NGHIÊN CứU
3.1 Đối t−ợng, vật liệu, địa điểm nghiên cứu
+ Đối t−ợng nghiên cứu là tập đoàn các giống khoai tây sạch bệnh đang đ−ợc l−u giữ trong điều kiện nuôi cấy in vitro tại Viện Sinh học Nông nghiệp – Tr−ờng Đại học Nông nghiệp I Hà Nội, bao gồm: các giống đang đ−ợc sản xuất rộng rmi: Diamant, KT2, Solara và các giống mới nhập nội từ Hàn Quốc: Golden, Juice, Gogu, Bora, Taedong, Winter, Early.
+ Đề tài sử dụng hệ thống khí canh đ−ợc cải tiến từ hệ thống khí canh của tr−ờng Đại học Colorado (Mỹ) cho phù hợp với điều kiện kinh tế của Việt Nam. Thiết bị này hoạt động theo nguyên tắc : Dung dịch dinh d−ỡng đ−ợc phun thẳng vào rễ cây d−ới dạng s−ơng mù theo chế độ ngắt qumng, khoảng cách giữa 2 lần phun và thời gian phun phụ thuộc vào từng giai đoạn của cây . Thời gian này đ−ợc thiết lập nh− một chu trình hoá. Hệ thống khí canh tự thiết kế gồm có :
- Một thùng đựng dung dịch dinh d−ỡng
- Một máy bơm loại nhỏ. Bơm đ−ợc nối với một rơle tự động tắt bật theo chu kỳ định sẵn
- Một thùng xốp đ−ờng kính 40 x 120cm đ−ợc phủ bằng nylon đen. Thùng có đục lỗ lắp đặt đ−ờng ống để dung dịch hoàn l−u lại thùng chứa phía d−ới. Dung dịch thùng chứa nếu có hao hụt sẽ đ−ợc bổ sung.
+ Sử dụng các dung dịch dinh d−ỡng: Grotek- Canada (dung dịch chuyên dùng cho cây khoai tây của cơ quan nghiên cứu hàng không vũ trụ NASA- Mỹ) [45]; Knop; MS (Murashige & Skoog- 1962).
Hình 3.1 Hệ thống khí canh tự tạo
Địa điểm nghiên cứu: Đề tài đ−ợc thực hiện tại Viện Sinh học Nông nghiệp - Tr−ờng Đại học Nông nghiệp I Hà Nội
3.2 Nội dung nghiên cứu
3.2.1 Sử dụng công nghệ khí canh trong nhân giống cây khoai tây
3.2.1.1 Nghiên cứu ảnh h−ởng của các ph−ơng thức nuôi trồng khác nhau đến khả năng nhân giống của cây khoai tây in vitro
3.2.1.2 Nghiên cứu ảnh h−ởng của các thời vụ ra cây khác nhau đến khả năng nhân giống của cây khoai tây bằng ph−ơng pháp khí canh
3.2.1.3 Nghiên cứu ảnh h−ởng các dung dịch dinh d−ỡng khác nhau đến khả năng nhân giống của cây khoai tây
3.2.1.4 Nghiên cứu ảnh h−ởng của độ pH trong dung dịch đến khả năng nhân giống của cây khoai tây
3.2.1.5 Nghiên cứu ảnh h−ởng của độ dẫn điện EC trong dung dịch đến khả năng nhân giống của cây khoai tây
3.2.2 Nghiên cứu một số biện pháp sử dụng cây giống nhân bằng ph−ơng pháp khí canh
3.2.2.1 Nghiên cứu ảnh h−ởng của thời vụ trồng đến khả năng sinh tr−ởng, phát triển, năng suất cây khoai tây
3.2.2.2 Nghiên cứu ảnh h−ởng của tuổi cây đến khả năng sinh tr−ởng, phát triển, năng suất cây khoai tây
3.2.2.3 Nghiên cứu ảnh h−ởng của mật độ trồng đến khả năng sinh tr−ởng, phát triển, năng suất cây khoai tây
3.2.2.4 Nghiên cứu ảnh h−ởng của cách trồng khác nhau đến khả năng sinh tr−ởng, phát triển, năng suất cây khoai tây
3.2.2.5 Nghiên cứu ảnh h−ởng của nguồn cây khác nhau đến khả năng sinh tr−ởng, phát triển, năng suất cây khoai tây
3.2.2.6 Nghiên cứu ảnh h−ởng của biện pháp ngắt ngọn đến khả năng sinh tr−ởng, phát triển, năng suất cây khoai tây
3.3 Ph−ơng pháp nghiên cứu
Các ph−ơng pháp sử dụng trong thí nghiệm: ph−ơng pháp nuôi cấy mô, kỹ thuật thuỷ canh AVRDC ( Trung tâm nghiên cứu và phát triển rau châu á), kỹ thuật khí canh tự tạo.
3.3.1 Cách bố trí thí nghiệm
Các thí nghiệm ủ−ợc thiết kế theo ph−ơng pháp khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCB), mỗi công thức đ−ợc tiến hành 3 lần lặp lại, mỗi lần lặp lại trên diện tích 10m2. Các thí nghiệm đ−ợc tiến hành từ tháng 8/2006 –
*Ph−ơng pháp ra cây ngoàiv−ờn −ơm:
Cây khoai tây cấy mô sau 10 ngày cấy chuyển thì tiến hành ra cây. Tiêu chuẩn: cây cao 5 – 7 cm; có từ 5 – 6 lá; cây khỏe, mập, có đủ rễ. Ph−ơng pháp ra cây: cây từ trong bình nuôi cấy đ−ợc lấy ra nhẹ nhàng bằng panh, sau đó dùng n−ớc sạch để rửa sạch môi tr−ờng (Agar, đ−ờng,…) còn dính vào rễ nhằm tránh vi khuẩn, nấm phát triển gây hại cho cây, thỉnh thoảng thay n−ớc cho sạch. Các thao tác thật nhẹ nhàng, không làm dập nát cây. Sau đó cắm cây vào các khay đặt trong bồn khí canh.Sau trồng từ 3 ngày thì tiến hành cắt ngọn, sử dụng các cây cắt ngọn để tiến hành các thí nghiệm.
*Ph−ơng pháp cắt ngọn
Khoảng 3- 4 ngày tiến hành cắt ngọn một lần. Thao tác cắt yêu cầu đúng kỹ thuật, khử trùng dụng cụ sau mỗi lần cắt, dụng cụ cắt là l−ỡi dao lam hoặc dao chuyên dụng trong nuôi cấy mô, ngọn cắt dài 2- 3cm, có 2 lá, sau đó cắm ngọn đm cắt vào các khay đặt trong bồn khí canh.
3.3.1.1 Sử dụng công nghệ khí canh trong nhân giống cây khoai tây
* Nghiên cứu ảnh h−ởng của các ph−ơng thức nuôi trồng khác nhau đến khả năng nhân giống của cây khoai tây in vitro
Thí nghiệm đ−ợc bố trí theo 2 ph−ơng thức trồng nh− sau:
Thuỷ canh: Cây đ−ợc trồng trong rổ nhựa có kích th−ớc 0,6 x 0,4m, đặt rổ cây lên hộp xốp có dung tích 15 lít, đổ dung dịch dinh d−ỡng vào hộp xốp sao cho mặt n−ớc chạm đáy rổ.
Khí canh: Trồng cây lên tấm xốp trên bồn khí canh, khoảng cách giữa các lỗ để đặt cây là 3 -5cm.
* Nghiên cứu ảnh h−ởng của các thời vụ ra cây khác nhau đến khả năng nhân giống của cây khoai tây trồng bằng ph−ơng pháp khí canh
Thí nghiệm đ−ợc tiến hành trong nhà trồng khí canh với giống khoai tây Diamant ở 3 thời vụ sau:
Thời vụ 1: Ra cây vào vụ thu (Tháng 8- 9) Thời vụ 2: Ra cây vào vụ đông (Tháng 10- 11) Thời vụ 3: Ra cây vào vụ xuân (Tháng 2- 4)
* Nghiên cứu ảnh h−ởng các dung dịch dinh d−ỡng khác nhau đến khả năng nhân giống của cây khoai tây
Thí nghiệm đ−ợc thực hiện trên giống Diamant với 3 loại dung dịch Dung dịch Grotek - Canada
Dung dịch Knop
Dung dịch MS pha lomng 10 lần
* Nghiên cứu ảnh h−ởng của độ pH trong dung dịch đến khả năng nhân giống của cây khoai tây (giống Diamant)
Dung dịch có độ pH= 5.75 Dung dịch có độ pH= 6.25 Dung dịch có độ pH= 6.50 Dung dịch có độ pH= 6.75
* Nghiên cứu ảnh h−ởng của độ dẫn điện EC trong dung dịch đến khả năng nhân giống của cây khoai tây (giống Diamant)
Dung dịch có độ dẫn điện EC= 0.75 Dung dịch có độ dẫn điện EC= 1.25 Dung dịch có độ dẫn điện EC= 1.50 Dung dịch có độ dẫn điện EC= 1.75
3.3.1.2 Nghiên cứu một số biện pháp sử dụng cây giống nhân bằng ph−ơng pháp khí canh
Các thí nghiệm đ−ợc tiến hành trên giống khoai tây Diamant.
*Nghiên cứu ảnh h−ởng của thời vụ trồng đến khả năng sinh tr−ởng, phát triển, năng suất cây khoai tây
Thời vụ 1: Trồng ngày 1/11/2006 Thời vụ 2: Trồng ngày 15/11/2006 Thời vụ 3: Trồng ngày 30/11/2006 Thời vụ 4: Trồng ngày 15/12/2006
* Nghiên cứu ảnh h−ởng của tuổi cây đến khả năng sinh tr−ởng, phát triển, năng suất cây khoai tây
CT1: Cây 10 ngày tuổi CT2: Cây 15 ngày tuổi CT3: Cây 20 ngày tuổi CT4: Cây 25 ngày tuổi
Ngọn cắt đ−ợc trồng trong bồn khí canh, sau 10, 15, 20, 25 ngày tuổi thì đem ra trồng.
* Nghiên cứu ảnh h−ởng của mật độ trồng đến khả năng sinh tr−ởng, phát triển, năng suất cây khoai tây
Thí nghiệm đ−ợc tiến hành tại thời vụ (15/11/2006) với 4 mật độ khác nhau Trồng ở mật độ 10 cây /m2
Trồng ở mật độ 15 cây /m2
Trồng ở mật độ 20 cây /m2
Trồng ở mật độ 25 cây /m2
* Nghiên cứu ảnh h−ởng của cách trồng khác nhau đến khả năng sinh tr−ởng, phát triển, năng suất cây khoai tây
CT1: Rễ cây đ−ợc trồng theo chiều thẳng đứng CT2: Rễ cây đ−ợc trồng theo chiều đặt nằm ngang
* Nghiên cứu ảnh h−ởng của nguồn cây khác nhau đến khả năng sinh tr−ởng, phát triển, năng suất cây khoai tây
CT1 : Cây đ−ợc trồng trực tiếp từ cây in vitro CT2 : Cây trồng từ cây cắt ngọn
* Nghiên cứu ảnh h−ởng của biện pháp ngắt ngọn đến khả năng sinh tr−ởng, phát triển, năng suất cây khoai tây
CT1:(ĐC): Không ngắt ngọn
CT2: Ngắt ngọn ở giai đoạn 10 ngày sau trồng CT3: Ngắt ngọn ở giai đoạn 20 ngày sau trồng CT4: Ngắt ngọn ở giai đoạn 30 ngày sau trồng
3.3.2 Các chỉ tiêu theo dõi
Các chỉ tiêu thí nghiệm đ−ợc quan sát và đo đếm định kỳ 7, 10, 15 ngày một lần (tuỳ theo yêu cầu của từng thí nghiệm)
Quy trình kỹ thuật trồng cây ngoài đồng ruộng theo Nguyễn Quang Thạch và cộng sự [36 ]
- Phòng trừ sâu bệnh: Sau trồng quan sát đồng ruộng, tuỳ theo diễn biến sâu bệnh mà tiến hành biện pháp phòng trừ
* Các chỉ tiêu sinh tr−ởng phát triển
- Tỷ lệ sống (%) = Số cây sống/ Số cây ban đầu - Tỷ lệ ra rễ (%) = Số cây ra rễ/ Số cây ban đầu
- Hệ số nhân (lần) = Tổng số cây thu đ−ợc / Tổng số cây ban đầu - Chiều cao cây: Đ−ợc đo trực tiếp từ gốc cây lên đến đầu mút của lá ngọn - Số lá: Đếm trực tiếp số lá trên cây
* Các yếu tố cấu thành năng suất
- Số củ trung bình /khóm (củ) = Tổng số củ thu đ−ợc / Tổng số khóm theo dõi - Khối l−ợng củ trung bình (gam) = Tổng khối l−ợng củ / Tổng số củ theo dõi - Năng suất thực thu: là số kg củ thu đ−ợc trên đơn vị diện tích thí nghiệm cụ thể - Năng suất lý thuyết (kg/ha) = Khối l−ợng củ/khóm (kg)* Số khóm /m2*10000
- Phân loại củ: sau khi thu hoạch tiến hành phân loại củ theo 3 cấp củ: Củ < 10g, củ từ 10 – 30g, củ >30g (tính theo khối l−ợng củ)