Đang tải... (xem toàn văn)
Rất Rất Hay !
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BNNPTNT : Bộ Nông Nghiệp Phát Triển Nông Thôn CRRI : Trung tâm nghiên cứu lúa CIAT : Trung tâm Nông nghiệp nhiệt đới Quốc tế CH : Chịu hạn LC : Lúa cạn TGST : Thời gian sinh trưởng FAO : Tổ chức nông lương thế giới IAC : Viện nghiên cứu nông nghiệp Saopaulo – Brazil IRRI : Viện nghiên cứu lúa Quốc tế IRAT : Viện nghiên cứu Nông nghiệp nhiệt đới IITA : Viện Nông nghiệp nhiệt đới Quốc tế QCVN : Quy chuẩn Việt Nam IARCs : Viện nghiên cứu nông nghiệp quốc tế UREDCO : Ban điều hành các trung tâm nghiên cứu lúa cạn WARDA : West Africa Rice Development Association i DANH MỤC CÁC BẢNG 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4 * Ý nghĩa khoa học của đề tài 4 * Ý nghĩa khoa học của đề tài 4 * Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 4 * Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 4 1.1.1.Một số khái niệm về lúa cạn và lúa chịu hạn 6 1.1.1.Một số khái niệm về lúa cạn và lúa chịu hạn 6 1.1.3. Khái niệm về hạn và phân loại hạn 9 1.1.3. Khái niệm về hạn và phân loại hạn 9 1.1.4. Khái niệm của tính chống, né (trốn), tránh, chịu hạn và khả năng phục hồi sau hạn 10 1.1.4. Khái niệm của tính chống, né (trốn), tránh, chịu hạn và khả năng phục hồi sau hạn 10 1.1.6. Ảnh hưởng của hạn đến sản xuất nông nghiệp và sinh trưởng của cây lúa 12 1.1.6. Ảnh hưởng của hạn đến sản xuất nông nghiệp và sinh trưởng của cây lúa 12 1.4. Đặc điểm thời tiết khí hậu vụ mùa năm 2012 tại Thái Nguyên 27 1.4. Đặc điểm thời tiết khí hậu vụ mùa năm 2012 tại Thái Nguyên 27 2.3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu 30 2.3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu 30 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu 30 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu 30 * Phương pháp bố trí thí nghiệm 30 * Phương pháp bố trí thí nghiệm 30 2.3.3. Phương pháp xử lý và phân tích số liệu 38 2.3.3. Phương pháp xử lý và phân tích số liệu 38 3.3. Đánh giá khả năng chống chịu hạn trong điều kiện chậu vại 60 3.3. Đánh giá khả năng chống chịu hạn trong điều kiện chậu vại 60 3.3.3. Đặc trưng bộ rễ của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm 66 ii 3.3.3. Đặc trưng bộ rễ của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm 66 1. Kết luận 71 1. Kết luận 71 iii DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4 * Ý nghĩa khoa học của đề tài 4 * Ý nghĩa khoa học của đề tài 4 * Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 4 * Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 4 1.1.1.Một số khái niệm về lúa cạn và lúa chịu hạn 6 1.1.1.Một số khái niệm về lúa cạn và lúa chịu hạn 6 1.1.3. Khái niệm về hạn và phân loại hạn 9 1.1.3. Khái niệm về hạn và phân loại hạn 9 1.1.4. Khái niệm của tính chống, né (trốn), tránh, chịu hạn và khả năng phục hồi sau hạn 10 1.1.4. Khái niệm của tính chống, né (trốn), tránh, chịu hạn và khả năng phục hồi sau hạn 10 1.1.6. Ảnh hưởng của hạn đến sản xuất nông nghiệp và sinh trưởng của cây lúa 12 1.1.6. Ảnh hưởng của hạn đến sản xuất nông nghiệp và sinh trưởng của cây lúa 12 1.4. Đặc điểm thời tiết khí hậu vụ mùa năm 2012 tại Thái Nguyên 27 1.4. Đặc điểm thời tiết khí hậu vụ mùa năm 2012 tại Thái Nguyên 27 2.3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu 30 2.3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu 30 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu 30 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu 30 * Phương pháp bố trí thí nghiệm 30 * Phương pháp bố trí thí nghiệm 30 2.3.3. Phương pháp xử lý và phân tích số liệu 38 2.3.3. Phương pháp xử lý và phân tích số liệu 38 3.3. Đánh giá khả năng chống chịu hạn trong điều kiện chậu vại 60 3.3. Đánh giá khả năng chống chịu hạn trong điều kiện chậu vại 60 3.3.3. Đặc trưng bộ rễ của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm 66 iv 3.3.3. Đặc trưng bộ rễ của các dòng, giống lúa tham gia thí nghiệm 66 1. Kết luận 71 1. Kết luận 71 v MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Hiện nay vấn đề lớn nhất của thế giới và là vấn đề chung của nhân loại đó là sự nóng nên của trái đất dẫn đến sự biến đổi khí hậu toàn cầu. Đây là nguyên nhân làm thay đổi hàng loạt các hệ sinh thái và quá trình hoạt động của nhiều loài động thực vật đã, đang và sẽ đưa đến những tác hại không lường đối với cuộc sống của loài người. Biến đổi khí hậu còn là nguyên nhân làm tăng các hiện tượng thời tiết nguy hiểm, làm thay đổi tần suất và cường độ các hiện tượng thời tiết bất thuận như: bão, mưa lớn, hạn hán Các hiện tượng này xuất hiện bất thường và tăng trong thập kỷ qua. Theo Tổ chức khí tượng thế giới, Châu Á là khu vực bị thiên tai nặng nề nhất trong vòng 50 năm tới, mà Việt Nam là một trong 5 quốc gia bị ảnh hưởng nặng nề nhất, trong đó thiệt hại về tài sản do hạn hán gây ra đứng thứ ba sau lũ và bão. Hạn hán có năm làm giảm 20 – 30% năng suất cây trồng, giảm sản lượng lương thực, ảnh hưởng nghiêm trọng tới chăn nuôi và sinh hoạt của người dân [16]. Ở Việt Nam, diện tích canh tác lúa khoảng 4,36 triệu ha, trong đó có 2,2 triệu ha là đất thâm canh, chủ động tưới tiêu nước; còn lại hơn 2,1 triệu ha là đất canh tác lúa trong điều kiện khó khăn. Trong 2,1 triệu ha có khoảng 0,5 triệu ha lúa cạn, khoảng 0,8 triệu ha nếu mưa to và tập trung hay bị ngập úng và còn lại khoảng 0,8 triệu ha là đất bấp bênh nước (Vũ Tuyên Hoàng và cs, 1995) [6]. Theo số liệu thống kê (năm 2002), trong những năm gần đây 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 có từ 1,5-2,0 triệu ha cần phải có sự đầu tư để chống úng khi gặp mưa to và tập trung. Trong điều kiện ít mưa, thiếu nước tưới sẽ kéo theo sự bốc mặn và phèn ở những vùng ven biển (Nguyễn Tấn Hinh và cs, 2004) [3], (Trần Nguyên Tháp, 2001) [15]. Trong những năm gần đây, nguồn nước cung cấp cho 1 canh tác lúa đang ngày càng khan hiếm, đặc biệt là ở Châu Á, nơi mà cây lúa được trồng trên khoảng 30% diện tích chủ động nước và tiêu thụ 50% lượng nước tưới cho cây trồng. Bên cạnh đó trên đồng ruộng nhu cầu về nước cho cây lúa cao gấp 2 đến 3 lần so với các cây trồng khác. Chính vì vậy, thiếu nước tưới trong sản xuất nông nghiệp là vấn đề đang được dự báo cấp thiết trên qui mô toàn cầu. Với tầm quan trọng như vậy, người ta đã hoạch định một thứ tự ưu tiên cho đầu tư nghiên cứu tính chống chịu khô hạn, chịu mặn và chịu ngập úng trong lĩnh vực cải tiến giống cây trồng trên toàn thế giới (Bùi Chí Bửu và cs, 2003) [1]. Cây lúa cạn năng suất thấp nhưng lại thể hiện tính ưu việt về khả năng chống chịu hạn tốt, thích nghi cao với điều kiện sinh thái khó khăn, có chất lượng gạo tốt, thơm, dẻo, phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng và có tiềm năng phát triển để phục vụ cho xuất khẩu. Hiện nay các giống lúa được canh tác phân tán, tự phát, chưa có khoanh vùng và định hướng phát triển làm cho nhiều giống lúa cạn có chất lượng bị mất dần, diện tích trồng lúa bị thu hẹp. Việc đẩy mạnh năng suất lúa ở các vùng thâm canh và vùng khó khăn luôn là phương hướng chiến lược và mục tiêu cụ thể cho công tác chọn tạo và phát triển giống lúa. Đặc biệt trong thời gian tới, những dự báo biến đổi khí hậu, nguồn nước tưới trong nông nghiệp có thể giảm đi, diện tích đất cạn hoặc thiếu nước có thể tăng lên. Do vậy, việc nghiên cứu và phát triển các giống lúa cho vùng khô hạn, thiếu nước là hết sức quan trọng, góp phần đảm bảo an ninh lương thực và xoá đói giảm nghèo cho người nông dân ở những vùng có điều kiện khó khăn. Xuất phát từ những vấn đề trên, để góp phần phát triển canh tác lúa cạn ở Việt Nam nhằm đáp ứng nhu cầu lương thực tại chỗ, nhất là ở vùng cao và sử dụng tiết kiệm nước…tạo điều kiện cho cây lúa phát triển tốt, đạt năng suất cao và ổn định, chúng tôi tiến hành đề tài: 2 “Đánh giá khả năng chịu hạn của tập đoàn giống lúa cạn thu thập tại các tỉnh miền núi phía Bắc” 3 2. Mục đích và yêu cầu của đề tài * Mục đích - Bước đầu đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh của tập đoàn giống lúa cạn thu thập tại các tỉnh miền núi phía Bắc. - Đánh giá được khả năng chịu hạn của các giống lúa trong tập đoàn. * Yêu cầu - Khảo sát sinh trưởng, phát triển, năng suất và khả năng chống chịu của các giống lúa trong tập đoàn. - Đánh giá một số đặc tính sinh lý và đặc điểm hình thái của cây lúa liên quan đến khả năng chịu hạn trong điều kiện tự nhiên. - Xác định các giống lúa có khả năng chịu hạn tốt làm tiền đề cho công tác lai tạo giống về sau. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài * Ý nghĩa khoa học của đề tài - Đánh giá các đặc điểm hình thái, nông học của tập đoàn giống lúa cạn thu thập tại một số tỉnh miền núi phía Bắc. - Trên cơ sở đánh giá một số chỉ tiêu chống chịu hạn, xác định được hệ số tương quan giữa một số tính trạng nông sinh học với khả năng chống chịu hạn; đồng thời đề xuất được phương pháp và chỉ tiêu đánh giá giống lúa chịu hạn. * Ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Đánh giá nhanh được tập đoàn giống đã thu thập được trên cơ sở xác định khả năng chống chịu hạn. - Chọn lọc được những giống lúa có khả năng chịu hạn tốt. 4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài Nước là một trong những nguồn tài nguyên quý giá nhất và giống như tất cả các sinh vật sống khác lúa cũng rất cần nước để hoàn thành chu kỳ sống của mình. Lúa không chỉ cần nước cho sinh trưởng và phát triển của nó mà nó còn có thể tạo ra năng suất cao, sản lượng tốt. Khô hạn được coi là một hạn chế lớn đối với sản xuất lúa ở các vùng đất cao, bao gồm gần 30% tổng diện tích lúa của thế giới, đe dọa đời sống của nhiều nông dân nghèo cùng với gia đình của họ. Vấn đề cải tiến giống và kỹ thuật canh tác đã và đang được đặt ra, việc sử dụng giống lúa có khả năng thích nghi và chống chịu cao là một biện pháp tiết kiệm chi phí hữu hiệu nhất. Chính vì vậy, để nâng cao và ổn định sản lượng lúa trong điều kiện phụ thuộc nước trời, nhằm làm giảm thiệt hại do hạn hán gây ra thì việc xác định, chọn tạo ra các giống lúa cải tiến có khả năng chống chịu và cho năng suất ổn định đã trở thành một trong những vấn đề cấp thiết hiện nay. Mặt khác, tạo ra những giống lúa mang gen chịu hạn cũng là việc làm cần thiết cho cả những vùng trồng lúa không có đủ điều kiện thủy lợi bởi vì tình trạng thiếu nước có thể xảy ra ở hầu hết các vùng trồng lúa, theo thống kê có tới 90% diện tích trồng lúa trên thế giới chịu ảnh hưởng của khô hạn trong vài giai đoạn sinh trưởng. Ở nước ta lúa cạn đã tồn tại từ lâu đời cung cấp một lượng lớn lương thực cho nhân dân vùng cao. Đây là nguồn gen quí trong lai tạo và chọn giống lúa do lúa cạn có những đặc tính nông học đặc biệt, khác với những cây trồng khác giúp lúa cạn được phân bố rộng hơn. Qua nhiều nghiên cứu về lúa cạn cho thấy lúa cạn được hình thành từ lúa tiên, phát triển theo hướng chín sớm, có khả năng chống chịu tốt với hạn, nhất là hạn cuối vụ 5 [...]... pháp nghiên cứu 2.3.1 Nội dung nghiên cứu - Đánh giá các đặc điểm hình thái, nông học, khả năng chịu hạn, chống chịu sâu bệnh, chống đổ và năng suất trong điều kiện tự nhiên - Đánh giá, phân loại khả năng chịu hạn của tập đoàn giống lúa cạn thu thập tại các tỉnh phía Bắc bằng phương pháp hạn nhân tạo trong phòng thí nghiệm - Đánh giá khả năng chống chịu hạn trong điều kiện chậu vại 2.3.2 Phương... Viện Bảo vệ thực vật đã lần lượt đưa ra các giống lúa cạn mới: LC93-1,LC93-2, LC93-4 Các giống lúa cạn cải tiến này tỏ ra ưu thế vượt trội hơn các giống lúa cạn thế hệ trước và giống lúa cạn địa phương Tiêu biểu là LC93-1 đang được trồng rộng rãi ở các tỉnh miền núi phía Bắc và các tỉnh miền Trung, Tây Nguyên LC93-1 có năng suất cao gấp rưỡi đến gấp đôi giống lúa cạn địa phương, chất lượng tốt, hạt gạo... vẫn duy trì tốt năng suất trong điều kiện khô thì vẫn còn rất ít Do đó việc đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất của các giống lúa cạn có triển vọng theo hướng này là rất cần thiết 1.1.1.Một số khái niệm về lúa cạn và lúa chịu hạn Hiện nay, trên thế giới có nhiều định nghĩa của các nhà khoa học về cây lúa cạn, lúa chịu hạn Theo định nghĩa ở hội thảo nghiên cứu lúa cạn tại Bonake – Bờ... bị héo để đánh giá khả năng chịu hạn - Cơ sở khoa học của phương pháp xử lý bằng KClO3: Đây là phương pháp nhân tạo, đánh giá gián tiếp khả năng chịu hạn của các giống lúa Khả năng chịu hạn của cây liên quan đến khả năng chịu độc và giữ nước của keo nguyên sinh khi dùng một hoá chất độc để xử lý Nếu keo nguyên sinh ít bị độc, tế bào và mô ít bị mất nước, ít bị hại, chứng tỏ cây có tính chịu hạn Ngược... lai tạo giống lúa cạn Năm 1958 giống lúa thu n chủng FARO3 được chọn lọc từ giống địa phương Agbede 16/56 đã được thử nghiệm tại miền Trung Nigeria Đó là giống lúa cạn có năng suất cao trung bình và có khả năng chống chịu bệnh đạo ôn tương đối khá Năm 1979 Viện nghiên cứu nông nghiệp nhiệt đới (IITA) bắt đầu chương trình cải tiến giống lúa cạn trong đó nhấn mạnh các giống lúa cạn có tiềm năng năng suất... trưng cơ bản của các giống lúa chịu hạn nhằm xây dựng chỉ tiêu chọn giống Qua kết quả thu được, Trần Nguyên Tháp (2001) đã đề xuất một mô hình chọn giống lúa chịu hạn Với thí nghiệm đánh giá khả năng chống chịu hạn nhân tạo của cây lúa ở trong phòng, tác giả khuyến cáo nên chọn nồng độ muối KClO3 3% hoặc nồng độ đường Saccarin 0,8-1,0% để xử lý hạt (Trần Nguyên Tháp, 2001) [15] Các nghiên cứu của Nguyễn... Những giống lúa cạn trồng ở đất cạn vẫn sinh trưởng bình thường trên ruộng có nước, đây là đặc tính nông học đặc biệt của cây lúa cạn, khác với các cây trồng khác giúp lúa cạn được phân bố rộng hơn Qua nhiều nghiên cứu về lúa cạn cho thấy lúa cạn 9 được hình thành từ lúa Indica, phát triển theo hướng chín sớm, có khả năng chống chịu tốt với hạn, nhất là hạn cuối mùa vụ, chống chịu sâu bệnh và chịu đất... phổ biến ở miền Nam Các giống này có khả năng cho năng suất đạt 2 tấn/ha và giống lúa nếp Sew Meajan trồng ở miền Bắc đạt năng suất 2,8 tấn/ha có khả năng chịu rét tốt khi đưa lên vùng cao Cả ba giống này đều là giống cổ truyền địa phương Tại Nhật Bản, diện tích trồng lúa cạn được gieo trồng là 184 nghìn ha Việc nghiên cứu chọn lọc lúa cạn ở Nhật Bản bắt đầu từ năm 1929 và có khoảng 50 giống đã được... Bên cạnh đó cây lúa cạn có ưu thế trong việc sử dụng tốt nhất lượng nước trời Ở Việt Nam lúa cạn được trồng ở khắp 3 miền Bắc, Trung, Nam Lúa cạn chiếm tỷ lệ lớn ở các tỉnh miền núi: Lai Châu chiếm tỷ lệ 52,8%; Sơn La 48,4%; Gia Lai 38,6%; Kon Tum 21,2%; Lào Cai 27,8%; Đắc Lắc 17,5% so với diện tích trồng lúa Ở nước ta lúa cạn phân bố như sau (Nguyễn Thị Lẫm, 1999) [8]: + Vùng trung du miền núi phía Bắc: ... thống thu nông hay 8 hệ thống thu nông chưa hoàn chỉnh vẫn nhờ nước trời hoặc có một phần ít nước tưới, ruộng ở vị trí cao thường xuyên mất nước Do điều kiện môi trường sống thường xuyên bị hạn hoặc thiếu nước nên nhiều giống lúa cạn có khả năng chịu hạn tốt Tuy nhiên, một số giống lúa nước cũng có khả năng chịu hạn ở một số giai đoạn của chúng 1.1.2 Nguồn gốc lúa cạn Lúa nói chung và lúa cạn nói . triển, khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh của tập đoàn giống lúa cạn thu thập tại các tỉnh miền núi phía Bắc. - Đánh giá được khả năng chịu hạn của các giống lúa trong tập đoàn. * Yêu. đề tài: 2 Đánh giá khả năng chịu hạn của tập đoàn giống lúa cạn thu thập tại các tỉnh miền núi phía Bắc 3 2. Mục đích và yêu cầu của đề tài * Mục đích - Bước đầu đánh giá khả năng sinh trưởng,. giá các đặc điểm hình thái, nông học của tập đoàn giống lúa cạn thu thập tại một số tỉnh miền núi phía Bắc. - Trên cơ sở đánh giá một số chỉ tiêu chống chịu hạn, xác định được hệ số tương quan