MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn NỘI DUNG CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Nguồn gốc giá trị kinh tế lúa 1.1.1 Nguồn gốc lúa 1.1.2 Giá trị kinh tế lúa 1.2 Đặc điểm hình thái lúa 1.3 Tình hình sản xuất lúa gạo giới Việt Nam 1.3.1 Tình hình sản xuất lúa gạo giới 1.3.2 Tình hình sản xuất lúa gạo Việt Nam 1.4 Một số thành tựu triển vọng ngành chọn giống phương pháp lai hữu tính 1.4.1 Thế giới 1.4.2 Việt Nam CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG, PHƢƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 10 2.1 Đối tượng nghiên cứu 10 2.2 Phương pháp nghiên cứu 11 2.2.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 11 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu đồng ruộng 11 2.2.3 Phương pháp thu thập số liệu 12 2.2.4 Phương pháp xử lí số liệu 12 2.2.5 Phương pháp xác định tiêu 13 2.3 Nội dung nghiên cứu 14 2.3.1 Đánh giá sinh trưởng dòng lúa nghiên cứu thông qua khảo sát tiêu sau 14 2.3.2 Khảo sát yếu tố cấu thành suất 06 dòng lúa nghiên cứu 14 2.3.3 Nghiên cứu khả thích ứng thông qua đánh giá mức độ chống chịu dòng lúa nghiên cứu 14 2.4 Địa điểm, thời gian nghiên cứu 14 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 15 3.1 Sự sinh trưởng phát triển 06 dòng lúa nghiên cứu Cao Minh – Phúc Yên – Vĩnh Phúc 15 3.1.1 Sức sống mạ 15 3.1.2 Khả đẻ nhánh 15 3.1.3 Chiều cao chiều dài 16 3.1.4 Chiều dài đòng chiều rộng đòng 20 3.2 Các yếu tố cấu thành suất 06 dòng lúa nghiên cứu Cao Minh – Phúc Yên – Vĩnh Phúc 22 3.2.1 Số khóm, số hạt 22 3.2.2 Hạt tỉ lệ % hạt 25 3.2.3 Khối lượng 1000 hạt, suất lý thuyết suất thực tế 27 3.1.3 Thời gian sinh trưởng ( TGST) 06 dòng lúa lai hữu tính vụ xuân 2015 30 3.3 Khả chống chịu dòng lúa lai hữu tính nghiên cứu 32 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Số nhánh khóm 06 dòng lúa lai hữu tính vụ xuân 2015 15 Bảng 3.2 Chiều cao 06 dòng lúa lai hữu tính vụ xuân 2015 17 Bảng 3.3 Chiều dài 06 dòng lúa lai hữu tính vụ xuân 2015 19 Bảng 3.4 Chiều dài chiều rộng đòng 06 dòng lúa lai hữu tính vụ xuân 2015 20 Bảng 3.5 Số khóm, số hạt 06 dòng lúa lai hữu tính vụ xuân 2015 23 Bảng 3.6 Số hạt tỷ lệ hạt 06 dòng lúa lai hữu tính vụ xuân 2015 26 Bảng 3.7 Khối lượng 1000 hạt 06 dòng lúa lai hữu tính vụ xuân 2015 28 Bảng 3.8 Năng suất lí thuyết suất thực thu 30 Bảng 3.9 Thời gian sinh trưởng 06 dòng lúa lai hữu tính vụ xuân 2015 31 Bảng 3.10 Mức độ nhiễm sâu bệnh dòng lúa trồng vụ xuân 2015 32 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1 Số nhánh khóm 06 dòng lúa lai hữu tính vụ xuân 2015 16 Hình 3.2 Chiều cao 06 dòng lúa lai hữu tính vụ xuân 2015 18 Hình 3.3 Chiều dài 06 dòng lúa lai hữu tính vụ xuân 2015 19 Hình 3.4 Chiều dài đòng 06 dòng lúa lai hữu tính vụ xuân 2015 21 Hình 3.5 Chiều rộng đòng 06 dòng lúa lai hữu tính vụ xuân 2015 22 Hình 3.6 Số khóm 06 dòng lúa lai hữu tính vụ xuân 2015 24 Hình 3.7 Số hạt 06 dòng lúa lai hữu tính vụ xuân 2015 25 Hình 3.8 Hạt 06 dòng lúa lai hữu tính vụ xuân 2015 26 Hình 3.9 Tỉ lệ hạt 06 dòng lúa lai hữu tính vụ xuân 2015 27 Hình 3.10 Khối lượng 1000 hạt 06 dòng lúa lai hữu tính 29 vụ xuân 2015 29 Hình 3.11 Năng suất thực tế 06 dòng lúa lai hữu tính vụ xuân 2015 30 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Lúa gạo lương thực nửa dân số giới, tập trung nước châu Á, châu Phi châu Mỹ Latinh Lúa gạo có vai trò quan trọng việc đảm bảo an ninh lương thực ổn định xã hội Theo dự báo FAO, giới có nguy khủng hoảng lương thực dân số tăng nhanh Theo dự báo Liên hợp quốc tính đến năm 2015 dân số giới đạt ngưỡng 7,34 tỷ người tính tới năm 2050, dân số giới đạt tới mốc tỷ người.[17] Việc gia tăng dân số kéo theo việc xây dựng thêm sở hạ tầng, khu công nghiệp, khu dân cư đồng thời thu hồi hàng triệu nghìn đất nông nghiệp Ngoài giới phải chịu biến đổi khí hậu toàn cầu gây khô hạn bão lụt, trình sa mạc hóa đô thị hóa làm giảm diện tích đất nông nghiệp Ở Việt Nam, lúa lương thực chủ yếu có vai trò quan trọng ngành trồng trọt Vào thập niên 70 - 80 nước ta nước thiếu lương thực triền miên, sản xuất không đủ cung cấp cho nhu cầu nước, phải thường xuyên nhập lúa gạo Qua gần thập kỷ sản xuất lương thực, sản lượng lúa Việt Nam tăng trưởng nhanh Bước đầu có lượng lương thực dư thừa, điều làm cho nước ta từ nước nhập gạo trở thành nước xuất gạo đứng hàng thứ hai giới sau Thái Lan thời gian dài Hiện nước ta trở thành nước xuất gạo hàng đầu giới Tuy nhiên, suất lúa bình quân nước ta thấp, phẩm chất gạo nhìn chung chưa tốt tỉnh phía Bắc Chất lượng gạo thương phẩm chưa đáp ứng nhu cầu nước quốc tế Thông thường gạo Việt Nam xuất thấp giá trị gạo Thái Lan số nước khác Nguyên nhân chủ yếu nhiều năm qua chưa trọng đến công tác tuyển chọn giống lúa có chất lượng gạo thương phẩm tốt Để đáp ứng nhu cầu người, đảm bảo an ninh lương thực phát triển kinh tế nông nghiệp việc nâng cao suất trồng, chất lượng gạo giải pháp hữu hiệu Nhiệm vụ đặt cho nhà khoa học nhà chọn giống tạo giống lúa có suất cao, phẩm chất tốt, phổ thích ứng rộng, chống chịu sâu bệnh cao Xuất phát từ tình hình thực tiễn đồng thời nhằm bước đầu góp phần bổ sung thêm nguồn giống lúa chất lượng cho địa phương tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học giá trị chọn giống 06 dòng lúa tạo phương pháp lai hữu tính Cao Minh - Phúc Yên - Vĩnh Phúc vụ Đông Xuân 2015” Mục tiêu nghiên cứu - Tìm hiểu khả sinh trưởng, phát triển khả thích ứng 06 dòng lúa nghiên cứu Cao Minh - Phúc Yên - Vĩnh Phúc vụ Đông Xuân 2015 - Bước đầu chọn lọc số dòng lúa có giá trị giống, cung cấp nguồn nguyên liệu cho chọn lọc phục vụ cho công tác sản xuất lúa gạo địa phương Phạm vi nghiên cứu - Tìm hiểu khả sinh trưởng phát triển 06 dòng lúa nghiên cứu Cao Minh – Phúc Yên – Vĩnh Phúc thông qua số tiêu: chiều cao cây, khả đẻ nhánh, tỷ lệ nảy mầm, chiều dài chiều rộng đòng, khối lượng 1000 hạt… - Đánh giá khả chống chịu với điều kiện sinh thái Cao Minh - Phúc Yên - Vĩnh Phúc Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn 4.1 Ý nghĩa khoa học Thông qua nghiên cứu cho ta hiểu rõ đặc điểm nông sinh học, giai đoạn trình phát triển lúa sở vững cho hoạt động dạy học nghiên cứu khoa học 4.2 Ý nghĩa thực tiễn Việc tìm hiểu khả thích ứng dòng lúa nghiên cứu sở tìm hiểu, sưu tầm chọn tạo giống trồng phù hợp với điều kiện sinh thái khác nói chung với lúa nói riêng Từ đề số biện pháp canh tác lúa NỘI DUNG Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Nguồn gốc giá trị kinh tế lúa 1.1.1 Nguồn gốc lúa Theo hệ thống phân loại Linne, loài lúa trồng có tên Oryza sativa có nguồn gốc từ lúa dại (Nguyễn Văn Hiển, 2000) [4], hình thành qua trình chọn lọc với số lượng nhiễm sắc thể (NST) 2n=24 (NST) (Bùi Huy Đáp,1999).[3] Lúa loài cổ xưa gắn liền với xuất văn hóa loài người - Ở Trung Quốc: lúa trồng 2800-2700 năm Tr.CN - Ở Ấn Độ: 1000-750 năm Tr.CN - Ở Thái Lan: 4000 năm Tr.CN - Ở Việt Nam: lúa trồng 4000-3000 năm Tr.CN Về nguồn gốc lúa có nhiều ý kiến khác nhau, nhà khoa học đến thống lúa trồng sớm Đông Nam Á Đây nơi có điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, có diện tích gieo trồng lúa lớn giới (Nguyễn Thị Lẫm, 1990).[8] 1.1.2 Giá trị kinh tế lúa Lúa ba lương thực giới: lúa, lúa mỳ, ngô Khoảng 40% dân số coi lúa gạo nguồn lương thực chính, 25% dân số sử dụng lúa gạo ½ phần lương thực hàng ngày Như lúa gạo có ảnh hưởng tới đời sống 65% dân số giới.[2] Các sản phẩm lúa có nhiều chất dinh dưỡng (tinh bột, protein, lipit, VTM B1, B2, B6, PP…) cần thiết cho đời sống người, chăn nuôi công nghiệp chế biến đem lại cho người nhiều giá trị kinh tế (Nguyễn Văn Hoan, 2006).[6] Ngoài ngành dược phẩm, gạo có vai trò lớn, thành phần để chế biến thuốc dạng viên nén Sản phẩm phụ lúa rơm, rạ, cám… nguồn thức ăn cho gia súc, gia cầm Ngoài phụ phẩm rơm, rạ người ta tận dụng cho công nghiệp nhẹ chế biến giấy, trồng nấm, làm phân vi sinh, làm chất đốt … Đối với Việt Nam, gạo xuất mang lại nguồn ngoại tệ lớn cho kinh tế Vì vậy, nước ta việc phát triển, mở rộng nghề trồng lúa nước, nâng cao chất lượng lúa gạo cần thiết để đảm bảo an ninh lương thực phát triển kinh tế đất nước 1.2 Đặc điểm hình thái lúa *Rễ lúa Rễ lúa thuộc loại rễ chùm, gồm loại rễ mầm rễ phụ Rễ mầm phát triển từ hạt bắt đầu nảy mầm, Rễ phụ hình thành sau tạo suốt thời gian sinh trưởng lúa Cả loại rễ có nhiệm vụ hút nước muối khoáng cho (Hoàng Thị Sản, 2003).[11] * Thân lúa Cây lúa thuộc lớp mầm, thân lúa phát triển từ thân mầm có dạng ống tròn gồm nhiều mắt lóng Các giống có thời gian sinh trưởng trung ngày thường có – lóng, giống ngắn ngày có khoảng từ – lóng ( Bùi Huy Đáp, 1999) [3] Trên thân có nhiều rễ phụ, nhiều lúa Thân lúa có nhiệm vụ giữ cho đứng thẳng, đỡ cho trải rộng ra, vận chuyển, dự trữ nước muối khoáng lên để quang hợp vận chuyển sản phẩm quang hợp từ tới phận khác để nuôi sống chúng Trước thời kì lúa trổ, thân lúa bao bọc bẹ (Hoàng Thị Sản, 2003).[11] * Lá lúa Lá lúa hình thành từ mắt đốt thân hay gọi mầm lá, mọc bên nhánh Có loại lúa: - Lá bao (lá không hoàn toàn): loại có bẹ ôm lấy thân, phát triển sau hạt nảy mầm - Lá thật (lá hoàn toàn) gồm: bẹ lá, phiến lá, cổ lá, thìa (lưỡi lá) tai Lưỡi tai phận để phân biệt lúa với loài khác, phân biệt lúa với cỏ lồng vực ruộng lúa Lá lúa phận quan trọng, chúng trung tâm hoạt động sinh lý lúa như: quang hợp, hô hấp, thoát nước, điều tiết nhiệt độ, nhận oxi không khí vào thân xuống rễ Bẹ giúp thân chống đỡ làm nhiệm vụ kho tinh bột, đường tạm thời trước trổ (Hoàng Thị Sản, 2003) [11] * Bông lúa Bông lúa nơi mang hạt, có nhiệm vụ sinh sản sản phẩm thu hoạch người Bông lúa gồm: cuống bông, thân bông, gié, hoa, hạt - Cuống bông: phần cuối thân - Cổ bông: thân nối với cuống đốt cổ - Thân bông: có – 10 đốt, đốt mọc gié (gié cấp 1), gié cấp mọc gié cấp 2; gié 1, mọc thành nhiều chẽ; chẽ đính hoa - Cuống thân nối với đốt cổ * Hoa lúa - Hoa lúa hoa lưỡng tính gồm: đế hoa, bắc, vảy cá, nhị, nhụy + La bắc có lá: phía phát triển thành vỏ trấu, phía mày hoa + Vảy cá: màng không màu, hình vảy cá nằm bầu nhụy sáng, nhiệt độ Trong đó, chu kỳ chiếu sáng có vai trò chủ yếu Xu hướng nhà chọn giống đại tạo giống có thời gian sinh trưởng ngắn, nhạy cảm với chu kì quang nhằm thực tốt trình luân canh tăng vụ nâng cao sản lượng lúa gạo năm Theo dõi 06 dòng lúa lai kể từ gieo mạ tới ngày thu hoạch cho thấy TGST 06 dòng lúa khảo sát dao động từ 130 – 140 ngày Các dòng có thời gian sinh trưởng lâu giống đối chứng Bảng 3.9 Thời gian sinh trƣởng 06 dòng lúa lai hữu tính vụ xuân 2015 STT Tên mẫu TGST (ngày) Y1 137 Y2 140 Y3 135 Y4 140 Y5 135 Y6 135 HT1 (Đ/C) 130 31 3.3 Khả chống chịu dòng lúa lai hữu tính nghiên cứu Theo dõi tiêu đánh giá sức chống chịu sâu bệnh điều kiện bất thuận dòng, giống lúa kết thể qua bảng: Bảng 3.10 Mức độ nhiễm sâu bệnh dòng lúa trồng vụ xuân 2015 Chỉ tiêu Sâu đục Đạo ôn Khô vằn Bạc Rầy nâu (điểm) (điểm) (điểm) (điểm) Y1 1-2 1-3 1-3 Y2 1-2 1-3 1-3 Y3 1-3 1-2 Y4 1-2 1-3 1-3 Y5 1-2 1-3 1-2 Y6 1-2 1-3 1-3 HT1 (Đ/C) 1-3 1-3 Dòng thân (điểm) Từ bảng 3.10 cho thấy dòng lúa nghiên cứu có khả kháng bệnh tốt - Bệnh đạo ôn: Các dòng nhiễm bệnh nhẹ (điểm 1-2) Trong dòng Y3 HT1 nhiễm bệnh nhẹ điểm - Bệnh khô vằn: Các dòng lúa nhiễm bệnh mức 1-3 - Bệnh bạc dòng lúa lai hữu tính dòng đối chứng mức điểm - Mức độ nhiễm rầy nâu: Nhiễm điểm 1-3 - Sâu đục thân: Dòng Y4 HT1 nhiễm bệnh điểm 2; dòng lúa lai hữu tính Y1, Y2, Y3, Y5, Y6 nhiễm bệnh điểm KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 32 Kết luận 1.1 Về sinh trƣởng phát triển 06 dòng lúa nghiên cứu Cao Minh – Phúc Yên – Vĩnh Phúc - Sức sống mạ 06 dòng lúa lai hữu tính nghiên cứu có sức sống mạnh, sinh trưởng tốt, xanh, đa số cây quần thể có dảnh, đạt điểm tương đương với giống đối chứng - Dòng Y1 Y6 có khả đẻ nhánh cao (6,3  0,11) nhánh/khóm Với số nhánh/khóm số lượng nhánh phù hợp tạo điều kiện cho nhánh phát triển đồng cho suất cao - Dòng Y2 có chiều cao lớn (121,7  0,39) cm, khả chống đổ Giống đối chứng có chiều cao thấp 99,4  2,02 cm có tính chống đổ cao - Dòng Y4 có chiều dài đòng dài (37,0  0,41) cm Do 06 dòng lúa lai nghiên cứu dòng Y4 có khả tiếp nhận nhiều ánh sáng 1.2 Về yếu tố cấu thành suất 06 dòng lúa nghiên cứu Cao Minh – Phúc Yên – Vĩnh Phúc - Số hữu hiệu khóm 06 dòng lúa lai hữu tính nghiên cứu tương đương cao giống đối chứng Cao dòng Y6 với 5,5  0,12 bông/khóm - Số hạt dòng dao động từ 204 – 284 hạt/ bông, dòng Y2 có số hạt/bông nhiều - Dòng Y2 có số hạt cao (224,34  1,65) hạt, P1000 hạt cao (20,3  0,45) g Vậy dòng Y2 cho suất cao dòng nghiên cứu - Dòng Y3 có suất thực tế thấp 6,09 tấn/ha Dòng Y2 có 33 suất thực tế cao 8,45 tấn/ha Năng suất dòng lúa lai hữu tính tương đối cho cao giống đối chứng - Gieo cấy vụ xuân 2015, dòng lúa lai hữu tính có thời gian sinh trưởng từ 130 – 140 ngày 1.3 Giá trị chọn giống (khả thích ứng) - Mức độ nhiễm sâu đục thân bệnh bạc dòng lúa lai hữu tính nghiên cứu nhẹ mức độ nhiễm bệnh tương đương với giống HT1 Kiến nghị Tiếp tục nghiên cứu vụ tiếp theo, trọng dòng có suất cao Y2, Y6 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đỗ Hữu Ất (1997) Nghiên cứu hiệu gây đột biến tia gamma Co60 thời điểm khác chu kì gián phân hạt nảy mầm số giống lúa đặc sản Việt Nam Luận án Phó tiến sỹ Khoa học Sinh học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Bài toán an ninh lương thực, báo Nông Nghiệp Việt Nam (2009) Bùi Huy Đáp (1999) Một số vấn đề lúa NXB Nông nghiệp Hà Nội Nguyễn Văn Hiển (2000) Giáo trình giống trồng NXB Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Văn Hoan (1995) Kỹ thuật canh tác lúa NXB Giáo dục Hà Nội Nguyễn Văn Hoan (2006) Cẩm nang lúa NXB Lao động Vũ Quốc Khánh (2006) Nghiên cứu biến dị loài tuyển chọn dòng lúa ưu tú từ giống lúa khảo nghiệm Tám Dự 1, Tám Dự 2, Tám Dự gieo trồng Hải Hậu - Nam Định Luận văn hạc sĩ sinh học, trường Đại học Sư phạm Hà Nội Nguyễn Thị Lẫm (1990) Cây lúa NXB Nông Nghiệp Trần Duy Quý (1994) Cơ sở di truyền kĩ thuật gây tạo sản xuất lúa lai NXB Nông nghiệp 10 Trần Duy Quý (1997) Các phương pháp chọn tạo giống trồng NXB nông nghiệp HN 11.Hoàng Thị Sản (2003) Phân loại học thực vật NXB Giáo dục 12.Viện nghiên cứu lúa Quốc tế IRRI (1996) Hệ thống tiêu chuẩn đánh giá lúa 13.R R Jenning, W R Confman, H E Kauffan (1979) Cải tiến giống lúa Viện nghiên cứu lúa gạo Quốc tế 14.Yosida (1979) Những kiến thức nghề trồng lúa (tài liệu dịch), NXB Nông nghiệp 15.http://nnptntvinhphuc.gov.vn/index.php?action=details&&idmuc=tt6 16 http://tusach.thuvienkhoahoc.com 17.http://cpv.org.vn/cpv/Modules/News/NewsDetail.aspx?co_id=28340739& cn_id=692644 18.http://nnptntvinhphuc.gov.vn 19.http://cayluongthuc.blogspot.com 20.http://worldrices.blogspot.com/2012/04/kinh-nghiem-tu-cac-nuoc-conang-suat.html 21.www.vietrade.gov.vn 22.http://www.ierb.ac.vn PHỤ LỤC BẢNG Bảng 2.1 Chỉ tiêu phƣơng pháp đánh giá khả sinh trƣởng giống lúa Chỉ tiêu theo Giai dõi đoạn Sức sống Phƣơng pháp thang điểm Quan sát quần thể mạ trước nhổ Mạnh: sinh trưởng tốt, xanh, nhiều mạ có dảnh Trung bình: sinh trưởng trung bình, hầu hết có dảnh Yếu: mảnh, yếu còi cọc, vàng Độ tàn Quan sát chuyển màu Muộn chậm Trung bình: biến vàng Sớm nhanh: tất biến vàng chết Thời Tính số ngày từ gieo hạt đến 85% số hạt/bông chín gian sinh trưởng Điểm số dảnh/cây Khả đẻ Rất cao (hơn 25 dảnh/cây) nhánh Tốt (20 – 25 dảnh/cây) (dảnh) Trung bình (10 – 19 dảnh/cây) Thấp (5 – dảnh/cây) Rất thấp (