- 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.
Bảng 4.6. Một số chỉ tiêu năng suất tại thời điểm thu hoạch của các giống cao lương ngọt thí nghiệm trong vụ xuân năm 2013
Chỉ tiêu Giống Đường kính thân Khối lượng thân lá Khối lượng thân Năng suất sinh khối lý thuyết Năng suất thân lý thuyết Năng suất sinh khối thực thu Năng suất thân thực thu (cm) (g/cây) (tấn/ha) 3 2,4bc 1411bc 1110b 144,8bc 113,8b 113,4a 89,2ab 8 2,5ab 1352c 1108b 138,7c 113,6b 106,9ab 87,6ab 13 2,5ab 1533ab 1211ab 157,2ab 124,7ab 116,7a 92,2a 14 2,6a 1603a 1256a 164,4a 129,7a 101,9b 80,4bc 15 2,2c 1221d 940,3c 125,2d 96,4c 98,9b 76,1c P <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 CV (%) 5,3 4,6 6,2 4,6 6,2 6,1 6,2 LSD.05 0,2 127,0 116,6 13,0 11,9 11,1 8,9
Kết quả từ bảng cho thấy các chỉ tiêu năng suất của các giống cao lương khác nhau có ý nghĩa. Đường kính thân của các giống đạt từ 2,2 -2,6 cm, khối lượng thân lá tươi đạt từ 1221 -1603 g/cây, khối lượng thân đạt từ
940,3 -1256 g/cây.
Tuy có tiềm năng năng suất lớn nhưng giống 14 chống chịu sâu bệnh kém hơn các giống còn lại nên năng suất thực thu của giống này không cao. Qua nghiên xuân thì các giống 13, 3 và 8 cho năng suất thực thu cao hơn hẳn các giống còn lại. Trong quá trình sinh trưởng, các giống này kháng sâu bệnh khá tốt, trong khi giống 14 lại bị bệnh thối thân hại nặng dẫn đến mất cây nhiều (Bảng 3.9).
Năng suất thực thu của giống 13 cao nhất trong giống thí nghiệm, giống giống 3 và 8 đứng thứ ba, các giống 14 và 15 cho năng suất kém nhất. Năng suất sinh khối thực thu và năng suất thân thực thu của các giống 13, 3, 8 lần lượt là 116,7, 113,4, 106,9 tấn/ha và 92,2, 89,2, 87,6 tấn/ha, giống 14, 15 chỉ đạt lần lượt 101,9, 98,9 tấn/ha và 80,4-76,1 tấn/ha.
4.5 CHẤT LƯỢNG
4.5.1. Biến động Brix trong thân
Brix, đường saccarozo và đường khử trong 100 cm3 dịch ép là những chỉ tiêu quan trọng trong đánh giá chất lượng của các cây trồng lấy đường bao gồm cả cao lương ngọt.
Độ Bx (%): Bx viết tắt của chữ Brix, là biểu thị phần khối lượng biểu kiến của chất rắn hoà tan trong 100 phần khối lượng dung dịch, thường được
đo bằng Brix kế (Theo QCVN 01-98:2012/BNNPTNT).
Số liệu trình bày ở Bảng 3.9 cho thấy sự khác nhau về Brix giữa các giống cao lương ngọt thí nghiệm tại thời điểm khác nhau là khác nhau có ý nghĩa với mức độ tin cậy 95%. Trong cùng một giống thì Brix trong thân cũng khác nhau ở các giai đoạn chín khác nhau của hạt. Tại thời điểm trỗ, Brix trong thân của các giống cao lương ngọt đều ở mức thấp, dưới 11,5% do thời kì này sự tích lũy đường mới bắt đầu. Hầu hết các giống đều đạt được Brix cao nhất vào thời điểm chín sáp (14 – 15%). Vào thời kì chín hoàn toàn, Brix của các giống đều có xu hướng giảm.
Trong năm giống thí nghiệm thì các giống 13, 3, và 8 có Brix cao hơn (14,5 – 15,1%), đặc biệt, giống 13 và 3 duy trì được Brix >14% trong 7 – 10 ngày, thời gian thu hoạch của hai giống này có thể dao động trong khoảng thời gian này. Đây là một ưu điểm rất lớn trong việc giảm áp lực nguyên liệu cho các nhà máy thời gian thu hoạch cao lương ngọt để cung cấp cho các nhà máy khi vào vụ thu hoạch. Cây cao lương đến thời điểm thu hoạch, nếu để
cây ngoài đồng ruộng, hạt tiếp tục chín thì hàm lượng đường giảm, nếu chặt cây xuống mà không đưa đi chế biến ngay thì hàm lượng đường trong thân cũng kém đi. Vì vậy khả năng duy trì hàm lượng đường trong thân qua các giai đoạn chín của hạt rất quan trọng.
Bảng 4.7. Biến động Brix và dịch ép các giống cao lương ngọt thí nghiệm Đơn vị: % Giống Brix Hàm lượng dịch ép Trỗ Chín sữa Chín sáp Chín hoàn toàn 3 10,3 13,6 14,3 11,8 64,2 8 9,9 12,0 14,4 13,9 61,3 13 11,4 13,8 14,7 10,5 64,3 14 10,1 11,4 13,5 12,2 56,2 15 10,8 13,5 13,7 10,7 60,1 P >0,05 <0,05 >0,05 <0,05 <0,05 CV (%) 7,3 6,7 4,9 6,5 4,6 LSD.05 1,4 1,62 1,31 1,44 5,3 4.5.2. Hàm lượng dịch ép
Hàm lượng dịch ép của các giống cao lương ngọt thí nghiệm ít biến
động khi được trồng trong vụ xuân. Trong sáu giống thí nghiệm thì ba giống 13, 3, và 8 vẫn là các giống cho hàm lượng dịch ép cao hơn hẳn, trên 60%, giống 14 có hàm lượng dịch ép thấp hơn, chỉđạt 52 - 56%.
Cao lương ngọt cho năng suất đường cao nhất sau khi trỗ, hàm lượng
đường trong thân cây ở giai đoạn trước trỗ rất thấp (xem Bảng 3.9). Căn cứ
vào hàm lượng dịch ép và Brix trong thân cây qua các giai đoạn chín của hạt thì giai đoạn chín sữa đến chín sáp tốt nhất cho thu hoạch cao lương ngọt (Bảng 3.9). Như vậy, các giống 3, 8, 13, 14, 15, có thể cho thu hoạch dưới 111 ngày sau trồng.
4.6. Khả năng chống chịu điều kiên ngoại cảnh
Khă năng chống chịu là phản ứng của cây với điều kiện ngoại cảnh bất thuận như rét, khô hạn, mưa bão…và khả năng chống chịu sâu bệnh hai do vậy đặc tính chống chịu của cây là một chỉ tiêu quan trọng đặt ra trong các chương trình chọn tạo giống cao lương mới cũng như trong công tác khảo nghiệm giống cây trồng trước khi đưa vào sản xuất.