Đánh giá dòng, giống lúa chịu mặn nhập nội phục vụ công tác chọn tạo giống cho vùng trồng lúa ven biển bắc việt nam

Luận văn, khóa luận, chuyên đề, cao học, thạc sĩ, tiến sĩ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ------------      ---------- ðOÀN VĂN THẢO ðÁNH GIÁ DÒNG, GIỐNG LÚA CHỊU MẶN NHẬP NỘI PHỤC VỤ CÔNG TÁC CHỌN TẠO GIỐNG CHO VÙNG TRỒNG LÚA VEN BIỂN BẮC VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng Mã số : 60.62.05 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. VŨ VĂN LIẾT HÀ NỘI - 2010 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ……………. i LỜI CAM ðOAN - Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào. - Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn ðOÀN VĂN THẢO Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip . ii LI CM N Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành đến PGS.TS. Vũ Văn Liết, Bộ môn Di truyền và Chọn giống cây trồng, Trờng Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã tận tình giúp đỡ, hớng dẫn tôi trong việc định hớng đề tài cũng nh trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc và tập thể cán bộ công nhân viên trong Bộ môn Công nghệ sinh học, Bộ môn Chọn tạo giống lúa cho vùng khó khăn, Trung tâm Nghiên cứu và phát triển lúa thuần, Viện Cây lơng thực và Cây thực phẩm, Liên Hồng, Gia Lộc, Hải Dơng đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện về mặt vật chất và thời gian để tôi hoàn thành khoá học. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể các Thầy cô giáo trong Viện Sau đại học, Bộ môn Di truyền và Chọn giống cây trồng - Khoa Nông học, Trờng Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài. Qua đây, tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, ngời thân, bạn bè, là những ngời luôn ủng hộ tôi trong suốt quá trình học tập và thực tập tốt nghiệp. Tỏc gi lun vn on Vn Tho Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ……………. iii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các chữ viết tắt v Danh mục bảng vi 1. MỞ ðẦU 1 1.1 Tính cấp thiết của ñề tài 1 1.2 Mục ñích và yêu cầu của ñề tài 2 1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 3 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1 Ảnh hưởng của ñất mặn ñến canh tác lúa 4 2.2 Hiện trạng nhiễm mặn và tình hình canh tác lúa trên các vùng ñất nhiễm mặn của Việt Nam: 8 2.3 Nghiên cứu trong và ngoài nước 11 3. VẬT LIỆU NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36 3.1 Vật liệu nghiên cứu 36 3.2 Nội dung nghiên cứu 37 3.3 Phương pháp nghiên cứu 37 3.4 Phương pháp xử lý và phân tích số liệu 40 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 41 4.1 Kết quả ñánh giá khả năng chịu mặn nhân tạo 41 4.2 ðánh giá một số ñặc trưng nông học, khả năng chống chịu, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng, giống lúa trong ñiều kiện bình thường 46 4.2.1. ðánh giá một số ñặc ñiểm hình thái của các dòng, giống lúa trong ñiều kiện bình thường 46 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ……………. iv 4.2.2 Chiều cao cây lúa, khả năng ñẻ nhánh và ñặc ñiểm bông của các dòng, giống lúa 48 4.2.3 Thời gian sinh trưởng của các dòng, giống tham gia thí nghiệm 51 4.2.4 ðặc ñiểm về hạt gạo của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm 52 4.2.5 Khả năng chống chịu sâu bệnh và chống ñổ của các dòng, giống lúa 54 4.2.6 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất 56 4.3 Kết quả phân tích mẫu nước tại ñiểm thí nghiệm 60 4.4 ðánh giá một số ñặc trưng nông học, khả năng chống chịu, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng, giống lúa trong ñiều kiện mặn tự nhiên 60 4.4.1 Chiều cao cây lúa, khả năng ñẻ nhánh và ñặc ñiểm bông của các dòng, giống lúa trong ñiều kiện mặn tự nhiên 60 4.4.2 Thời gian sinh trưởng của các dòng, giống tham gia thí nghiệm 63 4.4.3 ðặc trưng bộ rễ của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm trong ñiều kiện mặn tự nhiên 64 4.4.4 Khả năng chống chịu sâu bệnh, chịu rét và chống ñổ của các dòng, giống lúa trong ñiều kiện mặn tự nhiên 69 4.4.5 ðánh giá khả năng chịu mặn trong ñiều kiện mặn tự nhiên 71 4.4.6 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất trong ñiều kiện mặn tự nhiên 74 4.5 Một số ñặc ñiểm tương quan giữa các tính trạng liên quan ñến khả năng chịu mặn 79 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 82 5.1 Kết luận 82 5.2 ðề nghị 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 PHỤ LỤC 91 Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip . v DANH MC CC CH VIT TT TTKTTV : Trung tõm khớ tng thu vn TGST : Thời gian sinh trởng S.E.S : Hệ thống đánh giá tiêu chuẩn trên cây lúa FAO : Tổ chức Nông lơng thế giới IRRI : Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế CM Y0.3% : im chu mn trong dung dch Yoshida cú b xung mui NaCl nng ủ 0,3% CM Y0.6% : im chu mn trong dung dch Yoshida cú b xung mui NaCl nng ủ 0,6% TLNM (H 2 0) : T l ny mm trong H 2 0 TLNM(1%) : T l ny mm trong dung dch mui 1% TLNM(2%) : T l ny mm trong dung dch mui 2% CDR : Chiu di r SRC : S r chớnh KLBR : Khi lng khụ b r KLTL : Khi lng khụ thõn lỏ CL (N) : cun lỏ (giai ủon ủ nhỏnh) CL (L) : cun lỏ (giai ủon lm ủũng) KL : khụ lỏ TL : tn lỏ KNTT : Kh nng tr thoỏt CM : im chu mn M 1000 ht : Khi lng 1000 ht NSTT : Nng sut thc thu Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ……………. vi DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 2.1: Phân loại ñất mặn 6 2.2: Gien và các chỉ thị ñược sử dụng trong nghiên cứu và chon lọc giống chịu mặn 25 3.1. Vật liệu nghiên cứu 36 3.2: Tiêu chuẩn ñánh giá (SES) ở giai ñoạn tăng trưởng và phát triển 38 4.1: Giá trị chọn lọc về khả năng chịu mặn ở giai ñoạn nảy mầm và giai ñoạn mạ 43 4.2: Chỉ số chọn lọc của 15 giống phù hợp nhất với hướng chọn lọc 44 4.3: Hệ số tương quan của các chỉ tiêu chịu mặn trong ñiều kiện nhân tạo 45 4.4: Tóm tắt về phần chọn lọc khả năng chịu mặn trên một số chỉ tiêu 45 4.5: Một số ñặc ñiểm hình thái của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm tại Gia Lộc, Hải Dương, vụ mùa 2009 47 4.6: ðặc ñiểm nông sinh học chính của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm tại Gia Lộc, Hải Dương, vụ mùa 2009 50 4.7: Thời gian sinh trưởng của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm tại Gia Lộc, Hải Dương, vụ mùa 2009 51 4.8: Một số ñặc ñiểm về hạt gạo của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm tại Gia Lộc, Hải Dương, vụ mùa 2009 53 4.9: Khả năng chống chịu sâu bệnh hại chính và chống ñổ của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm tại Gia Lộc, Hải Dương, vụ mùa 2009 55 4.10: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm tại Gia Lộc, Hải Dương, vụ mùa 2009 57 4.11: Kết quả phân tích ñộ dẫn ñiện và pH của mẫu nước 60 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ……………. vii 4.12. Chiều cao cây lúa, khả năng ñẻ nhánh và ñặc ñiểm bông của các dòng, giống lúa trong ñiều kiện mặn tự nhiên tại Kiến Thuỵ, Hải Phòng, vụ xuân 2010 61 4.13: Thời gian sinh trưởng của các dòng, giống lúa trong ñiều kiện mặn tự nhiên tại Kiến Thuỵ, Hải Phòng, vụ xuân 2010 64 4.14: ðặc ñiểm bộ rễ và thân lá của các dòng, giống lúa trong ñiều kiện mặn tự nhiên tại Kiến Thuỵ, Hải Phòng, vụ xuân 2010 (giai ñoạn ñẻ nhánh) 65 4.15: Sự phân bố bộ rễ theo chiều sâu tầng ñất của các dòng, giống lúa trong ñiều kiện mặn tự nhiên tại Kiến Thuỵ, Hải Phòng, vụ xuân 2010 (giai ñoạn bắt ñầu trỗ) 68 4.16: Khả năng chống chịu sâu bệnh hại chính và ñiều kiện bất thuận của các dòng, giống lúa trong ñiều kiện mặn tự nhiên tại Kiến Thuỵ, Hải Phòng, vụ xuân 2010 70 4.17: Khả năng chịu mặn của các dòng, giống lúa ở một số giai ñoạn sinh trưởng tại Kiến Thuỵ, Hải Phòng, vụ xuân 2010 72 4.18: Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng, giống lúa trong ñiều kiện mặn tự nhiên tại Kiến Thuỵ, Hải Phòng, vụ xuân 2010 75 4.19: Tương quan giữa chỉ tiêu năng suất và một số ñặc trưng nông sinh học liên quan ñến khả năng chịu mặn của các dòng, giống lúa thí nghiệm 80 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ……………. 1 1. MỞ ðẦU 1.1 Tính cấp thiết của ñề tài Vùng Nhiệt ñới ẩm của Nam và ðông Nam Châu á vẫn còn hàng triệu hecta phù hợp cho sản xuất lúa, nhưng không trồng ñược hoặc trồng lúa năng suất rất thấp do mặn và ñiều kiện bất lợi về ñất khác [58]. Liên hợp quốc (2008) cảnh báo, Việt Nam có thể chịu ảnh hưởng nghiêm trọng của hiện tượng băng tan. Khi mực nước biển toàn cầu tăng thêm 1 mét, Việt Nam sẽ phải ñối mặt với mức thiệt hại lên tới 17 tỷ USD/năm, 1/5 dân số sẽ mất nhà cửa và 12,3% diện tích ñất trồng trọt của Việt Nam sẽ biến mất, ở khu vực các tỉnh lưu vực sông Mêkông, sông Hồng sẽ chịu tác ñộng của những trận lũ ở mức ñộ không thể dự ñoán ñược. Dự báo, mỗi thập kỷ mực nước biển có thể dâng 5cm, năm 2070 có thể dâng 69cm, năm 2100 nước biển có thể sẽ dâng tới khoảng 1m. Nếu nước biển dâng cao theo dự báo như vậy sẽ ảnh hưởng ñến 12% diện tích và 10,8% dân số khiến 22 triệu người mất nhà cửa và làm giảm 10% GDP, Tại hội thảo: “ðánh giá nhu cầu nâng cao năng lực về biến ñổi khí hậu cho các tổ chức phi chính phủ”, các ñại biểu xác nhận, nếu nước biển dâng cao 30 cm thì ñồng bằng sông Cửu long nước mặn sẽ xâm nhiễm sâu thêm vào ñất liền khoảng 10km, nguy cơ mặn hóa ở ñồng bằng sông Cửu long làm giảm 9% năng suất cây trồng vật nuôi vào năm 2030. Theo Vũ Thái Trường (tổ chức CARE thế giới tại Việt Nam), nếu nước biển dâng 1m, ñồng bằng sông Hồng sẽ bị ngập khoảng 5.000 km 2 , ñồng bằng sông Cửu long sẽ bị ngập 200.000 km 2 dẫn ñến mất ñất và giảm sản lượng nông nghiệp. ðất bị nhiễm mặn, những người dân nghèo ở hai ñồng bằng này sẽ ñứng trước nguy cơ thiếu ñất canh tác, tạo kế sinh nhai… Nhìn chung ở Việt Nam, ñất mặn ñược xếp vào một trong những trở ngại chính cho sản xuất nông nghiệp. Những năm gần ñây, phong trào chuyển Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp ……………. 2 ñổi từ trồng lúa sang nuôi tôm nước mặn ở các tỉnh ven biển ñã làm cho một số vùng ñất lúa lân cận trở nên nhiễm mặn, gây ảnh hưởng ñến sinh trưởng, phát triển của cây lúa. Vì thế việc xác ñịnh các giống lúa chịu mặn ñang là một nhu cầu cấp thiết góp phần nâng cao tính bền vững trong sản xuất lúa các vùng ven biển. Trước ñây, người dân quen gieo trồng các giống lúa ñịa phương như: Cườm, Nhộng, Tẻ tép, Tẻ ñỏ, Chiêm bầu, Chiêm cút, Cút hương, năng suất rất thấp, chỉ ñạt 18-20 tạ/ha. Các giống lúa mới có năng suất cao ñược ñưa vào các vùng này cũng khó tồn tại vì không chịu nổi ñộ mặn và các ñiều kiện sinh thái khác. Vừa qua, các tỉnh ven biển cũng ñã thực hiện chủ trương sử dụng bộ giống lúa Mộc tuyền, X21, Xi23, X19, Vð7, Vð20… Các giống này có ưu ñiểm chịu ñược ñộ mặn trung bình, cho năng suất khá nhưng gần ñây cũng ñã bộc lộ một số tính trạng cần khắc phục như: thời gian sinh trưởng dài, cao cây, chống ñổ kém, ít chịu phân, lá lướt . (Nguyễn Tấn Hinh và ctv, 2005) [6]. Vì vậy, việc cải tạo các giống lúa có nguồn gốc ñịa phương bằng phương pháp sử dụng kỹ thuật hạt nhân cho năng suất cao, thích nghi với ñiều kiện sinh thái của vùng mặn, nhằm xoá ñói giảm nghèo cho người dân nơi ñây là ñiều quan trọng và cần thiết hơn bao giờ hết. Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành ñề tài: “ðánh giá dòng, giống lúa chịu mặn nhập nội phục vụ công tác chọn tạo giống cho vùng trồng lúa ven biển Bắc Việt Nam ”. 1.2 Mục ñích và yêu cầu của ñề tài 1.2.1. Mục ñích ðánh giá khả năng chịu mặn, ñặc ñiểm nông sinh học của các dòng, giống lúa chịu mặn nhập nội nhằm xác ñịnh những dòng, giống có khả năng chịu mặn, nhiều ñặc ñiểm nông sinh học tốt, năng suất cao làm vật liệu cho chương trình chọn tạo giống lúa thích ứng với vùng mặn ven biển Miền Bắc và Bắc Trung Bộ Việt Nam.