nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển và chất lượng của một số dòng, giống đậu tương nhập nội tại thái nguyên

Rất rất hay!

1 MỤC LỤC 2 DANH MỤC VIẾT TẮT Bộ NN & PTNT: Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cs: Cộng sự CSDTL: Chỉ số diện tích lá KNTLVCK : Khả năng tích lũy vật chất khô CV: Hệ số biến động (coefficient of variation) KLNS: Khối lượng nốt sần hữu hiệu SLNS: Số lượng nốt sần hưu hiệu LSD: Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa (least significant difference) NSLT: Năng suất lý thuyết NSTT: Năng suất thực thu P1000 hạt: Khối lượng 1000 hạt TGST: Thời gian sinh trưởng Nxb: Nhà xuất bản ctv: Cộng tác viên 3 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỀU DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ 4 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Đậu tương (Glycine max L. Merrill) còn gọi là đậu nành là một cây trồng cạn ngắn ngày, có giá trị kinh tế cao. Sản phẩm hạt đậu tương làm thực phẩm cho con người, thức ăn cho gia súc, nguyên liệu cho công nghiệp và là một mặt hàng xuất khẩu có giá trị. Hạt đậu tương có thành phần dinh dưỡng cao, hàm lượng protein trung bình khoảng từ 38-40%, lipit từ 15-20%, hyđrát các bon từ 15-16% và nhiều loại sinh tố, muối khoáng quan trọng cho sự sống. (Trần Văn Điền, 2010)[13]. Cây đậu tương có nguồn gốc từ miền nam Trung Quốc, nhưng nó đã được trồng ở Việt Nam từ lâu đời. Đậu tương có thể được gieo trồng trong tất cả các vùng sinh thái ở Việt Nam, tuy nhiên trong những năm gần đây việc mở rộng diện tích và nâng cao năng suất đậu tương hầu như không đáng kể và Việt Nam ngày càng nhập khẩu nhiều đậu tương từ các nước trên thế giới phục vụ nhu cầu chế biến thực phẩm và dùng làm thức ăn chăn nuôi. Năm 2010, Việt Nam nhập khẩu hơn 227.000 tấn đậu tương, tăng 24% so với cùng kỳ năm trước. Kim ngạch nhập khẩu đậu tương năm 2010 đạt 106 triệu USD. FAO dự báo nhập khẩu đậu tương nguyên chất béo năm 2011 vào khoảng 700.000 tấn và năm 2012 là 1,5 triệu tấn (Tổng cục Hải Quan Việt Nam, Global trade atlas, 2011)[32]. Thái Nguyên là một tỉnh trung du miền núi phía bắc Việt Nam có diện tích đất và điều kiện sinh thái phù hợp cho phát triển cây đậu tương ở tất cả các vụ gieo trồng: xuân, hè, thu và đông. Tuy nhiên sản xuất đậu tương ở Thái Nguyên chưa thực sự được phát triển, hàng năm Thái Nguyên cũng phải nhập khẩu một lượng lớn đậu tương từ các nước trên thế giới như Trung Quốc, Mỹ, Úc để phục vụ cho chế biến thực phẩm cho con người và gia súc. Sở dĩ có 4 5 nghịch lý như trên là do người trồng đậu tương ở Thái Nguyên chưa có được những bộ giống đậu tương đa dạng có năng suất, chất lượng cao thích hợp cho từng tiểu vùng sinh thái và đáp ứng được nhu cầu chế biến thực phẩm. Trong chọn tạo giống đậu tương có thể sử dụng phương pháp lai tạo, đột biến hoặc chọn lọc từ các nguồn vật liệu nhập nội, trong đó chọn lọc từ các nguồn vật liệu nhập nội là phương pháp chọn tạo giống nhanh và hiệu quả nhất. Các nguồn vật liệu chọn giống được nhập nội về trước hết cần phải có những nghiên cứu đánh giá khả năng sinh trưởng phát triển và chất lượng để có thể trực tiếp chọn lọc được các giống phù hợp với điều kiện sinh thái của vùng và mục đích sử dụng. Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển và chất lượng của một số dòng, giống đậu tương nhập nội tại Thái Nguyên". 2. Mục đích và yêu cầu của đề tài * Mục đích Xác định được dòng, giống đậu tương nhập nội có năng suất cao, chất lượng tốt, thích hợp với vụ xuân và vụ hè thu tại tỉnh Thái Nguyên. * Yêu cầu - Đánh giá được khả năng sinh trưởng, phát triển, tính chống chịu với ngoại cảnh, sâu bệnh và một số chỉ tiêu sinh lý của các dòng, giống đậu tương nhập nội; - Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng giống đậu tương nhập nội; - Đánh giá được chất lượng hạt và khả năng tạo đậu phụ của các dòng giống đậu tương nhập nội; 5 6 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài Đậu tương là cây trồng cạn ngắn ngày có giá trị kinh tế cao. Tại Thái Nguyên và các tỉnh miền núi phía bắc, diện tích, năng suất và chất lượng đậu tương còn thấp. Để nâng cao năng suất, chất lượng và sản lượng cây đậu tương đặc biệt là trong bối cảnh thời tiết khí hậu có nhiều thay đổi như hiện nay, thì giống là một khâu then chốt. Hiện nay các nhà khoa học không ngừng nghiên cứu chọn tạo ra những bộ giống đậu tương cho năng suất cao thích hợp với nhiều vùng sinh thái. Trong đó nhập nội là một phương pháp hiệu quả và tiết kiệm thời gian nhất. Tuy nhiên các giống cây trồng nhập nội có điều kiện sinh thái khác xa so với nơi chúng được tạo ra. Do đó chúng ta cần có những nghiên cứu đánh giá trước khi tiến hành trồng ra sản xuất về khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất, chất lượng cũng như hệ số tạo đậu phụ chế biến từ đậu tương để phục vụ mục đích chế biến thực phẩm tại địa phương, hạn chế số lượng đậu tương nhập khẩu hàng năm và mang lại hiệu quả kinh tế cho người trồng. 1.2. Tình hình sản xuất, chọn tạo giống đậu tương trên thế giới và Việt Nam 1.2.1. Tình hình sản xuất và chọn tạo đậu tương trên thế giới 1.2.1.1. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới Trên thế giới, cây đậu tương là một cây trồng quan trọng, đứng ở vị trí thứ 4 sau lúa mì, lúa nước, và ngô. Cây đậu tương là loại cây trồng có giá trị dinh dưỡng, kinh tế cao, đặc biệt là có khả năng cải tạo đất rất tốt. Vì vậy mà cây đậu tương được trồng ở khắp mọi nơi trên thế giới (Vũ Đình Chính, 2010) [6]. 6 7 Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới trong những năm gần đây được trình bày ở bảng 1.1. Bảng 1.1. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới 5 năm gần đây Năm Diện tích (triệu ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (triệu tấn) 2005 91,39 23,00 209,53 2006 92,99 23,82 221,50 2007 94,90 24,36 219,70 2008 96,87 23,84 230,95 2009 99,50 22,43 223,18 (Nguồn: FAOSTAT Database,2010 [38] Qua bảng 1.1 cho thấy sản xuất đậu tương trên thế giới tăng lên cả về diện tích và sản lượng. Về diện tích: Qua bảng 1.1 cho thấy diện tích trồng đậu tương trên toàn thế giới tăng chậm trong giai đoạn 2005-2006, và tăng nhanh trong giai đoạn từ 2007-2009. Năm 2005 diện tích trồng đậu tương trên thế giới là 91,39 triệu ha, năm 2009 cả thế giới trồng được 99,50 triệu ha tăng 8,11 triệu ha. Về năng suất: Năm 2005 năng suất đậu tương thế giới đạt 23,00 tạ/ha đến năm 2009 giảm xuống còn 22,43 tạ/ha. Năng suất đậu tương có sự biến động nhỏ, nhưng diện tích tăng nhanh nên sản lượng đậu tương trên toàn thế giới năm 2009 vẫn đạt 223,18 triệu tấn. Mặc dù cây đậu tương được trồng trên khắp thế giới nhưng khoảng 80% sản lượng đậu tương được sản xuất ở 4 nước là: Mỹ ,Brazil, Achentina và Trung Quốc (Vũ Đình Chính 2010) [6]. Tình hình sản xuất đậu tương của 4 nước này được thể hiện qua bảng 1.2. Bảng 1.2 cho thấy quốc gia đứng đầu về sản xuất đậu tương trên thế giới là nước Mỹ. Đặc biệt năng suất đậu tương tại Mỹ cao hơn rất nhiều so với năng suất bình quân của các nước thế giới. Năm 2009, trong khi năng suất 7 8 bình quân của thế giới chỉ đạt 22,43 tạ/ha, thì năng suất đậu tương tại Mỹ đã đạt 28,72 tạ/ha. Bảng 1.2. Tình hình sản xuất đậu tương năm 2009 của 4 nước đứng đầu thế giới Tên nước Diện tích (triệu ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lượng (triệu tấn) Mỹ 28,84 28,72 82,82 Brazil 22,89 21,92 50,19 Achentina 16,78 18,48 30,99 Trung Quốc 9,19 16,30 14,98 (Nguồn: FAOSTAT Database,2010 [38] Năm 2009, Brazil trở thành nước đứng thứ 2 trên thế giới về diện tích và sản lượng đậu tương. Quốc gia đứng thứ ba sau Mỹ và Brazil về sản xuất đậu tương là Achentina. Tại quốc gia này đậu tương thường được trồng luân canh với lúa mì. Từ năm 1961- 1962 chính phủ đã có chính sách hỗ trợ cho việc phát triển cây đậu tương, nên cây đậu tương được phát triển khá mạnh. Cũng nhờ vào chính sách hỗ trợ mà diện tích trồng và sản lượng được tăng đều hàng năm. Năm 2009 diện tích đậu tương tại Achentina đạt 16,78 triệu ha, năng suất đạt 18,48 tạ/ha và sản lượng đạt 30,99 triệu tấn. Trung Quốc trở thành quốc gia đứng thứ 4 trên toàn thế giới về sản xuất đậu tương. Nhưng do dân số của Trung Quốc gia tăng mạnh mà Trung Quốc dần trở thành Quốc gia nhập khẩu lớn nhất thế giới để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước. Mỗi năm Trung Quốc cần 25 - 30 triệu tấn, trong khi đó sản xuất trong nước mới đạt 15 - 17 triệu tấn (Lê Hưng Quốc, 2007) [18]. 1.2.1.2. Tình hình nghiên cứu,chọn tạo giống đậu tương trên thế giới Nhận thức được vai trò vô cùng quan trọng, cũng như nhu cầu của con người sử dụng các sản phẩm được chế biến từ đậu tương ngày một tăng mà 8 9 nhiều nước đã đầu tư lớn cho việc tăng năng suất và diện tích cây đậu tương. Để đáp ứng được điều đó họ đã chú trọng đến đẩy mạnh việc nghiên cứu khoa học kỹ thuật, đặc biệt là khoa học kỹ thuật trong công tác chọn tạo giống mới. Đã có hàng nghìn công trình nghiên cứu khác nhau về cây đậu tương, nhằm chọn tạo ra những giống như ý muốn, đáp ứng yêu cầu sản xuất. Vì vậy hàng loạt các công trình nghiên cứu trên thế giới được thực hiện qua các năm, với các phương pháp nghiên cứu khác nhau nhằm tìm ra những giống đậu tương có năng suất cao, phẩm chất tốt. Một số phương pháp chọn tạo giống đậu tương có chất lượng hạt cao Đậu tương vốn là cây trồng tự thụ phấn nên phương pháp tạo giống và chọn lọc giống như những cây tự thụ khác, nhưng cũng có đặc thù riêng của nó. Song song với việc chọn lọc các giống theo phương pháp thông thường thì công tác chọn lọc các giống theo chỉ số cũng đã được áp dụng đối với nhiều cây trồng khác nhau, trong đó có cây đậu tương. Kết quả thông báo về nghiên cứu và áp dụng chỉ số chọn lọc ở đậu tương còn hạn chế và chưa thống nhất. Để tạo được giống đậu tương có chất lượng hạt cao người ta thường dùng hai phương pháp chính là đột biến và lai tạo. Hoặc dùng các tia phóng xạ với liều lượng khác nhau, xử lý hạt rồi đem gieo. Quá trình gây đột biến thường cho kết quả mong muốn nhanh, rút ngắn thời gian lai tạo. Nhưng tạo giống bằng phương pháp gây đột biến thường tốn kém và các thế hệ sau biến dị ngày càng lớn hơn, do đó chất lượng giống giảm dần. Lai hữu tính để tạo giống có chất lượng cao người ta thường dùng phương pháp lai trở lại. Con lai trở lại với bố mẹ đã thích ứng để hoà nhập các gen mong muốn từ gen nhập. Mức độ trở lại phụ thuộc vào độ khác biệt giữa hai bố mẹ. Phương pháp này cho ra giống ổn định, lâu bền nhưng đòi hỏi mất nhiều thời gian lai tạo. 9 10 Johnson và ctv (1955) [41] khi nghiên cứu hiệu quả chọn lọc theo chỉ số gồm một hoặc nhiều tính trạng cho thấy chọn lọc theo các tính trạng gián tiếp như thời gian đậu quả, tính chín muộn, hạt to, tính chống tách hạt, chống đổ, hàm lượng protein thấp có thể cải lương về năng suất hạt, nhưng mức độ hiệu quả có khác nhau giữa các tính trạng. Trong đó các tính trạng như thời gian sinh trưởng ở quần thể 1 và khối lượng 1000 hạt ở quần thể 2 có thể thực sự là các tính trạng khác nhau, các kết quả cho thấy chọn lọc chỉ dựa trên chỉ số gồm thời gian đậu quả và khối lượng hạt cho hiệu quả tương đương như là chọn lọc trực tiếp. Khi đưa thêm tính trạng chống đổ, hàm lượng dầu và đạm vào chỉ số trên thì hiệu quả chọn lọc tăng lên tương đối rõ rệt. Hiệu quả chọn lọc tương đối theo chỉ số gồm năng suất, thời gian đậu quả, khối lượng hạt, tính chống đổ, hàm lượng dầu và hàm lượng đạm đạt 140,8% ở quần thể 1 và 126,1% ở quần thể 2. Pritchard và cs (1973) [45] cho thấy chọn lọc theo chỉ số dựa trên 7 tính trạng cho hiệu quả cao hơn so với chọn lọc trực tiếp về năng suất hạt. Ở các tổ hợp lai khác nhau về vai trò tương đối của các yếu tố năng suất trong chỉ số chọn lọc. Các tác giả cũng chỉ ra rằng trong thực tế sẽ rất khó khăn khi đưa vượt quá 5 tính trạng vào sơ đồ chỉ số chọn lọc. Johnson và cs (1955) [40] cho thấy có sự tương tác cao giữa các giống với môi trường cho năng suất hạt và sự tương tác rất thấp có chiều cao cây và tương tác trung bình cho kích thước hạt, sự đổ sớm, hàm lượng đạm và hàm lượng dầu. Phân tích ổn định kiểu hình dựa theo mẫu hình khác nhau có nhiều công trình thông báo về việc xác định dòng giống đậu tương tốt, có tính ổn định, khả năng thích ứng khác nhau đối với điều kiện môi trường khác nhau. 10 [...]... lọc các dạng đậu tương năng suất cao trước hết phải dựa vào số lượng hạt/cây, số quả chắc/cây và khối lượng 1.000 hạt Tác giả Nguyễn Văn Lâm và Nguyễn Tấn Hinh (2003) [23] nghiên cứu hệ số biến động và hệ số tương quan của một số đặc trưng đặc tính nông học với năng suất của tập đoàn đậu tương cho thấy: một số tính trạng có hệ số biến động lớn như số quả 3 hạt (58%), số cành cấp 1 (36,2%), số quả 1 hạt... tỉnh Thái nguyên 2010)[7] , Trong khi diện tích và sản lượng giảm sụt mạnh, thì năng suất đậu tương tại Thái Nguyên hầu như không có sự cải thiện So với năng suất bình quân của cả nước, năng suất đậu tương tại Thái Nguyên đều thấp hơn, và thấp 30 30 hơn rất nhiều so với năng suất bình quân của thế giới Nếu như năm 2009, năng suất đậu tương bình quân của thế giới đạt 22,43 tạ/ha, và năng suất đậu tương. .. cứu - Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, tính chống chịu, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của một số dòng, giống đậu tương thí nghiệm trong vụ hè thu năm 2010 và vụ xuân năm 2011 tại Thái Nguyên - Nghiên cứu về chất lượng (hàm lượng protein và lipit) và khả năng tạo đậu phụ các dòng, giống đậu tương tham gia thí nghiệm 2.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm Sơ đồ bố trí thí nghiệm NL... quả nghiên cứu về đậu tương ở Việt Nam trong thời gian qua đã thu được nhiều thành tựu to lớn, đem lại hiệu quả kinh tế cao, góp phần làm phong phú thêm bộ giống đậu tương Nguyễn Thị Út (2006) [35] nghiên cứu tập đoàn quỹ gen đậu tương gồm 330 mẫu giống đậu tương thu thập tại Việt Nam và nhập nội, căn cứ vào thời gian sinh trưởng đã phân lập chúng thành 5 nhóm giống Tác giả đã xác định được một số giống. .. Hartwig và Kilen (1992) [39] nghiên cứu khả năng cho năng suất của đậu tương với những cặp bố mẹ khác nhau về hàm lượng protein, giống nhau về năng suất tại Mỹ Họ cho rằng năng suất đậu tương thường không kết hợp với protein thô Mục đích của nghiên cứu là xác định sự kết hợp sẽ xảy ra rất ít bằng sự tạp giao của những dòng có hàm lượng protein cao và bình thường còn năng suất hạt như nhau Thế hệ F2 của. .. cao cây, số quả/ cây và số đốt/thân chính 25 25 Nguyễn Huy Hoàng (1992) [19] nghiên cứu khả năng chịu hạn của 1.004 mẫu giống đậu tương nhập nội ở miền Bắc Việt Nam Tác giả đã xây dựng được phương trình biểu diễn mối tương quan phụ thuộc giữa khả năng chịu hạn với một số đặc tính khác của cây đậu tương như: Mật độ lông phủ và mật độ khí khổng/đơn vị diện tích lá, thời gian sinh trưởng ở nhóm giống chín... đó khoảng 78% đậu tương được nhập khẩu từ Hoa Kỳ; 22% còn lại là tự Canada, Trung Quốc, Argentina, Uruguay và một số nước Căn cứ vào kế hoạch hoạt động của 02 20 20 nhà máy nhiền hạt có dầu tại Việt Nam vào quý II và quý III năm 2011, FAO dự báo nhập khẩu đậu tương nguyên chất béo năm nay vào khoảng 700.000 tấn và năm 2012 là 1,5 triệu tấn 1.2.2.3 Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống đậu tương ở Việt... pháp lai hữu tính và đột biến thực nghiệm đã chọn tạo nhiều giống đậu tương mới theo tiêu chuẩn và thích ứng rộng cho năng suất cao có thể trồng cả vụ nóng và vụ lạnh một cách ổn định, chất lượng hạt tốt (Dương Văn Dũng và cs 2007)[9] Tác giả Trần Đình Long, (1977) [24] nghiên cứu về sự biến dị và tương quan của một số tính trạng số lượng với năng suất hạt ở quần thể đột biến đậu tương cho rằng để... tâm nghiên cứu * Chọn tạo giống bằng phương pháp nhập nội Đây là con đường cải tiến giống nhanh nhất và rẻ tiền nhất Thực tiễn cho thấy rằng, nhiều khi cây được nhập vào lại sinh trưởng và phát triển mạnh mẽ hơn, có năng suất và chất lượng tốt hơn ở nơi cội nguồn (Trần Duy Quý, 1999) [29] Theo Trần Đình Long và các cs (2005) [26] trong giai đoạn 2001- 2005 các cơ quan nghiên cứu của Việt Nam đã nhập nội. .. tăng 1% năng suất hạt, 18% protein thô và giảm 20% dầu Kết quả cho thấy tiềm năng cho năng suất của những dòng, giống đậu tương có chứa hàm lượng protein và hàm lượng dầu cao là như nhau Với ứng dụng công nghệ sinh học trong chọn tạo giống cây trồng người ta đã tạo ra được các giống đậu tương vượt trội về năng suất (Vũ Minh Sơn, 2004) [30], thì hầu hết các giống đậu tương ở Mỹ là cây biến đổi gen và khoảng . thái của vùng và mục đích sử dụng. Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu: Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển và chất lượng của một số dòng, giống đậu tương. các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng giống đậu tương nhập nội; - Đánh giá được chất lượng hạt và khả năng tạo đậu phụ của các dòng giống đậu tương nhập nội; 5 6 Chương 1 TỔNG. thu tại tỉnh Thái Nguyên. * Yêu cầu - Đánh giá được khả năng sinh trưởng, phát triển, tính chống chịu với ngoại cảnh, sâu bệnh và một số chỉ tiêu sinh lý của các dòng, giống đậu tương nhập nội; -