BỘ GIÁO DỤC VÀO ðÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM * ðÀO THỊ LAN ANH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG THÍCH ỨNG CỦA MỘT SỐ GIỐNG ðẬU TƯƠNG MỚI TẠI CÁC TỈNH PHÍA BẮC Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng Mã số : 60.62.05 LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Chinh HÀ NỘI – 02/2012 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………… i LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành bản luận văn này ngoài sự cố gắng của bản thân, tôi còn nhận ñược sự giúp ñỡ tận tình của nhiều cá nhân và tập thể. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến TS Nguyễn Thị Chinh, người ñã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn tôi thực hiện và hoàn thành luận văn này. Luận văn ñược thực hiện tại các ñiểm khảo nghiệm của Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng và phân bón Quốc gia. Tại ñây, tôi ñã nhận ñược sự giúp ñỡ của Ban lãnh ñạo và các cán bộ của Trung tâm cũng như các ñơn vị phối hợp trong suốt quá trình thực hiện ñề tài nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp ñỡ quý báu ñó. Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban ñào tạo Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam ñã tạo mọi ñiều kiện giúp ñỡ tôi về kiến thức và chuyên môn suốt quá trình học tập và làm luận văn. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới gia ñình, người thân và toàn thể ban bè, ñồng nghiệp ñã ñông viên, giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Trong quá trình thực hiện, không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận ñược sự góp ý của Quý thày cô, bạn bè, ñồng nghiệp và những cá nhân quan tâm ñến nội dung này. Một lần nữa tôi xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 18 tháng 12 năm 2011 Tác giả luận văn ðào Thị Lan Anh Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………… ii LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Thị Chinh. Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn ðào Thị Lan Anh Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………… iii MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn i Lời cam ñoan ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TĂT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ðỒ THỊ viii MỞ ðẦU 1 1. Tính cấp thiết của ñề tài 1 2. Mục ñích và yêu cầu của ñề tài 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 3 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 1.1. Những nghiên cứu chung về cây ñậu tương 4 1.1.1. Nguồn gốc và phân bố của cây ñậu tương 4 1.1.2. Nhu cầu sin thái của cây ñậu tương 5 1.1.3. Vai trò và vị trí của cây ñậu tương 8 1.2. Cây ñậu tương trên thế giới 13 1.2.1. Tình hình sản xuất ñậu tương trên thế giới 13 1.2.2. Tình hình nghiên cứu ñậu tương trên thế giới 17 1.3. Cây ñậu tương ở Việt Nam 20 1.3.1. Tình hình sản xuất ñậu tương ở Việt Nam 20 1.3.2. Tình hình nghiên cứu ñậu tương ở Việt Nam 23 1.4. Cơ sở khoa học ñể ñánh giá khả năng thích ứng của cây trồng 25 1.4.1. Tương tác kiểu gen với môi trường và sự ổn ñịnh của giống 25 1.4.2 Ổn ñịnh năng suất cây trồng 27 1.4.3. Mô hình ổn ñịnh giống cây trồng trong di truyền số lượng 28 CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31 2.1. ðối tượng, ñịa ñiểm và thời gian nghiên cứu 31 2.2. Nội dung nghiên cứu 31 2.3. Phương pháp nghiên cứu 31 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………… iv 2.3.1. Bố trí thí nghiệm 31 2.3.2. Gieo trồng và chăm sóc thí nghiệm 31 2.3.3. Chỉ tiêu và phương pháp ñánh giá 32 2.4.4. Phương pháp sử lý số liệu 35 CHƯƠNG 3: KẾT QỦA NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38 3.1. ðặc ñiểm hình thái của các giống ñậu tương tham gia thí nghiệm 38 3.2. Một số ñặc ñiểm sinh trưởng, ñặc tính nông học của các giống ñậu tương 40 3.2.1 Thời gian từ gieo ñến ra hoa của các giống nghiên cứu 40 3.2.2. Thời gian sinh trưởng của các giống nghiên cứu 41 3.2.3. Chiều cao cây của các giống nghiên cứu 42 3.2.4. Số cành cấp 1/cây của các giống nghiên cứu 43 3.3. Mức ñộ nhiễm sâu bệnh, tính tách quả và khả năng chống ñổ của các giống ñậu tương nghiên cứu 44 3.4. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống 46 3.4.1. Yếu tố cấu thành năng suất của các giống nghiên cứu tại ñiểm Hà Nội 47 3.4.2. Yếu tố cấu thành năng suất của các giống nghiên cứu tại ñiểm Thái Bình 49 3.4.3. Yếu tố cấu thành năng suất của các giống nghiên cứu tại ñiểm Phú Thọ 51 3.4.4. Yếu tố cấu thành năng suất của các giống nghiên cứu tại ñiểm Nghệ An 53 3.4.5. Năng suất thực thu của các giống ñậu tương nghiên cứu tại các ñiểm thí nghiệm 55 3.4.5.1. Năng suất thực thu của các giống tại các ñiểm thí nghiệm trong vụ ñông 2010 55 3.4.5.2. Năng suất thực thu của các giống tại các ñiểm thí nghiệm trong vụ xuân 2011 57 3.5. Tương tác kiểu gen với môi trường và ñộ ổn ñịnh về năng suất của các giống ñậu tương nghiên cứu 60 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………… v 3.5.1. ðộ ổn ñịnh về năng suất của các giống nghiên cứu trong vụ ñông 2010 61 3.5.2. ðộ ổn ñịnh về năng suất của các giống nghiên cứu trong vụ xuân 2011 63 3.5.3. Kết quả nghiên cứu tổng hợp tính ổn ñịnh về năng suất của các giống ñậu tương qua 2 vụ ñông 2010 và xuân 2011 64 3.5.4. Chỉ số môi trường của các ñiểm thí nghiệm 65 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………… vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 1 AVRDC Trung tâm Nghiên cứu phát triển rau châu Á 2 Bộ NN và PTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn 3 BVTV Bảo vệ thực vật 4 CT Công thức 5 CTTN Công thức thí nghiệm 6 CTV Cộng tác viên 7 DT Diện tích 8 ð/C ðối chứng 9 ðVT ðơn vị tính 10 FAO Tổ chức Nông nghiệp, Lương thực của Liên Hiệp quốc 11 CVTBTT Hệ số trung bình tổng thể 12 NS Năng suất 13 NSLT Năng suất lý thuyết 14 NSTB Năng suất trung bình 15 NSTT Năng suất thực thu 16 NSTBTT Năng suất trung bình tổng thể 17 NXB Nhà xuất bản 18 SL Sản lượng 19 STT Sè thø tù Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………… vii DANH MỤC BẢNG TRONG LUẬN VĂN Bảng Tên bảng Trang 1.1 Diện tích, năng suất, sản lượng ñậu tương trên thế giới giai ñoạn 2003-2009 13 1.2 Diện tích, năng suất, sản lượng của các quốc gia sản xuất ñậu tương lớn qua một số năm 14 1.3 10 nước ñứng ñầu thế giới về sản lượng ñậu tương năm 2009 15 1.4 10 nước ñứng ñầu thế giới về năng suất ñậu tương năm 2009 16 1.5 Tình hình sản xuất ñậu tương ở Việt Nam giai ñoạn 2000- 2010 21 1.6 Các tỉnh sản xuất ñậu tương lớn của Việt Nam năm 2007 22 2.1 Chỉ tiêu và phương pháp ñánh giá 32 3.1 ðặc ñiểm hình thái của các giống ñậu tương tham gia thí nghiệm 38 3.2 Thời gian từ gieo ñến ra hoa của các giống ñậu tương tại các ñiểm thí nghiệm 40 3.3 Thời gian sinh trưởng của các giống nghiên cứu 41 3.4 Chiều cao cây của các giống ñậu tương nghiên cứu 42 3.5 Số cành cấp 1/cây của các giống nghiên cứu 43 3.6 Mức ñộ nhiễm sâu bệnh, tính tách quả và khả năng chống ñổ của các giống ñậu tương nghiên cứu 45 3.7 Yếu tố cấu thành năng suất của các giống ñậu tương tại Hà Nội 48 3.8 Yếu tố cấu thành năng suất của các giống ñậu tương tại Thái Bình 50 3.9 Yếu tố cấu thành năng suất của các giống ñậu tương tại Phú Thọ 52 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………… viii 3.10 Yếu tố cấu thành năng suất của các giống ñậu tương tại Nghệ An 54 3.11 Năng suất thực thu của các giống tại các ñiểm trong vụ ñông 2010 55 3.12 Phương sai năng suất tổng hợp qua các ñiểm thí nghiệm vụ ñông 2010 57 3.13 Năng suất thực thu của các giống tại các ñiểm trong vụ xuân 2011 57 3.14 Phương sai năng suất tổng hợp qua các ñiểm thí nghiệm vụ xuân 2011 59 3.15 ðánh giá ñộ ổn ñịnh năng suất của các giống qua các ñiểm nghiên cứu trong ñiều kiện vụ ñông 2010 62 3.16 ðánh giá ñộ ổn ñịnh năng suất của các giống qua các ñiểm nghiên cứu trong ñiều kiện vụ xuân 2011 63 3.17 Năng suất thực thu của các giống ñậu tương qua 2 vụ ñông 2010 và xuân 2011 64 3.18 Chỉ số môi trường của các ñiểm thí nghiệm 66 HÌNH VẼ, ðỒ THỊ Hình số Tên hình vẽ Trang 1.1 Diễn biến diện tích ñậu tương qua các năm của Việt Nam 22 3.1 ðặc ñiểm hình thái của các giống ñậu tương tham gia thí nghiệm 39 3.2 Năng suất thực thu trung bình của các giống ñậu tương tại các ñiểm trong vụ ñông 2010 56 3.3 Năng suất thực thu trung bình của các giống ñậu tương tại các ñiểm trong vụ xuân 2011 58 3.4 Năng suất trung bình của các giống thí nghiệm ở 2 vụ ñông 2010 và xuân 2011 60 3.5 ðồ thị biểu diễn tính ổn ñịnh năng suất của các giống ñậu tương theo môi trường 65 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ………………………… 1 MỞ ðẦU I. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ðỀ TÀI Cây ñậu tương [Glycine max (L.) Merrill] là một trong những cây ñậu ñỗ quan trọng ñược trồng ở 78 nước trên thế giới. Theo Whigham (1983) cây ñậu tương ñược trồng từ vĩ ñộ 55 0 Bắc ñến 55 0 Nam. Diện tích và sản lượng ñậu tương trên thế giới không ngừng tăng qua các năm. Theo FAO, năm 2005 diện tích ñậu tương trên thế giới là 92,52 triệu ha, sản lượng 214,478 triệu tấn, ñến năm 2009 diện tích ñạt 99,50 triệu ha, sản lượng 223,185 triệu tấn. Trong số ñó, 4 quốc gia sản xuất ñậu tương lớn nhất là Mỹ, Brazil, Argentina và Trung Quốc ñã chiếm 87,25% tổng sản lượng. Các nước có năng suất ñậu tương bình quân lớn nhất là Thổ Nhỹ Kỳ 36,57 tạ/ha, Italy 34,76 tạ/ha , Mỹ 29,58 tạ/ha, Austria 28,17 tạ/ha và Thụy Sỹ 28,17 tạ/ha (FAO, 2010). Tại Việt Nam, sản xuất ñậu tương ñược phân bố ở hầu hết các vùng sinh thái nông nghiệp. Có 5 vùng sản xuất chính ñó là: ðồng bằng sông Hồng, vùng ðông Bắc (chủ yếu là Hà Giang, Cao Bằng), vùng Tây Bắc, vùng Tây Nguyên và vùng ðông Nam Bộ. Diện tích trồng ñậu tương chiếm 23,7% tổng diện tích cây công nghiệp hàng năm (bông, ñay, cói, mía, lạc, ñậu tương, thuốc lá). Với các chương trình nghiên cứu chọn tạo giống trong nước và trao ñổi nguồn gen, chúng ta ñã có bộ giống ñậu tương khá phong phú, ñạt năng suất khá, ổn ñịnh, góp phần ñưa năng suất ñậu tương trung bình cả nước năm 2010 ñạt 15,0 tạ/ha, sản lượng 296,900 nghìn tấn (Nguồn Tổng cục thống kê, 2011). Sản phẩm cây ñậu tương không những là nguồn thực phẩm giàu protein, vitamin và các khoáng chất bổ sung vào bữa ăn hàng ngày cho con người mà còn là nguyên liệu cho các ngành công nghiệp chế biến và là nguồn thức ăn cần thiết cho chăn nuôi. [...]... n H u Quỏn vi c k t h p ch t b t c a cỏc h t ng c c v i ủ u ủ s lm tng giỏ tr dinh d ng c a h t ng c c, gúp ph n tớch c c vo vi c gi i quy t n n thi u protein trong b a n hng ngy c a ng i dõn, lm gi m l ng lng th c c n tiờu th , nõng cao ch t l ng dinh d ng trong b a n Cựng v i vi c phỏt tri n tr ng tr t, chn nuụi gia sỳc c a Vi t Nam cng phỏt tri n khỏ m nh u tng ủó gúp ph n tớch c c vo vi c phỏt... trong vựng [4] T nm 1994 ủ n nm 2005 Vi n KHKTNN Vi t Nam ủó ph i h p v i t ch c GRET - C ng ho Phỏp ủó cú nhi u nghiờn c u t i huy n Ch n B c K n cng ủó xỏc ủ nh: ngụ v ủ u tng l 2 cõy tr ng cú th cho hi u qu trờn ủ t ru ng m t v v xuõn, th i v thớch h p cho ủ u tng xuõn l t 20/2 ủ n 5/3 (dng l ch) v ngụ ph i tr ng trong thỏng 2 Tỏc gi Mai Quang Vinh, Tr n Duy Quý khi nghiờn c u v chuy n giao ti n... t ng s , tng s l ng sinh v t t ng s , vi sinh v t c ủ nh ủ m, vi sinh v t phõn gi i lõn, x khu n v n m so v i ngụ tr ng thu n Trong b gi ng ủ u tng c a Vi t Nam, m t s gi ng ủó ủ c xỏc ủ nh l cú th s d ng hi u qu trong quỏ trỡnh xen canh v i ngụ nh T12 (trong cụng th c: Ngụ xuõn - u tng hố - Ngụ thu ủụng), gi ng AK03, VX92, DT90 cng l cỏc gi ng thớch h p cho vi c xen canh [3], [6] vựng ng B ng Sụng... n xu t ủ u tng cỏc n c chõu trong th i gian t i Trớc đây, Trung Quốc đ có thời kỳ l nớc đứng thứ 3 trên thế giới về sản xuất đậu tơng Tuy nhiên, do không đợc đầu t đúng mức nên trong giai đoạn 1999 - 2000, Argentina với các chính sách phát triển của mình đ vợt Trung Quốc, trở th nh cờng quốc thứ 3 trên thế giới về sản xuất đậu tơng (FAO, 2010) B ng 1.3: 10 n c ủ ng ủ u th gi i v s n l ng ủ u tng nm... bn tr ng ủ u tng trờn th gi i v cỏc n c tr ng ủ u tng ủ t nng su t, s n l ng cao 1.3 Cõy ủ u tng Vi t Nam 1.3.1 Tỡnh hỡnh s n xu t ủ u tng Vi t Nam Vi t Nam cú l ch s tr ng ủ u tng lõu ủ i Nhõn dõn ta ủó bi t tr ng v s d ng ủ u tng t hng nghỡn nm nay, nhng tr c ủõy s n xu t ủ u tng ch bú h p trong m t ph m vi nh thu c cỏc t nh mi n nỳi phớa B c Tr c cỏch m ng thỏng Tỏm, di n tớch ủ u tng c n c l 30.000... Bỡnh - ủ t 19,0 t /ha 1.3.2 Tỡnh hỡnh nghiờn c u ủ u tng Vi t Nam 1.3.2.1 V nghiờn c u t p ủon ủ u tng ph c v cho cụng tỏc ch n t o gi ng ó kh o sỏt, ủỏnh giỏ 4188 m u dũng/gi ng ủ u tng ch y u nh p t Vi n Nghiờn c u cõy tr ng ton liờn bang Nga (VIR) Ngoi ra cú m t s ớt m u gi ng nh p t Trung tõm Nghiờn c u phỏt tri n rau m u Chõu (AVRDC), Vi n Cõy tr ng nhi t ủ i qu c t v cỏc n c c, Nh t, M Phõn... khỏc nhau Vi c ch n l a, ủỏnh giỏ nh ng gi ng ủ u tng m i (v tớnh thớch nghi, n ủ nh v nng su t) ủ b sung vo b gi ng ủang cú v gi i thi u ra ngoi s n xu t v n l m t cụng vi c mang tớnh c p bỏch 1.4 C s khoa h c ủ ủỏnh giỏ kh nng thớch ng c a cõy tr ng 1.4.1 Tng tỏc ki u gen v i mụi tr ng v s n ủ nh c a gi ng Tng tỏc ki u gen G (Genotype) v mụi tr ng E (Environment) ký hi u l GEI (Genotype x Environment... ụng v cõy ủ u c ủ u nm 1879 Vi t Nam, cõy ủ u tng cng ủó ủ c tr ng t lõu Theo Võn ủi lo n ng c a Lờ Quý ụn, th k 18 ủ u tng ủó ủ c tr ng m t s t nh, vựng ụng B c n c ta [3] Tuy ủ u tng l loi cõy tr ng c xa nh t, nhng ủ u tng cng ủ c xem l lo i cõy tr ng m i nh t Vỡ trờn th c t cu i th k XIX m i ch ủ c tr ng Trung Qu c v 30 nm ủ u th k XX s n xu t ủ u tng cng ch t p trung Vi n ụng nh Trung Qu c, Indonesia,... m t ki u gen (genotype) th hi n nng su t v s c ch ng ch u m t cỏch n ủ nh, dự mụi tr ng thu n l i hay khụng thu n l i, trờn ph m vi l n bao g m nhi u vựng sinh thỏi (Singh, 1976) [43] Khỏi ni m ny ủ c ch p nh n r ng rói v ủang ủ c cỏc nh khoa h c Vi n Cõy cú h t, CIMMYT, Vi n Nghiờn c u lỳa Qu c t (IRRI) v cỏc chng trỡnh t o gi ng qu c gia ng d ng nh m t o ra nhi u gi ng m i cho s n xu t v n ủ nh cao... Krasse (1989) ủó gúp ph n ủỏng k vo vi c ch n t o gi ng ủ u tng chõu u T ch c DOA ủó ti n hnh nghiờn c u nh m ch n ra nh ng gi ng cú th i gian sinh tr ng ng n (75-90 ngy), cú ph n ng trung tớnh v i ỏnh sỏng, nng su t n ủ nh, ph m ch t khỏ, khụng n t v , cú kh nng ch ng ch u sõu b nh t t nhi u n c chõu u cng ủó quan tõm phỏt tri n t i cõy ủ u tng Ti p Kh c c ngoi vi c nh p n i cỏc gi ng c a M cũn s . hoa của các giống nghiên cứu 40 3.2.2. Thời gian sinh trưởng của các giống nghiên cứu 41 3.2.3. Chiều cao cây của các giống nghiên cứu 42 3.2.4. Số cành cấp 1/cây của các giống nghiên cứu 43. suất của các giống nghiên cứu tại ñiểm Nghệ An 53 3.4.5. Năng suất thực thu của các giống ñậu tương nghiên cứu tại các ñiểm thí nghiệm 55 3.4.5.1. Năng suất thực thu của các giống tại các ñiểm. các giống nghiên cứu tại ñiểm Hà Nội 47 3.4.2. Yếu tố cấu thành năng suất của các giống nghiên cứu tại ñiểm Thái Bình 49 3.4.3. Yếu tố cấu thành năng suất của các giống nghiên cứu tại ñiểm