đánh giá khả năng chống chịu phèn mặn dòng ctus4 trên đất huyện hồng dân tỉnh bạc liêu ở điều kiện nhà lưới

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG PHẠM VĂN BẰNG ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU PHÈN - MẶN DÒNG CTUS4 TRÊN ĐẤT HUYỆN HỒNG DÂN TỈNH BẠC LIÊU Ở ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI Luận văn tốt nghiệp Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ GIỐNG CÂY TRỒNG Cần Thơ, Tháng 12 năm 2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG Luận văn tốt nghiệp Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ GIỐNG CÂY TRỒNG Tên đề tài: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU PHÈN - MẶN DÒNG CTUS4 TRÊN ĐẤT HUYỆN HỒNG DÂN TỈNH BẠC LIÊU Ở ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI Giáo viên hướng dẫn: PGs. Ts. Võ Công Thành Sinh viên thực hiện: Phạm Văn Bằng MSSV: 3108266 Lớp: CNGCT K36 Cần thơ, tháng 12 năm 2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN DI TRUYỀN - GIỐNG NÔNG NGHIỆP ------------------------------------------------------------------------------------------------Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư ngành Khoa học cây trồng – Chuyên ngành Công nghệ giống cây trồng với đề tài: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU PHÈN - MẶN DÒNG CTUS4 TRÊN ĐẤT HUYỆN HỒNG DÂN TỈNH BẠC LIÊU Ở ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI Do sinh viên Phạm văn Bằng thực hiện. Kính trình lên hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp. Cần thơ, ngày…… tháng…… năm…… Cán bộ hướng dẫn PGs. Ts. Võ Công Thành i TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN DI TRUYỀN - GIỐNG NÔNG NGHIỆP ------------------------------------------------------------------------------------------------Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt nghiệp Kỹ sư ngành Khoa học cây trồng – Chuyên ngành Công nghệ giống cây trồng với đề tài: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU PHÈN - MẶN DÒNG CTUS4 TRÊN ĐẤT HUYỆN HỒNG DÂN TỈNH BẠC LIÊU Ở ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI Do sinh viên Phạm Văn Bằng thực hiện và bảo vệ trước Hội đồng. Ý kiến của hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp........................................................... .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. Luận văn tốt nghiệp được đánh giá............................................................................ Cần Thơ, ngày…… tháng…… năm…… Thành viên Hội đồng ------------------------- ---------------------------- -------------------------- DUYỆT KHOA Trưởng khoa Nông Nghiệp & SHƯD -------------------------- ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của chính bản thân tôi. Các kết quả và số liệu được trình bày trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu khhoa học nào trước đây. Tác giả luận văn Phạm văn Bằng iii QUÁ TRÌNH HỌC TẬP I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC Họ và tên: Phạm Văn Bằng Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 02/09/1991 Dân tộc: Kinh Nơi sinh: Đồng Hóa, Kim Bảng, Hà Nam Địa chỉ thường trú: Xã Phú Thọ, Huyện Tam Nông, Tỉnh Đồng Tháp Con ông: Phạm Văn Long Và bà: Đinh Thị Hiệp Điện thoại: 0989776838 Email: bang108266@student.ctu.edu.vn II. QUÁ TRÌNH HỌC TẬP 1. Tiểu học Thời gian đào tạo: Từ tháng 9/1998 đến tháng 5/2003 Trường: Tiểu học Phú Thọ Địa chỉ: Xã Phú Thọ, huyện Tam Nông, tỉnh Đồng Tháp 2. Trung học cơ sở Thời gian đào tạo: Từ tháng 9/2003 đến tháng 5/2007 Trường: Trung học cơ sở Phú Thọ Địa chỉ: Xã Phú Thọ, huyện Tam Nông, tỉnh Đồng Tháp 3. Trung học phổ thông Thời gian đào tạo: Từ tháng 9/2007 đến tháng 5/2010 Trường: Trung học phổ thông Tràm Chim Địa chỉ: Thị trấn Tràm Chim, huyện Tam Nông, tỉnh Đồng Tháp Cần Thơ, Ngày tháng Người khai Phạm Văn Bằng iv năm 2013 CẢM TẠ Trong thời gian học tập và rèn luyện tại Trường Đại Học Cần Thơ, em đã được quý thầy cô truyền đạt rất nhiều kiến thúc, kinh nghiệm quý báu. Đây sẽ là vốn sống vô cùng quan trọng giúp đỡ em trong quá trình làm việc và công tác về sau. Kính dâng  Cha, mẹ hai đấng sinh thành đã cho con hình hài và hết lòng yêu thương, dạy dỗ và nuôi nấng con khôn lớn, nên người.  Chị và anh trai luôn yêu thương, động viên và ủng hộ tôi về mọi mặt. Xin tỏ lòng sâu sắc đến  PGs.Ts. Võ Công Thành người đã tận tình hướng dẫn tôi trong việc nghiên cứu và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Xin chân thành cảm ơn  Ths. Quan Thị Ái Liên, ktv. Đái Thị Phương Mai, Ks. Trần Thị Phương Thảo, Ks. Lê Trung Hiếu đã hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong việc phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm.  Ktv. Võ Quang Trung, Ktv. Nguyễn Thành Tâm đã giúp đỡ tôi các công việc ngoài nhà lưới.  Ktv. Đặng Thị Ngọc Nhiên, bạn Nguyễn Tuấn Vũ, Lê Trí Đức, Huỳnh Thị Thanh Thoảng, Nguyễn Thành Duy Tân, Ngô Thị Tuyết Trinh và bạn Tăng Dương, các anh chị sinh viên khóa 35 tại phòng thí nghiệm Chọn giống và Ứng dụng CNSH, Bộ môn Di truyền Giống Nông Nghiệp, Khoa Nông Nghiệp và SHƯD – ĐHCT đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện Luận văn.  Tôi xin ghi nhớ những tình cảm thắm thiết của 37 sinh viên trong tập thể lớp Công nghệ giống cây trồng khóa 36 những người đã cùng tôi trải qua những năm tháng buồn vui của thời sinh viên.  Cám ơn Cố Vấn Học Tập Ts. Huỳnh Kỳ đã giúp đỡ em trong những năm học đại học. v PHẠM VĂN BẰNG, 2013 “Đánh giá khả năng chống chịu phèn – mặn của dòng CTUS4 trên đất huyện Hồng Dân tỉnh Bạc Liêu ở điều kiện nhà lưới”. Luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành Khoa Học Cây Trồng, chuyên ngành Công Nghệ Giống Cây Trồng, Khoa Nông nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại học Cần Thơ. Hướng dẫn khoa học PGs.Ts. VÕ CÔNG THÀNH ________________________________________________________________ TÓM LƯỢC Huyện Hồng Dân tỉnh Bạc Liêu là huyện bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi phèn – mặn, làm cho diện tích đất sản xuất bị suy giảm. Vì thế đề tài được thực hiện nhằm mục tiêu tìm ra được giống lúa có khả năng chống chịu được phèn – mặn phù hợp với điều kiện thực tế tại địa phương. Bước đầu đề tài đã lấy đất tại huyện về để nghiên cứu khả năng thích nghi của dòng CTUS4 (có nguồn gốc từ lúa sỏi mùa đột biến). Đề tài được thực hiện trong 3 vụ, trong đó có 2 vụ trồng trong 20 chậu đất mặn - phèn lấy từ huyện Hồng Dân tỉnh Bạc Liêu và 1 vụ được trồng trong nhà lưới ở điều kiện đất bình thường. Kết quả đã chọn được 1 dòng CTUS4-2-1 có khả năng thích nghi với điều kiện đất mặn 7-8‰, pH= 3, có hàm lượng amylose thấp (10,99%), protein 6,5% và độ bền thể gel thuộc nhóm mềm, độ trở hồ cấp 7, thời gian sinh trưởng 100 ngày. vi MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN........................................................................................ iii QUÁ TRÌNH HỌC TẬP ..............................................................................iv CẢM TẠ ..................................................................................................... v TÓM LƯỢC.............................................................................................. ...vi MỤC LỤC ................................................................................................... vii DANH SÁCH BẢNG................................................................................ ...ix DANH SÁCH HÌNH .................................................................................... xi DANH SÁCH NHỮNG TỪ VIẾT TẮT.................................................... ..xii MỞ ĐẦU ......................................................................................................1 CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ........................................................2 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY LÚA ................................................................2 1.2 MỘT SỐ ĐẶC TÍNH NÔNG HỌC ẢNH HƯỞNG ĐẾN NĂNG SUẤT CÂY LÚA..........................................................................................2 1.2.1 Chiều cao cây............................................................................2 1.2.2 Số bông trên bụi........................................................................2 1.2.3 Số hạt trên bông ........................................................................3 1.2.3 Trọng lượng 1.000 hạt...............................................................3 1.2.4 Chiều dài và hình dạng hạt gạo .................................................3 1.3 MỘT SỐ CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ PHẨM CHẤT HẠT HẠO .................4 1.3.1 Amylose....................................................................................4 1.3.2 Nhiệt trở hồ...............................................................................5 1.3.3 Protein ......................................................................................6 1.3.4 Độ bền thể gel...........................................................................7 1.4 ẢNH HƯỞNG CỦA MẶN ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG .............................7 1.4.1 Ảnh hưởng của mặn đối với cây trồng.......................................7 1.4.2 Ảnh hưởng bất lợi của mặn đối với cây lúa ...............................9 1.4.3 Ảnh hưởng của mặn lên chiều cao cây và chiều dài rễ lúa .........9 1.4.4 Ảnh hưởng của mặn lên số chồi lúa.........................................10 1.4.5 Ảnh hưởng mặn lên chiều dài bông lúa ...................................11 1.4.6 Ảnh hưởng mặn lên số hạt chắc trên bông và phần trăm hạt chắc ..................................................................................................11 1.4.7 Ảnh hưởng của mặn lên trọng lượng 1.000 hạt........................11 1.4.8 Ảnh hưởng của mặn lên năng suất lúa.....................................11 1.5 PHÂN LOẠI ĐẤT MẶN.......................................................................12 1.6 CƠ CHẾ CHỐNG CHỊU MẶN ............................................................14 1.7 ĐẤT PHÈN ..........................................................................................15 1.6.1 Định nghĩa ..............................................................................15 1.6.2 Nguồn gốc và quá trình hình thành đất phèn ...........................16 1.6.3 Phân loại đất phèn...................................................................16 1.6.4 Cải tạo đất phèn ......................................................................17 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP .................................19 2.1 PHƯƠNG TIỆN ...................................................................................19 2.1.1 Thời gian và địa điểm..............................................................19 2.1.2 Vật liệu nghiên cứu .................................................................19 2.1.3 Thiết bị và hóa chất.................................................................19 vii 2.2 PHƯƠNG PHÁP ..................................................................................19 2.2.1 Các bước tiến hành thí nghiệm................................................19 2.2.2 Phương pháp đo độ mặn nước .................................................20 2.2.3 Phương pháp đánh giá độ mặn đất...........................................20 2.2.4 Phương pháp thu thập và đánh giá các chỉ tiêu nông học.........20 2.3 PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ TIÊU PHẨM CHẤT ............21 2.3.1 Phương pháp xác định hàm lượng protein ...............................21 2.3.2 Phương pháp xác định hàm lượng amylose .............................22 2.3.3 Phương pháp xác định cấp độ trở hồ .......................................23 2.3.4 Phương pháp xác định độ bền thể gel......................................24 2.4 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SỐ LIỆU.............................................25 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...............................................26 3.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ĐẤT ..............................................................26 3.2 THEO DÕI TÌNH HÌNH DIỄN BIẾN MẶN VÀ GHI NHẬN KẾT QUẢ MẶN CỦA 20 CHẬU SAU KHI CẤY (VỤ 1) ..................................27 3.2.1 Diễn biến mặn của 20 chậu thí nghiệm................................ 27 3.2.2 Một số chỉ tiêu nông học và thời gian sinh trưởng của các chậu sau khi trồng trong điều kiện mặn, phèn ..............................................29 3.3 ĐÁNH GIÁ VÀ TUYỂN CHỌN CÁC DÒNG CÓ KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU MẶN KHI TRỒNG TRONG CHẬU ĐẤT MẶN (VỤ 2) .........................................................................................................31 3.3.1 Diễn biến mặn của 20 chậu thí nghiệm....................................31 3.3.2 Đánh giá và tuyển chọn cá thể ưu tú có khả năng chống chịu khi trồng trog điều kiện mặn thông qua các chỉ tiêu nông học............................33 3.3.3 Diễn biến pH của 20 chậu (vụ 2).............................................34 3.4 CHỈ TIÊU NÔNG HỌC 15 DÒNG ƯU TÚ KHI TRỒNG TRONG ĐIỀU KIỆN BÌNH THƯỜNG (VỤ 3).........................................................35 3.5 MỘT SỐ CHỈ TIÊU VỀ PHẨM CHẤT HẠT GẠO .............................36 3.5.1 Hàm lượng Amylose và Protein ..............................................36 3.5.2 Độ bền thể gel.........................................................................37 3.5.3 Chiều dài, rộng, và hình dạng hạt gạo ......................................38 3.5.4 Nhiệt trở hồ..............................................................................39 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ....................................................40 4.1 KẾT LUẬN ................................................................................40 4.2 ĐỀ NGHỊ....................................................................................40 viii DANH SÁCH BẢNG Bảng Tên bảng Trang 1.1 Phân loại theo số đo chiều dài hạt gạo ( Tiêu Chuẩn Việt Nam, 2001) 4 1.2 Phân loại theo tỉ số chiều dài/rộng hạt (Tiêu Chuẩn Việt Nam, 2001) 4 1.3 Phân nhóm lúa theo hàm lượng amylose (IRRI, 1988) 5 1.4 Bảng đánh giá độ mặn dựa vào chỉ tiêu Cl- và tỷ lệ muối hòa tan 8 1.5 Thang đánh giá cho đặc tính độ dẫn điện của đất (Western Agricultural Laboratories, 2002 (trích dẫn từ Ngô Ngọc Hưng, 2004). 9 1.6 Phân loại đất mặn (FAO, 1985) 12 1.7 Phân loại đất mặn dựa vào các chỉ tiêu pH, EC, SAR, ESP 12 1.8 Hệ thống phân loại đất mặn theo Abrol và ctv., 1988 13 1.9 Phân loại đất mặn dựa vào sự sinh trưởng và phất triển của cây trồng (Abrol và ctv., 1988) 13 1.10 Phân loại đất mặn theo Donal A. Horneck (2007) 13 2.1 Bảng phân loại nhóm lúa theo thời gian sinh trưởng 21 2.2 Hệ thống đánh giá chuẩn hàm lượng amylose cho lúa (IRRI,1988) 23 2.3 Bảng phân cấp độ trở hồ (IRRI, 1979) 24 2.4 Đánh giá độ trở hồ theo thang điểm IRRI (1979) 24 2.5 Phân cấp độ bề thể gel theo thang đánh giá của IRRI (1996) 25 3.1 Kết quả phân tích đất 26 3.2 Trung bình diễn biến độ mặn (‰) của 20 chậu trong suốt 10 tuần thí nghiệm 28 3.3 Dài lá, dài bông,Số hạt chắc, tỷ lệ % hạt chắc và thời gian sinh trưởng của các chậu khi trồng trông điều kiện mặn, phèn 30 3.4 Trung bình diễn biến độ mặn (‰) của 20 chậu trong suốt 7 tuần thí nghiệm 31 3.5 Một số chỉ tiêu nông học ở vụ 2 34 3.6 Diễn biến pH của các chậu qua các giai đoạn phát triển 35 3.7 Một số chỉ tiêu nông học và trọng lượng 1000 hạt ở vụ 3 35 3.8 Hàm lượng Amylose và Protein 36 3.9 Kết quả đánh giá độ bền gel của 6 dòng được chọn (theo IRRI, 1996) 37 ix 3.10 Chiều dài và chiều rộng các dòng 38 3.11 Nhiệt trở hồ của các dòng 39 x DANH SÁCH HÌNH Hình Tên hình Trang 3.1 Giá trị đo pH khi lúa được trồng trong chậu (hình a) và biểu hiện phèn (hình b) 27 3.2 Sự chết của lúa do biểu hiện của mặn, phèn giai đoạn mạ 32 3.3 Độ bền gel của các dòng CTUS4-1-1, CTUS4-2-1, CTUS4-9-2 37 3.4 Chiều dài và rộng hạt gạo của dòng CTUS4-2-1 38 3.5 Nhiệt trở hồ dòng CTUS4-2-1 và dòng CTUS4-8-1 39 xi DANH SÁCH NHỮNG TỪ VIẾT TẮT ĐBSCL Đồng bằng Sông Cửu Long EC Độ dẫn điện ECe Độ mặn đất IRRI Viện Nghiên Cứu Lúa Gạo Quốc Tế NSS Ngày sau sạ Ha Hectare dS m-1 Desi Siemens trên mỗi mét xii MỞ ĐẦU Trong năm 2012, toàn vùng ĐBSCL gần như không có cơn mưa trái mùa nào nên thời tiết nắng nóng, khô hạn ngày càng quyết liệt, đặc biệt mức độ xâm nhập mặn đang lan rộng làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến mọi mặt đời sống và sản xuất của người dân (Đài khí thượng thủy văn Nam Bộ). Theo dự báo trong những năm tới dưới tác động của biến đổi khí hậu thì diện tích đất nhiễm mặn của ĐBSCL sẽ tăng lên ước đạt 1,4 – 1,6 triệu ha (viện quy hoạch thủy lợi, 2007). Trong đó, Bạc Liêu là một tỉnh thuộc ĐBSCL bị ảnh hưởng nghiêm trọng của biến đổi khí hậu do nước biển dâng và xâm nhập mặn. Tỉnh Bạc Liêu có diện tích đất tự nhiên 2.594 km2 thì đã có hơn ¾ diện tích đất nhiễm mặn và mô hình sản xuất chủ yếu là mô hình lúa tôm. Huyện Hồng Dân là một trong những huyện có diện tích đất mặn khá cao của tỉnh với tổng diện tích đất nông nghiệp là 42.000 ha thì có tới 22.500 ha là đất nhiễm mặn. Những năm gần đây, do biến đổi khí hậu, nước biển dâng cao, lấn sâu vào nội đồng, gây nhiễm mặn trầm trọng, ảnh hưởng đến sinh hoạt và sản xuất. Từ những ngày đầu tháng 02-2009, độ mặn ở ngã tư Ninh Quới, huyện Hồng Dân tăng cao, dao động từ 7,5‰- 8,5‰. Khi thủy triều dâng cao, một khối nước mặn lớn được dồn từ ngã tư Ninh Quới đến ranh Bạc Liêu - Sóc Trăng, xâm nhập vào khu vực ngọt của tỉnh với diện tích lúa 5.500 ha. Trong khi đó, do không được nâng cấp, hệ thống cống đầu mối của huyện hư hại nghiêm trọng, chỉ đảm trách được nhiệm vụ đóng hoặc mở để tiêu nước chứ không kiểm soát được nước mặn xâm nhập. Từ những thực tế trên, tìm ra hướng giải quyết đang là vấn đề cấp thiết cho người trồng lúa ở ĐBSCL đặc biệt là huyện Hồng Dân tỉnh Bạc Liêu, chính vì vậy đề tài “Đánh giá khả năng chống chịu phèn - mặn của dòng CTUS4 trên đất huyện Hồng Dân tỉnh Bạc Liêu trong điều kiện nhà lưới” đã được thực hiện. Bước đầu đánh giá dòng lúa được khảo sát có khả năng chịu mặn, phèn cao, phẩm chất tốt. 1 CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY LÚA Cây lúa là cây hằng niên có tổng số nhiễm sắc thể là 2n = 24, thuộc họ Gramineae (họ hòa thảo), tộc Oryzyeae, chi Oryza (có khoảng 20 loài). Có nhiều tác giả cho rằng cây lúa có nguồn gốc từ những nơi khác nhau nhưng tới nay vẫn chưa có những dữ liệu chắc chắn và thống nhất. Tuy có nhiều ý kiến khác nhau về nguồn gốc cây lúa, nhưng căn cứ vào các tài liệu lịch sử, di tích khảo cổ, đăc điểm sinh thái học của các loài lúa trồng và sự hiện diện rộng rãi của các loài lúa hoang dại trong khu vực, nhiều người đã đồng ý rằng nguồn gốc cây lúa là ở vùng đầm lầy Đông Nam Á (Nguyễn Ngọc Đệ,2008). Có 2 loài lúa trồng là Oryza sativa L và Oryza glaberrima Steud (trong 2 loài lúa trồng thì Oryza sativa L chiếm đại bộ phận diện tích đất trồng lúa trên thế giới) còn lại là các loài lúa hoang hằng niên và đa niên (Nguyễn Đình Giao và ctv.,1997). 1.2 MỘT SỐ ĐẶC TÍNH NÔNG HỌC ẢNH HƯỞNG ĐẾN NĂNG SUẤT CÂY LÚA 1.2.1 Chiều cao cây Bùi Chí Bửu và ctv., (1992) có ít nhất năm nhóm gen điều khiển tính trạng chiều cao cây lúa. Chiều cao cây được điều khiển bởi đa gen và chịu ảnh hưởng của hoạt động cộng tính (Kailaimani and Sundaram, 1987). Jenning et al,. (1979) đã kết luận rằng đặc điểm thân rạ cũng là một trong những yếu tố quyết định năng suất. Thân rạ thấp và cứng là hai yếu tố quyết định tính đổ ngã. Thân rạ cao, ốm yếu, dễ đổ ngã sớm làm rối bộ lá, tăng hiện tượng rợp bóng, cản trở sự chuyển vị các dưỡng liệu và các chất quang hợp làm hạt bị lép và giảm năng suất. Chiều cao cây được xem như lý tưởng về năng suất là từ 90-100 cm (Akita, 1989). 1.2.2 Số bông/ bụi Nguyễn Đình Giao và ctv., (1997) cho rằng trong bốn yếu tố tạo thành năng suất thì số bông/bụi là yếu tố quyết định nhất và sớm nhất. Nó có thể đóng góp 74% năng suất. Khảo sát ở bộ giống lúa cao sản, Nguyễn Thị Lang (1994) cho rằng tính trạng số bông/bụi mang tính trội rất cao. Số bông/bụi có quan hệ nghịch với số hạt/ bông và trọng lượng hạt. Nên khi trồng với mật độ dày, số bông trên một đơn vị diện tích sẽ tăng nhưng số hạt/bông và trọng lượng hạt sẽ giảm. Vì vậy, để nâng cao năng suất cây lúa cần có số 2 bông/m2 vừa phải, gia tăng số hạt chắc trên một đơn vị diện tích là một biện pháp gia tăng năng suất tốt hơn là gia tăng số bông/m2 (Nguyễn Ngọc Đệ, 1998). 1.2.3 Số hạt/bông Thông thường, lúa sạ có trung bình từ 80-100 hạt/bông, lúa cấy có số hạt/bông cao hơn lúa sạ từ 100-120 hạt/bông. Trên cùng một cây lúa, những bông chính thường có nhiều hạt hơn những bông phụ ra sau. Tùy thuộc vào số hoa/bông, đặc tính sinh lý của cây lúa và ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh mà tỷ lệ hạt chắc cao hay thấp. Để năng suất cao thì tỷ lệ hạt chắc phải trên 80% (Nguyễn Ngọc Đệ, 1998). 1.2.4 Trọng lượng 1.000 hạt Nguyễn Đình Giao và ctv., (1997) đã kết luận rằng trọng lượng 1.000 hạt chịu tác động mạnh của điều kiện mạnh của môi trường. Khối lượng hạt do hai yếu tố cấu thành, khối lượng vỏ trấu chiếm 20% và khối lượng hạt gạo chiếm 80%. Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008) trọng lượng 1000 hạt tùy thuộc vào kích cỡ hạt. Trọng lượng hạt chủ yếu do đặc tính di truyền của giống quyết định, và một phần do ảnh hưởng của điều kiện môi trường. 1.2.5 Chiều dài và hình dạng hạt gạo Phẩm chất gạo trên thị trường phụ thuộc rất lớn vào thị hiếu tiêu dùng của từng quốc gia, như thị trường gạo tại Nhật Bản yêu cầu khoảng 700 tấn/năm loại gạo nhóm Jasmonica: (hạt tròn, hàm lượng amylose thấp, cơm dẻo). Ngược lại thị trường gạo Thái Lan thích gạo rất dài, loại gạo thuộc nhóm Indica: (hàm lượng amylose trung bình, cơm mềm nhưng không dính). Thị trường gạo tại các nước Trung Đông thích gạo rất dài, có mùi thơm. Ngược lại, ở Châu Âu người tiêu thụ thích gạo dài, nhưng không có bất cứ mùi gì. Thị trường gạo ở Châu Mỹ La Tinh thích gạo có vỏ lụa màu đỏ như Huyết Rồng của Việt Nam. Chiều dài hạt gạo trên thị trường quốc tế hiện nay là ≥ 7 mm đối với yêu cầu hạt gạo dài (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2000). Các giống lúa thơm được đưa vào danh mục lúa xuất khẩu của Tổng Công Ty Lương Thực Miền Nam đều có chiều dài hạt gạo trên 7 mm. Đồng thời tiêu chuẩn gạo thơm xuất khẩu của Thai Thom Mali B.E 2541 của Thái Lan cũng đều là các giống có hạt gạo dài trên 7 mm. 3 Bảng 1.1 Phân loại theo số đo chiều dài hạt gạo STT Dạng hạt Chiều dài (mm) Thang điểm 1 Rất dài >7,5 1 2 Dài 6,61 – 7,5 3 3 Trung bình 5,51 – 6,6 5 4 Ngắn 3 1 2 Trung Bình 2,1 – 3 3 3 Hơi tròn 1,1 – 2 5 4 Tròn 25 Cao Cơ chế di truyền về hàm lượng amylose thấp do gen lặn quy định. Gen trội A quy định hàm lượng amylose cao và gen đồng hợp lặn aa quy định hàm lượng amylose thấp. Hạt dị hợp tử có hàm lượng amylose trung bình nhưng không ổn định. Nếu cần hạt có hàm lượng amylose trung bình thì cha mẹ hoặc mẹ hoặc cả hai phải có hàm lượng amylose trung bình (P.R. Jening et al., 1979). Lượng amylose bị môi trường biến đổi một phần theo những phương cách chưa được biết rõ như: nhiệt độ cao lúc lúa chín làm giảm hàm lượng amylose hay hàm lượng amylose của một giống lúa có thể khác nhau đến 6% từ mùa này sang mùa khác (P.R. Jening et al., 1979). Chất lượng nấu nướng được xác định bởi hàm lượng amylose và nhiệt trở hồ mà ít phụ thuộc vào hàm lượng protein. Người Việt Nam thích cơm mềm nhưng lại ráo và đậm. Nếu hàm lượng amylose trung bình từ 22-24% thì nhiệt trở hồ cũng trung bình và cơm sẽ mềm; nếu hàm lượng amylose từ 25-26% thì cơm khô nhưng lại cứng; hàm lượng amylose nhỏ hơn 22%, cơm dẻo nhưng hơi ướt và nhạt (Nguyễn Thị Trâm, 2001). 1.3.2 Nhiệt trở hồ Bên cạnh hàm lượng amylose còn có một yếu tố khác cũng ảnh hưởng không kém phần quan trọng lên phẩm chất của gạo đó là nhiệt trở hồ. Nhiệt trở hồ là nhiệt độ nấu mà khi lên đến nhiệt độ đó nước sẽ bị hấp thu và tinh bột phồng lên không hoàn nguyên, đồng thời dạng tinh thể biến mất. Nhiệt trở hồ thường từ 55-790C và được chia ra làm ba nhóm chính: Thấp < 700C; Trung bình (70 – 740C); Cao > 740C. 5 Nhiệt trở hồ không có liên hệ với hàm lượng amylose. Tuy nhiên, nó là yếu tố quyết định phẩm chất hạt gạo khi đã nấu. Sự liên hệ hạn chế này rất quan trọng vì trong một số trường hợp nó cho phép các nhà chọn giống dùng cách thử nghiệm nhiệt trở hồ đơn giản để ước lượng hàm lượng amylose của tinh bột mà nếu đo thì rất khó (P.R. Jening et al., 1979). Đặc tính của cơm liên quan nhiều đến nhiệt trở hồ hơn là hàm lượng amylose của tinh bột. Gạo có nhiệt trở hồ cao trở nên rất mềm vì có khuynh hướng nhã nhừ ra khi nấu chín. Ở cùng quy cách nấu chuẩn, gạo có nhiệt trở hồ cao sẽ có khuynh hướng còn hơi sống. Gạo có nhiệt trở hồ cao cần nhiều nước và thời gian để nấu hơn gạo có nhiệt trở hồ trung bình hay thấp. Nhiệt trở hồ tương quan thuận với thời gian cần để nấu cơm (P.R. Jening et al., 1979). Nhiệt trở hồ có thể phản ánh độ đông cứng của hạt tinh bột và phôi nhũ, và như vậy có thể ảnh hưởng đến sự tấn công của côn trùng và vi khuẩn trên hạt lúa, sự hư hỏng của lúa khi còn ngoài đồng cũng như lúc tồn trữ trong điều kiện ẩm ướt. Có một số bằng chứng cho thấy hạt gạo có nhiệt trở hồ cao và trung bình thì ít bị thiệt hại hơn so với gạo có nhiệt đông hồ thấp (P.R. Jening et al., 1979). Nhiệt độ hồ có ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất vật lý của hạt tinh bột, mà các hạt này ảnh hưởng phẩm chất cơm. Dường như không có chương trình chọn lọc giống nào mà thích chọn gạo có nhiệt trở hồ cao. Giới tiêu thụ trên các thị trường lớn cũng không thích gạo có nhiệt trở hồ cao. (P.R. Jening et al., 1979). Độ trở hồ đo bằng phản ứng kiềm hóa hạt gạo, ngâm hạt gạo đã cạo sạch vỏ cám và bỏ phôi trong dung dịch KOH (1,7%) trong 23 giờ ở nhệt độ phòng (Little et al., 1958). Độ trở hồ trung bình là tiêu chuẩn cần thiết trong chương trình lai tạo giống cải tiến (P.R. Jening et al., 1979). 1.3.3 Protein Hàm lượng protein là một chỉ tiêu tương đối quan trọng với chất lượng dinh dưỡng của hạt lúa. Protein trong hạt gạo có giá trị cao hơn giá trị protein của các ngũ cốc khác vì hàm lượng lysine của nó khá cao 3,5-4% (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang. 2000) Protein chiếm tỉ lệ thấp trong hạt lúa (6-8%), thấp hơn so với lúa mì và các hạt ngũ cốc khác. Các giống lúa Việt Nam có hàm lượng protein biến động trong khoảng 5,2512,84%, phần lớn nằm trong khoảng 7-8%. Lúa nếp có hàm lượng protein cao hơn lúa tẻ, (Bùi Chí Bửu va Nguyễn Thị Lang, 2000). 6 Trong quá trình canh tác nếu không bón hoặc bón ít đạm, thì các giống lúa cải tiến chứa một lượng protein tương đương với các giống địa phương. Ngược lại, nếu bón đủ đạm và áp dụng đúng kĩ thuật canh tác thì hàm lượng protein sẽ tăng 1-2% mà năng suất vẫn không giảm (Jenning et al., 1985). Theo Gomez (1978) việc quản lý kĩ thuật canh tác cho thấy có ảnh hưởng rất lớn đến hàm lượng protein hạt gạo. Hàm lượng protein sẽ cao hơn ở những nơi sạ thưa. Ngoài ra, hàm lượng protein còn chịu ảnh hưởng của bức xạ mặt trời. Hàm lượng protein có khuynh hướng giảm khi bức xạ mặt trời cao trong thời gian hạt đang phát triển. IRRI (1976) cho rằng ở vùng nhiệt đới, trong mùa khô, hàm lượng protein thấp hơn trong mùa mưa. Hàm lượng protein trung bình của 11 giống lúa canh tác tại IRRI trong điều kiện tương tự nhau là 8% trong mùa khô và 9,5% trong mùa mưa (Gomez and De Detta, 1975). 1.3.4 Độ bền thể gel Theo Jennings et al. (1979), các giống lúa có hàm lượng amylose cao như nhau (trên 25%) có thể khác nhau về độ bền của gel, lúa có hàm lượng amylose thấp (dưới 24%) thường có thể gel cao. Trong cùng một nhóm có hàm lượng amylose giống nhau, giống lúa nào có độ bền thể gel mềm hơn, giống đó sẽ được ưa chuộng hơn (Khush et al., 1979). Theo Vương Đình Tuấn (2001), thì hàm lượng amylose và độ bền thể gel có liên quan chặt chẽ với nhau. Gạo có thể gel mềm thường tương ứng với hàm lượng amylose thấp, gạo mềm cơm hơn. Nguyễn Ngọc Đệ (2008), thì cho rằng độ bền thể gel thấp liên hệ chặt chẽ với tính cứng cơm và thường thấy rõ ở những giống có hàm lượng amylose cao, nói chung gạo cứng cơm thì không dẻo. Theo Tang et al. (1991), độ bền thể gel được điều khiển bởi đơn gen nhưng có sự tương tác của một vài gen phụ ảnh hưởng đến việc thể hiện tính trạng độ bền thể gel. Yếu tố môi trường cũng ảnh hưởng đến độ bền thể gel, chỉ tiêu này bị tác động rất lớn giữa hai vụ Đông-Xuân và Hè- Thu, và giữa các điểm canh tác khac nhau (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2000). 1.4 ẢNH HƯỞNG CỦA MẶN ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG 1.4.1 Ảnh hưởng của mặn đối với cây trồng Theo Nguyễn Vy và Đỗ Đình Thuận (1977) đất mặn chứa nhiều loại muối nhưng muối Clorua bao giờ cũng chiếm ưu thế và đề nghị đánh giá độ mặn dựa vào chỉ tiêu Clvà tỷ lệ muối hòa tan (Bảng 1.4) 7 Bảng 1.4 Bảng đánh giá độ mặn dựa vào chỉ tiêu Cl - và tỷ lệ muối hòa tan Độ mặn Nồng độ Cl − Tỷ lệ muối hòa tan (%) Mặn ít 1,0 Hàm lượng muối hòa tan trong dung dịch có tương quan chặt chẽ với độ dẫn điện (EC) của dung dịch đất, có thể dùng EC để chọn cơ cấu cây trồng thích hợp. Người ta có thể tính độ mặn của đất thông qua lượng muối hòa tan trong dung dịch đất mg/l hay mg/kg đất hoặc qua chỉ số EC ( Dương Minh Viễn, 2006). Ảnh hưởng của mặn đến sự sinh trưởng của cây trồng được phân cấp như trong Bảng 1.5. Bảng 1.5 Thang đánh giá cho đặc tính độ dẫn điện của đất EC (mS cm -1) Đất: nước (1: 2) Ảnh hưởng đến cây trồng Trích bảo hòa 3,3 >16,1 Hầu hết cây trồng không chịu đựng được. Nguồn: Western Agricultural Laboratories, 2002 Mặn được biết là ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và trao đổi chất do những tác động thẩm thấu của nó, những tác động gây độc đặc trưng của ion, làm xáo trộn tính nguyên vẹn của màng tế bào và gây trở ngại tới sự cân bằng chất tan cùng với sự hấp thu dưỡng chất cần thiết (Poljakoff-Mayber and gale, 1975). 8 Theo Lewitt (1980), mặn ảnh hưởng lớn đến sự sống sót của nhiều loại thực vật, vì mặn gây ra sự ngừng sinh trưởng, làm chết mô, gây ra một sự chết hoại, làm cháy mép lá, theo sau là sự mất nước, rụng lá và cuối cùng là sự chết cây. Theo Greenway and Munn (1980), nếu những tế bào bị stress mặn, sẽ bị giảm tính trương của tế bào, quá trình điều hòa thẩm thấu bị ảnh hưởng và sinh trưởng sẽ bị giảm một cách có ý nghĩa. Vì cây trồng phải điều hòa một trạng thái không cân bằng với môi trường để sống sót, để duy trì sự cân bằng ion, duy trì chức năng bình thường của tế bào, đòi hỏi phí tổn năng lượng. Vì thế sinh trưởng phải bị giảm. Còn theo Davitt et al. (1981), sự mất cân bằng giữa (Na+-K+) cũng là yếu tố hạn chế năng suất. James Camberato (2001) cho rằng, mặn làm chậm sự nảy mầm của hạt và giảm sinh trưởng của cây trồng do quá trình thấm lọc làm hạn chế khả năng hấp thu nước của rễ cây (trích dẫn từ Ngô Ngọc Hưng, 2009). Nồng độ muối cao trong vùng rễ làm giảm lượng nước hữu hiệu cho cây trồng và làm cây tiêu hao năng lượng hơn trong việc hấp thu nước hoặc nước bị mất ra khỏi tế bào thực vật gây ra hiện tượng co rút và khô héo tế bào (Brady and Weil, 2002). 1.4.2 Ảnh hưởng bất lợi của mặn đối với cây lúa Cây lúa trồng ở đất mặn phải đối mặt với stress thẩm thấu cao, nồng độ cao của các ion độc như Na+ và Cl− cuối cùng gây ra sự giảm sinh trưởng (Martinez and Lauchli, 1993). Theo Zelensky (1999), có hai loại đất mặn được hình thành do Cl− và SO42-, nhưng NaCl thì độc nhất. Sự gia tăng nồng độ muối gây ra việc giảm đối với trọng lượng khô của cây, hấp thu dưỡng chất, và năng suất hạt lúa. Cả hai loại mặn đều ức chế sự sinh trưởng và năng suất lúa. Mặn gây ra những triệu chứng chính cho cây lúa như: đầu lá trắng theo sau bởi sự cháy chóp lá, màu nâu của lá và chết lá, sinh trưởng của cây bị ức chế, số chồi thấp, sinh trưởng của rễ kém, lá cuộn lại, tăng số hạt bất thụ, số hạt trên bông thấp, giảm trọng lượng 1000 hạt, thay đổi khoảng thời gian trổ, chỉ số thu hoạch thấp, năng suất hạt thấp (Nguyễn Văn Bo, 2010). 1.4.3 Ảnh hưởng của mặn lên chiều cao cây và chiều dài rễ lúa Độ mặn cao có thể gây ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng của cây lúa như chiều cao cây và chiều dài rễ, nồng độ muối càng cao thì chiều cao cây và chiều dài rễ càng giảm (Phạm Thị Phấn, 1999). Chiều cao cây, chiều dài rễ, sự xuất hiện của rễ mới, vật chất khô giảm đáng kể tại EC từ 5-6 dSm−1 (3,2-3,84‰). Javed and Khan (1975), Saxena and Pandey (1981), đã kết luận rằng chiều cao cây giảm một cách tuyến tính với việc gia tăng 9 mức độ mặn. Ảnh hưởng của mặn lên sự kéo dài của cây ở các các giống khác nhau thì khác nhau có thể do khả năng di truyền của giống (Hasamuzzaman et al., 2009). Akita (1986) thì cho rằng, thiệt hại do mặn thể hiện trước hết là giảm diện tích lá. Trong điều kiện thiệt hại nhẹ, trọng lượng khô có xu hướng tăng lên trong một thời gian sau đó giảm nghiêm trọng. Trong điều kiện thiệt hại nặng hơn, trọng lượng khô của chồi và rễ suy giảm tương ứng với mức độ thiệt hại. Ở giai đoạn mạ, lá già sẽ bị ảnh hưởng sớm hơn lá non. Theo Akbar et al. (1972), sự sinh trưởng ở ngọn thường bị ngăn cản bởi mặn hơn sự sinh trưởng ở rễ và mặn ảnh hưởng sự kéo dài rễ hơn sự sản xuất vật chất khô ở rễ. Còn theo Phạm Thị Phấn (1999) thì cho rằng, ở nồng độ muối càng cao thì chiều cao cây và chiều dài rễ càng giảm. Shalhevet (1995), cũng báo cáo rằng mặn làm giảm sự sinh trưởng của chồi hơn sự sinh trưởng của rễ, dựa trên việc đo trọng lượng khô và việc đo chiều dài. Khan et al. (1997) đã tiến hành thí nghiệm với ba giống lúa kết luận rằng chiều cao cây lúa đã bị giảm nghiêm trọng bởi mặn. Còn theo Choi et al. (2003) quan sát thì thấy rằng chiều cao giảm ở nước mặn 5‰ trong đất. Chiều cao cây giảm với việc gia tăng mức độ mặn. Ảnh hưởng của mặn lên sự kéo dài của cây ở các giống khác nhau thì khác nhau có thể do khả năng di truyền của giống (Hasamuzzaman et al., 2009). Có mối tương quan nghịch giữa xử lý mặn với số chồi, chiều cao và sinh khối. Một trong những lý do giảm chiều cao có thể là nồng độ cao thật sự của muối hòa tan trong đất và áp suất thẩm thấu đã tạo ra sự xáo trộn trong việc hấp thu nước và các chất dinh dưỡng khác (Gain et al., 2004). 1.4.4 Ảnh hưởng của mặn lên số chồi lúa Năng suất lúa phụ thuộc nhiều vào số chồi mang bông trên bụi. Stress mặn đã ảnh hưởng nhiều đến sự phát triển và sức sống của chồi. Số lượng chồi giảm dần với việc gia tăng mức độ mặn, số bông trên bụi cũng giảm cùng với việc gia tăng mức độ mặn. Số chồi trên cây bị giảm một cách ý nghĩa ở 4 và 5‰ ở giống Bluebonnet. Giống IR8 và Jhona349 ít bị ảnh hưởng bởi việc xử lý mặn và thậm chí tạo ra nhiều chồi hơn đối chứng ở nồng độ 3 và 4‰, ảnh hưởng xảy ra ở 5‰ (Akabar et al., 1972). Cây mạ bị stress mặn thì nhỏ hơn, số chồi ít và ngắn hơn, lá vàng úa so với các cây đối chứng không mặn ở 28 ngày sau khi gieo hạt. Hơn nữa mặn có ảnh hưởng lên mật độ 10 cây và chồi. Tại giá trị EC = 3 dS m−1(1,92‰), ngưỡng mặn hiện đang được công bố cho cây lúa, năng suất đã giảm một phần ba mật độ cây và chồi giảm 40% so với đối chứng không mặn EC = 0,4 dS m−1 (0,256‰). Dữ liệu này hỗ trợ cho việc xác nhận rằng cây lúa thì rất mẫn cảm trong thời gian cây mạ và các giai đoạn phát triển ban đầu (Gattan et al., 2002). 1.4.5 Ảnh hưởng mặn lên chiều dài bông lúa Chiều dài bông bị ảnh hưởng bởi các mức độ mặn khác nhau, chiều dài bông lúa giảm đáng kể khi được quan sát ở mức độ 30 mM NaCl trở đi. Số bông trên đơn vị diện tích tùy thuộc vào khả năng nảy chồi của cây cũng bị ảnh hưởng bởi mặn (Hasamuzzaman et al., 2009). Akabar et al., (1972) cho rằng, ở độ mặn 2‰ chiều dài bông giảm đáng kể ở các giống nhiễm mặn. Giống chống chịu mặn bị ảnh hưởng ở 3‰. 1.4.6 Ảnh hưởng mặn lên số hạt chắc trên bông và phần trăm hạt chắc Khi độ mặn tăng sẽ làm số hạt chắc trên bông giảm đáng kể (Hasamuzzaman et al., 2009) và tác giả cũng ghi nhận rằng số hạt trên bông cao nhất được ghi nhận rằng số hạt trên bông cao nhất được ghi nhận ở điều kiện đối chứng và số hạt trên bông thấp nhất được ghi nhận ở 150 mM NaCl của mức độ mặn. Tương tự, theo Akbar et al., (1972), việc xử lý mặn cũng làm giảm số hạt trên bông, sự giảm đáng kể xảy ra ở nồng độ 5‰. Cũng theo Akbar et al., (1972), thì phần trăm hạt chắc sẽ giảm nếu tăng nồng độ muối. Viêc giảm 50% hạt chắc xảy ra ở độ mặn 4‰, ngoại trừ giống kháng Jhona 349. 1.4.7 Ảnh hưởng của mặn lên trọng lượng 1.000 hạt Trọng lượng 1.000 hạt giảm cùng với việc gia tăng mức độ mặn (Khatun và Flower., 1995). Theo (Hasamuzzaman et al., 2009), thì có sự khác biệt đáng kể ở trọng lượng 1000 hạt do stress mặn, trọng lượng 1.000 hạt tối đa là ở đối chứng trong khi trọng lượng thấp nhất nhận được từ 150 mM NaCl. Điều này có thể do sự tích lũy carbohydrate và các chất khác thấp hơn. 1.4.8 Ảnh hưởng của mặn lên năng suất lúa Mặn ở giai đoạn sinh sản gây giảm năng suất nhiều hơn mặn ở giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng (Iwaki, 1956; Akbar et al., 1972). Theo Singh (2006), khi cây được đặt vào môi trường mặn liên tục thì mặn ảnh hưởng sự tượng bông, hình thành gié, sự thụ tinh của hoa và sự nảy mầm của hạt phấn từ đó dẫn đến sự gia tăng số hoa bất thụ. 11 Ảnh hưởng tổn thương mặn lớn nhất là ở trên bông, mặn làm giảm một cách mạnh mẽ lên chiều dài bông, số nhánh sơ cấp trên bông, số hạt trên bông, phần trăm hạt hình thành, trọng lượng bông làm cho năng suất giảm (Akbar et al., 1972); Pearson, 1961). Sự tổn thương do mặn cũng dẫn đến hạt nhỏ bởi sự giảm chiều dài hạt, chiều rộng hạt và trạng thái đặc biệt của hạt (Ota et al.,1955). 1.5 Phân loại đất mặn Dựa vào nồng độ muối hòa tan trong nước được chiết xuất từ đất bão hòa để xác định độ mặn của đất (FAO, 1985) đất mặn được chia thành bốn nhóm (bảng 1.3). Bảng 1.6 Phân loại đất mặn (FAO, 1985) Nồng độ muối của đất Ece (trích bão hòa) Độ mặn g/l mmhos/cm, dS/m, mS/cm 0-3 0-4,5 Không mặn 3-6 4,5-9 Hơi mặn 6-12 9-18 Mặn vừa >12 >18 Rất mặn Theo Bùi Chí Bửu và ctv., (2003) cho rằng đất mặn có thể được phân chia làm hai nhóm chính dựa theo nguồn gốc phát sinh mặn: mặn ven biển (coastal salinity), hoặc vùng cửa sông do nước biển xâm nhập vào mùa khô, có thể trồng trọt bình thường trong mùa mưa và mặn bên trong đất do mao dẫn từ tầng dưới lên (inland salinity) có thể do phá rừng, không có tán cây che phủ. Dựa vào các chỉ tiêu pH, EC, SAR, ESP theo Trung tâm nghiên cứu đất mặn (USDA) đất mặn được chia thành 3 loại như bảng 1.4 Bảng 1.7 Phân loại đất mặn dựa vào các chỉ tiêu pH, EC, SAR, ESP (được trích dẫn bởi Nguyễn Mỹ Hoa và ctv., 2012). Phân loại đất mặn pH EC SAR ESP Đất mặn (saline soil) 4 4 >13 >15 Đất sodic >8,5 13 >15 12 Ngoài ra, theo Abrol và ctv., (1988) đất mặn được phân loại dựa vào độ dẫn điện Ece và độ bảo hòa sodium ESP (bảng 1.5) Bảng 1.8 Hệ thống phân loại đất mặn theo Abrol và ctv., 1988 Loại đất Ece (mS/cm) ESP Đất không mặn 4 < 15 Đất kiềm – mặn >4 > 15 Đất kiềm 15 Theo Abrol và ctv., (1988) đất có Ece >4 mS/cm là đất mặn và ở mức độ này thì đủ gây ảnh hưởng bất lợi cho cây trồng (bảng 1.6). Bảng 1.9 Phân loại đất mặn dựa vào sự sinh trưởng và phất triển của cây trồng (Abrol và ctv., 1988) Phân loại đất mặn Ece (mS/cm) Ảnh hưởng đến cây trồng Không mặn 0–2 Ảnh hưởng không đáng kể đến sự sinh trưởng và phát triển của cây Mặn nhẹ 2–4 Chỉ một vài loại cây nhạy cảm mới bị ảnh hưởng đến năng suất bởi mặn Mặn trung bình 4–8 Năng suất của nhiều loại cây bị giới hạn Mặn nhẹ 8 – 16 Chỉ có vài loại cây có khả năng chống chịu mới cho được năng suất Rất mặn > 16 Chỉ có một ít loại cây trồng kháng mặn mới cho được năng suất Một hệ thống phân loại khác được Donal A. Horneck (2007) đề suất, phân loại đất mặn thành 3 nhóm (bảng 1.7): đất mặn (saline soil), đất kiềm (sodic soil) và đất kiềm – mặn (saline – sodic soil) dựa vào các chỉ tiêu ESP, SAR và Ece. Bảng 1.10 Phân loại đất mặn theo Donal A. Horneck (2007) Phân loại đất Ece (mS/cm) ESP SAR Đất không mặn 4 < 13 < 15 Đất kiềm 13 > 15 Đất kiềm – mặn >4 > 13 > 15 13 1.6 CƠ CHẾ CHỐNG CHỊU MẶN Cơ chế chống chịu mặn của cây lúa được biết thông qua nhiều công trình nghiên cứu rất nổi tiếng (Akbar và ctv., 1972; Korkor and Abdel-Aal, 1974; Maas and Hoffman, 1977; Mori và ctv., 1987). Mặn ảnh hưởng đến hoạt động sinh trưởng của cây lúa dưới những mức độ thiệt hại khác nhau, ở từng giai đoạn sinh trưởng, phát triển khác nhau (Bùi Chí Bửu, 2003). Nhiều nghiên cứu ghi nhận rằng tính chống chịu mặn xảy ra ở giai đoạn hạt nảy mầm. Sau đó trở nên rất mẫn cảm trong giai đoạn mạ (cây có 2-3 lá), rồi trở nên chống chịu trong giai đoạn tăng trưởng. Kế đến, nhiễm trong thời kì thụ phấn và thụ tinh. Cuối cùng, thể hiện phản ứng chống chịu trong thời kì hạt chín (Pearson et al., 1966, IRRI 1967). Tuy nhiên, một vài nghiên cứu ghi nhận ở giai đoạn lúa trổ, cây lúa không mẫn cảm với stress do mặn (Kaddah và et al., 1975). Do đó, người ta phải chia ra nhiều giai đoạn để nghiên cứu một cách đầy đủ cơ chế chống chịu mặn cả cây trồng (Bùi Chí Bửu, 2003). Thiệt hại do mặn trước hết là giảm diện tích lá. Trong điều kiện thiệt hại nhẹ, trọng lượng khô có xu hướng tăng lên trong một thời gian, sau đó giảm nghiêm trọng do suy giảm diện tích lá. Trong điều kiện thiệt hại nặng hơn, trọng lượng khô của chồi và của rễ suy giảm tương ứng với mức độ thiệt hại. Ở giai đoạn mạ, lá già hơn sẽ mất khả năng sống sót sớm hơn lá non (Bùi Chí Bửu, 2003). Thiệt hại do mặn được gây ra bởi sự mất cân bằng áp suất thẩm thấu và sự tích tụ nhiều ion Cl− (Bùi Chí Bửu, 2003). Thiệt hại do mặn còn được ghi nhận bởi hiện tượng hấp thu một lượng quá thừa sodium, và độc tính của sodium làm cho clorua trở thành anion trơ (neutral), có tác dụng bất lợi với một phổ rộng về nồng độ (Bùi Chí Bửu, 2003). Sự mất cân bằng Na-K cũng là yếu tố làm hạn chế năng suất (Dvitt et al., 1981). Ion kali có một vai trò quan trọng làm kích hoạt enzyme và đóng mở khí khổng tương ứng với tính chống chịu mặn của cây trồng, thông qua hiện tượng tích lũy lượng kai trong chồi thân (Ponnamperuma, 1984). Yeo and Flower (1984) đã tổng kết tính chống chịu mặn theo từng nội dung như sau:  Hiện tượng ngăn chặn muối: Cây không hấp thu một lượng muối dư thừa nhờ hiện tượng hấp thu có chọn lọc. 14  Hiện tượng tái hấp thu: Cây hấp thu một lượng muối thừa nhưng được tái hấp thu trong mô libe. Na+ không chuyển đến chồi thân.  Chuyển từ rễ đến chồi: Tính trạng chống chịu mặn được phối hợp với một mức độ cao về điện phân ở rễ lúa và mức độ thấp về điện phân ở chồi, làm cho sự chuyển vị Na+ ít hơn từ rễ đến chồi.  Hiện tượng ngăn cách từ lá đến lá: lượng muối dư thừa được chuyển từ lá non sang lá già, muối được định vị tại lá già không có chức năng, không thể chuyển ngược lại.  Chống chịu ở mô: cây hấp thu muối và được ngăn cách ở không bào của lá, làm giảm ảnh hưởng độc hại của muối đối với hoạt động của cây.  Ảnh hưởng pha loãng: cây hấp thu muối nhưng sẽ làm loãng nồng độ muối nhờ tăng cường tốc độ phát triển nhanh và gia tăng hàm lượng nước trong chồi. Tất cả những cơ chế này đều nhằm hạ thấp nồng độ Na+ trong các mô chức năng, do đó làm giảm tỉ lệ Na+/K+ trong chồi (150 PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ TIÊU PHẨM CHẤT 2.3.1 Phương pháp xác định hàm lượng protein Tiến hành theo phương pháp Lowry O.H (1951).  Bước 1: chuẩn bị dd ly trích + + + + Dung dịch NaOH 0,1N. Dung dịch A (Na2CO3 2% + Na-K-tatrate 0,05% +NaOH 0,1N). Dung dịch B (CuSO4 0,1%). Dung dịch C (gồm dd A+B theo tỷ lệ A : B = 45 : 5). + Dung dịch Folin 1N.  Bước 2: chuẩn bị mẫu + Cân 10mg bột gạo + 1ml NaOH 0,1N. + Lắc ít nhất 2 giờ hay để qua đêm.  Bước 3: pha loãng mẫu và đo + Ly tâm mẫu ở tốc độ 14.000 vòng/phút trong 3 phút. + Hút 100 µl mẫu + 100 µl nước cất + 5ml dung dịch C. Đối với mẫu blank, thay dung dịch ly trích bằng 100 µl NaOH 0,1N. + Trộn đều và để yên trong 10 phút. + Thêm 50 µl Folin 1 N, trộn đều và để yên trong 30 phút. + Lắc đều mẫu, sau đó cho vào cuvette và đo ở bước sóng 580 nm.  Bước 4: dựng đường chuẩn và tính kết quả + Pha dung dịch gốc Bovine serum albumin (BSA). + Đường chuẩn có dạng : 21 Y = aX + b + Trong đó: Y là độ hấp thu OD. X là nồng độ protein có trong mẫu đem đo (mg/ml). + Hàm lượng protein được tính theo công thức: Phần trăm Protein (%P) = X x 100 m Với: m là trọng lượng thực của mẫu m = 10  (100  H %) 100  14 Trong đó: H% độ ẩm của mẫu 2.3.2 Phương pháp xác định hàm lượng amylose.  Bước 1: chuẩn bị hóa chất + + + + Ethanol 95%. HCl 30%. NaOH 1N. Dung dịch Iod (0,2% I2 và 2% KI).  Bước 2: chuẩn bị mẫu + Cân 50mg bột gạo đã được nghiền mịn, cho vào ống 50ml. + Thêm 0,5 ethanol 95%, lắc nhẹ cho tan đều. + Thêm 9,5 ml NaOH 1N. Đun sôi trong 10 phút và lắc đều. + Để qua đêm ở nhiệt độ phòng.  Bước 3: pha loãng và đo mẫu + Rút 100 µl dịch trích cho vào bình định mức 25 ml (đối với mẫu thử hay dịch trích bằng 100 µl NaOH 1 N). + + + + + Thêm nước cất khoảng ½ bình và lắc đều. Thêm 250 µl dd Iod, lắc đều. Thêm nước cất đến vạch định mức. Chuyển sang ống 50ml, lắc đều và để yên trong 30 phút. Lắc đều trước khi cho vào cuvette. Đo độ hấp thu ở bước sóng 580 nm.  Bước 4: xây dựng đường chuẩn và tính kết quả. + Đường chuẩn có dạng : Y = aX + b Trong đó: Y là độ hấp thu OD 22 X là lượng Amylose có trong 1ml mẫu, đọc từ máy (mg/ml). + Tính hàm lượng amylose theo công thức : % Amylose = X x 100 100 Bảng 2.2 Hệ thống đánh giá chuẩn hàm lượng amylose cho lúa (IRRI,1988) Nhóm Hàm lượng amylose (%) Gạo nếp 0–2 Gạo tẻ: Rất thấp 3–9 Thấp 10 – 19 Trung bình 20 – 25 Cao > 25 2.3.3 Phương pháp xác định cấp độ trở hồ + Tiến hành theo phương pháp của IRRI (1979). + Chuẩn bị hai mẫu cho mỗi giống/dòng được thử. Mỗi mẫu lấy sáu hạt gạo, cạo sạch lớp cám, chon hạt không bị nứt, để vào đĩa Petri. + Thêm 10 ml KOH 1,7% vào mỗi đĩa. + Đậy đĩa Petri, để yên khoảng 23 giờ ở nhiệt độ phòng. + Đánh giá độ lan rộng và độ trong suốt của hạt gạo theo thang điểm của IRRI (1979) được trình bày ở Bảng 2.3. Cấp trung bình sẽ được tính theo công thức: Cấp trở hồ = x i N Trong đó: xi: cấp trở hồ. n: số hạt có cấp độ trở hồ xi. N: số hạt thử nghiệm. Cấp trở hồ được đánh giá theo thang điểm IRRI (1979). (Bảng 2.4) Bảng 2.3 Bảng phân cấp độ trở hồ (IRRI, 1979) 23 n Cấp Độ lan rộng 1 Hạt gạo còn nguyên 2 Hạt gạo phòng lên 3 Hạt gạo phòng lên; viền còn nguyên hay rõ nét. 4 Hạt gạo phòng lên; viền còn nguyên và mở rộng. 5 Hạt rã ra; viền hoàn toàn nở rộng. 6 Hạt tan ra hòa chung với viền. 7 Hạt ta hoàn toàn và quyện vào nhau Bảng 2.4 Đánh giá độ trở hồ theo thang điểm IRRI (1979) Cấp Độ trở hồ 1–3 Cao 4–5 Trung bình 6–7 Thấp 2.3.4 Phương pháp xác định độ bền thể gel Theo phương pháp của Tang et.,al (1991).  Bước 1: Chuẩn bị mẫu + Tách vỏ trấu và đo ẩm đọ hạt gạo. + Nghiền mịn và cân mẫu (100 mg với ẩm độ12%).  Bước 2: Hòa tan mẫu + + + + Thêm 0,2 ml ethanol 95% có chứa 0,025% thymol blue. Thêm 2 ml KOH 0,2N. Sau đó khuấy đều bằng máy Vortex. Đậy nắp kỹ và đun trong nồi cách thủy (nhiệt độ là 1000C) khoảng 5 phút. Lấy ra, để yên trong 5 phút và sau đó làm lạnh trong nồi nước đá 10 phút.  Bước 3: Đọc và ghi kết quả + Để ống nghiệm nằm ngang trên bề mặt phẳng, dể gel chảy từ từ, sau một giờ tiến hành đo chiều dài thể gel (từ đáy đến mí trên của thể gel). Đánh giá độ bền thể gel theo thang điểm IRRI (1996) như được trình bày ở Bảng 2.5. Bảng 2.5 Phân cấp độ bề thể gel theo thang đánh giá của IRRI (1996) 24 Cấp Chiều dài thể gel (mm) Loại độ bền thể gel 1 80 – 100 Rất mềm 3 61 – 80 Mềm 5 41 – 60 Trung bình 7 35 – 40 Cứng 9 < 35 Rất cứng 2.4 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH SỐ LIỆU Sử dụng phần mềm Excel để sử lý số liệu thô. CHƯƠNG 3 25 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ĐẤT Bảng 3.1 Kết quả phân tích đất Tên chỉ tiêu pH Phương pháp thử Trích bão hòa EC (mS/cm) Kết quả 2,97 11,55 Từ kết quả phân tích đất ở bảng 3.1 và bảng phân loại đất mặn (FAO,1985) ta có thể phân loại đất được lấy để thí nghiệm là thuộc nhóm đất mặn vừa nằm trong khoảng EC từ 9-18. Dựa vào kết quả phân tích đất (bảng 3.1) của mẫu đất đem đi phân tích có pH là pH = 2.97 và dựa theo Bảo Tàng đất Việt Nam thì kết luận rằng đất phèn hay đất phèn chua là là thuật ngữ dùng để chỉ loại đất có pH thấp, thường là từ 5.5 trở xuống, có khi pH là 2 hay 3. Lúa bị ngộ độc phèn thể hiện bằng sự kém đẻ nhánh, cây lùn lại, hạt lép nhiều , kém nở bụi. Nếu không có biện pháp khắc phục thì năng suất sẽ rất thấp. ( Nguồn: http://baotangdat.blogspot.com/2011/12/at-phen-va-viec-bon-cai-tao.html ) Theo bảng phân loại đất mặn dựa vào sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng (Abrol và ctv., 1988) và độ dẫn điện EC thì chỉ có vài loại cây có khả năng chống chịu được mới cho được năng suất, còn những cây không có khả năng chống chịu được thì sẽ bị chết ngay từ khi còn ở giai đoạn mạ hay sẽ chết trong thời kì sinh trưởng hoặc không có khả năng cho năng suất. pH thấp gây ảnh hưởng trực tiếp đến sự hấp thu các dưỡng chất làm ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây. Quan trọng nhất là pH thấp đưa đến nồng độ Fe, Al và Mn rất cao gây ngộ độc cho cây trồng. Mặt khác, pH thấp làm giảm đáng kể độ hữu dụng của N, P, Ca, Mg trong đất, gây ra hiện tượng thiếu dinh dưỡng cho cây trồng. (Giáo trình các trở ngại của đất trong sản xuất nông nghiệp – Võ Thị Gương, Tất Anh Thư). Từ tất cả các phân tích ở trên ta có thể kết luận rằng đất đem đi phân tích và làm thí nghiệm là thuộc loại đất phèn – mặn vừa. 26 a b Hình 3.1 Giá trị đo pH khi lúa được trồng trong chậu (hình a) và biểu hiện phèn (hình b) 3.2 THEO DÕI TÌNH HÌNH DIỄN BIẾN MẶN VÀ GHI NHẬN KẾT QUẢ MẶN CỦA 20 CHẬU SAU KHI CẤY (VỤ 1) 3.2.1 Diễn biến mặn của 20 chậu thí nghiệm Sau khi đem đất về phòng thí nghiệm tiến hành xử lý đất để loại bỏ tạp chất và được bố trí vào 20 chậu và tiến hành đo độ mặn hằng ngày để lấy chỉ tiêu sau đó theo dõi tình hình sinh trưởng và phát triển của cây lúa. Dựa vào bảng 3.2 bảng trung bình diễn biến độ mặn (‰) của 20 chậu trong suốt 10 tuần thí nghiệm cho ta thấy diễn biến mặn của các chậu thay đổi theo thời gian từ lúc trồng cho đến lúc thu hoạch và chậu có độ mặn trung bình thấp nhất là chậu 1 (2,54‰) và chậu có giá trị mặn trung bình cao nhất là chậu 12 (5,58‰). Tuy đất được lấy ở cùng thời điểm và cùng địa điểm nhưng có sự khác nhau về độ mặn giữa các chậu có thể là do nguyên nhân đất có cấu tạo chưa đồng đều, lượng đất cho vào mỗi chậu khác nhau hay khác nhau về chế độ nước thêm cho mỗi chậu hoặc vì nhiều nguyên nhân khác. Bảng 3.2: Trung bình diễn biến độ mặn (‰) của 20 chậu trong suốt 10 tuần thí nghiệm 27 Tuần Chậu 10 Giá trị TB 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2,69 3,53 2,92 3,57 2,13 2,07 0,89 3,54 1,58 2,49 2,54 2 2,74 4,79 4,17 6,06 3,73 3,51 0,78 4,97 2,00 3,39 3,61 3 2,75 5,30 4,79 5,51 3,35 3,78 1,89 6,05 2,84 4,16 4,04 4 3,09 4,25 3,71 5,30 3,43 4,06 1,09 5,25 1,78 3,43 3,54 5 2,53 3,64 4,27 4,83 2,62 3,26 0,56 4,41 2,03 3,00 3,11 6 2,56 3,91 3,95 4,78 3,43 4,09 1,20 4,85 1,53 3,07 3,33 7 2,87 4,80 4,95 7,07 4,92 5,56 3,05 9,35 5,67 6,34 5,45 8 2,90 4,36 3,83 5,17 3,68 3,99 1,40 5,44 1,92 3,53 3,62 9 3,18 4,92 4,09 5,20 3,60 4,07 1,72 5,85 2,56 3,93 3,91 10 2,58 4,07 5,00 6,29 4,03 4,05 2,22 7,18 4,70 4,99 4,51 11 2,64 4,36 4,57 6,13 4,42 4,27 2,65 7,51 4,35 5,07 4,60 12 3,14 4,80 5,10 6,78 5,26 5,89 2,69 9,58 6,06 6,55 5,58 13 3,13 4,24 4,54 5,92 4,34 4,49 2,53 7,95 4,86 5,41 4,74 14 2,81 4,83 3,34 5,13 2,70 3,05 2,11 4,70 1,79 3,07 3,35 15 2,59 3,96 4,48 4,06 3,10 2,46 0,91 3,94 0,93 2,63 2,90 16 2,91 3,89 4,86 6,19 4,16 4,38 1,16 7,05 3,98 4,90 4,35 17 3,37 4,20 4,99 6,67 4,77 5,41 2,61 8,03 2,42 4,25 4,67 18 3,06 4,76 4,66 5,30 2,89 3,41 1,79 5,22 1,86 3,40 3,63 19 2,81 4,80 4,23 6,70 4,42 5,02 2,16 7,00 2,60 4,51 4,42 20 2,60 3,41 2,98 3,76 3,55 3,44 1,66 4,62 0,98 2,79 2,98 Ngoài ra diễn biến mặn trong cùng một chậu cũng khác nhau giữa các ngày đo, cá biệt có chậu lên đến 9,58‰ vào tuần thứ 8 (chậu 12) và chậu thấp nhất là 0,56‰ vào 28 tuần thứ 7 (chậu 5). Sự biến thiên độ mặn của các chậu trong suốt thời gian thí nghiệm được lý giải bởi các nguyên nhân sau:  Chế độ nước: vào giai đoạn đầu cây lúa còn nhỏ nên mực nước được giữ ở mức thấp để tránh tình trạng bị stress do ngập, mực nước được tăng lên theo sự phát triển của cây lúa cho đến khi lượng nước trong chậu đạt mức từ 3-5 cm và giảm dần mực nước ở giai đoạn cuối sắp thu hoạch.  Yếu tố nhiệt độ: cùng với chế độ nước như trên kết hợp với thời tiết có mưa vào buổi trưa, nhiệt độ thấp ở giai đoạn đầu vụ dẫn đến độ mặn cao. Đến giai đoạn tượng khối sơ khởi, làm đồng, trổ và chín nhiệt độ tăng cao lên đến 38oC - 40oC lượng nước bốc hơi nhiều làm cho độ mặn tăng cao vào cuối vụ lúc sắp thu hoạch (tuần 11, 12 sau khi cấy).  Yếu tố thời gian: Thời gian đo mặn trung bình từ 16h – 17h. Tuy nhiên vẫn chưa thống nhất được một giờ nhất định nên kết quả mặn có thể thay đổi do thời gian đo bị thay đổi. Kết quả đo mặn so với kết quả của mẫu đất đem đi phân tích có sự chênh lệch khá lớn (đo đất là 7,392‰ còn kết quả đo mặn nước trung bình từ 2-5‰) nguyên nhân chủ yếu là do đất sau khi đem về phòng thí nghiệm được trích 1 phần đi phân tích tại phòng thí nghiệm chuyên sâu (khu II, đường 3 tháng 2 TP. Cần Thơ), phần còn lại được xử lý, bón thêm vôi và phân lân rồi sau đó mới cho vào các chậu, trong thời gian sinh trưởng và phát triển của lúa cần cung cấp thêm nước để đảm bảo cho cây lúa sinh trưởng và phát triển bình thường nên cần thêm 1 lượng nước nhất định vào các chậu, đây cũng có thể là nguyên nhân làm giảm độ mặn của đất. 3.2.2 Một số chỉ tiêu nông học và thời gian sinh trưởng của các chậu khi trồng trong điều kiện mặn, phèn  Thời gian sinh trưởng: theo kết quả từ Bảng 3.3 cho thấy thời gian sinh trưởng của các chậu biến thiên trong khoảng 99 – 106 ngày. Chậu 16 và 20 có thời gian sinh trưởng ngắn nhất (99 ngày) và chậu 2 có thời gian sinh trưởng dài nhất (116 ngày), cá biệt còn có chậu 7, 12, 13, 17 do không thể chống chịu lại điều kiện mặn, phèn nên đã chết hết, nên không thể lấy được chỉ tiêu. Nhìn chung thời gian sinh trưởng của dòng lúa chọn làm thí nghiệm là khá dài.  Số hạt chắc/bông: từ kết quả 3.3 cho thấy đa số các chậu có số hạt trên bông là rất thấp (25%), đặc biệt có dòng CTUS4-2-1 thuộc phân nhóm thấp (10.99%) còn những dòng còn lại đều có hàm lượng amylose ở mức trung bình. Hàm lượng Protein là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng dinh dưỡng có trong hạt lúa, lượng protein của các dòng được chọn nằm ở mức thấp, dao động từ 4,9% - 8,2%, dòng có hàm lượng protein thấp nhất là dòng CTUS4-9-2 và dòng có hàm lượng protein cao nhất là CTUS4-8-1. 36 3.5.2 Độ bền thể gel Độ bền thể gel và hàm lượng amylose có mối tương quan chặt với nhau, gạo có độ bền thể gel thuộc loại mềm thì có hàm lượng amylose thấp, mềm cơm và ngược lại gạo có độ bền thể gel thuộc loại cứng thì amylose cao, cơm sau khi nấu sẽ cứng hơn. Nhìn chung độ bền thể gel của các dòng đã chọn được đánh giá là cứng và rất cứng, chỉ có 1 dòng duy nhất đó là CTUS4-2-1 được đánh giá là mềm (70cm) và 2 dòng CTUS4-1-1 (28cm) CTUS4-9-1 (30cm) được đánh giá là rất cứng, những dòng còn lại đều được đánh giá là cứng. Kết quả phân tích độ bền thể gel này cũng phù hợp với kết quả phân tích hàm lượng amylose đã trình bày ở trên. CTUS4 - 4-1 CTUS4 - 4-1 CTUS4 - 4-1 Hình 3.3 Độ bền gel của các dòng CTUS4-1-1, CTUS4-2-1, CTUS4-9-2 Bảng 3.9 Kết quả đánh giá độ bền gel của 6 dòng được chọn (theo IRRI, 1996) Tên dòng Chiều dài thể gel (mm) Phân cấp CTUS4-1-1 28 9 Rất cứng CTUS4-2-1 70 3 Mềm CTUS4-8-1 35 7 Cứng CTUS4-9-1 30 9 Rất cứng CTUS4-9-2 35 7 Cứng CTUS4-14-1 35 7 Cứng 37 Đánh giá 3.5.3 Chiều dài, rộng, và hình dạng hạt gạo Bảng 3.10 Chiều dài và chiều rộng các dòng Dòng Dài hạt (mm) Rộng hạt (mm) Tỉ lệ dài/rộng (mm) Dạng hạt CTUS4-1-1 7,1 2,1 3,38 Thon dài CTUS4-2-1 7,1 2,2 3,22 Thon dài CTUS4-8-1 7,2 2,2 3,27 Thon dài CTUS4-9-1 7,2 2,2 3,27 Thon dài CTUS4-9-2 7,1 2,3 3,09 Thon dài CTUS4-14-1 7,1 2,2 3,27 Thon dài Chiều dài hạt gạo là một thông số quan trọng để phân loại gạo xuất khẩu. Với yêu cầu gạo trên thị trường thế giới thì phải ≥ 7mm. Theo bảng đánh giá của Khush and Paule (1979) thì hạt có chiều dài từ 5,51-6,6mm thuộc dạng hạt trung bình, 6,6-7,5mm thuộc dạng hạt dài, trên 7,5mm thuộc dạng hạt rất dài. Từ kết quả bảng 3.10 ta thấy hầu hết các dòng đều có chiều dài hạt ≥7mm được xếp vào nhóm hạt dài. CTUS4-2-1 Hình 3.4 Chiều dài và rộng hạt gạo của dòng CTUS4-2-1 38 3.5.4 Nhiệt trở hồ Nhiệt trở hồ là một tính trạng biểu thị nhiệt độ cần thiết để gạo hóa thành cơm và không hoàn nguyên. Nhiệt trở hồ trung bình cấp 4 đến cấp 5 là tiêu chuẩn tối hảo cho phẩm chất gạo tốt (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2000).Trong bảng 3.11 cho ta thấy có 2 dòng CTUS4-8-1 và CTUS4-9-2 có cấp trở hồ là 6, các dòng đều có cấp trở hồ 7. Bảng 3.11 Nhiệt trở hồ của các dòng Dòng Cấp đánh giá Phân nhóm CTUS4-1-1 7 Thấp CTUS4-2-1 7 Thấp CTUS4-8-1 6 Thấp CTUS4-9-1 7 Thấp CTUS4-9-2 6 Thấp CTUS4-14-1 7 Thấp CTUS4-8-1 CTUS4-2-1 Hình 3.5 Nhiệt trở hồ dòng CTUS4-2-1 và dòng CTUS4-8-1 39 CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN Qua quá trình theo dõi và đánh giá đã chọn được 1 dòng CTUS4-2-1 có một số đặc tính như sau:  Chịu mặn tốt từ 7-9‰ và thích nghi ở điều kiện pH thấp từ 2-4.  Thời gian sinh trưởng 100 ngày, trọng lượng 1.000 hạt là 24,1.  Mềm cơm (hàm lượng amylose10,99%).  Hàm lượng protein 6,5 và độ bền thể gel là 70cm.  Hình dạng hạt thon dài, độ trở hồ thuộc cấp 7. 4.2 ĐỀ NGHỊ Tiếp tục theo dõi và làm thuần dòng CTUS4-2-1 ở các thế hệ sau, theo dõi và đánh giá các chỉ tiêu về phẩm chất và năng suất. Tiếp tục đánh giá tính ổn định của các chỉ tiêu về chiều dài lá, chiều dài bông, số hạt chắc, trọng lượng 1.000 hạt và theo dõi khả năng chống chịu phèn, mặn của các dòng ở thế hệ tiếp theo. Đánh giá khả năng kháng rầy nâu của dòng CTUS4-2-1 ở thế hệ tiếp theo. Khảo nghiệm dòng đạt yêu cầu ở điều kiện ngoài đồng tại một số vùng đất nhiễm mặn, phèn để đánh giá tiềm năng cho năng suất, khả năng thích nghi với điều kiện thực tế tại địa phương. 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn (2001). Tuyển tập tiêu chuẩn nông nghiệp Việt Nam, (tập 1). Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 1999. Những nguyên tắc cơ bản trong chọn giống cây trồng, Dy truyền phân tử. NXB Nông nghiệp TP. Hồ Chí Minh. Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2003. Cơ sở di truyền tính chống chịu đối với thiệt hại do môi trường của cây lúa. NXB Nông nghiệp TP. Hồ Chí Minh. Dương Minh Viễn (2006), Bài giảng môn Thổ nhưỡng. Tủ sách Đại học Cần Thơ. Lê Văn Căn (1978), Giáo trình Nông Hóa, Nhà xuất bản Vụ đào tạo. Bộ Đại học và Trung học chuyên nghiệp. Ngô Ngọc Hưng (2004), Giáo trình thực tập thổ nhưỡng. Tủ sách Đại học Cần Thơ. Ngô Ngọc Hưng (2009), Tính chất tự nhiên và những tiến trình làm thay đổi độ phì nhiêu đất đồng bằng Sông Cửu Long. NXB Nông nghiệp TP. Hồ Chí Minh. Nguyễn Đình Giao, Nguyễn Thiện Huyên, Nguyễn Hữu Tê và Hà Công Vượng (1997), Giáo trình cây lúa. NXB Nông Nghiệp Hà Nội. Nguyễn Ngọc Đệ (1998), Giáo trình cây lúa, Trường Đại học Cần Thơ. Tủ sách Đại học Cần Thơ. Nguyễn Ngọc Đệ (2008), Giáo trình cây lúa. Tủ sách Đại học Cần Thơ. Nguyễn Thanh Tường, Nguyễn Bảo Vệ và Võ Công Thành (2005), Khả năng chịu mặn và đa dạng di truyền protein dự trữ của một số giống lúa trồng ven biển ở vùng đồng bằng Sông Cửu Long. Tạp chí khoa học trường Đại Học Cần Thơ. Số định kỳ 3. Volume 3. Nguyễn Thị Bắp (2009), Hiện trạng canh tác lúa trên đất nhiễm mặn ở Sóc Trăng và kỹ thuật tăng tính chống chịu mặn bằng chất kích kháng. Luận án thạc sĩ khoa học nông nghiệp. Trường Đại học Cần Thơ. Nguyễn Văn Bo (2010), Ảnh hưởng của Calcium lên sinh trưởng và dinh dưỡng của cây lúa trên đất nhiễm mặn. Luận văn thạc sĩ Khoa học nông nghiệp. Nguyễn Văn Cường (2012), Chọn giống lúa mùa chịu mặn cho vùng canh tác lúa tôm tại huyện Hồng Dân, tỉnh Bạc Liêu, Luận văn thạc sĩ Khoa học nông nghiệp, chuyên nghành Trồng Trọt. Đại Học Cần Thơ. Nguyễn Vy và Đỗ Đình Thuận (1997), Các loại đất chính ở nước ta. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. Võ Công Thành (2003), Giáo trình kỹ thuật điện di, Khoa Nông Nghiệp và SHƯD. Tủ sách Đại học Cần Thơ. 41 Võ Quang Minh, Nguyễn Văn Sánh Và Diệp Văn Thật (1990), Kết quả nghiên cứu khoa học đất. Trường Đại học Cần Thơ. Trang Web http://baotangdat.blogspot.com/2011/12/at-phen-va-viec-bon-cai-tao.html http://timtailieu.vn/tai-lieu/de-tai-o-nhiem-moi-truong-dat-do-nhiem-phen-6683/ http://luanvan.net.vn/luan-van/de-tai-dat-phen-va-xu-ly-phen-cua-dat-36411/ http://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90%E1%BA%A5t_ph%C3%A8n_ti%E1%BB%81m_t%C3% A0ng http://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90%E1%BA%A5t_ph%C3%A8n_ho%E1%BA%A1t_%C4% 91%E1%BB%99ng Tiếng Anh Akbar, M, 1975. Water and chloride absorption in rice seedings. J. Agric. Res. 13(1). pp. 341-348. Akbar, M, 1975. Water and chloride absorption in rice seedings. J. Agric. Res. 13(1). pp 341-348. Akbar, M, T. Yabuno, 1974. Breeding for saline-resistant varieties of rice. II. Comparative performance of some rice varieties to salinity during early developing stages. Jap. J. Breed. 25: 176-181. Brady, N, and R. Weil. 2002. The nature and Properties of Soils. 13th Edition. Prentice Hall. Upper Saddle River. New Jesey. Cagampang, G.B and F.M. Rodriguez. 1980. Method of analysis for screening crops of appropriate qualities. Institute of pland breeding. University of the Philippines and Los Banos. P 8-9. Chang T.T and B.Somrith, 1979. Genetic studies on grain quality of rice, Chemical aspects of rice grain quality. P.50-52. Chang, T.M. and W.Y.Li, 1981. Inheritance of amylose content and gel consistency in rice, Bot. Bull. Acad. Sinica. 22: 30-47. Chang, T.T, 1964. Varietal differences in lodging resistance, Int. Rice Comm, News. Greenway, R, and Muns.1980. Mechanisms of salt tolerance in halophytes, Ann. Rev. Plant physiol. 31. pp. 149-190. Jennings, P.R, W.R. Cofman and H.E. Kauffman, 1979. Rice improverment. IRRI. Philippine. pp. 31-35. 42 [...]... đang là vấn đề cấp thiết cho người trồng lúa ở ĐBSCL đặc biệt là huyện Hồng Dân tỉnh Bạc Liêu, chính vì vậy đề tài Đánh giá khả năng chống chịu phèn - mặn của dòng CTUS4 trên đất huyện Hồng Dân tỉnh Bạc Liêu trong điều kiện nhà lưới đã được thực hiện Bước đầu đánh giá dòng lúa được khảo sát có khả năng chịu mặn, phèn cao, phẩm chất tốt 1 CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY LÚA Cây lúa... loại đất mặn thành 3 nhóm (bảng 1.7): đất mặn (saline soil), đất kiềm (sodic soil) và đất kiềm – mặn (saline – sodic soil) dựa vào các chỉ tiêu ESP, SAR và Ece Bảng 1.10 Phân loại đất mặn theo Donal A Horneck (2007) Phân loại đất Ece (mS/cm) ESP SAR Đất không mặn 4 < 13 < 15 Đất kiềm 13 > 15 Đất kiềm – mặn >4 > 13 > 15 13 1.6 CƠ CHẾ CHỐNG CHỊU MẶN Cơ chế chống chịu mặn của... đất mặn theo Abrol và ctv., 1988 Loại đất Ece (mS/cm) ESP Đất không mặn 4 < 15 Đất kiềm – mặn >4 > 15 Đất kiềm 15 Theo Abrol và ctv., (1988) đất có Ece >4 mS/cm là đất mặn và ở mức độ này thì đủ gây ảnh hưởng bất lợi cho cây trồng (bảng 1.6) Bảng 1.9 Phân loại đất mặn dựa vào sự sinh trưởng và phất triển của cây trồng (Abrol và ctv., 1988) Phân loại đất mặn Ece (mS/cm) Ảnh hưởng... đến cây trồng Không mặn 0–2 Ảnh hưởng không đáng kể đến sự sinh trưởng và phát triển của cây Mặn nhẹ 2–4 Chỉ một vài loại cây nhạy cảm mới bị ảnh hưởng đến năng suất bởi mặn Mặn trung bình 4–8 Năng suất của nhiều loại cây bị giới hạn Mặn nhẹ 8 – 16 Chỉ có vài loại cây có khả năng chống chịu mới cho được năng suất Rất mặn > 16 Chỉ có một ít loại cây trồng kháng mặn mới cho được năng suất Một hệ thống... hưởng mặn lên chiều dài bông lúa Chiều dài bông bị ảnh hưởng bởi các mức độ mặn khác nhau, chiều dài bông lúa giảm đáng kể khi được quan sát ở mức độ 30 mM NaCl trở đi Số bông trên đơn vị diện tích tùy thuộc vào khả năng nảy chồi của cây cũng bị ảnh hưởng bởi mặn (Hasamuzzaman et al., 2009) Akabar et al., (1972) cho rằng, ở độ mặn 2‰ chiều dài bông giảm đáng kể ở các giống nhiễm mặn Giống chống chịu. .. tích đất nhiễm mặn của ĐBSCL sẽ tăng lên ước đạt 1,4 – 1,6 triệu ha (viện quy hoạch thủy lợi, 2007) Trong đó, Bạc Liêu là một tỉnh thuộc ĐBSCL bị ảnh hưởng nghiêm trọng của biến đổi khí hậu do nước biển dâng và xâm nhập mặn Tỉnh Bạc Liêu có diện tích đất tự nhiên 2.594 km2 thì đã có hơn ¾ diện tích đất nhiễm mặn và mô hình sản xuất chủ yếu là mô hình lúa tôm Huyện Hồng Dân là một trong những huyện. .. rộng các dòng 38 3.11 Nhiệt trở hồ của các dòng 39 x DANH SÁCH HÌNH Hình Tên hình Trang 3.1 Giá trị đo pH khi lúa được trồng trong chậu (hình a) và biểu hiện phèn (hình b) 27 3.2 Sự chết của lúa do biểu hiện của mặn, phèn giai đoạn mạ 32 3.3 Độ bền gel của các dòng CTUS4- 1-1, CTUS4- 2-1, CTUS4- 9-2 37 3.4 Chiều dài và rộng hạt gạo của dòng CTUS4- 2-1 38 3.5 Nhiệt trở hồ dòng CTUS4- 2-1 và dòng CTUS4- 8-1... nước ngập mặt đất từ 3 – 5cm Bước 4: Nhận 150 hạt giống CTUS4 từ quần thể giống ban đầu và xử lý miên trạng sau đó để cho nảy mầm và cấy vào trong chậu đất đã chuẩn bị sẵn Bước 5: Đo mặn nước 20 chậu bằng máy đo độ mặn cầm tay Maxtini instruments Mi 306 hằng ngày trong điều kiện nhà lưới Bước 6: Đo pH hằng tuần để kiểm tra độ chua của đất 19 Bước 7: Theo dõi và đánh giá khả năng chịu mặn, phèn của giống... chống chịu mặn bị ảnh hưởng ở 3‰ 1.4.6 Ảnh hưởng mặn lên số hạt chắc trên bông và phần trăm hạt chắc Khi độ mặn tăng sẽ làm số hạt chắc trên bông giảm đáng kể (Hasamuzzaman et al., 2009) và tác giả cũng ghi nhận rằng số hạt trên bông cao nhất được ghi nhận rằng số hạt trên bông cao nhất được ghi nhận ở điều kiện đối chứng và số hạt trên bông thấp nhất được ghi nhận ở 150 mM NaCl của mức độ mặn Tương... thái đất Quá trình thứ nhất là quá trình phèn hóa, quá trình thứ hai là quá trình nhiễm phèn 15 1.7.2 Nguồn gốc và quá trình hình thành đất phèn Viện IRRI đã đưa ra nguồn gốc đất phèn trên quan điểm của Moormann đã xác định them nguồn gốc hai loại đất phèn tiềm tàng và đất phèn cố định  Đất phèn tiềm tàng: Sự tạo thành khoáng Pyrit, khoáng vật chiếm 2 – 10% trong đất Sự lắng tụ prite được tạo thành bởi