5. Những đóng góp mới của luận án
2.5.4. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp kỹ thuật canh tác
(mật độ, phân bón) đối với giống lúa kháng rầy nâu tại Thừa Thiên Huế 2.5.4.1. Phương pháp thí nghiệm về ảnh hưởng của mật độ gieo sạ đối với giống lúa kháng rầy HP28 tại tỉnh Thừa Thiên Huế
- Từ kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và ngoài đồng ruộng đã xác định được giống HP28 là giống lúa biểu hiện kháng rầy nâu tốt nhất, chúng tôi tiếp tục tiến hành thí nghiệm ảnh hưởng của mật độ gieo sạ đối với giống lúa này.
- Thí nghiệm được bố trí 4 công thức mật độ gieo sạ, tương ứng với 4 mức lượng giống gieo sạ khác nhau cho 01 ha, ở các mức bao gồm: 40kg - 50kg - 60kg - 70kg.
- Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp khối hoàn toàn ngẫu nhiên (RCB), 3 lần lặp lại; diện tích mỗi ô thí nghiệm là 20 m2.
- Thời vụ gieo: vụ Đông Xuân 2011 - 2012 và vụ Hè Thu 2012.
- Thí nghiệm được bố trí tại vùng đất phù sa cổ Hợp tác xã Hương An, thị xã Hương Trà và vùng đất cát ven biển Hợp tác xã Phú Đa 1, huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế.
- Các chỉ tiêu theo dõi: Mật độ rầy nâu (con/m2); Chiều cao cây (cm); Khả năng đẻ nhánh (nhánh); Số bông/m2 (bông); Số hạt/bông (hạt); Số hạt chắc/bông (hạt); P1000 hạt (gam); Năng suất lý thuyết (tạ/ha); Năng suất thực thu (tạ/ha).
49 Sơ đồ bố trí thí nghiệm Bảo vệ B ả o v ệ
Ia Iva IIIa IIa
B
ả
o
v
ệ
IVb Ib IIb IIIb
IIIc IVc Ic IIc
Bảo vệ
Ghi chú: - I: Công thức I: 40kg/ha
- II: Công thức II: 50kg/ha - III: Công thức III: 60kg/ha - IV: Công thức IV: 70kg/ha - a,b,c là số lần lặp lại.
2.5.4.2. Phương pháp thí nghiệm về ảnh hưởng của các tổ hợp phân bón đối với giống lúa HP28 tại tỉnh Thừa Thiên Huế giống lúa HP28 tại tỉnh Thừa Thiên Huế
Tiến hành thí nghiệm ảnh hưởng của các tổ hợp phân bón đối với giống lúa kháng rầy HP28.
- Thí nghiệm một nhân tố là tổ hợp các liều lượng phân bón đạm và kali khác nhau, 6 công thức với các tổ hợp phân bón như sau:
Công thức 1: Nền + 90 N + 80 K20 (đối chứng) Công thức 2: Nền + 90 N + 100 K20 Công thức 3: Nền + 120 N + 80 K20 Công thức 4: Nền + 120 N + 100 K20 Công thức 5: Nền + 150 N + 80 K20 Công thức 6: Nền + 150 N + 100 K20
Trong đó: Nền là 10 tấn phân chuồng + 500 kg vôi + 90 P205
- Thí nghiệm được áp dụng theo “Tiêu chuẩn 10-TCN 216-2003)” của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn [29].
50
- Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp khối hoàn toàn ngẫu nhiên (RCB), 3 lần lặp lại, với diện tích mỗi ô thí nghiệm là 20 m2.
- Thời vụ gieo: vụ Đông Xuân 2012 - 2013 và vụ Hè Thu 2013.
- Thí nghiệm được bố trí tại vùng đất phù sa cổ Hợp tác xã Hương An, thị xã Hương Trà và vùng đất cát ven biển Hợp tác xã Phú Đa 1, huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế.
- Các chỉ tiêu theo dõi: Mật độ rầy nâu (con/m2); Chiều cao cây qua các giai đoạn sinh trưởng, phát triển (cm); Khả năng đẻ nhánh (nhánh); Số bông/m2 (bông); Số hạt/bông (hạt); Số hạt chắc/bông (hạt); P1000 hạt (gam); Năng suất lý thuyết (tạ/ha); Năng suất thực thu (tạ/ha).
- Các chỉ tiêu về tính chất hoá học đất trước và sau thí nghiệm: Mẫu đất
được lấy ở tầng 0 - 20cm trước và sau thí nghiệm, được phơi khô trong không khí và phân tích các chỉ tiêu sau: pHKCl: phương pháp pH met. Hàm lượng C hữu cơ (OC): Phương pháp Tuirin. Đạm tổng số: Phương pháp Kjeldahl. Lân tổng số: Phương pháp so màu trên quang phổ kế. Kali tổng số: Phương pháp quang kế ngọn lửa. Sơ đồ bố trí thí nghiệm Bảo vệ B ả o v
ệ IIa IIIa VIa Va Ia IVa Bả
o
v
ệ
Vb IIb Ib IVb VIb IIIb
Ic Vc IIIc IVc IIc VIc
Bảo vệ
Ghi chú: - I: Công thức 1: Nền + 90 N + 80 K20 (đối chứng) - II: Công thức 2: Nền + 90 N + 100 K20 - III: Công thức 3: Nền + 120 N + 80 K20 - IV: Công thức 4: Nền + 120 N + 100 K20 - V: Công thức 5: Nền + 150 N + 80 K20 - VI: Công thức 6: Nền + 150 N + 100 K20 - a,b,c là số lần lặp lại.
51
2.6. Điều kiện nghiên cứu
Điều kiện khí hậu thời tiết khu vực Thừa Thiên Huế trong các vụ Đông Xuân từ tháng 01 đến tháng 4 hàng năm chịu ảnh hưởng của nhiều đợt không khí lạnh tăng cường, có nhiều mưa, nền nhiệt độ trong các tháng thấp, dao động từ 17,1 đến 26,30C. Vì vậy đã tác động đến khả năng phát sinh gây hại của các loài côn trùng nói chung và rầy nâu nói riêng.
Do ảnh hưởng của mưa và không khí lạnh nên nhìn chung mật độ rầy nâu trong các vụ Đông Xuân ở tháng 1 và 2 thấp, ít gây thiệt hại đến cây lúa. Tuy nhiên, trong các tháng 3 và tháng 4, nền nhiệt độ tăng lên, bên cạnh đó xuất hiện mưa nắng xen kẽ do chịu ảnh hưởng của rìa đông nam áp thấp nóng phía tây nên xuất hiện nắng nóng cục bộ tạo điều kiện thuận lợi cho rầy nâu gia tăng mật độ và phát sinh gây hại. Mặt khác, do ảnh hưởng của ẩm độ cao cũng làm xuất hiện một số loài nấm bệnh gây hại trên cây lúa như đạo ôn, khô vằn...
Thời tiết vụ Hè Thu tại Thừa Thiên Huế (từ tháng 6 đến tháng 9 hằng năm) nhìn chung tương đối thuận lợi cho cây lúa sinh trưởng và phát triển, đồng thời cũng là điều kiện thuận lợi cho các loài dịch hại phát sinh gây hại, đặc biệt là rầy các loại (rầy nâu và rầy lưng trắng).
Thời kỳ đầu của vụ Hè Thu (tháng 6 và 7) thông thường thời tiết nắng nóng trên diện rộng, nền nhiệt độ cao, dao động từ 25,9 đến 29,50C, lượng mưa thấp gây khô hạn, nên đã ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển của cây lúa.
Thời kỳ cuối (tháng 8, 9) nhiệt độ thường giảm xuống và xuất hiện mưa, đồng thời đây cũng là thời kỳ cây lúa trổ, chín nên đã tạo điều kiện về khí hậu và thức ăn thuận lợi cho rầy nâu tiếp tục tích lũy gia tăng mật độ và gây hại. Nhìn chung, khí hậu thời tiết tại Thừa Thiên Huế trong vụ Hè Thu thuận lợi hơn cho sự sinh trưởng, phát triển gây hại của rầy nâu trên cây lúa so với vụ Đông Xuân.
52
Bảng 2.9. Diễn biến khí hậu thời tiết các vụ Đông Xuân và Hè Thu Thừa Thiên Huế từ năm 2011 đến năm 2013
Năm Tháng
Nhiệt độ (0C) Ẩm độ (%) Mưa
Số giờ nắng (giờ) TB Max Min TB Min
Số ngày mưa (ngày) Lượng mưa (mm) 2011 01 17,1 21,8 13,6 95,7 72 30 361,2 14 02 19,5 31,6 13,5 92 63 7 14,3 101 03 18,9 31,4 13,3 93 68 18 167,4 80 04 23,9 34,1 21,1 90 63 9 72,9 149 06 28,8 36,6 23,4 81 39 8 87,9 218 07 29,0 37,7 22,7 77 48 7 16,0 216 08 28,4 36,9 23,4 83 48 7 59,3 204 09 26,7 27,7 21,6 90 41 23 714,5 106 2012 01 19,3 29,8 15,7 95 64 21 155,9 30 02 20,1 35,2 15,0 92 58 13 71,6 62 03 22,6 35,7 16,2 90 61 10 17,3 111 04 26,3 37,5 18,5 85 50 8 51,1 180 06 29,1 35,9 24,7 80 52 5 102 63 07 29,5 37,8 23,9 75 40 3 7,6 108 08 29,4 38,2 24,0 76 39 3 3,7 74,9 09 25,9 32,7 22,8 91 64 6 60,6 40 2013 01 19,8 28,4 14,5 15 47,3 91 59 90 02 22,9 32,0 16,5 6 27,0 90 62 144 03 24,6 35,0 16,8 10 64,0 88 56 159 04 26,2 39,7 20,4 13 25,4 86 41 159 06 28,7 39,5 21,0 79 40 9 43,4 263 07 28,5 37,8 20,5 79 40 10 96,0 226 08 27,9 36,7 23,0 83 50 15 118,3 206 09 29,2 36,2 23,6 79 45 4 7.5 92
(Nguồn: Trạm khí tượng - Thủy văn, tỉnh Thừa Thiên Huế)
2.7. Phương pháp xử lý số liệu
Các chỉ tiêu theo dõi trên đồng ruộng của các giống lúa được so sánh bằng phương pháp phân tích phương sai một nhân tố (one-way ANOVA) bằng phần mềm Statistix 9.0.
53
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Xác định dòng sinh học (biotype) của rầy nâu ở Thừa Thiên Huế
3.1.1. Độc tính của quần thể rầy nâu ở Thừa Thiên Huế
Rầy nâu là loài sâu hại có tính bền vững và khả năng sinh sản cao, tính thích nghi và chống chịu với các điều kiện bất lợi tốt. Nhiều kết quả nghiên cứu đã cho thấy ở các vùng sinh thái khác nhau, quần thể rầy nâu có sự biến đổi khác nhau tạo các biotype, cho nên độc tính gây hại và mức độ thiệt hại cũng khác nhau. Ở Thừa Thiên Huế, cho đến nay những nghiên cứu về độc tính của rầy nâu hại lúa và khả năng hình thành biotype rầy nâu chưa nhiều. Chính vì vậy, chúng tôi tiến hành đánh giá độc tính của quần thể rầy nâu thu thập trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế nhằm xác định biotype rầy nâu ở Thừa Thiên Huế để có hướng sử dụng hiệu quả các giống lúa kháng rầy nâu trong giai đoạn hiện nay.
Độc tính của rầy nâu được biểu hiện bằng tỷ lệ rầy cái có bụng to và khả năng sống sót của rầy trên các giống mang gen chuẩn kháng đặc trưng cho sự thích nghi của các quần thể rầy nâu với giống mang gen kháng. Kết quả đánh giá tính độc của quần thể rầy nâu ở Thừa Thiên Huế đối với các giống mang gen chuẩn kháng theo phương pháp ống nghiệm của Tanaka và Matsumura (2000) được chúng tôi ghi nhận ở (Bảng 3.1).
Bảng 3.1 cho thấy rằng rầy nâu đều có khả năng sống trên các giống chuẩn
kháng: Trên giống Mudgo (mang gen kháng Bph1), tỷ lệ rầy nâu mang độc tính là 40,00%. Trên giống ASD7 (mang gen kháng bph2), tỷ lệ rầy nâu mang độc tính là 44,00%, tỷ lệ này tương tự trên giống Babawee (mang gen kháng bph4) và giống PTB33 (mang gen kháng bph2 và Bph3). Đối với giống chuẩn nhiễm TN1 (không
54
Bảng 3.1. Tỷ lệ rầy nâu mang độc tính của quần thể rầy nâu ở Thừa Thiên Huế khi sống trên các giống chuẩn kháng (TB ± SE)
Giống lúa Tỷ lệ rầy nâu mang độc tính trong quần thể (%)
Mudgo 40,00 ± 12,65a ASD7 44,00 ± 14,70a Rathu Henati 32,00 ± 8,00a Babawee 44,00 ± 11,66a PTB33 44,00 ± 7,48a TN1 (Đ/C) 48,00 ± 8,00a
Ghi chú: TB: Trung bình, SE: Sai số chuẩn; Các chữ cái giống nhau trong cùng một cột biểu hiện sự không sai khác có ý nghĩa tại mức tin cậy P<0,01.
Kết quả của thí nghiệm trên chỉ ra rằng quần thể rầy nâu ở Thừa Thiên Huế có độc tính cao đối với các giống lúa mang gen chuẩn kháng. Kết quả này hoàn toàn phù hợp với những kết quả nghiên cứu trước đây của các tác giả Nguyễn Văn Đĩnh và Trần Thị Liên (2005) [7] khi nghiên cứu độc tính của quần thể rầy nâu ở miền Bắc và miền Nam đều cho thấy “Quần thể rầy nâu ở miền Bắc và miền Nam nói chung có độc tính cao với đối với giống mang gen chuẩn kháng phổ biến trong tự nhiên và trong sản xuất”.
Do vậy, cần phải có một chiến lược nghiên cứu về giống lúa kháng rầy nâu để liên tục tạo ra các giống lúa kháng rầy, có như vậy mới có thể hạn chế được sự bùng phát dịch rầy nâu trong tương lai.
3.1.2. Phản ứng của các giống lúa chuẩn kháng đối với quần thể rầy nâu ở Thừa Thiên Huế
Để đánh giá tính kháng rầy nâu của các giống mang gen chuẩn kháng đối với quần thể rầy nâu ở Thừa Thiên Huế, chúng tôi đã sử dụng 2 phương pháp: Phương pháp ống nghiệm và phương pháp hộp mạ, kết quả được trình bày ở Bảng 3.2 và Bảng 3.3.
Sử dụng giống lúa chuẩn kháng để đánh giá độc tính của rầy nâu ở Thừa Thiên Huế cho thấy: Cấp gây hại và mức độ kháng sau lây nhiễm 5 ngày và 7 ngày là sự khác nhau giữa các giống lúa thí nghiệm với đối chứng và giữa các giống thí nghiệm với nhau.
55
Bảng 3.2. Cấp gây hại và mức độ kháng của các giống lúa chuẩn kháng đối với quần thể rầy nâu Thừa Thiên Huế (theo phương pháp ống nghiệm)
Giống lúa
5 ngày sau lây nhiễm 7 ngày sau lây nhiễm Cấp gây hại Mức độ kháng Cấp gây hại Mức độ kháng Mudgo 3,40 ± 0,75 KV 5,80 ± 1,02 NV ASD7 1,40 ± 0,40 K 1,40 ± 0,40 K Rathu heenati 1,80 ± 0,49 K 4,20 ± 0,49 KV Babawee 2,60 ± 1,17 K 3,00 ± 1,55 K PTB33 2,60 ± 0,75 K 3,40 ± 1,47 KV TN1 (Đ/C) 5,80 ± 1,02 N 7,80 ± 0,80 NN
Ghi chú: K: kháng KV: kháng vừa NV: nhiễm vừa NN: nhiễm nặng
Kết quả thí nghiệm trong ống nghiệm cho thấy: Sau lây nhiễm 5 ngày, các giống lúa chuẩn kháng đều thể hiện tính kháng ở mức kháng đến kháng vừa, cấp hại dao động từ 1,40 đến 5,80. Trong đó cấp hại thấp nhất ở giống ASD7 là 1,40; tiếp đến là Rathu Henati, Babawee và PTB33; giống Mudgo biểu hiện ở mức kháng vừa với cấp hại là 3,40; giống chuẩn nhiễm TN1 bị quần thể rầy nâu gây hại nặng ở mức 5,80. Và kết quả ở lần đánh giá tiếp theo (7 ngày sau lây nhiễm) cho thấy giữa các giống có sự khác nhau. Trong đó, giống chuẩn nhiễm đã chết hoàn toàn (nhiễm nặng) với mức gây hại là 7,80; giống Mudgo có biểu hiện nhiễm vừa ở cấp 5,80; hai giống Rathu Henati và PTB33 có biểu hiện kháng vừa với cấp hại tương ứng là 4,20 và 3,40; hai giống ASD7 và Babawee vẫn thể được tính kháng đối với chủng rầy nâu Thừa Thiên Huế với cấp hại tương ứng là 1,40 và 3,00.
Tương tự kết quả nghiên cứu đánh giá trong ống nghiệm, cấp gây hại và mức độ kháng của các giống lúa đối với quần thể rầy nâu ở Thừa Thiên Huế sau lây nhiễm 5 ngày và 7 ngày theo phương pháp hộp mạ cũng khác nhau. Sau 5 ngày lây nhiễm, cấp hại dao động từ 1,73 - 7,13 tương ứng với ASD7 và TN1. Trong đó, có 4 giống có biểu hiện kháng là ASD7, Rathu Heenati, PTB33 và Babawee; giống Mudgo có biểu hiện nhiễm vừa và giống TN1 có biểu hiện nhiễm nặng. Sau 7 ngày lây nhiễm, cấp hại có chiều hướng tăng lên do đó mức độ kháng của các giống lúa giảm dần. Trong đó 4 giống (ASD7, Rathu Heenati, PTB33 và Babawee) có biểu hiện kháng vừa, 2 giống Mudgo và TN1 có biểu hiện nhiễm nặng (Bảng 3.3).
56
Bảng 3.3. Cấp gây hại và mức độ kháng của các giống lúa chuẩn kháng đối với quần thể rầy nâu Thừa Thiên Huế (theo phương pháp hộp mạ)
Giống lúa 5 ngày sau lây nhiễm 7 ngày sau lây nhiễm Cấp gây hại Mức độ kháng Cấp gây hại Mức độ kháng
Mudgo 5,31 ± 0,31 NV 7,46 ± 0,24 NN ASD7 1,73 ± 0,21 K 3,93 ± 0,24 KV Rathu Heenati 1,96 ± 0,25 K 3,86 ± 0,29 KV Babawee 2,20 ± 0,22 K 3,90 ± 0,22 KV PTB33 2,50 ± 0,21 K 3,93 ± 0,22 KV TN1 7,13 ± 0,21 NN 8,86 ± 0,92 NN
Ghi chú: K: kháng KV: kháng vừa NV: nhiễm vừa NN: nhiễm nặng
Như vậy, kết quả nghiên cứu đáng giá bằng cả hai phương pháp cho thấy
giống Mudgo (gene kháng Bph1) có biểu hiện nhiễm, giống ASD7 (gene kháng bph2) và Babawee (gene kháng bph4) đều có biểu hiện kháng; giống Rathu Heenati (gene kháng Bph3) có biểu hiện kháng - kháng vừa đối với quần thể rầy
nâu ở Thừa Thiên Huế.
3.1.3. Xác định Biotype rầy nâu ở Thừa Thiên Huế
Trong nhiều năm trở lại đây, do mở rộng sử dụng các giống lúa lai có năng suất cao và tăng cường thâm canh năng suất lúa đã tạo điều kiện thuận lợi cho rầy nâu phát sinh gây hại trên diện rộng. Việc xác định biotype rầy nâu và xu hướng hình thành các biotype mới ở một vùng sản xuất là cơ sở khoa học quan trọng cho việc chọn tạo và sử dụng giống kháng rầy nâu có hiệu quả.
Theo nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy rằng biotype rầy nâu ở các vùng sinh thái khác nhau là khác nhau. Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi tiến hành xác định biotype rầy nâu của quần thể rầy nâu ở Thừa Thiên Huế. Từ các kết quả ở Bảng 3.2; 3.3 về cấp hại và mức độ kháng của các giống lúa chuẩn kháng đối với các quần thể rầy nâu ở Thừa Thiên Huế, chúng tôi đưa ra