3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.3. Đặc điểm sinh trƣởng và phát triển của một số dòng/giốnglúa
triển vọng
3.3.1. Các giai đoạn sinh trưởng phát triển của một số dòng/giống lúa thơm
Bảng 3.3. Các giai đoạn sinh trƣởng phát triển của một số dòng/giống lúa thơm trong vụ Đông Xuân 2020-2021 tại An Nhơn, Bình Định
STT
Dòng/ Giống
Từ ngày gieo đến… (ngày)
TGST (ngày) Bắt đầu đẻ nhánh Làm đòng Trỗ 10% Trỗ 85% 1 AR19 24 57 79 82 109 2 AR34 25 60 84 87 114 3 BĐR17 26 62 87 90 117 4 D20 24 58 80 83 110 5 HT1(Đ/C) 26 63 87 90 117
Thời gian sinh trƣởng là một đặc điểm đặc trƣng của các giống. Xác định đƣợc thời gian của từng giai đoạn sinh trƣởng cũng nhƣ tổng thời gian sinh trƣởng của một giống lúa trƣớc khi đƣa ra sản xuất sẽ giúp bố trí khung thời vụ trong hệ thống canh tác hợp lý, từ đó có biện pháp kỹ thuật tác động phù hợp ở từng giai đoạn sinh trƣởng, nhằm đem lại năng suất cao nhất. Kết quả về thời gian qua các giai đoạn sinh trƣởng của các dòng/giống đƣợc trình bày ở bảng 3.3.
Trong điều kiện thời tiết vụ Đông Xuân năm 2020-2021 tại tỉnh Bình Định, các dòng/giống lúa có thời điểm bắt đầu đẻ nhánh dao động từ 24-26 ngày việc cấy sớm đảm bảo cho lúa phát triển tốt tăng tỷ lệ đẻ nhánh hữu hiệu ở giai đoạn đầu. Thời gian các dòng/ giống bắt đầu phân hóa đòng dao động 57-63 ngày đều thấp hơn đối chứng 1-6 ngày, thời gian này cũng là thời gian
kết thúc việc bón phân của cây lúa. Giai đoạn trỗ là giai đoạn rất quan trọng và rất mẫn cảm đối với cây lúa, nó quyết định số hạt trên bông và số hạt chắc /bông. Đối với các dòng/ giống trong thí nghiệm thời gian bắt đầu trỗ sớm, từ gieo đến trỗ 10% là 79-87 ngày, sớm nhất là dòng AR19, D20 đối chứng HT1 là 87 ngày. Thời gian trỗ đƣợc tính từ khi bắt đầu trỗ (trỗ 10%) đến khi kết thúc trỗ (trỗ 85 %). Thời gian trỗ của các tổ hợp lai phản ánh độ thuần của giống. Qua đánh giá các dòng/giống cho thấy, thời gian trỗ tƣơng đối tập trung, 3 ngày. Trong cả quá trình sinh trƣởng, thời kì chín tƣơng đối ổn định ở các dòng/giống (27 ngày). Các dòng/giống có thời gian sinh trƣởng biến động từ 109-117 ngày. Ngắn nhất là dòng AR19, D20 (109 -110 ngày), kế đến là dòng AR34, còn dòng BĐR17 tƣơng đƣơng với đối chứng HT1 (117 ngày).
Tóm lại, các dòng/ giống đều có thời gian sinh trƣởng thuộc nhóm ngắn và trung ngày phù hợp cho cơ cấu ở tỉnh Bình Định.
3.3.2 .Các đặc điểm sinh trưởng phát triển của một số dòng/giống lúa thơm
Kết quả ở bảng 3.4 cho thấy:
Chiều dài lá đòng của các dòng/ giống dao động từ 34,87-40,13(cm), trong đó dòng có chiều dài lá đòng dài nhất là dòng AR19 (40,13cm). Có 2 dòng AR19, D20 có chiều dài lá đòng cao hơn chiều dài lá đòng của đối chứng HT1 (34,2cm), sự sai khác này có ý nghĩa thống kê. Có 2 dòng AR34, BĐR17 có chiều dài lá đòng cao hơn chiều dài lá đòng của đối chứng HT1 (34,2cm), sự sai khác này không có ý nghĩa thống kê
Chiều rộng lá đòng dòng/ giống dao động từ 1,71-2,03 (cm), trong đó dòng có chiều rộng lá đòng to nhất là dòng AR19 (2,0 3cm) to hơn chiều rộng lá đòng giống đối chứng HT1 có ý nghĩa thông kê. Dòng BĐR17 có chiều rộng lá đòng nhỏ hơn đối chứng HT1 có nghĩa thống kê. Hai dòng AR34, D20 có chiều rộng lá đòng to và nhỏ hơn chiều rộng lá đòng của đối chứng HT1 (1,76 cm) , sự sai khác này không có ý nghĩa thống kê .
Bảng 3.4. Các đặc điểm sinh trƣởng phát triển của một số dòng/giống lúa thơm trong vụ Đông Xuân 2020-2021 tại An Nhơn, Bình Định
STT Dòng/ Giống Chiều dài lá đòng (cm) Chiều rộng lá đòng (cm)
Chiều cao cây (cm) Chiều dài bông (cm) 1 AR19 40,13a 2,03a 105,57b 23,0a 2 AR34 34,94bc 1,79b 108,40ab 23,8a 3 BĐR17 34,87bc 1,71d 109,73ab 22,8a 4 D20 35,23b 1,74cd 114,93a 24,4a 5 HT1(Đ/C) 34,19c 1,76bc 109,23ab 23,7a CV% 1,52 1,16 3,34 3,95 LSD0,05 0,31 0,01 2,11 0,54
Chiều cao cây cuối cùng của một giống lúa là một nhân tố quan trọng hình thành cấu trúc kiểu cây. Cây cao dễ bị lốp đổ và khó trong việc đầu tƣ mức độ thâm canh cao ảnh hƣởng đến năng suất. Trong thực tế hiện nay, kiểu cây lúa có chiều cao ở dạng bán lùn (90-110cm) đƣợc chấp nhận rộng rãi.
Qua bảng 3.4 cho thấy, các dòng/giống nghiên cứu có chiều cao cây dao động từ 105,57- 114,93 cm. Trong đó dòng D20 có chiều cao cây cao nhất, cao hơn so với đối chứng HT1 là 5,7 cm, các dòng/giống còn lại tƣơng đƣơng hoặc thấp hơn đối chứng từ 0,83 – 3,66 cm. Các dòng/ giống có chiều cao cây sai khác so với đối chứng tuy nhiên sự sai khác này không có ý nghĩa thống kê.
Chiều dài bông là một trong những yếu tố góp phần quyết định năng suất, bông càng dài thì tiềm năng cho năng suất càng cao và ngƣợc lại. Chiều
dài bông của một giống mang bản chất di truyền của giống đó, tuy vậy nó còn phụ thuộc vào các yếu tố khác: chế độ nƣớc, chế độ dinh dƣỡng, nhiệt độ...chúng ảnh hƣởng mạnh vào thời kỳ phân hóa đòng.
Qua bảng 3.4 cho thấy, chiều dài bông của các dòng/giống biến động từ 22,8-24,4. chiều dài bông của giống đối chứng HT1 là 23,7 cm, trong đó có dòng D20 có chiều dài bông cao hơn đối HT1. Còn lại 3 dòng AR19, AR34, BĐR17 có chiều dài bông thấp hơn đối chứng HT1, sự sai khác này không có ý nghĩa thống kê.
Tóm lại, các dòng lúa mới trong thí nghiệm có chiều dài lá đòng, chiều rộng lá đòng, chiều cao cây, chiều dài bông tƣơng đƣơng với đối chứng HT1. Ngoại trừ đặc điểm hình thái lá đòng của AR19 không đƣợc đánh giá cao với lá đòng khá to, dài và góc lá đòng nghiêng, dễ bị tác động của các loại nấm bệnh và hiệu suất quang hợp không cao so với lá đòng thẳng đứng.
3.4. Một số chỉ tiêu sinh hóa của các dòng/ giống lúa thơm triển vọng
3.4.1.Hàm lượng nước tổng số, hàm lượng chất khô và hàm lượng N trong lá lúa qua các giai đoạn sinh trưởng, phát triển
Nƣớc đóng vai trò rất quan trọng trong đời sống của thực vật. Nƣớc vừa tham gia cấu trúc cơ thể thực vật, vừa tham gia vào các biến đổi hóa sinh và các hoạt động sinh lý của cây, cũng nhƣ quyết định quá trình sinh trƣởng, phát triển, khả năng chống chịu của cây, năng suất cây trồng. Trong cơ thể thực vật, nƣớc chiếm khoảng 90- 95% trọng lƣợng tƣơi. hàm lƣợng nƣớc trong cây thay đổi tùy theo loại thực vật, tùy thuộc vào các giai đoạn sinh trƣởng phát triển và điều kiện ngoại cảnh. Trong cây nƣớc tồn tại ở hai dạng là nƣớc tự do và nƣớc liên kết [ 28].
Kết quả ở bảng 3.5 cho thấy:
Hàm lƣợng nƣớc tổng số giai đoạn làm đòng trong lá ở các dòng/ giống lúa dao động 66,03-69,55 %. Trong đó, hàm lƣợng nƣớc tổng số trong lá cao nhất là dòng BĐR17 (69,55%), và thấp nhất là ở dòng AR19 (66,03%). Sự sai
khác về hàm lƣợng nƣớc tổng số trong lá của các dòng không có ý nghĩa thống kê.
Bảng 3.5. Hàm lƣợng chất khô, nƣớc tổng số và N trong lá của một số dòng/giống lúa thơm trong vụ Đông Xuân 2020-2021 tại An Nhơn, Bình Định
STT Dòng/ Giống Hàm lƣợng nƣớc tổng số (%) Hàm lƣợng chất khô (%) Hàm lƣợng N (%) Giai đoạn làm đòng Giai đoạn vào chắc Giai đoạn làm đòng Giai đoạn vào chắc Giai đoạn làm đòng Giai đoạn vào chắc 1 AR19 66,03a 56,74a 33,97a 43,26a 3,29 1,84 2 AR34 68,14ab 57,88a 31,86ab 42,12a 3,43 2,07 3 BĐR17 69,55b 59,56a 30,45b 40,44a 3,15 1,79 4 D20 67,58ab 59,01a 32,42ab 40,99a 2,8 1,82 5 HT1 (Đ/C) 68,15 ab 58,82a 31,85ab 41,18a 3,47 2,18 CV% 1,86 2,67 3,94 3,7 LSD0,05 0,73 0,90 0,73 0,90
Hàm lƣợng nƣớc tổng số trong lá giai đoạn vào chắc ở các dòng/giống lúa dao động 56,74- 59,56 %. Trong đó, hàm lƣợng nƣớc tổng số trong lá cao nhất là dòng BĐR17 (99,56%) và thấp nhất là ở dòng AR19 (56,74%). Sự sai khác về hàm lƣợng nƣớc tổng số trong lá của các dòng không có ý nghĩa thống kê.
Theo biểu đồ 3.1 hàm lƣợng nƣớc tổng số trong lá ở các dòng/giống giảm dần qua các giai đoạn sinh trƣởng, phát triển. Hàm lƣợng nƣớc tổng số
trong lá thời kỳ làm đòng cao hơn thời kỳ vào chắc 8,57-9,29%. 40 45 50 55 60 65 70
Giai đoạn đòng Giai đoạn vào chắc
Giai đoạn AR19 AR34 BĐR17 D20 HT1
Biểu đồ 3.1. Hàm lƣợng nƣớc tổng số trong lá của các dòng/giống lúa thơm qua các giai đoạn sinh trƣởng, phát triển
Hàm lƣợng chất khô mà cây trồng tích lũy đƣợc chủ yếu là sản phẩm của quá trình quang hợp ( khoảng 90- 95% chất khô trong cây xanh đƣợc tạo thành do quang hợp), phần còn lại là do quá trình hút dinh dƣỡng khoáng từ đất. Sự tích lũy và vận chuyển chất khô về các bộ phận có ảnh hƣởng quyết định đến năng suất của cây trồng [29].
Hàm lƣợng chất khô giai đoạn làm đòng trong lá ở các dòng/ giống lúa dao động 30,45%-33,97 %. Trong đó, hàm lƣợng chất khô trong lá thấp nhất là dòng BĐR17 (30,45%), và cao nhất là ở dòng AR19 (33,97%). Sự sai khác về hàm lƣợng chất khô trong lá của các dòng không có ý nghĩa thống kê.
Hàm lƣợng chất khô trong lá giai đoạn vào chắc ở các dòng/ giống lúa dao động 40,44-43,26 %. Trong đó, hàm lƣợng chất khô trong lá thấp nhất là dòng BĐR17 (40,44%), và cao nhất là ở dòng AR19 (43,26%). Sự sai khác về hàm lƣợng chất khô trong lá của các dòng không có ý nghĩa thống kê.
Biểu đồ 3.2. Hàm lƣợng chất khô trong lá của các dòng/giống lúa qua các giai đoạn sinh trƣởng, phát triển
Theo biểu đồ 3.2, hàm lƣợng chất khô trong lá ở các dòng/giống tăng dần qua các giai đoạn sinh trƣởng, phát triển. Hàm lƣợng chất khô trong lá thời kỳ làm vào chắc cao hơn thời kỳ làm đòng 8,57- 10,26%.
Hàm lƣợng nitơ (N) trong thành phần chất khô của thực vật thƣờng dao động từ 1-3%. Tuy hàm lƣợng trong cây thấp, nhƣng N có ý nghĩa quan trọng bậc nhất đối với đời sống thực vật cũng nhƣ toàn bộ thế giới hữu cơ. Đối với thực vật nói chung và cây trồng nói riêng, N có vai trò sinh lý đặc biệt quan trọng đối với sinh trƣởng, phát triển và hình thành năng suất. N có mặt trong rất nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng có vai trò quyết định trong quá trình trao đổi chất và năng lƣợng, đến hoạt động sinh lý của cây [30].
Hàm lƣợng N giai đoạn làm đòng trong lá ở các dòng/ giống lúa dao động 2,8-3,47%. Trong đó, hàm lƣợng N trong lá thấp nhất là dòng D20 (2,8%), và cao nhất là ở dòng AR34 (3,43%). Các dòng thí nghiệm đều có hàm lƣợng N trong lá thấp hơn giống đối chứng HT1 từ 0,04-0,06%.
động 1,79-2,07%. Trong đó, hàm lƣợng N trong lá thấp nhất là dòng BĐR17 (1,79%), và cao nhất là ở dòng AR34 (2,07%). Các dòng thí nghiệm đều có hàm lƣợng N trong lá thấp hơn giống đối chứng HT1 từ 0,11-0,39%.
Theo biểu đồ 3.3, hàm lƣợng N trong lá của các dòng/ giống giảm dần qua các giai đoạn sinh trƣởng, phát triển. Hàm lƣợng N trong lá thời kỳ làm đòng cao hơn thời kỳ vào chắc 0,98-1,45%.
Biểu đồ 3.3. Hàm lƣợng N trong lá của các dòng/giống lúa qua các giai đoạn sinh trƣởng, phát triển
Tóm lại, hàm lƣợng nƣớc tổng số, hàm lƣợng N trong lá ở các dòng/ giống giảm dần qua các giai đoạn sinh trƣởng, phát triển. Trong thí nghiệm chỉ làm hai giai đoạn là làm đòng và vào chắc, thì thấy rằng cao ở giai đoạn đòng, sau đó giảm dần ở giai đoạn vào chắc. Đối với hàm lƣợng chất khô thì ngƣợc lại. Sở dĩ nhƣ vậy vì ở giai đoạn cây con cây tập trung sinh trƣởng, phát triển và hoàn chỉnh chức năng các cơ quan dinh dƣỡng, quá trình tổng hợp và tích lũy các chất chƣa nhiều nên hàm lƣợng các dạng nƣớc trong lá ở mức cao nhất, hàm lƣợng chất khô ở mức thấp nhất. Ở giai đoạn tạo hạt, quá
trình sinh tổng hợp và tích lũy các chất tăng lên, lƣợng chất hữu cơ đƣợc tổng hợp càng nhiều nên hàm lƣợng các dạng nƣớc tích lũy trong lá giảm dần, đến giai đoạn thu hoạch thì quá trình tổng hợp chất hữu cơ đã hoàn chỉnh, hàm lƣợng chất khô ở mức cao nhất và hàm lƣợng các dạng nƣớc trong lá ở mức thấp nhất. Hàm lƣợng nƣớc tổng số, hàm lƣợng chất khô, hàm lƣợng N trong lá qua các giai đoạn sinh trƣởng đƣợc minh họa ở biểu đồ 3.1, 3.2, 3.3.
3.4.2. Hàm lượng diệp lục trong lá lúa qua các giai đoạn sinh trưởng, phát triển
Trong sản xuất nông nghiệp, quang hợp là quá trình cơ bản quyết định năng suất cây trồng, vì tổng số chất khô quang hợp tạo ra chiếm 90- 95% chất khô của thực vật. Thực vật bậc cao có hai nhóm sắc tố tham gia quang hợp là diệp lục chlorophyll và carotenoid. Trong đó diệp lục là sắc tố chính đóng vai trò quan trọng nhất trong quang hợp [30]. Nó có khả năng hấp thụ năng lƣợng ánh sáng mặt trời và sử dụng nguồn năng lƣợng đó để tổng hợp chất hữu cơ cho cơ thể. Ở thực vật bậc cao, hai loại diệp lục giữ vai trò quan trọng trong quang hợp là diệp lục a và diệp lục b. Ở những cây ƣa bóng, lá có nhiều diệp lục b, ngƣợc lại những cây ƣa sáng lá chứa nhiều diệp lục a. Phần lớn mô thực hiện chức năng quang hợp ở thực vật bậc cao là mô thịt lá. Trên cùng một cây, lá phân bố trên ngọn, nơi có ánh sáng trực xạ có tỷ lệ diệp lục a/diệp lục b lớn hơn lá phân bố dƣới chân, nơi có ánh sáng tán xạ [29].
Thông qua hàm lƣợng và tỷ lệ các dạng diệp lục có thể đánh giá mức độ quang hợp, khả năng tổng hợp chất hữu cơ, khả năng chống chịu, chế độ dinh dƣỡng,… của cây trong những điều kiện môi trƣờng nhất định.
Bảng 3.6. Hàm lƣợng diệp lục qua các giai đoạn của một số dòng/giốnglúa thơm trong vụ Đông Xuân 2020-2021 tại An Nhơn, Bình Định
(Đơn vị: mg/g chất tươi) STT Dòng/ Giống
Giai đoạn làm đòng Giai đoạn vào chắc
Hàm lƣợng diệp lục a Hàm lƣợng diệp lục b Hàm lƣợng diệp lục tổng số (a+b) Hàm lƣợng diệp lục a Hàm lƣợng diệp lục b Hàm lƣợng diệp lục tổng số (a+b) 1 AR19 2,90c 1,47a 4,37b 1,71c 0,55d 2,26d 2 AR34 2,48d 1,15c 3,64c 1,70c 0,59d 2,30d 3 BĐR17 2,11e 0,92d 3,03d 2,08b 0,75c 2,83b 4 D20 3,87a 1,35b 5,22a 1,72c 0,86b 2,59c 5 HT1(Đ/C) 3,40b 1,05 c 4,45 b 2,33 a 1,05 a 3,38 a CV% 4,95 4,77 3,84 1,48 5,73 1,61 LSD0,05 0.084 0,033 0,083 0,016 0,025 0,025
Kết quả thu đƣợc ở bảng 3.6 cho thấy:
Ở giai đoạn làm đòng: Hàm lƣợng diệp lục a dao động từ 2,11- 3,87 mg/g lá tƣơi. Cụ thể, hàm lƣợng diệp lục a cao nhất ở dòng D20 (3,87 mg/g lá tƣơi), và thấp nhất ở dòng BĐR17 (2,11 mg/g lá tƣơi). Các dòng có hàm lƣợng diệp lục a thấp hơn đối chứng HT1 từ 0,5-1,29 mg/g lá tƣơi trừ dòng D20. Sự sai khác về hàm lƣợng diệp lục a giữa các dòng/giống trong thí nghiệm so với đối chứng HT1 có ý nghĩa thống kê.
lƣợng diệp lục b cao nhất ở dòng AR19 (1,47 mg/g lá tƣơi), và thấp nhất ở dòng BĐR17 (0,92 mg/g lá tƣơi). Các dòng có hàm lƣợng diệp lục b cao hơn đối chứng HT1 từ 0,1-1,42 mg/g lá tƣơi trừ dòng BĐR17. Sự sai khác về hàm lƣợng diệp lục b giữa các dòng/giống trong thí nghiệm so với đối chứng HT1 có ý nghĩa thống kê trừ dòng AR19 không có ý nghĩa thống kê.
Hàm lƣợng diệp lục tổng số (a+b) cao nhất ở dòng D20 (5,22 mg/g lá