Nghiên cứu tuyển chọn một số dòng, giống lúa thuần có năng suất, chất lượng tốt thích ứng với điều kiện tỉnh hải dương

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI NGUYỄN ðỨC KHANH NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN MỘT SỐ DÒNG, GIỐNG LÚA THUẦN CÓ NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG TỐT THÍCH ỨNG VỚI ðIỀU KIỆN TỈNH HẢI DƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT Mã số: 60 62 01 Người hướng dẫn khoa học: TS. TRẦN VĂN QUANG HÀ NỘI - 2012 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu hoàn toàn của tôi, công trình chưa từng ñược sử dụng hoặc công bố trong bất kỳ tài liệu nào khác; Số liệu trình bày trong luận văn này là hoàn toàn trung thực theo kết quả thu ñược tại các ñịa ñiểm mà tôi tiến hành nghiên cứu; Mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này tôi xin trân trọng cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược ghi rõ nguồn gốc; Tôi xin chịu trách nhiệm hoàn toàn với báo cáo của luận văn. Hà Nội, ngày tháng năm 2012 Tác giả luận văn NGUYỄN ðỨC KHANH Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… ii LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành bản luận văn này ngoài sự cố gắng của bản thân tôi còn nhận ñược sự giúp ñỡ nhiệt tình, chu ñáo của TS. Trần Văn Quang - người ñã hướng dẫn và tạo mọi ñiều kiện tốt nhất giúp ñỡ tôi có thêm nhiều am hiểu, nâng cao kiến thức. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng tới thầy. Nhân ñây tôi xin trân trọng cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Nông học, Viện ðào tạo Sau ñại học cùng toàn thể các thầy cô giáo, nhà trường, gia ñình và bạn bè ñã giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình thực tập và hoàn thành luận văn này. Tác giả luận văn NGUYỄN ðỨC KHANH Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ðOAN i LỜI CẢM ƠN ii NGUYỄN ðỨC KHANH ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC BẢNG vi 1. MỞ ðẦU 1 1.1 ðặt vấn ñề 1 1.2. Mục dích và yêu cầu của ñề tài 2 1.2.1. Mục ñích 2 1.2.2. Yêu cầu 2 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1. Nhu cầu lương thực trong nước và trên thế giới 4 2.1.1. Nhu cầu lương thực trên thế giới 4 2.1.2. Nhu cầu trong nước 5 2.2. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và Việt Nam 6 2.2.1. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới 6 2.2.2. Tình hình sản xuất lúa ở Việt Nam 8 2.3. Những nghiên cứu cơ bản về cây lúa 11 2.3.1. Những nghiên cứu về nguồn gốc và phân loại cây lúa 11 2.3.2. Nghiên cứu về các tính trạng ñặc trưng của cây lúa 13 2.3.3.Các chỉ tiêu ñánh giá và tình hình nghiên cứu chất lượng lúa gạo 20 2.4. Những nghiên cứu trong lĩnh vực chọn tạo giống 28 2.4.1. Vai trò của giống mới 28 2.4.2. Các hướng chọn tạo giống có kiểu cây mới 29 2.4.3. Phương hướng chọn tạo giống lúa 32 2.4.4. Những kết quả ñạt ñược trong công tác chọn giống 35 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… iv 3. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38 3.1. Vật liệu nghiên cứu 38 3.2. Nội dung nghiên cứu 39 3.3. Phương pháp nghiên cứu 39 3.3.1. Thời gian và ñịa ñiểm nghiên cứu 39 3.3.2. Bố trí thí nghiệm 39 3.3.3. Quy trình kỹ thuật dùng trong thí nghiệm 40 3.3.4. Bố trí mô hình trình diễn vụ Mùa năm 2011 41 3.4. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 43 3.4.1. Thời gian qua các giai ñoạn sinh trưởng 43 3.4.2. ðặc ñiểm nông sinh học 43 3.4.3. ðặc ñiểm hình thái 45 3.4.4. Mức ñộ nhiễm sâu bệnh 45 3.4.5. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất 45 3.4.6 Một số chỉ tiêu chất lượng gạo 46 3.5. Phương pháp ñánh giá các chỉ tiêu theo dõi 49 3.6. Xử lý số liệu 49 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 51 4.1. Thời gian sinh trưởng của các dòng, giống 51 4.2. Khả năng ñẻ nhánh 54 4.2.1. Nhánh hữu hiệu và tỷ lệ nhánh hữu hiệu 55 4.2.2. ðộng thái ñẻ nhánh 56 4.3. ðộng thái ra lá 59 4.4. ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây 61 4.5. Một số ñặc ñiểm nông sinh học của các dòng, giống. 64 4.5.1. Nghiên cứu ñặc ñiểm lá ñòng 67 4.5.2. Một số ñặc ñiểm về thân và bông 70 4.6. Một số ñặc trưng hình thái 72 4.6.1. Màu sắc thân lá 73 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… v 4.6.2. Màu sắc mỏ hạt 74 4.6.3. Kiểu ñẻ nhánh 74 4.6.4. Thế lá 74 4.7. Mức ñộ nhiễm sâu bệnh hại chính 75 4.7.1. Rầy các loại 75 4.7.2. Sâu ñục thân 75 4.7.3. Sâu cuốn lá nhỏ 76 4.7.4. Bệnh ñạo ôn 76 4.7.5. Bệnh khô vằn 77 4.7.6. Bệnh bạc lá 78 4.8. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 81 4.8.1. Số bông/m 2 81 4.8.2. Số hạt/bông 83 4.8.3. Số hạt chắc/bông 83 4.8.4. Khối lượng 1000 hạt 84 4.8.5. Năng suất lý thuyết 84 4.8.6. Năng suất thực thu 84 4.9. Một số chỉ tiêu ñánh giá chất lượng gạo 85 4.9.1. Chất lượng xay xát 86 4.9.2. Chất lượng thương phẩm 86 4.9.3. Chất lượng gạo 89 4.10. Kết quả mô hình trình diễn giống lúa PC6, TBR45 92 4.11. Giới thiệu một số dòng giống có triển vọng 94 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 96 5.1. Kết luận 96 5.2. ðề nghị 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 PHỤ LỤC 103 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… vi DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1. Sản xuất lúa gạo của thế giới từ năm 2005 ñến năm 2010 6 Bảng 2.2. Sản xuất lúa gạo của 10 nước ñứng ñầu thế giới 7 Bảng 2.3. Tình hình sản xuất và xuất khẩu lúa gạo ở Việt Nam trong những năm gần ñây 9 Bảng 3.1. Danh sách các dòng, giống lúa thuần dùng trong thí nghiệm 38 Bảng 4.1. Thời gian qua các giai ñoạn sinh trưởng của các dòng, giống lúa trong vụ Xuân và Mùa năm 2011 52 Bảng 4.2. ðộng thái ñẻ nhánh của các dòng, giống lúa thuần trong vụ Xuân 2011 56 Bảng 4.3. ðộng thái ñẻ nhánh của các dòng, giống lúa thuần trong vụ Mùa 2011 58 Bảng 4.4. ðộng thái ra lá của các dòng, giống lúa thuần trong vụ Xuân 2011 59 Bảng 4.5. ðộng thái ra lá của các dòng, giống lúa thuần trong vụ Mùa 2011 60 Bảng 4.6. ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các dòng, giống lúa thuần (cm) trong vụ Xuân 2011 62 Bảng 4.7. ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các dòng, giống lúa thuần (cm) trong vụ Mùa 2011 63 Bảng 4.8. Một số ñặc ñiểm nông sinh học của các dòng, giống lúa thuần trong vụ Xuân và Mùa năm 2011 65 Bảng 4.9. Một số ñặc ñiểm lá ñòng của các dòng, giống lúa thuần trong vụ Xuân và Mùa năm 2011 67 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… vii Bảng 4.10. Một số tính trạng về thân và bông của các dòng, giống lúa thuần trong vụ Xuân và Mùa 2011 71 Bảng 4.11. ðặc ñiểm hình thái của các dòng giống lúa thuần tham gia thí nghiệm 73 Bảng 4.12. Tình hình nhiễm dịch hại trên các dòng giống lúa thuần trong vụ Xuân 2011 79 Bảng 4.13. Tình hình nhiễm dịch hại trên các dòng giống lúa thuần trong vụ Mùa 2011 80 Bảng 4.14. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng, giống lúa thuần trong vụ Mùa 2011 và vụ Xuân 2011 82 Bảng 4.15. Một số chỉ tiêu chất lượng gạo của các dòng, giống tham gia nghiên cứu 85 Bảng 4.16. ðánh giá ñộ bạc bụng và mùi thơm của các dòng giống 89 Bảng 4.17. ðánh giá phẩm chất cơm của các dòng, giống thí nghiệm 91 Bảng 4.18. Tổng hợp các chỉ tiêu của các giống trong mô hình trình diễn 92 Bảng 4.19. Một số giống triển vọng 95 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… 1 1. MỞ ðẦU 1.1 ðặt vấn ñề Cây lúa (Oryza sativa L) là một trong ba cây lương thực chính của loài người, khoảng 40% dân số thế giới xem lúa gạo là nguồn lương thực chính, 25% sử dụng lúa gạo trên ½ khẩu phần lương thực hàng ngày. Như vậy lúa gạo có ảnh hưởng tới ñời sống ít nhất 65% dân số thế giới. Hiện nay nhu cầu lương thực thế giới vẫn ñang tiếp tục tăng cao với hàng triệu người ñang thiếu ñói hàng ngày. Ở Việt Nam, lúa gạo là nguồn lương thực thiết yếu trong bữa ăn hàng ngày, sản xuất lúa gạo ngày nay ñã và ñang trở thành một ngành sản xuất hàng hoá có giá trị nhất ñịnh, không thể thiếu trong nền sản xuất nông nghiệp của ñất nước. Dân số nước ta hiện nay là 86,4 triệu người, với tốc ñộ tăng gần ñây 1 triệu người/năm; so với 2001, diện tích gieo trồng lúa giảm trung bình 58.700 ha/năm; diện tích canh tác lúa giảm 325.000 ha [Cục Trồng Trọt, 2008]. Bên cạnh ñó, sự biến ñổi khí hậu toàn cầu sẽ còn diễn biến vô cùng phức tạp, gây bất lợi cho sản xuất lúa gạo trong tương lai gần. Do vậy vấn ñề ñặt ra cho các nhà quản lý và khoa học nông nghiệp là làm thế nào ñể ñáp ứng ñược mục tiêu giảm nghèo và an toàn lương thực. Tại Hải Dương, diện tích sản xuất lúa hàng năm của tỉnh khoảng 127.032 ha và cơ cấu giống lúa thuần chiếm từ 70-80% diện tích. Mặc dù, có rất nhiều các giống lúa thuần có tiềm năng năng suất cao, chất lượng gạo ñảm bảo cho mục ñích thương mại nhưng ñại ña số người nông dân tại tỉnh vẫn tập trung vào gieo cấy giống lúa Bắc thơm số 7 là giống có chất lượng phục vụ mục ñích thương mại và giống Khang dân 18 năng suất cao phục vụ cho chăn nuôi tại gia ñình. Những giống lúa thuần khác cũng ñược bà con nông dân sử dụng trong bộ giống sản xuất tại gia ñình nhưng với diện tích hẹp và mang tính tự phát. Trong tình hình sản xuất nông nghiệp hiện nay, giống Bắc thơm số 7 nhiễm sâu bệnh rất nặng ñặc biệt là nhiễm rầy nâu - rầy lưng trắng, bệnh khô vằn, bệnh bạc Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………… 2 lá Nhiễm rầy nặng ñi kèm với nguy cơ bùng phát bệnh lùn sọc ñen phương nam cao - căn bệnh nguy hiểm ñang là vấn ñề thời sự. Việc giảm thiểu cơ cấu giống Bắc thơm số 7 trong cơ cấu gieo cấy lúa nhằm hạn chế, ñề phòng bệnh lùn sọc ñen phương nam phát sinh trên diện rộng ñang là một trong những biện pháp phòng chống bệnh. Mặc dù theo quan ñiểm chỉ ñạo chung của tỉnh là giảm diện tích gieo cấy giống Bắc thơm số 7, thay bằng các giống lúa thuần nhiễm sâu bệnh nhẹ hơn nhưng tập quán sản xuất của người nông dân chưa thay ñổi là bao một phần do thói quen, một phần không nhỏ do chưa có một giống lúa thuần nào có thể ñem lại mức giá bán cao tương ñương. Dù biết rằng cấy Bắc thơm số 7 ñồng nghĩa với việc chấp nhận rủi do về dịch hại, thời tiết. Bởi vậy, việc nghiên cứu, tuyển chọn một số dòng, giống lúa thuần ñược chọn tạo trong nước có năng suất, chất lượng tốt thích ứng với ñiều kiện tỉnh Hải Dương là hết sức cần thiết. Do vậy, chúng tôi thực hiện ñề tài: “Nghiên cứu tuyển chọn một số dòng, giống lúa thuần có năng suất, chất lượng tốt thích ứng với ñiều kiện tỉnh Hải Dương”. 1.2. Mục dích và yêu cầu của ñề tài 1.2.1. Mục ñích Tuyển chọn ñược một số dòng, giống lúa thuần có năng suất, chất lượng cao, nhiễm nhẹ sâu bệnh cho tỉnh Hải Dương nhằm làm phong phú bộ giống lúa, ñáp ứng nhu cầu sản xuất lương thực của tỉnh. 1.2.2. Yêu cầu - ðánh giá ñược ñặc ñiểm sinh trưởng, phát triển, ñặc ñiểm nông sinh học, hình thái của các dòng giống lúa thuần tại Hải Dương. - ðánh giá ñược mức ñộ nhiễm sâu bệnh, năng suất và chất lượng của các dòng, giống lúa thuần. [...]... v lúa là v lúa Xuân và v lúa Mùa, do lúa Xuân sinh trư ng trong v ðông Xuân có n n nhi t ñ th p nên th c t th i gian sinh trư ng c a lúa Xuân l i dài hơn lúa Mùa [13] Hi n nay h u h t các gi ng lúa trong s n xu t ñ u ph n ng v i nhi t ñ nên c y ñư c c 2 v trong năm Do ru ng lúa ñư c phân b trong các ñi u ki n ñ a hình khác nhau, ch ñ tư i và m c tư i ng p khác nhau ñã hình thành lúa c n (lúa ñ i, lúa. .. or Flooting rice): là lo i lúa ñư c gieo tr ng trong mùa mưa, khi mưa l n lúa ñã ñ nhánh, nư c dâng cao lúa vươn nhánh (kho ng 10cm/ngày) ñ ngoi theo, vươn lên m t nư c Vi t Nam t n t i c 4 nhóm gi ng lúa trên, nhưng ch y u là nhóm lúa có tư i, còn nhóm lúa c n, lúa nư c sâu và lúa n i ngày m t gi m ñi Nhóm lúa c n t n t i nhi u vùng núi và trung du B c B , Tây Nguyên Lúa có tư i ñư c canh tác ch y... c m t 2-3 dòng, gi ng lúa thu n thích ng v i ñi u ki n t nh H i Dương có năng su t, ch t lư ng t t và nhi m nh v i sâu b nh 1.3 Ý nghĩa khoa h c và ý nghĩa th c ti n c a ð tài 1.3.1 Ý nghĩa khoa h c K t qu c a ð tài s góp ph n ñ nh hư ng cho các nhà ch n t o gi ng, ti n hành nghiên c u s n xu t h t gi ng lúa thu n t i H i Dương và rút ng n th i gian trong vi c xác ñ nh nh ng dòng, gi ng thích h p cho... 14% v giá tr 2.3 Nh ng nghiên c u cơ b n v cây lúa 2.3.1 Nh ng nghiên c u v ngu n g c và phân lo i cây lúa * Ngu n g c cây lúa Lúa là m t trong nh ng lo i cây tr ng có l ch s Căn c vào các tài li u kh o c Trung Qu c, m t t 3000-2000 năm trư c công nguyên, xu t hi n cây lúa 5000 năm, tr ng tr t lâu ñ i nh t n ð , Vi t Nam…cây lúa có Trung Qu c vùng Tri t Giang ñã h lưu sông Dương T - 4000 năm Tuy nhiên... c l i nh ng gi ng có th i gian sinh trư ng quá dài thì cũng cho năng su t th p vì d b l p ñ và ch u nhi u tác ñ ng b t l i c a ngo i c nh Trong khi ñó, các gi ng lúa có th i gian sinh trư ng trong kho ng 120-135 ngày có kh năng cho năng su t cao hơn nhi u V i gi ng lúa có th i gian sinh trư ng dài thì lư ng ch t khô s n xu t ra l n nhưng t l h t/rơm r l i th p, riêng các gi ng lúa có th i gian sinh... H u h t các nư c tr ng lúa trên th gi i ñ u quan tâm nghiên c u v gi ng Vi n nghiên c u lúa qu c t (International Rice Research Institute-IRRI) ñã có chương trình nghiên c u lâu dài v ch n gi ng, t o gi ng nh m ñưa ra nh ng gi ng có ñ c trưng chính như: th i gian sinh trư ng, tính ch ng b nh, sâu h i, năng su t, ch t lư ng g o… Gi ng lúa m i ñư c coi là gi ng lúa t t thì ph i có ñ thu n cao, th hi n... b nư c bi n xâm nh p nhưng cũng ñư c ngu n nư c ng t thau r a nên v n có th canh tác lúa 2.3.2 Nghiên c u v các tính tr ng ñ c trưng c a cây lúa Lúa là cây tr ng ña d ng v ki u hình, m i gi ng có nh ng ñ c ñi m riêng bi t mà ta có th d a vào ñó ñ phân bi t như: th i gian sinh trư ng, kh năng ñ nhánh, chi u cao cây, b lá lúa và kh năng quang h p, d ng h t, màu s c h t [16] Các nhà ch n t o và kh o nghi... nh Trong canh tác lúa hi n ñ i, các nhà nông h c h t s c quan tâm ñ n th i gian sinh trư ng c a cá gi ng lúa vì ñây là y u t có tương quan ch t ñ n năng su t và vi c b trí th i v , cơ c u luân canh c a ngư i nông dân trong c m t năm Nghiên c u v th i gian sinh trư ng c a các gi ng lúa, Yoshida (1979) [40] cho r ng: Nh ng gi ng lúa có th i gian sinh trư ng quá ng n thì không th có năng su t cao vì sinh... nương) và lúa nư c, lúa ch u nư c sâu (deep water) v i m c tư i ng p trên 1m hay lúa n i (Floating Rice) có th ch u ng p ñ n 3-4m Theo ch t lư ng và hình d ng h t, ngư i ta phân ra: lúa t và lúa n p, lúa h t tròn và lúa h t dài Theo quan ñi m canh tác h c, cây lúa ñư c phân thành 4 nhóm chính sau ñây [18] Trư ng ð i h c Nông nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p …………………… 12 - Lúa c n... ta có th chia g o c a các gi ng lúa khác nhau thành các lo i sau ñây: gi ng có nhi t ñ hoá h th p (74oC) Tinh b t c a ña s các gi ng Japonica có nhi t ñ hoá h t th p ñ n trung bình Còn các gi ng lúa Indica, con lai gi a Indica và Japonica thư ng có nhi t ñ hoá h cao Khi nghiên c u ch t lư ng g o c a m t s gi ng lúa . Nghiên cứu tuyển chọn một số dòng, giống lúa thuần có năng suất, chất lượng tốt thích ứng với ñiều kiện tỉnh Hải Dương . 1.2. Mục dích và yêu cầu của ñề tài 1.2.1. Mục ñích Tuyển chọn. thời tiết. Bởi vậy, việc nghiên cứu, tuyển chọn một số dòng, giống lúa thuần ñược chọn tạo trong nước có năng suất, chất lượng tốt thích ứng với ñiều kiện tỉnh Hải Dương là hết sức cần thiết NGHIỆP HÀ NỘI NGUYỄN ðỨC KHANH NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN MỘT SỐ DÒNG, GIỐNG LÚA THUẦN CÓ NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG TỐT THÍCH ỨNG VỚI ðIỀU KIỆN TỈNH HẢI DƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP