2.4.4.1. Đặc điểm hình thái
- Màu sắc thân, lá: Quan sát 10 cây liền nhau/ô ở giai đoạn thu hoạch. - Góc lá so với thân chính: Hẹp (<250), Trung bình (26– 350), Rộng (>360). - Hình dạng hạt, màu sắc hạt, màu sắc vỏ trấu: Quan sát trên 30 cây mẫu ở
giai đoạn hạt chín hoàn toàn.
2.4.4.2. Đặc điểm sinh trưởng phát triển
* Khả năng nảy mầm
- Đánh giá theo ô thí nghiệm
- Tỷ lệ nảy mầm (%) = số hạt nảy mầm/số hạt đem gieo x 100
* Thời gian sinh trưởng
- Ngày gieo (ngày): Ngày bắt đầu gieo hạt.
- Ngày mọc (ngày): Ngày có trên 70% số cây trong ô thí nghiệm có bao lá mầm lên khỏi mặt đất (mũi chông).
Xác định ngày trỗ cờ, chín sữa, chín sáp, chín hoàn toàn bằng cách quan sát và đếm số cây trên hai hàng giữa của ô thí nghiệm:
- Ngày trỗ cờ (ngày): Ngày có trên 70% số cây có hoa nởđược 1/3 trục chính. - Ngày chín sữa (ngày): Ngày có trên 70% số cây có hạt ở giai đoạn chín sữa.
- Ngày chín sáp (ngày): Ngày có trên 70% số cây có hạt ở giai đoạn chín sáp.
- Ngày chín hoàn toàn (ngày): Ngày có trên 75% số cây có chấm đen ở
chân hạt.
- Thời gian thu hoạch: Tiến hành thu hoạch khi độ Brix trong thân cây cao nhất (thường là khi hạt cao lương ở giai đoạn chín sữa đến chín sáp).
* Tốc độ tăng trưởng
Lấy ngẫu nhiên 10 cây/ô thí nghiệm ở hai hàng giữa, mỗi hàng 5 cây liên tiếp, đánh dấu cây thí nghiệm.
- Chiều cao cây: Tiến hành đo chiều cao cây tại các thời điểm 30, 60, 90, 120 ngày sau trồng và khi cây trỗ cờ.
Khi cây chưa trỗ cờ, chiều cao cây được tính từ mặt đất đến mút đầu lá. Khi cây trỗ cờ, chiều cao cây được tính từ mặt đất đến hết bông cờ.
- Số lá: Đếm số lá tại các thời điểm 30, 60, 90, 120 ngày và khi cây trỗ
cờ bằng cách đánh dấu lá.
2.4.5. Năng su t
- Đường kính thân (cm): Đo trên 10 cây mẫu/ô theo dõi tại vị trí thân phình to nhất trên thân (thường ở cách gốc 20 – 30 cm) ở thời điểm thu hoạch. - Khối lượng thân lá tươi trung bình trên cây (g/cây): cân toàn bộ thân lá của 10 cây mẫu/ô, lấy giá trị trung bình.
- Khối lượng thân tươi trung bình trên cây (g/cây): cân toàn bộ thân (sau khi bỏ lá và bông) của 10 cây mẫu/ô, lấy giá trị trung bình.
- Năng suất sinh khối lý thuyết (tấn/ha):
Năng suất sinh khối lý thuyết (tấn/ha) = (Khối lượng thân lá trung bình 1 cây (g) x mật độ cây/ha)/1.000.000
Năng suất thân lý thuyết (tấn/ha) = (Khối lượng thân trung bình 1 cây (g) x mật độ cây/ha)/1.000.000
- Năng suất sinh khối thực thu (tấn/ha): Mỗi ô thí nghiệm được chia thành hai nửa theo chiều dài ô. Một nửa ô thí nghiệm bỏ hai hàng ngoài mép ô (4,55 m x 5 m = 22,75 m2) được duy trì mật độ (không lấy cây theo dõi) để
xác định năng suất thực thu.
Năng suất sinh khối thực thu (tấn/ha) = [(Khối lượng thân lá của ½ ô (kg)/Diện tích của ½ ô (m2)) x 10.000]/1.000
- Năng suất thân thực thu (tấn/ha):
Năng suất thân thực thu (tấn/ha) = [(Khối lượng thân của ½ ô (kg)/Diện tích của ½ ô (m2)) x 10.000]/1.000
2.4.5.1. Chất lượng
Xác định hàm lượng dịch ép và độ Brix của dịch ép tại bốn thời điểm chín của hạt (trỗ, chín sữa, chín sáp, chín hoàn toàn).
- Hàm lượng dịch ép: Trên mỗi ô thí nghiệm chọn 5 cây đại diện, cân khối lượng thân tươi sau đó ép thân cây bằng máy ép mía thông dụng, cân khối lượng dịch ép thu được.
Hàm lượng dịch ép (%) = (Khối lượng dịch ép/Khối lượng thân tươi) x 100 - Độ Brix hay Brix (%): Đo độ Brix của dịch ép bằng máy đo Brix cầm tay. Tiến hành đo Brix ngay sau khi ép thân.
2.4.5.2. Khả năng chống chịu
* Khả năng chống chịu sâu bệnh
- Sâu đục thân: Theo dõi, phát hiện sự phát sinh, gây hại của sâu đục thân trên các giống cao lương ngọt thí nghiệm, ghi ngày phát hiện, đếm số cây bị hại, tính phần trăm cây bị hại, cho điểm khả năng kháng sâu đục thân.
+ Điểm 0, (rất tốt, không có cây bị sâu) + Điểm 1 (tốt, số cây bị sâu < 5%)
+ Điểm 2 (khá, 5 ≤ số cây bị sâu < 15%)
+ Điểm 3 (trung bình, 15 ≤ số cây bị sâu < 25%) + Điểm 4 (kém, 25 ≤ số cây bị sâu < 35%)
+ Điểm 5 (rất kém, số cây bị sâu ≥ 35%) Xác định tỷ lệ sâu hại:
Tỷ lệ sâu hại (%) = x 100 Tổng số cây trên ô
- Bệnh thối thân do vi khuẩn và thối thân do nấm: Theo dõi, phát
hiện sự phát sinh, gây hại của bệnh hại trên các giống cao lương ngọt thí nghiệm, ghi ngày phát hiện, đếm số cây bị hại, tính phần trăm cây bị hại, cho
điểm mức độ nhiễm bệnh. + Điểm 0, không bị bệnh + Điểm 1, nhiễm rất nhẹ (1 - 10% số cây bị bệnh) + Điểm 2, nhiễm nhẹ (11 - 25% số cây bị bệnh) + Điểm 3, nhiễm vừa (26 - 50% số cây bị bệnh) + Điểm 4, nhiễm nặng (51 - 75% số cây bị bệnh) + Điểm 5, nhiễm rất nặng (> 75% số cây bị bệnh) * Khả năng chống chịu đổ ngã
- Theo dõi cả ô. Cây được coi là đổ ngã khi thân nghiêng so với phương thẳng đứng góc ≥ 300 (tạo với mặt đất một góc α≤ 600)
- Tỉ lệ đổ ngã (%) = (Số cây đổ ngã/tổng số cây theo dõi)*100 - Đánh giá khả năng chống đổ dựa trên tỉ lệ đổ ngã:
Tốt: Số cây đổ ngã từ 0 – 15%; Khá: Số cây đổ ngã từ 16 – 30%;
Trung bình: Số cây đổ ngã từ 31 – 45%; Kém: Số cây đổ ngã >45%.
2.4.5. Quy trình áp dụng trong nghiên cứu
Quy trình kỹ thuật trồng trọt và phương pháp theo dõi các chỉ tiêu nghiên cứu cao lương ngọt trong đề tài được xây dựng dựa trên khuyến cáo từ
phía đối tác Nhật Bản (Công ty Earth Note và Viện nghiên cứu Daiwa).
2.4.6. Phương pháp tổng hợp, phân tích, đánh giá và xử lý số liệu
- Số liệu của các lần nhắc lại là trung bình của các số liệu thu được từ
các cây theo dõi ô thí nghiệm.
- Các số liệu khi tính toán được xử lý trên EXCEL và phần mềm IRRISTAT.
PHẦN 4
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1 ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI
Cao lương ngọt là một loại cây thuộc họ hòa thảo. Đặc điểm thực vật học cũng như thời gian sinh trưởng của cây cao lương tương tự như cây ngô và các cây ngũ cốc khác. Đặc điểm hình thái của các giống cao lương ngọt trong thí nghiệm được trình bày ở Bảng 4.1. Kết quả thí nghiệm cho thấy: các giống cao lương ngọt trong thí nghiệm đều có thân màu xanh vàng hoặc xanh sẫm; không có sự khác nhau về màu sắc lá, tất cả các giống thí nghiệm đều có lá màu xanh sẫm, góc lá rộng, biến động trong khoảng 45 – 50 độ; hạt tròn, có màu vàng nhạt đến vàng sẫm; vỏ hạt có màu vàng chanh đến nâu đỏ.
Bảng 4.1. Đặc điểm hình thái của các giống cao lương ngọt thí nghiệm Giống Màu sắc thân Màu sắc lá Góc lá (độ) Hình dạng hạt Màu sắc hạt Màu sắc vỏ hạt
3 xanh vàng xanh sẫm 45 Tròn vàng nhạt vàng chanh 8 xanh vàng xanh sẫm 50 Tròn vàng nhạt nâu đỏ
13 xanh vàng xanh sẫm 45 Tròn vàng sẫm nâu đỏ
14 xanh sẫm xanh sẫm 45 Tròn nâu nhạt vàng chanh 15 xanh sẫm xanh sẫm 50 Tròn nâu sẫm nâu đỏ
4.2. ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN
4.2.1. Khả năng nảy mầm
Cũng giống như cao lương lấy hạt, cao lương ngọt được trồng bằng hạt. Nhiệt độ tối thích cho sự sinh trưởng của cao lương ngọt là 24 - 270C. Nhiệt độ đất khi gieo hạt nên đạt ít nhất 180C ở độ sâu 5 – 10 cm. Thời gian và tỉ lệ nảy
mầm của hạt cao lương không chỉ phụ thuộc vào đặc điểm của giống mà còn phụ
thuộc vào điều kiện ngoại cảnh như nhiệt độ, độẩm môi trường khi gieo hạt. Kết quả thí nghiệm tại Thái Nguyên cho thấy khả năng nảy mầm của các giống cao lương ngọt ở vụ xuân khác nhau là không đáng kể (Bảng 4.2). Vụ
xuân, gieo vào cuối tháng 3, nhiệt độ chỉ khoảng 230C, trong khi nhiệt độ tối thích cho hạt cao lương nảy mầm là 25 – 30C, nên thời gian nảy mầm tương
đối chậm, sau gieo 4 ngày mới nảy mầm.
Bảng 4.2. Khả năng nảy mầm của các giống cao lương ngọt thí nghiệm
Giống Tỉ lệ nảy mầm (%) 3 82,2 8 78,8 13 83,5 14 78,4 15 79,2 P >0,05 CV (%) 3,1 LSD.05 4,7
Trong vụ xuân, thời gian nảy mầm của các giống là tương đương nhau (4 ngày sau gieo). Tỉ lệ nảy mầm của các giống tương đương nhau và dao
động từ 79,2 đến 83,5 %. Giống 13 và 3 có khả năng nảy mầm tốt nhất, đứng thứ nhất là giống 13 là 83,5%, hai giống 3 là 82,2% các giống còn lại lần lượt là giống 8, 14, 15 có tỷ lệ nảy mầm tương đương nhau.
4.2.2. Thời gian sinh trưởng
Để hoàn thành chu kỳ sống thì cao lương phải trải qua các giai đoạn sinh trưởng phát triển nhất định. Xác định được chính xác thời gian sinh trưởng và các giai đoạn sinh trưởng phát triển của giống là căn cứ để lựa chọn giống và bố trí mùa vụ phù hợp với điều kiện sinh thái từng vùng.
Bảng 4.3. Các giai đoạn sinh trưởng phát triển của các giống cao lương ngọt thí nghiệm
Đơn vị: Ngày Giống Thời gian từ gieo đến... Trỗ Chín sữa Chín sáp Chín hoàn toàn 3 83 100 108 120 8 85 99 107 121 13 87 101 108 123 14 95 109 115 130 15 87 101 110 121
Kết quả thí nghiệm thực hiện tại Thái Nguyên trình bày ở Bảng 3.4 cho thấy: Các giống 3, 8, 13, 14 và 15 là các giống chín sớm trung bình, có thời gian sinh trưởng (thời gian từ gieo đến chín hoàn toàn) từ 101 -110 ngày. Kết quả thí nghiệm cũng cho thấy rằng, ở cao lương ngọt, thời gian trỗ bông quyết
định thời gian sinh trưởng của giống cũng như thời điểm thu hoạch. Ở tất cả
các giống thí nghiệm, sau khi trỗ 14 – 15 ngày, hạt cao lương chuyển sang giai đoạn chín sữa, sau chín sữa 7 – 10 ngày, hạt chuyển sang giai đoạn chín sáp, 12 – 14 ngày sau chín sáp hạt chín hoàn toàn (Bảng 3.4).
4.2.3. Động thái tăng trưởng
4.2.3.1. Động thái tăng trưởng chiều cao cây
Tuy chiều cao của cây không phải là yếu tố quan trọng trong việc sản xuất ethanol nhưng nó lại là một chỉ tiêu quan trọng phản ánh khá trung thực về quá trình sinh trưởng, phát triển và năng suất sinh khối của cây. Chiều cao cây được quyết định bởi bản chất di truyền của giống nhưng nó cũng bị chi phối bởi điều kiện ngoại cảnh như nước, nhiệt độ, ẩm độ ... của môi trường.
Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng các giống cao lương ngọt trong thí nghiệm đều sinh trưởng rất tốt tại Thái Nguyên. Tất cả các giống đều tăng trưởng chiều cao mạnh trong thời gian đầu của quá trình sinh trưởng (từ 0-60
ngày tuổi), mạnh nhất là giai đoạn cây từ 30-60 ngày tuổi. Tốc độ tăng trưởng chiều cao giảm dần ở giai đoạn sau 60 ngày tuổi, khoảng 50% chiều cao của cây có được trong khoảng thời gian này. Đối với các giống ra hoa sớm như giống 3, 8, 13, 14 và 15, chiều cao ngừng tăng ở giai đoạn từ sau 90 ngày tuổi (sau trỗ). Sự khác nhau về chiều cao cây của các giống cao lương ngọt thí nghiệm là có ý nghĩa với mức độ tin cậy 95%. Trong năm giống cao lương ngọt thí nghiệm thì giống 14 có chiều cao cao nhất đạt 450,1 cm. Đứng thứ hai là giống 13 đạt 432,3 cm. Rồi đến các giống 3, 8, có chiều cao tương đương nhau về mặt thống kê, xếp thứ ba, chiều cao của các giống này vào khoảng 400 cm.
Bảng 4.4. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống cao lương ngọt thí nghiệm
Đơn vị: cm Giống Thời gian từ gieo đến... 30 60 90 120 3 74,3 313,5 423,6 423,6 8 75,8 310,9 404,5 404,5 13 80,6 332,3 432,3 432,3 14 80,6 372,1 450,1 450,1 15 71,7 295,9 381,4 318,4 P >0,05 <0,05 <0,05 <0,05 CV (%) 6,9 5,7 5,8 8,3 LSD.05 9,9 35,1 45,9 65,5
Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng động thái tăng trưởng gần như tương
đương nhau, các giống cao lương ngọt trong thí nghiệm đều sinh trưởng rất tốt, tất cả các giống đều tăng trưởng chiều cao mạnh trong thời gian đầu của quá trình sinh trưởng (từ 0 – 60 ngày tuổi), mạnh nhất là giai đoạn cây từ 30 – 60
ngày tuổi. Tốc độ tăng trưởng chiều cao giảm dần ở giai đoạn sau 60 ngày tuổi, khoảng 50% chiều cao của cây có được trong khoảng thời gian này. Đối với các giống ra hoa sớm như giống 3, 8, 13, 14 và 15, chiều cao ngừng tăng ở giai
đoạn từ sau 90 ngày tuổi (sau trỗ).
Sự khác nhau về chiều cao cây của các giống cao lương ngọt thí nghiệm là có ý nghĩa với mức độ tin cậy 95%. Trong năm giống cao lương ngọt thí nghiệm thì giống 14 có chiều cao cao nhất, đạt 450,1cm . Đứng thứ hai là giống 13, đạt 432,3 cm. Thứ ba là giống 3 đạt 423,6 cm, giống 8 đạt 404,5 xếp thứ
tư còn giống 15 là giống có chiều cao thấp nhất chỉđạt 318,4.
4.2.3.2. Động thái ra lá
Cây cao lương tăng trưởng chiều cao bằng cách ra lá (lá mọc ra từ đốt thân) để tăng số lóng trên thân. Vì vậy, số lá trên cây, thời gian tồn tại của bộ
lá và hiệu suất quang hợp có vai trò quyết định đến sinh khối và năng suất của cây. Việc nghiên cứu, theo dõi chỉ tiêu số lá trên cây giúp ta có thể bố trí mật
độ và khoảng cách trồng, chăm sóc hợp lý tạo điều kiện cho bộ lá phát triển và kéo dài tuổi thọ của lá. Số lá trên thân chính có thể nhiều hay ít khác nhau tuỳ thuộc vào đặc điểm của từng giống. Tốc độ ra lá của các giống cao lương thí nghiệm được trình bày ở Bảng 4.5.
Bảng 4.5. Động thái ra lá của các giống cao lương ngọt thí nghiệm
Đơn vị: số lá/cây
Giống Thời gian từ gieo đến...ngày
30 60 90 120 3 5,4 13,2 21,2 21,2 8 5,5 13,2 20,9 20,9 13 5,2 13,5 21,7 21,7 14 5,6 13,2 22,0 22,0 15 5,0 13,1 21,3 21,3 P >0,05 >0,05 >0,05 >0,05 CV (%) 4,5 4,2 19,2 19,2 LSD.05 0,44 1,04 7,72 7,72
Số liệu ở bảng 3.6 cho thấy tốc độ ra lá của các giống cao lương ngọt biến động nhiều giữa các giai đoạn nhưng không biến động nhiều giữa cá giống. Với hầu hết các giống, số lá tăng trưởng nhiều nhất ở giai đoạn từ 30-60 ngày tuổi vá đều đạt số lá cuối cùng sau gieo 90 ngày. Nhìn chung số lá cuối cùng của các giống không khác nhau nhiều, giao động từ 20,9 -22,0 lá/cây.
3.4. NĂNG SUẤT
Sự khác nhau về khối lượng thân lá, khối lượng thân, năng suất sinh khối lý thuyết, năng suất thân lý thuyết, năng suất sinh khối thực thu và năng suất thực thu giữa các giống cao lương ngọt thí nghiệm là có ý nghĩa với độ
tin cậy 99%. Tuy nhiên, sự khác nhau về đường kính thân giữa các giống là không đủ lớn đểđạt mức có ý nghĩa (Bảng 3.8).
Trong vụ Xuân giống 14 đạt khối lượng thân lá tươi đạt cao nhất đạt tương ứng 1603 g/cây. Đứng thứ hai là giống 13 (1533 g/cây). Các giống 3 và 8 đứng thứ ba với khối lượng thân lá tươi lần lượt là 1411 và 1352 g/cây. Giống 15 cho khối lượng thân lá tươi thấp nhất (1221 g/cây).
Kết quả thí nghiệm cũng cho thấy có mối quan hệ nhất định giữa khối lượng thân lá tươi và khối lượng thân tươi của các giống cao lương ngọt. Các giống có khối lượng thân lá tươi lớn hơn thì khối lượng thân tươi cũng lớn hơn. Xếp từ cao đến thấp thì khối lượng thân tươi của các giống 14, 13, 3, 8, 15 lần lượt là 1265, 1211, 1110, 1108 và 940 g/cây.
Năng suất sinh khối lý thuyết, năng suất thân lý thuyết của cao lương ngọt được tính dựa trên khối lượng thân lá tươi (g/cây) và khối lượng thân tươi (g/cây). Do đó, các giống có khối lượng thân lá tươi và khối lượng thân tươi lớn sẽ cho tiềm năng năng suất lớn hơn các giống khác (Bảng 3.8). Giống 14 có khối lượng thân lá lớn, nên tiềm năng năng suất cao hơn hẳn các giống còn lại. Giống số 14 cho năng suất sinh khối lý thuyết và năng suất thân lý thuyết là 164,4 tấn/ha; 129,7 tấn/ha. Các giống 13, 3 và 8 cho năng suất lý thuyết kém hơn giống 14 vì khối lượng thân lá và khối lượng thân nhỏ hơn. Giống 15 cho năng suất kém nhất trong sáu giống.