Nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ cấy, số dảnh cấy ,khóm và mức phân bón N2 đến một số đặc tính nông sinh học của giống lúa nếp phu thê trong vụ Xuân năm 2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC sư PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN ________________________ LÊ THỊ KIM TUYÉN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MẬT Độ CẤY, SỐ DẢNH CẤY/KHÓM VÀ MỨC PHÂN BÓN N 2 ĐỂN MỘT SÓ ĐẶC TÍNH NÔNG SINH HỌC • • • CỦA GIỐNG LÚA NÉP PHU THÊ TRONG VỤ XUÂN NĂM 2013 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC • • • • Chuyên ngành: Di Truyền Học Ngưòi hướng dẫn khoa học TS. PHẠM XUÂN LIÊM TS. ĐÀO XUÂN TÂN HÀ NỘI - 2014 Bằng tất cả sự kính trọng, lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn: - Các thầy, cô trong khoa Sinh - KTNN, trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2. - Gia đình ông Nguyễn Văn Giang, HTX Đồng Xuân - Thị xã Phúc Yên - Vĩnh Phúc. - TS. Đào Xuân Tân. Trưởng Phòng Chuyển giao Công nghệ Viện Nghiên cứu Hợp tác KHKT Châu Á - Thái Bình Dương (IAP). - TS. Phạm Xuân Liêm. Viện KHKT Nông nghiệp Việt Nam (VASS). - Các bạn trong nhóm đề tài. Đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Hà Nội, ngày tháng 05 năm 2014 Sinh viên Lê Thị Kim Tuyến Tôi xin cam đoan: - Đề tài của tôi không sao chép từ bất cứ một đề tài có sẵn nào. - Nội dung trong đề tài đảm bảo sự chính xác và trung thực, là kết quả nghiên cún của bản thân. Tôi xin chịu trách nhiệm về kết quả của đề tài này trước Hội đồng bảo vệ. Hà Nội, ngày thảng 05 năm 2014 Ngưòi thực hiện Lê Thị Kim Tuyến LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIỆT TẮT ĐHSP: Đại học Sư phạm. HTX: Hợp tác xã. KTNN: Kĩ thuật nông nghiệp KHTN: Khoa học tài nguyên. NN&PTNT: Nông nghiệp và phát triển nông thôn. NSLT: Năng quất lý thuyết. NXB: Nhà suất bản. TGST: Thời gian sinh trưởng. TX: Thị xã. IRRI: International Rice Reseach Institule (Viện nghiên cứu lúa Quốc tế) MỞ ĐÀU 1. Lý do chọn đề tài Cây lúa (Oryza satỉva L) là cây trồng có từ lâu đời và gắn liền với quá trình phát triển của loài người. Từ buổi đầu tiên của nền văn minh, cây lúa là cây lương thực chính của mỗi quốc gia Châu Á và cũng có vai trò quan trọng trong nét văn hóa ẩm thực của mỗi dân tộc. Trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng, lúa luôn là một cây lương thực thiết yếu không thể thay thế. Diện tích trồng lúa trên thế giới không ngừng tăng, hiện nay có khoảng 154 triệu ha. Tổng sản lượng lúa gạo đạt trên 615 triệu tấn, cung cấp cho cả dân số thế giới (theo thông báo của tổ chức Nông nghiệp và lương thực Liên Họp Quốc). Theo tổ chức Lương thực Quốc tế - FAO, hàng năm có khoảng trên 20 triệu tấn gạo được sử dụng làm hàng hóa buôn bán trên toàn thế giới. Xuất phát từ nhu cầu thực tế cuộc sống của con người cho thấy cây lúa có vị trí hàng đầu trong việc bảo đảm cho sự tồn tại của con người từ xa xưa tới nay. An ninh lương thực là nền tảng để phát triển đất nước ở mọi quốc gia. Sự phát trỉên của sản xuảt lúa đã dẫn đên sự chuyên dịch cơ cấu kỉnh tế trong nông nghiệp phù hợp với tình hình phát triến của các nước có nền kinh tế nông nghiệp phát triển. Sự chuyển dịch này thúc đấy ngành công nghiệp phát triển, đặc biệt là công nghiệp chế biến lương thực, thực phấm. Nghề trồng lúa nếp đã góp phần đáng kể vào sự phát triển kinh tế - xã hội như tăng thu nhập và cải thiện đời sống cho người nông dân; đóng góp vào ngân sách, phù họp với chủ trương, chính sách của Đảng và Nhà nước về phát triến công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn. Đe góp phần tìm hiểu và hoàn thiện việc xây dựng quy trình sản xuất sau khi giống được công nhận, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Anh hưởng của mật độ cấy, số dảnh cấy/khóm và mức phân bón N2 đến một số đặc tính nông sinh học 4 của giống nếp Phu Thê trong vụ xuân năm 2013”. 2. Mục tiêu nghiên cún Xác định ảnh hưởng của mật độ cấy (35;40;45;50) khóm/m 2 , số dảnh cấy/khóm (1 ;2) và mức phân bón N2 đến sự biến đổi một số đặc tính nông sinh (cụ thể là các chỉ tiêu hình thái, sinh trưởng, phát triển ) của giống lúa nếp Phu Thê. 3. Nội dung nghiên cún Nghiên cứu sự biến đổi một số đặc tính nông sinh học (các chỉ tiêu hình thái, sinh trưởng, phát triển ) của giống lúa nếp Phu Thê trong vụ xuân 2013. Nghiên cứu sẽ tiến hành khảo sát 20 chỉ tiêu sau: - Chiều cao cây - sắc tố autoxian trên đốt - Chiểu dài lá đòng - Màu sắc vỏ trấu - Chiều rộng lá đòng - Màu râu - Khả năng đẻ nhánh - Hình dạng thìa lìa - Chiều dài bông lúa - số bông hữu hiệu/khóm - Số lá trên cây - Tổng số hạt/bông - Chiều dài lá công năng - số hạt chắc/bông - Chiều rộng lá công năng - Khối lượng 1000 hạt - Độ cứng cây - Năng suất lý thuyết - Màu sắc vỏ cám - Thời gian sinh trưởng 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4.1. Ỷ nghĩa khoa học - Xác định được ảnh hưởng của mật độ cấy, số dảnh cấy/khóm và mức phân bón N2 đến một số đặc tính nông sinh học của giống lúa nếp Phu Thê. - So sánh được hiệu quả của mật độ cấy, số dảnh/khóm khi bón cùng một lượng phân đạm cho giống lúa nếp Phu Thê 5 4.2. Ý nghĩa thực tiễn - Góp phần xây dựng quy trình sản xuất giống lúa nếp Phu Thê tại khu vực Vĩnh Phúc. Cơ sở để chọn mật độ cấy, số dảnh cấy/khóm phù hợp với giống lúa nếp Phu Thê. Chương 1: TỎNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Nguồn gốc cây lúa Loài lúa trồng Oryza satỉva.L được thuần hóa từ lúa dại có số lượng NST 2n = 24. về nguồn gốc cây lúa đã có nhiều nhà khoa học nghiên cứu và đưa ra nhiều ý kiến khác nhau: Theo các tài liệu khảo cổ ở Trung Quốc, Ân Độ, Thái Lan, Việt Nam thì cây lúa đã có mặt từ 3000 - 2000 năm trước công nguyên. Từ các trung tâm khởi nguyên là Trung Quốc và Ân Độ, cây lúa đã phát triển theo hướng Đông Tây và đến nay đã có mặt khắp Thế giới. Vùng phân bố của cây lúa trên thế giới tương đối rộng, từ vĩ độ Bắc (Trung Quốc) đến 35 vĩ độ Nam (Châu Úc) [5]. Nhiều dẫn liệu khảo cổ học đã chứng tỏ tổ tiên của cây lúa là ở Đông Nam Á (Việt Nam, Thái Lan ). Vì Đông Nam Á là vùng có diện tích trồng lúa tập trung và lớn nhất trên Thế giới, có khí hậu nóng ẩm, thích hợp với sự sinh trưởng và phát triến của cây lúa. Ngoài ra các tài liệu lịch sử, các di tích khảo cổ ở nhiều nước thuộc vùng này đều nói về cây lúa và nghề trồng lúa. Ví dụ: Theo Candalle (1886) cây lúa có nguồn gốc ở Ấn Độ. Theo Sampath (1973) xác định có vết tích của cây lúa ở Thái Lan. Những quan điểm trên đều có điểm thống nhất chung là: nguồn gốc cây lúa ở Đông Nam Á. Từ đây, cây lúa được trồng rộng rãi ở nhiều vùng khác trên Thế giới [5]. 6 1.2. Phân loại cây ỉúa 1.2.1. Phân loại theo đặc điếm sinh học Lúa trồng (Oryza sativa) có bộ NST 2n = 24 được thuần hóa từ cây lúa dại thuộc bộ hòa thảo (Graminales), họ hòa thảo (Graminacea), chi Oryza. Chi Oryza phân bố rộng khắp thế giới với 21 loài, trong đó có hai loài lúa đã được thuần hóa là lúa Châu Á (Oryza sativa.L) và lúa Châu Phi (Oryza galaberrỉma.L) trong họ Poaceae có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới khu vực Đông Nam Á, Châu Á và Châu Phi. Có rất nhiều quan điểm khác nhau về việc phân loại loài Oryza sativa.L Ví dụ: - Theo Gustchin (1934-1943) có 3 loài phụ Indica, Japonica, Javanica. - Theo Hoàng Thị Sản (1999) có 2 loài: + Oryza satỉva.L. var. Utỉỉissima A. Camus: lúa tẻ + Oryza satỉva.L. var. Glutinosa Tanaka: lúa nếp 1.2.2. Phân loại theo địa hình đất và điều kiện cung cấp nước: lúa cạn và lúa nước. 1.2.3. Phân loại theo thời gian gieo trồng và gặt hái trong năm: lúa mùa, lúa chiêm và lúa hè thu 1.2.4. Phân loại theo chất lượng và hình dạng hạt: lúa tẻ, lúa nếp, lúa hạt dài, lúa hạt tròn. [6]. 1.3. Vị trí kinh tế của cây lúa Cây lúa là cây lương thực lâu đời nhất, phổ biến nhất trên thế giới tuy diện tích gieo trồng của nó chỉ đứng hàng thứ hai thế giới sau lúa mỳ. Cây lúa được trồng ở 112 nước, cung cấp lương thực cho 65% dân số thế giới. Ở một số quốc gia như Ân Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Việt Nam gạo là nguồn lương thực chủ yếu có giá trị kinh tế. Khi so sánh thành phần hóa học của lúa gạo với một số cây lương thực 7 khác ta thấy lúa gạo gi ầu tinh bột và đường, tuy nhiên lại nghèo protein và chất béo hơn lúa mỳ và ngô. Protein của gạo có lizin chiếm 4,26%, triptophan chiếm 1,63% - 2,14%, methionin 1,44% - 1,77%, treonin 3,39% - 4,42% [15]. Có thể nói lúa gạo là loài cây trồng có giá trị dinh dưỡng cao. Từ lúa gạo người ta có thể sản xuất ra tinh bột, cồn tân dược, sử dụng làm lương thực từ rom, rạ, trấu người ta có thế sản xuất ra giấy, cacton Việt Nam hiện nay là nước xuất khẩu lúa gạo đứng hàng thứ hai thế giới (sau Thái Lan). Sản lượng lúa gạo hàng năm của Việt Nam tăng lên khoảng hơn 1 triệu tấn đó chính là thành quả thu được của nền nông nghiệp Việt Nam, khoa học chọn giống đã góp vào một phần quan trọng quyết định sự phát triển nền nông nghiệp Việt Nam. Năm 2011 xuất khấu lúa gạo của Việt Nam đạt 7,1 triệu tấn thu về 3,52 tỷ USD cho nền kinh tế quốc dân. 1.4. Đặc điếm sinh học của cây lúa 1.4.1. Đời sống cây lúa 1.4.1.1. Thời gian sinh trưởng (TGST) TGST của cây lúa tính từ khi nảy mầm đến khi chín kéo dài từ 90 - 180 ngày. Tùy thuộc vào giống và môi trường sinh trưởng, trong thời gian này cây lúa hoàn thành các giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực. Xét về mặt nông học người ta chia đời sống cây lúa làm 3 giai đoạn là: giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng, giai đoạn sinh trưởng sinh thực và giai đoạn chín. TGST của cây lúa phụ thuộc vào giống, thời vụ và điều kiện môi trường. Nắm được quy luật sinh trưởng của cây lúa là cơ sở để chúng ta xác định thời vụ gieo cấy cũng như xây dựng kế hoạch thâm canh tăng vụ. 1.4.1.2. Các thời kỳ sinh trưởng của cây lúa Trong toàn bộ đời sống của cây lúa có thể chia làm hai thời kỳ chủ yếu là thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng và thời kỳ sinh trưởng sinh thực. 8 Thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng là thời kỳ được tính từ khi gieo cấy đến khi làm đòng. Ở thời kỳ này cây lúa chủ yếu hình thành và phát triển cơ quan sinh dưỡng như rễ, thân, lá, đẻ nhánh Thởi kỳ sinh trưởng sinh thực là thời kỳ phân hóa hình thành cơ quan sinh sản bắt đầu từ khi làm đòng đến khi chín hết hoàn toàn. Bao gồm làm đòng, trỗ bông, hình thành hạt Cả hai thời kỳ đều phát triển ảnh hưởng đến nhau, thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng ảnh hưởng đến việc hình thành số bông. Thời kỳ sinh trưởng sinh thực ảnh hưởng đến số hạt trên bông, tỷ lệ hạt chắc, hạt lép, khối lượng, trọng lượng 1000 hạt (Piooo) Theo IRRI thì cây lúa được chia làm 9 giai đoạn: 1. Giai đoạn nẩy mầm 2. Giai đoạn mạ 3. Giai đoạn đẻ nhánh 4. Giai đoạn vươn lóng 5. Giai đoạn làm đòng 6. Giai đoạn trỗ bông 7. Giai đoạn chín sữa 8. Giai đoạn vào chắc 9. Giai đoạn chín hoàn toàn 1.4.2. Đặc đỉêm hình thải của cây lúa - Rễ lúa: thuộc loại rễ chùm, gồm: + Rễ chính: là rễ hình thành từ phôi hạt sau khi nảy mấm, chỉ có một rễ không phân nhánh, phát triển một thời gian dài rồi teo đi. + Rễ phụ: là rễ hình thành từ các mắt đốt gốc của thân cây (thân mẹ và thân nhánh). Trên rễ phụ mọc ra các rễ nhỏ, rễ chính sau khi phát triển một thời gian thì rễ phụ mới mọc ra làm nhiệm vị chính trong việc hút các chất dinh dưỡng cung cấp 9 cho cây. + Rễ bất định: là một loại rễ phụ được hình thành ở các đốt phía trên cao của thân. Chức năng của rễ bất định là tham gia vào việc hút chất dinh dưỡng nhưng giữ vai trò không lớn lắm [10]. - Thân lúa: Thân lúa có hình ống tròn, gồm các đốt đặc và gióng rỗng, số lượng của đốt và gióng tùy từng giống, số gióng và chiều dài gióng làm thành chiều cao cây giữ cho cây đứng vững, độ dày và chiều dài gióng tùy theo vị trí trên thân. Thân lúa thời kỳ đẻ nhánh là thân giả, thời kỳ làm đốt trở đi là thân thật. Chức năng của thân lúa là vận chuyến, dự trữ nước và muối khoáng lên lá để quang hợp, vận chuyển oxi và các sản phẩm quang hợp từ lá tới các bộ phận khác. - Lá lúa: Lá lúa được sinh ra từ các mầm lá ở các đốt thân mọc ra ở hai bên thân chính. Có hai loại lá lúa: + Lá lúa không hoàn toàn (lá bao) là loại lá chỉ có bẹ. Lá ôm lấy thân, phát triển ngay sau khi hạt nảy mầm. + Lá lúa hoàn toàn (lá thật) là loại lá có bẹ lá, phiến lá, tai lá, cố lá, thìa lìa. Lá lúa là trung tâm hoạt động sinh lý của cây lúa: quá trình quang hợp, hô hấp, tích lũy chất khô. Bẹ lá giúp thân lúa chống đổ và làm nhiệm vụ như một kho dự trữ đường, tinh bột tạm thời trước khi trổ bông. Tùy theo chức năng của lá lúa chia làm 3 loại: + Lá sinh trưởng sinh dưỡng: thúc đẩy quá trình đẻ nhánh từ lá thứ 3 đến lá thứ 7. + Lá quá độ: thúc đấy quá trình phát triển thân và tạo bông hạt từ lá thứ 8 đến 1 0 [...]... 3.3 và hình 3.3 cho thấy: khi đánh giá tác của mật độ, cấy/ khóm và mức phân N2 đến động số số dảnh bón nhánh khóm: trong số nhánh trong khóm trung bình ở các công thức chênh lệch không đáng kế số nhánh trong khóm đạt từ 6,93 - 7,53 Trong đó: số nhánh trong khóm ở công thức 40/1 là cao nhất (7,53 ± 0,16) và ở công thức 35/1 có số nhánh trong khóm là nhỏ nhất (6,93 ± 0,17) Có thể sắp xếp số nhánh trong. .. trộn với đạm ure để bón thúc cho lúa Phân bón này thường được nhập từ các nước: Canada, Mỹ, Trung Quốc, Nga, Đức Chưong 2 ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 2.1 Đối tượng nghiên cún Đối tượng nghiên cún của đề tài là giống lúa nếp Phu Thê (còn gọi là nếp BN4) Giống lúa nếp Phu Thê là con lai của 2 thể đột biến BG51 và BG72 do TS Đào Xuân Tân chọn tạo từ năm 2001 Hạt khô của giống gốc - nếp trắng Bắc Giang... năng suất lúa Do vậy xu hướng của các nhà chọn giống hiện đại thường chọn những giống lúa có chiều dài bông trung bình và hạt xếp xít Qua nhiều nghiên cứu, các nhà khoa học đã khẳng định: chiều dài bông lúa do nhiều locus cùng xác định nhưng theo kiểu tương quan trội lặn Bảng 3.4: Ánh hưởng của mật độ cấy, số dảnh cấy/ khóm và mức phân bón N2 đến chiều dài bông lúa STT Công thức Chiêu dài bông lúa ^±m... lượng 1000 hạt của mỗi giống ít biến động Vì vậy năng suất sẽ tăng khi tăng mật độ cấy trong một phạm vi nhất định Phạm vi này phụ thuộc nhiều vào đặc tính của giống, đất đai, phân bón và thời tiết Như vậy mật độ cấy có ý nghĩa quan trọng đến cấu trúc quần thể ruộng lúa Mật độ thích hợp giúp quần thể ruộng lúa sinh trưởng và phát triển tốt, mục đích cuối cùng là cho năng suất cao trên một đơn vị diện... Quốc, Àn Độ, Indonexia, Bangladet, Thái Lan, Việt Nam, Mianma và Nhật Bản 1.6.2 Ảnh hu'ởng của một số nhân tố đến đời sống cây lúa 1.6.2.1 Mật độ cấy ảnh hưởng tới sự sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng lúa Mật độ là một yếu tố có thể làm tăng khả năng quang hợp của cá thể và quần thể mộng lúa, do tăng khả năng tiếp nhận ánh sáng, tạo số lá và chỉ số diện tích lá thích họp cho cá thế và quần... biết: Mật độ là một trong những biện pháp ảnh hưởng đến năng suất lúa vì mật độ cấy quyết định diện tích lá và sự cấu tạo quần thể, đến chế độ ánh sáng và sự tích lũy chất khô của ruộng lúa một cách mạnh mễ nhât Theo Nguyễn Văn Hoan (2004) [5] thì tùy từng giống để chọn mật độ thích hợp vì cần tính đến khoảng cách đủ rộng để làm hàng lúa đủ thông thoáng, các khóm lúa không chen nhau Cách bố trí khóm lúa. .. thấp 7,15% (35/2) đến trung bình 11,81 % (50/1) Trong đó có 4 công thức có mức biến dị trung bình là công thức 40/2, 45/1, 50/1 và 50/2 Điều này chứng tỏ: tính trạng chiều dài bông có mức ổn định trung bình Như vậy, ảnh hưởng của mật độ cấy, số dảnh cấy/ khóm và mức phân bón N2 đến tính trạng chiều dài bông lúa là không đáng kể 3.1.5 Số lá trên cây Lá lúa được hình thành từ các mầm lá ở mắt thân Lá... thấp > 130cm, vùng cao >125 cm) Chiều cao cây lúa được kiểm tra bởi một số gen tương tác kiểu cân bằng như: D, Sm, md, dw, T và d Mức độ chi phối chiều cao cây của chúng theo thứ tự: D > Sm > dW > md Bên cạnh đó gen át chế T và I nên cây có kiểu gen I-T sẽ có dạng lùn Bảng 3.1: Anh hưởng của mật độ cấy, số dảnh cấy/ khóm và mức phân bón N2 đến chiều cao cây lúa STT Công thức Chiêu cao cây x±m cv% 1 35/1... năng đẻ nhánh đạt đến giá trị lớn nhất gọi là nhánh tối đa Nếu số nhánh tăng lên bằng số nhánh khi trỗ bông đếm được gọi là quá trình đẻ nhánh có ích Còn từ lúc này đến hết giai đoạn sinh trưởng thân lá gọi là thời kì đẻ nhánh không có ích Chỉ những nhánh nào sinh ra trong thời kì đẻ nhánh có ích mới cho bông Bảng 3.3: Ánh hưởng của mật độ cấy, số dảnh cấy/ khóm và mức phân bón N2 đến khả năng đẻ nhánh... Cây lúa đủ lân đẻ khoe, bộ rễ phát triển tốt, trỗ và chín sớm ngay cả trong điều kiện nhiệt độ thấp trong vụ đông xuân, hạt thóc mấy và sáng Cây lúa thiếu lân cây còi cọc, đẻ nhánh kém, bộ lá lúa ngắn, phiến lá hẹp, số lá, số bông và số hạt/bông đều giảm Trong sản xuất, khi bón phân lân cho lúa, lượng lân supe bao giờ cũng gấp 1,5 - 2 lần so với đạm ure và thường bón lót toàn bộ phân lân cùng với phân . khi giống được công nhận, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Anh hưởng của mật độ cấy, số dảnh cấy/ khóm và mức phân bón N2 đến một số đặc tính nông sinh học 4 của giống nếp Phu Thê trong vụ. sinh trưởng 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4.1. Ỷ nghĩa khoa học - Xác định được ảnh hưởng của mật độ cấy, số dảnh cấy/ khóm và mức phân bón N2 đến một số đặc tính nông sinh học của. trong vụ xuân năm 2013 . 2. Mục tiêu nghiên cún Xác định ảnh hưởng của mật độ cấy (35;40;45;50) khóm/m 2 , số dảnh cấy/ khóm (1 ;2) và mức phân bón N2 đến sự biến đổi một số đặc tính nông sinh (cụ thể