2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
2.3.2. Nguồn và sức chứa với năng suất
Nguồn là những bộ phận cú chứa chất xanh của cõy làm nhiệm vụ sản xuất ra chất đồng hoỏ, trong đú lỏ trưởng thành luụn là nguồn điển hỡnh. Những bộ phận của cõy làm nhiệm vụ tiếp nhận dự trữ cỏc chất đồng hoỏ như hạt, củ, quả… gọi là sức chứa.
Tuy nhiờn cũng cú cơ quan vừa là nguồn vừa là sức chứa, lỏ non và lỏ chưa già vừa là nguồn vừa là sức chứa, một mặt nú sản xuất ra chất đồng hoỏ cung cấp cho cỏc bộ phận sức chứa, một mặt bản thõn nú cũng phải tiếp nhận chất đồng hoỏ để phỏt triển, khi lỏ đó về già nú mới chớnh thức là nguồn.
Khi núi về hướng vận chuyển thỡ nguồn là nơi xuất phỏt của chất đồng hoỏ và sức chứa là nơi tiếp nhận cỏc chất đồng hoỏ đú.
Ở đậu tương, số quả quyết định kớch thước sức chứa . Số quả nhiều thỡ kớch thước lớn, từ đú sẽ thu hỳt nhiều sản phẩm quang hợp, do đú sẽ tỏc động tớch cực đến sự vận chuyển. Nguồn và vận chuyển là cỏc yếu tố chớnh quyết định năng suất của cõy trồng núi chung và của cõy đậu tương núi riờng.
Cường độ quang hợp cao nhưng sự phõn phối khụng tốt thỡ năng suất cũng khụng cao . Yếu tố hạn chế quỏ trỡnh vận chuyển là kớch thước mạch dẫn. Ở lỳa mì qua quỏ trỡnh tiến hoỏ, sức chứa càng to (hạt càng to lờn) thỡ mạch dẫn càng to lờn.
Như vậy sự vận chuyển và sức chứa cú mối tương quan với nhau, khi cải tiến được sức chứa thỡ cũng phải cải tiến được sự vận chuyển (Paul, M.H., và cộng sự,1979) [56].
Vai trũ của nguồn hay sức chứa phụ thuộc vào giai đoạn phỏt triển. Hanson, W. D., 1982 [54] khi nghiờn cứu về ảnh hưởng của việc điều chỉnh
nguồn ở thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng đến sự phõn bố chất khụ đó cho thấy, khi thay đổi nguồn ở thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng bằng phương phỏp cắt bỏ 1 hoặc 2 trong số 3 lỏ chột thỡ thấy hiệu suất quang hợp (NAR) của lỏ cũn lại tăng lờn cựng với sự tăng cường độ đồng hoỏ CO2 hàm lượng tinh bột trong lỏ giảm và tỷ lệ chất khụ phõn bố đến cỏc vật chứa (thõn, rễ..) so với lỏ khụng thay đổi khi nguồn bị cắt bớt.
Như vậy, cú một cơ chế điều chỉnh duy trỡ sự cõn bằng giữa vật chứa và nguồn. Khi mà yờu cầu của vật chứa về dũng vật chất chuyển đến vẫn được duy trỡ thỡ việc giảm bề mặt đồng hoỏ của nguồn sẽ được bự đắp lại bằng sự tăng cường độ đồng hoỏ của bộ phận đồng hoỏ cũn lại, để đỏp ứng nhu cầu dinh dưỡng của vật chứa.
Quỏ trỡnh phỏt triển của cõy cú tớnh định hướng sức chứa rất cao, ở giai đoạn đầu tất cả cỏc lỏ trờn thõn đều phục vụ cho cỏc điểm sinh trưởng trờn thõn, lỏ, rễ..Khi cõy bước sang giai đoạn sinh trưởng sinh thực, phõn hoỏ mầm hoa, ra hoa và kết quả thỡ cỏc lỏ bắt đầu phõn chức năng theo khu vực: cỏc lỏ trờn phục vụ cho cỏc cơ quan, bộ phận sức chứa đang hỡnh thành, cỏc lỏ dưới phục vụ cho rễ. Ở thời kỳ làm quả và hạt thỡ hầu hết cỏc sản phẩm đồng hoỏ được vận chuyển về quả và hạt ở ngay vị trớ nỏch lỏ. Tuy nhiờn khi lỏ ở một số đốt bị mất đi thỡ cỏc quả ở đú nhận được sản phẩm quang hợp từ cỏc lỏ khỏc chuyển đến, trước hết là từ cỏc lỏ ở phớa trờn ( Hume, D. J., và cộng sự, 1973) [57]. Như vậy vai trũ của nguồn ở thời kỳ làm hạt rất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sản lượng kinh tế.
Nghiờn cứu về sự phõn bố chất khụ ở thời kỳ quả chớn cho thấy phần chất khụ ở trờn mặt đất thời kỳ chớn thỡ cú 28% là lỏ, 15% là cuống lỏ, 17% là thõn, 11% là quả, 29% là hạt (Whigham. D.K,1983) [70]. Trong cụng tỏc chọn giống để nõng cao năng suất hạt, nhiều nhà nghiờn cứu đó cố gắng cải tiến, nõng cao hệ số kinh tế (hệ số thu hoạch Harvest Index). Dạng hỡnh thấp cõy
cú hệ số kinh tế cao hơn dạng hỡnh cao cõy và dạng hỡnh thấp cõy cũng cú năng suất cao hơn dạng hỡnh cao cõy.
2.3.3.Chọn giống qua cỏc chỉ tiờu yếu tố cấu thành năng suất và mụ hỡnh về hỡnh thỏi – sinh lý cõy đậu tương năng suất cao.
Nghiờn cứu về kiểu cõy cho năng suất cao là điểm gặp nhau của cỏc nhà trồng trọt, nhà nghiờn cứu sinh lý cõy trồng và nhà chọn tạo giống. Một vấn đề đặt ra cho cỏc nhà nghiờn cứu cõy lấy hạt núi chung và cõy đậu tương núi riờng là muốn đạt năng suất hạt cao thỡ cõy phải đạt những tiờu chuẩn gỡ?. Để trả lời vấn đề này cú lẽ nhiều người thống nhất cho rằng giống đạt năng suất cao là giống cú cỏc yếu tố cấu thành năng suất cao: số quả/cõy, số hạt/ quả, và trọng lượng 1000 hạt lớn.
Nhưng giữa cỏc yếu tố cấu thành năng suất cú sự bự trừ lẫn nhau. Nếu tăng số hạt/ cõy thỡ trọng lượng hạt lại giảm. Do đú chọn giống theo cỏc yếu tố cấu thành năng suất gặp rất nhiều trở ngại.
Trong những năm gần đõy, cỏc nhà chọn giống đi vào hướng nghiờn cứu sinh lý và đó mở ra một triển vọng mới để tăng năng suất. Đi theo hướng nghiờn cứu về cỏc đặc điểm sinh lý người ta chỳ ý nhiều hơn đến tổng sản lượng chất khụ và tỷ lệ chất khụ tập trung về quả và hạt. Người ta đi sõu nghiờn cứu về quỏ trỡnh quang hợp và quỏ trỡnh phõn phối cỏc sản phẩm quang hợp. Lakhanov, A.P và cộng sự;(1981). [52] nghiờn cứu trờn cõy đậu Hoà Lan gồm 18 tớnh trạng sinh lý – hỡnh thỏi của 35 giống, xỏc định sự phụ thuộc giữa năng suất hạt của cõy với một số chỉ số thuộc về hoạt động quang hợp của nú thụng qua cỏc hệ số tương quan cho thấy cú 4 nhúm tương quan rừ đú là:
- Nhúm 1: là cỏc tớnh trạng cú liờn quan đến năng suất kinh tế, qua đú cú thể biết được bề mặt đồng hoỏ, vai trũ của nú trong sự hỡnh thành năng suất, chỉ số này tương quan với cỏc yếu tố cấu thành năng suất.
- Nhúm 2: Bao gồm cỏc yếu tố năng suất tương quan với hệ số kinh tế. - Nhúm 3: Tương quan giữa cỏc yếu tố cấu thành năng suất với nhau.
- Nhúm 4: Cỏc chỉ số tương quan với thế năng quang hợp, trong đú hệ số tương quan giữa số hạt với chất khụ trước ra hoa là r = 0,415.
Tương quan giữa số hạt và hệ số kinh tế là r = 0,471, số hạt với trọng lượng lỏ là r = 0,479.
Khi nghiờn cứu về cỏc yếu tố năng suất đậu tương, Chaudhary, B. D; (1980) [49] cho rằng năng suất đậu tơng cú tương quan dương với số hạt/cõy, số quả/ cõy và số cành/ cõy. Mặc dự vậy nhiều tỏc giả khỏc lại cho rằng năng suất đậu tương lại cú tương quan õm với kớch thước hạt.
Hàm lượng dầu, Protein khụng cú tương quan với năng suất dự trực tiếp hay là giỏn tiếp. Chỉ cú số quả/ cõy và trọng lượng 1000 hạt tương quan trực tiếp tới năng suất. Wilcox, J.R., (1974) và cộng sự [71] lại cho thấy rằng chỉ cú yếu tố quả/ cõy là cú tương quan với năng suất, mặc dự trọng lượng 1000 hạt cú tương quan dương với năng suất, nhưng bị triệt tiờu bởi hiệu quả giỏn tiếp qua số quả/ cõy.
Ảnh hưởng giỏn tiếp giữa cỏc yếu tố số quả/ cõy, thụng qua cỏc yếu tố khỏc đến năng suất thỡ khỏc nhau khụng những về mức độ mà cả về chiều (thuận, nghịch ) chứng tỏ rằng cỏc yếu tố ảnh hưởng qua lại với nhau với mức độ khụng bằng nhau (Chaudhary, B. D; 1980)[49] .
Những tỏc động qua lại đú giữa cỏc yếu tố thay đổi đó gõy khú khăn trong việc nhận định yếu tố nào là yếu tố chủ yếu. Một trỡ trệ đỏng kể về sự hoạt động của yếu tố này và sự phản ứng trở lại của yếu tố khỏc cú thể là một cơ chế điều chỉnh cú lợi đối với bất cứ sự thay đổi nào của một trong cỏc yếu tố đú. Như vậy, giữa cỏc yếu tố năng suất cú một sự tưong quan bự trừ lẫn nhau.
Thế năng quang hợp và hiệu suất quang hợp khụng ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất của giống nhưng nú ảnh hưởng qua hàng loạt cỏc tớnh trạng cú liờn quan. Rất nhiều nghiờn cứu đó nờu ra để đi đến tỡm kiếm cỏc mụ hỡnh về sự liờn quan giữa cỏc yếu tố sinh lý và hỡnh thỏi của cõy đậu hạt, trong đú cú cõy đậu
tương, trờn cơ sở sử dụng cỏc chỉ tiờu dễ thay đổi, ổn định bờn trong và năng suất của chỳng . Cơ sở của việc chọn giống cõy trồng năng suất cao là việc thực hiện cú kết quả cỏc nguyờn tắc chọn giống trờn cơ sở di truyền, sử dụng cỏc gen điều khiển sự hỡnh thành cỏc yếu tố năng suất (Lakhanov. 1981) [52].
Việc chọn giống cõy đậu hạt năng suất cao theo Obracov, 1973, [68] đồng thời cũng phải thoả món cỏc đặc tớnh khỏc như chớn sớm, chống chịu… vv, phải dựa trờn cơ sở sinh lý học.
Mụ hỡnh sinh lý giống năng suất cao bao gồm cỏc chỉ số được tớnh toỏn với cỏc thụng số cụ thể mà việc thực hiện chọn giống hoặc tạo giống cú thể căn cứ vào cỏc thụng số đú để giữ lại những tớnh trạng thớch hợp nhất.
Mụ hỡnh cõy đậu Hoà lan năng suất cao cũng được thiết lập theo cỏch đú của Lakhalov, A. P và cộng sự, (1981) [52] là một vớ dụ cho hướng nghiờn cứu đú. Một trong những điều kiện chớnh của việc chọn giống năng suất cao là sự cõn bằng giữa nguồn và vật chứa đưa đến việc nõng cao hệ số kinh tế trong thu hoạch.
Do việc thiết lập mụ hỡnh sinh lý của cõy đậu năng suất cao đũi hỏi phải cú những số liệu về tớnh trạng sinh lý cú tương quan chặt chẽ với năng suất. Tuy nhiờn trong thực tế cũng khụng phải hoàn toàn như vậy, bởi vỡ cú khi đặc trưng sinh lý nào đú khụng ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất mà phải giỏn tiếp qua tớnh trạng khỏc. Cõy đậu tương cú năng suất cao, một trong những tiờu chuẩn là cú khả năng chống đổ tốt, cõy đậu tương mà bị đổ sẽ làm giảm năng suất hạt khoảng 13% hoặc hơn thế nữa (Kilan, T. C, 1975) [61]. Ở cõy đậu Hoà lan, nửa giai đoạn sau của thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng mà bị đổ và gõy che cớm cỏc tầng lỏ dưới, bề mặt đồng hoỏ của chỳng bị giảm từ 4 – 49%, hiệu suất quang hợp thuần giảm 20 – 33% (Lakhanlov, 1981) [52]. Vỡ thế tỏc giả trờn đó đề nghị thiết lập một mụ hỡnh sinh lý năng suất cao của cõy đậu hạt, cú một sự chọn lọc ngoại hỡnh của bụi cõy, giảm chiều cao và tăng bề
ngang của thõn , thay đổi dạng hỡnh của bụi cõy và cấu trỳc của quần thể.
Theo Chaudhary, B. D; 1980 [49] thỡ những kết quả nghiờn cứu của họ đều thống nhất rằng cõy đậu tương lý tưởng là: cú khả năng cho năng suất hạt cao, hàm lượng dầu và Protein cao. Về hỡnh thỏi sinh vật học: cõy cú tỏn cao cú một ớt cành mọc thẳng, hạt to, thời gian từ gieo đến nở hoa dài trung bỡnh, chớn muộn, số quả trung bỡnh.
Một số tỏc giả khỏc cũng đó xõy dựng mụ hỡnh cõy đậu tương lý tưởng. Nhìn chung, cỏc tỏc giả đều đề nghị xõy dựng một số mụ hỡnh cõy đậu tương lý tưởng, sau đú thử nghiệm mà chọn ra kiểu cõy đậu tương lý tưởng thớch hợp cho từng vựng sinh thỏi khỏc nhau. Một trong những biện phỏp tạo ra quần thể thớch hợp của cõy đậu tương đạt năng suất cao là mật độ trồng. Cho nờn việc xõy dựng mụ hỡnh cõy đậu tương năng suất cao cần phải lấy việc xõy dựng quần thể làm cơ sở.
Cỏc cỏ thể trong quần thể cần đạt được những chỉ tiờu thớch hợp để quần thể đạt năng suất cao nhất. Để xõy dựng được một quần thể tốt đạt năng suất cao, thỡ hướng nghiờn cứu chọn giống đạt năng suất cao cần dựa trờn cơ sở sinh lý – hỡnh thỏi và sinh vật học.