3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.4. Một số chỉ tiêu sinh hóa của các dòng/giốnglúa 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 tƣơi) và thấp nhất ở dòng BĐR17 (3,03 mg/g lá tƣơi). Sự sai khác về hàm lƣợng diệp lục tổng số giữa các dòng/giống trong thí nghiệm so với đối chứng HT1 có ý nghĩa thống kê trừ dòng AR19 .
Ở giai đoạn vào chắc: Hàm lƣợng diệp lục a dao động từ 1,70- 2,08 mg/g lá tƣơi. Cụ thể, hàm lƣợng diệp lục a cao nhất ở dòng BĐR17 (2,08 mg/g lá tƣơi), và thấp nhất ở dòng AR34 (1,70 mg/g lá tƣơi). Các dòng có hàm lƣợng diệp lục a thấp hơn đối chứng HT1 từ 0,25-0,63mg/g lá tƣơi. 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 .
Hàm lƣợng diệp lục b dao động từ 0,55- 0,86 mg/g lá tƣơi. Cụ thể, hàm lƣợng diệp lục b cao nhất ở dòng D20 (0,86 mg/g lá tƣơi), và thấp nhất ở dòng AR19 (0,55 mg/g lá tƣơi). Các dòng có hàm lƣợng diệp lục b thấp hơn đối chứng HT1 từ 0,19-0,5mg/g lá tƣơi. 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.
Hàm lƣợng diệp lục tổng số (a+b) cao nhất ở dòng BĐR17 (2,83 mg/g lá tƣơi) và thấp nhất ở dòng AR19 (2,26 mg/g lá tƣơi). Các dòng /giống hàm lƣợng diệp lục tổng số (a+b) chứng HT1 từ 0,55-1,12mg/g lá tƣơi. Sự sai khác về hàm lƣợng diệp lục tổng số giữa các dòng/giống trong thí nghiệm so với đối chứng HT1 có ý nghĩa thống kê.
So sánh sự biến động hàm lƣợng diệp lục a, diệp lục b và diệp lục tổng số (a + b) trong lá ở các dòng/ giống qua các giai đoạn sinh trƣởng, phát triển chúng tôi thấy có cùng một quy luật nhƣ sau: tăng mạnh ở giai đoạn tạo hạt và
giảm dần ở giai đoạn thu hoạch.
Theo chúng tôi sự tăng hay giảm hàm lƣợng diệp lục trong lá qua các giai đoạn là phù hợp với sự sinh trƣởng, phát triển chung của cây trồng lấy hạt. Sự tăng cao hàm lƣợng diệp lục ở giai đoạn đòng tƣơng ứng với sự biến đổi nhiều chỉ tiêu sinh lý, sinh hoá khác, đặc biệt liên quan đến các chỉ tiêu sinh trƣởng, phát triển [31]. Điều này hoàn toàn hợp lý vì nhu cầu vật chất cần cho giai đoạn hình thành hạt là rất lớn. Mặt khác, ở giai đoạn này cấu trúc cơ quan đồng hóa chất hữu cơ cũng đã hoàn chỉnh.
Biểu đồ 3.4. Hàm lƣợng diệp lục tổng số trong lá của các dòng/giống lúa thơm qua các giai đoạn sinh trƣởng, phát triển
Sự biến động về hàm lƣợng diệp lục tổng số (a + b) trong lá lúa của các dòng/giống ở các giai đoạn sinh trƣởng, phát triển đƣợc chúng tôi minh họa qua biểu đồ 3.4.
3.5. Đặc điểm hình thái và nông học của một số dòng/giống lúa thơm triển vọng
Bảng 3.7. Một số đặc điểm hình thái và nông học của một số dòng/giống lúa thơm triển vọng trong vụ Đông Xuân 2020-2021 tại An Nhơn, Bình Định
STT Dòng/ Giống Sức sống của mạ (điểm) Độ thoát cổ bông (điểm) Độ thuần đồng ruộng (điểm) Độ cứng cây (điểm) Độ tàn lá (điểm) 1 AR19 1 1 1 1 5 2 AR34 1 1 1 1 5 3 BĐR17 1 1 1 1 5 4 D20 1 1 1 1 5 5 HT1(Đ/C) 1 1 1 1 5
Kết quả ở bảng 3.7 cho thấy:
Độ thoát cổ bông là một đặc điểm mang tính di truyền cao thể hiện bản chất của giống nhƣng đặc điểm này cũng bị ảnh hƣởng bởi các yếu tố ngoại cảnh đặc biệt điều kiện dinh dƣỡng, khí hậu và đất đai. Hầu hết các dòng trong thí nghiệm đều có cổ bông thoát tốt ở mức điểm 1.
Độ thuần đồng ruộng là đặc điểm thể hiện mức độ ổn định về mặt di truyền của các giống. Các dòng trong thí nghiệm có độ thuần ổn định, các dòng có độ thuần ở mức điểm 1.
Độ cứng cây là một đặc điểm rất đƣợc chú ý trong việc chọn tạo giống hiện nay. Độ cứng cây ảnh hƣởng rất lớn đến độ biến động năng suất thực thu của giống. Các dòng nghiên cứu có độ cứng cây đạt điểm 1.
Độ tàn lá sau khi chín có liên quan mật thiết đến tỷ lệ hạt chắc trên bông. Ngoài đặc điểm của giống thì yếu tố dinh dƣỡng và sâu bệnh hại cũng ảnh hƣởng lớn đến đặc điểm này. Các dòng trong thí nghiệm sau khi chín lá đều bị biến vàng ở mức điểm 5.
Bảng 3.8. Một số đặc điểm hình thái và nông học của một số dòng/giống lúa thơm triển vọng trong vụ Đông Xuân 2020-2021 tại An Nhơn, Bình Định
STT Dòng/ Giống Độ dài giai đoạn trổ (điểm) Độ rụng hạt (điểm) Dạng cây Dạng lá đòng Màu sắc vỏ trấu
1 AR19 1 5 Nửa đứng nửa đứng Vàng
2 AR34 1 1 Nửa đứng nửa đứng Tím
3 BĐR17 1 1 Nửa đứng nửa đứng Vàng nhạt
4 D20 1 1 Đứng đứng Vàng nhạt
5 HT1(Đ/C) 1 1 Nửa đứng đứng Tím
Kết quả ở bảng 3.8 cho thấy:
Độ dài giai đoạn trổ: Các dòng trong thí nghiệm thời gian trổ nhanh trong 3 ngày đạt điểm 1.
Độ rụng hạt là đặc điểm mang bản chất di truyền giống do tầng tế bào rời giữa hạt lúa và nhánh tạo nên, nhƣng đặc điểm này còn bị chi phối lớn của điều kiện thời tiết khí hậu. Độ rụng hạt là một trong những yếu tố gây hao hụt năng suất rất lớn trong thu hoạch có thể làm giảm năng suất tới 20-30% đối với những giống dễ rụng. Các dòng trong thí nghiệm ít bị rụng đạt điểm 1, ngoại trừ dòng AR19 dễ bị rụng hạt khi chín đƣợc đánh giá ở điểm 5.
Các dòng trong thí nghiệm có dạng cây, dạng lá đòng thuộc loại đứng và nửa đứng, hạt màu vàng là dạng hình tƣơng đối đẹp phù hợp với thị hiếu của ngƣời dân.
Tóm lại, các dòng lúa mới tham gia thí nghiệm trong có các đặc điểm nông sinh học tƣơng đƣơng với các giống đối chứng HT1 và có cấu trúc kiểu cây đẹp, hạt màu vàng sáng. Riêng dòng AR19 dễ bị rụng hạt khi chín, dòng AR34 hạt màu tím giống đối chứng HT1.
3.6. Năng suất và yếu tố cấu thành năng suất của các dòng/giống lúa thơm triển vọng
Bảng 3.9.Các yếu tố cấu thành năng suất của một số dòng/giống lúa thơm triển vọng trong vụ Đông Xuân 2020-2021 tại An Nhơn, Bình Định