Nghiên cứu ứng dụng công nghệ khí canh trong trong nhân giống cây khoai tây

luận văn thạc sĩ, tiến sĩ, cao học, luận văn

Bộ Giáo dục đào tạo Trờng đại học nông nghiệp I Nguyễn thị hơng Nghiên cứu ứng dụng công nghƯ khÝ canh nh©n gièng c©y khoai t©y Ln văn thạc sĩ nông nghiệp Chuyên ngành : trồng trọt M· sè : 60.62.01 Ng−êi h−íng dÉn khoa häc : gs.ts nguyễn quang thạch Hà Nội - 2007 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan rằng, số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực cha đợc sử dụng để bảo vệ học vị Tôi xin cam đoan rằng, giúp đỡ cho việc thực luận văn đ2 đợc cảm ơn thông tin trích dẫn luận văn đ2 đợc rõ nguồn gốc Tác giả Nguyễn Thị Hơng Trng i hc Nụng nghip H Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học nông nghiệp - i Lời cảm ơn Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, đ2 nhận đợc quan tâm, tạo điều kiện giúp đỡ quan, thầy cô, đồng nghiệp, gia đình bạn bè trình học tập nghiên cứu Trớc tiên, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS Nguyễn Quang Thạch, Viện trởng Viện sinh học Nông nghiệp, Trờng Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội, ngời Thầy đ2 tận tình hớng dẫn đóng góp ý kiến quý báu cho suốt trình thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn góp ý quý báu PGS TS Nguyễn Thị Lý Anh, thầy, cô giáo Bộ môn Công nghệ Sinh học, khoa Nông học, khoa Sau Đại học Trờng Đại học nông nghiệp I - Hà Nội Tôi xin chân thành cảm ơn anh Trờng, anh Liêm, bạn Lu, bạn Tuân, gia đình, ngời thân bạn bè anh chị đồng nghiệp, đ2 giúp đỡ, đóng góp ý kiến cho hoàn thành nghiên cứu nh ủng hộ, tạo điều kiện quan thời gian vừa qua Tác giả Nguyễn Thị Hơng Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học nông nghiệp - ii Môc lôc Mở ĐầU 1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 Đặt vấn đề Mục đích yêu cầu đề tài Mục đích Yêu cầu 2 1.3 ý nghĩa ®Ị tµi 1.3.1 ý nghÜa khoa häc 1.3.2 ý nghÜa thùc tiƠn tỉng quan tµi liƯu 2.1 2.2 Giíi thiƯu chung vỊ c©y khoai t©y Hiện tợng thoái hoá giống khoai tây biện pháp khắc phục 2.2.1 2.2.2 2.3 2.4 2.5 2.5.1 2.5.2 Thoái hoá virus biện pháp khắc phục Hiện tợng thoái hoá sinh lý biện pháp khắc phục Tình hình nghiên cứu sản xuất khoai tây giới Tình hình nghiên cứu sản xuất khoai tây Việt Nam Công nghệ khí canh sản xuất giống khoai tây Công nghệ khí canh (Aeroponics technology) Cơ sở khoa học công nghệ khÝ canh 10 12 14 14 16 2.5.3 ứng dụng công nghệ khí canh việc nhân giống trồng 17 2.5.4 Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ khí canh sản xuất giống khoai tây giới 19 Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ khí canh sản xuất giống khoai tây Việt Nam 21 2.5.5 Đối tợng, vật liệu, NộI DUNG Và PHƯƠNG PHáP NGHIÊN CứU 24 3.1 Đối tợng, vật liệu, địa điểm nghiên cứu 24 3.2 Néi dung nghiªn cøu 25 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học nông nghiệp - iii 3.2.1 3.2.1.1 3.2.1.2 3.2.1.3 3.2.1.4 3.2.1.5 3.2.2 3.2.2.1 3.2.2.2 3.2.2.3 3.2.2.4 3.2.2.5 3.2.2.6 3.3 3.3.1 3.3.1.1 3.3.1.2 3.3.2 Sử dụng công nghệ khí canh nhân giống khoai tây 25 Nghiên cứu ảnh hởng phơng thức nuôi trồng khác đến khả nhân giống khoai tây in vitro 25 Nghiên cứu ảnh hởng thời vụ khác đến khả nhân giống khoai tây phơng pháp khí canh 25 Nghiên cứu ảnh hởng dung dịch dinh dỡng khác đến khả nhân giống khoai tây 25 Nghiên cứu ảnh hởng nồng độ pH dung dịch đến khả nhân giống khoai tây 26 Nghiên cứu ảnh hởng độ dẫn điện EC dung dịch đến khả nhân giống khoai tây 26 Nghiên cứu số biện pháp sử dụng giống nhân phơng pháp khí canh 26 Nghiên cứu ảnh hởng thời vụ trồng đến khả sinh trởng, phát triển, suất khoai tây 26 Nghiên cứu ảnh hởng tuổi đến khả sinh trởng, phát triển, suất khoai tây 26 Nghiên cứu ảnh hởng mật độ trồng đến khả sinh trởng, phát triển, suất khoai tây 26 Nghiên cứu ảnh hởng cách trồng khác đến khả sinh trởng, phát triển, suất khoai tây 26 Nghiên cứu ảnh hởng nguồn khác đến khả sinh trởng, phát triển, suất khoai tây 26 Nghiên cứu ảnh hởng biện pháp ngắt đến khả sinh trởng, phát triển, suất khoai tây 26 Phơng pháp nghiên cứu 26 Cách bè trÝ thÝ nghiƯm 26 Sư dơng c«ng nghƯ khÝ canh nhân giống khoai tây 27 Nghiên cứu số biện pháp sử dụng giống nhân phơng pháp khí canh 28 Các tiêu theo dõi 30 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học nông nghiệp - iv 3.3.3 Xö lý số liệu 30 KếT QUả Và THảO LUậN 31 4.1 Sử dụng công nghệ khí canh nhân giống khoai tây 31 4.1.1 Nghiên cứu ảnh hởng phơng thức trồng khác đến khả nhân giống khoai tây 32 Nghiên cứu ảnh hởng thời vụ khác đến hệ số nhân giống khoai tây phơng pháp khí canh 38 Nghiên cứu ảnh hởng dung dịch dinh dỡng khác đến khả nhân giống khoai tây 40 Nghiên cứu ảnh hởng nồng độ pH dung dịch đến tỷ lệ rƠ, hƯ sè nh©n gièng cđa c©y khoai t©y (gièng Diamant) 43 Nghiên cứu ảnh hởng độ dẫn điện EC dung dịch đến tỷ lệ rễ hƯ sè nh©n gièng cđa c©y khoai t©y Diamant 44 Nghiên cứu số biện pháp sử dụng giống nhân phơng pháp khí canh 47 Nghiên cứu ảnh hởng thời vụ trồng đến khả sinh trởng, phát triển, suất khoai tây 47 Nghiên cứu ảnh hởng tuổi đến khả sinh trởng, phát triển, suất khoai tây 51 Nghiên cứu ảnh hởng mật độ trồng đến khả sinh trởng, phát triển, suất khoai tây 55 Nghiên cứu ảnh hởng cách trồng khác đến khả sinh trởng, phát triển, suất khoai tây 58 Nghiên cứu ảnh hởng nguồn khác đến khả sinh trởng, phát triển, suất khoai tây 61 Nghiên cứu ảnh hởng biện pháp ngắt đến khả sinh trởng, phát triển, suÊt c©y khoai t©y 63 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5 4.2.6 KÕt luËn vµ đề nghị 66 5.1 5.2 Kết luận Đề nghị 66 66 Tài liệu tham khảo 68 Trng i hc Nụng nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học nông nghiệp - v Danh mục bảng Bảng 2.1 Năng suất lợng suất Pr/ha/ngày số trồng Bảng 4.1.1 ảnh hởng phơng thức trồng khác đến tỷ lệ sống (%) giống khoai tây 33 Bảng 4.1.2 ảnh hởng phơng thức trồng khác đến tỷ lệ rễ (%) giống khoai tây 34 Bảng 4.1.3 ảnh hởng phơng thức trồng khác đến hệ số nhân giống khoai tây Bảng 4.1.4 ảnh hởng thời vụ đến hệ số nhân (giống Diamant) 36 39 Bảng 4.1.5 ảnh hởng loại dung dịch dinh dỡng đến hệ số nhân giống Diamant 41 Bảng 4.1.6 ảnh hởng nồng độ pH dung dịch đến tỷ lệ rễ, hệ số nhân giống khoai tây 43 Bảng 4.1.7 ảnh hởng độ dẫn điện EC dung dịch đến tỷ lệ rễ hệ số nhân giống khoai tây Diamant 44 Bảng 4.2.1 ảnh hởng thời vụ trồng đến sinh trởng yếu tố cấu thành suất khoai tây 49 Bảng 4.2.2 ảnh hởng thời vụ trồng đến suất cấp củ khoai tây 49 Bảng 4.2.3 ảnh hởng tuổi đến khả sinh trởng yếu tố cấu thành suất khoai tây Bảng 4.2.4 ảnh hởng tuổi đến suất cÊp cđ c©y khoai t©y Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học nông nghiệp - 52 53 vi B¶ng 4.2.5 ¶nh h−ëng cđa mËt độ trồng đến sinh trởng yếu tố cấu thành suất khoai tây 56 Bảng 4.2.6 ảnh hởng mật độ trồng đến suất cấp củ khoai tây 56 Bảng 4.2.7 ảnh hởng cách trồng khác đến sinh trởng yếu tố cấu thành suất khoai tây 58 Bảng 4.2.8 ảnh hởng cách trồng khác đến suất cấp củ khoai tây 59 Bảng 4.2.9 ảnh hởng nguồn khác đến khả sinh trởng yếu tố cấu thành suất khoai tây 61 Bảng 4.2.10 ảnh hởng nguồn khác đến cấp củ suất khoai tây 61 Bảng 4.2.11 ảnh hởng biện pháp ngắt đến khả sinh trởng yếu tố cấu thành suất khoai tây 63 Bảng 4.2.12 ảnh hởng biện pháp ngắt đến cấp củ suất khoai tây Trng ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học nông nghiệp - 63 vii Danh mơc c¸c hình Hình 2.3.1 Sơ đồ hệ thống khí canh 15 Hình 3.1 Hệ thống khí canh tự tạo 25 Hình 4.1.1 Tû lƯ rƠ cđa gièng Diamant sau ngày cắt (nhân phơng pháp khí canh) 35 Hình 4.1.2 Diễn biến nhiệt độ phơng thức trồng khác 35 Hình 4.1.3 Trồng phơng thức khác 38 Hình 4.1.4 ảnh hởng thời vụ đến hệ số nhân giống khoai tây 39 Hình 4.1.5 ảnh hởng loại dung dịch dinh dỡng đến hệ số nhân giống Diamant 42 Hình 4.1.6 ảnh hởng nồng độ pH dung dịch đến hệ số nhân giống khoai tây 44 Hình 4.1.7 ảnh hởng độ dẫn điện EC dung dịch đến hệ số nhân giống khoai tây Diamant 46 Hình 4.1.8 Cây khoai tây in vitro nhân nhà khí canh 46 Hình 4.2.1 ảnh hởng thời vụ trồng đến cấp củ khoai tây 50 Hình 4.2.2 Cây đợc nhân từ phơng pháp khí canh trồng nhà cách ly (khu thí nghiệm) 51 Hình 4.2.3 ảnh hởng tuổi đến cấp củ khoai tây 54 Hình 4.2.4 Cây cắt nhân từ phơng pháp khí canh 20 ngày tuổi 55 Hình 4.2.5 ảnh hởng mật độ trồng đến cấp củ khoai tây 57 Hình 4.2.6 ảnh hởng cách trồng khác đến cấp củ khoai tây 59 Hình 4.2.7 ảnh hởng nguồn khác đến suất khoai tây 60 Hình 4.2.8 Củ khoai tây đợc tạo phơng pháp địa canh 64 Trng i hc Nụng nghip H Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học nông nghiệp - viii Mở ĐầU 1.1 Đặt vấn đề Khoai tây nguồn lơng thực quan trọng loài ngời Nó đợc xếp lơng thực quan träng thø t− trªn thÕ giíi, sau lóa mú, lóa gạo ngô Theo CIP tính đến năm 1998 đm có 130 nớc giới trồng khoai tây với tổng diện tích 18,3 triệu ha, tổng sản lợng 295,1 triệu tấn, suất trung bình 16 triệu tấn/ha Khoai tây có giá trị kinh tế cao, mét cã thÓ cho thu nhËp tõ 30- 40 triệu đồng [36] Theo Nguyễn Công Chức (2001), khoai tây đóng góp từ 42-87% thu nhập từ vụ ®«ng, 4,5- 34,5% thu nhËp tõ trång trät, 4,5- 22,5% tỉng thu nhËp cđa trång khoai t©y [7] nớc ta khoai tây trồng quan trọng cấu trồng vụ đông đồng sông Hồng.Tuy nhiên, thực trạng sản xuất khoai tây cha đợc phát triển tiềm số lợng chất lợng Nguyên nhân thiếu củ giống bệnh, củ giống bị thoái hoá làm giảm suất, giảm hiệu sản xuất khoai tây nên việc trồng khoai tây cho hiệu kinh tế thấp ( Trơng Văn Hé, 1992) [11] HiƯn cã hai h−íng chÝnh ®Ĩ phát triển sản xuất khoai tây giống, tự xây dựng hệ thống sản xuất khoai tây giống bệnh, chất lợng cao chỗ nhập nội giống để thay giống đm bị thoái hoá Từ nhiều năm nay, Viện Sinh học Nông nghiệp, Bộ môn Sinh lý thực vật - Trờng Đại học Nông nghiệp I Hà Nội đm xây dựng thành công mô hình sản xuất khoai tây giống chất lợng cao bắt nguồn từ nuôi cấy mô với nhiều quy trình cải tiến nhằm nâng cao hệ số nhân chất lợng củ giống Tuy nhiên, hệ thống cha đáp ứng đủ nhu cầu số lợng củ giống, giá thành sản xuất cao Kết điều tra cho thấy tình hình sử dụng giống khoai tây ViÖt Nam nh− sau: 70-75% tõ Trung Quèc, 15% tõ châu Âu, 15% sản xuất nớc Giống sản xuất n−íc chđ u b»ng ph−¬ng thøc tù Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn Thạc sỹ khoa học nông nghiệp - ... trên, tiến hành thực đề tài: Nghiên cứu ứng dụng công nghệ khí canh nhân giống khoai tây 1.2 Mục đích yêu cầu đề tài 1.2.1 Mục đích ứng dụng công nghệ khí canh việc nhân giống bắt nguồn từ nuôi cấy... canh nhân giống khoai tây 25 Nghiên cứu ảnh hởng phơng thức nuôi trồng khác đến khả nhân giống khoai tây in vitro 25 Nghiên cứu ảnh hởng thời vụ khác đến khả nhân giống khoai tây phơng pháp khí. .. dụng công nghệ khí canh nhân giống khoai tây 31 4.1.1 Nghiên cứu ảnh hởng phơng thức trồng khác đến khả nhân giống khoai tây 32 Nghiên cứu ảnh hởng thời vụ khác ®Õn hƯ sè nh©n gièng cđa c©y khoai