trung bình qua các năm (tạ/ha) ....................................... 63 4.5. Chất lượng mạ của các dòng, giống lúa khi cấy ..................................... 65 4.6. Thời gian qua các giai ñoạn sinh trưởng ................................................ 67 4.7. Một số chỉ tiêu về thân, lá của các dòng, giống thí nghiệm .................... 70 4.8. Một số chỉ tiêu về nhánh của các dòng, giống lúa .................................. 72 4.9. Một số ñặc tính nông học khác của các dòng giống lúa.......................... 74 4.10. Mức ñộ nhiễm sâu hại của các dòng giống........................................... 77 4.11. Mức ñộ nhiễm bệnh hại của các dòng giống ........................................ 79 4.12. ðánh giá khả năng kháng bệnh bạc lá bằng phương pháp lây nhiễm nhân tạo........................................................................................................ 83 4.13. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất............................................. 85 4.14. Một số chỉ tiêu về chất lượng gạo của các dòng giống lúa ................... 90 4.15. Một số chỉ tiêu về chất lượng gạo (tiếp)............................................... 90 4.16. Kết quả ñánh giá các giống lúa khảo nghiệm ....................................... 92 4.17. Diện tích và năng suất mô hình trình diễn............................................ 93 4.18. Hiệu quả kinh tế của các dòng giống trình diễn ................................... 94 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... vi 1. MỞ ðẦU 1.1. ðặt vấn ñề Cây lúa (Oryza sativa.L) là cây lương thực quan trọng của nhiều quốc gia. Khoảng 50% dân số trên thế giới ñang dùng lúa làm lương thực hàng ngày. Ở Việt Nam, lúa là cây lương thực chính trong sản xuất nông nghiệp. Sản xuất lúa ñã ñảm bảo lương thực cho trên 80 triệu dân và ñóng góp vào việc xuất khẩu. Năm 1997 Việt Nam ñã vươn lên trở thành một quốc gia xuất khẩu gạo ñứng thứ 2 trên thế giới về xuất khẩu gạo sau Thái Lan, trong tương lai xuất khẩu gạo vẫn là tiềm năng lớn của chúng ta. Tuy nhiên, chất lượng gạo của Việt Nam vẫn còn kém chưa ñạt yêu cầu về giá trị kinh tế cao trong xuất khẩu (bạc bụng, hương vị kém, …). Nguyên nhân sâu xa của tình trạng này là chưa có bộ giống chất lượng cao phục vụ cho xuất khẩu phù hợp với thị hiếu tiêu dùng của người dân từng nước trên thế giới. Tuỳ theo truyền thống ẩm thực và thu nhập của từng quốc gia, bộ phận dân cư khác nhau mà yêu cầu về chất lượng gạo cũng khác nhau. Nằm trong ñồng bằng Sông Hồng, Gia Lâm có tổng diện tích ñất sản xuất nông nghiệp là 4.182 ha, trong ñó diện tích ñất trồng lúa là 3.352 ha góp phần không nhỏ cho việc an ninh lương thực, ổn ñịnh và nâng cao ñời sống xã hội cho nhân dân. Hiện nay cơ cấu giống lúa trên ñịa bàn huyện Gia lâm khá ñơn giản, việc áp dụng một số giống lúa mới chưa ñược nhiều. Diện tích cấy lúa thuần chủ yếu là các giống lúa: Q5 và Khang dân (35,6%), C70,C71 (9,1%), Xi23 (14,9) giống lai, TBKT(29,5%), Nếp (7,6%), các giống khác (3,1%). Trong cơ cấu giống lúa Q5 là giống có năng suất cao, song chất lượng gạo quá thấp, khó bán, giá bán rẻ hiệu quả kinh tế chưa cao, dễ nhiễm bệnh ñạo ôn cổ bông Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 1 ở vụ xuân. Các giống lúa như C70, C71, Xi23, nếp … có thời gian sinh trưởng kéo dài, không chịu phân bón, năng suất thấp, chống ñổ kém, không ñáp ứng yêu cầu giá trị kinh tế. Một số diện tích lúa lai tuy có năng suất cao, nhưng chất lượng lại kém, giá giống cao, khả năng chống chịu bệnh bạc lá kém, dễ nhiễm sâu ñục thân, nên cấy chủ yếu ở vụ xuân, hạn chế tăng vụ, không phù hợp với yêu cầu của thực tế sản xuất. Một nhược ñiểm nữa của lúa lai là giá giống rất cao gấp 2,5 - 3 lần giá giống lúa thường (trên cùng 1 ñơn vị diện tích ñầu tư), phụ thuộc vào nguồn nhập khẩu nên không chủ ñộng ñược giống. Với mong muốn ñem lại hiệu quả kinh tế cao trong sản xuất lúa gạo, cần phải ñịnh hướng sản xuất theo hướng hàng hoá, gạo có chất lượng cao, cung cấp ñủ lương thực có chất lượng do nhu cầu gạo ngon ngày càng cao của nhân dân thủ ñô. ðể ñạt ñược những yêu cầu ñó cần phải tuyển chọn ñược bộ giống lúa có năng suất cao, chất lượng tốt, ñồng thời kháng ñược một số sâu bệnh hại chính, có thời gian sinh trưởng tương ñương hoặc ngắn hơn khang dân 18 ñể ñưa vào cơ cấu cây trồng 3 vụ. Hiện nay một số viện trường ñã tạo ra một số dòng, giống mới như trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã tạo ñược hương cốm, N50, N91, N46, T23, T24…. các dòng giống này ñã ñược gieo trồng ở nhiều nơi tỏ ra có triển vọng : thời gian sinh trưởng tương ñương hoặc bằng khang dân nhưng có năng suất cao (N91, T23), chất lượng tốt (N46) và có ưu ñiểm kháng bệnh bạc lá tốt. Do giống có tính chất ñịa phương, chỉ thích hợp ở một vùng sinh thái nhất ñịnh, khi ñó giống tốt mới có thể phát huy hết tiềm năng của giống. ðể xác ñịnh khả năng thích ứng và phù hợp của các giống trên ñịa bàn huyện Gia Lâm tôi thực hiện ñề tài: "Tuyển chọn và phát triển một số dòng, giống lúa mới ở Gia Lâm, Hà Nội” Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 2 1.2. Mục ñích + Trên cơ sở ñiều tra cơ cấu giống, diện tích, năng suất, sản lượng lúa, phân tích xu hướng chuyển dịch và ñề xuất cơ cấu giống hợp lý cho huyện. + Tuyển chọn ñược 2 – 3 dòng, giống lúa mới ngắn ngày có năng suất tương ñương hoặc cao hơn giống lúa ñối chứng Khang dân 18, chất lượng cao, kháng bệnh bạc lá tốt. + Phát triển, trình diễn và mở rộng ra sản xuất các dòng, giống mới ñược tuyển chọn trên ñịa bàn Gia Lâm. Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 3 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Những nghiên cứu về cây lúa 2.1.1. Nhu cầu lương thực trong nước và thế giới Lúa là cây lương thực quan trọng trong ñời sống nhân dân thế giới. Sản xuất lúa gạo luôn ñóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế nông nghiệp và phát triển nông thôn Việt Nam. ở Việt Nam 100% người Việt Nam sử dụng lúa gạo làm lương thực chính. Trước thập kỷ 80, sản xuất lúa gạo theo hướng tập trung ñã làm cho ngành sản xuất lúa gạo lâm vào cảnh trì trệ, năng suất thấp, nguồn tài nguyên phục vụ sản xuất không ñược khai thác hết. Từ năm 1986 ñến nay Việt nam bắt ñầu ñổi mới phương thức sản xuất nông nghiệp theo hướng phát triển kinh tế hộ gia ñình. Cơ chế này ñã thúc ñẩy nông nghiệp phát triển năng suất lúa tăng, chuyển nước ta từ một nước nhập khẩu lương thực thành một nước xuất khẩu gạo ñứng thứ hai trên thế giới vào cuối những năm 90. Hiện nay nước ta ñã xuất khẩu gạo sang hơn 85 nước trên thế giới, trong ñó châu á và châu Mỹ là thị trường tiêu thụ lớn nhất. Việt Nam là Quốc gia ñứng thứ 2 về xuất khẩu gạo sau Thái Lan và trong tương lai xuất khẩu gạo vẫn là tiềm năng lớn của chúng ta. Tuy nhiên chất lượng gạo của ta vẫn còn kém: bạc bụng, dài trung bình, hương vị kém. Nguyên nhân sâu xa của tình trạng này là chưa có ñược bộ giống chất lượng cao. Trong khi ñó, xu hướng yêu cầu gạo phẩm chất cao trên thị trường châu á và châu Mỹ ngày càng tăng. Bên cạnh mục tiêu ñề ra năm 2005, cả nước xuất khẩu từ 3,5 – 3,8 triệu tấn gạo/năm và năm 2010 xuất khẩu ñược 4 – 4,5 triệu tấn thì ñề án quy hoạch 1,5 triệu ha lúa chất lượng cao ñạt 5 triệu tấn gạo ngon/năm của Nguyễn Tuấn (1999) [81], Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (1997) [2] ở ñồng bằng sông Hồng và sông Cửu Long là ñề án sẽ nâng tổng kim ngạch xuất khẩu gạo, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 4 sẽ tăng từ 735 triệu USD như hiện nay lên 1.176 triệu USD và sẽ ñem lại lãi từ làm lúa cho nông dân ñồng bằng sông Cửu Long tăng từ 3.775 tỷ ñồng lên gần 11.000 tỷ ñồng (Nguyễn Tài, 1996) [96]. Hiện nay ở nước ta cùng với nhiều giống lúa ñặc sản truyền thống, các giống có phẩm chất cao cũng ñã và ñang ñược nhập nội, lai tạo trong nước, ñáp ứng nhu cầu thị trường xuất khẩu gạo và nâng cao giá trị hàng hoá của cây lúa, tăng thu nhập cho người nông dân làm lúa. Gạo là lương thực quan trọng trong những bữa ăn hàng ngày của người dân nhiều quốc gia trên thế giới, tại châu á gạo là nguồn cung cấp calori chủ yếu, ñóng góp 56% năng lượng, 42,9% protein hàng ngày (IRRI,1984) [96]. Nó ñặc biệt quan trọng với những người nghèo, khi mà lương thực cung cấp tới 70% năng lượng và protein trong bữa ăn hàng ngày [97]. Tuỳ theo truyền thống ẩm thực và thu nhập của các quốc gia, bộ phận dân cư khác nhau mà yêu cầu về chất lượng gạo cũng khác nhau. Các nghiên cứu của Kaosa, Fuliano và trung tâm thông tin Bộ Nông nghiệp (2001) [78] cho thấy: tại thị trường Hồng Kông các loại gạo hạt dài, tỷ lệ gạo nguyên cao, cơm mềm luôn ñược bán với giá cao. Tại Rome các loại gạo Japonica ñược ưa chuộng. Trái lại các khách hàng Tây á và Italia lại ưa chuộng gạo ñục và cứng cơm. Người Nhật Bản ưa gạo hạt tròn, mềm ướt, thật trắng và không có mùi thơm. Còn thị trường Thái Lan thích gạo hạt dài, cơm khô. Những nơi mà gạo là lương thực thứ yếu (châu Âu) thì họ yêu cầu loại gạo tốt. Gạo 5 – 10% tấm ñược tiêu thụ nhiều ở Tây Âu và 10 – 13% tấm ở các nước ðông Âu. Ngày nay loại gạo hạt dài chiếm ưu thế ở thị trường Tây Âu. Một số nước như Hà Lan, Bỉ, Thụy Sỹ, Anh và một số vùng nước Pháp có chiều hướng tăng các món ăn phương ðông nên sử dụng nhiều loại gạo hạt dài. Trong khi ñó, ở các nước ðông Âu người tiêu dùng lại thích hạt gạo hạt tròn hơn. Gần 90% dân số Bangladesh và phần lớn dân số của các nước ấn ðộ, Srilanka, Pakistan, các nước thuộc châu Phi tiêu thụ loại gạo ñồ, còn gạo Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 5 nếp ñược tiêu thụ chính ở Lào, Campuchia và một số vùng ở Thái Lan (FAO, 1998) [22]. Hàng năm thị trường toàn cầu tiêu thụ khoảng 23 triệu tấn, trong ñó các quốc gia châu á nhập khẩu nhiều nhất chiếm 49% tổng nhập khẩu toàn thế giới, nhất là Philipines và Indonesia. Theo FAO, do việc rỡ bỏ hàng rào thuế quan nên các nước châu Phi sẽ tăng nhập khẩu gạo, năm 2005 các quốc gia này nhập khoảng 30% (Theo trung tâm BNN và PTNN, 2001, 2002) [78], [79]. Dự báo những năm tiếp theo ñây, Thái Lan, Việt Nam, Mỹ và ấn ðộ vẫn là các quốc gia xuất khẩu gạo chủ yếu [78]. 2.1.2. Nguồn gốc và phân loại cây lúa 2.1.2.1. Nguồn gốc cây lúa Cây lúa (Oryzasativa L) thuộc họ hoà thảo (Gramineae) chi Oryza có 2 loài ñược trồng chủ yếu là O.sativa trồng phổ biến ở châu ávà loài O. Glaberrima trồng ở Tây Phi với diện tích không ñáng kể. Lúa là loại cây ñược trồng cổ xưa nhất. Theo các tài liệu ghi chép ñược thì cây lúa ñã ñược trồng ở Trung Quốc vào khoảng 2800 – 2700 năm trước công nguyên. Về nguồn gốc lúa trồng châu á Oryza sativa vẫn còn nhiều ý kiến khác nhau. Một số tác giả Sampath và Rao (1951), Sampath (1951) cho rằng: Oryza sativa tiến hoá từ lúa dại hàng năm O. Nivara. Theo Sanno và và cộng sự (1958), Oka (1998), Mirishima và cộng sự (1992) cho rằng: kiểu trung giangiữa O. Rifipogon và O.Navara giống với tổ tiên lúa trồng hiện ñại hơn cả [39]. Theo nghiên cứu của Ting (1933), Sampath và Rao (1951) về xuất sứ lúa trồng châu á cho rằng: O. Sativa có nguồn gốc xuất xứ từ Trung Quốc và ấn ðộ. Theo nghiên cứu của Wattg (1980), Vavilop (1926) cho rằng cây lúa bắt nguồn ñầu tiên từ nam Trung Quốc. Còn theo Kamarov (1938), Erughin (1950) lại cho rằng cây lúa có nguồn gốc ở vùng ñồng bằng ðông Nam á. Có Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 6 nhiều quan ñiểm, ý kiến khác nhau về nguồn gốc cây lúa, song các vùng trên có ñặc ñiểm khí hậu nhiệt ñới nóng ẩm phù hợp với ñiều kiện trồng lúa. Từ các trung tâm này lúa Indica phát tán ñến lưu vực sông Hoàng Hà, và Dương Tử rồi sang Nhật Bản, Triều Tiên và từ ñó biến dị thành chủng Japonica. Lúa Japonica ñược hình thành ở Indonesia là một sản phẩm của quá trình chọn lọc từ Indica (Nguyễn Văn Hiển, 2000) [26]. Theo Nguyễn Thị Trâm (1998) [74] cho rằng tại Việt Nam qua Khảo sát về nguồn gen cây lúa cho thấy có 5 loại lúa dại mọc ở các vùng Tây Bắc, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên và ñồng bằng sông Cửu Long ñó là các loài: .Granulata, O. Nivara, O.Officilalis, O. Rufipogon, O. Ridleyi. 2.1.2.2. Nghiên cứu về phân loại lúa trồng Về phương diện thực vật học, lúa trồng hiện nay là do lúa dại Oryza fatua hình thành thông qua một quá trình chọn lọc nhân tạo lâu dài. Loài lúa dại này thường gặp ở ấn ðộ, Campuchia, miền Nam Việt Nam, ðông nam Trung Quốc, Thái Lan, Myanma. Họ hàng với lúa trồng là các loài trong chi Oryza có 24 hoặc 48 nhiễm sắc thể. Trong 22 loài thuộc chi Oryza sativa và O.glaberrima là lúa trồng nhưng loài O.glaberrima chỉ ñược trồng một diện tích nhỏ ở Tây Phi [30] Về phân loại lúa trồng O.sativa có nhiều quan ñiểm khác nhau nhưng dựa trên cơ sở những kết quả nghiên cứu trước ñây của các nhà phân loại học. Viện nghiên cứu lúa quốc tế ñã thống nhất chia lúa trồng châu á (O.sativa) thuộc họ hoà thảo (Graminae), tộc Oryzae, có bộ nhiễm sắc thể 2n=24, thuộc genome AA, thành 3 kiểu sinh thái ñịa lý hoặc ba loài phụ là Indica, Japonica và Javanica [96] Cây lúa rất thích hợp với vùng khí hậu nhiệt ñới và chịu ảnh hưởng của khí hậu gió mùa. Loại thảo mộc này có thể phát triển mạnh trong nhiều vùng sinh thái khác nhau, ñặc biệt trong ñiều kiện nước ngập mà nhiều loại hoa màu thực phẩm khác không thể sống ñược. Vào thời nguyên thủy, canh tác Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 7 lúa ñược biết ñến qua lúa rẫy, lúa na, lúa nà (thung lũng) và lúa nước. Cho ñến thời Pháp thuộc, các loại lúa thường ñược nói ñến như lúa rẫy (miền Trung gọi là lúa cạn, miền Bắc gọi là lúa nương), lúa nước, lúa cạn, lúa lóc, lúa ruộng, lúa gò, lúa ñất cao, lúa ruộng thấp, lúa biền, lúa nổi, lúa nước mặn, v.v. .. Năm 1963, Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI chia Oryzae làm 19 loài [26]. Theo Sharma (1973) Genus Oryzae bao gồm 28 loài cả loài phụ, phân bố chủ yếu ở vùng xích ñạo chúng gồm 2 loại hình lâu năm và hàng năm, có chiều cao từ 30 - 200cm, dựa trên cơ sở phân tích sự tiến hoá của loài có thể chia thành 3 nhóm loài: Nhóm Padia có thân rạ nhỏ, mọc ở vùng rừng ẩm nhiệt ñới ñất không ngập nước, ưa bóng mát. Nhóm Augustizolia có thân rạ nhỏ, mọc ở vùng rừng ẩm nhiệt ñới châu Phi. Nhóm Euroryza (hay Oryzae) thuộc nhóm tiến hoá nhất, có thân rạ trung bình ñến to, ưa ánh sáng, thích nghi với ñất ngập nước [26]. Vào ñầu thời gian cuộc cách mạng xanh, các chuyên gia lúa gạo trên thế giới ñã ñồng ý về phân loại lúa theo ñặc tính của ñất ñai và khí hậu (IRRI, 1984) [96] như sau: * Lúa rẫy (lúa ñất khô): Trồng ở vùng có mưa nhiều hoặc ít, ñất tốt hoặc xấu và phối hợp các yếu tố này. * Lúa tưới tiêu: Trồng ở vùng có nhiệt ñộ thích hợp hoặc nhiệt ñộ thấp. * Lúa ruộng nước trời: Lúa ruộng cạn (5 – 25 cm), sâu vừa (25 – 50 cm), trong quá trình sinh trưởng hoà toàn phụ thuộc vào nước mưa, thường bị hạn hoặc bị ngập nước. * Lúa thủy triều: Lúa nước ngọt, mặn, phèn và than bùn, thường trồng ở vùng có thuỷ triều. * Lúa nước sâu: Lúa ruộng cạn (25 - 50 cm), sâu (50 - 100 cm) và thật Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 8 sâu (lúa nổi) (>100 cm). Theo quan ñiểm canh tác học, cây lúa trồng trải qua quá trình thuần hoá ñã thích nghi dần với từng vùng sinh thái cụ thể mà nó ñược gieo trồng, ñồng thời cũng xuất hiện các biến dị do ñiều kiện canh tác gây nên. Từ ñó hình thành nên các nhóm lúa ñặc trưng cho từng vùng sinh thái nhất ñịnh. Theo quan ñiểm này có bốn nhóm chính sau: * Lúa cạn: ñược trồng trên ñất cao, không giữ ñược nước, cây lúa nhờ hoàn toàn vào nước trời trong suốt quá trình sinh trưởng phát triển của cây. * Lúa có tưới: ñược trồng trên những cánh ñồng có công trình thuỷ lợi, chủ ñộng về nước trong suốt ñời sống của cây. * Lúa nước sâu: lúa ñược canh tác trên những cánh ñồng thấp không có khả năng rút nước khi gặp mưa lớn hoặc lũ. tuy nhiên, thời gian ngập không quá 10 ngày và mức nước không quá 50cm. * Lúa nổi: lúa ñược gieo trồng trước mùa mưa, khi mưa lớn lúa ñã ñẻ nhánh, khi nước dâng cao lúa vươn lên lên khoảng 10 cm/ngày, ñể ngoi theo, vươn lên trên mặt nước (trích theo Nguyễn Thị Trâm, 1998) [74]. Về phương diện sinh thái và ñịa lý, lúa O. sativa có 2n = 24 nhiễm sắc thể, thường ñược phân biệt làm 3 nhóm: Indica, Japonica và Javanica (hay Japonica nhiệt ñới). Lúa Indica thường trồng ở khí hậu nhiệt ñới và cận nhiệt ñới, có thân cao, dễ ñổ ngã, nhiều chồi, lá ít xanh và cong, kháng ñược nhiều sâu bệnh nhiệt ñới. Hạt gạo dài hoặc trung bình, có nhiều tinh bột. Năng suất kém hơn lúa Japonica. Lúa Japonica thường ñược trồng ở những vùng ôn ñới hoặc những nơi có ñộ cao trên 1.000m, có thân ngắn, chống ñổ ngã, lá xanh ñậm, thẳng ñứng, ít chồi, hạt gạo thường tròn, ngắn hoặc trung bình, và dẻo khi nấu vì ít chất tinh bột. Lúa Japonica có năng suất cao. Lúa Javanica (bulu) hay lúa Japonica nhiệt ñới ñược trồng ở Indonesia, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 9 có ñặc tính ở giữa hai loại lúa Japonica và Indica. Hình thái gần giống như lúa Japonica. Thân cứng, chắc và ít cảm quang. Có bản lá rộng nhiều lông. Hạt lúa thường có râu. Ngoài ra còn có loại lúa Oryza glaberrima ñược trồng ở Tây châu Phi cách ñây 3.500 năm. Nguồn gốc có thể ở lưu vực sông Niger ở Mali, có thân cao như Indica, gié lúa thẳng, có ít hoặc không có nhánh phụ. Hạt lúa không có lông trên vỏ trấu, và gạo ñỏ [87]. Loại lúa này kháng nhiều sâu bệnh và chịu ñược hạn, nhưng năng suất kém hơn những loại lúa nêu trên. Tuy nhiên, gần ñây bằng phân tích isozyme, người ta có thể phân biệt Oryza sativa làm 6 nhóm: Nhóm I (Indica), II, III, IV, V và VI (Japonica). Nhưng các nhóm II và III gần giống với nhóm I (Indica) và nhóm IV và V gần giống nhóm VI (Japonica). ða số các giống lúa thơm như Basmati 370, Khao dawk mali 105 và lúa rẫy (hay lúa nương) thiên về nhóm VI. [86] Tại Việt Nam các giống lúa của ta tồn tại cả 4 nhóm với các ñặc trưng nêu trên, nhóm lúa cạn tồn tại nhiều ở vùng núi và trung du Bắc Bộ, Trung Bộ, Tây Nguyên. Lúa có tưới ñược canh tác chủ yếu tại ñồng bằng sông Hồng, ñồng bằng ven biển miền Trung và ñồng bằng sông Cửu Long. Lúa nước sâu phổ biến tại các vùng úng trũng tại ñồng bằng Bắc Bộ, các thung lũng khó thoát nước tại trung du và miền núi phía Bắc. Lúa nổi chỉ tồn tại rất ít tại khu vực ñồng Tháp Mười thuộc ñồng bằng sông Cửu Long 2.2. Nghiên cứu về ñặc ñiểm di truyền của cây lúa 2.2.1. Nghiên cứu về ñặc ñiểm di truyền của hình thái giải phẫu Cây lúa là cây trồng rất ña dạng về hình thái. Các giống khác nhau có những ñặc ñiểm hình thái ñặc trưng về kiểu cây, kiểu lá, hình dạng bông,... . Trong phần này sẽ trình bày nghiên cứu về một số tính trạng hình thái. 2.2.1.1. Thời gian sinh trưởng Thời gian sinh trưởng của cây lúa ñược tính từ khi hạt lúa nảy mầm ñến Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 10 khi chín hoàn toàn và thay ñổi tuỳ theo giống và ñiều kiện ngoại cảnh. - ðối với lúa cấy: bao gồm thời gian ở ruộng mạ và thời gian ở ruộng lúa cấy. - ðối với lúa gieo thẳng: ñược tính từ thời gian gieo hạt ñến lúc thu hoạch. ở miền Bắc các giống lúa ngắn ngày có thời gian sinh trưởng 90 - 120 ngày, giống lúa trung ngày là 140 - 160 ngày. Các giống lúa chiêm cũ, do thời vụ gieo cấy có ñiều kiện nhiệt ñộ thấp nên thời gian sinh trưởng kéo dài 180 200 ngày. ở ñồng bằng sông Cửu Long các giống lúa ñịa phương có thời gian sinh trưởng 200 - 240 ngày ở vụ mùa, cá biệt những giống lúa nổi có thời gian sinh trưởng ñến 270 ngày. Tính trạng thời gian sinh trưởng là tính trạng chịu nhiều tác ñộng của yếu tố môi trường như: ñất, nước, phân bón, nhiệt ñộ, ánh sáng. Một số nghiên cứu gần ñây cho thấy cả tính cộng và không cộng ñều rất quan trọng trong việc hình thành tính trạng thời gian sinh trưởng của cây lúa [107]. Theo Yoshida (1979) cho rằng; những giống lúa có thời gian sinh trưởng quá ngắn thì không thể cho năng suất cao vì sinh trưởng sinh dưỡng bị hạn chế. Ngược lại giống có thời gian sinh trưởng quá dài cũng không cho năng suất cao vì sinh trưởng quá dài gây hiện tượng lốp ñổ. Tuy nhiên trong ñiều kiện ñất ñai có ñộ phì thấp như nhau thì giống có thời gian sinh trưởng dài hơn cho năng suất sẽ cao hơn [84]. Theo Jennigs và cộng sự (1979) thời gian sinh trưởng của lúa do nhiều gen ñiều khiển di truyền số lượng ñược biểu hiện rất rõ khi nghiên cứu phân ly ở F2 của con lai, giữa giống có thời gian sinh trưởng ngắn với giống có thời gian sinh trưởng dài. Tính chín sớm ñược ñiều khiển bởi 1 cặp gen trội [100] 2.2.1.2. Chiều cao cây lúa Chiều cao cây là một tính trạng có liên quan ñến tính chống ñổ của cây Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 11 lúa. Dạng hình thấp cây, thân cứng có khả năng chống ñổ tốt [96]. Các nhà khoa học tại viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) khẳng ñịnh rằng: các giống lúa có nguồn gốc từ Trung Quốc mang gen lùn, lặn nhưng không ảnh hưởng gì ñến chiều dài bông, rất có ý nghĩa trong chọn giống. 2.2.1.3. Khả năng sinh trưởng Khả năng sinh trưởng mạnh, sớm ở thời kỳ ñầu của quá trình sinh trưởng là một ñặc tính có lợi, các giống lúa nào có khả năng sinh trưởng tốt sẽ tạo ñiều kiện cho quá trình quang hợp và tích luỹ chất khô nhiều hơn, từ ñó có năng suất cao hơn. Tính trạng này do nhiều kiểu gen kiểm tra, khó tổ hợp với gen kiểm tra tính chín sớm nhưng dễ dàng kết hợp với gen kiểm tra tính lùn và không phản ứng với quang chu kỳ (IRRI,1972) [94] 2.2.1.4. Khả năng ñẻ nhánh ðẻ nhánh là một ñặc tính sinh học của cây lúa, liên quan chặt chẽ ñến quá trình hình thành số bông và năng suất cây lúa. Quá trình ñẻ nhánh liên quan chặt chẽ với quá trình ra lá. Thường khi ra lá ñầu tiên thì mầm nách ở mắt ra lá bắt ñầu phân hoá, trong quá trình ra các lá tiếp theo thì cũng tương tự như vậy ở các nhánh tiếp theo. Theo quy luật thì khi lá thứ 4 xuất hiện thì lá thứ nhất kết thúc thời kỳ phân hoá và bắt ñầu xuất hiện nhánh thứ nhất và khi ra lá thứ 5 thì nhánh thứ 2 xuất hiện Thời gian ñẻ nhánh của cây lúa ñược tính từ khi lúa bén rễ hồi xanh ñến khi làm ñốt, làm ñòng. Tuy nhiên ở ruộng mạ cũng có hiện tượng ñẻ nhánh nếu mạ gieo thưa, hoặc những cây mạ quanh bờ có thể ñẻ 1 - 2 nhánh ñầu tiên khi có 4 - 5 lá (gọi là mạ ngạnh trê), nhưng ngay lúc ñó mật ñộ cây trong ruộng mạ tăng lên và quá trình ñẻ nhánh ngừng lại. Về khả năng ñẻ nhánh của cây lúa thì phụ thuộc vào phạm vi mắt ñẻ (tức là số lá trên cây mẹ, tuổi mạ và số lóng ñốt kéo dài) và ñiều kiện ngoại cảnh. Người ta cũng phân biệt thời gian ñẻ nhánh hữu hiệu và vô hiệu. Trên Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 12 cây lúa, thông thường chỉ có những nhánh ñẻ sớm, ở vị trí mắt ñẻ thấp, có số lá nhiều, ñiều kiện dinh dưỡng thuận lợi mới có ñiều kiện phát triển ñầy ñủ ñể trở thành nhánh hữu hiệu (nhánh thành bông). Còn những nhánh ñẻ muộn, thời gian sinh trưởng ngắn, số lá ít thường trở thành nhánh vô hiệu. Trời âm u, thiếu ánh sáng, nhiệt ñộ thấp, thời gian bén rễ hồi xanh kéo dài 15 - 20 ngày, thậm chí 25 - 30 ngày ở vụ chiêm xuân phía Bắc. Thời kỳ ñẻ nhánh, cây lúa sinh trưởng nhanh và mạnh về rễ và lá, quyết ñịnh ñến sự phát triển diện tích lá và số bông. Thời gian ñẻ nhánh phụ thuộc vào giống, thời vụ và biện pháp kỹ thuật canh tác. Thời gian ñẻ nhánh có thể kéo dài trên dưới 2 tháng ở vụ chiêm xuân, 40 - 50 ngày ở vụ mùa, 20 - 25 ngày ở vụ hè thu. Trong một vụ, các trà cấy sớm có thời gian ñẻ nhánh dài hơn các trà cấy muộn. Thúc ñạm sớm, quá trình ñẻ nhánh sớm. Bón phân nhiều, muộn, thời gian ñẻ nhánh kéo dài. Mật ñộ gieo cấy thưa thời gian ñẻ nhánh dài hơn so với cấy dày. Tuổi mạ non thời gian ñẻ nhánh dài hơn so với mạ già. Giai ñoạn này cần chăm sóc hợp lí ñể ñảm bảo số nhánh hữu hiệu, số lá và số bông, tránh bón phân nhiều, bón muộn làm cho lúa ñẻ nhánh lai rai thường làm tăng tỷ lệ nhánh vô hiệu, ảnh hưởng ñến tiêu hao dinh dưỡng cũng như tăng cường sự phá hoại của sâu bệnh [28] 2.2.1.5. Bộ lá lúa và khả năng quanh hợp Lá là cơ quan chủ yếu thực hiện chức năng quang hợp của cây, do vậy việc tăng hay giảm diện tích lá có tác ñộng trực tiếp ñến lượng quang hợp. Nói chung cây lúa có quá trình quang hợp theo con ñường C3 (Ishii & CTV,1977). Quá trình quang hợp của cây xanh ñược diễn tả như sau: CO2 + H20 [CH2O] + O2 Lục lap ðể tăng năng suất lúa ta phải tăng hàm lượng chất khô trước trỗ, tăng khả năng vận chuyển và cuối cùng tăng quang hợp thời kì sau trỗ (Phạm Văn Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ........... 13
- Xem thêm -