Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nhằm tăng khả năng duy trì độ sạch bệnh của củ giống khoai tâybắt nguồn từ nuôi cấy mô nam định

Luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM -* - NGUYỄN PHÙNG HOAN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NHẰM TĂNG KHẢ NĂNG DUY TRÌ ðỘ SẠCH BỆNH CỦA CỦ GIỐNG KHOAI TÂY BẮT NGUỒN TỪ NUÔI CẤY MÔ TẠI NAM ðỊNH Chuyên ngành: Trồng trọt Mã số: 60.62.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học GS.TS Nguyễn Quang Thạch Hà Nội - 2008 Lời cảm ơn Tôi xin chân thành cảm ơn, Uỷ ban nhân dân tỉnh Nam ðịnh, Sở Nông nghiệp & PTNT Trung tâm giống trồng Nam ðịnh – quan ñã tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi suốt q trình học tập, thực đề tài hồn thiện luận văn Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS Nguyễn Quang Thạch ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ ñộng viên tơi suốt q trình thực đề tài hồn thiện luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam (VASI), Phịng ðào tạo sau đại học (VASI), Viện Khoa học nông nghiệp Việt Nam (VAAS), Ban ðào tạo sau đại học – Viện Khoa học Nơng nghiệp Việt Nam tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành khố học Chân thành cảm ơn tập thể thầy giáo, giáo hết lịng ñào tạo dạy dỗ, cung cấp thông tin, hỗ trợ để tơi hồn thành chương trình đào tạo luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Văn phòng dự án khoai tây Việt - ðức (Bộ NN&PTNT) ñã tạo ñiều kiện hỗ trợ kinh phí ñể tơi hồn thành nội dung đề tài Tơi xin chân thành cảm ơn Viện Sinh học nông nghiệp – Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm trồng phân bón Quốc gia (Cục Trồng trọt – Bộ Nơng nghiệp & PTNT) hợp tác xã: Hồng Phong, Trực Chính, Lương Kiệt Bắc Cường tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi suốt q trình thực đề tài hồn thiện luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn tới gia đình, tất người thân, bạn bè ñã ñộng viên giúp ñỡ tạo ñiều kiện thuận lợi cho suốt q trình thực hồn thiện luận văn Nam ðịnh, ngày 02 tháng năm 2008 Học viên Nguyễn Phùng Hoan Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………ii Lời cam đoan Tơi xin cam đoan rằng, số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ học vị Tôi xin cam ñoan rằng, giúp ñỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn đựơc rõ nguồn gốc Nam ðịnh, ngày 02 tháng năm 2008 Học viên Nguyễn Phùng Hoan Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp ………………………iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa i Lời cảm ơn ii Lời cam ñoan iii Mục lục iv Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt vii Danh mục bảng viii Danh mục hình vẽ, đồ thị x MỞ ðẦU 1 Tính cấp thiết 2 Mục tiêu yêu cầu ñề tài Ý nghĩa khoa học thực tiễn ñề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học 3.2 Ý nghĩa thực tiễn ðối tượng phạm vi nghiên cứu ñề tài 4.1 ðối tượng 4.2 Phạm vi nghiên cứu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI 1.1 Nguồn gốc, phân bố vai trò khoai tây kinh tế 1.2 Ảnh hưởng số yếu tố mơi trường đến sinh trưởng phát triển khoai tây 12 1.2.1 Ảnh hưởng nhiệt ñộ 12 1.2.2 Ảnh nước 14 1.2.3 Ảnh hưởng ánh sáng 14 1.3 Các phương pháp nhân giống khoai tây 15 1.3.1 Nuôi cấy ñỉnh sinh trưởng 15 1.3.2 Phương pháp nuôi cấy mô tế bào 15 1.3.3 Phương pháp tách cắt mầm 15 1.3.4 Phương pháp cắt củ 16 1.3.5 Phương pháp dùng hạt (TPS) 16 1.4 Thoái hoá giống nhiễm virus 17 1.5 Phát triển hệ thống nhân giống phương pháp nuôi cấy mô Việt Nam giúp ñỡ dự án Việt ðức 19 1.6 Thực trạng sản xuất khoai tây Nam ðịnh 22 1.6.1 Thực trạng 22 1.6.2 Những vấn ñề lớn cần giải ñể sản xuất khoai tây Nam ðịnh phát triển bền vững 34 1.6.3 Các vấn ñề ñặt cho ñề tài nghiên cứu 35 1.7 Cơ sở khoa học ñề tài 35 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37 2.1 Nội dung nghiên cứu 37 2.2 Vật liệu 37 2.3 Phương pháp nghiên cứu 37 2.3.1 Phương pháp nghiên cứu áp dụng cho nội dung 37 2.3.2 Phương pháp nghiên cứu áp dụng cho nội dung 39 2.3.3 Phương pháp tiến hành nội dung 43 2.3.4 Phân tích sử lý số liệu 44 2.4 ðịa ñiểm nghiên cứu 44 2.4.1 Khái quát ñịa ñiểm thực ñề tài 44 2.4.2 ðịa ñiểm thực thí nghiệm vụ đơng năm 2006 46 2.4.3 ðịa điểm thực thí nghiệm kiểm tra, vụ ñông 2007 47 2.5 Thời gian nghiên cứu 50 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 51 3.1 Ảnh hưởng biện pháp cách ly trùng đến mức độ bệnh sản xuất giống cấp nguyên chủng xác nhận 51 3.1.1 Ảnh hưởng biện pháp cách ly trùng đến mức độ bệnh sản xuất giống Diamant cấp NC từ củ giống siêu nguyên chủng trồng ñiều kiện khác 51 3.1.1.1 Một số tiêu sinh trưởng phát triển 51 3.1.1.2 Ảnh hưởng ñiều kiện cách ly khác tới mức ñộ nhiễm bệnh virus ruộng sản xuất giống khoai tây cấp nguyên chủng từ củ giống siêu nguyên chủng 52 3.1.1.3 Năng suất yếu tố cấu thành suất cơng thức thí nghiệm kiểm tra vụ đơng năm 57 3.1.2 Ảnh hưởng biện pháp cách ly trùng đến mức ñộ bệnh sản xuất giống Diamant cấp xác nhận từ củ giống nguyên chủng trồng ñiều kiện khác 58 3.1.2.1 Một số tiêu sinh trưởng phát triển 59 3.1.2.2 Ảnh hưởng ñiều kiện cách ly khác tới mức ñộ nhiễm bệnh virus ruộng sản xuất giống khoai tây cấp xác nhận từ củ giống nguyên chủng 60 3.1.2.3 Năng suất yếu tố cấu thành suất cơng thức thí nghiệm kiểm tra vụ đơng năm 2007 64 3.2 Ảnh hưởng biện pháp lọc ñồng ruộng tới mức ñộ bệnh sản xuất giống cấp nguyên chủng, cấp xác nhận 66 3.2.1 Ảnh hưởng biện pháp lọc ñồng ruộng tới mức ñộ bệnh sản xuất giống Diamant cấp nguyên chủng từ củ siêu nguyên chủng ruộng sản xuất Trung tâm 66 3.2.1.1 Một số tiêu sinh trưởng phát triển 66 3.2.1.2 Ảnh hưởng biện pháp lọc tới mức ñộ bệnh virus ruộng sản xuất giống nguyên chủng từ củ siêu nguyên chủng 67 3.2.1.3 Năng suất yếu tố cấu thành suất thí nghiệm kiểm tra vụ đơng 2007 72 3.2.2 Ảnh hưởng biện pháp lọc ñồng ruộng tới mức ñộ bệnh sản xuất giống Diamant cấp xác nhận từ củ nguyên chủng ruộng sản xuất HTX Trực Chính 74 3.2.2.1 Một số tiêu sinh trưởng phát triển 74 3.2.2.2 Ảnh hưởng biện pháp lọc tới mức ñộ bệnh virus ruộng sản xuất giống xác nhận từ củ nguyên chủng 75 3.2.2.3 Năng suất yếu tố cấu thành suất thí nghiệm kiểm tra vụ ñông 2007 81 3.3 ðánh giá ảnh hưởng cuả bệnh virus tới suất khoai tây 84 3.4 Kết mơ hình 87 3.5 Ứng dụng giải pháp cách ly nhà ñể tăng hệ số nhân hệ thống giống 91 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 97 4.1 Kết luận 97 4.2 Kiến nghị 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO 100 PHỤ LỤC 105 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT - Bộ NN&PTNT: Bộ Nông nghiệp phát triển nông thơn - CT: Cơng thức thí nghiệm - EU: Cộng ñồng châu Âu - ELISA: Phản ứng miễn dịch liên kết men (Enzime linked immunosorbent assay) - FAO: Tổ chức Nông lương Liên hợp quốc - GCT: Giống trồng - GTZ: Tổ chức hợp tác kỹ thuật ðức - HTX: Hợp tác xã nông nghiệp - KL: Khối lượng - NC: Củ giống nguyên chủng - NSLT: Năng suất lý thuyết - NSTT: Năng suất thực thu - SNC: Củ giống siêu nguyên chủng - TPS: Hệ thống nhân giống khoai tây sử dụng hạt lai - TGST: Thời gian sinh trưởng - XC: Củ giống xác nhận - 10 TCN 316 -2003: Tiêu chuẩn ngành, khoai tây giống, Yêu cầu kỹ thuật Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………1 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên Bảng Trang 1.1 Năng suất protein lượng số lương thực 1.2 Diện tích trồng khoai tây Việt Nam 1.3 Tổng nhu cầu khoai tây tươi Việt Nam (tấn) 10 1.4 Dự báo nhu cầu khoai tây ăn tươi năm 2005 2010 10 1.5 Kết nhân giống ñơn vị tham gia dự án 20 1.6 Diện tích, suất, sản lượng khoai tây Nam ðịnh 23 1.7 Những công thức luân canh có sử dụng khoai tây Nam ðịnh 24 3.1 Một số tiêu sinh trưởng khoai tây thí nghiệm 1, 2006 51 3.2 Tỷ lệ bệnh virus giống Diamant ñiều kiện cách ly khác 52 thí nghiệm 1, vụ đơng 2006 3.3 Tỷ lệ bệnh virus thí nghiệm1, vụ ñông năm 2007 56 3.4 Năng suất yếu tố cấu thành suất thí nghiệm 1, 2007 57 3.5 Một số tiêu sinh trưởng khoai tây thí nghiệm 2, 2006 59 3.6 Tỷ lệ bệnh virus giống Diamant ñiều kiện cách ly khác 60 thí nghiệm 2, vụ đơng 2006 3.7 Tỷ lệ bệnh virus thí nghiệm 2, vụ đơng năm 2007 63 3.8 Năng suất yếu tố cấu thành suất thí nghiệm 2, 2007 64 3.9 Một số tiêu sinh trưởng khoai tây thí nghiệm 3, 2006 66 3.10 Tỷ lệ bệnh virus thí nghiệm 3, vụ đơng 2006 67 3.11 Tỷ lệ bệnh virus thí nghiệm 3, vụ đơng năm 2007 70 3.12 Năng suất yếu tố cấu thành suất thí nghiệm 3, 2007 72 3.13 Một số tiêu sinh trưởng khoai tây thí nghiệm 4, 2006 74 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………2 3.14 Tỷ lệ bệnh virus thí nghiệm 4, vụ đơng năm 2006 75 3.15 Tỷ lệ bệnh virus thí nghiệm 4, vụ đơng năm 2007 80 3.16 Năng suất yếu tố cấu thành suất thí nghiệm 4, 2007 82 3.17 Năng suất cá thể khoẻ, bệnh virus 84 3.18 Một số tiêu sinh trưởng, phát triển chất lượng lô giống 88 3.19 Hiệu kinh tế mơ hình sản xuất khoai tây giống 89 3.20 Giá thành sản xuất củ siêu nguyên chủng từ củ invitro 94 3.21 Giá thành sản xuất củ siêu nguyên chủng từ củ siêu nguyên chủng 95 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Tên Hình Trang 1.1 Sự phân bố khoai tây giới 1.2 Vùng sản xuất khoai tây chủ yếu Việt Nam 1.3 Mối tương quan bệnh virus suất khoai tây 18 2.1 Toàn cảnh khu thí nghiệm vụ đơng 2007 50 3.1 Biến động quần thể rệp hại thí nghiệm 1, vụ đơng 2006 54 3.2 Biến ñộng quần thể bọ trĩ thí nghiệm 1, vụ đơng năm 2006 55 3.3 Biến ñộng quần thể rệp hại thí nghiệm 2, vụ ñông năm 2006 61 3.4 Biến ñộng quần thể bọ trĩ thí nghiệm 2, vụ đơng năm 2006 62 3.5 Biến động quần thể rệp hại thí nghiệm 3, vụ đơng năm 2006 69 3.6 Biến động quần thể rệp hại thí nghiệm 4, vụ đơng năm 2006 77 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………3 MỞ ðẦU Tính cấp thiết Khoai tây vụ đơng quan trọng đồng Sơng Hồng nói chung Nam ðịnh nói riêng Diện tích trồng khoai tây khoai tây tỉnh Nam ðịnh hàng năm từ 3.500 – 4.000 Thiếu lượng giống có chất lượng tốt cung cấp cho nơng dân thời điểm gieo trồng ñang vấn ñề xúc tồn lớn phát triển khoai tây Nam ðịnh Theo Sở Nông nghiệp phát triển nông thôn, giống khoai tây cho sản xuất Nam ðịnh chủ yếu ñược cung cấp từ nguồn giá rẻ Trung Quốc (69%) Lượng giống ñược sản xuất từ nguồn nhập châu Âu nuôi cấy mô tỉnh ñược bảo quản kho lạnh ñáp ứng ñược 30% nhu cầu nông dân Giống khoai tây hệ thống sản xuất ñạt chất lượng đáp ứng tiêu chuẩn quy ñịnh tại: 10 TCN 316 –2003 Trong ñó mức ñộ bệnh củ giống tiêu chuẩn ñể phân cấp giống Chính lẽ đó, việc sản xuất giống bệnh có ý nghĩa định Nhưng sản xuất khoai tây giống, ñặc biệt sản xuất phương pháp nuôi cấy mô, củ/cây giống gốc từ invitro hồn tồn bệnh để có giống cho sản xuất ñại trà phải trải qua nhiều chu kỳ, nhiều hệ ñiều kiện trồng trọt khác Giống ñược nhân liên tiếp củ (nhân giống vơ tính), có nhiều sâu bệnh hại ñược lan truyền từ hệ trước sang hệ sau, sau hệ tỷ lệ sâu bệnh tăng, bệnh virus Giống bị nhiễm bệnh Virus nguyên nhân quan trọng dẫn đến thối hố giống, suất thấp khơng đạt tiêu chuẩn làm giống khơng nơng dân chấp nhận Vấn ñề ñặt là: làm nâng cao số hệ chu kỳ nhân giống nhằm giảm giá thành sản xuất ñảm bảo ñộ bệnh theo quy định Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………4 ... lượng khoai tây giới 70% tổng sản lượng khoai tây châu Á Năng suất khoai tây quốc gia giới chênh lệch lớn, dao ñộng từ 7- 65 tấn/ha Năng suất khoai tây cao nước Tây Âu Bắc Mỹ Năng suất khoai. .. ………………………4 Trong bối cảnh đó, việc thực ñề tài: ? ?Nghiên cứu số biện pháp kỹ thuật nhằm tăng khả trì độ bệnh củ giống khoai tây bắt nguồn từ nuôi cấy mô Nam ðịnh” cần thiết Mục tiêu yêu cầu ñề tài... xuất khoai tây giống phương pháp nuôi cấy mô Nam ðịnh 3.2 Ý nghĩa thực tiễn - ðề tài góp phần đề giải pháp kỹ thuật nhằm tăng cường khả trì độ bệnh Virus áp dụng hệ thống sản xuất giống khoai