NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN GIỐNG MÍA NĂNG SUẤT CHẤT LƯỢNG CAO CHO VÙNG KHÔ HẠN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU NGHIÊN CỨU TỦN CHỌN GIỚNG MÍA NĂNG SUẤT CHẤT LƯỢNG CAO CHO VÙNG KHÔ HẠN Họ tên: Trần Văn Tuấn Khóa: 2018 - 2020 Chuyên ngành: Khoa học trồng Mã số ngành: 60.62.01.10 TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU NGHIÊN CỨU TỦN CHỌN GIỚNG MÍA NĂNG SUẤT CHẤT LƯỢNG CAO VÙNG KHÔ HẠN Cán hướng dẫn: PGS.TS Phạm Văn Hiền Họ tên: Trần Văn Tuấn Khóa: 2018 - 2020 Chuyên ngành: Khoa học trồng TP Hồ Chí Minh tháng năm 2020 MỤC LỤC Trang DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ BNNPTNT Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn CTV Cộng tác viên CCS Hàm lượng đường thương phẩm Commercial Cane Sugar đ/c Đối chứng ICM Quản lý trồng tổng hợp Integrated Crop Management LLL Lần lặp lại CT Công thức QCVN Quy chuẩn Việt Nam DANH SÁCH CÁC BẢNG MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Mía (Saccharum officinarum L.) số trồng quan trọng vùng nhiệt đới cận nhiệt đới Mía cung cấp nửa lượng đường giới Ở Việt Nam, mía trồng hầu hết vùng từ Bắc tới Nam có vai trị quan trọng phát kinh tế - xã hội, đặc biệt vùng sâu vùng xa xem xóa đói giảm nghèo Ngoài việc sử dụng để sản xuất đường, ngày mía cịn dùng để sản xuất nhiên liệu ethanol sản xuất nhiệt điện Vụ 2015/2016 nước có 41 nhà máy đường phân bổ khắp từ Bắc đến Nam Diện tích mía nguyên liệu đạt 284.000 chiếm 5% diện tích đất nơng nghiệp nước So với ngành đường giới, Việt Nam đứng thứ 14 diện tích trồng mía sản lượng đường Quy mơ sản xuất cịn nhỏ, diện tích sản lượng đường chiếm tỷ trọng 1,16% 0,85% tồn cầu Quy mơ sản xuất ngành mía đường Việt Nam 16% quy mô Thái Lan gần tương đồng với quy mô Phi-lip-pin Năng suất trồng mía Việt Nam cịn hạn chế, đạt 65 tấn/ha, thấp so với trung bình giới (68 tấn/ha) nước sản xuất mía lớn Brazil (67 tấn/ha), Ấn Độ (70 tấn/ha), Trung Quốc (70 tấn/ha) Thái Lan (77 tấn/ha) Ngun nhân quy mơ sản xuất mía cịn manh mún nhỏ lẻ, dễ thay đổi diện tích, khó áp dụng giới hóa, vùng nguyên liệu nước chưa phân bổ hợp lý, vùng mía nguyên liệu trồng vùng đồi, bãi nên việc chủ động nguồn nước tưới khó khăn, gần phụ thuộc hồn tồn vào nguồn nước mưa cơng tác nghiên cứu ứng dụng giống mía chịu hạn với địa phương cịn hạn chế Trong yếu tố giống chống chịu hạn quan trọng mía cần nhiều nước Trong thân mía, nước chiếm 70%, nước có tác dụng lớn tất q trình sinh trưởng mía, nước yếu tố thiếu mía Thiếu nước mía ngừng sinh trưởng, vàng lá, đường, suất phẩm chất giảm sút Vì thế, suất mía vùng thường thấp, dao động từ 40 đến 60 tấn/ha Ở nước ta, số vùng sinh thái trồng mía nước gồm vùng Trung du, Miền núi phía Bắc, Đồng Bắc Bắc Trung bộ, miền Trung Trung bộ, Nam Trung bộ, Tây Nguyên, Đơng Nam Tây Nam miền Đơng Nam ghi nhận nơi bị sâu đục thân gây hại nặng Theo đánh giá Viện Nghiên cứu mía đường Bến Cát, năm gần đây, thiệt hại nhóm sâu gây ước tính chiếm khoảng 20 – 40% suất mía vùng Nhận thức rõ tầm quan trọng công tác nghiên cứu phục vụ phát triển sản xuất mía đường, đề tài “Tuyển chọn giống mía chống chịu hạn và sâu đục thân cho vùng khô hạn” thực (tên đề tài xem lại thống với trang bìa, Mục tiêu đề tài Tuyển chọn giống mía cho suất, chất lượng cao có khả chống chịu với điều kiện khô hạn sâu bệnh hại Yêu cầu Theo dõi tiêu sinh trưởng phát triển mía điều kiện khơ hạn, xác định ảnh hưởng khô hạn sâu hại đến sinh trưởng, suất, chất lượng giống mía - Xác định ảnh hưởng sâu đục thân hại mía đến sinh trưởng, suất, chất lượng giống mía Giới hạn đề tài Đề tài kế thừa từ kết nghiên cứu lai tạo sơ tuyển, chọn dịng giống mía năm 2015 Đề tài nghiên cứu sâu bệnh hại thực cho loài sâu đục thân hại mía gồm: vạch đầu vàng Chilo sacchariphagus Bojer, hồng Sesamia inferens Walker, tím Phragmataecia castaneae Hubner ???? Đề tài nghiên cứu giống chống chịu hạn sâu đục thân thực vụ mía tơ Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu sơ lược mía Hiện mía (Saccharum officinarum L.) cơng nghiệp ngắn ngày lấy đường có vị trí quan trọng sản xuất tồn giới Cây mía góp phần nâng cao thu nhập quốc gia, cải thiện đời sống nhân dân lao động Ngồi sản phẩm đường, mía qua chế biến cịn thu phụ phẩm bã mía, mật mía, bã bùn, dùng làm nguyên liệu để sản xuất sản phẩm có giá trị khác bánh kẹo, rượu, cồn, bột ngọt, phân bón, hóa chất, giấy, dùng làm thức ăn chăn nuôi Nhiều tài liệu cho mía hóa từ 8.000 năm trước Cơng ngun đảo Niu Ghinê, người làm vườn từ thời đồ đá mới, sau lan truyền đến Trung Quốc, Ấn Độ đảo Thái Bình Dương Trong tác phẩm “Nguồn gốc trồng” Candelle viết “cây mía trồng vùng Đơng Nam Á, sau chuyển dần sang Châu Phi châu khác” Người Việt Nam biết chế biến đường từ sớm, trước Trung Quốc, đường mía Việt Nam dùng làm cống phẩm cho triều đình phong kiến Trung Quốc từ thời Hán Cao Đế, vào năm 206 trước Công nguyên (Trần Văn Sỏi, 2003) 1.1.1 Đặc điểm thực vật học mía Rễ mía: thuộc loại rễ chùm Rễ mía mọc từ điểm rễ đai rễ hom giống, chân mầm nơi tiếp giáp mầm hạt.Rễ mía chia hai loại: rễ sơ cấp rễ thứ cấp (Trần Văn Sỏi, 2003) Lá mía: mía mọc thành hai hàng so le, đối nhau, theo đường vịng theo thân mía (tùy giống) Lá mía có hai phận chính: phiến bẹ Thân mía:Thân mía đối tượng thu hoạch, nguyên liệu chế biến đường, phận làm giống cho vụ sau Số lượng hữu hiệu trọng lượng hai yếu tố định suất Thân mía bao gồm nhiều lóng đốt tạo thành Hoa mía (bơng cờ): Khi mía kết thúc thời kì sinh trưởng chuyển sang giai đoạn sinh thực (thời kì hoa) Hoa mía có cấu trúc đơn giản, hoa mía hoa lưỡng tính Hạt mía:Hạt mía bé, to từ 1,0 – 1,25mm nặng từ 0,15 – 0,25 mg Hạt mía trơng vảy khơ, nhẵn, hình thoi (Trần Văn Sỏi, 2003) 1.1.2 Các thời kỳ sinh trưởng phát triển mía Chu kỳ sinh trưởng mía từ trồng hom đến thu hoạch (mía tơ) từ để gốc đến thu hoạch (mía gốc) thường kéo dài năm Nhưng chu kỳ khai thác mía kéo dài từ 03 - 10 năm Chu kỳ sinh trưởng mía chia thành thời kỳ, dựa vào đặc điểm mía thời kỳ sinh trưởng ta xác định thời điểm chăm sóc, bón phân (lượng loại phân) hợp lý giúp sinh trưởng phát triển tốt - Thời kỳ nảy mầm: tính từ lúc đặt hom đến kết thúc nảy mầm (3 – thật) Thời gian giai đoạn nảy mầm thường 30 – 35 ngày (giao động khoảng 20 – 60 ngày) - Thời kỳ con: bắt đầu có – thật, thật chưa mang đặc điểm giống Giai đoạn cần làm cỏ - Thời kỳ đẻ nhánh (nhảy bụi đâm chồi): Khi có – thật mía bắt đầu đẻ nhánh đến bắt đầu có lóng Thời gian đẻ nhánh thường kéo dài 25 – 30 ngày Nhiệt độ cao thời gian rút ngắn - Thời kỳ vươn lóng: thời kỳ kéo dài quan trọng nhất, thời kỳ định suất Giai đoạn vươn lóng tính từ lúc có hai phần ba số bụi có đến hai lóng hồn chỉnh gốc đến mía chín Thời kỳ kéo dài từ – tháng - Thời kỳ chín (chín cơng nghiệp chín sinh lý): tính từ lúc ruộng có khoảng 1/2 ngừng tăng trưởng chín + Giai đoạn mía chín cơng nghiệp: Thân mía tăng trưởng chậm, khoảng cách ngắn dần lại, từ màu xanh đặc trưng giống chuyển sang màu xanh vàng Đây giai đoạn mía tích lũy đường, hàm lượng saccharose thân đạt tối đa Hiệu số độ Brix gốc tiến dần đến + Giai đoạn chín sinh lý: giai đoạn sinh trưởng sinh thực có ý nghĩa lớn vấn đề lai tạo, di truyền tiến hóa Lá ngắn đứng, xốy cuốn, cờ mía tung Trong thời kỳ sinh trưởng mía thời kỳ vươn lóng thời kỳ quan trọng cần quan tâm để tác động (bón phân, làm cỏ, xới xáo) để tạo suất, chất lượng cao (Nguyễn Huy Ước, 1999) 1.2 Tình hình nghiên cứu về giống 1.2.1 Tình hình nghiên cứu về giống mía giới Chỉ vòng hai thập kỷ trở lại đây, nhờ vào giống mía có suất cao, giàu đường chống chịu tốt điều kiện bất lợi tự nhiên mà ngành mía đường Cuba, Thái Lan, Úc, Braxin, Ấn Độ Trung Quốc có tiến đáng kể Cuba từ lâu thường xuyên nghiên cứu, tuyển chọn giống mía thích hợp cho vùng sinh thái, nhà máy, kèm theo lịch trồng, thu hoạch, thiết lập hệ thống sản xuất, dịch vụ mía giống hoạt động đồng hiệu Từ đó, Cuba trở thành nước có sản xuất mía đường phát triển Với vai trị giống mía lai tạo nước K84-200, K88-92, K88-65, K90-77, U-thong 1, U-thong 2, Thái Lan vươn lên vị trí thứ giới sản lượng mía đường (Buzzanel Peter, 1996) Người ta nâng cao suất mía nhiều đường khác Trong đó, chọn tạo giống từ nguồn vật liệu di truyền sẵn có với hỗ trợ cơng nghệ di truyền đường ngắn để đạt mục tiêu Theo xu hướng nay, mục tiêu phát triển nông nghiệp nhân loại nhằm vào việc giải vấn đề đói suy dinh dưỡng, thỏa mãn nhu cầu dân số phát triển kinh tế kỷ XXI Trong đó, diện tích đất nơng nghiệp ngày khó mở rộng, tài nguyên nước phục vụ cho nông nghiệp trở nên cạn kiệt Nước liên quan mật thiết đến dinh dưỡng, tác động rõ nét đến suất chất lượng mía, dễ thấy nơi canh tác mía nhờ nước trời thường đạt suất chất lượng mía khơng cao Do đó, giống trồng chống chịu khơ hạn mục tiêu ưu tiên mà tổ chức quốc tế thống cao cho kế 10 Tổng diện tích thí nghiệm: x x 50 = 1.050 m2 (chưa kể bảo vệ đường đi) 2.3.2 Nội dung 2: Đánh giá ảnh hưởng số loài sâu đục thân đến sinh trưởng, suất chất lượng dịng, giống mía triển vọng (Khơng gọi thí nghiệm theo dõi tiêu sâu bệnh lấy TN trên) - Cơng thức thí nghiệm: VN14-13-4,VN14-22-5, VN14-23-13, VN14-37-2, VN14-41-8,VN14-45-3, VN14-49-6, VN14-74-1, VN14-87-11, VN14-89-3, VN844137(Đ/C) - Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm bố trí điều kiện ngồi đồng, kiểu RCBD, lần lặp; diện tích thí nghiệm 50 m2 CT 11 VN14-41-8 CT VN14-87-11 CT VN14-49-6 CT VN14-13-4 CT VN14-49-6 CT VN84-4137 (Đ/C) CT 10 VN14-45-3 CT VN14-22-5 CT VN14-23-13 CT VN14-37-2 CT 11 VN14-41-8 CT VN14-22-5 CT VN14-89-3 CT VN14-37-2 CT VN14-74-1 CT VN14-89-3 CT VN84-4137 (Đ/C) CT 10 VN14-45-3 CT VN14-74-1 CT VN14-87-11 CT VN14-89-3 CT VN14-13-4 CT VN14-74-1 CT VN14-13-4 CT VN14-87-11 CT VN84-4137 (Đ/C) CT 11 VN14-41-8 CT VN14-23-13 CT VN14-22-5 CT VN14-37-2 CT 10 VN14-45-3 CT VN14-23-13 CT VN14-49-6 LL1 LL2 LL3 2.3.3 Quy trình chung về kỹ thuật canh tác mía Mật độ hom hom mắt/m dài, khoảng cách hàng trồng 1,0 m 31 Tiêu chuẩn hom giống: mía đạt từ – tháng tuổi, thân to từ 2,0 – 2,5 cm, ruộng làm giống không bị sâu bệnh, tỷ lệ sâu bênh thấp 5% Xử lý cỏ tiền nảy mầm: – ngày sau trồng, sử dụng thuốc Aviator combi 800Wp, liều lượng 3kg/ha Xử lý cỏ hậu nảy mầm: sử dụng thuốc gốc Paraquat (fansipan, lanmoxone), sử dụng cỏ xuất nhiều, liều lượng 100ml – 150ml/ bình 20 lít Tưới nước tất thí nghiệm trước sau rải hom Đối với thí nghiệm có tưới, tưới 15 ngày lần tưới bổ sung hạn Phương pháp bón phân cho thí nghiệm: - Bón lót: 100% phân hữu vi sinh covac + 100% P2O5 + 35% N + 35% K2O - Bón thúc (từ 40 – 50 ngày sau trồng):khi mía có – (giai đoạn đẻ nhánh),bón 35% N + 35% K2O - Bón thúc (từ 90 – 100 ngày sau trồng), mía có – 10 (giai đoạn vươn lóng),bón số lượng phân lại 30% N + 30% K2O 2.4 Các tiêu theo dõi, phương pháp theo dõi cách tính tốn 2.4.1 Các tiêu sinh trưởng Xếp theo nhóm tiêu: Nẩy mầm - Sinh trưởng - Phát triển - sâu bệnh - Năng suất cấu thành suất (chọn lọc bỏ bớt tiêu chuyên sâu) cho gọn Nội dung 1: - Các tiêu phương pháp theo dõi, đánh giá: + Diện tích số diện tích lá: ++ Cắt ngẫu nhiên mía +5/giống (chỉ cắt phần phiến lá) vào buổi sáng sớm thời điểm 11 tháng tuổi, cho riêng giống vào túi giấy chịu nhiệt, ghi tên ++ LA (cm2) = 3/4 x Chiều rộng lớn (cm) x Chiều dài phiến (cm)(Theo Barnes (1974)) ++ LAI = LA / S (S: Diện tích đất chứa diện tích lá) + Tỷ lệ độ ẩm bị thất thốt: Các mía sau đo, tính diện tích cân đưa vào tủ sấy nhiệt độ 35°C giờ; tỷ lệ độ ẩm bị thất thoát 32 xác định theo Blum (1988) sau: Tỷ lệ độ ẩm bị thất thoát (%)= ((Trọng lượng tươi – Trọng lượng khô) / Trọng lượng tươi) × 100 + Mức độ ảnh hưởng hạn mía: Cấp Mức độ bị khơ hạn Mía khơng bị khơ hạn Đầu mía bị khơ nhẹ Đầu mía bị khô lan rộng 50% chiều dài phiến hầu hết trưởng thành 25 – 50% số mía bị khơ hồn tồn >50% số mía bị khơ hồn tồn Tất số mía bị chết Mức độ phục hồi (lá mở trở lại sau Mức độ cuộn cuộn) 90 – 100% số phục Lá khơng cuộn hồi hồn toàn 70 – 89% số phục 25% số bị cuộn hồi hoàn toàn 40 – 69% số phục >25 – 50% số hồi hoàn toàn bị cuộn 20 – 39% số phục >50 – 66% số hồi hoàn toàn bị cuộn Toàn bị – 19% số phục cuộn thành dạng hồi hoàn toàn ống * Ghi chú: Dựa bảng phân cấp IRRI (1984), cấp – = chịu hạn; cấp – = mẫn cảm khô hạn ++ Mức độ bị khô hạn: Theo dõi tồn ơ, tiến hành vào buổi sáng sớm, thời điểm 5, 6, 7, 8, 10 tuần sau trồng ++ Mức độ phục hồi (lá mở trở lại sau cuộn): Theo dõi tồn ơ, tiến hành hàng tuần từ 2, 3, tuần sau tưới nước, tưới nước thời điểm 10 tuần sau trồng ++ Mức độ cuộn lá: Theo dõi toàn ô, tiến hành vào buổi sáng sớm, thời điểm 5, 6, 7, 8, 10 tuần sau trồng (thời kỳ khơ hạn) + Năng suất mía (Y) số chịu hạn (DTI): ++ Năng suất mía: Cân tồn ++ Chỉ số chịu hạn (DTI) theo Bakumousky Bakumousky (1972): DTI = (1 - (Yi -Yni)) / Yi Trong đó: Yi = Năng suất mía điều kiện có tưới Yni = Năng suất mía điều kiện khơng tưới 33 - Tỷ lệ mọc mầm (%) Tỷ lệ mọc mầm (%) = (số mầm mọc)/(số mầm trồng) x 100 Đánh giá tỷ lệ mọc mầm chia làm cấp sau: Cấp (tốt): Tỷ lệ mọc mầm 60% Cấp (khá): Tỷ lệ mọc mầm từ 50% đến 60% Cấp (trung bình): Tỷ lệ mọc mầm từ 40% đến 50% Cấp (kém): Tỷ lệ mọc mầm 40% Định kỳ theo dõi ngày lần, bắt đầu theo dõi sau trồng 10 ngày kết thúc mọc mầm Quy ước kết thúc mọc mầm số mầm mọc kỳ theo dõi liên tiếp khơng tăng tăng (