Xem mẫu

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN VĂN KHOA NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC LIÊN QUAN ĐẾN KHẢ NĂNG CHỊU HẠN VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC LÚA CẠN ĐỊA PHƯƠNG TẠI VÙNG TÂY BẮC VIỆT NAM CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG Mã số: 62 62 01 10 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÀ NỘI, NĂM 2016 Công trình hoàn thành tại: HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Phạm Văn Cường 2. TS. Nguyễn Thị Kim Thanh Phản biện 1: GS.TS Hoàng Minh Tấn Phản biện 2: PGS.TS. Lã Tuấn Nghĩa Phản biện 3: TS. Nguyễn Văn Phú Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Học viện, họp tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam Vào hồi ….. giờ…. phút, ngày…. tháng… năm 2016 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 1. Nguyễn Văn Khoa, Đoàn Thị Thùy Linh, Nguyễn Quốc Trung, Nguyễn Thị Kim Thanh và Phạm Văn Cường (2014). Nghiên cứu đa dạng di truyền tập đoàn lúa cạn thu thập ở vùng Tây Bắc Việt Nam. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Chuyên đề giống cây trồng, vật nuôi. (1). tr. 68-76. 2. Nguyễn Văn Khoa, Nguyễn Thị Thu Hiền, Đoàn Thị Thùy Linh, Phạm Văn Cường và Nguyễn Thị Kim Thanh (2014). Đặc điểm sinh lý liên quan đến tính chịu hạn của một số mẫu giống lúa cạn vùng Tây Bắc. Tạp chí Khoa học và Phát triển. 8 (12). tr. 1213-1222. 3. Nguyễn Văn Khoa và Phạm Văn Cường (2015). Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng và mức phân đạm bón đến sinh trưởng và năng suất của lúa cạn tại vùng Tây Bắc. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. (11). tr. 40-47. 4. Nguyễn Văn Khoa và Phạm Văn Cường (2015). Hiệu quả sử dụng đạm của cây lúa cạn vùng Tây Bắc. Tạp chí Khoa học và Phát triển 8 (13). tr. 1333-1342. Có thể tìm hiểu Luận án tại - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Thư viện Học viện Nông nghiệp Việt Nam 25 tương đối trong lá cao khi gặp hạn, các đặc điểm này có tương quan thuận cao với chất khô tích lũy khi hạn ở giai đoạn cây con (r Proline = 0,71; r HLNTĐ = 0,85). Khả năng duy trì hàm lượng diệp lục cao, phục hồi quang hợp tốt sau hạn và sự tích lũy hàm lượng chất khô cao ở giai đoạn trỗ và chín sáp có tương quan thuận với năng suất hạt khi hạn (r SPAD chín sáp = 0,66; r Phqh hạn trỗ = 0.84; r CKTL chín sáp = 0,67). 4) Chọn lọc được 3 mẫu giống lúa cạn có đặc điểm tốt là Khẩu Vặn Lón, Nếp Nương Tròn và Thóc Gie. Đây là các mẫu giống lúa cạn có thời gian sinh trưởng ngắn (dưới 125 ngày), có khả năng chịu hạn tốt, năng suất trong điều kiện đủ nước đạt từ 38,2 đến 48,5 tạ/ha và trong điều kiện nước trời đạt từ 35,1 đến 43,2 tạ/ha, tương đương hoặc cao hơn so với giống đối chứng LC93-1. 5) Lượng nitơ hấp thu trong thân lá và trong hạt của giống Nếp Nương Tròn lần lượt đạt 6,9 gN/kg thân lá và 13,8 gN/kg hạt, thấp hơn giống LC93-1 (đạt 8,4 gN/kg thân lá và 13,8 gN/kg hạt). Hiệu quả sử dụng đạm đến năng suất cao nhất đạt 39,2 mg hạt/mg N trong điều kiện trồng trong chậu và đạt 15,3kg/ kg N trong điều kiện đồng ruộng, tương đương so với giống LC93-1. Trong điều kiện canh tác nhờ nước trời vùng Tây Bắc, sử dụng mức phân bón 80 kgN/ha và mật độ 40 khóm/ m2 cho năng suất cao nhất ở giống Nếp Nương Tròn (đạt 39,0 tạ/ha). 5.2. KIẾN NGHỊ - Sử dụng vật liệu lúa cạn vùng Tây Bắc, các tính trạng về sự phát triển của bộ rễ, tích lũy proline, khả năng phục hồi quang hợp, tích lũy chất khô cho chọn giống lúa cạn. - Sử dụng giống lúa cạn Nếp Nương Tròn để canh tác tại vùng Tây Bắc với mức phân đạm bón từ 80 – 120 kgN/ ha và mật độ cấy từ 30 – 40 khóm/ m2. 24 PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Lúa là một trong những cây lương thực quan trọng nhất của loài người. Diện tích trồng lúa trên thế giới khoảng 163,2 triệu ha trong đó 90% diện tích lúa là ở Châu Á (Maclean et al., 2013). Cùng với lúa nước, lúa cạn chiếm một vị trí không nhỏ trong đời sống hàng ngày, đặc biệt đối với nông dân vùng cao, vùng sâu. Diện tích lúa cạn trên thế giới có khoảng 15 triệu ha, chiếm 14% tổng diện tích trồng lúa (Maclean et al., 2013). Tại Việt Nam, lúa cạn có diện tích khoảng 0,5 triệu ha, trong đó vùng Tây Bắc có diện tích lúa cạn khoảng gần 60.000 ha. Năng suất lúa cạn vùng Tây Bắc rất thấp, chỉ đạt từ 10 đến 15 tạ/ha. Tuy nhiên tại những vùng khô hạn, các giống lúa cải tiến không thể trồng được nên lúa cạn vẫn là nguồn lương thực chính cho người dân. Năng suất lúa cạn thấp chủ yếu do thiếu giống, thiếu phân và kỹ thuật canh tác chưa phù hợp. Các giống lúa cạn ở vùng Tây Bắc rất đa dạng và phong phú, nhiều giống có khả năng chịu hạn khá tốt, năng suất cao. Đây chính là nguồn gene rất quý có thể sử dụng để chọn lọc các giống lúa cạn phục vụ sản xuất. Bên cạnh yếu tố giống, kỹ thuật sản chưa phù hợp, đầu tư ít cũng là một nguyên nhân làm cho năng suất lúa cạn thấp. Vì vậy việc nghiên cứu đưa ra biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp nhằm nâng cao năng suất lúa cạn vùng Tây Bắc cũng là một vấn đề cần quan tâm. 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Thu thập, xác định đặc tính nông sinh học liên quan đến khả năng chịu hạn của các giống lúa cạn và đề xuất một số biện pháp kỹ thuật phù hợp với điều kiện canh tác nhờ nước trời tại vùng Tây Bắc Việt Nam. 1 1.3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.3.1. Đối tượng nghiên cưu Tập đoàn các mẫu giống lúa cạn thu thập tại vùng Tây Bắc Việt Nam (Sơn La, Điện Biên, Lai Châu). 1.3.2. Giới hạn phạm vi nghiên cứu - Điều tra, đánh giá các giống lúa cạn địa phương tại 3 tỉnh thuộc khu vực Tây Bắc gồm Sơn La, Điện Biên và Lai Châu. - Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và đặc điểm sinh lý liên quan đến tính chịu hạn của cây lúa cạn vùng Tây Bắc. Bước đầu nghiên cứu khả năng hấp thu, đồng hóa đạm và ảnh hưởng của mật độ, mức phân đạm bón đến sinh trưởng, phát triển và năng suất lúa cạn vùng Tây Bắc. - Thời gian nghiên cứu: Đề tài được thực hiện từ năm 2012 đến năm 2015. 1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN - Thu thập và đánh giá được đặc điểm nông sinh học của 88 mẫu giống lúa cạn vùng Tây Bắc phục vụ bảo tồn và chọn giống. - Phát hiện được các đặc điểm nông học (số lượng, kích thước, khả năng đâm xuyên của rễ mầm, khả năng đẻ nhánh), đặc điểm sinh lý (tích lũy proline, hàm lượng diệp lục, khả năng quang hợp, phục hồi quang hợp, tích lũy chất khô) liên quan đến tính chịu hạn và năng suất của cây lúa cạn vùng Tây Bắc. - Giới thiệu được 3 mẫu giống lúa cạn (Nếp Nương Tròn, Khẩu Vặn Lón, Thóc Gie) là những mẫu giống chịu hạn tốt và có tiềm năng năng suất cao trong điều kiện canh tácnhờ nước trời vùng Tây Bắc. - Xác định được đặc điểm hấp thu, đồng hóa đạm và mật độ gieo trồng thích hợp, cho năng suất cao đối với giống lúa cạn tại vùng Tây Bắc. 2 Ở các mức bón đạm khác nhau, mức bón 40 kg N/ha cho hiệu quả sử dụng đạm cao nhất, đạt 13,5kg hạt/kgN. Hai công thức N1M1 và N1M3 cho hiệu quả sử dụng đạm cao nhất, lần lượt đạt 14,8 kg hạt/kgN và 15,3 kg hạt/kgN (bảng 4.18). PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. KẾT LUẬN 1) Vùng Tây Bắc có 53,2 nghìn ha lúa cạn, chiếm 36,9% diện tích tổng diện tích lúa toàn vùng, do điều kiện khó khăn về nước, thiếu giống, thiếu phân bón và kỹ thuật chưa phù hợp nên năng suất chỉ đạt từ 10,3 – 13,5 tạ/ha. Trong tập đoàn 88 mẫu giống lúa cạn thu thập tại vùng Tây Bắc, có 62 mẫu giống lúa nếp, 26 mẫu giống lúa tẻ. Hầu hết các giống lúa cạn thu thập được có thời gian sinh trưởng trên 125 ngày (chiếm 72,7%), chiều cao cây trên 125 cm (chiếm 88,6%) và khả năng đẻ nhánh ít (< 5 nhánh/ khóm) (chiếm 90,9%). Ở mức độ tương đồng di truyền 66%, tập đoàn 62 mẫu giống lúa nếp được phân thành 4 nhóm và 26 mẫu giống lúa tẻ được phân thành 3 nhóm. Đây là vật liệu quý có thể sử dụng trong chọn tạo giống lúa cạn. 2) Các đặc điểm hình thái liên quan đến khả năng chịu hạn tốt của cây lúa gồm: Chiều dài rễ, đường kính rễ và khối lượng rễ lớn, khả năng đâm xuyên của rễ mầm tốt khi hạn, khả năng đẻ nhánh tốt khi gặp hạn giai đoạn đẻ nhánh, tỷ lệ bông hữu hiệu và tỷ lệ hạt chắc cao khi hạn giai đoạn trỗ bông. Trong đó chiều dài rễ, khối lượng khô rễ có tương quan thuận chặt với chất khô tích lũy khi hạn giai đoạn cây con (hệ số tương quan lần lượt lá: 0,70; 0,91). Tỷ lệ bông hữu hiệu và tỷ lệ hạt chắc cũng có tương quan thuận chặt với năng suất hạt khi hạn (hệ số tương quan lần lượt là: 0,78; 0,79). 3) Các đặc điểm sinh lý quan đến khả năng chịu hạn tốt của cây lúa gồm: Khả năng tích lũy hàm lượng proline, hàm lượng nước 23 Mức bón đạm thấp (0 kg N/ha – 80 kg N/ha) khi tăng mật độ từ M1 đến M3 thì năng suất chỉ tăng đến mật độ M2 và giảm ở mật độ M3. Ở mức bón đạm cao (120 kg N/ha – 160 kg N/ha) khi tăng mật độ làm giảm năng suất. Hai công thức M1N4 và M2N3 cho năng suất cao nhất, lần lượt là 41,3 tạ/ha và 41,7 tạ/ha. Bảng 4.18. Ảnh hưởng của mật độ và mức bón đạm năng suất và hiệu quả của phân đạm Năng suất Hiệu quả Mức Mật Bông/ chắc/ chắc 1000 (tạ/ha) đến năng bông (%) (g) Lý Thực suất thuyết thu (kg/kg) 1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.5.1. Ý nghĩa khoa học - Cung cấp những dẫn liệu khoa học về đặc điểm nông sinh học và đặc điểm hình thái, sinh lý liên quan đến tính chịu hạn của cây lúa cạn vùng Tây Bắc. - Cung cấp thông tin về đặc điểm hấp thu và đồng hóa đạm của giống lúa cạn vùng Tây Bắc. - Luận án là tài liệu tham khảo có giá trị về khoa học cho việc nghiên cứu, giảng dạy và phát triển các giống lúa cạn có tiềm năng năng suất cao trong các vùng có điều kiện sinh thái hạn. N0 N1 N2 N3 N4 M1 93,3 103,3 68,7 M2 110,2 101,0 68,9 M3 104,2 93,7 66,9 TB 102,6 99,3 68,2 M1 110,7 111,3 71,8 M2 122,7 107,0 70,9 M3 118,3 103,7 69,9 TB 117,2 107,3 70,9 M1 124,5 111,7 75,3 M2 133,7 105,7 73,9 M3 129,1 97,5 70,2 TB 129,1 105,0 73,1 M1 117,9 112,7 79,7 M2 128,5 104,7 70,5 M3 121,4 95,2 67,5 TB 122,6 104,2 72,6 M1 116,5 109,0 79,3 M2 115,3 101,3 68,6 M3 108,7 94,7 63,6 34,4 33,2 30,3 -34,5 38,4 34,4 -34,2 33,4 28,9 -34,4 35,0 31,2 0,0 34,5 42,5 36,2 14,8 34,4 45,2 38,6 10,5 34,6 42,4 35,0 15,3 34,5 43,4 36,6 13,5 34,4 47,8 39,3 11,3 34,5 48,8 41,7 9,1 34,5 43,4 36,1 9,0 34,5 46,7 39,0 9,8 34,4 45,7 41,3 9,2 34,4 46,3 39,0 3,8 34,4 39,8 34,0 4,3 34,4 43,9 38,1 5,8 34,5 43,8 38,0 4,8 34,2 39,9 35,8 0,9 34,5 35,5 30,5 1,0 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn - Thu thập và đánh giá đặc điểm sinh học của 88 mẫu giống lúa cạn vùng Tây Bắc phục vụ bảo tồn và sử dụng. - Xác định được 3 mẫu giống lúa cạn có năng suất cao, chịu hạn tốt, phù hợp với vùng Tây Bắc - Xác định được lượng phân đạm bón và mật độ gieo trồng thích hợp cho giống lúa Nếp Nương Tròn tại vùng Tây Bắc. PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT LÚA CẠN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM Lúa cạn tập trung chủ yếu ở Châu Á, Châu Mỹ La Tinh và Châu Phi, năm 2013 diện tích lúa cạn trên toàn thế giới khoảng 15 triệu ha (Maclean et al., 2013). Tại Việt Nam có khoảng 0,5 triệu ha TB CV% LSD0.05 N LSD0.05 M LSD0.05 (M*N) 113,5 101,7 70,5 2,9 4,0 2,6 5,0 34,4 39,7 34,8 2,2 5,8 3,3 1,7 3,5 là lúa cạn tập trung chủ yếu thuộc các tỉnh Trung du Miền Núi Phía Bắc (Vũ Tuyên Hoàng và cs., 1995). Trong đó Tây Bắc có khoảng gần 60 nghìn ha lúa cạn, chiếm gần 30% tổng diện tích trồng lúa. Về năng suất, trong tất cả các hệ thống trồng lúa thì lúa cạn Ghi chú: N: mức đạm bón, M: mật độ gieo trồng 22 là hệ thống có năng suất thấp nhất, trung bình chỉ đạt từ 1 – 1,5 tấn/ 3 ... - tailieumienphi.vn
nguon tai.lieu . vn