3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
2.2.2. Thời gian tiến hành nghiên cứu
Các thí nghiệm được tiến hành từ tháng 06/2012 đến tháng 09/2013.
2.3. Nội dung nghiên cứu và phƣơng pháp nghiên cứu
2.3.1. Nội dung nghiên cứu
- Đánh giá, phân loại khả năng chịu hạn của các mẫu giống lúa cạn thu thập từ các tỉnh miền núi phía Bắc bằng phương pháp xử lý nhân tạo trong phòng thí nghiệm.
- Đánh giá khả năng sinh trưởng phát triển và khả năng chịu hạn, năng suất của các giống trong điều kiện không chủ động nước.
- So sánh một số giống có triển vọng để chọn ra giống tốt khuyến cáo đưa vào sản xuất.
* Nội dung cụ thể gồm các thí nghiệm:
+ Thí nghiệm 1: Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống lúa cạn
trong điều kiện hạn nhân tạo thông qua tỷ lệ nảy mầm, tỷ lệ rễ mầm đen (héo), tỷ lệ rễ mạ đen (héo) sau khi xử lý ở các nồng độ muối khác nhau.
+ Thí nghiệm 2: Đánh giá khả năng sinh trưởng phát triển và khả
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
nước.
+ Thí nghiệm 3: So sánh một số giống có triển vọng để chọn ra
giống tốt nhất khuyến cáo đưa vào sản xuất.
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu * Thí nghiệm 1: * Thí nghiệm 1:
+ Số mẫu: Gồm có 66 mẫu giống lúa cạn tẻ, mỗi thí nghiệm được
lặp lại 3 lần, đối chứng là giống IRRI 57920.(Phụ lục 01)
+ Phương pháp:
- Thí nghiệm bố trí kiểu ngẫu nhiên hoàn toàn (CRD)
- Xử lý hạt giống trong nước (H2O): ngâm các mẫu hạt giống trong nước sạch 12 giờ, sau đó rửa sạch hạt giống đãi sạch cho vào đĩa pitri giữ ẩm. Sau đó theo dõi tỷ lệ nảy mầm của từng giống.
- Xử lý hạt bằng dung dịch Kaliclorat (KClO3 3%): Ngâm hạt giống trong dung dịch KClO3 3% trong 48h. Sau đó, rửa sạch bằng nước trung tính rồi chuyển sang đĩa petri có lót giấy lọc ẩm cho hạt nảy mầm. Dựa vào % hạt nảy mầm, % rễ mầm đen hoặc bị héo để đánh giá khả năng chịu hạn.
- Giai đoạn cây mạ lúc 3 lá (KClO3 1%): Tiến hành gieo hạt trong chậu vại, đến lúc cây được 3 lá thì ngâm rễ mạ vào dung dịch KClO3 1% trong 8h, sau đó quan sát số rễ mạ đen. Dựa vào tỷ lệ % rễ mạ đen hoặc rễ mạ héo để đánh giá khả năng chịu hạn.
* Cơ sở khoa học của phương pháp xử lý bằng KClO3: Đây là
phương pháp nhân tạo, đánh giá gián tiếp khả năng chịu hạn của các giống lúa. Khả năng chịu hạn của cây liên quan đến khả năng chịu độc và giữ nước của keo nguyên sinh khi dùng một hoá chất độc để xử lý. Nếu keo nguyên sinh ít bị độc, tế bào và mô ít bị mất nước, ít bị hại, chứng tỏ cây có tính chịu hạn. Ngược lại, nếu keo nguyên sinh bị nhiễm độc, tế bào và mô bị mất nước dẫn đến cây bị hại chứng tỏ cây chịu hạn kém.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
+ % hạt nảy mầm = Số hạt nảy mầm x 100 Tổng số hạt xử lý
- Tỷ lệ % rễ mầm bị đen (hoặc héo) tính theo công thức: + % rễ mầm đen (héo) = Số rễ mầm đen (héo) x 100
Tổng số rễ mầm
- Tỷ lệ % rễ mạ đen (hoặc héo) tính theo công thức: + % rễ mạ đen (héo) = Số rễ mạ đen (héo)
x 100 Tổng số rễ mạ
* Thí nghiệm 2:
* Số mẫu: Gồm 66 mẫu giống lúa cạn tẻ.
* Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm bố trí theo phương
pháp không nhắc lại của IRRI.
* Qui trình kỹ thuật trồng trọt áp dụng trong thí nghiệm
- Thời vụ gieo: vụ Mùa năm 2012 - Ngày gieo: 01/6/2012
- Đất đai: làm đất kỹ, nhặt sạch cỏ dại, lên luống và chia ô theo kích thước đã chọn.
- Phương pháp gieo: Mỗi giống gieo cấy thành 10 hàng trong 1 ô thí nghiệm có chiều dài khoảng 2m, khoảng cách hàng - hàng là 25cm, cây - cây là 20cm, theo dõi 3 hàng, mỗi ô theo dõi 10 cây cách bờ ít nhất 3 hàng, dùng que cắm theo dõi cố định từ khi bắt đầu mọc đến kết thúc cho tất cả các chỉ tiêu.
- Phân bón: (bón theo quy trình chuẩn của Viện Cây lương thực và CTP) 8 tấn phân chuồng + 80N + 80P2O5 + 60K2O (cho 1ha)
- Chăm sóc: Nhổ cỏ bằng tay thường xuyên.
- Dùng thuốc bảo vệ thực vật khi phát hiện có sâu, bệnh ảnh hưởng đáng kể đến sinh trưởng của lúa.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Theo dõi, đánh giá một số đặc tính nông sinh học và hình thái cơ bản liên quan đến khả năng chịu hạn của các dòng, giống lúa như độ ẩm cây héo, độ tàn lá, độ khô của lá, độ cuốn lá, độ phục hồi sau hạn...
-Theo dõi các giai đoạn sinh trưởng phát triển: ngày gieo, ngày bắt đầu đẻ nhánh, ngày kết thúc đẻ nhánh, ngày trỗ 10%, ngày trỗ 80%, ngày trỗ hoàn toàn, ngày chín hoàn toàn.
-Theo dõi khả năng đẻ nhánh, chiều cao cây: Đếm số nhánh tối đa, số nhánh hữu hiệu và đo chiều cao cây.
- Theo dõi một số đặc điểm hình thái: màu sắc thân lá, màu hạt, râu hạt, chiều dài, rộng hạt (mm), chiều dài, rộng lá đòng (cm), góc độ lá đòng (độ), chiều dài cổ bông (cm), chiều dài bông (cm), dạng bông.
-Theo dõi tình hình và mức độ nhiễm sâu bệnh hại, đánh giá khả năng chống đổ, khả năng chống chịu hạn, khả năng phục hồi... khi có hạn xảy ra. Tất cả các chỉ tiêu được đánh giá theo thang điểm SES của IRRI (2002) [13]. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 38 7 23 2 11 17 35 31 14 43 20 6 30 15 39 16 8 4 64 36 50 66 61 10 27 67 21 33 47 57 56 46 37 32 51 65 52 5 40 53 60 9 13 34 19 63 29 24 18 28 42 45 49 54 1 26 25 62 55 59 58 41 22 44 12 48 * Thí nghiệm 3:
* Công thức thí nghiệm: gồm 6 công thức CT1 - Tẻ khẩu nua
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
CT3 - Lúa tẻ vàng CT4 - Khẩu chăm CT5 - Mã tòa
CT6 - IRRI 57920 (giống đối chứng)
* Phương pháp bố trí thí nghiệm: kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD).
* Số lần nhắc lại: 03
+ Diện tích ô thí nghiệm là 10m2
(2m x 5m), khoảng cách giữa các ô thí nghiệm 0,3m, xung quanh có dải bảo vệ.
+ Tổng diện tích thí nghiệm là: 10m2
x 18 ô = 180m2 (chưa kể khoảng cách giữa các ô thí nghiệm và dải bảo vệ).
Sơ đồ bố trí thí nghiệm Dả i bả o vệ Dải bảo vệ I CT 5 CT 2 CT 1 CT 4 CT 6 CT 3 II CT6 CT 5 CT 3 CT 1 CT 4 CT 2 III CT1 CT 4 CT 2 CT 5 CT 3 CT 6 Dải bảo vệ Dả i bả o vệ * Qui trình kỹ thuật trồng trọt áp dụng - Thời vụ: Vụ Mùa 2013 - Ngày gieo: 03/5/2013
- Đất đai: thí nghiệm được bố trí trên đất bãi trồng màu, đất trước khi gieo được dọn sạch cỏ dại và được cày bừa kĩ.
- Phương pháp gieo: + Rạch hàng
+ Gieo hạt thành khóm: 5 hạt/khóm.
+ Lấp đất: Sau khi gieo hạt lấp một lớp đất mỏng 1 - 2 cm - Phân bón: bón theo quy trình chuẩn của Viện Cây lương thực và CTP.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Chăm sóc:
+ Nhổ cỏ bằng tay thường xuyên.
+ Dùng thuốc bảo vệ thực vật khi phát hiện có sâu, bệnh ảnh hưởng đáng kể đến sinh trưởng của lúa.
2.3.3. Các chỉ tiêu theo dõi
2.3.3.1. Chỉ tiêu về các giai đoạn sinh trưởng
Theo IRRI, hệ thống tiêu chuẩn đánh giá cây lúa chia quá trình sinh trưởng phát triển của cây lúa làm 9 giai đoạn:
Giai đoạn 1: Nảy mầm Giai đoạn 2: Mạ
Giai đoạn 3: Đẻ nhánh Giai đoạn 4: Vươn lóng Giai đoạn 5: Làm đòng Giai đoạn 6: Trỗ bông
Giai đoạn 7: Chín sữa Giai đoạn 8: Vào chắc Giai đoạn 9: Chín
2.3.3.2. Chỉ tiêu về thời gian sinh trưởng
- Ngày mọc: tính từ khi 80% số cây mọc trên ô.
- Thời gian đẻ nhánh: tính từ khi cây lúa có nhánh đầu tiên đến khi cây lúa đạt dảnh tối đa (10% số cây bắt đầu đẻ nhánh, 80% số cây kết thúc đẻ nhánh).
- Ngày trỗ bông: tính từ khi có 10% số khóm có bông trỗ. - Ngày kết thúc trỗ: có 80% số khóm có bông trỗ thoát khỏi bẹ. - Ngày chín: được tính từ khi những hạt đầu cùng của nhánh cuối cùng trên bông vàng, số hạt vàng chiếm 90% tổng số hạt trên bông.
Tổng thời gian sinh trưởng được tính từ lúc gieo đến lúc chín được chia làm 4 nhóm:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Nhóm chín sớm: Có thời gian sinh trưởng từ 90 - 120 ngày. - Nhóm chín trung bình: Có thời gian sinh trưởng từ 121 - 150 ngày.
- Nhóm chín muộn: Có thời gian sinh trưởng > 150 ngày.
2.3.3.3. Chỉ tiêu chất lượng mạ
Quan sát tình hình sinh trưởng, hình thái cây mạ rồi đánh giá theo thang điểm SES của IRRI (2002) [13]:
Điểm 1: Khỏe (cây sinh trưởng tốt, lá xanh, nhiều hơn 1 dảnh) Điểm 5: Trung bình (cây sinh trưởng trung bình, hầu hết 1 dảnh)
Điểm 9: Yếu (cây mảnh yếu còi cọc, lá vàng)
2.3.3.4. Chỉ tiêu về khả năng đẻ nhánh
Tiến hành theo dõi định kỳ 7 ngày 01 lần trên 10 cây của mỗi ô thí nghiệm. Đếm toàn bộ số nhánh trên nhưng cây đã định sẵn, sau đó đánh giá theo thang điểm 5 cấp của IRRI:
Điểm 1: Rất khỏe (> 25 dảnh/khóm) Điểm 3: Khỏe (20 -25 dảnh/khóm) Điểm 5: Trung bình (10 -19 dảnh/khóm) Điểm 7: Yếu (5 -9 dảnh/khóm)
Điểm 9: Rất yếu (< 5 dảnh/khóm)
Qua quá trình theo dõi khả năng đẻ nhánh ta có: Số dảnh cơ bản, số dảnh tối đa, số dảnh hữu hiệu, từ đó ta tính được các chỉ tiêu:
Sức đẻ nhánh chung = Số dảnh tối đa Số dảnh cơ bản Sức đẻ nhánh hữu hiệu = Số dảnh hữu hiệu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Tỷ lệ dảnh hữu hiệu (%) = Dảnh hữu hiệu X 100 Dảnh tổi đa
2.3.3.5. Chiều cao cây
Theo dõi chiều cao cây qua các thời kì sinh trưởng và phát triển: Mạ - Đẻ nhánh - Làm đòng - Trỗ bông - Chín.
Tiến hành đo chiều cao của các cây theo dõi trên mỗi ô thí nghiệm. Đo từ mặt đất đến chóp lá cao nhất trong giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng (trước trỗ) và đo từ mặt đất lên chóp bông đối với giai đoạn sinh trưởng sinh thực (giai đoạn chín).
Thời gian đo: cứ 7 ngày đo một lần, rồi đánh giá theo thang điểm của IRRI như sau:
Điểm 1: Thấp cây (< 90 cm) Điểm 5: Trung bình (90 - 125 cm) Điểm 9: Cao cây ( > 125 cm)
2.3.3.6. Độ rụng hạt
Theo dõi ở giai đoạn giai đoạn lúa chín.
Phương pháp: giữ chặt và vuốt tay dọc bông lúa, sau đó ước tính số phần trăm hạt rụng, đánh giá theo thang điểm của IRRI:
Điểm 1: Khó rụng (số hạt rụng < 10%) Điểm 5: Trung bình (số hạt rụng 10 - 50%) Điểm 9: Dễ rụng (số hạt rụng > 50%)
2.3.3.7. Khả năng chịu hạn và phục hồi
Theo dõi khi có 10 ngày hạn liên tiếp ở giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng và 7 ngày liên tiếp ở giai đoạn sinh trưởng sinh thực. Khi có đủ số ngày hạn thì tiến hành quan sát hiện tượng cuốn lá và khô lá vào lúc có lượng bức xạ lớn nhất trong ngày (12 - 13h). Quan sát khả năng phục hồi trùng với ngày quan sát khả năng chịu hạn, nhưng thời gian quan sát vào lúc chiều khi tắt nắng.Ghi lại đặc điểm lá của từng giống, sau đó đánh giá theo thang điểm IRRI:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
* Khả năng chịu hạn:
Điểm 0: Bình thường
Điểm 1: Lá bắt đầu cuốn (hình chữ V nông) Điểm 3: Lá cuộn lại (hình chữ V sâu)
Điểm 5: Lá cuộn lại hoàn toàn (hhình chữ U) Điểm 7: Mép lá chạm vào nhau (hình chữ O) Điểm 9: Lá cuộn chặt lại.
* Khả năng phục hồi:
Điểm 1: 90 - 100% số cây phục hồi Điểm 3: 70 - 89% số cây phục hồi Điểm 5: 40 - 69% số cây phục hồi Điểm 7: 20 - 39% số cây phục hồi Điểm 9: 0 - 19% số cây phục hồi.
2.3.3.8. Các chỉ tiêu về khả năng chống chịu * Khả năng chống đổ * Khả năng chống đổ
Khả năng chống đổ được theo dõi bằng phương pháp trực quan ở giai đoạn sinh trưởng của lúa từ vào chắc - chín sau đó đánh giá theo thang điểm của IRRI như sau:
Điểm 1: Cứng (cây không bị đổ)
Điểm 5: Trung bình (hầu hết cây bị nghiêng) Điểm 9: Yếu (hầu hết các cây bị đổ rạp). * Khả năng chống chịu sâu bệnh
+ Sâu đục thân (Chilo suppressalis Walker):
Theo dõi vào thời điểm có xuất hiện sâu hại. Đếm số dảnh héo trên 10 khóm điều tra 3 lần nhắc lại/ô , lấy giá trị trung bình. Đánh giá mức độ hại tính ra số con/m2
bằng công thức: Số con/m2
= 5 x số con/10 khóm
Sau đó đánh giá theo thang điểm của IRRI: Điểm 0: Không bị hại
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Điểm 1: Từ 1 - 10% tổng số dảnh có nõn héo hoặc bông bạc Điểm 3: Từ 11 - 20% tổng số dảnh có nõn héo hoặc bông bạc Điểm 5: Từ 21 - 30% tổng số dảnh có nõn héo hoặc bông bạc Điểm 7: Từ 31 - 50% tổng số dảnh có nõn héo hoặc bông bạc Điểm 9: Từ 51 - 100% tổng số dảnh có nõn héo hoặc bông bạc.
+ Sâu cuốn lá nhỏ (Cnaphalocrocis medinalis Guenee):
Đánh giá từ giai đoạn đẻ nhánh đến chín, tính tỷ lệ cây bị ăn phần xanh của lá hoặc bị cuốn thành ống rồi đánh giá theo thang diểm của IRRI như sau:
Điểm 0: Không bị hại
Điểm 1: Từ 1 - 10% Cây bị hại Điểm 3: Từ 11 - 20% Cây bị hại Điểm 5: Từ 21 - 35% Cây bị hại Điểm 7: Từ 36 - 50% Cây bị hại Điểm 9: Từ 51 - 100% Cây bị hại. * Bọ xít dài (Leptocorisa varicornis Fabr):
Đánh giá theo thang điểm qua số hạt bị hại trên bông: Điểm 0: Không bị hại
Điểm 1: < 3% Điểm 3: 4% - 7% Điểm 5: 8% - 15% Điểm 7: 16% - 25% Điểm 9: 26% - 100%.
* Bệnh khô vằn (Pellicularia Sasaki): Đánh giá theo thang điểm:
Điểm 0: Không có triệu chứng
Điểm 1: Vết bệnh nằm thấp hơn 22% chiều cao cây Điểm 3: 20 - 30%
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Điểm 7: 46 - 65% Điểm 9: Trên 65%.
2.3.3.9. Chỉ tiêu về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất
- Số bông/m2: đếm toàn bộ số bông có trên 10 hạt ở các cây theo dõi của mỗi công thức. Sau đó lấy giá trị trung bình của số bông trên cây, số bông/m2 sẽ được tính như sau:
Số bông/m2
= Số bông/khóm x Số khóm/m2 - Số bông hữu hiệu/m2 : đếm số bông hữu hiệu.
- Số hạt/bông: đếm toàn bộ số hạt/bông của các bông có trên 10 hạt ở các cây theo dõi của mỗi giống. Sau đó tính kết quả trung bình để suy ra số hạt/bông cần tính.
- Tỷ lệ hạt chắc/bông:
Tỷ lệ hạt chắc/bông = Số hạt chắc/bông X 100 Tổng số hạt/bông
- Khối lượng 1000 hạt (P1000): hạt thóc đã tách ra khỏi bông của mỗi giống sau khi đã phơi đến độ ẩm 13 - 14% thì ta tiến hành cân khối mỗi giống sau khi đã phơi đến độ ẩm 13 - 14% thì ta tiến hành cân khối mỗi giống sau khi đã phơi đến độ ẩm 13 - 14% thì ta tiến hành cân khối lượng 1000 hạt. Cách làm như sau: Cân 3 mẫu, mỗi mẫu 100 hạt, lấy trung bình rồi nhân với hệ số 10, đơn vị tính gam(g).
- Năng suất lý thuyết (NSLT):