3. Ý nghĩa của đề tài
2.4.4. Phương pháp tổng hợp, phân tích, đánh giá và xử lý số liệu
- Số liệu của các lần nhắc lại là trung bình của các số liệu thu được từ các cây theo dõi ô thí nghiệm.
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
CHƢƠNG 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đặc điểm hình thái
Cao lương ngọt là một loại cây thuộc họ hòa thảo. Đặc điểm thực vật học cũng như thời gian sinh trưởng của cây cao lương tương tự như cây ngô và các cây ngũ cốc khác. Đặc điểm hình thái của các giống cao lương ngọt trong thí nghiệm được trình bày ở Bảng 3.1. Kết quả thí nghiệm cho thấy: các giống cao lương ngọt trong thí nghiệm đều có thân màu xanh vàng hoặc xanh sẫm; không có sự khác nhau về màu sắc lá, tất cả các giống thí nghiệm đều có lá màu xanh sẫm, góc lá rộng, biến động trong khoảng 45 - 50 độ; hạt tròn, có màu vàng nhạt đến vàng sẫm, nâu nhạt đến nâu sẫm; vỏ hạt có màu vàng chanh đến nâu đỏ.
Bảng 3.1. Đặc điểm hình thái của các giống cao lƣơng ngọt thí nghiệm
Giống Màu sắc thân Màu sắc lá Góc lá Hình dạng hạt
Màu sắc
vỏ hạt Màu sắc hạt NL3 Xanh vàng Xanh sẫm Rộng Tròn Vàng chanh Vàng nhạt
EN6 Xanh sẫm Xanh sẫm Rộng Tròn Nâu đỏ Nâu nhạt
EN8 Xanh vàng Xanh sẫm Rộng Tròn Nâu đỏ Nàng nhạt
KCS105 Xanh vàng Xanh sẫm Rộng Tròn Nâu đỏ Vàng sẫm
FS902 Xanh sẫm Xanh sẫm Rộng Tròn Vàng chanh Nâu nhạt
Sugar Grase Xanh sẫm Xanh sẫm Rộng Tròn Nâu đỏ Nâu sẫm
3.2. Các giai đoạn sinh trƣởng của các giống cao lƣơng ngọt thí nghiệm
3.2.1. Khả năng nảy mầm
Cũng giống như cao lương lấy hạt, cao lương ngọt được trồng bằng hạt. Nhiệt độ tối thích cho sự sinh trưởng của cao lương ngọt là 24 - 270C. Nhiệt độ đất khi gieo hạt nên đạt ít nhất 180
C ở độ sâu 5 - 10 cm. Thời gian và tỉ lệ nảy mầm của hạt cao lương không chỉ phụ thuộc vào đặc điểm của giống mà còn phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh như nhiệt độ, độ ẩm môi trường khi gieo hạt. Hạt hút ẩm trương lên và mầm vươn lên khỏi mặt đất, đến khi cây được 2 - 3 lá. Đây là giai đoạn đầu tiên trong quá trình sinh trưởng của cây cao lương, nó có ý nghĩa rất quan
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
trọng và quyết định đến sự tồn tại và sức sống của cây sau này, nảy mầm thực chất là quá trình chuyển hoá từ trạng thái ngủ nghỉ của hạt sang trạng thái sinh trưởng của cây. Trong giai đoạn này xảy ra nhiều hoạt động sinh lý, sinh hoá cũng như quá trình phân giải các hợp chất hữu cơ để cung cấp năng lượng cho quá trình nảy mầm. Hạt cao lương được gieo xuống đất nếu đủ oxy, nước và nhiệt độ thích hợp hạt sẽ nảy mầm nhanh. Như vậy điều kiện cần và đủ để hạt cao lương nảy mầm là ẩm độ, nhiệt độ và oxy. Vì vậy, muốn giai đoạn này xảy ra nhanh và thuận lợi thì trước khi gieo hạt chúng ta cần trộn đất đều tơi xốp, thoáng khí, đảm bảo độ ẩm từ 60 - 80%. Ngoài ra quá trình nảy mầm của hạt còn chịu ảnh hưởng của các yếu tố nội tại (ẩm độ hạt, độ nguyên vẹn của hạt, yếu tố di truyền,...).
Qua theo dõi khả năng nảy mầm của các giống cao lương thí nghiệm chúng tôi thu được kết quả Bảng 3.2
Bảng 3.2. Khả năng nảy mầm của các giống cao lƣơng ngọt thí nghiệm
Giống
Vụ hè (2012) Vụ xuân (2013)
Thời gian từ gieo đến nảy mầm
(ngày)
Tỉ lệ nảy mầm (%)
(%)
Thời gian từ gieo đến nảy mầm (ngày) Tỉ lệ nảy mầm (%) NL3 3,0 83,0AB 4,0 80,3AB EN6 2,0 75,3C 4,0 73,0CD EN8 3,0 82,0AB 4,0 78,0BC KCS105 3,0 85,6A 4,0 84,4A FS902 2,0 77,4BC 4,0 74,7BCD
Sugar Grase 3,0 79,7ABC 4,0 71,8D
P <0,05 <0,05 >0,05 <0,05
CV (%) 8,6 4,4 - 4,4
LSD.05 0,4 6,4 - 6,1
Kết quả thí nghiệm tại Tuyên Quang cho thấy khả năng nảy mầm của các giống cao lương ngọt ở vụ hè và vụ xuân khác nhau (Bảng 3.2).
Tỉ lệ nảy mầm trong vụ hè cũng cao hơn vụ xuân 2 - 5% ở tất cả các giống. Sự khác biệt này là ảnh hưởng của nhiệt độ. Vụ xuân, gieo vào cuối tháng 3, nhiệt
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
độ chỉ khoảng 240C, trong khi nhiệt độ tối thích cho hạt cao lương nảy mầm là 25 - 300C, như vậy điều kiện vụ hè, gieo đầu tháng 6, nhiệt độ là 290C thuận lợi hơn cho sự nảy mầm. Ở cả hai vụ, giống KCS105 có khả năng nảy mầm tốt nhất, đạt lần lượt ở vụ hè và vụ xuân là 85,6 và 84,4%, tương đương với giống NL3 và giống EN8 ở mức độ tin cậy 95%. Giống EN6 là giống có khả năng nảy mầm kém nhất so với 5 giống còn lại ở mức độ tin cậy 95%, chỉ đạt 75,3% ở vụ hè và 73% ở vụ xuân tương đương với giống Sugar Grase.
3.2.2. Các giai đoạn sinh trưởng của các giống cao lương ngọt thí nghiệm
Cũng như các cây trồng khác, để hoàn thành một chu kỳ sống, cây cao lương cũng trải qua một số giai đoạn sinh trưởng. Các giai đoạn này dài hay ngắn phụ thuộc chủ yếu vào đặc tính di truyền của giống, ngoài ra còn chịu ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài như nhiệt độ, ẩm độ, đất đai và dinh dưỡng. Thời gian từ gieo đến thu hoạch là một trong những yếu tố quan trọng để phân loại các giống cao lương, bố trí mùa vụ.
Qua theo dõi các giai đoạn sinh trưởng của các giống cao lương thí nghiệm chúng tôi thu được kết quả Bảng 3.3
Bảng 3.3. Các giai đoạn sinh trƣởng và phát triển của các giống cao lƣơng ngọt
Đơn vị tính: Ngày
Giống
Vụ hè năm 2012 Vụ xuân năm 2013
Thời gian từ gieo đến... Thời gian từ gieo đến...
Trỗ Chín sữa Chín sáp Chín hoàn toàn Trỗ Chín sữa Chín sáp Chín hoàn toàn NL3 84B 97C 105C 120 85 100B 106 121 EN6 126A 141A 149A 164 * * * * EN8 85B 101BC 108BC 123 86 102AB 107 125 KCS105 88B 101BC 109BC 122 90 103AB 111 123 FS902 89B 106,B 114B 125 90 108A 114 126 Sugar Grase 87B 103BC 109BC 123 88 104AB 111 124 P <0,05 <0,05 <0,05 - >0,05 <0,05 >0.05 -
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
CV(%) 5,5 3,8 4,5 - - 3,1 - -
LSD.05 9,3 7,6 9,4 - - 6,1 - -
* Giống số 6 trồng vụ xuân đến thời điểm hiện tại (tháng 9/2013) vẫn chưa trỗ 3.2.2.1. Giai đoạn từ gieo đến trỗ bông
Đây là giai đoạn có ý nghĩa rất quan trọng trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển của cây cao lương vì nó ảnh hưởng đến sinh khối và năng suất của cây.
Trong cả hai vụ, thời gian từ gieo đến trỗ vụ xuân dài hơn vụ hè 1 - 2 ngày. Ở vụ hè, thời gian từ gieo đến trỗ giao động trong khoảng từ 84 - 126 ngày. Giống EN6 có thời gian từ gieo đến trỗ dài nhất (126 ngày), dài hơn các giống còn lại ở mức độ tin cậy 95%. Vụ xuân, thời gian này giao động trong khoảng từ 85 - 90 ngày, giữa các giống không có sự sai khác. Giống EN6 trồng trong vụ xuân, 6 tháng sau gieo vẫn chưa trỗ cho thấy đây là giống phản ứng chặt với điều kiện chiếu sáng ngày ngắn.
Cuối giai đoạn trỗ bông cây cao lương gần như ngừng phát triển thân lá, nhưng vẫn tiếp tục hút dinh dưỡng mặc dù diễn ra trong thời gian ngắn, yêu cầu điều kiện ngoại cảnh hết sức khắt khe. Vào giai đoạn này nếu gặp điều kiện thuận lợi thì quá trình trỗ bông diễn ra nhanh chóng và ngược lại khi gặp điều kiện bất thuận thì quá trình diễn ra chậm và kéo dài.
3.2.2.2. Giai đoạn từ gieo đến chín sữa
Là giai đoạn được hình thành sau khi kết thúc thụ tinh, hạt cao lương được hình thành và phát triển. Thời kỳ chín sữa được xác định khi ta bóp hạt cao lương thấy có nước màu đục như sữa, thời kỳ này hạt mất nước dần, thân lá chuyển sang vàng và khô và cũng trong thời gian này ta tiến hành thu hoạch. Tuy nhiên thời gian sinh trưởng (chu kỳ sống) của các giống cao lương có thể cao hơn so với giai đoạn ta tiến hành thu hoạch, song đối với cao lương ngọt dùng trong sản xuất ethanol thì thời kỳ thu hoạch tốt nhất là giai đoạn cuối chín sữa, đầu chín sáp, đây là thời kỳ năng suất thân lá và hàm lượng đường đạt cao nhất.
Kết quả theo dõi thí nghiệm cho thấy thời gian từ gieo đến chín sữa của vụ xuân dài hơn vụ hè từ 1 - 3 ngày. Vụ hè, thời gian từ gieo đến chín sữa giao động
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
trong khoảng từ 97 - 141 ngày. Giống EN6 có thời gian từ gieo đến chín sữa dài nhất (141 ngày), dài hơn các giống còn lại ở mức độ tin cậy 95%. Giống NL3 có thời gian từ gieo đến chín sữa ngắn nhất (97 ngày) tương đương với giống EN8, KCS105 và Sugar Grase.
Vụ xuân, thời gian từ gieo đến chín sữa giao động trong khoảng 100 - 108 ngày. Ở giống FS902 thời gian này kéo dài nhất (108 ngày), giống NL3 có thời gian từ gieo đến chín sữa ngắn nhất (100 ngày) ngắn hơn so với giống FS902 ở mức độ tin cậy 95%.
3.2.2.3. Giai đoạn từ gieo đến chín sáp.
Cũng giống như các cây khác thuộc họ hòa thảo, cây cao lương ngọt sau khoảng hơn 20 ngày sau trỗ, tinh bột tiếp tục tích lũy bên trong nội nhũ làm chất sữa lỏng bên trong đặc lại thành bột hồ. Sau đó, chất lỏng ngày càng giảm và độ cứng tăng lên sinh ra trạng thái sáp của hạt.
Theo kết quả thí nghiệm, thời gian từ gieo đến chín sáp của các giống và giữa hai vụ có sự sai khác, cụ thể: Vụ hè, thời gian từ gieo đến chín sáp giao động trong khoảng từ 105 - 149 ngày. Giống EN6 thời gian này kéo dài đến 149 ngày ở vụ hè. Đứng thứ 2 là giống FS902 (114 ngày) tương đương với FS105, EN8 và Sugar Grase. NL3 là giống có thời gian từ gieo đến chín sáp ngắn nhất (105 ngày).Vụ xuân, thời gian từ gieo đến chín sáp của các giống không có sự sai khác.
3.2.2.4. Giai đoạn từ gieo đến chín hoàn toàn
Khi sự tích lũy chất khô trong hạt đạt mức tối đa và tất cả các hạt trên bông đều đạt được trọng lượng khô tối đa của nó thì hạt cao lương lúc này ở thời điểm chín sinh lý và kết thúc sự phát triển. Độ ẩm của hạt thời kỳ này tùy thuộc vào giống và điều kiện môi trường, trung bình khoảng từ 30 - 35%.
Thời gian từ gieo đến thu hoạch hạt là một trong những yếu tố quan trọng để phân loại các giống cao lương, bố trí mùa vụ. Thời gian sinh trưởng thường ít thay đổi tuy nhiên nó cũng phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, mùa vụ.
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
khác nhau có thời gian sinh trưởng khác nhau. Thời gian sinh trưởng của các giống có sự biến động theo thời vụ. Thời gian sinh trưởng của các giống ở vụ hè biến động từ 1 - 4 ngày so với vụ xuân. Có thể chia các giống trong thí nghiệm làm 2 nhóm. Nhóm ngắn ngày là các giống NL3, EN8, KCS105, FS902 và Sugar Grase, thời gian sinh trưởng 120 đến 126 ngày. Nhóm dài ngày nhất là giống số 6, thời gian từ gieo đến thu hoạch là 164 ngày đây là giống phản ứng với ánh sáng ngày ngắn, giống này khi gieo ở vụ xuân chỉ ngừng sinh trưởng sinh thực khi có điều kiện ánh sáng ngày ngắn.
3.3. Động thái tăng trƣởng của các giống cao lƣơng ngọt thí nghiệm
3.3.1. Động thái tăng trưởng chiều cao cây
Tuy chiều cao của cây không phải là yếu tố quan trọng trong việc sản xuất ethanol nhưng nó lại là một chỉ tiêu quan trọng phản ánh khá trung thực về quá trình sinh trưởng phát triển của cây. Chiều cao được quyết định bởi bản chất di truyền của giống. Ngoài ra, nó còn chi phối bởi điều kiện ngoại cảnh như nước, nhiệt độ, ánh sáng, ẩm độ...
Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống cao lương thí nghiệm được trình bày ở Bảng 3.4.
Bảng 3.4. Động thái tăng trƣởng chiều cao cây của các giống cao lƣơng ngọt thí nghiệm tại Tuyên Quang
Đơn vị: cm
Giống
Vụ hè Vụ xuân
Thời gian từ gieo đến... Thời gian từ gieo đến...
30 60 90 Chiều cao cuối 30 60 90 Chiều cao cuối NL3 88,3CD 325,1B 438,6B 438,6B 79,1BC 333,8B 451,6B 451,6BC EN6 96,9AB 339,4 AB 442,8B 521,0A 84,7B 350,7B 450,5B - EN8 90,1BCD 326,2B 423,6B 423,6B 81,2BC 333,3B 433,6B 433,6BC KCS105 93,5ABC 331,5B 439,7B 439,7B 85,3B 352,3B 458,3B 458,3B FS902 99,2A 367,6A 521,2 A 521,2A 96,7A 430,0A 520,0A 520,0A Sugar Grase 85,4D 319,7B 401,7B 401,7B 77,5C 319,9B 412,1B 412,1C P <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
CV (%) 4,6 3,8 6,6 4,5 4,7 5,4 6,1 4,6
LSD.05 7,8 23,0 53,2 37,3 7,2 35,0 50,8 39,7
Số liệu bảng 3.4 cho thấy: Các giống khác nhau có động thái tăng trưởng chiều cao là khác nhau.
Ở cả hai vụ xuân và vụ hè, các giống cao lương ngọt thí nghiệm đều tăng trưởng chiều cao mạnh trong thời gian đầu của quá trình sinh trưởng (từ 0-60 ngày tuổi), mạnh nhất là giai đoạn cây từ 30-60 ngày tuổi. Tốc độ tăng trưởng chiều cao giảm dần ở giai đoạn sau 60 ngày tuổi. Đối với các giống ra hoa sớm như giống NL3, EN8, KCS105, FS902 và Sugar Grase, chiều cao ngừng tăng ở giai đoạn từ sau 90 ngày tuổi (sau trỗ). Giống Sugar Grase có tiềm năng tăng trưởng chiều cao hơn vì chiều cao tiếp tục tăng cho đến khi cây đạt 100-120 ngày tuổi.
Trong vụ hè: giữa các giống khác nhau có tốc độ tăng trưởng chiều cao cây là khác nhau. Ở giai đoạn cây con (30 ngày sau gieo), giống FS902 có tốc độ tăng trưởng chiều cao cây cao nhất, tương đương với giống KCS105, EN6. Giống Sugar Grase có chiều cao thấp nhất chỉ đạt 85,4cm, thấp hơn FS902, KCS105 và EN6 ở mức độ tin cậy 95%. Giai đoạn 60, 90 ngày sau gieo, giống số FS902 vẫn chiếm ưu thế cao nhất và cao hơn các giống còn lại ở mức tin cậy 95%. Chiều cao cuối cùng của các giống biến động, giống FS902 và giống EN6 có chiều cao cây cao nhất, cao hơn so với các giống còn lại ở mức độ tin cậy 95%.
Vụ xuân: nhìn chung trong cả 3 giai đoạn: 30, 60, 90 ngày sau gieo và chiều cao cuối cùng, giống FS902 có tốc độ tăng trưởng chiều cao lớn nhất, lớn hơn so với các giống còn lại ở mức độ tin cậy 95%. Trong vụ này giống EN6 vẫn tiếp tục tăng trưởng sau 6 tháng gieo trồng và chưa đạt được chiều cao cuối cùng.
3.3.2. Động thái ra lá
Lá là bộ phận quan trọng giữ vai trò chủ đạo trong các hoạt động sống của cây trồng nói chung và cây cao lương nói riêng. Tại đây diễn ra các hoạt động sinh lý: quang hợp, hô hấp, trao đổi nước, vận chuyển các chất vô cơ thành các chất hữu cơ để nuôi dưỡng các bộ phận trong cây. Các kết quả nghiên cứu cho thấy trên 90%
Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
vật chất khô của cây là sản phẩm của quá trình quang hợp. Từ đó cho thấy bộ lá của cây là vô cùng cần thiết tới năng suất của cây cao lương. Bộ lá càng phát triển thì năng suất càng cao.
Số lá trên thân chính nhiều hay ít phụ thuộc vào đặc điểm di truyền của từng giống. Qua theo dõi động thái ra lá của các giống cao lương thí nghiệm chúng tôi thu được kết quả ở bảng 3.5.
Bảng 3.5. Động thái ra lá và số lá cuối cùng