Đang tải... (xem toàn văn)
luận văn
B GIO DC V O TO TRNG I HC NễNG NGHIP H NI ------------------------------- NGUYN VN KHOA Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh lý đánh giá khả năng chịu hạn của các giống lúa nơng trồng tại huyện Thuận Châu - Sơn La LUN VN THC S NễNG NGHIP Chuyờn ngnh: Trng trt Mó s: 60.62.01 Ngi hng dn khoa hc: TS. Nguyn Th Kim Thanh H NI - 2010 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trong luận án hoàn toàn trung thực và chưa ñược công bố trong bất kỳ công trình nào khác. TÁC GIẢ LUẬN VĂN ` Trng i hc Nụng nghip H Ni Lun vn thc s nụng nghip ii LờI CảM ƠN LờI CảM ƠNLờI CảM ƠN LờI CảM ƠN Trong suốt thời gian nghiên cứu tôi luôn nhận đợc sự chỉ dẫn tận tình của các thày cô giáo, sự giúp đỡ động viên của gia đình, bạn bè đồng nghiệp. Nhân dịp này tôi xin đợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành đến cô giáo TS. Nguyễn Thị Kim Thanh, Bộ môn Sinh lý thực vật, Trờng Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã tận tình giúp đỡ hớng dẫn tôi trong việc định hớng đề tài cũng nh trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể các thày cô giáo trong Khoa nông học, Viện đào tạo sau đại học, Trờng Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Ban Chủ nhiệm khoa Nông Lâm, Trờng Đại học Tây Bắc đã tạo điều kiện thuận lợi về thời gian và cơ sở vật chất cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn Phòng Nông nghiệp, phòng thống kê huyện Thuận Châu, Sơn La đã tạo điều kiện cung cấp số liệu và địa bàn tốt nhất để tiến hành đề tài. Tôi xin cảm ơn các bạn sinh viên K48 đại học Nông học, Khoa Nông Lâm trờng Đại học Tây Bắc đã cùng tôi thực hiện những thí nghiệm nghiên cứu trong đề tài. Xin cảm ơn sự giúp đỡ của tất cả bạn bè, đồng nghiệp. Cảm ơn vợ, con và những ngời thân trong gia đình đã là điểm tựa về tinh thần và vật chất cho tôi trong những năm tháng học tập và hoàn thành luận văn. Tác giả luận văn Nguyễn Văn Khoa Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp iii MỤC LỤC Lời cam ñoan…………………………………………………………………i Lời cảm ơn……………………………………………………………… .…ii Mục lục………………………………………………………………………iii Danh mục bảng…………………………………………………………… .vi Danh mục hình…………………………………………………………… vii Danh mục chữ viết tắt…………………………………………………… viii 1. MỞ ðẦU . 71 1.1. Tính cấp thiết của ñề tài . 1 1.2. Mục ñích và yêu cầu của ñề tài . 3 1.2.1. Mục ñích 3 1.2.2. Yêu cầu 3 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 3 1.3.1. Ý nghĩa khoa học của ñề tài . 3 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn của ñề tài 4 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU . 5 2.1. Khái niệm về lúa cạn và lúa chịu hạn . 5 2.2. Khái niệm về hạn và tính chống chịu hạn ở thực vật 6 2.2.1. Khái niệm về hạn . 6 2.2.2. Phân loại hạn . 7 2.2.3. Tính chống chịu hạn ở thực vật 8 2.3. Phản ứng của cây lúa ñối với hạn . 14 2.3.1. Cơ sở lý thuyết . 14 2.3.2. Những thời ñiểm hạn ảnh hưởng mạnh ñến năng suất lúa . 14 2.4. Nghiên cứu và sản xuất lúa cạn, lúa chịu hạn trong và ngoài nước . 17 2.4.1. Nghiên cứu và sản xuất lúa cạn, lúa chịu hạn trên thế giới . 17 2.4.2. Những nghiên cứu và sản xuất lúa cạn, lúa chịu hạn tại Việt Nam27 2.4.3. Sản xuất lúa nương (lúa cạn) tại huyện Thuận Châu, Sơn La . 30 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp iv 3. ðỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 3.1. ðối tượng, ñịa ñiểm và thời gian nghiên cứu 32 3.1.1. ðối tượng và vật liệu nghiên cứu . 32 3.1.2. ðịa ñiểm nghiên cứu 33 3.1.3. Thời gian nghiên cứu . 33 3.2. Nội dung nghiên cứu 33 3.3. Phương pháp nghiên cứu 33 3.3.1. ðánh giá khả năng nảy mầm và sinh trưởng mầm của các giống lúa nương trong ñiều kiện hạn nhân tạo bằng KCLO 3 33 3.3.2. Nghiên cứu các chỉ tiêu sinh lý ñánh giá khả năng chịu hạn của các giống lúa nương trồng trong ñiều kiện nhà lưới . 34 3.3.3. ðánh giá khả năng chịu hạn của các giống lúa nương trồng ngoài ñồng ruộng trong ñiều kiện nước trời (không tưới) 35 3.3.4. Chỉ tiêu theo dõi: . 36 3.3.5. Kỹ thuật gieo trồng: . 38 3.4. Phương pháp xử lý số liệu 38 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39 4.1. ðánh giá khả năng nảy mầm và sinh trưởng mầm của các giống lúa nương trong phòng thí nghiệm 39 4.1.1. ðánh giá khả năng nảy mầm của của các giống lúa nương trong ñiều kiện hạn nhân tạo bằng KClO 3 39 4.1.2. ðánh giá khả năng sinh trưởng cây con của của các giống lúa nương trong ñiều kiện hạn nhân tạo bằng KClO 3 . 42 4.2. ðánh giá các chỉ tiêu sinh lý liên quan ñến khả năng chịu hạn của các giống lúa nương trồng trong ñiều kiện nhà lưới 46 4.2.1. ðánh giá khả năng ñiều chỉnh áp suất thẩm thấu rễ của các giống lúa nương bị hạn ở giai ñoạn 3 – 4 lá trong ñiều kiện nhà lưới 46 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp v 4.2.2. ðánh giá khả năng giữ nước của lá và tỷ trọng lá của các giống lúa thí nghiệm trong giai ñoạn trỗ bông . 49 4.2.3. Khả năng quang hợp của các giống lúa nương khi gây hạn nhân tạo ở giai ñoạn ñẻ nhánh và trỗ bông 52 4.2.4. ðánh giá cường ñộ thoát hơi nước của các giống lúa nương trong ñiều kiện gây hạn nhân tạo ở giai ñẻ nhánh và giai ñoạn trỗ bông 55 4.2.5. ðánh giá hiệu suất sử dụng nước của các giống lúa thí nghiệm trong ñiều kiện gây hạn nhân tạo ở giai ñoạn ñẻ nhánh và trỗ bông. 58 4.2.6. ðánh giá ảnh hưởng của hạn giai ñoạn ñẻ nhánh và trỗ bống ñến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa nương. 60 4.3. ðánh giá khả năng sinh trưởng phát triển của một số giống lúa nương trong ñiều kiện nước trời trên ñồng ruộng . 66 4.3.1. Một số ñặc ñiểm hình thái liên quan ñến khả năng chịu hạn của các giống lúa nương trồng trong ñiều kiện nước trời 66 4.3.2. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống lúa nương trồng trong ñiều kiện nước trời . 68 4.3.3. ðánh giá mức ñộ nhiễm sâu bệnh hại của các giống ñiều kiện chịu nước trời 72 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76 1. Kết luận 76 2. ðề nghị . 77 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1. Diện tích, năng suất và sản lượng lúa nương tại Thuận Châu trong những năm gần ñây . 30 Bảng 3.1. Tên, ký hiệu và ñặc ñiểm của các giống lúa nương nghiên cứu 32 Bảng 4.1. Khả năng nảy mầm của của các giống lúa nương trong ñiều kiện hạn nhân tạo bằng KClO 3 40 Bảng 4.2. Khả năng sinh trưởng cây con của các giống lúa nương trong ñiều kiện hạn nhân tạo bằng dung dịch KClO 3 . 43 Bảng 4.3. Khả năng ñiều chỉnh áp suất thẩm thấu rễ của các giống lúa nương khi bị hạn ở giai ñoạn 3-4 lá………………………………………46 Bảng 4.4. Khả năng giữ nước trong lá của các giống lúa nương trong giai ñoạn trỗ bông 50 Bảng 4.5 Tỷ trọng diện tích lá của các giống lúa nương nghiên cứu . 51 Bảng 4.6. Khả năng quang hợp của các giống lúa thí nghiệm trong ñiều kiện gây hạn nhân tạo ở giai ñoạn ñẻ nhánh và trỗ (µmolCO 2 /m 2 /s) . 53 Bảng 4.7. Cường ñộ thoát hơi nước của các giống lúa nương khi gây hạn nhân tạo giai ñoạn ñẻ nhánh và giai ñoạn trỗ (mmolH 2 0/m 2 /s) . 57 Bảng 4.8. Hiệu suất sử dụng nước của các giống lúa nương trong ñiều kiện gây hạn nhân tạo giai ñoạn ñẻ nhánh và trỗ (mgCO 2 /gH 2 O) 59 Bảng 4.9. Ảnh hưởng của việc gây hạn ở các giai ñoạn khác nhau ñến các yếu tố cấu thành năng suất 61 Bảng 4.10. Ảnh hưởng của việc gây hạn ở các giai ñoạn khác nhau ñến năng suất của các giống lúa thí nghiệm 64 Bảng 4.11. Khả năng chịu hạn của các dòng, giống lúa ở một số giai ñoạn gặp hạn trong ñiều kiện nước trời tại Thuận Châu, Sơn La (ñiểm) . 67 Bảng 4.12. Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống lúa thí nghiệm . 70 Bảng 4.13. Năng suất thực thu của các giống lúa trên ñồng ruộng 71 Bảng 14: Mức ñộ nhiễm sâu bệnh hại của các giống trong 2 ñiều kiện có tưới và nước trời (ñiểm) . 73 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp vii DANH MỤC ðỒ THỊ ðồ thị 1: Khả năng ñiều chỉnh áp suất thẩm thấu của các giống lúa thí nghiệm 48 ðồ thị 2: Năng suất thực thu của các giống khi gây hạn ở các giai ñoạn khác nhau. . 65 ðồ thị 3: Năng suất thực thu của các giống lúa nương 72 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp viii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CH : Chịu hạn TGST : Thời gian sinh trưởng ASTT : Áp suất thẩm thấu NSTT : Năng suất thực thu DT : Diện tích SL : Sản lượng Gð ðN : Giai ñoạn ñẻ nhánh GðT : Giai ñoạn trỗ CURE : Chương trình nghiên cứu và phát triển lúa vùng khó khăn FAO : Tổ chức Nông lương thế giới CIAT : Trung tâm Nông nghiệp nhiệt ñới Quốc tế IRRI : Viện nghiên cứu lúa Quốc tế IRAT : Viện nghiên cứu Nông nghiệp nhiệt ñới IITA : Viện Nông nghiệp nhiệt ñới Quốc tế ICA : Viện Nông nghiệp Colombia Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp 1 1. MỞ ðẦU 1.1. Tính cấp thiết của ñề tài Lúa gạo là một trong những cây lương thực quan trọng nhất của loài người. Trên thế giới, cây lúa ñược xếp vị trí thứ 2 sau cây lúa mì về diện tích và sản lượng. Ở Châu Á, lúa gạo ñược coi là cây lương thực quan trọng nhất chiếm diện tích 135 triệu ha trong tổng số 148,4 triệu ha của thế giới [2]. Ở Việt Nam, diện tích canh tác lúa khoảng 4,36 triệu ha, trong ñó có 2,2 triệu ha là ñất thâm canh lúa, chủ ñộng tưới tiêu nước, còn lại hơn 2,1 triệu ha là ñất canh tác lúa trong ñiều kiện khó khăn. Trong 2,1 triệu ha trên có khoảng 0,5 triệu ha lúa cạn, khoảng 0.8 triệu ha nếu có mưa to và tập trung thì hay bị ngập úng và còn lại là khoảng 0,8 triệu ha là ñất bấp bênh nước (Vũ Tuyên Hoàng và cs, 1995)[15]. Theo số liệu thống kê (năm 2006), trong những năm gần ñây diện tích gieo trồng lúa hàng năm có khoảng 7,3 – 7,5 triệu ha, thì có tới 1,5 – 1,8 triệu ha thường bị thiếu nước và khoảng 1,5 – 2,0 triệu ha cần phải có sự ñầu tư ñể chống úng khi gặp mưa to và tập trung [16]. Sự khô hạn là nguyên nhân chính giới hạn sản lượng lúa gạo trong ñiều kiện canh tác nhờ nước trời trên thế giới. Theo Evenson và ctv (1996) ñã ñánh giá năng suất lúa gạo bị mất do sự khô hạn hàng năm là 18 triệu tấn chiếm 4 % tổng sản lượng và ước tính khoảng 3,6 triệu USD. Mặc dù năng suất và sản lượng lúa ở nước ta trong những năm gần ñây không ngừng ñược nâng lên một cánh vững chắc. Năm 1996 năng suất lúa trung bình cả nước ñạt 37,7 tạ/ha, ñến năm 2000, ñạt 42,2 tạ/ha và năng suất 2002 ñạt 45,5 tạ/ha; nhưng năng suất lúa vùng canh tác nhờ nước trời ñạt rất thấp, chỉ ñạt từ 10 ñến 18 tạ/ha. Những vùng có diện tích lúa canh tác nhờ nước trời ở Việt Nam chủ yếu tập trung ở các tỉnh Miền núi phía Bắc và Tây Nguyên, ñây cũng chính là các vùng kinh tế khó khăn thường xảy ra thiếu
