3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3.1. Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm hai nhân tố được bố trí theo phương pháp ô lớn ô nhỏ (Split-plot design) gồm 05 giống lúa nếp được bố trí vào ô nhỏ (trong đó giống nếp thơm Huế làm đối chứng) và 2 phương thức canh tác được bố trí vào ô lớn (trong đó phương thức canh tác truyền thống làm đối chứng) với 3 lần nhắc lại (Phạm Chí Thành, 1986) [38].
Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Bảo vệ
Bảo vệ
Lần 1 Lần 2 Lần 3
Bảo vệ TT SRI TT SRI TT SRI
V1 V3 V4 V2 V5 V3
V2 V4 V5 V1 V3 V4
V3 V1 V2 V5 V4 V1
V4 V5 V1 V3 V2 V5
Bảo vệ
- Kí kiệu ô nhỏ có 05 giống: V1, V2, V3, V4, V5
- Kí hiệu ô lớn có 2 phương pháp canh tác: SRI, TT
- Diện tích mỗi ô thí nghiệm là: 10 m2
- Tổng diện tích thí nghiệm: 15 x 10 x 2 = 300 m2 chưa kể diện tích bảo vệ.
2.3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
Thí nghiệm được tiến hành trong Vụ Đông Xuân 2017-2018, tại hợp tác xã Hương An, thị xã Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên Huế
2.3.3. Các chỉtiêu và phương pháp nghiên cứu, đánh giá
2.3.3.1. Các đặc điểm nông học của các giống
* Thời gian sinh trưởng, phát triển của các giống lúa nếp
- Ngày gieo mạ.
- Ngày cấy.
- Ngày bén rễ hồi xanh.
- Ngày bắt đầu đẻ nhánh (10% số cây có nhánh).
- Ngày đẻ nhánh rộ (trên 50% số cây đẻ nhánh).
- Ngày kết thúc đẻ (trên 80% số cây đẻ nhánh).
- Ngày bắt đầu trổ (10% số cây trổ).
- Ngày trổ hoàn toàn (80% số cây trổ).
- Ngày chín hoàn toàn (85-90% số hạt trên bông chín).
-Tổng thời gian sinh trưởng: Tổng số ngày từ khi gieo đến khi có 85-90% số hạt/bông chín.
+ Động thái tăng trưởng chiều cao cây định kỳ 7 ngày đo 1 lần, lần đầu sau cấy một tuần.
+ Khả năng đẻ nhánh: Mỗi lần nhắc lại theo dõi 10 khóm định trước theo đường chéo, theo dõi định kỳ 7 ngày/lần.
- Số nhánh tối đa: Tổng số nhánh sau khi kết thúc đẻ.
- Số nhánh hữu hiệu: Là số nhánh thành bông có trên 10 hạt chắc.
- Tỷ lệ nhánh hữu hiệu (%) = Số nhánh hữu hiệu/ số nhánh tối đa x 100.
+ Động thái đẻ nhánh: Theo dõi số nhánh định kỳ 7 ngày/lần, theo dõi từ lúc bén rễ hồi xanh đến kết thúc đẻ nhánh.
+ Số lá/cây.
+ Động thái ra lá: định kỳ 7 ngày đếm 1 lần, lần đầu sau cấy một tuần.
+ Độ tàn lá: Quan sát sự chuyển màu của lá và đếm số lá còn tươi trên cây khi lúa đã chín.
+ Độ rụng hạt: Giữ chặt cổ bông và vuốt dọc bông, tính tỷ lệ (%) hạt rụng. Số bông mẫu là 5 và đánh giá theo thang điểm 1, 5, 9.
- Điểm 1: Khó rụng (<10% số hạt rụng).
- Điểm 5: Trung bình ( 10-50% số hạt rụng). - Điểm: Dễ rụng (>50% số hạt rụng).
+ Độ thoát cổ bông: Quan sát khả năng trổ thoát cổ bông của quần thể. Đánh giá theo thang điểm 1, 5, 9.
- Điểm 1: Thoát hoàn toàn.
- Điểm 5: Thoát vừa đúng cổ bông.
- Điểm 9: Thoát một phần.
đánh giá theo thang điểm 1, 5, 9.
- Điểm 1: Cứng (cây không bị đổ).
- Điểm 5: Trung bình (hầu hết cây bị nghiêng). - Điểm 9: Yếu (hầu hết cây bị đổ rạp).
2.3.3.2. Khảnăng tích lũy vật chất khô
Ở giai đoạn làm đốt làm đòng, trỗ bông, 20 ngày sau khi trỗ bông và giai đoạn thu hoạch. Ở mỗi công thức thí nghiệm, 3 khóm lúa được chọn ngẫu nhiên để tiến hành theo dõi khả năng tích lũy vật chất khô. Các khóm lúa được thu hoạch, tách riêng các bộ phận thân, lá, bông, lá chét (không bao gồm rễ). Sau khi tách riêng các bộ phận, mẫu được sấy ở nhiệt độ 1050C trong vòng 3 ngày để đảm bảo lượng hơi nước trong cây được thoát ra hoàn toàn. Sau đó tiến hành cân và xác định khối lượng vật chất khô ở các bộ phận và toàn bộ cây.
2.3.3.3. Một số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất.
+ Số bông/m2, số hạt trên bông, số hạt chắc/bông, khối lượng 1000 hạt, năng suất lý thuyết, năng suất thực thu.
+ Số bông hữu hiệu/khóm: Đếm số bông có ít nhất 10 hạt chắc của một khóm. Số khóm mẫu: 5.
+ Số hạt trên bông: Đếm tổng số hạt có trên bông. Số khóm mẫu: 5. + Số hạt chắc trên bông: Đếm tổng số hạt có trên bông
+ Khối lượng 1000 hạt (gam): Cân 1000 hạt ở độ ẩm 14%. + Năng suất lý thuyết (NSLT) được tính bằng công thức
+ Năng suất lý thuyết (tạ/ha) = Số bông hữu hiệu/m2 x số hạt chắc/bông x KL1000 hạt (g) x 10-4.
+ Năng suất thực thu (NSTT): Gặt từng ô của 3 lần nhắc lại, phơi khô đạt đến độ ẩm 14%, quạt sạch, sau đó tính năng suất trên ha (đơn vị tính tấn/ha). Thu hoạch khi có khoảng 85 đến 90% số hạt trên bông đó chín. Trước khi thu hoạch, mỗi giống lấy mẫu
10 khóm để đánh giá các chỉ tiêu trong phòng.
Các đặc tính nông học, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất được thực hiện theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống lúa (QCVN 01-55: 2011/BNNPTNT) ] do Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn ban hành [2]
2.3.3.4. Một số chỉ tiêu chất lượng gạo và nấu nướng
+ Chiều dài, chiều rộng hạt gạo
+ Hàm lượng Protein tổng số được xác định theo phương pháp Kjeldahl (trên gạo lật) với hệ số chuyển đổi % Protein = % N x 5,59 [39].
+ Hàm lượng Amylose: Được xác định theo tiêu chuẩn ngành 5716 – 1993 (ISO 6647, phương pháp của Perez và Juliano, 1981) [42]
+ Đánh giá chất lượng cơm bằng cảm quan (theo phương pháp thử: 10TCN 590-2004) [3].
Mỗi thành viên đánh giá cảm quan được ăn thử và đánh giá chất lượng của cơm bằng cách ngửi, nhìn, nếm mỗi mẫu theo các chỉ tiêu mùi thơm, độ mềm, độ dính cho điểm theo bảng điểm.
+ Mùi: 1. Không thơm; 2. Hơi thơm, kém đặc trưng; 3. Thơm vừa, 4. Thơm; 5. Rất thơm
2.3.3.5. Phương pháp đánh giá tình hình sâu bệnh hại
Về sâu hại: Theo dõi về thời kỳ xuất hiện, mật độ con/m2 , theo dõi tình hình gây hại của rầy nâu và rầy lưng trắng.
Tổng số sâu thu được Mật độ (con/m2) =
m2
- Về bệnh hại: Theo dõi thời kỳ xuất hiện, tỷ lệ bệnh (%), chỉ số bệnh (%).Theo tình hình gây hại của bệnh đốm nâu, khô vằn.
Tổng số lá bị bệnh
Tổng số lá điều tra + Chỉ số bệnh (%) = ∑(N1.1) + (N2.2) + ... + (Nn .n) x 100 N.n Trong đó: N1:Là số mẫu bị bệnh ở cấp I N2: Là số mẫu bị bệnh ở cấp II Nn: Là số mẫu bị bệnh ở cấp n N: Số mẫu điều tra
n: Cấp bệnh cao nhất ở bảng phân cấp được sử dụng (Cấp 9)
2.3.3.7. Phương pháp đánh giá
Phương pháp đánh giá thực hiện theo “Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống lúa, QCVN 01-55: 2011/BNNPTNT” và
“Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia vềphương pháp điều tra phát hiện dịch hại cây trồng,
QCVN 01-38: 2010/BNNPTNT”
2.4. Phương pháp xử lý số liệu
Các số liệu thí nghiệm được tổng hợp và vẽ biểu đồ trên phần mềm EXCEL; Xử lý thống kê và sự khác biệt giữa các yếu tố thí nghiệm trên phần mềm Statistix 8.
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. THỜI GIAN HOÀN THÀNH CÁC GIAI ĐOẠN SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÁC GIỐNG LÚA NẾP THÍ NGHIỆM TRONG VỤĐÔNG XUÂN TRIỂN CỦA CÁC GIỐNG LÚA NẾP THÍ NGHIỆM TRONG VỤĐÔNG XUÂN 2017 – 2018
Sinh trưởng và phát triển của cây là quá trình sinh lý tổng hợp, là kết quả hoạt động của toàn bộ chức năng và các quá trình sinh lý của cây. Để hoàn thành chu kỳ sống của mình, cơ thể thực vật luôn biến đổi thông qua quá trình trao đổi chất, sự biến đổi có quan hệ chặt chẽ với nhau.
Thời gian sinh trưởng của cây lúa được tính từ lúc nảy mầm cho đến khi chín thường thay đổi từ: 90 - 180 ngày tùy theo giống và điều kiện ngoại cảnh.Thời gian sinh trưởng, phát triển là một trong những chỉ tiêu quan trọng để xác định thời vụ gieo trồng thích hợp cho từng giống ở từng vùng sinh thái nhất định, vì vậy nghiên cứu thời gian sinh trưởng là rất cần thiết. Qua đó chúng ta tác động các biện pháp kỹ thuật giúp cho cây lúa nếp phát triển thuận lợi nhất qua từng thời kỳ sinh trưởng vì mỗi giai đoạn sẽ quyết định đến năng suất sau này. Thời gian sinh trưởng, phát triển của cây lúa được chia làm 2 thời kỳ đó là sinh trưởng dinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực.
Thời kì sinh trưởng dinh dưỡng: Được tính từ lúc gieo đến lúc làm đòng, thời kỳ này được chia làm 2 giai đoạn: Giai đoạn mạ và giai đoạn cấy đến lúc phân hóa đòng. Đặc điểm của thời kì này là cây lúa nếp chủ yếu hình thành và phát triển cơ quan dinh dưỡng như rễ, thân, lá, đẻ nhánh. Đây là thời kỳ quyết định đến diện tích lá và số bông/m2 thông qua số nhánh hữu hiệu cần thiết. Thời kỳ này hết sức quan trọng đặc biệt là giai đoạn đẻ nhánh, nó quyết định số bông trên đơn vị diện tích và có ảnh hưởng lớn đến thời kỳ sinh trưởng sinh thực. Thời kỳ này cũng dễ tác động bằng các biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao năng suất lúa hơn thời kỳ sinh trưởng sinh thực như bón phân, điều chỉnh nước trên đồng ruộng cho hợp lý, làm cỏ…Thời kỳ sinh trưởng
dinh dưỡng dài hay ngắn là phụ thuộc vào giống, thời vụ cấy và các biện pháp kỹ thuật canh tác. Sự sai khác về tổng thời gian sinh trưởng của các giống chủ yếu do thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng quyết định.
Thời kỳ sinh trưởng sinh thực: Là thời kỳ cây lúa nếp bắt đầu phân hoá hình thành các cơ quan sinh dục kể từ lúa làm đòng đến chín hoàn toàn bao gồm các quá trình làm đòng, trổ bông, hình thành hạt. Quá trình làm đốt song song với phân hoá đòng nên cùng nằm trong thời kỳ sinh trưởng sinh thực. Đây là thời kì quyết định đến số hạt trên bông, tỉ lệ hạt chắc và khối lượng 1000 hạt, là thời kì ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất thu hoạch. Vì vậy, điều khiển cho lúa nếp trổ hợp lý sẽ quyết định đến năng suất sau này. Đặc biệt, trong những năm gần đây, do biến đổi khí hậu toàn cầu nên thời tiết thay đổi thất thường, vì vậy việc xác định khung thời gian cho lúa trổ lại càng có ý nghĩa quan trọng. Chúng ta không chỉ dựa vào kinh nghiệm mà còn theo dõi chặt chẽ thời tiết của từng năm, dự đoán được thời tiết trong các giai đoạn sắp tới để bố trí mùa vụ cho thích hợp.
Giữa sinh trưởng dinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực có quan hệ mật thiết với nhau trong một thể thống nhất, hai giai đoạn này cân đối với nhau là cơ sở quan trọng cho quá trình hình thành các yếu tố cấu thành năng suất tốt nhất.
Theo Nguyễn Văn Vương (2013) [46] nhiều giống lúa nếp cổ truyền Việt nam có thời gian sinh trưởng dài (140-160 ngày), phản ứng với ánh sáng ngày ngắn như nếp cau, nếp cái hoa vàng, nếp Quýt., tuy nhiên cũng có giống nếp cực ngắn chỉ 85 ngày như: ĐS101, N87-2 có thời gian sinh trưởng 108-112 ngày.
Qua theo dõi thời gian sinh trưởng của các giống trong vụ Đông Xuân 2017 - 2018 tôi thu được kết quả ở bảng 3.1.
Bảng 3.1. Thời gian hoàn thành các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các giống lúa nếp thí nghiệm ởhai phương thức canh tác trong vụĐông Xuân 2017 – 2018 (Đơn vị: ngày)
Phương thức
Giống
Giai đoạn theo dõi
TGST Mạ Cấy-B RHX BRHX-BĐ ĐN BĐĐN-KT ĐN KTĐN-BĐ TB BĐTB-KT TB KTTB- CHT Canh tác truyền thống NTH 22 15 7 34 28 5 30 141 NĐ 22 15 8 37 27 5 28 142 N3T 22 15 7 32 28 5 28 137 NT 22 15 7 35 29 7 25 143 HB 22 15 8 35 29 5 30 144 Canh tác SRI NTH 16 15 3 30 31 5 32 132 NĐ 16 15 4 30 29 5 32 131 N3T 16 15 4 29 31 6 32 133 NT 16 15 4 28 30 6 28 130 HB 16 15 3 28 32 5 33 132
NTH: Nếp thơm Huế; NĐ: Nếp đắng; N3T: Nếp ba tháng; NT: Nếp than; HB: Nếp Hương Bầu.
BRHX: Bén rễ hồi xanh; BĐĐN: Bắt đầu đẻ nhánh; KTĐN: Kết thúc đẻ nhánh; BĐTB: Bắt đầu trỗ bông; KTTB: Kết thúc trỗ bông; CHT: Chín hoàn toàn; TGST:
Thời gian sinh trưởng
Kết quả ở bảng 3.1 cho thấy: Thời gian mạ ở 2 phương thức canh tác là khác nhau, phương thức canh tác truyền thống là 22 ngày, phương thức canh tác SRI là 16 ngày. Một trong những nguyên tắc cơ bản của SRI là sử dụng mạ non có 3 lá thật để cấy, trong khi phương pháp truyền thống sử dụng mạ già hơn. Sử dụng mạ non và cấy thưa, kết hợp làm cỏ sục bùn trong phương thức canh tác SRI sẽ tạo điều kiện cho cây lúa đẻ nhánh sớm và tập trung hơn so với phương pháp canh tác truyền thống (cấy dày, cấy mạ già, phun thuốc trừ cỏ…).
Thông thường, sau khi cấy khoảng 3 – 5 ngày thì cây lúa sẽ bén rễ hồi xanh và có thể hút được các chất dinh dưỡng từ trong đất. Tuy nhiên, trong vụ Đông Xuân 2017 – 2018, thời tiết mưa lạnh làm cho giai đoạn này kéo dài. Ở cả 2 phương thức canh tác, giai đoạn bén rễ hồi xanh của các giống đều kéo dài tận 15 ngày.
Phương thức canh tác SRI sử dụng mạ non để cấy và kết hợp làm cỏ 2 lần vào thời điểm 10 và 20 ngày sau khi cây lúa bắt đầu bén rễ hồi xanh làm cho cây lúa ở phương thức canh tác SRI tốt hơn so với phương thức canh tác truyền thống.
Thời gian bắt đầu đẻ nhánh của các giống lúa nếp ở phương thức canh tác SRI sau khi cây bén rễ hồi xanh trong khoảng 3 – 4 ngày, trong khi đó ở phương thức canh tác truyền thống, các giống lúa nếp có thời gian đẻ nhánh chậm hơn, khoảng 7 – 8 ngày sau khi cây bén rễ hồi xanh.
Các giống trong cùng một phương thức canh tác thời gian bắt đầu đẻ nhánh chênh lệch nhau 1 ngày.
Khả năng đẻ nhánh là một tính trạng di truyền, giống nào đẻ nhánh sớm và thời gian đẻ nhánh ngắn chứng tỏ giống đó đẻ gọn, tập trung, nhánh có thời gian sinh trưởng dài sẽ tích luỹ được dinh dưỡng tốt tạo bông to. Có sự khác biệt về thời gian đẻ nhánh của các giống lúa nếp ở 2 phương thức canh tác khác nhau. Ở phương thức SRI, cây lúa có khả năng đẻ nhánh sớm và tập trung hơn so với phương thức canh tác truyền thống, bởi vì sử dụng mạ non khi cấy lúa. Chính điều này làm cho các giống lúa
nếp ở phương thức canh tác SRI cho số bông/khóm cao hơn so với phương thức canh tác truyền thống. Giai đoạn từ khi bắt đầu đẻ nhánh đến khi kết thúc đẻ nhánh kéo dài từ 28 – 30 ngày ở phương thức SRI và 32 – 37 ngày ở phương thức canh tác truyền thống. Giống có thời gian đẻ nhánh ngắn nhất là giống N3T (Nếp Ba tháng) ở phương thức canh tác truyền thống và giống NT (Nếp than), giống HB (nếp Hương bầu) ở phương thức canh tác SRI với 28 ngày.
Sau khi đẻ nhánh tối đa, cây ngừng đẻ nhánh chuyển sang thời kỳ làm đốt, làm đòng. Giai đoạn kết thúc đẻ nhánh là quá trình phân hoá và hình thành cơ quan sinh sản, có ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành năng suất lúa nếp. Ở thời kỳ này, cây có những thay đổi rõ rệt về hình thái, màu sắc lá, sinh lý, khả năng chống chịu ngoại cảnh. Quá trình này diễn ra ở đỉnh điểm sinh trưởng của các nhánh cây lúa, có thể nhìn thấy đòng lúa bằng mắt thường khi đòng đã dài 1 mm, nông dân gọi là cứt gián. Sau khi