3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ựề tài
1.4.3. Mô hình ổn ựịnh giống cây trồng trong di truyền số lượng
Khi khảo nghiệm các giống qua các ựịa ựiểm và qua các vụ các cán bộ nghiên cứu thường gặp bài toán tắnh ựộ ổn ựịnh của các giống qua các ựịa
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 29 ựiểm (hay môi trường). Có rất nhiều khái niệm ổn ựịnh và vấn ựề chọn các tham số nào ựể thể hiện tắnh ổn ựịnh, ưu khuyết của các tham số ựó vẫn còn nhiều tranh cãi (Nguyễn đình Hiền, 2006). [32]
Chương trình máy tắnh ổn ựịnh ựể tắnh các tham số ổn ựịnh theo quan ựiểm của Eberhart và Russel và một khi ựã có kết quả thì dễ dàng chuyển sang tắnh các tham số ổn ựịnh theo quan ựiểm của Perkins và Jinks. Tuy có một số chi tiết chưa thật thống nhất nhưng về cơ bản kết quả tắnh toán theo chương trình ổn ựịnh phù hợp với kết quả tắnh trong chương trình IRRISTAT Ver. 4 của viện lúa quốc tế (2007), chương trình Ggebiplot của Weikai Yan (2007). [32]
Giả sử có giống thắ nghiệm tại s ựịa ựiểm, bố trắ thành r khối ựầy ựủ. Cũng như mọi chương trình khác chương trình ổn ựịnh bắt ựầu bằng việc phân tắch phương sai ựối với từng ựịa ựiểm. Mô hình dùng ở ựây là mô hình phân tắch phương sai một nhân tố bố trắ kiểu khối ngẫu nhiên ựầy ựủ (RCBD).
đối với trung bình giống, giả thiết H10: Các giống có trung bình bằng nhau. đối thiết H11: Có sự khác nhau. Cách làm: so Ftn= ms3/ms1 ở dòng giống với giá trị tới hạn F= F(0.05, dfg,dfe) dfg = g -1;dfe= g(s-2). Nếu Ftn <= F thì chọn H10 nếu ngược lại chọn H11.
đối với hệ số hồi quy, giả thiết H20: Các ựường hồi quy có hệ số góc bi bằng nhau. đối thiết H21: có sự khác nhau. Cách làm: so Ftn = ms2/ms1 ở dòng giống*ựịa ựiểm(tuyến tắnh) với ngưỡng F = F(0.05,dfge,dfe) dfge = g-1 với dfe = g(s-2). Nếu Ftn <= F thì chọn H10 nếu ngược lại chọn H11.
Giả thiết ựối với hệ số góc của ựường hồi quy của từng giống. Giả thiết Hi0: bi = 1 ựối thiết Hi1: bi ≠ 1. Cách làm: tắnh các sai số của bi sau ựó tắnh Ttn = (bi-1)/sbi rồi so với giá trị tới hạn T của phân phối Student ở mức ý nghĩa α =0.05 và bậc tự do của sai số tổng hợp. Nếu Ttn <= T thì chấp nhận giả thiết Hi0 nếu ngựợc lại thì chọn Hi1.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 30 Dựa trên các ựường hồi quy và các chỉ số môi trường có thể lập bảng tắnh năng suất lý thuyết của các giống qua các ựịa ựiểm.
đối với ựộ lệch hồi quy, các chỉ số S2d ựể ựánh giá sự biến ựộng của giống xung quanh ựường hồi quy và tổng hợp toàn bộ sự lựa chọn vào bảng tóm tắt ựể lựa chọn.
đánh giá chung về phần tổng quan
Vai trò, vị trắ của cây ựậu tương trong sản xuất nông nghiệp, ựời sống ựã ựược khẳng ựịnh.
Tình hình sản xuất ựậu tương trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng ngày càng tăng cả về diện tắch, năng suất và sản lượng do có nhiều thành tựu nghiên cứu về giống và biện pháp canh tác ựã thành công và ựược sản xuất chấp nhận, mở rộng. Thêm vào ựó là nhu cầu sử dụng ựậu tương ngày càng cao.
Hiện nay ở Việt Nam, nghiên cứu chọn tạo giống vẫn bằng các phương pháp truyền thống: tuyển chọn từ tập ựoàn nhập nội, lai hữu tắnh và ựột biến thực nghiệm. Do thiếu những nghiên cứu cơ bản nên các giống chọn tạo ra thường có khả năng ổn ựịnh chưa cao và cần ựánh giá tắnh thắch ứng trong một khoảng thời gian nhất ựịnh trước khi ựưa ra ngoài sản xuất. đây cũng chắnh là mục tiêu mà ựề tài hướng tới.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 31
Chương 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu, ựịa ựiểm, thời gian nghiên cứu
2.2.1 Vật liệu nghiên cứu
Vật liệu nghiên cứu gồm 04 giống ựậu tương mới ựược chọn tạo từ các cơ quan nghiên cứu trên cả nước và giống ựối chứng DT84.
TT Tên giống Cơ quan chọn tạo
1 DT84 (đ/c) Viện Di truyền nông nghiệp
2 đT19 Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm
3 D.51 Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm
4 TN08 Trung tâm Tài nguyên di truyền thực vật
5 đVN14 Viện Nghiên cứu Ngô
2.2.2 địa ựiểm và thời gian nghiên cứu
Thắ nghiệm về khảo nghiệm giống ựược tiến hành trong vụ ựông 2010 (gieo 10-20/9/2010), Vụ xuân 2011 (gieo 18-28/2/2011) tại 04 ựiểm: Trại giống cây trồng Cao Xá - Phú Thọ, Trung tâm KNKN& KN Thái Bình, Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển đậu ựỗ (Thanh Trì - Hà Nội) và Trạm giống cây trồng công nghệ cao Nghệ An.
Thời gian thực hiện từ: 08/2010 ựến 08/2011.
2.2. Nội dung nghiên cứu
2.2.1. Nghiên cứu ựặc ựiểm hình thái của các giống
2.2.2. Nghiên cứu ựặc ựiểm sinh trưởng, ựặc tắnh nông học của các giống.
2.2.3. Nghiên cứu, ựánh giá mức ựộ nhiễm sâu bệnh hại chắnh và khả năng chống ựổ, tắnh tách quả của các giống tham gia thắ nghiệm.
2.2.4. đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống thắ nghiệm.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 32 2.1.5. đánh giá khả năng thắch ứng và ựộ ổn ựịnh của các giống thông qua xác ựịnh mức ựộ ổn ựịnh của giống với ựiều kiện sinh thái một số vùng khảo nghiệm.
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Bố trắ thắ nghiệm
Theo Tiêu chuẩn ngành ỘGiống đậu tương - Quy phạm khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụngỢ 10TCN 339-2006 của Bộ Nông nghiệp & PTNT.
Theo khối ngẫu nhiên hoàn toàn, 3 lần nhắc lại. Diện tắch ô 8,5m2 (5m x 1,7m). Mặt luống rộng 1,4m, xẻ 4 hàng dọc, hàng cách hàng 0,35m, rãnh 0,3m.
Khoảng cách giữa các lần nhắc lại 0,3m. Xung quanh thắ nghiệm có luống bảo vệ
2.4.2. Gieo trồng và chăm sóc thắ nghiệm
2.4.2.1. Khoảng cách, mật ựộ gieo trồng:
Gieo hạt với khoảng cách hàng cách hàng 35cm, cây cách cây khoảng 7cm (vụ ựông), 10 cm (vụ xuân), tỉa ựịnh cây khi có 1 lá thật.
Vụ ựông: mật ựộ 40 cây/m2 , vụ xuân: 30 cây/m2
2.4.2.2. Phân bón
- Lượng phân bón cho 1 ha: 5 tấn phân hữu cơ + 30kg N + 60kg P205 + 60kg K20. Nếu ựất có ựộ pH < 5,5 bón thêm 300-500kg vôi bột/ha.
- Cách bón: Bón lót toàn bộ phân hữu cơ, phân lân, vôi + 1/2 lượng ựạm + 1/2 lượng kali. Bón thúc một lần khi cây có 2-3 lá thật: 1/2 lượng ựạm + 1/2 lượng kali.
2.4.2.3. Chăm sóc
- Xới vun: lần 1 khi cây 2-3 lá thật (kết hợp tỉa ựịnh cây và bón thúc), lần 2 khi cây 4-5 lá thật (vun cao).
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 33 - Tưới nước: Giữ ựộ ẩm ựất thường xuyên khoảng 70-75 % ựộ ẩm tối ựa ựồng ruộng.
2.4.2.4. Phòng trừ sâu bệnh
Theo dõi phát hiện và phòng trừ sâu bệnh theo hướng dẫn chung của ngành Bảo vệ thực vật.
2.4.2.5 Thu hoạch: Khi có khoảng 95% số quả trên cây ựã chắn (vỏ quả có màu ựặc trưng của giống). Thu ựể riêng từng ô, không ựể quả bị rơi rụng, phơi ựập lấy hạt ngay khi quả khô.
2.4.3. Chỉ tiêu và phương pháp ựánh giá
Bảng 2.1: Chỉ tiêu và phương pháp ựánh giá
TT Chỉ tiêu và phương pháp
ựánh giá
Giai
ựoạn Mức ựộ biểu biện
1. Ngày gieo
2. Ngày ra hoa:
Quan sát toàn bộ số cây trên ô
Ra hoa Khoảng 50% số cây/ô có ắt
nhất 1 hoa nở.
3. Thời gian sinh trưởng (ngày):
Số ngày từ gieo ựến chắn. Quan sát toàn bộ số cây trên ô
Quả và hạt chắn
Khoảng 95% số quả trên ô có vỏ quả chuyển màu nâu hoặc ựen.
4. Kiểu sinh trưởng:
Quan sát ựa số cây trên ô
Ra hoa, quả và hạt chắn
Hữu hạn, vô hạn
5. Dạng cây:
Quan sát ựa số cây trên ô
Ra hoa đứng, nửa ựứng, ngang
6. Màu hoa Ra hoa Tắm, trắng
7. Màu sắc vỏ hạt (trừ rốn hạt) Hạt khô
STH
Vàng, xanh, nâu, ựen
8. Màu sắc rốn hạt Hạt khô
STH
Trắng, xám, nâu, ựen, ựen không hoàn toàn
9. Chiều cao cây (cm):
đo từ ựốt lá mầm ựến ựỉnh sinh trưởng của thân chắnh của 10 cây mẫu/ô.
Thu hoạch
10. Số cành cấp 1/cây:
đếm số cành mọc từ thân chắnh của 10 cây mẫu/ô
Thu hoạch
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 34
đếm số cây thực tế mỗi ô thắ nghiệm
hoạch
12. Số quả/cây (quả):
đếm tổng số quả trên 10 cây mẫu/ô. Tắnh trung bình 1 cây
Thu hoạch
13. Số quả chắc/cây (quả):
đếm số quả chắc trên 10 cây mẫu/ô. Tắnh trung bình 1 cây
Thu hoạch
14. Số quả 1 hạt/cây (quả):
đếm số quả có 1 hạt trên 10 cây mẫu/ô. Tắnh trung bình 1 cây
Thu hoạch
15. Số quả 3 hạt/cây (quả):
đếm số quả có 3 hạt trên 10 cây mẫu/ô. Tắnh trung bình 1 cây
Thu hoạch
16. Khối lượng 100 hạt (g):
Xác ựịnh khối lượng 100 hạt ở ựộ ẩm khoảng 12%. Cân 3 mẫu, mỗi mẫu 100 hạt, lấy 1 chữ số sau dấu phẩy.
Hạt khô STH
17. Năng suất hạt khô (tạ/ha):
Thu riêng hạt khô sạch của từng ô, tắnh năng suất toàn ô (gồm cả khối lượng hạt của 10 cây mẫu) ở ựộ ẩm 12% và qui ra năng suất trên 1 ha, lấy 2 chữ số sau dấu phẩy.
Hạt khô STH
18. Sâu cuốn lá-Lamprosema
indicata (%):
Tỷ lệ lá bị hại = Số lá bị
cuốn/tổng số lá ựiều tra. điều tra ắt nhất 10 cây ựại diện theo phương pháp 5 ựiểm chéo góc.
Trước thu hoạch
19. Bệnh gỉ sắt-Phakopsora
pachyrhizi Sydow (cấp):
điều tra ắt nhất 10 cây ựại diện theo phương pháp 5 ựiểm chéo góc. Trước thu hoạch Rất nhẹ, Cấp 1 (<1% diện tắch lá bị hại) Nhẹ, Cấp 3 (1% ựến 5 % diện tắch lá bị hại) Trung bình, Cấp 5 (>5% ựến 25% diện tắch lá bị hại) Nặng, Cấp 7 (> 25%-50% diện tắch lá bị hại) Rất nặng, Cấp 9 (>50% diện tắch lá bị hại)
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 35
manshurica (cấp):
điều tra ắt nhất 10 cây ựại diện theo phương pháp 5 ựiểm chéo góc. hoạch tắch lá bị hại) Nhẹ, Cấp 3 (1% ựến 5 % diện tắch lá bị hại) Trung bình, Cấp 5 (>5% ựến 25% diện tắch lá bị hại) Nặng, Cấp 7 (> 25%-50% diện tắch lá bị hại) Rất nặng, Cấp 9 (>50% diện tắch lá bị hại)
21. Bệnh ựốm nâu -Septoria glycines
Hemmi (cấp):
điều tra ắt nhất 10 cây ựại diện theo phương pháp 5 ựiểm chéo góc. Trước thu hoạch Rất nhẹ, Cấp 1 (<1% diện tắch lá bị hại) Nhẹ, Cấp 3 (1% ựến 5 % diện tắch lá bị hại) Trung bình, Cấp 5 (>5% ựến 25% diện tắch lá bị hại) Nặng, Cấp 7 (> 25%-50% diện tắch lá bị hại) Rất nặng, Cấp 9 (>50% diện tắch lá bị hại) 22. Tắnh tách quả (ựiểm):
điều tra ắt nhất 10 cây ựại diện theo phương pháp 5 ựiểm chéo góc.
Quả và hạt chắn
Không có quả tách vỏ. điểm 1 Thấp, ựiểm 2 (<25% quả tách vỏ). Trung bình, điểm 3 (25% ựến 50% quả tách vỏ). Cao, điểm 4 (51% ựến 75% quả tách vỏ).
Rất cao, điểm 5 (>75% quả tách vỏ).
23. Tắnh chống ựổ (ựiểm):
điều tra toàn bộ các cây trên ô
Trước thu hoạch
Không ựổ, điểm 1 (Hầu hết các cây ựều ựứng thẳng) Nhẹ, điểm 2 (<25% số cây bị ựổ rạp) Trung bình, điểm 3 (25%- 50% số cây bị ựổ rạp, các cây khác nghiêng ≈ 45%) Nặng, điểm 4 (51-75% số cây bị ựổ rạp) Rất nặng, điểm 5 (>75% số cây bị ựổ rạp) 2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 36 + Năng suất cá thể (g) = Số hạt /cây x P100 hạt/100
Số hạt/cây = số quả 1 hạt + số quả 2 hạt x 2 + số quả 3 hạt x 3 + Năng suất lý thuyết (tạ/ha) = Năng suất cá thể x mật ựộ/10
- Số liệu ựược xử lý, phân tắch phản ứng kiểu gen - môi trường bằng chương trình thống kê sinh học IRRISTAT 5.0b
- đánh giá tương tác giống x môi trường và các chỉ số ổn ựịnh (S2di; bi) bằng phần mềm thống kê sinh học của tác giả Nguyễn đình Hiền.
Mô hình phân tắch tắnh ổn ựịnh của Eberhart và Russell (1996) cũng như của Bernardo (2002) như sau:
Pij = ộ + gi + bitj + δij + eij Trong ựó:
+ Pij là giá trị kiểu hình của kiểu gen hoặc giống i ở môi trường) + ộ là giá trị trung bình toàn bộ thắ nghiệm
+ gi là tác ựộng của kiểu gen i qua các môi trường + bi là ựường hồi quy của pij trên tj
+ tj là chỉ số môi trường (ảnh hưởng của môi trường j lên các kiểu gen) + δij là ựộ lệch của pij từ giá trị hồi quy cho một tj
+ eij là sai số trong một môi trường .
- Vẽ ựồ thị xác ựịnh tắnh ổn ựịnh về năng suất của giống theo môi trường bằng ỘBiện pháp trung bình - CV%Ợ của R.K.Singh - Chuyên gia dự án VIE/86/002 - UNDP/FAO (ỘKhảo nghiệm và công nhận giống cây trồng ở Việt NamỢ, NXB Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống cây trồng Trung ương, 1990, trang 82).
Biện pháp này dựa trên nguyên lý là những giống có phản ứng với môi trường thì có tỷ lệ biến trạng cao hơn so với những giống không phản ứng. Một giống phản ứng với môi trường không có nghĩa là giống không ổn ựịnh. điều quan trọng ở ựây là ựộ ổn ựịnh về năng suất khi thay ựổi từ môi trường
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 37 này sang môi trường khác. Biện pháp ỘTrung bình - CV%Ợ là vẽ ựồ thị biểu diễn năng suất trung bình của một giống ở các ựiểm khảo nghiệm theo hệ số biến ựộng (CV) của năng suất trung bình. Theo biện pháp này ta chia giống thành 4 nhóm :
- Nhóm 1 : Năng suất cao, biến ựộng nhỏ (CV thấp) - Nhóm 2 : Năng suất cao, biến ựộng lớn (CV cao ) - Nhóm 3 : Năng suất thấp, biến ựộng nhỏ (CV thấp ) - Nhóm 4 : Năng suất thấp, biến ựộng lớn (CV cao )
Như vậy ta có thể thấy rằng : các giống thuộc nhóm 1 là tốt hơn cả vì chúng ựáp ứng yêu cầu của một giống ổn ựịnh là cho năng suất cao và không ựổi.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 38
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Một số ựặc ựiểm nông sinh học của các giống ựậu tương tham gia thắ nghiệm
3.1.1. đặc ựiểm hình thái:
Các chỉ tiêu liên quan ựến hình thái chủ yếu do bản chất di truyền quyết ựịnh tạo nên sự ựặc thù của các dòng giống, dựa vào ựặc ựiểm hình thái có thể phân biệt ựược các dòng, giống ựậu tương khác nhau. Các ựặc tắnh này có tắnh ổn ựịnh tương ựối cao. Kết quả theo dõi (Bảng 3.1) cho thấy:
Loại hình sinh trưởng, dạng cây: Các giống tham gia thắ nghiệm ựều thuộc loại hình sinh trưởng hữu hạn. Loại hình sinh trưởng này thường có thời gian sinh trưởng vừa phải (dạng trung ngày): ra hoa, tạo quả và chắn tập trung. Loại hình sinh trưởng hữu hạn là rất phù hợp với ựiều kiện vụ ựông và vụ xuân tại miền Bắc Việt Nam do thời tiết mùa ựông của nước ta vào các tháng 11,12 thường khô, lạnh. Nếu thời gian sinh trưởng kéo dài sẽ làm cho khả năng sinh trưởng phát triển của ựậu tương kém dẫn ựến giảm năng suất. Hơn nữa cây ựậu tương chắn muộn có thể gặp mưa rét làm ảnh hưởng tới việc thu hoạch và gây thối, hỏng hạt. đối với vụ xuân của miền Bắc nước ta nếu thời gian sinh trưởng của các giống ựậu tương dài, ra hoa tạo quả không tập trung,