TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG ------------ NGUYỄN TUẤN VŨ ĐÁNH GIÁ DÒNG LÚA SỎI x TP5 CHỊU MẶN TRÊN ĐẤT HUYỆN CẦN ĐƯỚC, TỈNH LONG AN TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI Luận văn tốt nghiệp Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ GIỐNG CÂY TRỒNG Cần Thơ, tháng 01 năm 2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG ------------ Luận văn tốt nghiệp Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ GIỐNG CÂY TRỒNG Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ DÒNG LÚA SỎI x TP5 CHỊU MẶN TRÊN ĐẤT HUYỆN CẦN ĐƯỚC, TỈNH LONG AN TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI Giáo viên hướng dẫn: PGs. Ts. Võ Công Thành Sinh viên thực hiện: Nguyễn Tuấn Vũ MSSV: 3108379 Lớp: CNGCT K36 Cần Thơ, tháng 01 năm 2014 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN DI TRUYỀN - GIỐNG NÔNG NGHIỆP ---------------------------------------------------------------------------------------------------Luận văn tốt nghiệp kỹ sư chuyên ngành Công Nghệ Giống Cây Trồng với đề tài: ĐÁNH GIÁ DÒNG LÚA SỎI x TP5 CHỊU MẶN TRÊN ĐẤT HUYỆN CẦN ĐƯỚC, TỈNH LONG AN TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI Do sinh viên Nguyễn Tuấn Vũ thực hiện. Kính trình lên hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp. Cần thơ, ngày…… tháng…… năm…… Cán bộ hướng dẫn PGs. Ts. Võ Công Thành i TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN DI TRUYỀN - GIỐNG NÔNG NGHIỆP ------------------------------------------------------------------------------------------------Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt nghiệp kỹ sư chuyên ngành Công Nghệ Giống Cây Trồng với đề tài: ĐÁNH GIÁ DÒNG LÚA SỎI x TP5 CHỊU MẶN TRÊN ĐẤT HUYỆN CẦN ĐƯỚC, TỈNH LONG AN TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI Do sinh viên Nguyễn Tuấn Vũ thực hiện và bảo vệ trước Hội đồng. Ý kiến của hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp........................................................... .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. Luận văn tốt nghiệp được đánh giá ............................................................................ Cần Thơ, ngày…… tháng…… năm…… Thành viên Hội đồng ------------------------- ---------------------------- -------------------------- DUYỆT KHOA Trưởng khoa Nông Nghiệp & SHƯD ------------------------- ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của chính bản thân tôi. Các kết quả và số liệu được trình bày trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu khoa học nào trước đây. Tác giả luận văn Nguyễn Tuấn Vũ iii TIỂU SỬ CÁ NHÂN I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC Họ và tên: Nguyễn Tuấn Vũ. Giới tính: Nam Sinh ngày: 03/10/1990. Dân tộc: kinh Nơi sinh: Long Phú, Sóc Trăng. Họ & tên cha: Nguyễn Văn Cương. Họ & tên mẹ: Trần Thị Ngọc Vân. Địa chỉ thường trú: Số 174, khu I, ấp Bưng Buối, xã Liêu Tú, Trần Đề, Sóc Trăng. Điện thoại: 01692.277.010. Email: vu108379@student.ctu.edu.vn. II. QUÁ TRÌNH HỌC TẬP 1. Tiểu học: Thời gian đào tạo: 1998-2003 Trường: Tiểu học Liêu Tú “A”. Địa chỉ: Xã Liêu Tú, Trần Đề, Sóc Trăng. 2. Trung học cơ sở: Thời gian đào tạo: 2003-2007 Trường: Trung học cơ sở Liêu Tú. Địa chỉ: Xã Liêu Tú, Trần Đề, Sóc Trăng. 3. Trung học phổ thông: Thời gian đào tạo: 2007-2010 Trường: Trung học phổ thông Lịch Hội Thượng. Địa chỉ: Xã Lịch Hội Thượng, Trần Đề, Sóc Trăng. 4. Đại học: Thời gian đào tạo: Từ 2010 đến nay Trường: Đại học Cần Thơ Đại chỉ: Đường 3/2, phường Xuân Khánh, Ninh Kiều, Cần Thơ Ngày…… tháng…… năm…… Người khai Nguyễn Tuấn Vũ iv LỜI CẢM TẠ Kính dâng Cha mẹ đã hết lòng yêu thương, dạy dỗ và nuôi con khôn lớn nên người. Xin tỏ lòng biết hơn sâu sắc đến PGs. Ts. Võ Công Thành người thầy đáng kính đã tận tình hướng dẫn, góp ý và cho em những lời khuyên vô cùng bổ ích trong việc nghiên cứu và hoàn thiện luận văn tốt nghiệp này. Xin chân thành cảm ơn Tập thể cán bộ, nghiên cứu viên của phòng thí nghiệm “Chọn giống và Ứng dụng công nghệ sinh học” Bộ môn Di truyền – Giống Nông nghiệp: Ths. Quan Thị Ái Liên, Ths. Nguyễn Thị Ngọc Hân, Ths. Nguyễn Thị Phương Thảo, Ks. Nguyễn Quang Thức, Ks. Nguyễn Thị Ngọc Cẩm, Ktv. Đái Phương Mai, Ktv. Đặng Thị Ngọc Nhiên, Ktv. Võ Quang Trung, Ks. Nguyễn Thành Tâm đã nhiệt tình giúp đở, chỉ dẫn em trong suốt quá trình thực hiện thí nghiện để hoàn thành luận văn này. Cố vấn học tập Ts. Huỳnh Kỳ và Ts. Nguyễn Phước Đằng cùng quý thầy cô trong bộ môn Di truyền – Giống nông nghiệp, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ đã truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt thời gian em học ở trường. Các bạn sinh viên: Lê Trí Đức, Nguyễn Thị Kim Quyên, Lê Phương Trúc, Nguyễn Thị Kim Tuyến, Huỳnh Bá Lãm, Nguyễn Thành Duy Tân, Nguyễn Phượng Hằng, Nguyễn Thị Hồng Châu, Phạm Văn Bằng, Tăng Dương, Nguyễn Thị Kim Hương, Phạm Thị Mỹ Xuyên, Trần Thị Diễm Mi cùng các bạn sinh viên khóa 36, các anh chị khóa 35 và các em sinh viên khóa 37 đang thực hiện đề tài tại phòng thí nghiệm Chọn giống và Ứng dụng Công nghệ sinh học, Bộ môn Di truyền - Giống Nông Nghiệp, Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn này. v NGUYỄN TUẤN VŨ, 2013 “Đánh giá dòng lúa Sỏi x TP5 chịu mặn trên đất huyện Cần Đước, tỉnh Long An trong điều kiện nhà lưới”. Luận văn tốt nghiệp kỹ sư chuyên ngành Công Nghệ Giống Cây Trồng, Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ. Hướng dẫn khoa học PGs.Ts. VÕ CÔNG THÀNH __________________________________________________________________ TÓM LƯỢC Cần Đước là một huyện vùng hạ, ven biển của tỉnh Long An. Người dân thường lấy nước mặn vào để nuôi tôm gây nhiễm mặn cho vùng sản xuất lúa lân cận. Chính vì thế việc tìm ra các giống lúa mới có khả năng chịu mặn là điều cấp bách nhất hiện nay của huyện. Từ đó đề tài được thực hiện nhằm khảo sát, đánh giá bước đầu khả năng thích nghi của dòng lai chịu mặn Sỏi x TP5 cho địa phương và làm tiền đề cho việc khảo nghiệm ngoài đồng được tốt hơn. Đất mặn được lấy tại xã Long Hựu Tây, Cần Đước, Long An. Sau khi lấy về, trộn đều cho vào 16 chậu tiến hành trồng lúa thí nghiệm. Thí nghiệm được thực hiện từ tháng 8/2012 đến tháng 12/2013 gồm 4 vụ. Trong đó, 2 vụ trồng trong chậu đất mặn để đánh giá khả năng thích nghi của dòng lai, ghi nhận diễn biến độ mặn hàng ngày của từng chậu và 2 vụ nhân dòng trong điều kiện thường để đánh giá năng suất và phẩm chất. Kết thúc đề tài đã chọn ra được 2 dòng có triển vọng là dòng THL1-1-1-6-1-7-1 và dòng THL1-1-1-6-1-14-1 có thời gian sinh trưởng 86-87 ngày, chiều cao cây 89-98 cm, có thể chịu mặn 6-7‰ năng suất đạt 13,92-14,16 g/chậu và 6,33-6,66 tấn/ha khi trồng trong điều kiện thường, hàm lượng amylose 10,18-10,23%, hàm lượng protein 7,30-8,46%, độ bền thể gel cấp 1, độ trở hồ cấp 3-4, chiều dài hạt 7,1 mm, rộng hạt 2,2-2,3 mm, thuộc dạng hạt thon dài. vi MỤC LỤC Trang Lời cam đoan ................................................................................................................iii Lời cảm tạ ..................................................................................................................... iv Quá trình học tập............................................................................................................. v Tóm lược........................................................................................................................ vi Mục lục ......................................................................................................................... vii Danh sách hình...............................................................................................................ix Danh sách bảng ............................................................................................................... x Danh sách những từ viết tắt ........................................................................................... xii Mở đầu .................................................................................................................1 Chương 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU.................................................................2 1.1. VỊ TRÍ ĐỊA LÍ VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA HUYỆN CẦN ĐƯỚC TỈNH LONG AN..........................................................................2 1.1.1. Vị trí địa lí .......................................................................................2 1.1.2. Điều kiện tự nhiên ...........................................................................2 1.1.2.1 Nguồn nước..................................................................................2 1.1.2.2 Thủy văn.......................................................................................3 1.1.2.3 Đất đai .........................................................................................3 1.2. NGUỒN GỐC VÀ PHÂN LOẠI CÂY LÚA..........................................3 1.2.1. Nguồn gốc ........................................................................................3 1.2.2. Phân loại ..........................................................................................4 1.2.2.1 Theo đặc tính sinh lý hay tính quang cảm......................................4 1.2.2.2 Theo điều kiện canh tác.................................................................4 1.2.2.3 Theo phẩm chất hạt gạo ................................................................5 1.3. CÁCH ĐẶT TÊN CÁC GIỐNG LÚA....................................................5 1.4. MỘT SỐ KẾT QUẢ CHỌN TẠO GIỐNG LÚA CHỊU MẶN .............5 1.4.1. Những thành tựu của thế giới.........................................................5 1.4.2. Một số thành tựu ở Việt Nam .........................................................6 1.4.2.1. Chọn giống lúa chịu mặn từ nhóm lúa cổ truyền..........................6 1.4.2.2. Chọn giống lúa chịu mặn từ nhóm lúa cao sản ............................7 1.4.2.3. Các giống lúa phổ biến trên hệ thống lúa-tôm .............................8 1.5. ĐẤT MẶN VÀ CÁC TRỞ NGẠI CỦA ĐÁT MẶN ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG........................................................................................................8 1.5.1. Định nghĩa đất mặn.........................................................................8 1.5.2. Đo lường độ mặn .............................................................................8 1.5.3. Phân loại đất mặn ...........................................................................9 1.5.4. Các trở ngại của đất mặn............................................................... 10 1.6. ẢNH HƯỞNG CỦA MẶN ĐẾN CÂY LÚA ............................................ 12 1.6.1. Ảnh hưởng của mặn đến sự sinh trưởng của cây lúa ................... 12 1.6.2. Ảnh hưởng bất lợi của mặn đến chiều cao cây lúa ....................... 13 1.6.3. Ảnh hưởng bất lợi của mặn đến số chồi ........................................ 13 1.6.4. Ảnh hưởng bất lợi của mặn đến chiều dài bông ........................... 13 1.6.5. Ảnh hưởng bất lợi của mặn đến số hạt chắc và tỷ lệ hạt chắc trên bông ............................................................................................... 14 1.6.6. Ảnh hưởng bất lợi của mặn đến trọng lượng 1000 hạt................. 14 vii 1.6.7. Ảnh hưởng bất lợi của mặn đến năng suất ................................... 14 Chương 2: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP .......................................... 15 2.1. ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN .................................................................... 15 2.1.1. Địa điểm.......................................................................................... 15 2.1.2. Thời gian......................................................................................... 15 2.2. PHƯƠNG TIỆN VÀ VẬT LIỆU THÍ NGHIỆM .................................... 15 2.3. PHƯƠNG PHÁP....................................................................................... 15 2.3.1. Phương pháp nghiên cứu chung.................................................... 15 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể .................................................... 16 2.3.2. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu ........................................ 21 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.......................................................... 22 3.1. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ĐẤT................................................................. 22 3.2 ĐÁNH GIÁ VÀ TUYỂN CHỌN CÁC DÒNG CÓ KHẢ NĂNG CHỊU MẶN KHI TRỒNG TRONG CHẬU ĐẤT MẶN (LẦN 1) .................... 23 3.2.1 Diễn biến mặn của 16 chậu thí nghiệm ........................................... 23 3.2.2 Ghi nhận sơ bộ sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa khi trồng trong điều kiện mặn......................................................................... 24 3.2.3 Đánh giá và tuyển chọn dòng ưu tú có khả năng chống chịu khi trồng trong điều kiện mặn thông qua các chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất ................................................................................. 25 3.3 ĐÁNH GIÁ VÀ TUYỂN CHỌN CÁC DÒNG CÓ KHẢ NĂNG CHỊU MẶN KHI TRỒNG TRONG CHẬU ĐẤT MẶN (LẦN 2) .................... 27 3.3.1 Diễn biến mặn của 16 chậu thí nghiệm ........................................... 27 3.3.2 Ghi nhận sơ bộ sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa khi trồng trong điều kiện mặn......................................................................... 28 3.3.3 Đánh giá và tuyển chọn dòng ưu tú có khả năng chống chịu khi trồng trong điều kiện mặn thông qua các chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất ................................................................................. 29 3.4 MỘT SỐ CHỈ TIÊU VỀ PHẨM CHẤT CỦA CÁC DÒNG ĐÃ CHỌN 32 3.4.1 Hàm lượng Amylose và Protein....................................................... 32 3.4.2 Độ bền thể gel ................................................................................... 32 3.4.3 Độ trở hồ .......................................................................................... 33 3.4.4 Trắc nghiệm tính thơm.................................................................... 34 3.4.5 Chều dài, chiều rộng hạt.................................................................. 35 Chương 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .............................................................. 36 4.1 KẾT LUẬN ............................................................................................... 36 4.2 ĐỀ NGHỊ................................................................................................... 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................. 37 viii DANH SÁCH HÌNH Hình Tên hình Trang 1.1 Nơi xuất xứ lúa trồng 3 1.2 Khả năng thấm rút nước của đất phụ thuộc vào EC và SAR 12 2.1 Máy đo độ mặn Maxtini instruments Mi 306 (a) và máy đo pH cầm tay (b) 15 Hiện tượng rễ mọc từ đốt thân cây lúa (a), rễ ngoi lên mặt đất để hút nước (b) 23 Các giai đoạn phát triển của cây lúa khi trồng trong điều kiện mặn (a: giai đoạn mạ; b: giai đoạn đẻ nhánh; c,d: giai đoạn làm đòng và trổ; e: giai đoạn chín) 25 Hiện tượng bông lúa bị thoái hóa gié do ảnh hưởng của mặn khi trồng trong chậu mặn 25 Biểu hiện sự ảnh hưởng bởi mặn và khả năng chống chịu của cây lúa khi trồng trong chậu đất mặn 28 Độ bền thể gel của THL1-1-1-6-1-3-1 (a), THl1-1-1-6-1-7-1 (b), THL1-1-1-6-1-14-1 (c) 33 3.6 Độ trở hồ của dòng THL1-1-1-6-1-7-1 và THL1-1-1-6-1-14-1 34 3.7 Chiều dài và rộng hạt của 2 dòng THL1-1-1-6-1-7-1 (a) và THL1-1-1-6-1-14-1 (b) 35 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 ix DANH SÁCH BẢNG Bảng Tên bảng Trang 1.1 Đặc điểm hình thái và sinh lý tổng quát của 3 nhóm lúa 4 1.2 Cấp đánh giá theo quan sát đánh giá sinh trưởng của cây lúa 6 1.3 Một số loại muối thường gặp trên đất mặn 8 1.4 Phân loại đất mặn (FAO, 1985) 9 1.5 Phân loại đất mặn dựa vào các chỉ tiêu pH, EC, SAR, ESP 9 1.6 Hệ thống phân loại đất mặn theo Abrol et al., 1988 10 1.7 Phân loại đất mặn dựa vào sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng (Abrol et al., 1988) 10 1.8 Phân loại đất mặn theo Donal A. Horneck (2007) 10 1.9 Ảnh hưởng của độ mặn đến năng suất cây trồng (Võ Thị Gương và ctv., 2012) 11 2.1 Bảng phân loại nhóm lúa theo thời gian sinh trưởng 17 2.2 Bảng phân cấp độ độ trở hồ (Jennings et al., 1979) 19 2.3 Thang đánh giá hàm lượng amylose (IRRI, 1988) 20 2.4 Phân cấp độ bền thể gel (IRRI, 1996) 21 2.5 Phân cấp mùi thơm theo IRRI (1986) 21 3.1 Kết quả phân tích đất 22 3.2 Trung bình diễn biến độ mặn (‰) của 16 chậu trong suốt 12 tuần thí nghiệm lần 1. 23 Chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất của 8 dòng F4 khi trồng trong điều kiện mặn lần 1. 26 Bảng ghi nhận năng suất lý thuyết và năng suất thực tế của 8 dòng khi trồng trong đất mặn lần 1. 26 Chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất của 3 dòng được nhân trong nhà lưới ở điều kiện bình thường (thế hệ F5) 26 Bảng ghi nhận năng suất lý thuyết và năng suất thực tế của 3 dòng khi trồng trong điều kiện thường 27 Trung bình diễn biến độ mặn (‰) của 16 chậu trong suốt 12 tuần thí nghiệm lần 2. 28 Chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất của các dòng khi trồng trong điều kiện mặn (cây F6) lần 2. 29 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 x Bảng Tên Bảng Trang 3.9 Bảng ghi nhận năng suất lý thuyết và năng suất thực tế của 10 dòng khi trồng trong điều kiện mặn lần 2 30 Chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất của 6 dòng ưu tú khi trồng trong điều kiện bình thường (cây F7) 30 Bảng ghi nhận năng suất lý thuyết và năng suất thực tế của 10 dòng khi trồng trong điều kiện thường 31 Hàm lượng Amylose và Protein của cây cha mẹ và 6 dòng đã chọn 32 Kết quả đánh giá độ bền gel của cây cha mẹ và 6 dòng được chọn ở thế hệ F7 (theo IRRI, 1996) 33 3.14 Bảng phân cấp độ trở hồ của cây cha mẹ và 6 dòng được chọn 33 3.15 Kết quả Phân cấp và đánh giá mùi thơm của cây cha mẹ và 6 dòng đã chọn theo IRRI (1986) 34 Chiều dài và rộng hạt của cây cha mẹ và 6 dòng lúa đã chọn (theo IRRI, 1988) 35 3.10 3.11 3.12 3.13 3.16 xi DANH SÁCH NHỮNG TỪ VIẾT TẮT dS/m Decisiemens trên mét mS/cm Millisiemens trên centimet ĐBSCL Đồng bằng Sông Cửu Long EC Độ dẫn điện ECe Độ mặn đất trích bão hòa IRRI Viện Nghiên Cứu Lúa Gạo Quốc Tế SAR Sodium Absorption Ratio ESP Exchangeable Sodium Percentage TGST Thời gian sinh trưởng NSTT Năng suất thực tế NSLT Năng suất lý thuyết BĐKH Biến đổi khí hậu ha Hectare dl Dương lịch UNDP United Nations Deverlopment Programeme (Cơ quan Phát triển Liên Hợp Quốc) FAO Food and Agriculture Organization (Tổ chức nông lương thế giới) SSSA Hội khoa học đất Mỹ USDA Trung tâm nghiên cứu đất mặn của Mỹ BSA Bovine serum albumin THL Tổ hợp lai CS Tỷ lệ sống sót SES Standard Evaluating Score xii MỞ ĐẦU Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là nơi chịu ảnh hưởng nặng nề nhất của biến đổi khí hậu (BĐKH), nước biển dâng cao, mức độ xâm nhập mặn ngày càng phức tạp làm cho diện tích đất trồng lúa bị ảnh hưởng do sự xâm nhập mặn ngày một nhiều, mặn xâm nhập sâu vào trong nội đồng 30-40 km, độ mặn lên đến 4‰5‰ đã làm hại đến nhiều diện tích trồng lúa của vùng, ảnh hưởng đến chiến lược phát triển nông nghiệp của khu vực và an ninh lương thực quốc gia. Mới đây theo thống kê sơ bộ về tình Hình xâm nhập mặn những tháng đầu năm 2013, toàn vùng ĐBSCL có hàng ngàn hecta (ha) lúa Đông-Xuân và Xuân-Hè bị thiệt hại do sự xâm nhập mặn. Trong đó, Sóc Trăng là tỉnh có diện tích bị thiệt hại nhiều nhất với khoảng 100.000 ha, tại các cửa sông độ mặn đo được trong tuần tháng 3 (2013) là 21‰ (tại Trần Đề, Sóc Trăng), 15‰ (tại Đại Ngãi, Sóc Trăng) cao gấp nhiều lần khả năng chịu mặn của các giống lúa hiện nay. Theo ước tính của Cơ quan Phát triển Liên Hợp Quốc (UNDP) đến năm 2030, mực nước biển dâng ở ĐBSCL sẽ làm cho 45% diện tích (tương đương khoảng gần 1.100.000 ha) đất trồng lúa của cả vùng ĐBSCL bị tổn thất do mặn hóa cực đoan. Long An là tỉnh ven biển Đồng bằng sông Cửu Long có diện tích tự nhiên 449.194,49 ha (số liệu thống kê tháng 5/2013), trong đó đất sản xuất nông nghiệp là 331.000 ha (2013) đứng thứ 3 sau Kiên Giang và Cà Mau với 6 nhóm đất chính, đại đa số là nhóm đất phèn - mặn chiếm 56,73% diện tích tập trung ở các huyện vùng hạ gồm Cần Giuộc, Cần Đước, Châu Thành, Tân Trụ... đây là yếu tố bất lợi gây ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp của tỉnh đặc biệt là cây lúa. Cần Đước là huyện vùng hạ của tỉnh Long An nên vào mùa khô mặn xâm nhập sâu vào nội đồng không thể trồng lúa được do độ mặn trong nước tại các sông trên địa bàn tăng cao. Long Hựu Tây là xã tiếp giáp trực tiếp với sông Vàm Cỏ (Cửa ngõ xâm nhập mặn của huyện Cần Đước) vì thế diện tích đất trồng lúa của xã đang bị thu hẹp dần, đòi hỏi phải nhanh chóng tìm ra giống mới để thay thế cho các giống địa phương hiện nay. Từ đó, việc khảo nghiệm ngoài đồng các giống mới có khả năng chống chịu mặn để tìm ra giống thích nghi tốt với điều kiện của địa phương là nhu cầu bức xúc hiện nay. Tuy nhiên, việc đưa các giống này đến địa phương để khảo nghiệm vẫn đang gặp rất nhiều khó khăn vì gây tốn kém chi phí và mất nhiều thời gian. Chính vì thế, việc lấy đất tại các địa phương đem về khảo nghiệm tại nhà lưới là giải pháp hiệu quả để tiết kiệm thời gian, chi phí và làm tiền đề cho việc khảo nghiệm ngoài đồng được tốt hơn. Từ đó nhanh chóng chọn tạo ra giống lúa có khả năng chống chịu mặn tốt, thích nghi với biến đổi khí hậu để phục vụ cho sản xuất ở một số vùng nhiễm mặn trọng điểm của khu vực và làm nguồn vật liệu cho nghiên cứu về sau là vấn đề cấp thiết hiện nay. Vì vậy, đề tài “Đánh giá dòng lúa Sỏi x TP5 chịu mặn trên đất huyện Cần Đước, tỉnh Long An trong điều kiện nhà lưới” được thực hiện nhằm mục tiêu: chọn ra dòng lúa có khả năng chống chịu mặn ≥5‰, amylose ≤20%, protein ≥6,5% và thích nghi với biến đổi khí hậu phục vụ cho sản xuất của địa phương hiện nay và trong tương lai. 1 Chương 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ, ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA HUYỆN CẦN ĐƯỚC TỈNH LONG AN 1.1.1 Vị trí địa lý Huyện Cần Đước nằm ở phía Đông Nam thuộc vùng hạ của tỉnh Long An, là một huyện ven biển, được bao bọc bởi sông Rạch Cát và sông Vàm Cỏ. Phía Đông giáp huyện Cần Giuộc, phía Tây giáp huyện Tân Trụ và Châu Thành, phía Bắc giáp huyện Bến Lức, phía Nam giáp huyện Gò Công Đông tỉnh Tiền Giang. Diện tích tự nhiên của huyện là 217,934 km2 chiếm 4,85% diện tích tự nhiên toàn tỉnh. Huyện Cần Đước có 17 xã, thị trấn bao gồm: thị trấn Cần Đước, xã Long Trạch, Long Khê, Long Định, Phước Vân, Long Cang, Long Sơn, Long Hoà, Tân Trạch, Phước Tuy, Phước Ân, Tân Chánh, Mỹ Lệ, Tân Lân, Phước Đông, Long Hựu Tây, Long Hưu Đông. Trong đó, thị trấn Cần Đước là trung tâm kinh tế, văn hoá, xã hội của huyện, cách thị xã Tân An 30 km theo đường chim bay, cách Thành phố Hồ Chí Minh khoảng 31 km (nguồn http://www.468canduoc.com/gioithieu/tieu-su-can-duoc/). 1.1.2 Điều kiện tự nhiên Diện tích tự nhiên của huyện là 217,934 km 2. Có nhiều sông, rạch chảy vào nội địa. Khí hậu Cần Đước mang sắc thái chung của khí hậu Đồng bằng sông Cửu Long với hai mùa: mùa mưa và mùa khô, đồng thời chịu ảnh hưởng thời tiết vùng cận biển. Nằm trong vùng đặc trưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, nhiệt độ trung bình trên địa bàn xấp xỉ 27oC; ẩm độ bình quân 79% và chênh lệch cao giữa mùa khô và mùa mưa (20%-90%). Số giờ nắng bình quân 2.700 giờ/năm. Chế độ mưa: mùa mưa thường từ tháng 4 đến tháng 11, lượng mưa bình quân khoảng 1600 mm/năm, trong tháng 9-10 lượng mưa rất lớn, trùng với thời điểm lũ cao gây ra hiện tượng ngập lụt trong vùng. Giữa mùa mưa có hiện tượng hạn kéo dài khoảng 15 ngày trong tháng 7 hoặc tháng 8 (gọi là hạn Bà Chằng). Chế độ gió: Cần Đước chịu ảnh hưởng chế độ gió mùa, cũng thay đổi theo 2 mùa rõ rệt. Gió mùa Đông Bắc vào mùa khô, với tốc độ trung bình 5-7 m/giây. Gió mùa Tây Nam vào mùa mưa, tốc độ trung bình 3,2 m/giây. Cần Đước ít có bão, đôi khi do ảnh hưởng của bão hoặc áp thấp nhiệt đới có mưa lớn xảy ra. 1.1.2.1 Nguồn nước Nguồn nước mặt: được Hình thành từ hệ thống sông Vàm Cỏ, sông Rạch Cát và hệ hống kênh rạch chằng chịt trên địa bàn, thường bị mặn vào mùa khô. Nguồn nước mưa: mùa mưa thường kéo dài từ tháng 4 cho đến hết tháng 11, là nguồn nước ngọt chủ yếu để sản xuất nông nghiệp và dùng cho sinh hoạt. Nguồn nước ngầm: có độ sâu từ 140-300 m, có hàm lượng sắt cao, có 5 xã không có nguồn nước ngầm là Long Định, Long Cang, Tân Trạch, Long Sơn, Phước Tuy. 2 1.1.2.2 Thủy văn Chế độ thủy văn ở Cần Đước chịu tác động mạnh của chế độ bán nhật triều của biển Đông. Vào mùa khô thủy triều đưa nước mặn từ cửa Soài Rạp theo sông Vàm Cỏ và sông Rạch Cát vào nội đồng. Hơn nữa địa Hình thấp từ Bắc xuống Nam, trung bình từ 0,6-0,8 m so với mực nước biển, có nơi chỉ khoảng 0,3-0,5 m nên nước mặn dễ xâm nhập sâu vào trong nội đồng vào mùa khô. 1.1.2.3 Đất đai Cần Đước có 6 nhóm đất gồm nhóm đất phù sa, nhóm đất phù sa nhiễm mặn, nhóm đất phèn tiềm tàng, nhóm đất phèn hoạt động, nhóm đất phèn tiềm tàng nhiễm mặn, nhóm đất phèn hoạt động nhiễm mặn. Nhìn chung tỷ lệ đất phèn chiếm diện tích lớn, là một hạn chế cho việc phát triển trồng trọt. Đất ở Cần Đước có thể trồng lúa, trồng rau màu, trồng lát, trồng dưa hấu và nuôi tôm (nguồn http://www.468canduoc.com/gioi-thieu/tieu-su-can-duoc/). 1.2 NGUỒN GỐC VÀ PHÂN LOẠI CÂY LÚA Lúa là cây hằng niên có tổng số nhiễm sắc thể 2n=24, thuộc họ hòa thảo (Gramineae), chi Oryza. Chi Oryza có khoảng 20 loài phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới ẩm của Châu Phi, Nam và Đông Nam Châu Á, Nam Trung Quốc, Nam và Trung Mỹ và một phần ở Úc Châu (De Datta, 1981). 1.2.1 Nguồn gốc Về nguồn gốc cây lúa, có nhiều tác giả đề cập đến nhưng cho đến nay thì vẫn chưa có những dữ liệu chắc chắn và thống nhất. Tuy nhiên, căn cứ vào các tài liệu lịch sử, sự hiện diện của các loài lúa trong khu vực và đặc điểm sinh thái học đa số tác giả cho rằng nguồn gốc cây lúa là ở vùng đầm lầy Đông Nam Á (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). Tuy nhiên, theo Chang (1965) cho rằng “việc thuần hóa lúa trồng có thể đã được tiến hành một cách độc lập cùng một lúc ở nhiều nơi, dọc theo vành đai trải dài từ đồng bằng sông Ganges dưới chân phía đông của dãy núi Hy-Mã-Lạp-Sơn (Himalayas - Ấn Độ), ngang qua Bắc Miến Điện, Bắc Thái Lan, Lào và Việt Nam, đến Tây Nam và Nam Trung Quốc”. Hình 1.1 Nơi xuất xứ lúa trồng (Oka, 1964) (1. Bắc Trung Quốc; 2. Ấn Độ-Tây Tạng; 2a. Đông Nam Á; 3. Mông Cổ; 4. Tây Á; 5. Địa Trung Hải; 6. Phi Châu; 7. Trung Mỹ; 8. Nam Mỹ). 3 1.2.2 Phân loại Đa số các loài lúa hiện nay đều thuộc 2 loài lúa trồng (Oryza sativa L và Oryza glaberrima Steud) và được chia thành 3 nhóm chính Indica, Javanica và Japonica (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). Bảng 1.1 Đặc điểm Hình thái và sinh lý tổng quát của 3 nhóm lúa Đặc điểm Thân Chồi Lá Hạt Sinh học Indica - Thân cao. - Nở bụi mạnh. - Lá rộng, xanh nhạt. Javanica - Thân cao trung bình. - Nở bụi thấp. - Lá rộng, xanh nhạt, cứng. - Hạt thon dài, dẹp. - Hạt to, dầy. - Hạt hầu như không có - Hạt không có đuôi hoặc đuôi. có đuôi dài. - Trấu ít lông và lông - Trấu có lông dài. ngắn. - Hạt dễ rụng. - Ít rụng hạt. - Tính quang cảm rất - Tính quang cảm rất yếu. thay đổi. Japonica - Thân thấp. - Nở bụi trung bình. - Lá hẹp, xanh đậm. - Hạt tròn, ngắn. - Hạt không đuôi tới có đuôi dài. - Trấu có lông dài và dầy. - Ít rụng hạt. - Tính quang cảm rất thay đổi. Nguồn Chang, 1965 được trích bởi Nguyễn Ngọc Đệ, 2008 Ngoài ra, tùy vào từng đặc điểm mà ta có thể phân loại cây lúa ra thành nhiều loại: 1.2.2.1 Theo đặc tính sinh lý hay tính quang cảm Cây lúa được chia ra thành 2 nhóm: nhóm lúa quang cảm hay lúa mùa (chỉ ra hoa trong điều kiện ngày ngắn, tức là chỉ ra hoa theo mùa) và tùy vào mức độ mẫn cảm với quang kỳ mà ta có thể phân biệt thành lúa mùa sớm (trổ vào khoảng tháng 9-10 dương lịch và cho thu hoạch và khoảng tháng 10-11 dương lịch (dl)); lúa mùa lỡ là những giống có mức độ mẫn cảm trung bình với quang kỳ và trổ vào khoảng tháng 11 dương lịch, chín vào khoảng tháng 12 (dl); lúa mùa muộn là nhóm có độ mẫn cảm cao với quang kỳ và chỉ ra hoa vào khoảng tháng 12 (dl) và cho thu hoạch vào khoảng tháng 1 (dl) năm sau. Nhóm không quang cảm chủ yếu là những giống mới lai tạo phục vụ cho việc luân canh tăng vụ hiện nay và không mẫn cảm với quang kỳ (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). 1.2.2.2 Theo điều kiện canh tác Dựa vào điều kiện môi trường canh tác, đặc biệt là nước có thường xuyên ngập ruộng hay không, người ta phân biệt nhóm lúa rẫy (upland rice) hoặc lúa nước (lowland rice). Trong lúa nước người ta còn phân biệt lúa có tưới (irrigated lowland rice), lúa nước trời (rainfed lowland rice), lúa nước sâu (deepwater rice), hoặc lúa nổi (floating rice). Tùy theo đặc tính thích nghi với môi trường, ta có lúa chịu phèn, lúa chịu úng, lúa chịu hạn, lúa chịu mặn… Tuỳ theo chế độ nhiệt khác nhau, người ta cũng phân biệt lúa chịu lạnh (các giống japonica), lúa chịu nhiệt (các giống indica). 4 1.2.2.3 Theo phẩm chất hạt gạo Dựa vào phẩm chất hạt gạo ta có thể chia thành các nhóm: mềm cơm hay cứng cơm, dẻo hay không dẻo, thơm hay không thơm… 1.3 CÁCH ĐẶT TÊN CÁC GIỐNG LÚA Hầu hết các giống lúa cao sản được sản xuất đại trà hiện nay đều là lúa lai, được tuyển chọn và phát triển từ các THL ưu tú như: MTL (miền tây lúa, do trường Đại học Cần Thơ lai tạo) gồm MTL50, MTL54; OM (Ô Môn, do Viện lúa Đồng bằng sông Cửu Long lai tạo) gồm OM4900, OM5451, OM6073… hay Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) nổi tiếng với các dòng lúa IR (Improved Rice) IR50404, IR28, IR29… một ví dụ về cách đặt tên giống lúa IR9129 (IR9129-192-2-3-5) giống này được chọn từ tổ hợp lai thứ 9129. Ở thế hệ lai đầu tiên F1, tất cả các cá thể đều giống nhau, người ta thu hạt gieo thành cây F2 có rất nhiều dạng, người ta chọn cây thứ 192 trong số các cây F2 này, thu tất cả các hạt đem gieo thành các hàng khác nhau (F3) rồi chọn được những cây ở hàng thứ 2, đến thế hệ F4 chọn những cây ở hàng thứ 3. Tương tự chọn những cá thể ưu tú ở hàng thứ 5. 1.4 MỘT SỐ KẾT QUẢ CHỌN TẠO GIỐNG LÚA CHỊU MẶN 1.4.1 Những thành tựu của thế giới Ponnamperuma (1982) thực hiện các chương trình chọn tạo giống lúa chống chịu mặn của IRRI từ năm 1977 đã kết luận: Sử dụng những giống chống chịu mặn có thể là một giải pháp giải quyết tình trạng nhiễm mặn của đất ở những vùng bị ngập nước hoặc sử dụng nước tưới nhiễm mặn. Ponnamperuma (1984) sự chống chịu mặn như là một thành phần của đánh giá và sử dụng di truyền, đã đưa ra 8 bước chọn tạo giống lúa chống chịu mặn như sau: (i) Sự phát triển của những kỹ thuật thanh lọc mặn trong đó phải đạt: Mức độ mặn dùng trong thanh lọc phải rõ ràng, ở 8-10 dS/m tại 250C; Tỷ lệ (%) những lá chết là một đo lường tốt cho tác hại của mặn. * Kỹ thuật thanh lọc được thực hiện như sau: Xử lý vô trùng hạt lúa bằng HgCl, nồng độ 0,1%, thời gian 15 phút; Ngâm ủ cho hạt nảy mầm; Gieo hạt đã ngâm ủ nảy mầm sẵn vào trong lỗ của tấm Styrofoam phía dưới đáy có bọc lớp lưới nylon, 2 hạt lúa/1 lỗ. Sau đó đặt trong khay nhựa có chứa dung dịch dinh dưỡng Yoshida, pH được điều chỉnh và duy trì ở pH=5,5; Muối NaCl được đưa vào dung dịch nuôi cấy với EC=12 dS/m khi cây mạ được 15 ngày tuổi; Dung dịch được thay đổi 4 ngày/lần. * Cây mạ được phân cấp theo tiêu chuẩn SES (Standard Evaluating Score) và theo tỷ lệ (%) sống sót (CS). Thời gian sống sót của từng giống là ngày cây mạ sống được ghi nhận từ khi gieo đến khi chết (khi cây mạ hoàn toàn vàng không còn mô xanh). 5 Bảng 1.2 Cấp đánh giá theo quan sát đánh giá sinh trưởng của cây lúa: 1 3 Tỷ lệ (%) sống sót (CS) 100 95-99 5 7 75-94 50-74 9 18 Độ mặn Không mặn Hơi mặn Mặn vừa Rất mặn Theo Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2003) cho rằng đất mặn có thể được phân chia làm hai nhóm chính dựa theo nguồn gốc phát sinh mặn: mặn ven biển (coastal salinity), hoặc vùng cửa sông do nước biển xâm nhập vào mùa khô, có thể trồng trọt bình thường trong mùa mưa và mặn bên trong đất do mao dẫn từ tầng dưới lên (inland salinity) có thể do phá rừng, không có tán cây che phủ. Dựa vào các chỉ tiêu pH, EC, SAR, ESP theo Trung tâm nghiên cứu đất mặn (USDA) đất mặn được chia thành 3 loại như Bảng 1.5 (được trích dẫn bởi Nguyễn Mỹ Hoa và ctv., 2012). Bảng 1.5 Phân loại đất mặn dựa vào các chỉ tiêu pH, EC, SAR, ESP Phân loại đất mặn Đất mặn (saline soil) Đất mặn sodic Đất sodic pH 8,5 >8,5 EC >4 >4 13 ESP 15 >15 Ngoài ra, theo Abrol et al., (1988) đất mặn được phân loại dựa vào độ dẫn điện ECe và độ bão hòa sodium ESP (Bảng 1.6). 9 Bảng 1.6 Hệ thống phân loại đất mặn theo Abrol et al., 1988 Loại đất ECe (mS/cm) ESP Đất không mặn 4 < 15 Đất kiềm – mặn >4 > 15 Đất kiềm 15 Theo Abrol et al., (1988) đất có ECe>4 mS/cm là đất mặn và ở mức độ này thì đủ gây ảnh hưởng bất lợi cho cây trồng (Bảng 1.6 và 1.7). Bảng 1.7 Phân loại đất mặn dựa vào sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng (Abrol et al., 1988) Phân loại đất mặn ECe (mS/cm) Ảnh hưởng đến cây trồng Không mặn 0-2 Ảnh hưởng không đáng kể đến sự sinh trưởng và phát triển của cây Mặn nhẹ 2-4 Chỉ một vài loại cây nhạy cảm mới bị ảnh hưởng đến năng suất bởi mặn Mặn trung bình 4-8 Năng suất của nhiều loại cây bị giới hạn Mặn nhẹ 8 - 16 Chỉ có vài loại cây có khả năng chống chịu mới cho được năng suất Rất mặn > 16 Chỉ có một ít loại cây trồng kháng mặn mới cho được năng suất Một hệ thống phân loại khác được Donal A. Horneck (2007) đề suất, phân loại đất mặn thành 3 nhóm (Bảng 1.8): đất mặn (saline soil), đất kiềm (sodic soil) và đất kiềm - mặn (saline - sodic soil) dựa vào các chỉ tiêu ESP, SAR và ECe. Bảng 1.8 Phân loại đất mặn theo Donal A. Horneck (2007) Phân loại đất ECe (mS/cm) ESP SAR Đất không mặn 4 < 13 < 15 Đất kiềm 13 > 15 Đất kiềm - mặn >4 > 13 > 15 1.5.4 Các trở ngại của đất mặn Đất mặn là đất có chứa các muối hòa tan (ở Bảng 1.3 trang 8) và có độ dẫn điện (EC) lớn hơn 2 mS/cm. Nồng độ muối hòa tan trong dung dịch đất có ảnh hưởng rất lớn đến thế thẩm thấu và thế nước của đất nên ảnh hưởng đến khả năng vận chuyển nước từ đất vào rễ. Sự di chuyển của nước từ đất vào rễ là một quá trình thẩm thấu phụ thuộc vào nồng độ muối hòa tan trong đất hay lượng ion trao đổi xung quanh vùng rễ, sự tích lũy các muối hòa tan xung quanh vùng rễ là cho áp suất thẩm thấu của dung dịch đất tăng cao nên cây không lấy được nước mà ngược lại 10 nước từ trong các mô tế bào đi ngược ra ngoài dung dịch đất, gây ra hiện tượng co rút và khô héo các tế bào làm cho cây bị mất nước (gây ra hiện tượng hạn sinh lý) biểu hiện ra bên ngoài giống như cây bị thiếu nước do hạn hán. Cây muốn lấy được nước thì áp suất thẩm thấu của rễ cây phải cao hơn áp suất thẩm thấu của dung dịch đất. Đất chứa nhiều muối hòa tan, nhất là muối sodium ở nồng độ cao là nguyên nhân gây ra sự phá hủy cấu trúc của đất, khi cấu trúc của đất bị phá vỡ thì các phân tử sét rất dễ bị phân tán và lấp đầy các khe hở khi di chuyển xuống lớp đất bên dưới, đất trở nên nén dẽ, độ xốp của đất giảm và dễ bị lèn khi gặp nước từ đó làm giảm sự phát triển và xuyên thấu của rễ, giảm tính thấm và thoát nước, thiếu sự thoáng khí ở vùng rễ. Nồng độ muối sodium cao cũng làm mất cân đối dưỡng chất, cản trở sự hấp thu dinh dưỡng của cây trồng, nguyên nhân là do ảnh hưởng của các ion đối kháng. Nồng độ Na+ trong dung dịch đất cao sẽ làm giảm khả năng hấp thu K+ (Rizwan et al., 2009), Ca2+ và Mg2+ đưa đến tỉ lệ Na/K, Na/Ca và Na/Mg cao gây rối loại sự biến dưỡng dưỡng chất và tổng hợp Protein dẫn đến cây bị ngộ độc Na+ và Cl- biểu hiện qua mép lá và đầu lá bị cháy khô, cây sinh trưởng không đều và còi cọc, ngừng tăng trưởng, làm chết mô, rụng lá và chết. Năng suất cây trồng sẽ giảm đáng kể khi độ mặn tăng (theo James và Zielinski, 2000 được trích bởi Võ Thị Gương và ctv., 2012). Các loại cây trồng khác nhau cũng phản ứng khác nhau với cùng một nồng độ muối (Bảng 1.9). Trong cùng một cây, ở những giai đoạn sinh trưởng khác nhau cũng phản ứng khác nhau trong cùng một nồng độ muối. Bảng 1.9 Ảnh hưởng của độ mặn đến năng suất cây trồng (Võ Thị Gương và ctv., 2012) Loại cây Khoai Tây Bắp (corn, grain) Táo, Lê (Apple, Pear) Hành (Onion) Dâu tây (Strawberry) Nho (Grape) Dưa leo Đậu (Bean) Sự giảm năng suất cây trồng (%) Không ảnh hưởng 10% 25% ECe (dS/m) 1,7 2,5 3,8 1,7 2,5 3,8 1,7 2,3 3,3 1,2 1,8 2,8 1,0 1,3 1,8 1,5 2,5 4,1 2,5 3,3 4,4 1,0 1,5 2,3 50% 5,9 5,9 4,8 4,3 2,5 6,7 6,3 3,6 Nhìn chung, sự đáp ứng của cây trồng trong điều kiện bất lợi do mặn phụ thuộc vào tình trạng phát triển của cây, nhiệt độ và ẩm độ đất, từng giai đoạn sinh trưởng của cây (Võ Thị Gương và ctv., 2012). Theo James Camberato (2001) hàm lượng Na càng cao trong hệ số hấp phụ của Na so với Mg và Ca càng cao dẫn đến SAR cao và khả năng thấm rút nước càng giảm (Hình 1.2) vì khi Na+ vượt quá hàm lượng trong đất có thể dẫn đến sự phá hủy cấu trúc đất do các cấu tử sét bị phân tán bịt kín các tế khổng làm giảm tính thấm nước và sự thoáng khí của đất. Cùng với SAR, EC càng thấp thì khả năng thấm nước của đất càng tốt và ngược lại, EC càng cao thì khả năng thấm nước của đất càng kém. 11 Ngoài ra, ESP cũng có thể được dùng để ước lượng có hay không hàm lượng Na vượt quá mức độ trong đất làm giảm khả năng thấm, hút nước và độ thoáng khí trong đất. ESP >15 và SAR >13 cho thấy rằng hàm lượng Na+ có trong đất làm giảm tính thấm hút của đất đối với nước và không khí. Hình 1.2 Khả năng thấm rút nước của đất phụ thuộc theo SAR và EC (James Camberato, 2001) 1.6 ẢNH HƯỞNG CỦA MẶN ĐẾN CÂY LÚA Đối với cây lúa cơ chế chống chịu với ảnh hưởng của mặn là một tiến trình sinh lý rất phức tạp và được chia ra thành nhiều giai đoạn nhỏ bao gồm: tính chống chịu mặn ở giai đoạn nảy mầm. Sau đó, trở nên rất mẫn cảm ở giai đoạn mạ (cây 23 lá), rồi trở nên chống chịu trong giai đoạn đẻ nhánh (đẻ nhánh), kế đến lại tỏ ra nhiễm trong giai đoạn thụ phấn, thụ tinh và cuối cùng trở nên chống chịu trong thời kỳ chín (theo Pearson et al., 1966; IRRI, 1967 được trích bởi Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2003). Điều đó đã được nhiều tác giả (Akbar et al., 1972; Korkor và Abdel-Aal, 1974; Mass và hoffman, 1977; Mori et al., 1987… được trích dẫn bởi Nguyễn Thanh Tường, 2011) khẳng định trong các công trình nghiên cứu của mình. Tuy nhiên, theo Kaddah et al., 1975 (được trích dẫn bởi Nguyễn Thanh Tường, 2011) còn ghi nhận ở giai đoạn trổ, cây lúa không bị ảnh hưởng bởi mặn. Từ đó, khi nghiên cứu về lúa chịu mặn ta nên chia ra thành nhiều giai đoạn nhỏ tương ứng với từng giai đoạn phát triển để có được ghi nhận chính xác và đầy đủ nhất về những ảnh hưởng của mặn đến sinh trưởng và phát triển của cây lúa cũng như tiềm năng năng suất sau này. Mặn gây ra những triệu chứng chính cho cây lúa như: đầu lá trắng theo sau bởi sự cháy chóp lá (đất mặn), màu nâu của lá và chết lá (đất sodic), sinh trưởng của cây bị ức chế, số chồi thấp, sinh trưởng của rễ kém, lá cuộn lại, tăng số hạt bất thụ, số hạt trên bông thấp, giảm trọng lượng 1000 hạt, thay đổi khoảng thời gian trổ, chỉ số thu hoạch thấp, năng suất hạt thấp (IRRI, 2000 được trích dẫn bởi Nguyễn Thanh Tường, 2011). 1.6.1 Ảnh hưởng bất lợi của mặn đến sự sinh trưởng của cây lúa Cây lúa trồng trong đất mặn phải đối mặt với điều kiện bất lợi do các ion độc, áp suất thẩm thấu cao làm rối loạn khả năng hút nước, lá cuộn lại gây ra hiện tượng hạn sinh lý cho cây. Mặt khác sự chênh lệch giữa Na+ và K+ do cây hút quá nhiều độc tố Na+, muối tích tụ trên chóp lá gây cháy lá. Mặt khác khi trong cây có 12 quá nhiều Na+ cũng làm hạn chế sự hấp thu các ion khác (K+, Ca2+) và có thể dẫn đến hiện tượng thiếu dinh dưỡng do sự cạnh tranh giữa các ion. Hầu hết các giống lúa có thể chịu được mặn trong giai đoạn nảy mầm, mặn trì hoãn sự nảy mầm (tương quan với nồng độ muối) vì nó liên quan đến lượng nước hấp thu vào hạt, nhưng không làm giảm khả năng nảy mầm cuối cùng của hạt (theo Akbar và Yabuno, 1974 được trích dẫn bởi Nguyễn Thanh Tường, 2011). Khả năng chống chịu với mặn tỷ lệ với tuổi mạ, mạ càng già khả năng chống chịu càng tốt (theo Makihira et al., 1999, Valle và Babe 1947 trích bởi Nguyễn Thanh Tường, 2011). Cây lúa tỏ ra kháng ở giai đoạn đầu nhưng bị nhiễm trong giai đoạn mạ non (2-3 lá), sau đó lại chống chịu tốt trong giai đoạn vươn lóng và đẻ nhánh, cuối cùng tính kháng của nó giảm mạnh ở giai đoạn sinh sản (giai đoạn mẫn cảm nhất khi cây lúa trồng trong điều kiện mặn) và ít bị ảnh hưởng trong giai đoạn chín. Lúc đầu triệu chứng ảnh hưởng bởi mặn xuất hiện trước tiên là sự khô, cuộn tròn của lá và cuối cùng là chết ở lá già, kế đến là lá thứ hai, thứ ba… đến lá trưởng thành và cuối cùng là lá non. Theo Akbar (1975) trích bởi Nguyễn Thanh Tường (2011) cho rằng mặn ngăn cản sự kéo dài lá và Hình thành lá mới. Khả năng quang hợp và lượng Chlorophyll giảm tỷ lệ với sự gia tăng nồng độ muối, do lá chứa nhiều NaCl từ đó ảnh hưởng đến năng suất. 1.6.2 Ảnh hưởng bất lợi của mặn đến chiều cao cây lúa Theo Razzaque et al., 2009 được trích bởi Nguyễn Thanh Tường (2011) ghi nhận chiều cao cây lúa bắt đầu bị ảnh hưởng ở nồng độ từ 3 dS/m. Tuy nhiên, sự ảnh hưởng này còn tùy thuộc vào từng giống (yếu tố di truyền) và từng mức độ mặn, chiều cao cây tỷ lệ nghịch với nồng độ muối (nồng độ muối càng cao thì chiều cao cây lúa càng giảm). Điều này còn gián tiếp ảnh hưởng đến năng suất vì chiều cao cây lúa có mối tương quan thuận có ý nghĩa với diện tích lá cờ và trọng lượng hạt, nó cũng có mối tương quan nghịch với số bông trên mỗi bụi, số hạt trên bông và tỷ lệ thụ tinh của hạt (Thirumeni và Subramanian, 1999 được trích bởi Nguyễn Thanh Tường, 2011). 1.6.3 Ảnh hưởng bất lợi của mặn đến số chồi Rất nhiều nghiên cứu cho rằng khả năng nảy chồi của lúa giảm khi trồng trong điều kiện mặn và nó tỷ lệ nghịch với nồng độ muối (Shereen et al., 2005; Sajjad, 1984; Grattan et al., 2002… theo Nguyễn Thanh Tường, 2011). Năng suất phụ thuộc vào số chồi mang hạt trên bông, sự phát triển, sức sống và số lượng của chồi giảm dần với việc gia tăng độ mặn. 1.6.4 Ảnh hưởng bất lợi của mặn đến chiều dài bông Cũng tương tự như các yếu tố khác góp phần vào năng suất thì chiều dài bông cũng là một trong những yếu tố bị ảnh hưởng do mặn. Một vài nghiên cứu đã ghi nhận rằng ở nồng độ 2‰ thì chiều dài bông đã bị ảnh hưởng đối với các giống nhiễm, còn đối với các giống kháng thì ở mức độ cao hơn 3‰ (Akbar et al., 1972; Hasamuzzaman et al., 2009; Marassi et al., 1989 trích bởi Nguyễn Thanh Tường, 2011). 13 1.6.5 Ảnh hưởng bất lợi của mặn đến số hạt chắc và tỷ lệ hạt chắc trên bông Một trong các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến năng suất lúa khi trồng trong điều kiện mặn là số hạt chắc và tỷ lệ hạt chắc trên bông. Số hạt chắc và tỷ lệ hạt chắc tỷ lệ nghịch với sự gia tăng độ mặn. Một vài nghiên cứu ghi nhận tỷ lệ này giảm 50% khi cây lúa được trồng trong điều kiện 4‰ (Akbar et al., 1972 được trích dẫn bởi Nguyễn Thanh Tường, 2011). 1.6.6 Ảnh hưởng bất lợi của mặn đến trọng lượng 1000 hạt Trọng lượng 1000 hạt giảm mạnh khi độ mặn tăng, kết quả được ghi nhận từ các nghiên cứu bởi Khatun và Flower (1995) được trích bởi Nguyễn Thanh Tường (2011). Giải thích cho hiện tượng này Hasamuzzaman et al., 2009 được trích bởi Nguyễn Thanh Tường (2011) đã cho rằng có thể là do sự tích lũy carbohydrate và các chất khác thấp hơn khi trồng ở điều kiện bình thường. 1.6.7 Ảnh hưởng bất lợi của mặn đến năng suất Cây lúa khi trồng trong điều kiện mặn đều bị ảnh hưởng đến năng suất ở mức độ nhất định, ít hay nhiều phụ thuộc vào khả năng chống chịu của từng giống và từng giai đoạn phát triển của cây, mức độ ảnh hưởng còn phụ thuộc vào nồng độ và thời gian xử lý. Mặn ảnh hưởng đến năng suất ở giai đoạn sinh sản nhiều hơn ở giai đoạn sinh trưởng (Iwaki, 1956; Kaddah và Fakhry, 1961; Akbar, 1972 được trích bởi Nguyễn Thanh Tường, 2011). Theo Singh (2006) được trích bởi Nguyễn Thanh Tường, 2011 cho rằng ở giai đoạn sinh sản cây bị giảm năng suất là do mặn ảnh hưởng đến sự tượng bông, Hình thành gié, sự thụ tinh của hoa và sức sống, khả năng nảy mầm, độ hữu thụ của hạt phấn từ đó làm gia tăng số hoa bất thụ. Mặn ảnh hưởng đến chiều dài bông làm bông ngắn, ít Hình thành gié sơ cấp, số hạt trên bông thấp, hạt nhỏ bởi sự giảm chiều dài, rộng và trạng thái đặc của hạt (Pan, 1964 được trích bởi Nguyễn Thanh Tường, 2011). Theo kết quả nghiên cứu của Trường Đại học Nông Lâm và IRRI (1999), năng suất lúa bị ảnh hưởng nhiều nhất là giai đoạn tượng khối sơ khởi làm giảm 65% năng suất khi xử lý ở nồng độ muối 11‰ trong 7 ngày, trong khi đó nếu xử lý ở cùng nồng độ và thời gian trên nhưng vào giai đoạn trổ năng suất đạt 67%, giai đoạn đẻ nhánh năng suất giảm không đáng kể đạt khoảng 80%. 14 Chương 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN 2.1.1 Địa điểm Thí nghiệm được thực hiện tại nhà lưới, phòng thí nghiệm Chọn giống và Ứng dụng công nghệ sinh học, Bộ môn Di truyền - giống nông nghiệp, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ. 2.1.2 Thời gian Thí nghiệm được tiến hành từ tháng 08/2012 đến tháng 12/2013. 2.2 PHƯƠNG TIỆN VÀ VẬT LIỆU THÍ NGHIỆM - Giống: 80 hạt F4 (Sỏi x TP5) do phòng thí nghiệm Chọn giống và Ứng dụng công nghệ sinh học, Bộ môn Di truyền - giống nông nghiệp, Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng Dụng, Trường Đại học Cần Thơ cung cấp. - Thiết bị, hóa chất trong phòng thí nghiệm: máy đo độ mặn Maxtini instruments Mi 306, máy đo pH cầm tay và một số thiết bị khác. - 16 chậu có đường kính 25 cm, cao 35 cm. - Đất làm thí nghiệm được lấy tại hộ ông Nguyễn Văn Khoăn, Ấp Tây, xã Long Hựu Tây, H. Cần Đước, T. Long An. a b Hình 2.1 Máy đo độ mặn Maxtini instruments Mi 306 (a) và máy đo pH cầm tay (b) 2.3 PHƯƠNG PHÁP Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên gồm hai bước. 2.3.1 Phương pháp nghiên cứu chung Bước 1: Gửi mẫu đất phân tích tại phòng thí nghiệm chuyên sâu, ĐHCT. Bước 2: Đánh giá khả năng chống chịu mặn của dòng lai Sỏi x TP5 trong điều kiện đất mặn tại nhà lưới dựa vào năng suất sau khi thu hoạch. 15 Bước 3: Phân tích phẩm chất các dòng được chọn ở bước 1 trong phòng thí nghiệm. Cuối cùng chọn ra các dòng ưu tú. 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể Sơ đồ tóm tắt các bước thực hiện thí nghiệm 80 hạt F4 (Sỏi x TP5) -Trồng trong chậu đất mặn lần 1. - Ghi nhận độ mặn hàng ngày. - Đánh giá các chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất. 3 dòng Thế hệ F5 - Nhân dòng trong điều kiện đất thường. - Đánh giá các chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất. 1 dòng Thế hệ F6 - Trồng trong chậu đất mặn lần 2. -Ghi nhận độ mặn hàng ngày. - Đánh giá các chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất. 6 dòng Thế hệ F7 - Nhân dòng trong điều kiện đất thường. - Đánh giá các chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất. - Phân tích các chỉ tiêu phẩm chất. 2 dòng Thế hệ F8 Mô tả thí nghiệm trong chậu: đất sau khi đem về được trộn đều và cho vào chậu (16 chậu), sau đó cấy lúa đã ủ nảy mầm được 7 ngày vào chậu (mỗi chậu 1 cây) số còn lại được dưỡng lại để cấy dặm. Độ mặn từng chậu được ghi nhận hàng ngày bắt đầu từ lúc cấy lúa vào chậu cho đến khi thu hoạch, thêm nước mỗi ngày đảm bảo cho mực nước trong chậu được giữ nguyên cao từ 3-5 cm. Ghi nhận chỉ tiêu thành phần năng suất sau khi thu hoạch. Cách ghi nhận số liệu mặn trong chậu Tiến hành đo độ mặn từng chậu bằng máy đo độ mặn cầm tay Maxtini instruments Mi 306, thời gian đo vào buổi chiều lúc 15-17h. Điều chỉnh máy về chế độ đo EC (mS/cm), sau đó đặt điện cực của máy vào chậu sao cho ngập điện cực, 16 quan sát kết quả hiện trên máy đến khi số trên máy không còn dao động thì ghi nhận lại kết quả. Sau đó quy đổi số liệu về đơn vị phần ngàn (‰) theo công thức: EC (‰) = 0,64 x EC (nước) (mS/cm) (Nguyễn Mỹ Hoa và ctv., 2012) Phương pháp thu thập và đánh giá các chỉ tiêu nông học * Thời gian sinh trưởng Thời gian sinh trưởng là thời gian được tính từ lúc hạt nảy mầm cho đến khi thu hoạch (khi bông lúa chín từ 85% bông trở lên trên toàn lô). Đối với lúa cấy thì thời gian này được trừ đi 5 ngày (thời gian để cây lúa phục hồi sau cấy). Thời gian sinh trưởng được phân nhóm như Bảng 2.1. Bảng 2.1 Bảng phân loại nhóm lúa theo thời gian sinh trưởng Nhóm lúa Thời gian sinh trưởng (ngày) Lúa cực sớm (A) 75-90 Lúa ngắn ngày (B) 90-120 B0 90-100 B1 100-110 B2 110-120 Lúa trung mùa (C) 120-150 Lua mùa (D) >150 * Chiều cao cây - Thí nghiệm trong chậu: tiến hành đo chiều cao cây vào lúc chuẩn bị thu hoạch. Đo từ mặt đất đến chóp bông cao nhất của bụi. - Thí nghiệm trong lô: tiến hành đo chiều cao cây vào lúc chuẩn bị thu hoạch. Đo từ mặt đất đến chóp bông cao nhất của mỗi bụi, thực hiện 3 lần lặp lại cho mỗi lô và thực hiện cho tất cả các lô của mỗi giống. * Chiều dài bông Khi thu hoạch, tiến hành đo chiều dài bông. Đo từ cổ bông đến chóp bông và tính chiều dài trung bình của giống. * Chiều dài lá Chiều dài và chiều rộng lá cờ (cm) được lấy vào lúc thu hoạch, chiều dài lá cờ được đo từ cổ lá đến chóp của lá cờ, chiều rộng của lá được đo ở phần rộng nhất của lá. Thực hiện 5 lần lặp lại. Các chỉ tiêu thành phần năng suất Để phân tích chỉ tiêu thành phần năng suất của giống, thực hiện như sau: Cách lấy mẫu: gặt hết tất cả các bụi trong mỗi chậu, ghi nhãn kí hiệu cho từng bụi. Ở mỗi bụi chọn ngẫu nhiên 3 bông. Thực hiện như sau: - Đếm tất cả số bông của 12 bụi, kí hiệu P. 17 - Lãi hạt, cân tổng số hạt chắc kí hiệu W. - Đếm tổng số hạt lép, kí hiệu L. - Đếm tổng số hạt chắc, kí hiệu C. - Đếm 1000 hạt chắc cân trong lượng, kí hiệu w. Tất cả các trọng lượng trên đều được quy về ẩm độ chuẩn 14% bằng công thức. W14%= Trong đó: W0 ( 100  H 0 ) 86 W0: Trọng lượng mẫu lúc cân H0: Ẩm độ mẫu lúc cân Đánh giá các chỉ tiêu phẩm chất hạt gạo: Hàm lượng protein Tiến hành theo phương pháp Lowry O.H. et al., (1951). * Bước 1: Chuẩn bị dung dịch ly trích - Dung dịch NaOH 0,1N. - Dung dịch A (Na2CO3 2% + Na-K-tatrate 0,05% + NaOH 0,1N). - Dung dịch B (CuSO4 0,1%). - Dung dịch C (A:B = 45:5). - Dung dịch Folin 1N * Bước 2: Chuẩn bị mẫu - Cân 10 mg bột gạo + 1 ml NaOH 0,1N. - Lắc ít nhất 2 giờ hay để qua đêm. * Bước 3: Pha loãng mẫu và đo - Vortex mẫu sau đó ly tâm mẫu 14.000 vòng/phút trong 3 phút. - Hút 100 µl mẫu cho vào ống 10 ml. Đối với mẫu blank, thay dung dịch ly trích bằng 100 µl NaOH 0,1N. - Thêm 1 ml nước cất, lắc đều. - Thêm 500 µl dung dịch C. - Trộn đều và để yên trong 10 phút. - Thêm 50 µl Folin 1N, trộn đều và để yên trong 30 phút. - Lắc đều mẫu, sau đó cho vào Cuvette và đo ở bước sóng 580 nm. * Bước 4: Dựng đường chuẩn và tính kết quả - Pha dung dịch gốc Bovine serum albumin (BSA). - Đường chuẩn có dạng: Y = aX + b - Trong đó: Y là Độ hấp thụ OD. X là Lượng protein có trong mẫu đem đo. 18 - Hàm lượng protein được tính theo công thức: Phần trăm Protein ( %)  X  100 m Với: m là trọng lượng thực của mẫu m = 10  (100   %) 100  14 H%: Độ ẩm của mẫu Độ trở hồ Theo phương pháp của Jennings et al., (1979) - Chuẩn bị hai mẫu cho mỗi giống được thử. Mỗi mẫu lấy sáu hạt gạo, cạo sạch lớp cám, chọn hạt không bị nứt, để vào đĩa petri. - Thêm 10 ml KOH 1,7% vào mỗi đĩa. - Sắp xếp các hạt dang đều ra để mỗi hạt có đủ chỗ nở lan ra. - Đậy đĩa petri, để yên khoảng 23 giờ ở nhiệt độ phòng. - Đánh giá độ trở hồ của hạt gạo theo Jennings et al., (1979) được trình bày ở Bảng 2.2. Bảng 2.2 Bảng phân cấp độ độ trở hồ (Jennings et al., 1979) Cấp 1 2 3 4 5 6 7 Độ lan rộng Độ trở hồ Cao Cao Cao Trung bình Trung bình Thấp Thấp Hạt gạo còn nguyên. Hạt gạo phòng lên. Hạt gạo phòng lên; viền còn nguyên hay rõ nét. Hạt gạo phòng lên; viền còn nguyên và nở rộng. Hạt rã ra; viền hoàn toàn nở rộng. Hạt tan ra hòa chung với viền. Hạt tan hoàn toàn và quyện vào nhau. Cấp trung bình sẽ được tính theo công thức: Cấp trở hồ = Trong đó: xi : cấp độ trở hồ n: số hạt có cấp độ trở hồ xi N: số hạt thử nghiệm Hàm lượng amylose Theo phương pháp Cagampang and Rodriguez (1980). * Bước 1: Chuẩn bị các dung dịch - Ethanol 95% - HCL 30% - NaOH 1N - Dung dịch Iod (0,2% I2 và 2% KI) * Bước 2: Chuẩn bị mẫu - Cân 50 mg bột nhũ đã nghiền mịn cho vào ống 50 ml. - Thêm 0,5 ml ethanol 95% lắc nhẹ cho tan đều. - Thêm 9,5 ml NaOH 1N. Để qua đêm ở nhiệt độ phòng. 19 x i N n * Bước 3: Pha loãng mẫu và đo mẫu - Rút 100 l dung dịch mẫu cho vào bình định mức 25 ml (đối với mẫu thử thay dung dịch mẫu bằng 100 l NaOH 1N). - Thêm nước cất khoảng 1/2 bình, lắc đều. - Thêm 250 l HCl 30% lắc đều. - Thêm 250 l dung dịch Iod, lắc đều. - Thêm nước cất đến vạch định mức. - Chuyển sang ống 50 ml và lắc đều, để yên 30 phút. - Lắc đều trước khi đưa vào cuvette. Đo độ hấp thụ ở bước sóng 580 nm. * Bước 4: Dựng đường chuẩn và tính kết quả Đường chuẩn có dạng: Y = aX+b Trong đó: Y: Độ hấp thụ OD X: lượng amylose có trong 1 ml mẫu, đọc từ máy (%A) Tính hàm lượng amylose theo công thức: Trong đó: % Amylose  X  100 TLM TLM: trọng lượng mẫu lúc cân quy về ẩm độ 14% Đánh giá hàm lượng amylose theo thang đánh giá của IRRI (1988) Bảng 2.3. Bảng 2.3 Thang đánh giá hàm lượng amylose (IRRI, 1988) Phân nhóm Hàm lượng amylose (%) 0-2 Gạo nếp Gạo tẻ: Rất thấp Thấp Trung bình Cao 3-9 10-19 20-25 > 25 Độ bền thể gel Theo phương pháp của Tang et al., (1991). * Bước 1: Chuẩn bị mẫu - Tách vỏ trấu và đo ẩm độ hạt gạo. - Nghiền mịn và cân mẫu (100 mg với ẩm độ 12%). * Bước 2: Hòa tan mẫu - Thêm 0,2 ml ethanol 95% có chứa 0,025% thymol blue. - Thêm 2 ml KOH 0,2N. Sau đó khuấy đều bằng máy Vortex. - Đậy nắp kỹ và đun trong nồi cách thủy (nhiệt độ là 1000C) khoảng 5 phút. - Lấy ra, để yên trong 5 phút và sau đó làm lạnh trong nồi nước đá 10 phút. * Bước 3: Đọc và ghi kết quả - Để ống nghiệm nằm ngang trên bề mặt bằng phẳng, để gel chảy từ từ, sau một giờ tiến hành đo chiều dài thể gel (từ đáy đến mí trên của thể gel). - Đánh giá độ bền thể gel theo thang điểm của IRRI (1996) ở Bảng 2.4. 20 Bảng 2.4 Phân cấp độ bền thể gel (IRRI, 1996) Cấp Chiều dài thể gel (mm) Loại độ bền thể gel 1 3 80 – 100 61 – 80 Rất mềm Mềm 5 41 – 60 Trung bình 7 35 – 40 Cứng 9 < 35 Rất cứng Đánh giá tính thơm Bằng phương pháp cảm quan KOH 1,7% Bước 1: Chuẩn bị mẫu. Lấy khoảng 40-50 hạt gạo cho vào ống nghiệm 15 ml. Cho vào ống nghiệm 3 ml dung dịch KOH 1,7%, đậy kín ống nghiệm bằng giấy bạc. Bước 2: Sấy mẫu và ngửi mùi. Sấy ở 50oC trong 30 phút. Sau đó đem ra ngửi mùi, 5 người cùng ngửi mùi và đánh giá theo 3 mức độ: thơm, thơm nhẹ và không thơm sau đó tính trung bình. Đánh giá theo Bảng phân cấp của IRRI (1986). Bảng 2.5 Phân cấp mùi thơm theo IRRI (1986) Cấp Đánh giá 0 Không thơm 1 Thơm nhẹ 2 Rất thơm 2.3.3 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu Dùng phần mềm Excel để xử lý số liệu thô. 21 Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ĐẤT Bảng 3.1 Kết quả phân tích đất Các chỉ tiêu phân loại ECe (mS/cm) Độ bão hòa sodium (ESP) Tỉ số sodium hấp phụ (SAR) Phân loại (đặc tính đất) Giá trị 9,50 48 61,6 Đất kiềm - mặn (saline - sodic soil) Từ kết quả phân tích đất ở Bảng 3.1 ta có thể phân loại đất được lấy để thí nghiệm là thuộc nhóm đất kiềm - mặn (đất mặn sodic hay saline - sodic soil) vì theo Abrol et al., (1988) thì đất mặn sodic là đất có ECe>4 mS/cm và ESP>15, kết luận này cũng phù hợp với thang phân loại đất mặn của Donal A. Horneck (2007) ngoài hai giá trị ECe>4 mS/cm và ESP>15 thì còn kèm theo SAR>13 là thuộc nhóm đất kiềm - mặn. Như vậy với kết quả phân loại đất như trên thì sự sinh trưởng của cây trồng bị ảnh hưởng do độ mặn cao và nồng độ Na+ cao trong đất (Nguyễn Mỹ Hoa và ctv., 2012), chỉ một vài loại cây mẫn cảm mới bị ảnh hưởng đến năng suất do mặn (Abrol et al., 1988 (Bảng 1.6 trang 10)) và theo Võ Thị Gương và ctv., (2012) thì hầu hết các loại cây (Bảng 1.9 trang 11) đều bị ảnh hưởng ở mức 25-50% năng suất. Đối với cây lúa, ECe=9,50 mS/cm (tương đương 6‰) theo kết quả phân tích ở Bảng 3.1 thì cây lúa cũng bị ảnh hưởng đến năng suất bởi lẽ cây lúa chỉ có thể sống sót trong điều kiện mặn ở ngưỡng 3 mS/cm (tương đương 1,92‰) đối với giống chống chịu có thể chịu đựng được ngưỡng cao hơn mà không bị ảnh hưởng đến năng suất (Nguyễn Thanh Tường, 2011). Trong quá trình thực hiện thí nghiệm còn ghi nhận được hiện tượng rễ mọc ra từ các đốt thân và rễ ngoi lên mặt đất (Hình 3.1). Hiện tượng này có thể được lý giải là do trong đất mặn nồng độ độc chất (Na+) quá cao vượt quá hệ số hấp thu giữa Na với Ca và Mg làm cho SAR cao dẫn đến khả năng thấm nước của đất giảm (Hình 1.2 trang 12), các cấu tử sét bị phân tán lấp kín các tế khổng làm giảm tính thấm nước và thoáng khí của đất (James Camberato, 2001) từ đó gây độc cho cây, nồng độ oxy trong đất thấp không đủ cho rễ lúa hấp thu. Độ mặn đất ECe=9,50 (6‰), độ bão hòa sodium ESP=48 và tỷ số hấp thu sodium SAR=61,6 cho thấy rằng hàm lượng Na+ có trong đất làm giảm tính thấm hút của đất đối với nước và không khí và đây có thể là nguyên nhân Hình thành rễ mọc từ các đốt thân để tăng khả năng hấp thu nước và không khí (Hình 3.1a) và làm cho rễ lúa khi trồng trong đất mặn ngoi lên mặt đất để hút nước mà không ăn sâu vào đất để lấy nước và không khí như bình thường (Hình 3.1b). kết quả này cũng phù hợp với giải thích của James Camberato (2001). 22 Vị trí rễ mọc ra từ đốt thân lúa Vị trí rễ lúa ngoi lên mặt đất b a Hình 3.1 Hiện tượng rễ lúa mọc từ đốt thân cây lúa (a) và rễ ngoi lên mặt đất để hút nước khi trồng trong đất mặn 3.2 ĐÁNH GIÁ VÀ TUYỂN CHỌN CÁC DÒNG CÓ KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU MẶN KHI TRỒNG TRONG CHẬU ĐẤT MẶN (LẦN 1) Sau khi nhận giống tiến hành thí nghiệm quan sát, theo dõi sự sinh trưởng, phát triển của cây lúa khi trồng trong điều kiện mặn. Đánh giá và tuyển chọn các dòng có tiềm năng. 3.2.1 Diễn biến mặn của 16 chậu thí nghiệm - Dựa vào Bảng 3.2 trung bình diễn biến độ mặn của 16 chậu trong 12 tuần thực hiện thí nghiệm cho thấy độ mặn biến thiên theo quỹ đạo đường cong Parabol với độ mặn cao ở giai đoạn đầu vụ sau đó giảm dần ở giai đoạn tượng khối sơ khởi, làm đòng, trổ và tăng trở lại ở giai đoạn chín. Bảng 3.2 Trung bình diễn biến độ mặn (‰) của 16 chậu trong suốt 12 tuần thí nghiệm lần 1 Tuần Chậu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 5,00 5,86 5,86 7,14 4,14 3,71 7,43 5,57 5,86 4,29 5,43 4,71 5,14 4,00 3,43 4,29 5,14 5,70 7,43 8,57 4,14 3,86 5,14 5,14 6,43 5,14 6,00 4,71 4,29 4,86 3,43 4,43 4,86 7,00 6,71 7,00 4,57 4,14 6,43 5,29 5,86 4,57 6,00 4,71 3,71 4,71 4,14 5,00 4,43 7,71 7,00 6,14 4,43 4,29 6,71 5,86 5,14 4,43 6,57 4,71 5,86 4,29 5,43 5,14 4,10 5,65 7,25 5,42 4,17 3,82 4,80 4,72 5,18 4,47 5,56 4,55 3,69 4,80 3,60 3,89 3,49 4,93 7,02 7,09 4,37 3,81 5,91 5,24 4,93 4,50 4,94 4,38 4,59 4,78 4,84 4,62 2,89 5,10 5,83 6,31 3,60 3,23 5,32 4,18 4,61 3,87 4,86 4,41 3,49 4,08 3,31 3,99 2,67 5,22 5,92 6,53 3,48 3,20 5,51 4,10 4,69 3,80 4,76 3,85 3,54 4,03 3,24 3,53 2,57 5,09 5,54 6,21 3,64 3,49 5,69 4,28 4,92 3,93 4,74 3,75 3,32 4,06 3,16 3,92 1,82 5,97 6,80 6,20 3,05 2,36 5,75 3,95 5,96 4,19 5,02 3,52 2,97 3,58 3,76 3,47 2,75 6,03 7,49 7,34 3,28 3,17 6,85 5,46 5,82 4,47 6,01 3,50 3,06 3,11 3,59 3,64 2,49 7,74 8,37 7,39 4,06 3,01 7,74 5,43 6,58 7,45 6,86 2,63 3,36 3,71 3,71 4,12 23 Giá trị TB 3,52 6,00 6,77 6,78 3,91 3,51 6,11 4,94 5,50 4,59 5,56 4,12 3,92 4,17 3,80 4,17 Sự biến thiên độ mặn của các chậu trong suốt thời gian thí nghiệm được lý giải bởi các nguyên nhân sau: - Chế độ nước: vào giai đoạn đầu cây lúa còn nhỏ nên mực nước được giữ ở mức thấp để tránh tình trạng bị stress do ngập, mực nước được tăng lên theo sự phát triển của cây lúa cho đến khi lượng nước trong chậu đạt mức từ 3-5 cm và giảm dần mực nước ở giai đoạn cuối sắp thu hoạch, nhưng không để khô. Yếu tố nhiệt độ: cùng với chế độ nước như trên kết hợp với thời tiết có mưa vào buổi trưa, nhiệt độ thấp ở giai đoạn đầu vụ dẫn đến độ mặn cao. Đến giai đoạn tượng khối sơ khởi, làm đòng, trổ và chín nhiệt độ tăng cao lên đến 38oC-40 oC lượng nước bốc hơi nhiều làm cho độ mặn tăng cao vào cuối vụ lúc sắp thu hoạch (tuần 11, 12 sau khi cấy). Độ mặn trung bình cả vụ thấp nhất được ghi nhận là 3,51‰ ở chậu 6 và cao nhất là 6,78‰ ở chậu 4 và 6,77‰ ở chậu 3. Cá biệt có những chậu độ mặn tăng lên khá cao như chậu 4 độ mặn lên đến 8,57‰ ở tuần thứ hai sau khi cấy và chậu 3 là 8,37‰ ở tuần 11 sau khi cấy. Mặc dù đất được lấy ở cùng một địa điểm và được chia ra cho 16 chậu nhưng độ mặn của các chậu có sự chênh lệch khá lớn 3‰-4‰ (giữa chậu cao nhất và chậu thấp nhất có thể là do lượng đất và lượng nước tưới cho từng chậu không đồng đều). 3.2.2 Ghi nhận sơ bộ sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa khi trồng trong điều kiện mặn Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây lúa khi trồng trong chậu mặn được ghi nhận ở Hình 3.2. Giai đoạn đầu lúc mới cấy vào chậu lúa phát triển tương đối tốt, ít bị ảnh hưởng của mặn biểu hiện ở cấp 1 và cấp 3. Đến giai đoạn đẻ nhánh tích cực cây lúa vẫn xanh tốt nhưng khả năng nảy chồi và cho chồi hữu hiệu là rất kém, nhìn chung vẫn không có biểu hiện cho thấy ảnh hưởng của mặn thông qua việc quan sát trên lá mà chỉ có thể kết luận rằng ảnh hưởng của mặn lên khả năng nảy chồi của cây lúa khi trồng trong điều kiện mặn (Sajjad, 1984, Grattan et al., 2002, Shalhevet, 1995 được trích bởi Nguyễn Thanh Tường, 2011) bởi lẽ đến giai đoạn sinh sản, lúc làm đòng hầu hết các cây trong tất cả các chậu chỉ có từ 2-6 chồi hữu hiệu, cá biệt chỉ một vài cá thể có số chồi cao trên 10 chồi. Bước vào giai đoạn trổ bắt đầu xuất hiện rõ ràng các triệu chứng ảnh hưởng của mặn được biểu hiện thông qua sự thoái hóa gié của bông khi trổ (Hình 3.3). Kết thúc giai đoạn thụ phấn thụ tinh chỉ số ít (từ 20%-30%) hạt trên bông là hạt chắc, số còn lại là lép chiếm tỷ lệ đến 80%-90% (Bảng 3.3). Tuy nhiên, vẫn có vài cá thể (dòng) có tỷ lệ hạt chắc đạt trên 60% ở chậu 5, 6 và 15. Hiện tượng hạt lép trên bông nhiều (hạt màu xanh) Hình 3.3e có thể là ảnh hưởng của mặn lên sự Hình thành hạt phấn (Hasamuzzaman et al., 2009 được trích bởi Nguyễn Thanh Tường, 2011) và làm giảm sức sống hạt phấn (Khatun và Flowers, 1995 được trích bởi Nguyễn Thanh Tường, 2011). 24 a c b e d Hình 3.2 Các giai đoạn phát triển của cây lúa khi được trồng trong điều kiện đất mặn (a: giai đoạn mạ; b: giai đoạn đẻ nhánh; c,d: giai đoạn làm đòng và trổ; e: giai đoạn chín) Ngoài ra, vào giai đoạn trổ hoa, thụ phấn và thụ tinh nhiệt độ tăng cao (37oC40 C) làm khô, chết hạt phấn từ đó làm gia tăng số hạt bất thụ trên bông dẫn đến tỷ lệ hạt lép trên bông khá cao. o Hình 3.3 Hiện tượng bông lúa bị thoái hóa gié do ảnh hưởng của mặn khi trồng trong chậu đất mặn 3.2.3 Đánh giá và tuyển chọn dòng ưu tú có khả năng chống chịu khi trồng trong điều kiện mặn thông qua các chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất Dựa vào Bảng 3.3 và Bảng 3.4 có thể đưa ra nhận định ban đầu các dòng có thể sống được trong điều kiện mặn và cho năng suất. Tuy nhiên, năng suất của các dòng còn rất thấp, điển Hình như dòng THL1-1-1-4, THL1-1-1-7, THL1-1-1-14, 25 THL1-1-1-16 là không tính được năng suất do lượng hạt quá ít, 4 dòng còn lại là THL1-1-1-5, THL1-1-1-12 và THL1-1-1-15 tính được năng suất nhưng vẫn còn thấp, chỉ đạt cao nhất là THL1-1-1-6 đạt 7,64 g/chậu (năng suất thực tế) và 21,23 g/chậu (năng suất lý thuyết). Bảng 3.3 Chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất của 8 dòng F4 khi trồng trong điều kiện mặn lần 1 Số TT 1 2 3 4 5 6 7 8 Dòng THL1-1-1-4 THL1-1-1-5 THL1-1-1-6 THL1-1-1-7 THL1-1-1-12 THL1-1-1-13 THL1-1-1-15 THL1-1-1-16 TGST (ngày) 80 80 80 80 75 80 75 80 CC (cm) 73 75 78 68 74 75 69 72 DB (cm) 18,8 18,2 22,1 12,1 16,7 15,4 18,4 13,5 Chồi HH 2 13 13 3 6 4 12 2 C/B 18 43 66 15 21 11 38 12 TLHC (%) 29,8 60,5 64,0 25,9 27,3 12,0 60,2 12,2 TL 100 hạt (g) 2,15 2,09 1,79 2,29 - TGST: thời gian sinh trưởng; CC: chiều cao cây; DB: dài bông; Chồi HH: chồi hữu hiệu; TL 100 hạt: trọng lượng 100 hạt; C/B: hạt chắc trên bông; TLHC: tỷ lệ hạt chắc Bảng 3.4 Bảng ghi nhận năng suất lý thuyết và năng suất thực tế của 8 dòng khi trồng trong đất mặn lần 1 Số TT 1 2 3 4 5 6 7 8 Dòng THL1-1-1-4 THL1-1-1-5 THL1-1-1-6 THL1-1-1-7 THL1-1-1-12 THL1-1-1-13 THL1-1-1-15 THL1-1-1-16 Năng suất lý thuyết (g/chậu) 20,74 21,23 3,58 20,29 - Năng suất thực tế (g/chậu) 6,42 7,64 1,57 7,35 - Diện tích mỗi chậu là 0,049 m2 Với lượng hạt thu được quá ít không đủ để tiến hành các bước thí nghiệm tiếp theo trong chậu, nên chọn ra được 3 dòng có các chỉ tiêu nông học cao nhất là THL1-1-1-5, THL1-1-1-6 và THL1-1-1-15 tương ứng ở các chậu 5, 6 và 15 đem nhân dòng lên trong nhà lưới ở điều kiện bình thường. Sau khi nhân dòng, tiến hành đánh giá các chỉ tiêu nông học, thành phần năng suất và các bước thí nghiệm tiếp theo. Bảng 3.5 Chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất của 3 dòng được nhân trong nhà lưới ở điều kiện bình thường (thế hệ F5) Số Dòng TT 1 THL1-1-1-5-1 2 THL1-1-1-6-1 3 THL1-1-1-15-1 TGST (ngày) 83 83 83 CC (cm) 99 105 85 DB (cm) 22,1 24,9 23,1 Chồi HH 15 18 14 C/B 110 134 121 TLHC (%) 74,3 79,3 76,6 TL 100 hạt (g) 2,35 2,47 2,51 TGST: thời gian sinh trưởng; CC: chiều cao cây; DB: dài bông; Chồi HH: chồi hữu hiệu; TL 100 hạt: trọng lượng 100 hạt; C/B: hạt chắc trên bông; TLHC: tỷ lệ hạt chắc 26 Bảng 3.6 Bảng ghi nhận năng suất lý thuyết và năng suất thực tế của 3 dòng khi trồng trong điều kiện thường Số TT 1 2 3 Dòng THL1-1-1-5-1 THL1-1-1-6-1 THL1-1-1-15-1 Trung bình Năng suất lý thuyết (tấn/ha) 6,55 8,80 6,73 7,36 Năng suất thực tế (tấn/ha) 3,62 6,89 2,81 4,44 Kết quả nhân dòng trong nhà lưới được ghi nhận ở Bảng 3.5 và Bảng 3.6 theo kết quả này ta chọn được 1 dòng THL1-1-1-6-1 tương ứng ở chậu 6 trong 3 dòng được chọn là có tiềm năng năng cho năng suất với các chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất đạt cao nhất (với chiều cao cây đạt 105 cm, bông dài 24,9 cm, 18 chồi hữu hiệu, tỷ lệ hạt chắc trên bông đạt 79,3%, trọng lượng 100 hạt đạt 2,47 gram, năng suất lý thuyết đạt 8,8 tấn/ha và năng suất thực tế đạt 6,89 tấn/ha) khi được trồng trong điều kiện bình thường và được kí hiệu là THL1-1-1-6-1 (hạt F6). So sánh các chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất của 3 dòng THL1-1-15-1, THL1-1-1-6-1 và THL1-1-1-15-1 khi trồng trong điều kiện thường với 3 dòng tương ứng trồng trong điều kiện đất mặn là THL1-1-1-5, THL1-1-1-6, THL1-1-1-15 thì các chỉ tiêu có biến động rất lớn. Chiều cao cây, dài bông, tỷ lệ hạt chắc trên bông, cả về năng suất thực tế và năng suất lý thuyết khi trồng trong điều kiện đất mặn đều thấp hơn nhiều so với khi trồng trong điều kiện thường, để giải thích cho sự biến động này có thể nguyên nhân là do mặn ảnh hưởng ức chế đến sự sinh trưởng và phát triển của cây và kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của Razzaque et al., 2009, Khatun và Flower (1995), Hasamuzzaman et al., 2009, Pan, 1964… (được trích bởi Nguyễn Thanh Tường, 2011). 3.3 ĐÁNH GIÁ VÀ TUYỂN CHỌN CÁC DÒNG CÓ KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU MẶN KHI TRỒNG TRONG CHẬU ĐẤT MẶN (LẦN 2) Sau khi chọn được 1 dòng từ kết quả nhân dòng ngoài nhà lưới trong điều kiện bình thường, tiến hành thí nghiệm theo dõi sự sinh trưởng, phát triển của cây lúa khi trồng trong điều kiện mặn và diễn biến độ mặn của từng chậu lần 2. Ở lần thí nghiệm này sẽ cấy 5 cây cho mỗi chậu. Ngoài việc theo dõi sự phát triển của cây lúa giữa các chậu còn nhằm mục đích so sánh sự phát triển của các cây trong cùng một chậu để phần nào có thể đánh giá được khả năng thích nghi của dòng được chọn. 3.3.1 Diễn biến mặn của 16 chậu thí nghiệm Nhìn chung, diễn biến độ mặn ở các chậu trong lần thí nghiệm này cao hơn so với lần 1. Mặc dù số liệu bị thiếu do sự cố máy đo bị hư nên chỉ lấy số liệu được 7 tuần đầu trong 12 tuần thí nghiệm nhưng vẫn có thể so sánh được sự thay đổi độ mặn giữa các chậu với nhau trong cùng lần thí nghiệm và giữa 2 lần thí nghiệm trong cùng một chậu. Cụ thể ở trong cùng một chậu có sự thay đổi tuyến tính theo hướng tăng dần theo tuổi cây (ở hầu hết các chậu ngoại trừ chậu 15 và 16) vì vào thời gian này là cao điểm của mùa khô, nắng nóng kéo dài nhiệt độ tăng cao có thể là nguyên nhân dẫn đến độ mặn tăng. Bên cạnh đó độ mặn giữa các chậu với nhau cũng có sự chênh lệch rõ rệt tương tự như ở thí nghiệm lần 1, nhưng ở lần này giá 27 trị chênh lệch lớn hơn là 4,7‰ thay vì 2,97‰ ở thí nghiệm lần 1 (giá trị trung bình của 7 tuần đầu giữa chậu có độ mặn cao nhất và chậu có độ mặn thấp nhất). Bảng 3.7 Trung bình diễn biến độ mặn (‰) của 16 chậu trong suốt 12 tuần thí nghiệm lần 2 Tuần Chậu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 9,7 8,7 7,7 5,1 7,7 5,7 4,4 6,5 6,7 7,6 5,9 6,7 7,7 6,7 7,6 10,7 9,7 9,1 7,4 6,1 7,8 7,1 5,4 6,1 6,3 7,2 5,7 6,5 7,0 6,5 7,2 9,5 3 4 5 6 7 10,2 10,2 11,2 12,1 11,9 9,4 9,1 9,5 9,9 9,9 7,7 7,7 8,3 8,8 8,9 6,4 6,5 7,3 8,0 8,5 8,2 8,3 9,0 9,9 10,4 7,4 7,8 8,6 9,4 9,9 5,7 5,7 6,2 7,0 7,3 6,4 6,5 6,9 7,3 7,4 6,6 6,5 7,5 8,2 8,5 7,7 7,6 8,5 9,1 9,8 6,0 6,0 6,9 7,3 7,5 6,9 6,9 7,8 8,1 8,4 7,3 7,2 7,7 8,4 8,6 6,7 6,4 7,4 8,1 8,7 7,5 7,4 8,7 9,4 9,8 9,4 8,4 9,3 10,0 10,5 8 9 10 11 12 - - - - - Giá trị TB 10,7 9,4 8,1 6,8 8,8 8,0 6,0 6,7 7,2 8,2 6,5 7,3 7,7 7,2 8,2 9,7 3.3.2 Ghi nhận sơ bộ sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa khi trồng trong điều kiện mặn Độ mặn ở các chậu khá cao dao động từ 6-8‰ (Bảng 3.7) nên giai đoạn đầu đa số các cây ở các chậu có độ mặn cao trên 8‰ đều chết, về sau lúa trở nên chống chịu hơn, hầu hết các cây còn sống đều biểu hiện khả năng chống chịu với mặn từ cấp 1 đến cấp 3 (Hình 3.4). Tuy nhiên, một số chỉ tiêu nông học về khả năng nẩy chồi ít, chiều cao cây và chiều dài bông ngắn có thể là do ảnh hưởng của mặn làm cho các chỉ tiêu trên bị hạn chế do khả năng hấp thu chất dinh dưỡng bị giảm bởi sự cạnh tranh (đối kháng ion) giữa các nguyên tố dinh dưỡng trong điều kiện mặn. Hình 3.4 Biểu hiện sự ảnh hưởng bởi mặn và khả năng chống chịu của cây lúa khi trồng trong chậu mặn 28 3.3.3 Đánh giá và tuyển chọn dòng ưu tú có khả năng chống chịu khi trồng trong điều kiện mặn thông qua các chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất Dựa vào vào Bảng 3.8 có thể thấy rằng chỉ tiêu có sự thay đổi rất lớn như thời gian sinh trưởng khá dài lên đến 105 ngày thay vì 75-80 ngày như ở lần 1, chiều cao cây, chiều dài bông, chồi hữu hiệu cũng như tỷ lệ hạt chắc trên bông đều thay đổi rất lớn phụ thuộc vào độ mặn của từng chậu điển Hình ở chậu 2 độ mặn trung bình 9,4‰ nên chiều cao cây chỉ đạt 65 cm, chiều dài bông 13,4 cm, 3 chồi hữu hiệu và tỷ lệ hạt chắc chỉ đạt 12,3%, Trong khi đó, chậu 11 độ mặn là 6,5‰ nên cả 2 cá thể THL1-1-1-6-1-11A và THL1-1-1-6-1-11B đều có các chỉ tiêu nông học vượt trội hơn cụ thể chiều cao cây là 82 cm, dài bông lần lượt là 18,7 cm và 19,2 cm, 9 chồi hữu hiệu và tỷ lệ hạt chắc đạt 71% và 31,5%. Khi trồng trong điều kiện bất lợi (điều kiện mặn) để có thể sống sót cây cần có thời gian để thích nghi sau đó mới có thể sinh trưởng và phát triển, đây chính là nguyên nhân làm cho thời gian sinh trưởng của các dòng kéo dài, chiều cao cây và chiều dài bông ngắn hơn so với khi trồng trong điều kiện thường và trong điều kiện mặn ở lần 1 (Razzaque et al., 2009; Khatun và Flower, 1995; Hasamuzzaman et al., 2009; Pan, 1964… được trích bởi Nguyễn Thanh Tường, 2011). Số hạt chắc trên bông và tỷ lệ hạt chắc rất thấp một phần do ảnh hưởng của mặn là do các yếu tố này bị hạn chế do sự sinh trưởng phát triển của cây kém, khả năng vận chuyển chất dinh dưỡng thấp hàm lượng tinh bột tích lũy trong hạt thấp dẫn đến trọng lượng hạt giảm, một phần do ảnh hưởng của thời tiết, nhiệt độ trong nhà lưới quá cao khoảng 37 oC-40oC khiến cho hoa lúa không thể thụ phấn, thụ tinh được từ đó số hạt chắc và tỷ lệ hạt chắc trên bông giảm đáng kể vì theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008) nhiệt độ thích hợp cho cây lúa thụ phấn, thụ tinh là 30oC-33oC, nhiệt độ thấp hơn 22oC và cao hơn 35oC cây lúa không thể thụ phấn, thụ tinh được. Về mặt năng suất lý thuyết và năng suất thực tế ở lần thí nghiệm này (Bảng 3.9) có giảm hơn so với lần 1, có thể là do mật độ trồng (số cây trong chậu) nhiều dẫn đến sự cạnh tranh dinh dưỡng và ánh sáng với nhau giữa các cây trong cùng 1 chậu, kết hợp với độ mặn lần thí nghiệm này cao hơn lần trước nên sự ảnh hưởng của điều kiện bất lợi nhiều hơn dẫn đến năng suất thấp. Bảng 3.8 Chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất của các dòng khi trồng trong điều kiện mặn (cây F6) lần 2 Số TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Dòng THL1-1-1-6-1-2 THL1-1-1-6-1-3 THL1-1-1-6-1-7A THL1-1-1-6-1-7B THL1-1-1-6-1-9A THL1-1-1-6-1-9B THL1-1-1-6-1-11A THL1-1-1-6-1-11B THL1-1-1-6-1-14 THL1-1-1-6-1-15 TGST (ngày) 105 105 105 105 105 105 105 105 105 105 CC (cm) 65 71 67 82 61 67 82 82 77 65 DB Chồi (cm) HH 13,4 3 16,5 14 17,2 11 18,2 6 15,9 4 16,2 5 18,7 9 19,2 9 17,5 9 16,1 8 C/B 7 40 25 17 10 11 53 23 25 27 TLHC (%) 12,3 61,5 46,5 25,8 19,6 19,2 71,0 31,5 35,7 56,6 TL 100 hạt (g) 1,92 2,1 1,46 2,23 2,17 2,13 1,92 TGST: thời gian sinh trưởng; CC: chiều cao cây; DB: dài bông; Chồi HH: chồi hữu hiệu; TL 100 hạt: trọng lượng 100 hạt; C/B: hạt chắc trên bông; TLHC: tỷ lệ hạt chắc 29 Bảng 3.9 Bảng ghi nhận năng suất lý thuyết và năng suất thực tế của 10 dòng khi trồng trong điều kiện mặn lần 2 Số TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Dòng THL1-1-1-6-1-2 THL1-1-1-6-1-3 THL1-1-1-6-1-7A THL1-1-1-6-1-7B THL1-1-1-6-1-9A THL1-1-1-6-1-9B THL1-1-1-6-1-11A THL1-1-1-6-1-11B THL1-1-1-6-1-14 THL1-1-1-6-1-15 Giá trị trung bình Năng suất lý thuyết (g/chậu) 13,18 17,44 2,79 20,24 7,55 18,18 10,63 9,00 Năng suất thực tế (g/chậu) 3,28 13,92 1,81 14,97 6,57 14,16 3,09 5,78 Kết thúc thí nghiệm trong chậu mặn lần 2 thu được hạt của 10 cá thể (dòng) ở các chậu 2, 3, 7, 9, 11, 14 và chậu 15 với các chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất hơi trội hơn so với các các thể (dòng) còn lại (Bảng 3.8). Trong đó, dòng THL1-1-1-6-1-11A (chậu 11) là dòng ưu tú nhất với tỷ lệ hạt chắc trên bông đạt 71%, năng suất lý thuyết 20,24 (g), năng suất thực tế đạt 14,97 (g) và lần lượt là các dòng THL1-1-1-6-1-11B (chậu 11), THL1-1-1-6-1-7A (chậu 7), THL1-1-1-6-1-14 (chậu 14), THL1-1-1-6-1-3 (chậu 3), THL1-1-1-6-1-15 (chậu 15). Do lượng hạt thu được từ kết quả thí nghiệm trong điều kiện đất mặn quá ít, không đủ để tiến hành phân tích các chỉ tiêu phẩm chất nên chọn ra các dòng ưu tú nhất tiếp tục nhân dòng trong điều kiện thường. Đây là bước cuối cùng để đánh giá đặc tính nông học và thành phần năng suất của các dòng đã chọn một cách đầy đủ và chính xác nhất vì đây là yếu tố quan trọng quyết định xem các dòng này có được tiếp tục đưa ra khảo nghiệm công nhận giống và được thị trường đón nhận. Bảng 3.10 Chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất của 6 dòng ưu tú khi trồng trong điều kiện bình thường (cây F7) Số TT 1 2 3 4 5 6 Dòng THL1-1-1-6-1-3-1 THL1-1-1-6-1-7A-1 THL1-1-1-6-1-11A-1 THL1-1-1-6-1-11B-1 THL1-1-1-6-1-14-1 THL1-1-1-6-1-15-1 TGST (ngày) 86 86 86 87 87 87 CC (cm) 98 98 92 87 89 85 DB Chồi (cm) HH 24,2 14 25,2 17 24,5 15 24,5 15 25,2 16 22,6 16 C/B 136 103 128 117 116 124 TLHC (%) 87,2 69,2 80,5 72,7 73,9 69,7 TL 100 hạt (g) 2,42 2,64 2,60 2,52 2,62 2,31 TGST: thời gian sinh trưởng; CC: chiều cao cây; DB: dài bông; Chồi HH: chồi hữu hiệu; TL 100 hạt: trọng lượng 100 hạt; C/B: hạt chắc trên bông; TLHC: tỷ lệ hạt chắc Ở Bảng 3.10 ta có thể thấy thời gian sinh trưởng của 6 dòng là khá ngắn (8687 ngày) thuộc nhóm cực ngắn ngày dưới 90 ngày và thời gian sinh trưởng của các dòng gần bằng nhau chỉ chênh lệch 1 ngày, điều này cho thấy tính trạng quy định thời gian sinh trưởng đã ổn định ở thế hệ F7, đồng thời thời gian sinh trưởng cũng biểu thị phần nào về năng suất của từng giống. Theo Nguyễn Đình Giao và ctv., 1997 (được trích bởi Dương Hoài Tước, 2013) cho rằng các giống có thời gian sinh 30 trưởng quá ngắn sẽ cho năng suất không cao vì sự sinh trưởng sinh dưỡng bị hạn chế, còn thời gian sinh trưởng quá dài cũng không cho năng suất cao vì sự sinh trưởng sinh dưỡng dư có thể gây đổ ngã. Thời gian sinh trưởng tối hảo để cho năng suất tối đa theo Yoshida (1981) là khoảng 120 ngày đối với vùng nhiệt đới. Như vậy đối với các dòng ưu tú đã chọn có thời gian sinh trưởng trong điều kiện bình thường là 86-87 ngày là khá ngắn để có thể cho năng suất cao Bảng 3.11 Bảng ghi nhận năng suất lý thuyết và năng suất thực tế của 10 dòng khi trồng trong điều kiện thường Số TT 1 2 3 4 5 6 Dòng THL1-1-1-6-1-3-1 THL1-1-1-6-1-7A-1 THL1-1-1-6-1-11A-1 THL1-1-1-6-1-11B-1 THL1-1-1-6-1-14-1 THL1-1-1-6-1-15-1 Giá trị trung bình Năng suất lý thuyết (tấn/ha) 7,30 7,76 7,85 6,87 7,74 6,44 7,32 Năng suất thực tế (tấn/ha) 6,20 6,66 6,72 5,08 6,33 5,05 6,00 Chiều cao cây là yếu tố quyết định đến sự đổ ngã, chiều cao cây càng thấp càng ít bị đổ ngã và cũng là yếu tố gián tiếp ảnh hưởng đến năng suất. Chiều cao cây lý tưởng cho năng suất cao là từ 90-100 cm (Akita, 1989 được trích bởi Nguyễn Quốc Phong, 2013). Ở Bảng 3.10 có 3 dòng là THL1-1-1-6-1-3-1, THL1-1-1-6-17A-1, THL1-1-1-6-1-11A-1 có thành phần năng suất cao hơn 3 dòng còn lại vì 3 dòng này có chiều cao cây nằm trong nhóm có thể cho năng suất cao và kết quả này cũng phù hợp với nhận định của Akita (1989). Nhìn chung chiều dài bông giữa các dòng mặc dù tương đối đồng đều từ 24-25 cm nhưng vẫn còn biến động ở THL1-1-1-6-1-15-1 là 22,6 cm, chiều dài bông cũng là một trong các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất. Một yếu tố nữa ảnh hưởng đến năng suất mà có mối tương quan mật thiết với chiều dài bông là chồi hữu hiệu, chồi hữu hiệu càng nhiều đối với các giống lúa ngắn ngày thì chiều dài bông sẽ giảm và ngược lại chồi càng ít thì chiều dài sẽ gia tăng vì khi đó cây lúa đủ khả năng để nuôi các chồi phát triển một cách tối đa. Ngoài ra, tỷ lệ hạt chắc, số hạt chắc trên bông và trọng lượng hạt cũng là các yếu tố cấu thành nên năng suất, ngoài yếu tố di truyền của giống các đặc tính này còn bị ảnh hưởng trực tiếp bởi các yếu tố như chế độ chăm sóc, sự sinh trưởng và phát triển của cây, khí hậu và môi trường... Ở Bảng 3.11 năng suất của THL1-1-1-61-11A-1 đạt cao nhất nhất với 7,85 tấn/ha (NSLT) và 6,72 tấn/ha (NSTT) kế đến là các THL1-1-1-7A-1 và THL1-1-1-6-1-14-1.Tuy nhiên, năng suất này vẫn chưa được cao vì TGST của các dòng ngắn không đủ thời gian để tích lũy chất khô, khoảng cách trồng thưa (25x30 cm) nên số chồi trên đơn vị diện tích thấp và một yếu tố nữa là dịch hại, trong quá trình nhân dòng ở điều kiện thường bị muỗi hành tấn công nên làm cho các chồi Hình thành sau không thể làm đòng và trổ được. 31 3.4 MỘT SỐ CHỈ TIÊU VỀ PHẨM CHẤT CỦA CÁC DÒNG ĐÃ CHỌN 3.4.1 Hàm lượng Amylose và Protein Bảng 3.12 Hàm lượng Amylose và Protein của cây cha mẹ và 6 dòng đã chọn STT 1 2 3 4 5 6 7 8 Tên Giống/dòng TP5 (cây cha) Sỏi (cây mẹ) THL1-1-1-6-1-3-1 THL1-1-1-6-1-7A-1 THL1-1-1-6-1-11A-1 THL1-1-1-6-1-11B-1 THL1-1-1-6-1-14-1 THL1-1-1-6-1-15-1 Hàm lượng Amylose (%) 13,50 22,51 11,89 10,23 16,55 15,91 10,18 15,69 Hàm lượng Protein(%) 13,3 7,12 6,80 8,46 5,87 5,64 7,30 5,64 Amylose và Protein là hai chỉ tiêu quan trọng nhất quyết định đến phẩm chất hạt gạo. Theo IRRI (1988), amylose cho biết độ mềm dẻo của cơm, amylose càng thấp (25%) cơm sẽ bị cứng sau khi để nguội, các giống có amylose trung bình (2025%) cơm mềm và xốp sau khi để nguội. Qua kết quả phân tích ở Bảng 3.12 hàm lượng amylose của 6 dòng được chọn dao động trong khoảng 10,18% đến 16,55% trong đó có 3 dòng THL1-1-1-6-1-11A-1, THL1-1-1-6-1-11B-1, THL1-1-1-6-1-151 có hàm lượng amylose nằm trong khoảng trung gian của cha và mẹ, 3 dòng còn lại có hàm lượng amylose thấp hơn cây cha mẹ, cá biệt có dòng THL1-1-1-6-1-141 có hàm lượng amylose là 10,18%. Như vậy cả 6 dòng được chọn đều có hàm lượng amylose thuộc nhóm trung bình thấp theo phân loại của IRRI (1988). Cùng với amylose, protein cũng là yếu tố thứ yếu trong phẩm chất hạt gạo, nó biểu thị giá trị dinh dưỡng của hạt gạo, hàm lượng protein càng cao giá trị dinh dưỡng trong hạt gạo càng cao (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). Lượng protein có trong 6 dòng đã chọn là tương đối thấp chỉ từ 5,64% đến 8,46% trong đó có 2 dòng THL11-1-6-1-7A-1 và THL1-1-1-6-1-14-1 có hàm lượng protein lần lượt là 7,30 và 8,46 nằm trong khoảng trung gian của cha mẹ. 3.4.2 Độ bền thể gel Độ bền thể gel và hàm lượng amylose có mối tương quan chặt với nhau, gạo có độ bền thể gel thuộc loại mềm thì có hàm lượng amylose thấp, mềm cơm và ngược lại gạo có độ bền thể gel thuộc loại cứng thì amylose thường cao, cơm sau khi nấu sẽ cứng hơn. Độ bền thể gel của 6 dòng được chọn là rất mềm (cấp 1) theo phân cấp của IRRI (1996), các dòng THL1-1-1-6-1-3-1, THL1-1-1-6-1-7A-1, THL1-1-1-6-1-11B-1 và THL1-1-1-6-1-14-1 có chiều dài thể gel là 100 cm tương đương với cây cha TP5, 2 dòng còn lại có chiều dài thể gel thấp hơn nhưng vẫn thuộc nhóm rất mềm là THL1-1-1-6-1-11A-1 (98 cm), THL1-1-1-6-1-15-1 (82 cm) và kết quả phân tích độ bền thể gel này cũng phù hợp với kết quả phân tích hàm lượng amylose đã trình bày ở Bảng 3.12. 32 a b c Hình 3.5 Độ bền thể gel của THL1-1-1-6-1-3-1 (a), THL1-1-1-6-1-7A-1 (b), THL1-1-1-6-1-14-1 (c) Bảng 3.13 Kết quả đánh giá độ bền gel của cây cha mẹ và 6 dòng được chọn (theo IRRI, 1996) STT 1 2 3 4 5 6 7 8 Tên Giống/dòng TP5 (cây cha) Sỏi (cây mẹ) THL1-1-1-6-1-3-1 THL1-1-1-6-1-7A-1 THL1-1-1-6-1-11A-1 THL1-1-1-6-1-11B-1 THL1-1-1-6-1-14-1 THL1-1-1-6-1-15-1 Chiều dài thể gel (mm) 100 53 100 100 98 100 100 82 Phân cấp 1 5 1 1 1 1 1 1 Đánh giá Rất mềm Trung bình Rất mềm Rất mềm Rất mềm Rất mềm Rất mềm Rất mềm 3.4.3 Độ trở hồ Bảng 3.14 Bảng phân cấp độ trở hồ của cây cha mẹ và 6 dòng được chọn STT 1 2 3 4 5 6 7 8 Tên Giống/dòng TP5 (cây cha) Sỏi (cây mẹ) THL1-1-1-6-1-3-1 THL1-1-1-6-1-7A-1 THL1-1-1-6-1-11A-1 THL1-1-1-6-1-11B-1 THL1-1-1-6-1-14-1 THL1-1-1-6-1-15-1 Phân cấp độ trở hồ 5 3 4 4 4 4 3 4 Phân nhóm Trung bình Cao Trung bình Trung bình Trung bình Trung bình Cao Trung bình Độ trở hồ cho biết khả năng trương nở của hạt gạo khi nấu hay nói cách khác nó biểu thị khả năng nhiệt độ cần thiết để hạt gạo có thể hóa thành cơm và không hoàn nguyên (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2000 được trích bởi Dương Hoài Tước, 2013). 33 THL1-1-1-6-1-7A-1 THL1-1-1-6-1-14-1 Hình 3.6 Độ trở hồ của dòng THL1-1-1-6-1-7A-1 và THL1-1-1-6-1-14-1 Qua kết đánh giá độ trở hồ ở Bảng 3.14 và Hình 3.6 cho thấy dòng THL1-11-6-1-14-1 có độ trở hồ cao, phân cấp 3 bằng với cây mẹ Sỏi, còn 5 dòng còn lại thuộc nhóm có độ trở hồ trung bình (phân cấp 4) tương đương cây cha TP5 (cấp 5). Theo Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2000), tiêu chuẩn tối hảo cho phẩm chất hạt gạo tốt là có độ trở hồ trung bình (cấp 4-5). Gạo có độ trở hồ cao cơm có phẩm chất kém vì cơm bị cứng khi để nguội. Đa số người tiêu dùng ưa chuộng gạo có độ trở hồ trung bình (cấp 4-5), do đó nhiệt trở hồ trung bình là tiêu chuẩn cần thiết trong chương trình lai tạo giống hiện nay. 3.4.4 Trắc nghiệm tính thơm Bảng 3.15 Kết quả Phân cấp và đánh giá mùi thơm của cây cha mẹ và 6 dòng đã chọn theo IRRI (1986) STT 1 2 3 4 5 6 7 8 Tên Giống/dòng TP5 (cây cha) Sỏi (cây mẹ) THL1-1-1-6-1-3-1 THL1-1-1-6-1-7A-1 THL1-1-1-6-1-11A-1 THL1-1-1-6-1-11B-1 THL1-1-1-6-1-14-1 THL1-1-1-6-1-15-1 Phân cấp 2 0 1 0 0 0 0 1 Đánh giá Thơm Không thơm Thơm nhẹ Không thơm Không thơm Không thơm Không thơm Thơm nhẹ Gạo có mùi thơm là một trong những đặc tính phẩm chất có giá trị thứ yếu, một số vùng ở Châu Á đặc biệt là khu vực Đông Nam Á rất ưa chuộng và sẵn sàng trả giá cao (Jennings et al., 1979 được trích Nguyễn Thị Chinh, 2011) vì vậy hiện nay các nhà chọn giống rất chú ý đến đặc tính này. Ngoài đặc tính di truyền, tính thơm còn có thể thay đổi tùy thuộc vào điều kiện canh tác, điều kiện và thời gian bảo quản, kỹ thuật phơi sấy… (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2000). Phương pháp trắc nghiệm tính thơm bằng KOH 1,7% là phương pháp đánh giá mang tính cảm quan phụ thuộc vào cảm nhận mùi của người ngửi và chỉ mang tính chất tương đối, việc truyền tay nhau ngửi thì mùi thơm sẽ bay đi một phần vì thế người sau ngửi mùi sẽ cho kết quả khác với người ngửi trước. Để có thể xác định chính xác giống có thơm hay không thì chỉ có điện di DNA mới biết được chính xác. Tuy nhiên, chúng ta có thể dùng phương pháp này để đánh giá sơ bộ tính thơm của giống. Kết quả phân cấp và đánh giá mùi thơm bằng KOH 1,7% được trình bày 34 trong Bảng 3.15. So với cha mẹ thì có 2 dòng THL1-1-1-6-1-3-1 và THL1-1-1-6-115-1 được đánh giá là thơm nhẹ nằm trung gian giữa cha mẹ, 4 dòng còn lại được đánh giá là không thơm giống như cây mẹ (lúa Sỏi). 3.4.5 Chều dài, chiều rộng hạt Bảng 3.16 Chiều dài và rộng hạt của cây cha mẹ và 6 dòng lúa đã chọn (theo IRRI, 1988) STT Tên Giống/dòng 1 2 3 4 5 6 7 8 TP5 (cây cha) Sỏi (cây mẹ) THL1-1-1-6-1-3-1 THL1-1-1-6-1-7A-1 THL1-1-1-6-1-11A-1 THL1-1-1-6-1-11B-1 THL1-1-1-6-1-14-1 THL1-1-1-6-1-15-1 Chiều dài hạt gạo Chiều dài Chiều rộng Tỷ lệ (mm) (mm) dài/rộng 7,8 2,5 3,12 5,8 3,0 1,93 7,0 2,4 2,92 7,1 2,3 3,09 7,2 2,3 3,13 6,9 2,3 3,00 7,1 2,2 3,23 7,0 2,2 3,18 Dạng hạt Thon dài Hơi tròn Trung bình Thon dài Thon dài Trung bình Thon dài Thon dài Chiều dài hạt gạo là tính trạng ít ổn định, ít bị ảnh hưởng bởi yếu tố môi trường. Thị hiếu tiêu dùng về dạng hạt gạo rất thay đổi tùy theo vùng, có nơi thích dạng hạt tròn (các giống lúa của Nhật), có nơi thích dạng hạt trung bình (các giống có dạng hạt lỡ), nhưng đối với dạng hạt dài ≥7 mm là được thị trường tiêu thụ nhiều nhất (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2000). Dựa vào Bảng 3.16 hầu hết các dòng đã chọn có dạng hạt thon dài (tỷ lệ dài/rộng hạt >3) gồm THL1-1-1-6-1-7A-1, THL1-1-1-6-1-11A-1, THL1-1-1-6-1-14-1, THL1-1-1-61-15-1. Như vậy các dòng này đủ tiêu chuẩn để xuất khẩu, ngoại trừ 2 dòng THL1-1-1-6-1-3-1 và THL1-1-16-1-11B-1 là có dạng hạt trung bình (tỷ lệ dài/rộng hạt từ 2,1-3,0). THL1-1-1-6-1-7A-1 a b Hình 3.7 Chiều dài và rộng hạt của 2 dòng THL1-1-1-6-1-7A-1 (a) và THL1-1-1-6-1-14-1 (b) 35 Chương 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1 Kết luận Kết thúc đề tài đã chọn được 2 dòng: THL1-1-1-6-1-7A-1: thời gian sinh trưởng 86 ngày, chiều cao cây 98 cm, có thể chịu mặn 6‰ năng suất đạt 13,92 g/chậu và 6,66 tấn/ha khi trồng trong điều kiện thường, hàm lượng amylose 10,23%, hàm lượng protein 8,46%, độ bền thể gel cấp 1, độ trở hồ cấp 4, chiều dài hạt 7,1 mm, rộng hạt 2,3 mm, thuộc dạng hạt thon dài. THL1-1-1-6-1-14-1: thời gian sinh trưởng 87 ngày, chiều cao cây 89 cm, năng suất đạt 14,16 g/chậu khi trồng trong đất mặn 7,2‰ và 6,33 tấn/ha khi trồng trong điều kiện thường, hàm lượng amylose 10,18% và protein 7,30%, độ bền thể gel cấp 1, độ trở hồ cấp 3, chiều dài hạt 7,1 mm và rộng hạt 2,2 mm thuộc dạng hạt thon dài. 4.2 Đề nghị Đánh giá khả năng chịu mặn của 2 dòng đã chọn trong dung dịch Yoshida. Đánh giá khả năng kháng rầy của 2 dòng đã chọn. Khảo nghiệm ngoài đồng 2 dòng đã chọn ở những vùng đất mặn để khảo sát và đánh giá khả năng thích nghi và năng suất ngoài đồng. Lai giữa các dòng đã chọn với cây cha (TP5) để bổ sung các đặc tính thơm, tăng hàm lượng protein, giảm hàm lượng amylose. 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt 1. Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2000). Di truyền học phân tử, Quyển II, Nxb Nông nghiệp, tr. 89-91, tr. 185-187. 2. Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2003). Cơ sở di truyền tính chống chịu đối với điều kiện bất lợi do môi trường của cây lúa, Nxb Nông nghiệp TP. Hồ Chí Minh, tr. 30-64. 3. Đỗ Khắc Thịnh, Nguyễn Ngọc Quỳnh, Dương Ký, Nguyễn Văn Huấn (1997). Kết quả chọn tạo giống lúa mùa FRG67 cho vùng đất phèn, nhiễm mặn, ảnh hưởng thủy triều ven thành phố Hồ Chí Minh. Tạp chí Nông nghiệp và Công nghiệp thực phẩm (11/1997), tr. 475-476. 4. Dương Hoài Tước (2013). Lai tạo và tuyển chọn dòng lúa thơm chịu mặn từ hai giống lúa Sỏi và TP5. Luận văn tốt nghiệp đại học. Đại học Cần Thơ. 5. Lê Xuân Thái và Nguyễn Ngọc Đệ (2004). Kết quả chọn giống lúa MTL149 ở Đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. 2004 (1). tr.140-147. 6. Ngô Đình Thức (2006), Nghiên cứu phát triển giống lúa chống chịu mặn cho vùng Đồng bằng sông Cửu Long, Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp, Trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, TP. Hồ Chí Minh. 7. Nguyễn Ngọc Đệ, Lê Xuân Thái, Phạm Thị Phấn (2003). Tuyển chọn giống lúa thích nghi cho hệ thống chuyên canh lúa và lúa – tôm ở Đồng bằng sông Cửu Long. Hệ thống canh tác lúa – tôm ở Đồng bằng sông Cửu Long. Những vấn đề sinh lý và kinh tế xã hội. Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc tế Ôxtrâylia. Canberra. 2003 tr. 53-70. 8. Nguyễn Ngọc Đệ (2008). Giáo trình cây lúa. Tủ sách Đại học Cần Thơ. Cần Thơ. 9. Nguyễn Thanh Tường (2011). Chọn giống lúa và kỹ thuật canh tác lúa cho mô Hình canh tác lúa – tôm ở tỉnh Bạc Liêu. Luận án tiến sỹ nông nghiệp. Trường Đại học Cần Thơ. Cần Thơ. 10. Nguyễn Thị Chinh (2011). Khảo sát năng suất và phẩm chất của 15 dòng lúa triển vọng có nguồn gốc cha mẹ thơm tại trường Đại hoc Cần Thơ. Luận văn tốt nghiệp đại học. Đại học Cần Thơ. 11. Nguyễn Thị Mỹ Hoa, Lê Văn Khoa, Trần Bá Linh (2012). Giáo trình hóa lý đất. Nxb Đại học Cần Thơ. 2012. 106 tr. 12. Nguyễn Quốc Phong (2013). Đánh giá năng suất và phẩm chất của 10 dòng lúa thơm vụ Đông – Xuân 2012-2013 tại xã Thanh Phú, Huyện Bến Lức, Long An. Luận văn tốt nghiệp đại học. Trường Đại học Cần Thơ. 13. Phạm Thị Phấn (1999), Chọn giống lúa ngắn ngày cho vùng canh tác lúa tôm và thuần lúa ở vùng nhiễm mặn ven biển Sóc Trăng và Bạc Liêu, Luận án thạc sĩ khoa học Nông học, Trường Đại học Cần Thơ. 14. Phạm Thị Phấn, 2008. Chọn tạo giống luá chất lượng cao cho ĐBSCL giai đoạn 2006-2008. Báo cáo NCKH. 37 15. Phạm Văn Dư (2009). Một số nhận định về hệ thống canh tác lúa - tôm (nước lợ) tại một số tỉnh ven biển ĐBSCL. Diễn đàn khuyến nông @ công nghệ, lần thứ 7-2009. Nxb Nông nghiệp, TP. Hồ Chí Minh, tr. 9-12. 16. Phan Hồng Thái, Nguyễn Văn Út và Trương Hoàng Thon. 1997. So sánh năng suất 10 giống lúa chống chịu mặn, Tạp chí Nông nghiệp Công nghiệp thực phẩm (11). tr.473-474. 17. Phan Minh Quang (2009), Những thuận lợi, khó khăn và bài học kinh nghiệm sản xuất lúa - tôm tỉnh Bạc Liêu, Diễn đàn khuyến nông @ công nghệ, lần thứ 7-2009. Nxb Nông nghiệp TP. Hồ Chí Minh. tr. 173-179. 18. Tiểu sử Cần Đước (2013). Trích dẫn tại: http://www.468canduoc.com/gioithieu/tieu-su-can-duoc. 19. Viên khoa học nông nghiệp Miền Nam. 2011. Nước mặn xâm nhập sâu 70 km tại ĐBSCL. Trích dẫn tại: http://www.dichvuthuyloi.com.vn/vn/TinTuc/thong-tin-ve-linh-vuc-nongnghiep/nuoc-man-xam-nhap-sau-70km-taidbscl. 20. Võ Thị Gương, Tất Anh Thư (2012). Giáo trình các trở ngại của đất. Nxb Đại học Cần Thơ. 2012. 207 tr. Tiếng anh 1. Abrol, I.P., J.S.P., Yadav & , F.I., Massoud (1988). Salt-affected soils and their management. FAO Soils Bulletin, vol. 39. Italy. Rome. 93 pp. 2. Bong B. B., S., Tobita, S., Bermawie and T., Senboku (1996). Salt tolerance of cultivated rice varieties from Viet Nam. Jircas. J. 3, pp.75-83. 3. Buu, B. C., N. D. Bay., P. B. Tao., Đ. X. Truong., and N. T. Lang (2000). Rice breeding for saline areas in the Mekong Delta of Vietnam. Omonrice 8, tr. 1626. 4. Cagampang, G. B. and F. M. Rodriguez (1980), Methods analysis for screening crops of appropriate qualities. Institute of plant breeding. University of the Philippinea at Los Banos. pp 8-9. 5. Chang, T.T and E.A Bardenas, (1965). The morphology and varietal characteristics of the rice plant. Technical Bulletin 4. IRRI, Philippines. 6. Chang T. T., and M. B. Parker. 1976. Characteristics of rice cultivars. Il Riso 25: 195-201. 7. De Datta, S. K. (1981). Principles and Practices of Rice Production. John Wiley, New York. 8. Donald A. horneck., Hopkins., Bryan. G., Robert G. Stevents., Jason W. Ellsworth., and Dan M., Sulivan (2007). Managing irrigation water quality for crop production in the pacific Northwest. Oregon State University, University of Idaho, and Washington State Univesity: Pacific Northwest Extension Bulletin, PNW597-E. 9. FAO (1985) Water quality for agriculture. Irrigation and Drainage Paper 29, Rev. 1, FAO Rome. 10. FAO (1988). World Agriculture Toward 2000: An FAO Study. N. Alexandratos (ed.). Bellhaven Press, London. 338 pp.Wisconsin, USA. 210-221. 11. FAO (2001). Management practices selected for ongoing lollaborative projects, Land and plant nutrition management service, F.A.O. 2001. 38 12. Hội khoa học đất Mỹ (SSSA) (1979). SSSA (Soil Science Society of America). 1979. Glossary of soil science terms. Madison, Wisconsin, 36 pp. 13. IRRI (1988). Standard evaluation system for rice, Los Banos, Laguna, Philippin, 3nd. pp. 1-53. 14. IRRI (1996). International Rice Research Institue (1996), Standard Evaluation System for rice, Los Banos, Philippines. 15. IRRI (1999). Rice facts. Web site of the International Rice Research Institute, Manila 16. Jammes Camberato (2001). Irigation water quality. Update from the 2001 Carolinas GCSA Annual Meeting. 17. Jenning P. R., W. R. Coffaman (1979). Rice improverment, IRRI, Philippin. 18. Lowry O. H., N. J. Rosenbrough., A. L. Farr., R. J. Randall (1951). Protein measurement with the Folin Phenol Reagent. J. Biol. Chem. 193, pp. 265-275. 19. Oka, H. I. 1964. Patterns of interspecific relationships and evolutionary dynamics in Oryza . Symp. Rice Genet. Cytogenet., Internatl. Rice Res. Inst. (1963): 71–90. 20. Oka, H.I., (1988). Origin of Cultivated Rice. Japan Scientific Societies Press. Tokyo. ELSEVIER Amsterdam – Oxford – Newyork – Tokyo. 21. Ponnamperuma F.N. (1982). Genotypic adaptability as a substitute for amendents on toxic and nutrien-deficient soil. In Plant Nutrition 1, Proceeding of Ninth International Plant Nutrition Colloquium, Warwick University, England, Aug. 22-27, pp. 467-473. 22. Rizwan Latif., Muhammad Imran., Rizwan Khalid (2009). Research note. Effect of NaCl sanility inonic composition of rice (Oryza, sativa L.). Pakistan J. Agric. Res. Vol 22.No. 3-4 2009. 23. Tao P. B., Truong D. X., Buu B. C. (1992). Assessment of breeding materials from tolerant deepwater rice in Mekong delta. Omonrice Vol. 2, pp. 56-63. 24. Tang, S.X., gs. Khush and B.O Juliano. 1991. Genetic of gel consitnecy in ice. Indica. J. Genet. 70: 69-78. 25. USDA (1954). Diagnosis and Improvement of Saline and Alkali soils. United States Salinity Laboratory staff. Agriculture Handbook (60). United States Department of Agriculture. 26. Yoshida S. (1981). Fundamentals of rice crop science. IRRI, Los Banos, Laguna, Philippines. 39 [...]... khả năng chống chịu mặn tốt, thích nghi với biến đổi khí hậu để phục vụ cho sản xuất ở một số vùng nhiễm mặn trọng điểm của khu vực và làm nguồn vật liệu cho nghiên cứu về sau là vấn đề cấp thiết hiện nay Vì vậy, đề tài Đánh giá dòng lúa Sỏi x TP5 chịu mặn trên đất huyện Cần Đước, tỉnh Long An trong điều kiện nhà lưới được thực hiện nhằm mục tiêu: chọn ra dòng lúa có khả năng chống chịu mặn ≥5‰, amylose... x TP5) -Trồng trong chậu đất mặn lần 1 - Ghi nhận độ mặn hàng ngày - Đánh giá các chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất 3 dòng Thế hệ F5 - Nhân dòng trong điều kiện đất thường - Đánh giá các chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất 1 dòng Thế hệ F6 - Trồng trong chậu đất mặn lần 2 -Ghi nhận độ mặn hàng ngày - Đánh giá các chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất 6 dòng Thế hệ F7 - Nhân dòng trong. .. phía Nam giáp huyện Gò Công Đông tỉnh Tiền Giang Diện tích tự nhiên của huyện là 217,934 km2 chiếm 4,85% diện tích tự nhiên toàn tỉnh Huyện Cần Đước có 17 x , thị trấn bao gồm: thị trấn Cần Đước, x Long Trạch, Long Khê, Long Định, Phước Vân, Long Cang, Long Sơn, Long Hoà, Tân Trạch, Phước Tuy, Phước Ân, Tân Chánh, Mỹ Lệ, Tân Lân, Phước Đông, Long Hựu Tây, Long Hưu Đông Trong đó, thị trấn Cần Đước... lúa rẫy (upland rice) hoặc lúa nước (lowland rice) Trong lúa nước người ta còn phân biệt lúa có tưới (irrigated lowland rice), lúa nước trời (rainfed lowland rice), lúa nước sâu (deepwater rice), hoặc lúa nổi (floating rice) Tùy theo đặc tính thích nghi với môi trường, ta có lúa chịu phèn, lúa chịu úng, lúa chịu hạn, lúa chịu mặn Tuỳ theo chế độ nhiệt khác nhau, người ta cũng phân biệt lúa chịu lạnh... phân loại đất mặn thành 3 nhóm (Bảng 1.8): đất mặn (saline soil), đất kiềm (sodic soil) và đất kiềm - mặn (saline - sodic soil) dựa vào các chỉ tiêu ESP, SAR và ECe Bảng 1.8 Phân loại đất mặn theo Donal A Horneck (2007) Phân loại đất ECe (mS/cm) ESP SAR Đất không mặn 4 < 13 < 15 Đất kiềm 13 > 15 Đất kiềm - mặn >4 > 13 > 15 1.5.4 Các trở ngại của đất mặn Đất mặn là đất có chứa... sản xuất của địa phương hiện nay và trong tương lai 1 Chương 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ, ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA HUYỆN CẦN ĐƯỚC TỈNH LONG AN 1.1.1 Vị trí địa lý Huyện Cần Đước nằm ở phía Đông Nam thuộc vùng hạ của tỉnh Long An, là một huyện ven biển, được bao bọc bởi sông Rạch Cát và sông Vàm Cỏ Phía Đông giáp huyện Cần Giuộc, phía Tây giáp huyện Tân Trụ và Châu Thành, phía Bắc giáp huyện. .. loại đất mặn Dựa vào nồng độ muối hòa tan trong nước được chiết xuất từ đất bão hòa để x c định độ mặn của đất (FAO, 1985) đất mặn được chia thành bốn nhóm (Bảng 1.4) Bảng 1.4 Phân loại đất mặn (FAO, 1985) Nồng độ muối của đất ECe (trích bão hòa) g/l mmhos/cm, dS/m, mS/cm 0-3 0-4,5 3-6 4,5-9 6-12 9-18 >12 >18 Độ mặn Không mặn Hơi mặn Mặn vừa Rất mặn Theo Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2003) cho rằng đất. .. 3.4 3.5 ix DANH SÁCH BẢNG Bảng Tên bảng Trang 1.1 Đặc điểm hình thái và sinh lý tổng quát của 3 nhóm lúa 4 1.2 Cấp đánh giá theo quan sát đánh giá sinh trưởng của cây lúa 6 1.3 Một số loại muối thường gặp trên đất mặn 8 1.4 Phân loại đất mặn (FAO, 1985) 9 1.5 Phân loại đất mặn dựa vào các chỉ tiêu pH, EC, SAR, ESP 9 1.6 Hệ thống phân loại đất mặn theo Abrol et al., 1988 10 1.7 Phân loại đất mặn dựa... mẫu đất phân tích tại phòng thí nghiệm chuyên sâu, ĐHCT Bước 2: Đánh giá khả năng chống chịu mặn của dòng lai Sỏi x TP5 trong điều kiện đất mặn tại nhà lưới dựa vào năng suất sau khi thu hoạch 15 Bước 3: Phân tích phẩm chất các dòng được chọn ở bước 1 trong phòng thí nghiệm Cuối cùng chọn ra các dòng ưu tú 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể Sơ đồ tóm tắt các bước thực hiện thí nghiệm 80 hạt F4 (Sỏi x. .. sau Kiên Giang và Cà Mau với 6 nhóm đất chính, đại đa số là nhóm đất phèn - mặn chiếm 56,73% diện tích tập trung ở các huyện vùng hạ gồm Cần Giuộc, Cần Đước, Châu Thành, Tân Trụ đây là yếu tố bất lợi gây ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp của tỉnh đặc biệt là cây lúa Cần Đước là huyện vùng hạ của tỉnh Long An nên vào mùa khô mặn x m nhập sâu vào nội đồng không thể trồng lúa được do độ mặn trong nước