BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIỐNG

BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIỐNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HUẾ DỰ ÁN HỢP TÁC VIỆT NAM – HÀ LAN BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GIỐNG Người biên soạn: TS Lê Tiến Dũng Huế, 08/2009 Bài Mở đầu I Vai trò giống sản xuất nông nghiệp 1/ Giống tư liệu sản xuất đặc biệt, khơng thay Vai trị đặc biệt giống thể chỗ sinh vật sống, khác với tư liệu sản xuất khác khơng thay từ mà sản xuất loại nông sản mà người trồng cần 2/ Sử dụng giống thích hợp biện pháp nhanh nhất, kinh tế để nâng cao suất trồng Các giống góp phần quan trọng sản xuất nơng nghiệp Người ta xác nhận rằng, góp phần làm tăng suất hạt ngũ cốc giới kỷ XX 40% vai trò chọn giống, theo nhiều kết nghiên cứu giống lúa có suất tăng 50-60%, chí cao nhiều so với giống cổ truyền Năng suất ngô cao kỷ XIX tấn/ha Mỹ suất bình quân đạt 10-15 tấn/ha, suất kỷ lục 25,4 tấn/ha Các giống lúa mì đạt suất 6-8 tấn/ha, kỷ lục 10 tấn/ha 3/ Giống định chất lượng nông sản Các tiêu đánh giá chất lượng nông sản chất di truyền giống định Trừ số đặc tính thay đổi theo điều kiện vùng sinh thái, hầu hết thay đổi ảnh hưởng điều kiện ngoại cảnh Vì vậy, việc chọn giống hay giống khác để gieo trồng định chất lượng nông sản sản xuất 4/ Hạn chế thiệt hại thiên tai, sâu bệnh Mỗi giống có đặc tính chống chịu khác với điều kiện bất thuận sâu bệnh 5/ Phù hợp với điều kiện gieo trồng phương thức canh tác định Sử dụng giống sản xuất với khả thích ứng khác khơng làm tăng suất, chất lượng nông sản vùng có điều kiện thâm canh, mà cịn khai thác tốt vùng đất, điều kiện sinh thái, khí hậu khác làm tăng sản lượng hiệu sản xuất nông nghiệp 6/ Biện pháp quan trọng việc bố trí cấu trồng Có thể tạo giống có thời gian sinh trưởng khác để bố trí cấu luân canh, xen canh, gối vụ với trồng khác 7/ Do dân số tăng nhanh cần đảm bảo an ninh lương thực: - Chúng ta sống thời kỳ bùng nổ dân số Dân số tăng nhanh đến mức "chóng mặt" Tỷ lệ tăng dân số bình qn giới 1,8 % Cứ giây trôi qua trái đất phải lo thêm miệng ăn ngày 200.000 người, năm lo thêm 72 triệu người - Theo tính tốn FAO lượng ngũ cốc thiếu hụt vào khoảng cuối kỷ giao động từ 70 - 130 triệu vừa tổng sản lượng lương thực hàng năm khối EC Như vậy, vấn đề xóa đói khơng thể giải đường đơn lẻ ngành riêng biệt mà vấn đề vấn đề liên quan hệ thống thống Trong đó, cơng tác sản xuất giống trồng giữ vị trí then chốt, có vai trị quan trọng minh chứng "cách mạng xanh" khởi đầu từ năm thập kỷ 60 kỷ 20 Những năm gần đây, chuyển biến mạnh mẽ công nghệ tạo giống sản xuất giống; người đưa công nghệ cao vào cải tạo làm biến đổi giống trồng, vật nuôi theo hướng có lợi nhằm phục vụ sống người; cách tạo giống có giá trị cao hơn, có tính chống chịu sâu bệnh điều kiện bất thường môi trường, giống cần phân, nước phải phun thuốc phòng trừ sâu bệnh mà cho suất cao (các giống Low - input - đầu vào ít) Ngồi cịn tìm biện pháp thích hợp để gia tăng phong phú trồng, mở rộng thích nghi giống trồng trọt II NHỮNG VẤN ĐỀ ĐẶT RA CẦN PHẢI TIẾN HÀNH SẢN XUẤT GIỐNG: Hiện tượng thối hóa: Hiện tượng suất, phẩm chất, sức sống giống giảm dần trình sản xuất gọi tượng thối hóa giống Trong sản xuất điều kiện tự nhiên, giống thường gặp tượng thối hóa, sức sống suất giảm, kéo theo tính trạng khác giảm theo Đối tượng loại trồng bị thối hóa: Các tự thụ phấn, tự thụ phấn liên tục khơng tiến hành lai giống, tuyển lựa có tượng thối hóa giống Các giao phấn, tự thụ phấn liên tục nhanh chóng làm cho giống bị thối hóa Các sinh sản vơ tính, tiếp tục trồng phương pháp vơ tính liên tục bị thối hóa Trong biện pháp kỹ thuật, không đầu tư trọng, thiếu cân đối, kỹ thuật khơng thích hợp làm cho giống bị thối hóa Bởi vì, biết biểu Fenotip kiểu gen yếu tố môi trường định P=G+ E P: fenotip; G: kiểu genotip (quyết định); E: Evironmetmon (các yếu tố mơi trường) có tác động mạnh mẽ để gen biểu Nguyên nhân gây nên tượng thối hóa giống: 2.1 Do thân giống: Bản thân giống không tốt, bị lẫn tạp nhiều trình sản xuất giống dẫn đến đưa sản xuất giống bị phân li, làm cho suất chất lượng sản phẩm giảm 2.2 Do điều kiện ngoại cảnh khơng tốt, ngoại cảnh có ảnh hưởng lớn đến chất lượng hạt giống Khi điều kiện giống thay đổi khác xa so với nơi nguyên sản, làm cho giống khơng thích hợp với điều kiện sống mới, đặc trưng, đặc tính tốt giống không biểu hiện, làm ảnh hưởng đến chất lượng giống Trong điều kiện sống không thay đổi, giống sống điều kiện lâu, nên phát sinh biến dị, tính thích ứng ngày bị thu hẹp lại, giống bị thoái hóa 2.3 Do điều kiện thụ phấn khơng tốt: Đối với tự thụ phấn, trình tự thụ phấn liên tục từ đời qua đời khác, quần thể luôn đồng kiểu gen kiểu hình, khơng có tuyển lựa lai giống, quần thể khơng có biến dị, phạm vi thích ứng ngày thu hẹp lại làm cho sức sống giảm dần Đối với giao phấn, bị cách ly nghiêm ngặt dẫn đến tượng cận giao, có nhiều đồng hợp tử ẩn có hại xuất gây tượng dị hình, làm cho suất, phẩm chất quần thể bị giảm sút 2.4 Do đột biến: Những thay đổi đột ngột yếu tố mơi trường, tác động chất độc hóa học, chất gây đột biến, tia phóng xạ làm cho số cá thể phát sinh đột biến nhiễm sắc thể, đột biến gen: gây nên tượng bất dục, dị hình làm cho giống giảm sức sống 2.5 Do chế độ sản xuất giống không tốt: Do lẫn giới Do lẫn sinh học Do kỹ thuật trồng trọt không tốt 2.6 Do bị sâu bệnh phá hoại: Sâu bệnh đối tượng phá hoại nghiêm trọng nhất, làm cho chất lượng giống bị giảm sút nghiêm trọng khơng ngồi đồng mà cất giữ khơng quy trình, quy phạm làm cho giống phẩm chất giống bị thoái hóa Các biện pháp nâng cao sức sống giống: 3.1 Thay đổi điều kiện sống giống: Người ta thường dùng biện pháp sau đây: Sản xuất hạt giống nhiều nơi khác Thay đổi thời kỳ gieo giống Cải thiện điều kiện trồng trọt để nâng cao sức sống giống Áp dụng biện pháp kỹ thuật thích hợp làm cho giống biểu hết đặc trưng, đặc tính mà điều kiện sống trước khơng có 3.2 Khơng ngừng tuyển lựa bồi dưỡng: Tuyển lựa thường xuyên biện pháp có hiệu ngăn ngừa giống thối hóa Trong q trình tuyển lựa, loại bỏ nghiêm khắc biến dị xấu, ý giữ biến dị tốt hiệu nâng cao sức sống giống nhanh chóng, rõ ràng 3.3 Nhân giống vơ tính: - Phương pháp chắn rễ - Phương pháp áp cành xuống đất - Phương pháp tách chồi - Phương pháp dâm cành - Phương pháp chiết cành Các phương pháp giữ tính di truyền vật liệu khởi thủy (cây mẹ), từ đời qua đời khác áp dụng phổ biến dễ làm 3.4 Nhân giống Invitro: Nhân giống Invitro tạo khỏe, trẻ hóa cây, bệnh, vật liệu để chọn tạo giống, tạo giống mới, trì đặc tinh di truyền cua đời trước cho hệ sau Có hệ số nhân giống cao, đáp ứng yêu cầu sản xuất 3.5 Sản xuất hạt lai: Sản xuất hạt lai tất loại trồng mục tiêu cuối cần phải đạt quan sản xuất giống trồng Tùy đối tượng trồng mà có cách sản xuất hạt lai khác 3.6 Lai giống: tự thụ phấn giống để tăng sức sống cho giống III ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC THU HOẠCH VÀ XỬ LÝ GIỐNG ĐẾN CHÂT LƯỢNG GIỐNG: Đối với trồng, việc xác định thời điểm thu hoạch đặc biệt lấy hạt vấn đề quan trọng cần nghiên cứu giải Độ chín xác định: chín sinh lý chín hồn tồn Chín sinh lý độ chín xác định mà hợp chất tích lũy nhiều đến mức độ thục hoàn toàn Thu hoạch vào giai đoạn đảm bảo chất lượng cao hạt giống đảm bảo hoàn hảo Nếu xác định giai đoạn không tốt dẫn đến chất lượng hạt giống, làm cho hạt giống có sức nẩy mầm kém, ảnh hưởng xấu đến suất trồng không đảm bảo mật độ mọc Thu hoạch lúc, làm tăng chất lượng giống Thời hạn thu hoạch: Thời hạn thu hoạch thời điểm mà hạt giống có độ chín sinh lý thục Đây khâu quan trọng định đến phẩm chất hạt giống sau Để thu hoạch độ chín, cần xác định độ chín mà định thời điểm thu hoạch thích hợp Đối với lấy hạt (như lúa chẳng hạn), việc thu hoạch thích hợp lúc ẩm độ hạt đạt 25 ÷ 30% ngồi đồng Đó giai đoạn hạt có sức sống khả nẩy mầm cao Hạt tiêu vào khoảng 25 ÷ 30 ngày sau có 50% số trổ bơng Thu hoạch vào lúc đòi hỏi phải kết hợp với biện pháp phơi sấy kỹ thuật Ảnh hưởng điều kiện xử lý hạt giống Chúng ta biết rằng, nhiệt độ ẩm độ hạt yếu tố định đến tuổi thọ việc cất giữ giống Nguyên lý hạt khô: Nguyên lý hạt khô phụ thuộc vào: - Ẩm độ hạt - Ẩm độ khơng khí - Mối quan hệ hai ẩm độ * Ẩm độ hạt lượng nước hạt biểu thị % Do đặc điểm hấp thu hạt (hấp thu khí, nước) hạt luôn cân độ ẩm với độ ẩm tương đối khơng khí xung quanh Độ ẩm gọi độ ẩm cân hạt Giữa hạt giống, giống loài độ ẩm cân không chênh lệch 1% ẩm độ * Ẩm độ khơng khí: lượng nước có khơng khí biểu thị % Hàm lượng độ ẩm cân bằng: Nếu ẩm độ khơng khí giữ không đổi (không kể ảnh hưởng ẩm độ hạt) hạt giống hút ẩm nước đến ẩm độ hạt ẩm độ khơng khí cân Hàm lượng ẩm độ gọi hàm lượng ẩm độ cân Sự cân độ ẩm hạt nhiệt độ 25oC Loài Barley (Hordeum) Beet (Beta) Buckwheat (Fagopyrum) Cabbage (Brassica) Carrot (Daucus) Cucumber (Cuccumis) Egg Plant (Solamum) Flax (Linum) Groundnut (Arachis) Lettuce (Lactuca) Lima Bean (Phaseolus) Maize (Zea) Mustard (Brasssice) Tên Việt Nam Đại mạch Củ cải Kiều mạch Bắp cải Cà rốt Dưa chuột Cây cà Cây lanh Lạc Rau diếp Đậu Lima Ngô Cải mù tạt 30 8,4 5,8 9,1 5,4 6,8 5,6 6,3 5,6 4,2 5,1 7,7 8,4 4,6 % độ ẩm tương đối 45 60 75 10,0 11,2 14,4 7,6 9,4 11,2 10,8 12,7 15,0 6,4 7,6 9,6 7,9 9,2 11,6 7,1 8,4 10,1 8,0 9,8 11,9 6,3 7,9 10,0 5,6 9,8 5,9 7,1 9,6 9,2 11,0 13,8 10,2 12,7 14,4 6,3 7,8 9,4 90 19,5 19,1 15,2 13,0 18,8 Oat (Avena) Okra (Abelmoschus) Onion (Allium) Rice (Oryza) Rye (Secale) Sorghum (Sorghum) Soyabean (Glycine) Tomato (Lycopersicon) Turnip (Brassica) Wheat (Triticum) Winter Squash (Cucurbita) Ghi chú: Theo Robert, E.H (1972) Yến mạch Mướp tây Hành Lúa Lúa mạch Cao lương Đậu tương Cà chua Su hào Lúa mì Bầu bí 8,0 8,3 8,0 7,9 9,7 8,6 6,5 6,3 5,1 8,5 5,6 9,6 10,0 9,5 9,8 10,5 10,5 7,4 7,8 6,3 14,0 7,4 11,8 11,2 11,2 11,8 12,2 12,0 9,3 9,2 7,4 12,1 9,0 13,8 13,1 13,4 14,0 14,8 15,2 13,1 11,1 9,0 14,6 10,8 18,5 17,6 20,6 18,8 18,8 19,8 Seed Viability Chapmen and Hall, London Sự thay đổi ẩm độ khơng khí Ẩm độ khơng khí khơng cố định Nó thay đổi suốt ngày đêm, có nhiều thay đổi suốt năm, từ mùa sang mùa khác Đương nhiên, điều ảnh hưởng đến hàm lượng ẩm độ cân hạt để ngồi khơng khí, bọc giấy, hay túi vải, để cất giữ phòng (kho) Nếu khác biệt mùa lớn, ảnh hưởng đến cách sử dụng hạt giống thời điểm khác năm Nhiệt độ Sự liên quan ẩm độ hạt ẩm độ khơng khí nhiều tùy thuộc vào nhiệt độ Dạng biểu đồ giống vị trí thay đổi điều kiện nhiệt độ cao ẩm độ khơng khí ẩm độ cân thấp Thành phần hạt Yếu tố khác quan trọng ảnh hưởng đến mối quan hệ loại hạt Lý chủ yếu khác biệt loại giống thay đổi hàm lượng dầu chứa hạt Hàm lượng dầu lớn hạt thấp hàm lượng ẩm độ cân Làm khơ hạt Nguyên tắc: - Không đặt hạt ánh nắng trực tiếp nhiệt độ cao - Đặt hạt cách mặt đất để tránh sức nóng, cho khơng khí lưu thơng, tránh gia súc, gia cầm - Khơng sử dụng khay kim loại dẫn nhiệt - Khơng nên để hạt giống ngồi trời suốt đêm Sau phơi sấy hạt giống cần làm theo nguyên tắc sau đây: Hạt bắt đầu sấy nhiệt độ khoảng 35 ÷ 37 oC, sau nâng dần nhiệt độ lên đến 42 ÷ 45oC theo mức độ giảm dần độ ẩm hạt Mối tương quan ẩm độ hạt nhiệt độ sấy theo tỷ lệ nghịch Một điều ý sấy khô từ từ, không nên sấy khô nhanh nhiệt độ cao hạt bị nứt bên trong, làm cho sức sống hạt giống bị giảm, ảnh hưởng đến tỷ lệ nẩy mầm sau Hạt chứa nhiều dầu phải phơi sấy nhiệt độ thấp, tránh phơi loại hạt có dầu đay, đậu phộng - peanut (Arachip hypogaea L - lạc), đậu nành - soya (Glycine - đậu tương) vào lúc nắng gắt ban trưa, phơi sân gạch, ciment mà nên phơi ánh sáng tán xạ, phơi nong, nia, dụng cụ khác Điều kiện phơi sấy phải thơng gió tốt, tránh tình trạng giống sau thu hoạch khơng tiến hành phơi sấy mà cịn ủ đống sau đem phơi Phơi sấy giống phải ưu tiên hàng đầu Sau phơi sấy, hạt phải làm khỏi tạp chất, hạt cỏ dại, hạt bị tổn thương, hạt bị sâu bệnh, phải tiến hành phân loại hạt theo kích thước để tiến hành đóng gói bảo quản Trong q trình hạt, sàng sẩy, phơi phóng cần lưu ý tránh va chạm mạnh gây ảnh hưởng xấu sức sống hạt giống sau Sau xử lý kiểm tra xong, hạt giống phải đóng bao Việc định sử dụng loại bao bì với kích thước cỡ tùy thuộc vào yếu tố sau: - Loại hạt giống - Kích thước hạt - Thời gian cần bảo quản - Điều kiện vận chuyển bảo quản - Lượng hạt giống thích hợp để gieo trồng đơn vị diện tích - Giá trị hạt giống - Chi phí bao bì - Mỹ quan bao giống Vật liệu phổ biến dùng đựng hạt giống bao vải, bao đay, bao giấy, loại bao không thấm nước bao Polyethylen, bao giấy nhôm Đối với loại hạt giống rau, người ta dùng hộp sắt tráng kẽm để bảo quản Ngoài ra, chất lượng hạt giống phụ thuộc vào việc sử dụng phân bón Nếu bón phân đạm đơn độc thường làm cho thời gian sinh trưởng kéo dài, q trình chín không đồng đều, dễ bị nhiễm sâu bệnh Các thí nghiệm Viện Hàn lâm Nơng nghiệp Timiriazep cho rằng, dùng phân đạm bón cho lúa mạch đen trung bình năm tỷ lệ nẩy mầm hạt giảm từ 88% xuống 70%, bón kết hợp với phân lân kali tỷ lệ nẩy mầm hạt tăng lên đến 95% Ngồi ra, bón phân đạm đơn độc thường làm cho thời gian chín hạt kéo dài, khơng đồng dễ nhiễm sâu bệnh Trái với phân đạm, phân lân có tác dụng nâng cao chất lượng hạt giống Điều giải thích lân giữ vai trị quan trọng q trình trao đổi chất, hợp chất lân di động chứa nhiều lượng cần thiết cho q trình hơ hấp, tổng hợp Protein phản ứng quan trọng khác trình nẩy mầm sinh trưởng Mặt khác, lân có tác dụng hạn chế tác hại tượng thừa đạm dẫn đến tượng tích lũy nhiều NH4+, NO3- làm cho trình tổng hợp Protein bị kìm hãm Nhiều tác giả nhận thấy, bón nhiều đạm làm trình hút thu K, Ca, Mg bị kìm hãm; lân có tác dụng làm tăng hút thu nguyên tố dinh dưỡng trên, nên làm tăng chất lượng hạt giống Kali có tác dụng làm tăng tích lũy tinh bột hạt, hạn chế tích lũy đạm thừa nên có ảnh hưởng tốt đến chất lượng hạt giống Trong số trường hợp, phẩm chất hạt giống bị giảm sút thiếu số nguyên tố vi lượng Các nguyên tố vi lượng hạt cần thiết cho nẩy mầm phát triển bình thường mà cịn làm tăng khả chống chịu điều kiện bất lợi môi trường Như vậy, việc bón phân kết hợp cân đối chất N: P: K nguyên tố vi lượng sản phẩm giống cần phải trọng tuân theo quy trình quy định đặt để nâng cao sức sống hạt giống; đặc biệt loại giống cất giữ lâu Ngoài yếu tố nêu trên, phẩm chất hạt giống chịu ảnh hưởng mật độ trồng, thời vụ, lượng nước tưới ... khí Ẩm độ khơng khí khơng cố định Nó thay đổi suốt ngày đêm, có nhiều thay đổi suốt năm, từ mùa sang mùa khác Đương nhiên, điều ảnh hưởng đến hàm lượng ẩm độ cân hạt để ngồi khơng khí, bọc giấy,