Bài giảng môn học Nguyên lý và phương pháp chọn giống cây trồng: Chương 10 - TS. Trần Văn Quang

Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam 7/18/15 https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ 1. CÁC GIAI ĐOẠN CƠ BẢN TRONG CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG Ngân hàng gen Chƣơng 10 ĐÁNH GIÁ VÀ CÔNG NHẬN GIỐNG CÂY TRỒNG Dùng các phƣơng pháp chọn tạo giống thích hợp nhƣ: lai, chọn lọc, đột biến, đa bội thể Chọn lọc các thế hệ lai, đột biến Tập đoàn quan sát Thí nghiệm khảo nghiệm sơ bộ Nhân nhanh hạt giống Thí nghiệm vùng sinh thái, khảo nghiệm quốc gia, khảo nghiệm sản xuất và khu vực hóa Công nhận giống 2. NGUYÊN TẮC VÀ KỸ THUẬT ĐÁNH GIÁ TÍNH CHÍNH XÁC CỦA TN 2.1. Các nguyên tắc khi bố trí thí nghiệm giống Điển hình về khí hậu: tiến hành liên tục trong nhiều năm, sát vùng sản xuất. Điển hình về đất đai: trên cùng một loại đất, trình độ canh tác. Điển hình về kỹ thuật canh tác: thời vụ, mật độ trồng, phân bón,… thích hợp cho từng loại giống, đánh giá đƣợc mức độ thay đổi về kiểu hình khi các yếu tố kỹ thuật canh tác thay đổi. Nguyên tắc sai khác duy nhất: Sự sai khác duy nhất về giống. b) Sai số hệ thống Sai số hệ thống là những sai lầm mắc phải do: Không làm đúng phƣơng pháp và kỹ thuật thí nghiệm; Không chú ý đến nguyên tắc sai khác duy nhất. Trong quá trình thí nghiệm, so sánh giống thƣờng gặp một số sai số hệ thống sau: Sai số do điều kiện gieo trồng hạt giống khác nhau; 2.2. Tính chính xác của thí nghiệm Để đảm bảo tính chính xác của thí nghiệm tránh những sai số ngẫu nhiên và sai số hệ thống. a)Sai số ngẫu nhiên Nguyên nhân dẫn đến sai số ngẫu nhiên là do: Không đảm bảo độ đồng đều về kỹ thuật canh tác; Mức độ biến dị của cá thể trong quần thể giống; Mức độ gây hại của sâu bệnh. Để khắc phục những sai số ngẫu nhiên cần phải: Chọn đất bằng phẳng, đồng đều về độ phì nhiêu, bón phân, cày bừa, gieo cấy, chăm sóc phải đồng đều; Gieo cùng một loại hạt có kích thƣớc nhƣ nhau; Khi cây bị khuyết thiếu, hoặc bị sâu bệnh phá hoại phải kịp thời dặm lại. Cần phải đảm bảo số lần nhắc lại cần thiết và tránh các sai số hệ thống. 2.3. Kỹ thuật đánh giá và giảm bớt sai số thí nghiệm a) Lặp lại Số lần lặp lại nhất thiết phải có đối với thí nghiệm so sánh và khảo nghiệm giống trên đồng ruộng bởi vì: Biến động luôn luôn xảy ra đối với vật liệu thí nghiệm và điều kiện thí nghiệm (đất đai, nƣớc, nhiệt độ...); Mức độ chính xác mong muốn của thí nghiệm; Số lần lặp lại chính xác cho mỗi giống trong thí nghiệm đƣợc xác định bằng công thức: V1 Sai số do chọn hạt giống để thí nghiệm không đồng đều; Sai số do áp dụng các biện pháp xử lý hạt giống không đúng r = (V0) (xb) r: số lần lặp lại Sai số khi gieo hạt: không đảm bảo độ đồng đều về thời gian gieo, độ sâu lấp hạt, dinh dƣỡng thích hợp cho từng giống thí nghiệm. b: hệ số Smith cho sự không đồng nhất của đất V1 : biến động giữa các ô thí nghiệm theo qui mô của đơn vị thí nghiệm cơ bản V0 : mức độ chính xác của các giá trị trung bình của các công thức Theo tính toán của Gomez trong một thí nghiệm cụ thể thì V = 9,041, V = 1,34506, x = 15 và b= 0,249 và tính đƣợc r= 3,4 lần. 1 7/18/15 Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ b) Kích thƣớc và hình dạng ô thí nghiệm Kích thƣớc ô thí nghiệm phụ thuộc vào: Loại thí nghiệm, Đối tƣợng cây trồng cần thí nghiệm, Sự đồng nhất của điều kiện thí nghiệm và chi phí thí nghiệm. Do vậy, diện tích ô thí nghiệm tối ƣu có thể tính bằng công thức: b(K1 + KgA c) Khối Khối là một kỹ thuật quan trọng trong thí nghiệm động ruộng: Nó giảm bớt sai số thí nghiệm; Khối làm tăng độ chính xác của thí nghiệm lên 160%; Biến động trong mỗi khối là tối thiểu và biến động giữa các khối là cực đại. Khối có nghĩa là đặt các giống thí nghiệm trong cùng một nhóm điều kiện thí nghiệm giống nhau, nói cách khác các giống đều có mặt bên trong mỗi một khối riêng lẻ và độc lập. Phƣơng sai giữa các khối đƣợc đƣa vào tính sai số thí nghiệm. Xopt = (1 – b) (K2) (KgB) b: hệ số biến động của đất Với thí nghiệm khối hoàn toàn ngẫu nhiên (RCBD) thì khối ngang bằng với số lần lặp lại (hình 1). K1 : chi phí của các ô thí nghiệm K2 : chi phí trên đơn vị diện tích F E B D I H I B B A C E E F B F Kg: chi phí cho khu vực bảo vệ B: tỉ lệ hàng bảo vệ và diện tích thí nghiệm A: diện tích của ô bảo vệ cuối cùng. Qua tính toán của Gomez, tổng diện tích ô thí nghiệm kể cả hàng bảo vệ là 11,1m2. C D A I H I H F Khối 1 Khối 2 D C C H A B A E Khối 3 Khối 4 Trong trƣờng hợp bố trí khác nhau nhƣ khối ngẫu nhiên không hoàn chỉnh (Lattice dessign) thì khối không trùng với số lần lặp lại (hình 2). d) Ngẫu nhiên Ngẫu nhiên để tránh các sai số thí nghiệm do ý muốn chủ quan của nhà nghiên cứu và do biến động của vật liệu, điều kiện thí nghiệm. Phƣơng pháp dùng bảng số ngẫu nhiên. Khối 1 m g d h b c g b h d a c Bƣớc 1: Xác định số ô thí nghiệm (n) = số giống thí nghiệm (t) x số lần lặp lại (r) Khối 2 b h c Khối 3 a k i k i a m i k m b i g m d d a c k h g Ví dụ: Thí nghiệm có 5 giống, 4 lần lặp lại thì số ô thí nghiệm = 4x5=20. Bƣớc 2: Ấn định 1 ký hiệu thích hợp vào các ô, ví dụ dùng số tự nhiên ta có 1 đến 20. Lặp lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 1 6 11 16 Hình 2. Khối trong thí nghiệm bố trí ngẫu nhiên không hoàn chỉnh với 9 giống và 4 lần lặp lại 2 7 12 17 3 8 13 18 4 9 14 19 5 10 15 20 Bƣớc 3: Lấy số ngẫu nhiên bằng cách chỉ vào một số bất kỳ trong bảng số ngẫu nhiên, đọc số cuối và lấy 20 số liên tục. Bƣớc 4: Lập bảng để ấn định các giống vào các ô một cách ngẫu nhiên. Đánh số ô dựa theo số ngẫu nhiên từ nhỏ nhất đến lớn nhất. e) Giống đối chứng Tất cả các thí nghiệm chọn tạo giống đều phải gieo trồng giống đối chứng. Tất cả giống thí nghiệm đều phải lấy giống đối chứng để so sánh, sau đó Giống Số ngẫu nhiên Ô số A 374 7 B 497 11 C 081 2 D 615 16 E 530 13 A 804 19 B 479 9 C 512 12 D 185 4 E 279 6 Giống Số ngẫu nhiên Ô số A 182 3 B 729 18 C 434 8 D 948 20 E 040 1 A 495 10 B 573 15 C 570 14 D 712 17 E 256 5 mới so sánh chúng với nhau. Giống đối chứng là giống đang đƣợc trồng phổ biến ở địa phƣơng. Đối chứng phải đảm bảo thích hợp cho mục tiêu thí nghiệm (có TGST tƣơng đƣơng, cùng mùa vụ và là giống quốc gia và đang trồng phổ biến. Số lƣợng đối chứng tuỳ theo mỗi loại thí nghiệm và tính đồng nhất của ruộng thí nghiệm. Thí nghiệm tập đoàn quan sát nếu đất đai đồng ruộng thí nghiệm có đồng đều cao thì cứ 20 giống thí nghiệm, ngƣời ta bố trí một đối chứng, nếu độ đồng đều không cao thì 10 giống 1 đối chứng. 2 Lớp Học Phần VNUA ( Khoa Nông Học ) - Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam 7/18/15 3. PHƢƠNG PHÁP BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 3.1. Bố trí tuần tự thứ tự Nghĩa là các giống đƣợc sắp xếp theo một thứ tự nhất định ở mỗi lần nhắc lại và do nhà chọn giống sắp xếp trƣớc theo sơ đồ định sẵn. Trên các lần nhắc lại, chia thành các ô nhỏ có diện tích nhƣ nhau; khi gieo căn cứ vào thứ tự các giống đã đƣợc sắp xếp để gieo trên từng ô đã định sẵn. Phƣơng pháp này dễ trong khi bố trí các giống tham gia thí nghiệm, nhƣng mất tính ngẫu nhiên nên khi xử lý thống kê, độ chính xác không cao. 3.3. Thí nghiệm theo phƣơng pháp ngẫu nhiên hoàn toàn (CRD) Thí nghiệm chỉ áp dụng ở thí nghiệm tập đoàn quan sát hoặc so sánh nhƣng trong điều kiện rất đồng nhất và ổn định cao nhƣ: trong phòng thí nghiệm, nhà kính, nhà lƣới. Đặc điểm của thí nghiệm này số lƣợng dòng giống khác nhau. Ruộng thí nghiệm cần chọn ruộng tƣơng đối đồng đều về chất lƣợng, tƣới tiêu. 3.2. Thí nghiệm một yếu tố (Single-factor experiment) Thí nghiệm một yếu tố là thí nghiệm chủ yếu trong chọn tạo giống cây trồng vì chỉ có yếu tố giống biến động, các yếu tố khác đƣợc giữ đồng nhất và không đổi. Thí nghiệm một yếu tố áp dụng với thí nghiệm tập đoàn quan sát, thí nghiệm so sánh và khảo nghiệm giống... Các bƣớc bố trí thí nghiệm ngẫu nhiên hoàn toàn với thí nghiệm so sánh giống: Bƣớc 1: Xác định tổng số ô thí nghiệm n = (t) × (r) t là số giống tham gia thí nghiệm r số lần lặp lại Bƣớc 2: Thiết kế ô thí nghiệm và thực hiện ngẫu nhiên sắp xếp các giống vào ô thí nghiệm. Ví dụ có 3 giống 4 lần lặp lại, ta có 12 ô thí nghiệm, sau khi thực hiện ngẫu nhiên ta có sơ đồ sau: Ô thí nghiệm cũng có thể đƣợc phân theo khối đảm bảo sự đồng nhất của điều kiện tự nhiên, không nên bố trí dọc theo chiều dài của ruộng thí nghiệm. Diện tích ô thí nghiệm tuỳ thuộc vào lƣợng mẫu giống, loài cây và kinh phí, có thể biến động từ 5-10m2, hình dạng ô nên thiết kế hình chữ nhật. b a b c a c c b b a c a 3.4. Thí nghiệm theo phƣơng pháp khối ngẫu nhiên hoàn toàn (RCBD) Phƣơng pháp này đƣợc sử dụng phổ biến nhất trong thí nghiệm đồng ruộng và áp dụng với thí nghiệm so sánh giống, khảo nghiệm giống. Các bƣớc thực hiện thí nghiệm Bƣớc 1: Chia thí nghiệm thành các lần lặp lại ngang bằng với số khối Bƣớc 2: Chia khối thành các ô bằng nhau và ngang bằng số giống tham gia thí nghiệm, sắp xếp ngẫu nhiên các giống vào các ô trong mỗi khối, ví dụ 5 giống với 4 lần lặp ta có sơ đồ sau: ... - tailieumienphi.vn