(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu ảnh hưởng của lkclo3, ca(no3)2 đến một số chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh, sinh trưởng, năng suất, phẩm chất của giống lúa đv108 trồng trên đất nhiễm mặn

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG SỐ LIỆU DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề: Mục tiêu nghiên cứu 3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1.Giới thiệu chung lúa h 1.1.1 Nguồn gốc 1.1.2 Vị trí phân loại lúa 1.2 Giá trị kinh tế lúa 1.2.1.Giá trị kinh tế 1.2.2 Giá trị dinh dưỡng 1.2.3 Giá trị thương mại 1.3.Tổng quan đất mặn xâm nhập mặn 1.3.1 Đất mặn 1.3.2 Tình hình đất nhiễm mặn giới: 10 1.3.3 Tình hình đất nhiễm mặn Việt Nam 11 1.3.4.Tình hình xâm nhập mặn Bình Định 12 1.4 Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng mặn đến lúa giới nước 13 1.4.1 Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng mặn đến lúa giới 13 1.4.2 Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng mặn đến lúa Việt Nam 15 1.4.3 Một số kết giống lúa chịu mặn Việt Nam 16 1.5 Sự tác động mặn đến thực vật 16 1.5.1 Cơ chế tác động mặn đến thực vật 16 1.5.2 Sự tác động mặn đến sinh trưởng, phát triển thực vật 19 1.6 Cơ chế chống chịu mặn thực vật 20 1.6.1 Những biến đổi giải phẫu, hình thái sinh lý thích nghi với tính chịu mặn thực vật 21 1.6.2 Những biến đổi đến tính chịu mặn thực vật 22 1.6.3 Di truyền tính chống chịu mặn 23 1.7 Vai trò kali canxi thực vật 24 1.7.1.Vai trò kali thực vật 24 1.7.2 Vai trò canxi thực vật 26 h CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 2.1 Đối tượng nghiên cứu 28 2.2 Thời gian, địa điểm nghiên cứu 28 2.3 Nội dung nghiên cứu 28 2.4 Phương pháp nghiên cứu 29 2.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm đĩa peptri 29 2.4.2 Phương pháp xác định tiêu nghiên cứu 30 2.4.3 Điều kiện canh tác 31 2.5 Các tiêu phương pháp xác định 32 2.5.1 Các tiêu nơng hóa đất trước sau gieo trồng 32 2.5.2 Các tiêu sinh trưởng lúa tác động KClO3, Ca(NO3)2 33 2.5.3 Một số tiêu sinh hóa 34 2.5.4 Một số tiêu nông học lúa 35 2.5.5 Các tiêu sinh trưởng lúa trồng thí nghiệm chậu 35 2.5.6 Khả chống chịu sâu, bệnh lúa 36 2.5.7 Các yếu tố cấu thành suất suất lúa trồng đất nhiễm mặn chậu ruộng 36 2.6 Phương pháp xử lý số liệu 37 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 38 3.1 Một số tiêu đất trước sau gieo trồng thí nghiệm 38 3.2 Một số tiêu sinh trưởng lúa giai đoạn mầm ảnh hưởng KClO3, Ca(NO3)2 40 3.2.1 Ảnh hưởng KClO3, Ca(NO3)2 đến tỉ lệ nảy mầm hạt 40 3.2.2 Ảnh hưởng KClO3, Ca(NO3)2 đến chiều dài mầm rễ mầm lúa 42 h 3.3 Một số tiêu sinh trưởng lúa giai đoạn mạ tác động KClO3, Ca(NO3)2 44 3.3.1.Tỉ lệ chết 44 3.3.2 Chiều cao mạ 46 3.4 Một số tiêu sinh lí, sinh hóa giai đoạn đẻ nhánh làm đòng lúa trồng chậu 48 3.4.1 Hàm lượng nước chất khô 48 3.4.2 Hàm lượng diệp lục lúa qua giai đoạn 51 3.5 Các tiêu sinh trưởng, phát triển lúa trồng đất nhiễm mặn chậu 53 3.5.1.Chiều cao lúa trồng chậu 53 3.5.2 Động thái đẻ nhánh lúa trồng chậu 56 3.5.3 Khả đẻ nhánh số nhánh hữu hiệu lúa trồng chậu 58 3.5.4 Thời gian sinh trưởng lúa trồng đất nhiễm mặn chậu 60 3.6 Một số tiêu hình thái lúa trồng đất nhiễm mặn chậu 61 3.6.1 Lá đòng: 61 3.6.2 Chiều dài 62 3.7 Khả chống chịu sâu, bệnh 62 3.8 Các yếu tố cấu thành suất suất lúa trồng đất nhiễm mặn đất nhiễm mặn chậu 63 3.8.1 Các yếu tố cấu thành suất lúa 63 3.8.2 Năng suất lúa 66 3.9 Chỉ tiêu phẩm chất lúa trồng đất nhiễm mặn 68 3.10 Năng suất lúa trồng gồi ruộng có xử lý KClO3 Ca(NO3)2 70 3.10.1 Các yếu tố cấu thành suất suất lúa 70 h 3.10.2 Năng suất lúa trồng ruộng 71 Kết luận 73 Đề nghị 73 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (bản sao) MỞ ĐẦU Đặt vấn đề: Cây lúa (Oryza sativa L.) thuộc họ hòa thảo (Poaceae) trồng cung cấp nguồn lương thực quan trọng loài người Khoảng 40% dân số giới sử dụng lúa gạo làm thức ăn 25% dân số giới sử dụng lúa gạo phần lương thực hàng ngày Ở Việt Nam 100% dân số sử dụng lúa gạo làm lương thực [1] Chính vậy, năm gần việc sản xuất lúa gạo Việt Nam Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn quan tâm Để đẩy mạnh sản lượng lúa gạo, cần phải tuyển chọn giống lúa thích ứng với điều kiện thời tiết địa phương mở rộng trình canh tác hợp lý Tuy nhiên diện tích sản xuất lúa ngày thu hẹp mở rộng đô thị, biến đổi khí hậu xâm nhập mặn h Theo báo cáo Ngân hàng giới năm 2009 tác động Biến đổi khí hậu đến xâm nhập mặn chưa quan tâm mức Hầu hết nghiên cứu Biến đổi khí hậu tập trung vào vấn đề ngập lụt nước biển dâng mà chưa xét đến vấn đề ô nhiễm mặn Chính vậy, trước vấn đề nước biển dâng diễn với tốc độ nhanh, ớc tính đất nhiễm mặn lên tới hàng trăm triệu tồn giới Chỉ riêng Châu Á có khoảng 21,5 triệu đất bị nhiễm mặn (Flower Yeo, 1995)[18] Đất nhiễm mặn yếu tố gây khó khăn chiến lược phát triển sản lượng nông sản, suất trồng thách thức lớn mục tiêu an toàn lương thực điều kiện khí hậu tồn cầu có biến đổi phức tạp, băng tan hai cực, nước biển dâng lên đe dọa vùng canh tác trũng thấp ven biển [27] Hầu hết trồng khơng phát triển điều kiện mặn, có chịu mặn phát triển Ở vùng ven biển, nguyên nhân quan trọng làm giảm suất lúa đất nhiễm mặn Việt Nam nước có truyền thống canh tác lúa nước từ lâu đời với diện tích lớn đáp ứng đủ nhu cầu nước xuất nhiều thị trường lớn giới Năm 2008, diện tích lúa đạt 7,4 triệu ha, sản lượng 38,72 triệu Tổng diện tích gieo trồng lúa năm 2016 khoảng 7,6-7,7 triệu ha, suất bình quân 57,8 tạ/ha, sản lượng đạt 44,5 triệu Việt Nam chịu ảnh hưởng biến đổi khí hậu nên sản xuất nơng nghiệp bị giảm có xâm nhập mặn nước biển Đồng sông Cửu Long hai vựa lúa lớn nước, vùng cung cấp gạo xuất cho đất nước Tuy nhiên, diện tích đất trồng lúa nhiễm mặn lớn khoảng 700.000 Trong năm gần đây, biến đổi khí hậu toàn cầu nguồn nước tưới cho lúa vùng ĐBSCL sơng lớn năm giảm tình hình xâm nhập mặn năm tăng h Năm 2016, diện tích sản xuất lúa vùng ĐBSCL dự kiến đạt 4,305 triệu ha, sản lượng lúa đạt 25,745 triệu tấn, sản lượng lúa hàng hóa đạt 15,785 triệu tấn, sản lượng gạo hàng hóa 7,892 triệu Tuy nhiên, tháng đầu năm 2016 xảy tình hình xâm nhập mặn, hạn hán làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp Theo đánh giá sơ bộ, đến sản lượng lúa bị giảm 700.000 (tương đương khoảng 350.000 gạo) Bên cạnh tỉnh trồng lúa vùng đồng sơng Cửu Long tỉnh Duyên hải trung trung chịu ảnh hưởng lớn vấn đề xâm nhập mặn Đặc biệt Bình Định có nhiều huyện bị nhiễm mặn Tuy Phước, Phù Cát, Phù Mỹ, Hoài Nhơn … huyện thường xuyên bị tình trạng xâm nhập mặn đe dọa nên việc sản xuất lúa chưa mang lại hiệu kinh tế cao cho nông dân Để góp phần giảm thiểu rủi ro ổn định sản xuất cho người trồng lúa vùng bị xâm nhiễm mặn, cần đề biện pháp kỹ thuật canh tác thích hợp, nhằm hạn chế tác hại mặn đến xuất lúa Một biện pháp hạn chế tác hại mặn cho lúa sử dụng phân bón hợp lý bổ sung chất điều hịa sinh trưởng Trong đó, kali canxi nguyên tố góp phần làm tăng khả chịu mặn, tăng tích lũy tinh bột hạt, làm chậm phân giải diệp lục, thúc đẩy q trình tổng hợp protein Ngồi kali canxi cịn làm tăng tính chống đỗ chống chịu sâu, bệnh cho lúa Xuất phát từ sở lý luận trên, thực đề tài:“Nghiên cứu ảnh hưởng KClO3, Ca(NO3)2 đến số tiêu sinh lý, hóa sinh, sinh trưởng, suất, phẩm chất giống lúa ĐV108 trồng đất nhiễm mặn” Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá khả chịu mặn giống lúa ĐV108 tác động đất mặn đất mặn xử lý KClO3, Ca(NO3)2 h - Qua kết nghiên cứu xác định loại hóa chất nồng độ thích hợp làm giảm tác hại mặn giống ĐV108 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài: - Ý nghĩa khoa học Giúp bổ sung thêm số công thức để xử lý tiêu sinh lý, sinh hóa, sinh trưởng, phát triển suất chất lượng giống lúa ĐV108 trồng đất nhiễm mặn đạt suất cao - Ý nghĩa thực tiễn Qua kết nghiên cứu đề xuất cách sử dụng loại công thức phù hợp làm giảm tác hại mặn góp phần làm tăng suất cho lúa, đồng thời phổ biến vào thực tiễn sản xuất, góp phần làm tăng thu nhập cho người trồng lúa vùng bị ngập mặn CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1.Giới thiệu chung lúa 1.1.1 Nguồn gốc Về nguồn gốc lúa có nhiều tác giả đề cập đến đến chưa có liệu chắn thống Nhưng có điều lịch sử lúa có từ lâu đời, tiến hóa lúa gắn liền với lịch sử tiến hóa lồi người đặc biệt Châu Á Makkey cho vết tích lúa cổ xưa tìm thấy di đào vùng Penjab Ấn Độ, cách khoảng 2000 năm [1] Vavilov (1926), nghiên cứu phân bố đa dạng di truyền trồng cho lúa trồng phát triển từ Ấn Độ Chowdhury Ghosh cho hạt thóc hóa thạch cổ giới tìm thấy Hasthinapur (Ấn Độ) vào khoảng 1000 – 750 h TCN cách 2500 năm Sampath & Rao (1951) cho diện nhiều loại lúa hoang dại Ấn Độ Đông Nam Á chứng tỏ Ấn Độ, Miến Điện hay Đông Dương nơi xuất sứ lúa trồng Đinh Dĩnh (Trung Quốc) dựa vào phát triển lúa hoang nước cho lúa trồng xuất xứ Trung Quốc Một số nhà nghiên cứu Việt Nam lại cho nguồn gốc lúa miền Nam nước ta Campuchia Chang (1976), nhà di truyền học Viện Nghiên Cứu lúa q u ố c tế (IRRI), tổng kết nhiều tài liệu khác cho việc hóa lúa trồng tiến hành cách độc lập lúc nhiều nơi, dọc theo vành đai trải dài từ đồng sơng Ganges chân phía đơng dãy núi Hy-Mã-Lạp-Sơn (Himalayas-Ấn Độ), qua Bắc Miến Điện, Bắc Thái Lan, Lào Việt Nam, đến Tây Nam Nam Trung Quốc [1] Tuy có nhiều ý kiến trái ngược vào tư liệu lịch sử, di tích khảo cổ, đặc điểm sinh thái học lúa có mặt lồi hoang dại khu vực thống nguồn gốc lúa vùng đầm lầy Đông Nam Á từ lan dần đến nơi [4] 1.1.2 Vị trí phân loại lúa Cây lúa (Oryza sativa L.) năm loại lương thực hàng đầu giới, với ngô (Zea mays L.), lúa mì (Triticum sp.), sắn (Manihot esculenta Crantz) khoai tây (Solanum tuberosum L.) Về phân loại thực vật, lúa thuộc: Giới (kingdom/regnum): Thực vật (Plantae) Thực vật có hoa (Angiopermae) Lớp (class) : Thực vật mầm (Monocots) Bộ (ordo): Hòa thảo (Poales) Họ (familia): Hòa thảo (Poaceace) Chi (genus): Lúa (Oryza) Loài (species): h Ngành ( phyla) : Lúa châu Á: Oryza sativa Lúa châu Phi: Oryza glaberima Phân loài/ thứ: Lúa nhiệt đới: Oryza sativa var indica (sub species): Lúa ôn đới: Oryza sativa var japonica Lúa rẩy: Oryza sativa var javanica Lúa trồng (Oryza sativa L.) trồng có từ lâu đời gắn liền với q trình phát triển lồi người, nước thuộc châu Á Lúa trồng có nguồn gốc từ lúa dại (Oryza fatua, Oryza off Cinalis, Oryza minuta) trình chọn lọc tự nhiên nhân tạo lâu dài tạo nên [1] Lúa thuộc ngành thực vật hạt kín (Angiospermatophyta), lớp mầm (Mono Cotyledones), hịa thảo có hoa (Poales), họ hòa thảo (Poaceace), thân bụi, mềm Lúa trồng thuộc chi (Oryzae) với nhiều loài khác Trong 23 lồi có lồi O glaberrima O sativa trồng cấy Loài (Oryza sativa L.) trồng phổ biến khắp giới phần lớn tập trung Châu Á Loài O glaberrima trồng chủ yếu số nước Miền Tây Châu Phi [1] Loài O sativa chia thành loài phụ: Indica, Japonica, Javanica - Loài phụ Japonica phân bố nơi có vĩ độ cao (Bắc Trung Quốc, Nhật Bản, Triều Tiên ), có đặc điểm chịu rét cao, chịu sâu bệnh - Lồi phụ Indica trồng nhiều vùng nhiệt đới cận nhiệt đới (Việt Nam, Ấn Độ, Mianma, Philippin) Loài phụ Indica có đặc điểm, hạt dài, thân cao, mềm dễ đổ, chịu sâu bệnh khá, mẫn cảm với chu kỳ sáng - Lồi phụ Javanica có hình thái trung gian Hạt dài dài rộng hạt Indica, Javanica trồng vài nơi thuộc Indonesia Lồi Oryza sativa có số nhiễm sắc thể 2n = 24 Tám số 23 loài h lúa dại có gen thể tứ bội, cịn lại đa số loại lúa dại lúa trồng có gen thể lưỡng bội Thống kê tổ chức lương thực giới FAO năm 2015 sản lượng lúa gạo đạt 749,1 triệu có xu giảm năm Châu Á: Chiếm tới 90,4% toàn giới, tức 677,7 triệu Theo thống kê, sản lượng lúa gạo cao chủ yếu nhờ sản lượng tăng mạnh Trung Quốc, Ấn Độ, Thái Lan, Pakistan Việt Nam Trong đó, sản lượng lúa gạo Việt Nam năm 2015 đạt tới 44,7 triệu Châu Phi: Đạt 28,7 triệu tấn, sản lượng tăng nước Tây Phi bù đắp thiếu hụt suy giảm nước Đông Nam Phi Trung Mỹ Caribe sản lượng lúa gạo trì mức ổn định triệu Vùng nam Mỹ sản lượng lúa gạo đạt 25,4 triệu năm, sản lượng lúa gạo châu Âu giữ mức ổn định đạt 4,1 triệu năm 2015