Đánh giá khả năng chịu hạn của một số giống lúa địa phương chịu hạn vùng núi Tây Bắc sau chọn lọc trong vụ Xuân tại Gia Lâm, Hà Nội
MỤC LỤC
Cơ sở khoa học của đề tài
Một cách tổng quát, giáo s− Nguyễn Đức Ngữ (2002) [25] đã định nghĩa: “Hạn hán là hiện t−ợng l−ợng m−a thiếu hụt nghiêm trọng, kéo dài, làm giảm hàm lượng ẩm trong không khí và hàm lượng nước trong đất, làm suy kiệt dòng chảy sông suối, hạ thấp mực n−ớc ao hồ, mực n−ớc trong các tầng chứa nước dưới đất, gây ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng và phát dục của cây trồng, làm mùa màng thất bát, môi trường suy thoái, gây ra đói nghèo và dịch bệnh”. Theo Tunner (1979), trích dẫn qua [31], đây là hoạt động của cây trồng nhằm duy trì chức năng sinh lý của mô tế bào và khả năng của thực vật thông qua việc điều chỉnh áp suất thẩm thấu, tăng độ nhớt của chất nguyên sinh, làm tế bào chịu được sự mất nước. Khả năng điều chỉnh tính thấm cao, tăng khả năng tích luỹ chất đồng hoá để giảm thế thẩm thấu, giúp cho việc điều chỉnh áp suất thẩm thấu và tăng sức tr−ơng mô tế bào, có khả năng duy trì nguyên vẹn về cấu trúc cũng nh− các chức năng sinh lý của màng tế bào và các cơ quan tử, đảm bảo độ nhớt của chất nguyên sinh làm cho chất nguyên sinh chịu đ−ợc sự mất n−ớc cao.
Những nghiên cứu về di truyền tính chống chịu hạn đã cùng chỉ ra rằng, khả năng chống chịu hạn biểu hiện qua các đặc điểm vật hậu học, sinh vật học, sinh lý học…ở thực vật nói chung và cây lúa là do nhiều gen (đa gen) kiểm soát và rất phức tạp. Theo Trần Nguyên Tháp (2001) [31], những biện pháp kỹ thuật khá hiệu quả có thể sử dụng là kỹ thuật tôi hạt giống tr−ớc khi gieo trồng, bón phân vi l−ợng để tăng khả năng chống chịu, bón lân và kali hợp lý nh−ng bón đạm thận trọng kết hợp với việc xới đất và che phủ mặt ruộng….
Những kết luận rút ra từ nghiên cứu tổng quan
Nhưng theo ý kiến của các chuyên gia trong một hội thảo về “Hệ thống thuỷ lợi Việt Nam” tổ chức vào tháng 5 năm 2003 tại Hà Nội [60], “hệ thống t−ới tiêu của n−ớc ta đang làm việc d−ới công suất thiết kế và chúng ta đang thất bại trong việc phòng chống lũ lụt cũng nh− hạn hán”. Theo giáo s− Nguyễn Văn Luật (2001) [22], ngay tại đồng bằng sông Cửu Long, một khu vực có khá nhiều công trình thuỷ lợi, với 2 triệu ha trồng luá mà diện tích tưới tiêu ước lượng chỉ đạt 700.000 ha ruộng nên thường thiếu nước ngọt và bị mặn xâm lấn vào mùa khô. Tuy năng suất không cao song lúa cạn vẫn là loại cây trồng không thể thay thế ở những vùng cao hay các vùng khó khăn về nước tưới, đồng thời là nguồn cung cấp lương thực tại chỗ quan trọng của người dân tộc ít người.
Do các vùng sinh thái rất đặc thù và khác biệt, lúa cạn địa phương là nguồn gen quý cho công tác lai tạo, chọn lọc, bổ xung các tính trạng đặc tr−ng nh− tính chịu rét, chống chịu sâu bệnh và tính chịu hạn… cho cây lúa. Chính những nghiên cứu này lại đặt nền móng cho các nghiên cứu sâu hơn về di truyền tính chống chịu hạn và hoạt động của các gen chống chịu; từ đó giúp cho nhà chọn giống có thêm công cụ chọn lọc chính xác hữu hiệu và rút ngắn quá trình chọn giống.
Nội dung nghiên cứu
Nghiên cứu một số đặc tr−ng hình thái cơ bản có liên quan đến khả
- Theo dừi khả năng đẻ nhỏnh, chiều cao cõy (7 ngày/lần): từ sau khi cấy hoặc cây mọc đến trỗ hoàn toàn ở 2 điều kiện đủ nước và nước trời. - Theo dừi một số đặc điểm hỡnh thỏi của cõy lỳa ở hai điều kiện đủ nước và n−ớc trời. - Đánh giá bộ rễ lúa ở điều kiện ruộng cạn: chiều dài bộ rễ, số rễ chính, tỉ lệ rễ/thân lá, đường kính bộ rễ, sự phân bỗ rễ theo chiều sâu tầng đất… ở một số giai đoạn sinh tr−ởng của các giống lúa làm thí nghiệm.
Ph − ơng pháp nghiên cứu
Cơ sở khoa học: Khả năng chịu đựng với độ ẩm đất của mỗi dòng giống lúa khác nhau là khác nhau, phụ thuộc vào bản chất (do gen quyết định) của chúng. - Lấy mẫu mỗi ô, theo dõi 5 cây, theo đ−ờng chéo 5 điểm, dùng que cắm theo dừi cố định từ khi bắt đầu mọc đến kết thỳc cho tất cả cỏc chỉ tiờu, khụng theo dõi những cây xung quanh rìa ô. + Theo dõi các giai đoạn sinh tr−ởng phát triển: ngày gieo, ngày cấy, ngày bắt đầu đẻ nhánh, ngày kết thúc đẻ nhánh, ngày trỗ 10%, ngày trỗ 80%, ngày trỗ hoàn toàn, ngày chín hoàn toàn ở 2 điều kiện đủ nước và nước trời.
+ Theo dừi một số đặc điểm hỡnh thỏi: màu sắc thõn lỏ; màu của hạt; rõu trên hạt; chiều dài, chiều rộng lá đòng; góc độ lá đòng; chiều dài cổ bông; chiều dài bông; dạng bông ở 2 điều kiện đủ nước và nước trời. + Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất: số bông/ m2; số bông hữu hiệu/ khúm; số hạt/bụng; số hạt chắc/bụng (theo dừi trờn cỏc cõy đó đỏnh dấu);.
Kết quả đánh giá khả năng chịu hạn
Kết quả đánh giá khả năng chịu hạn nhân tạo
Kết quả và thảo luận. Công tác chọn tạo giống lúa là quá trình mang tính hệ thống và có tính kế tục về thời gian. Kế thừa những kết quả nghiên cứu chọn tạo giống lúa chịu hạn của các tác giả đi trước, chúng tôi tiếp tục công việc nghiên cứu đánh giá khả. năng chịu hạn và các đặc điểm nông học có liên quan đến quá trình hút nước, cân bằng nước và giữ nước ở một số giống lúa địa phương. Dưới đây là kết quả. xử lý ở phần phụ lục). Nếu ngoại trừ nguyên nhân ngủ nghỉ của hạt thì đây có thể là những giống không có khả năng điều chỉnh áp suất thẩm thấu, khả năng hót n−íc kÐm. Như vậy, khả năng chịu độc và khả năng hút nước của các loại hạt giống là khác nhau nên dẫn tới khả năng chịu hạn của chúng cũng khác nhau.
- Có sự sai khác tương đối về tỷ lệ % rễ mầm bị đen hoặc bị héo giữa các mẫu hạt giống thí nghiệm. Cũng với đối tượng và phương pháp trên, chúng tôi tiến hành ngâm rễ mạ giai đoạn 3 lá trong dung dịch KClO3 1%. Điều đó có nghĩa là các giống lúa khác nhau thì khả năng chịu độc và giữ n−ớc của mô tế bào khác nhau.
Khi bị ngâm trong dung dịch có nồng độ cao hơn dịch bào của các tế bào rễ, phần lớn các rễ bị héo tóp lại ở nhiều nơi, đặc biệt là phần đầu rễ. Đây cũng là các giống có tỷ lệ nảy mầm thấp và tỷ lệ rễ mầm đen (héo) cao ở phần thí nghiệm xử lý hạt. + Thí nghiệm trên cho thấy có sự trùng khớp tương đối về kết quả đánh giá khả năng hút nước, giữ nước của các mẫu giống.
Qua đó, chúng tôi thấy những giống có tỷ lệ nảy mầm cao, tỷ lệ rễ mầm bị đen (héo) và tỷ lệ rễ mạ héo thấp là những giống có khả năng chống chịu với sự thiếu hụt n−ớc tốt. + Chúng tôi chưa xác định được mối tương quan giữa tỷ lệ nảy mầm với tỷ lệ rễ mầm bị đen (héo) và tỷ lệ rễ mạ héo trong thí nghiệm này. giống CH5) để tiếp tục đánh giá trong điều kiện đồng ruộng và các thí nghiệm khác. Những giống có tỷ lệ nảy mầm cao nh−ng tỷ lệ rễ mầm, rễ mạ đen (héo) cũng cao thì không đ−ợc chọn.
Đánh giá khả năng chống chịu hạn đồng ruộng và chấm điểm khả
Những giống đ−ợc chọn có tỷ lệ nảy mầm cao kết hợp với tỷ lệ rễ mầm và rễ mạ bị đen (héo) thấp. + Vào thời điểm gieo hạt và trỗ chín, độ ẩm đất thấp nên đã xảy ra hạn ở mức độ trung bình. Qua theo dõi sinh tr−ởng của cây lúa trong điều kiện trồng cạn khi có sự thiếu hụt nước trong đất xảy ra, chúng tôi thu được kết quả tại bảng 5 và 6.
+ Giai đoạn đẻ nhánh xảy ra hạn nhẹ, các giống luá đều có khả năng chịu hạn và phục hồi sau hạn từ khá đến tốt (0- 3 điểm). Đặc biệt, giống G15 và G34 có biểu hiện chịu hạn tốt hơn cả giống lúa chịu hạn CH5 (đ/c) nh− đầu lá không hề bị khô hay đỏ, cây lúa sinh trưởng bình thường. + Giai đoạn trỗ-chín xảy ra hạn dài ngày đã làm cho khả năng trỗ thoát của các giống lúa rất kém, tỷ lệ lép cao (độ hữu dục của hoa thấp) và hình thành nhiều bông lép hoàn toàn.
+ Các dòng, giống lúa địa phương có dạng cây kém hơn giống lúa chịu hạn CH5, nhất là ở điều kiện gieo cạn không có tưới. + So sánh với kết quả đánh giá nhân tạo ở trên, chúng tôi thấy có sự trùng khớp tương đối về điểm chống chịu hạn thấp với tỷ lệ nảy mầm cao ở các giống G34, G15, G59…. - Có thể dùng ph−ơng pháp kiểm tra sức nảy mầm của hạt giống qua xử lý dung dịch KClO3 3% để đánh giá sơ bộ khả năng chịu hạn của các mẫu giống.
Ng−ợc lại, việc xử lý rễ mạ 3 lá cũng có ý nghĩa nh−ng lại rất khó quan sát kết quả do bộ rễ mạ đã có nhiều rễ bị đen và vàng từ trước. - Tính hệ số t−ơng quan giữa điểm chịu hạn với tỷ lệ nảy mầm cho thấy sự t−ơng quan thấp, không có ý nghĩa (xem phụ lục 6). G28 Trung gian Lá hơi xiên Bông to To, bầu Trắng Xanh n G34 Xoè Lá ngang Bông nhỏ Thon nhỏ Xanh nhạt Xanh n G35 Trung gian Lá xiên Trung bình To, dẹt Xanh nhạt Xanh n.
