Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, tính chống chịu, các yếu tố cấu thành năng suất của một số giống đâu tương thí nghiệm trong vụ Hè Thu năm 2012 và vụ xuân năm 2013 tại Thái Nguyên.
2.4. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm một nhân tố (giống) được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hồn chỉnh RCBD (Randomized Complete Block Design), gồm 10 cơng thức và 3 lần nhắc lại.
Cách bố trí:
Theo khối ngẫu nhiên hồn chỉnh, 3 lần nhắc lại, diện tích ơ là 8,5 m2 (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 thí nghiệm phải cĩ ít nhất một luống bảo vệ.
Giống cĩ yêu cầu khảo nghiệm đặc thù được bố trí khảo nghiệm riêng.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm Dải bảo vệ D ải bảo vệ NL1 NL2 NL3 D ải bảo vệ DT 84 DT96 ĐT26 DT51 Đ8 ĐVN14 ĐT43 ĐT26 Đ2101 ĐT20 DT51 ĐT20 ĐT22 Đ2101 DT96 ĐT26 ĐT43 DT51 DT96 ĐVN14 Đ8 ĐVN14 ĐT20 DT 84 Đ8 DT 84 ĐT22 Đ2101 ĐT22 ĐT43 Dải bảo vệ
2.5. Quy trình kỹ thuật áp dụng cho thí nghiệm
Các thí nghiệm đồng ruộng được gieo trồng, chăm sĩc theo quy phạm khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng QCVN 01-58 : 2011/BNNPTNT ban hành ngày 05 tháng 7 năm 2011[1].
Chế độ canh tác: đất được cày bừa kỹ, lên luống, rạch hàng và bĩn phân lĩt. - Lượng phân cần cho 1ha: 5 tấn phân chuồng + 30 kg N + 80 kg P2O5 + 60 kg K2O + 500 kg vơi bột.
- Cách bĩn: Bĩn lĩt tồn bộ lượng phân chuồng, phân lân, vơi 1/2 lượng đạm, 1/2 lượng kali.
Tồn bộ phân hĩa học được trộn đều và bĩn vào hàng đã rạch sẵn, sau đĩ bĩn phân hữu cơ. Sau khi bĩn lĩt, lấp một lớp đất nhẹ phủ kín rồi mới gieo hạt để hạt tránh tiếp súc với phân làm giảm sức nảy mầm.
Bĩn thúc 1 lần khi cây cĩ từ 2 đến 3 lá thật: 1/2 lượng đạm, 1/2 lượng kali. - Xới vun
Lần 1: Xới nhẹ vào gốc, tỉa định cây kết hợp với bĩn thúc khi cây cĩ từ 2 đến 3 lá thật
Lần 2: Xới sâu, vun cao khi cây cĩ từ 4 đến 5 lá thật. - Tưới nước
Giữ độ ẩm đất thường xuyên khoảng 70-75% độ ẩm tối đa đồng ruộng. -Phịng trừ sâu bệnh:
Phịng trừ sâu bệnh và sử dụng thuốc hĩa học theo hướng dẫn của ngành bảo vệ thực vật (trừ những thí nghiệm khảo nghiệm khảo nghiệm quy định khơng sử dụng thuốc bảo vệ thục vật).
2.6. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phƣơng pháp theo dõi
Tất cả các chỉ tiêu đều được đo đếm ở 3 lần nhắc lại sau đĩ lấy kết quả trung bình.
* Chỉ tiêu về sinh trƣởng
- Thời gian sinh trưởng: Ngày gieo, ngày mọc, ngày kết thúc mọc, ngày ra hoa, ngày chắc xanh, ngàu chín.
+ Ngày mọc: là ngày cĩ 50% số cây trong ơ cĩ 2 lá mầm xịe ngang mặt đất. + Ngày phân cành: Là ngày cĩ 50% số cây/ơ ra cành đầu tiên dài ít nhất 2cm. + Ngày ra hoa: Là ngày cĩ 50% số cây trong ơ ra hoa đầu tiên.
+ Ngày chắc xanh: là ngày cĩ 50% số cây trong ơ cĩ quả chắc.
+ Ngày chín (TGST): là ngày 90% số quả/cây cĩ vỏ quả chuyển sang màu chín đặc trưng của giống (vỏ chuyển sang màu nâu sẫm).
* Chỉ tiêu thực vật học
Quan sát loại hình sinh trưởng, dạng thân lá, màu sắc hoa, vỏ hạt và rốn hạt của từng giống
* Chỉ tiêu hình thái
Chiều cao cây (cm): đo từ đốt lá mầm đến đỉnh sinh trưởng của thân chính lúc thu hoạch. Đo 10 cây mẫu/ơ.
Số cành cấp 1/cây: đếm số cành mọc từ thân chính, lấy 10 cây mẫu/ơ. Số đốt trên thân chính: đếm số đốt trên thân chính của 10 cây mẫu/ơ.
* Các chỉ tiêu về chống chịu
+ Khả năng chống chịu sâu bệnh
Khả năng chống chịu sâu bệnh được đánh giá theo thang điểm của quy phạm khảo nghiệm giống đậu tương QCVN 01-58 : 2011/BNNPTNT,[1]
- Sâu cuốn lá (Lamprosema indicata): (%) tỷ lệ lá bị hại = số lá bị hại/tổng số lá điều tra. Điều tra trước lúc thu hoạch ít nhất 10 cây đại diện theo phương pháp 5 điểm chéo gĩc.
- Sâu đục quả (Eitiela Zinekemella): (%) tỷ lệ quả bị hại = số quả bị hại/tổng số quả điều tra. Điều tra ít nhất 10 cây đại diện theo phương pháp 5 điểm chéo gĩc.
- Bệnh gỉ sắt (Phakopsora pachyrhizi Sydow): (Cấp) Điều tra ít nhất 10 cây dại diện theo phương pháp 5 điểm chéo gĩc.
Phân cấp:
- Cấp 1: Rất nhẹ (<1% diện tích lá bị hại). - Cấp 3: Nhẹ (1% đến 5 % diện tích lá bị hại)
- Cấp 5: Trung bình (>5% đến 25% diện tích lá bị hại) - Cấp 7: Nặng (> 25%-50% diện tích lá bị hại)
- Cấp 9: Rất nặng (>50% diện tích lá bị hại) + Tính chống đổ
Điều tra tồn bộ cây trên ơ trước thời kỳ thu hạch Phân cấp:
- Điểm 1: (khơng đổ hầu hết các cây đều đứng thẳng) - Điểm 2: nhẹ (<25% số cây bị đổ rạp)
- Điểm 3: trung bình (25-50% số cây đổ rạp, các cây khác nghiêng xấp xỉ 45%) - Điểm 4: nặng (51-75% số cây bị đổ rạp)
- Điểm 5: rất nặng (>75% số cây bị đổ rạp) + Tính tách quả
Điều tra tồn bộ số cây trên ơ và thời kỳ trước khi thu hoạch Phân cấp:
- Điểm 1: (khơng cĩ quả tách vỏ) - Điểm 2: (thấp <25% quả tách vỏ)
- Điểm 3: (trung bình 25-50% quả tách vỏ) - Điểm 4: (cao 51-75% quả tách vỏ)
- Điểm 5: (rất cao >75% quả tách vỏ)
* Chỉ tiêu về sinh lý, sinh hĩa
- Chỉ số diện tích lá (m2 lá/m2 đất): theo dõi thời kì ra hoa rộ và thời kì chắc xanh.
Phương pháp theo dõi: lấy 3 cây/ơ, lấy 3 loại lá (ở gốc, giữa và ngọn) đủ xếp kín 1dm2, cân lên được khối lượng PA. Tách rời tồn bộ lá của 3 cây, cân được khối lượng PB.
CSDTL = 100 3 A B P P mật độ (cây/m2) - Khả năng tích lũy vật chất khơ (g/cây)
Nhổ 3 cây liên tiếp trên ơ, sửa sạch rễ để ráo nước đem cân khối lượng tươi, sau đĩ đem sấy khơ ở nhiệt độ 70 – 800C, đến khi cân 3 lần khối lượng khơng đổi. Làm ở giai đoạn hoa rộ và chắc xanh.
Phương pháp tính:
Khả năng tích lũy vật chất khơ (KNTLVCK) = Pk/3 (g/cây) Trong đĩ Pk là khối lượng sấy khơ của 3 cây
- Số lượng và chất lượng nốt sần: Xác định nốt sần hữu hiệu cả số lượng và khối lượng vào hai thời kỳ hoa rộ và chắc xanh (nốt sần hữu hiệu cĩ dịch hồng ở bên trong).
Cách làm: nhổ 3 cây liên tiếp trên ơ. Trước khi nhổ, tưới đẫm nước sau đĩ dùng bay sắn lấy nguyên cả bộ rễ, rửa sạch, vặt tồn bộ nốt sần hữu hiệu (bên trong cĩ dịch hồng) xác định số lượng (cái/cây), khối lượng (gam/cây).
* Các yếu tố cấu thành năng suất (đo đếm 10 cây kiên tục ở hàng giữa)
- Số cây thu hoạch/ơ: Đếm số cây thực tế ở mỗi ơ lúc thu hoạch. - Số quả chắc/cây: Đếm tất cả số quả chắc/cây của 10 cây mẫu + Số quả một hạt
+ Số quả hai hạt + Số quả ba hạt
- Số hạt chắc/quả = tổng số hạt chắc/ tổng số quả chắc (10 cây mẫu/ơ) - Khối lượng 1000hạt (g)
+ Cách xác định: làm sạch hạt, phơi khơ hạt ở độ ẩm khoảng 12%, lấy 3 mẫu mỗi mẫu 1000 hạt ở, tính trung bình cho cơng thức, kết quả lấy 1 chữ số sau dấu phẩy.
- Năng suất lý thuyết (tạ/ha) (NSLT).
NSLT = Số quả chắc/cây x số hạt chắc/quả x P1000 hạt x số cây/m2
Tạ/ha 10000
- Năng suất thực thu (tạ/ha): là năng suất thu được thực tế trên ơ, sau đĩ quy ra ha
* Chỉ tiêu về chất lƣợng:
+ Hàm lượng Protein phương pháp phân tích (%). + Hàm lượng Lipit thơ (%).
Các chỉ tiêu về chất lượng được phân tích tại phịng thí nghiệm sinh lý sinh hĩa, khoa Nơng Học và Viện khoa học sự sống – Trường Đại học Nơng Lâm Thái Nguyên
2.7. Phƣơng pháp xử lý số liệu
Các số liệu thu thập được được xử lý theo phương pháp thống kê, xử lý trên trên Excel và chương trình phần mềm IRRISTAT 5.0.
Chƣơng 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Các giai đoạn sinh trƣởng và phát triển của các giống đậu tƣơng
Sinh trưởng là quá trình tạo mới các yếu tố cấu trúc, kết quả là sự tăng lên về số lượng, kích thước của tế bào các cơ quan trong cây, phát triển là sự biến đổi về chất các tế bào, các cơ quan dẫn đến sự thay đổi về cấu trúc, chức năng của chúng.
Sinh trưởng và phát triển là 2 quá trình khơng tách rời nhau. Sinh trưởng là cơ sở cho sự phát triển và quá trình phát triển lại tạo điều kiện cho sinh trưởng.
Đối với cây đậu tương thì sinh trưởng và phát triển là quá trình biến đổi từ hạt, là sự tăng lên khơng ngừng về chiều cao cây, số lá, quá trình lớn lên của quả và hạt cho đến khi đạt kích thước tối đa và chín.
Nghiên cứu về giai đoạn sinh trưởng của các giống là việc làm cần thiết giúp cho việc bố trí cơ cấu cây trồng hợp lí, là tiền đề chọn tạo ra các giống đậu tương phù hợp với điều kiện canh tác, điều kiện ngoại cảnh của từng vùng và từng vụ gieo trồng khác nhau.
Tổng thời gian sinh trưởng của cây đậu tương được tính từ khi gieo hạt đến khi hạt chín hồn tồn. Thời gian sinh trưởng luơn biến động theo giống, điều kiện sinh thái, biện pháp kỹ thuật và đặc biệt theo mùa vụ gieo trồng. Theo dõi thời gian sinh trưởng của các giống đậu tương là căn cứ để phân loại loại giống cũng như làm cơ sở cho bố trí thời vụ gieo trồng và xây dựng cơng thức luân canh phù hợp cho các vùng sinh thái cụ thể.
Các giai đoạn sinh trưởng của các giống đậu tương thí nghiệm được trình bày tại bảng 3.1.
- Thời kỳ gieo đến mọc:
Giai đoạn từ gieo tới mọc là quá trình hạt chuyển từ quá trình ngủ nghỉ sang trạng thái sinh trưởng và phát triển thành cá thể mới.
Cũng giống các cây lấy dầu khác là hạt chứa dầu nên thời gian ngủ nghỉ rất ngắn và bảo quản rất dễ bị biến chất và giảm khả năng nảy mầm. Do vậy đối với các cây lấy dầu nĩi chung thì nên gieo trồng sớm sau khi thu hoạch.
Giai đoạn này được tính từ khi hạt được gieo xuống đất đủ ẩm hút trương đến khi cây mọc và lá mầm mở ra khi lên khỏi mặt đất. Quá trình nảy mầm của đậu tương cũng tương tự cây trồng cĩ nội nhũ khác trong hạt chứa dinh dưỡng gồm các chất như protein, lipit, gluxit, khống. Nội nhũ trong hạt đĩng vai trị quan trọng trong việc nảy mầm vì nĩ cung cấp chất dinh dưỡng cho quá trình nảy mầm và là nguồn dinh dưỡng đầu tiên mà cây con duy trì sức sống trong thời kỳ đầu khi cây chưa quang hợp đủ cho nhu cầu sinh trưởng. Hạt hút đủ nước nĩ sẽ hoạt hĩa các emzim thuỷ phân các chất tạo ra các chất mới và năng lượng phục vụ cho việc nảy mầm. Quá trình nảy mầm là hoạt động sinh lý phức tạp trong đĩ nĩ chuyển hĩa các phản ứng hĩa sinh liên tục chuyển đổi các chất cần cho phơi phát triển thành cây con.
Quá trình nảy mầm của hạt ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố nội sinh và ngoại sinh tác động . Các yếu tố nội sinh gồm chất lượng hạt giống, yếu tố di truyền, yếu tố ngoại sinh gồm ẩm độ, nhiệt độ và oxy. Chất lượng hạt giống cĩ thể do yếu tố giống quy định nhưng nĩ phụ thuộc và thời gian bảo quản và phương pháp bảo quản hạt giống sau thu hoạch.
Để hạt nảy mầm khỏe và đều thì cần đẩm bảo các yếu tố về chất lượng hạt và các yếu tố ngoại cảnh thích hợp. Theo nghiên cứu thì hạt đậu tương cần nhiệt độ từ 25 – 30oC, ẩm độ đồng ruộng từ 75 – 85 %, chất lượng hạt giống tốt, gieo với độ sâu thích hợp, đất tơi xốp thống khí thì quá trình này diễn ra thuận lợi.
- Thời kỳ 3 lá:
Thời gian từ gieo đến 3 lá của các giống biến động 25-31 ngày vụ Xuân, 20-23 ngày vụ Hè Thu. Tùy vào thời vụ và từng năm vì vậy mà các giống
tham gia thí nghiệm khơng khác nhau cĩ ý nghĩa, nhưng lại khác nhau cĩ ý nghĩa giữa các thời vụ.
Bảng 3.1. Các giai đoạn sinh trƣởng và phát triển của các giống đậu tƣơng thí nghiệm năm 2012 - 2013
Đơn vị: ngày
STT Giống
Vụ Hè Thu 2012 Vụ Xuân 2013
Thời gian từ gieo đến … Thời gian từ gieo đến …
Mọc Phân cành Hoa rộ Chắc xanh Chín Mọc Phân cành Hoa rộ Chắc xanh Chín 1 DT84 (ĐC) 7 27 41 65 90 8 35 53 83 111 2 DT96 8 25 40 66 98 9 41 55 85 113 3 ĐT43 8 28 46 68 101 9 46 60 90 118 4 ĐT20 9 26 45 63 95 8 41 59 89 117 5 ĐT22 7 25 38 60 85 8 35 44 74 96 6 ĐT26 8 25 46 61 99 9 36 52 82 110 7 DT51 9 28 43 66 96 8 41 57 87 115 8 Đ8 9 27 40 62 91 9 36 44 74 102 9 Đ2101 8 26 43 65 95 8 35 49 79 107 10 ĐVN14 8 26 42 64 90 9 37 48 78 106 Qua theo dõi cho thấy tất cả các giống đậu tương thí nghiệm giai đoạn từ gieo đến mọc ở vụ hè thu và vụ xuân khoảng 7-9 ngày. Sau quá trình gieo hạt ở cả vụ Hè Thu 2012 và vụ Xuân 2013 đều gặp điều kiện thời tiết bất thuận. Trong vụ hè thu gặp nắng nĩng kéo dài, kết hợp khơng mưa, vụ Xuân 2013 do cĩ sự biến đổi khí hậu thời tiết nắng nĩng sớm kéo dài đã làm chậm quá trình nảy mầm của hạt giống.
- Giai đoạn từ gieo đến phân cành
Giai đoạn này được tính từ khi gieo hạt đến khi cĩ 50% số cây/ơ cĩ cành cấp 1 dài 2cm. Đây là thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng của cây đậu tương. Thời gian đầu phần thân và lá phát triển tương đối chậm, đặc biệt khi gặp điều kiện thời tiết bất thuận (vụ xuân rét đậm kéo dài) trong khi đĩ bộ rễ lại phát triển rộng cả về chiều rộng vầ chiều sâu, các nốt sần trên rễ được hình thành mở đầu cho quá trình cố định đạm cung câp dinh dưỡng cho cây.
Giai đoạn này dài hay ngắn là do đặc tính di truyền của giống quy định. Nghiên cứu thời kỳ này nhằm đánh giá khả năng phân cành của các giống sớm hay muộn để cĩ thể áp dụng kịp thời các biện pháp kỹ thuật như bĩn phân, vun xới, tỉa định số cây giúp cây phân hĩa mầm hoa được thuận lợi.
Qua theo dõi thí nghiệm, số liệu bảng 3.1 cho thấy thời gian từ gieo đến phân cành của các giống đậu tương thí nghiệm vụ Hè Thu 2012 dao động từ 25-28 ngày, vụ Xuân 2013 dao động từ 35-46 ngày. Ở cả hai vụ Hè Thu và vụ Xuân, những dịng, giống tham gia thí nghiệm đều cĩ thời gian từ gieo đến phân cành tương đương hoặc dài hơn đối chứng DT84 (thời gian từ gieo đến phân cành vụ Hè Thu 2012 là 27 ngày, cịn ở vụ Xuân 2013 là 35 ngày).
- Giai đoạn từ gieo đến ra hoa
Giai đoạn này vơ cùng quan trọng đối với cây đậu tương, vì đây là giai đoạn sinh trưởng sinh thực, cĩ ý nghĩa quyết định đến năng suất cây trồng. Đặc điểm khác biệt giữa cây đậu tương và các loại cây trồng khác là vào giai đoạn này cây vẫn tiếp tục sinh trưởng sinh dưỡng. Cho nên giai đoạn này cây thường xẩy ra hiện tượng thiếu hụt về dinh dưỡng và rất nhạy cảm với các điều kiện thời tiết bất thuận. Chính vì thế tìm hiểu giai đoạn ra hoa của giống cĩ ý nghĩa quan trọng trong quá trình khảo sát và để đánh giá được sự thích ứng của giống làm cơ sở cho việc bố trí cơ cấu thời vụ hợp lý cho từng vùng sinh thái khác nhau.
Hoa đậu tương thường bắt đầu hình thành từ đốt thứ tư đến đốt thứ tám trở lên. Thời gian nở hoa dài hay ngắn phụ thuộc vào giống và thời vụ gieo trồng. Thời kỳ sinh trưởng dinh dưõng cần phải cung cấp đủ dinh dưỡng để đảm bảo mật độ, số cây trên đơn vị diện tích. Vì số cây và mật độ quyết định tới số lượng hoa, quả, đây là yếu tố đĩng vai trị to lớn đến việc cho năng suất hạt sau