Tuyển chọn giống lúa kháng rầy lưng trắng và xác định biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp ở thừa thiên huế

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TRẦN THỊ HỒNG ĐƠNG TUYỂN CHỌN GIỐNG LÚA KHÁNG RẦY LƯNG TRẮNG VÀ XÁC ĐỊNH BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC PHÙ HỢP Ở THỪA THIÊN HUẾ CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG MÃ SỐ: 62 62 01 10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1: PGS.TS TRẦN ĐĂNG HÒA 2: TS NGUYỄN ĐÌNH THI HUẾ - 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án tiến sĩ “Tuyển chọn giống lúa kháng rầy lưng trắng xác định biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp Thừa Thiên Huế” cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nghiên cứu trình bày luận án trung thực, khách quan kết trình làm việc nghiêm túc thân Kết chưa công bố tài liệu khoa học nước quốc tế Các tài liệu tham khảo kế thừa luận án trích dẫn thích đầy đủ Nếu có sai sót tơi xin chịu hồn toàn trách nhiệm Giáo viên hướng dẫn PGS.TS Trần Đăng Hịa TS Nguyễn Đình Thi Tác giả luận án Trần Thị Hồng Đơng ii LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận án này, nhận nhiều giúp đỡ tinh thần vật chất từ cá nhân, tập thể, quan, đơn vị Nhân đây, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành giúp đỡ quý giá Đầu tiên, tơi xin bày tỏ lịng tri ân sâu sắc tới Thầy giáo, PGS.TS Trần Đăng Hòa; Thầy giáo, TS Nguyễn Đình Thi, khoa Nơng học, Trường Đại học Nơng Lâm, Đại học Huế, người hướng dẫn khoa học Thầy định hướng cho thực nghiên cứu này, tư vấn thấu đáo tận tâm giúp đỡ suốt thời gian thực nghiên cứu hồn thành luận án Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc Ban Đào tạo sau Đại học, Đại học Huế; Ban Giám hiệu Phòng Đào tạo Sau Đại học, trường Đại học Nông Lâm; Tập thể cán bộ, giáo viên Bộ môn Bảo vệ thực vật, khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm; Các anh (chị) học viên cao học khóa 18, 19, em sinh viên chuyên ngành Bảo vệ thực vật Khoa học Cây trồng khóa 44, 45, 46; Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI), Viện Bảo vệ thực vật; Công ty Nông nghiệp Quảng Bình, Cơng ty giống Cây trồng Quảng Nam, Cơng ty giống Cây trồng - Vật nuôi Quảng Ngãi; Công ty giống Cây trồng - Vật nuôi Thừa Thiên Huế; Trại nghiên cứu giống Nông - Lâm nghiệp Nam Phước, Quảng Nam; Hợp tác xã Nông nghiệp Hương An, phường Hương An Hợp tác xã Nông nghiệp Đông Xuân, phường Hương Xuân, thị xã Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên Huế giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi thực hồn thành luận án Có trưởng thành ngày hôm nay, xin khắc ghi cơng ơn sinh thành, giáo dưỡng tình u thương cha mẹ dành cho tôi; cảm ơn ủng hộ, động viên, thương yêu, chăm sóc đồng hành gia đình nhà chồng anh, chị, người thân bên tôi, chỗ dựa tinh thần vững để yên tâm học tập, nghiên cứu hoàn thành luận án Thừa Thiên Huế, tháng năm 2017 Tác giả luận án Trần Thị Hồng Đơng iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ x MỞ ĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 1.2.1 Mục tiêu chung 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1.3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.3.1 Ýnghĩa khoa học 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1.4.1 Phạm vi không gian: Đề tài thực tỉnh Thừa Thiên Huế; 1.4.2 Phạm vi thời gian: Đề tài thực từ năm 2013 - 2016; 1.4.3 Phạm vi nội dung 1.5 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.1 Nghiên cứu giống lúa thích ứng với biến đổi khí hậu 1.1.2 Phân loại, phân bố kí chủ rầy lưng trắng 1.1.3 Triệu chứng gây hại tác hại rầy lưng trắng 1.1.4 Cơ chế kháng rầy giống lúa 1.1.5 Nguyên nhân bùng phát rầy lưng trắng hại lúa đồng ruộng 1.1.6 Những biện pháp hạn chế gây hại rầy lưng trắng đồng ruộng 13 iv 1.1.7 Nghiên cứu giảm lượng giống phân bón cho lúa 15 1.2 CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 17 1.2.1 Sự gây hại rầy lưng trắng giới 17 1.2.2 Sự gây hại rầy lưng trắng Việt Nam 18 1.2.3 Sản xuất lúa Thừa Thiên Huế tình hình gây hại rầy lưng trắng 20 1.3 NHỮNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC ĐỀ TÀI 27 1.3.1 Nghiên cứu rầy lưng trắng hại lúa giới Việt Nam 27 1.3.2 Nghiên cứu sử dụng giống lúa kháng rầy lưng trắng giới Việt Nam 33 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35 2.1 VẬT LIỆU, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 35 2.1.1 Giống lúa 35 2.1.2 Quần thể rầy lưng trắng 37 2.1.3 Phân bón 37 2.1.4 Đất thí nghiệm 37 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 38 2.2.1 Tuyển chọn giống lúa kháng rầy lưng trắng Thừa Thiên Huế 38 2.2.2 Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật canh tác giống lúa kháng rầy lưng trắng theo hướng quản lý trồng tổng hợp 38 2.2.3 Xây dựng mơ hình sản xuất lúa kháng rầy lưng trắng theo hướng quản lý trồng tổng hợp Thừa Thiên Huế 39 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39 2.3.1 Phương pháp thu thập nhân nuôi quần thể rầy lưng trắng 39 2.3.2 Phương pháp bố trí theo dõi thí nghiệm 39 2.3.3 Phương pháp theo dõi, đánh giá tiêu 45 2.3.4 Phương pháp xử lý phân tích số liệu 49 2.4 ĐIỀU KIỆN NGHIÊN CỨU 49 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 50 3.1 TUYỂN CHỌN GIỐNG LÚA KHÁNG RẦY LƯNG TRẮNG Ở THỪA THIÊN HUẾ 50 v 3.1.1 Thanh lọc tính kháng rầy lưng trắng tập đồn giống lúa nghiên cứu phịng thí nghiệm 50 3.1.2 Khả chống chịu rầy lưng trắng giống lúa điều kiện lây nhiễm nhân tạo nhà lưới 55 3.1.3 Khảo nghiệm giống lúa kháng rầy lưng trắng đồng ruộng Thừa Thiên Huế 62 3.2 NGHIÊN CỨU CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC GIỐNG LÚA KHÁNG RẦY LƯNG TRẮNG Ở THỪA THIÊN HUẾ 88 3.2.1 Nghiên cứu xác định lượng giống gieo thích hợp giống lúa HP10 ĐT34 88 3.2.2 Nghiên cứu xác định tổ hợp phân bón hiệu giống lúa HP10 ĐT34 100 3.3 XÂY DỰNG MƠ HÌNH SẢN XUẤT GIỐNG LÚA KHÁNG RẦY LƯNG TRẮNG TẠI THỪA THIÊN HUẾ 117 3.3.1 Đặc điểm sinh trưởng, phát triển suất giống lúa mơ hình 118 3.3.2 Sâu bệnh hại tình hình sử dụng thuốc bảo vệ thực vật giống lúa mơ hình 119 3.3.3 Hiệu kinh tế giống lúa mơ hình 122 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 125 KẾT LUẬN 125 ĐỀ NGHỊ 126 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 127 TÀI LIỆU THAM KHẢO 128 PHỤ LỤC 137 vi DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT AWD: Alternative Wetting and Drying/Ướt - khơ xen kẽ BILs: Backcross-inbred lines/Dịng bố mẹ lai hồi quy Biotype: Dòng sinh học BMAT: Bắt mồi ăn thịt BNN&PTNT: Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn Bt: Bào tử BVTV: Bảo vệ thực vật CLN: Cuốn nhỏ CPNX: Chế phẩm Nấm xanh Cv: Co-efficient of variation/ Độ biến động D/R: Dài/Rộng Đ/c: Đối chứng ĐBSLC: Đồng sông Cửu Long EC: Emulsifiable Concentrate/ Dạng huyền phù EM: Egg Mortality/ Tỷ lệ trứng chết FAO: Food and Agriculture Organization of the United Nations/ Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc Ha: hecta HCVS: Hữu vi sinh HT1: Hương Thơm số ICM: Integrated Crop Management/ Quản lý trồng tổng hợp IPM: Integrated Pest Management/ Quản lý dịch hại tổng hợp IRRI: International Rice Research Institute/ Viện nghiên cứu lúa quốc tế KD18: Khang Dân 18 KHNN: Khoa học Nông nghiệp LNL: Lần nhắc lại LSD: Least Significant Difference/ Sai khác nhỏ có ý nghĩa MĐK: Mức độ kháng NHH: Nhánh hữu hiệu NLN: Nông Lâm nghiệp NN&PTNT: Nông nghiệp Phát triển nông thôn NPK: Đạm - Lân - Kali NS: Năng suất NSLN: Ngày sau lây nhiễm NSLT: Năng suất lý thuyết NSTT: Năng suất thực thu vii ns: Non-significant/ Không sai khác OECD: Organization for Economic Co-operation and Development/ Tổ chức Hợp tác Phát triển Kinh tế OM: Organic Matter/ Chất hưu PCR: Polymerase Chain Reaction/ Kỹ thuật tái tạo đoạn ADN (Phản ứng khuếch đại gen) P1000 hạt: Khối lượng 1000 hạt QCVN: Quy chuẩn Việt Nam QĐ-BNN-KHCN: Quyết định - Bộ Nông nghiệp - Khoa học công nghệ QTLs: Quantitative Trait Locus/ Vị trí tính trạng số lượng RCBD: Randomized Complete Block/ Thiết kế khối hoàn toàn ngẫu nhiên RCD: Randomized Complete Design / Thiết kế hoàn toàn ngẫu nhiên RDSBV: Rice Black Streaked Dwarf Virus/ virus luá lùn sọc đen RFLP: Restriction Fragment Length Polymorphisms/ Đa hình chiều dài đoạn giới hạn Ri: Resistance Index/ Chỉ số kháng RILs: Recombinant Inbred Lines/ Dòng tái tổ hợp RLT: Rầy lưng trắng SE: Standard Error/ Sai số chuẩn SES: Standard Evaluation System/ Hệ thống đánh giá tiêu chuẩn SL: Solution Liquid/ Dạng dung dịch SRI: System of Rice Intensification/ Hệ thống canh tác lúa cải tiến TB: Trung bình TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TGST: Thời gian sinh trưởng TN: Thí nghiệm TN1: Taichung Native TPHCM: Thành phố Hồ Chí Minh TT: Trung tâm UBND: Ủy ban nhân dân VCR: Value Cost Ratio/ Tỷ lệ chi phí - giá trị Wbph: White-backed Planthopper/ Rầy lưng trắng WG: Water Granule/ Dạng hạt thấm nước WL: Watery Lesions/ Tổn thương nước WP: Wettable Powder/ Dạng bột hòa nước viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Tỷ lệ (%) rầy nâu rầy lưng trắng lứa miền Bắc năm 2005 - 2007 19 Bảng 1.2 Diện tích, suất, sản lượng lúa Thừa Thiên Huế năm 2011 - 2015 21 Bảng 1.3 Tình hình sản xuất lúa thị xã Hương Trà từ năm 2013 - 2015 22 Bảng 1.4 Cơ cấu giống lúa tỉnh Thừa Thiên Huế năm 2013 - 2015 23 Bảng 1.5 Lượng phân bón (kg/ha) cho giống lúa Thừa Thiên Huế 24 Bảng 1.6 Quy trình bón phân cho giống lúa Thừa Thiên Huế 24 Bảng 1.7 Tình hình rầy hại lúa Thừa Thiên Huế từ năm 2012 - 2015 26 Bảng 1.8 Tình hình rầy hại lúa thị xã Hương Trà từ năm 2012 - 2015 26 Bảng 2.1 Danh sách giống lúa sử dụng nghiên cứu đề tài 35 Bảng 2.2 Một số tiêu hóa tính đất vùng nghiên cứu 38 Bảng 2.3 Phân cấp hại mạ mức độ kháng rầy giống lúa .41 Bảng 2.4 Các tổ hợp phân bón thí nghiệm 44 Bảng 2.5 Quy trình bón phân ruộng thí nghiệm phân bón 44 Bảng 3.1 Cấp hại mức độ kháng giống lúa quần thể rầy lưng trắng Thừa Thiên Huế theo phương pháp ống nghiệm .50 Bảng 3.2 Cấp hại mức độ kháng giống lúa quần thể rầy lưng trắng Thừa Thiên Huế theo phương pháp hộp mạ 52 Bảng 3.3 Mật độ rầy lưng trắng giống lúa sau lây nhiễm nhà lưới .56 Bảng 3.4 Một số tiêu sinh trưởng, phát triển hình thái giống lúa điều kiện lây nhiễm rầy lưng trắng nhà lưới 58 Bảng 3.5 Các yếu tố cấu thành suất giống lúa điều kiện lây nhiễm rầy lưng trắng nhà lưới 60 Bảng 3.6 Một số đặc điểm sinh trưởng hình thái giống lúa điểm nghiên cứu 64 Bảng 3.7 Khả đẻ nhánh giống lúa điểm nghiên cứu .68 Bảng 3.8 Một số đặc điểm nông học giống lúa điểm nghiên cứu 71 Bảng 3.9 Mật độ rầy lưng trắng giống lúa điểm nghiên cứu 73 Bảng 3.10 Mức độ nhiễm sâu, bệnh hại giống lúa điểm nghiên cứu 76 Bảng 3.11a Các yếu tố cấu thành suất suất giống lúa Hương Xuân 78 ix Bảng 3.11b Các yếu tố cấu thành suất suất giống lúa Hương An .83 Bảng 3.12 Một số tiêu chất lượng giống lúa nghiên cứu 85 Bảng 3.13 Một số đặc điểm sinh trưởng, phát triển hình thái giống lúa HP10 ĐT34 lượng giống gieo khác 89 Bảng 3.14 Một số đặc điểm nông học giống lúa HP10 ĐT34 lượng giống gieo khác 92 Bảng 3.15 Mật độ rầy lưng trắng giống lúa HP10 ĐT34 lượng giống gieo khác .93 Bảng 3.16 Mức độ gây hại sâu bệnh giống lúa HP10 ĐT34 lượng giống gieo khác 95 Bảng 3.17 Các yếu tố cấu thành suất suất giống lúa HP10 ĐT34 lượng giống gieo khác .96 Bảng 3.18 Hiệu kinh tế giống lúa HP10 ĐT34 lượng giống gieo khác 100 Bảng 3.19 Một số đặc điểm sinh trưởng phát triển hình thái giống lúa HP10 ĐT34 tổ hợp phân bón khác 101 Bảng 3.20 Một số đặc điểm nông học giống lúa HP10 ĐT34 tổ hợp phân bón khác 103 Bảng 3.21 Mật độ rầy lưng trắng giống lúa HP10 ĐT34 tổ hợp phân bón khác .104 Bảng 3.22 Mức độ gây hại sâu bệnh giống lúa HP10 ĐT34 tổ hợp phân bón khác 106 Bảng 3.23 Các yếu tố cấu thành suất suất giống lúa HP10 ĐT34 tổ hợp phân bón khác .108 Bảng 3.24 Hiệu kinh tế giống lúa HP10 ĐT34 tổ hợp phân bón khác 111 Bảng 3.25 Một số tiêu hóa tính đất trước sau thí nghiệm phân bón giống lúa HP10 ĐT34 113 Bảng 3.26 Một số đặc điểm sinh trưởng phát triển suất giống lúa mơ hình .118 Bảng 3.27 Mức độ nhiễm sâu, bệnh hại giống lúa sản xuất mơ hình .119 Bảng 3.28 Số lần phun thuốc bảo vệ thực vật giống lúa sản xuất mơ hình .121 Bảng 3.29 Hiệu kinh tế mô hình trồng giống lúa kháng rầy lưng trắng vụ Đông xuân 2015 - 2016 123 ... biện pháp kỹ thuật canh tác giống lúa kháng rầy Thừa Thiên Huế hạn chế Xuất phát từ vấn đề nêu trên, tiến hành nghiên cứu đề tài: Tuyển chọn giống lúa kháng rầy lưng trắng xác định biện pháp kỹ thuật. .. cao, phù hợp với điều kiện sản xuất Thừa Thiên Huế 3 - Xác định lượng giống gieo sạ thích hợp cho giống lúa kháng RLT tuyển chọn; - Xác định tổ hợp phân bón hiệu cho giống lúa kháng RLT tuyển chọn; ... (1) Tuyển chọn 01 giống lúa kháng rầy lưng trắng HP10; (2) Xác định lượng giống gieo sạ cho giống lúa HP10 tỉnh Thừa Thiên Huế 80 kg/ha; (3) Xác định tổ hợp phân bón cho giống lúa HP10 tỉnh Thừa