Đang tải... (xem toàn văn)
Đánh giá khả năng chịu hạn và tạo vật liệu khởi đầu cho chọn dòng chịu hạn từ các giống lạc L08, L23, L24, LTB, LCB, LBK bằng kỹ thuật nuôi cấy in vitro .pdf
đại học thái nguyên tr-ờng đại học nông lâm ĐẶNG THỊ THU HIỀN XÁC ĐỊNH NGƢỠNG CHỊU HẠN VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG NƢỚC CHO MỘT SỐ GIỐNG LÚA MỚI NHẬP NỘI TẠI THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NƠNG NGHIỆP THÁI NGUN - 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn đại học thái nguyên tr-ờng đại học nông lâm ĐẶNG THỊ THU HIỀN “XÁC ĐỊNH NGƢỠNG CHỊU HẠN VÀ NHU CẦU SỬ DỤNG NƢỚC CHO MỘT SỐ GIỐNG LÚA MỚI NHẬP NỘI TẠI THÁI NGUYÊN” LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành : Trồng trọt Mã số : 62 62 01 01 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS ĐẶNG QUÝ NHÂN PGS TS ĐẶNG VĂN MINH Thái Nguyên - 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn LỜI C ẢM ƠN Qua thời gian nghiên cứu, luận văn tơi đƣợc hồn thành với nỗ lực thân, động viên khích lệ bạn bè, đồng nghiệp Đặc biệt quan tâm giúp đỡ TS Đặng Quý Nhân môn Lƣơng thực Công nghiệp; PGS.TS Đặng Văn Minh Trƣởng Khoa Sau đại học, Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên ngƣời thầy tận tình hƣớng dẫn suốt thời gian thực đề tài Nhân dịp này, xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Khoa Nông học thầy cô giáo Ban Giám hiệu Trƣờng Đại học Nơng Lâm Thái Ngun giúp đỡ tơi hồn thành đề tài nghiên cứu hoàn thành luận văn Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới gia đình bạn bè động viên khích lệ, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 29 tháng năm 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Lúa (Oryza sativa L.) lƣơng thực có vị trí quan trọng hàng đầu giới nguồn thức ăn thƣờng xuyên cho khoảng tỷ ngƣời trái đất [44] Lúa có khả thích nghi rộng nên đƣợc trồng nhiều nơi giới, nhiên tập chung chủ yếu châu Á chiếm 90% (còn lại phân bố châu Phi, châu Mỹ châu Úc) khoảng 75% diện tích lúa đƣợc trồng điều kiện ruộng ngập nƣớc, 19% diện tích lúa trồng điều kiện ruộng thấp nhờ nƣớc trời, khoảng 4% diện tích lúa trồng điều kiện ruộng cạn không chủ động nƣớc [44] Trong năm gần đây, nguồn nƣớc cung cấp cho canh tác lúa ngày khan hiếm, đặc biệt châu Á, nơi mà lúa đƣợc trồng khoảng 30% diện tích đất chủ động nƣớc chiếm 50% lƣợng nƣớc tƣới cho trồng [31] Theo tính tốn, đồng ruộng nhu cầu nƣớc cho lúa cao gấp đến lần so với trồng khác [47], nguyên nhân lƣợng nƣớc bị thất suốt q trình canh tác mà khơng tham gia vào q trình sản xuất chiếm tới 80% lƣợng nƣớc đƣợc cung cấp, chủ yếu thơng qua q trình bay hơi, chảy tràn bề mặt, thấm xuống lòng đất Việc thiếu hụt lƣợng nƣớc tƣới cho canh tác nơng nghiệp nói chung lúa nói riêng mối đe dọa ngành sản xuất lúa đặc biệt hệ thống lúa tƣới tiêu chủ động Vì lý này, việc tiết kiệm nguồn nƣớc tăng cƣờng hệ số sử dụng nƣớc cho lúa việc làm cần thiết mang tính chiến lƣợc qui mơ tồn cầu Xuất phát từ vấn đề nêu trên, tiến hành đề tài: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn “Xác định ngƣỡng chịu hạn nhu cầu sử dụng nƣớc cho số giống lúa nhập nội Thái Nguyên” Mục tiêu Xác định ngƣỡng chịu hạn cho giống lúa thí nghiệm nhằm chọn giống có chất lƣợng tốt đồng thời có khả chịu hạn tốt Xác định đƣợc ảnh hƣởng tƣới nƣớc hạn chế đến yếu tố cấu thành suất suất giống lúa điều kiện thí nghiệm Yêu cầu Đánh giá đƣợc ngƣỡng chịu hạn cho giống lúa giai đoạn đẻ nhánh điều kiện thí nghiệm Đánh giá đƣợc nhu cầu nƣớc, hệ số sử dụng nƣớc cho giống lúa điều kiện thí nghiệm Đánh giá mối quan hệ ngƣỡng chịu hạn, hệ số sử dụng nƣớc, số chịu hạn hiệu suất sử dụng nƣớc với yếu tố cấu thành suất suất lúa Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn CHƢƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1 Cơ sở khoa học việc nghiên cứu Hiện nay, tình trạng thiếu hụt nƣớc đe dọa hệ thống sản xuất lúa nƣớc chủ động an ninh lƣơng thực châu Á [47] Điều thách thức cần phải phát triển công nghệ mới, kỹ thuật hệ thống sản xuất để trì ngành sản xuất lúa gạo tăng cƣờng khả chống chịu với điều kiện khan nƣớc Với tiêu đề mở đầu nhƣ lời hiệu triệu: “Làm nhiều thóc gạo nhƣng lại sử dụng nƣớc hơn” Đó mục tiêu nghiên cứu canh tác lúa tiết kiệm nƣớc mà Tiến sỹ, Viện sỹ Viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) Tô Phúc Tƣờng viết phần mở đầu báo canh tác lúa tiết kiệm nƣớc đăng tạp chí Plant Production Sciences số (3) năm 2005 [32] Tƣới nƣớc hợp lý, tiết kiệm đáng kể đƣợc lƣợng nƣớc canh tác giúp nâng cao hiệu sử dụng phân bón giảm sâu bệnh hại đồng ruộng Nguyên lý chung cho việc phát triển công nghệ hệ thống trình canh tác lúa tiết kiệm nƣớc nhằm giảm tối thiểu lƣợng nƣớc đầu vào, tăng lƣợng nƣớc sản xuất hay gọi lƣợng nƣớc mà sử dụng quản lý nguồn nƣớc mức độ hệ thống Làm nhiều thóc gạo nhƣng lại sử dụng nƣớc tiết kiệm hoàn toàn thực qui trình quản lý nƣớc đƣợc thực biện pháp tổng hợp: (i) Chọn tạo sử dụng nguồn gen, giống chống chịu hạn, đồng thời thực biện pháp kỹ thuật quản lý nguồn tài nguyên nhằm tăng suất trồng (ii) Quản lý nƣớc mức độ toàn hệ thống chẳng hạn nhƣ lƣợng nƣớc tiết kiệm đồng ruộng đƣợc sử dụng hiệu tƣới cho ruộng trồng lúa mà trồng trƣớc khơng cần tƣới sử dụng nƣớc Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn Nhiều nghiên cứu gần canh tác lúa Trung Quốc, IRRI, Philippine, Ấn độ… canh tác lúa kỹ thuật nhƣ tƣới không tƣới xen kẽ theo yêu cầu thời kỳ sinh trƣởng, lƣợng nƣớc tiết kiệm đƣợc cho lúa lớn, cần từ 32 - 54% so với phƣơng thức canh tác ngập nƣớc truyền thống nhƣng suất giảm nhẹ khoảng 8% so với đối chứng Tuy nhiên hiệu số sử dụng nƣớc phƣơng pháp cao hẳn 0,35 so với 0,23 đối chứng [40] Mặc dù thực tế việc giảm thiểu lƣợng nƣớc đầu vào, thay đổi hẳn tập quán canh tác lúa gây tác động lớn cần nghiên cứu nhƣ: cỏ dại, dinh dƣỡng trồng, dinh dƣỡng đất, mơi trƣờng, trì hệ thống canh tác bền vững… đòi hỏi cần nỗ lực tập chung nghiên cứu tìm đƣợc giải pháp tổng thể đảm bảo canh tác bền vững lúa 1.2 Khái quát tài nguyên nƣớc 1.2.1 Một số khái niệm tài nguyên nước Nƣớc tài nguyên có ý nghĩa định sống phát triển ngƣời xã hội lồi ngƣời Ngơn ngữ Việt Nam dùng chữ „nƣớc” để nói lên phạm vi lãnh thổ quốc gia, ngƣời dân quốc gia đƣợc hƣởng quyền lợi chung dân tộc Nƣớc thành phần cấu thành sinh tác động trực tiếp đến yếu tố thạch quyển, khí nhân tố tác động tới khí hậu, thời tiết khí Nƣớc vừa tài nguyên vật liệu vừa mang lƣợng, di chuyển vật chất trái đất dƣới dạng hoà tan, lơ lửng di đẩy nƣớc Nƣớc di chuyển theo tuần hồn nƣớc nhƣ chu trình thu thập, lọc phân phối nƣớc cách liên tục khắp nơi Trái Đất Nƣớc nhân tố chủ yếu định chất lƣợng môi trƣờng sống ngƣời, nhƣ sinh vật sống trái đất Chỗ có nƣớc chỗ có sống, khơng có nƣớc hoạt động sống đình Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn Nƣớc bao phủ 70% mặt đất tạo thành 2/3 trọng lƣợng tất sinh vật sống [12] 1.2.2 Phân bố nước trái đất Nƣớc dạng tài nguyên phong phú gần nhƣ vô tận sinh quyển, tập trung nhiều Đại Dƣơng lớp băng hà Tuy nhiên, lƣợng nƣớc thực hữu cho nhân loại trực tiếp sử dụng vô tận đặc biệt phân bố không đồng nên ngƣời nhiều khu vực giới chịu hạn hán thiếu nƣớc trầm trọng, vào mùa khô Bên cạnh đó, lƣợng nƣớc ngầm, nƣớc sơng suối cịn bị ô nhiễm hoạt động sinh hoạt ngƣời nên số trƣờng hợp trở thành nguy hiểm cho sức khoẻ đời sống ngƣời sinh vật Tổng lƣợng nƣớc lớn nhƣng lƣợng nƣớc mà ngƣời sử dụng đƣợc khai thác đƣợc từ nguồn sau (lƣợng nƣớc bề mặt đất): - Lƣợng nƣớc mƣa rơi xuống mặt đất - Nƣớc tồn sông, rạch, ao, hồ - Một phần nƣớc từ đầm lầy băng tuyết Hiện phạm vi toàn cầu ngƣời dùng 8% tổng lƣợng nƣớc đƣợc khai thác cho sinh hoạt, 23% cho công nghiệp 63% cho nông nghiệp [12] Nƣớc ta với lƣợng mƣa bình quân năm khoảng gần 2.000 mm/năm nƣớc, lại vùng trung hạ lƣu số sông lớn xuất phát từ quốc gia khác nên có lƣợng nƣớc bình qn đầu ngƣời lớn 17.000m3/ngƣời/năm Modun dòng chảy vùng nhiều mƣa lên tới 70 – 100 l/giây/km2, nơi mƣa l/giây/km2 Sơng ngịi Việt Nam có tiềm cung cấp cho dân sinh ngành kinh tế nƣớc ta lƣợng nƣớc khoảng 100-150 km3/năm, chƣa kể lƣợng nƣớc từ bên đổ vào Trữ lƣợng nƣớc Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn ngầm khai thác vào khoảng 10 triệu m3/ngày, ta khai thác khoảng 500m3/năm/ngƣời, khoảng 3% tiềm [12] Trong thực tế tƣợng thiếu nƣớc trở nên nghiêm trọng số địa phƣơng Các hồ chứa nƣớc lớn nhỏ, khu tƣới lớn đƣợc xây dựng hoạt động vài mƣơi năm gần tăng tổn thất nƣớc bốc Lƣợng nƣớc tƣới cho nông nghiệp không hồi quy vào vùng hạ lƣu lên tới 20% lƣợng nƣớc dùng Tại vùng rừng bị tàn phá nghiêm trọng suối khô cạn, nạn thiếu nƣớc trở nên trầm trọng Vào mùa khô nhân dân vùng núi cao phía Bắc (Đồng Văn, Mèo Vạc ) Tây Bắc (Lai Châu) phải xa hàng chục km để lấy nƣớc ăn Năm 1993 hạn hán nghiêm trọng Quảng Trị, năm 1995 Đắc Lắc gây thiệt hại nghiêm trọng nơng nghiệp khó khăn lớn đời sống Ví dụ đồng Miền Bắc Trung Quốc, khu vực thiếu hụt khoảng 15 tỷ m3 nƣớc hàng năm, điều làm sụt giảm suất lƣợng nƣớc ngầm ngày cạn kiệt dần [40] Hơn nữa, cạnh tranh nhu cầu nƣớc ngành công nghiệp, sinh hoạt khu đô thị ngày tăng nguồn nƣớc sử dụng cho nơng nghiệp Diện tích đất dành cho canh tác đặc biệt trồng đòi hỏi lƣợng nƣớc lớn nhƣ lúa nƣớc lúa bắt đầu bị cắt giảm từ năm 2002, năm 2007 lúa nƣớc bị cấm canh tác khu vực thành phố Bắc Kinh [41] Ở Việt Nam đợt hạn kéo dài đầu năm 2007, cần lƣợng nƣớc tƣới lớn cung cấp cho đồng Sông Hồng canh tác nông nghiệp, nhà máy thủy điện lớn Việt Nam phải cắt giảm sản xuất đến mức trì tối thiểu để đập nƣớc Hịa Bình xả nƣớc cho sản xuất nông nghiệp lƣu vực hạ lƣu sơng Hồng Do đó, vấn đề sử dụng nƣớc cách hợp lý hữu hiệu cần phải đặc biệt ý nhằm có đủ dự trữ cho nhu cầu ngày tăng nhanh (nƣớc sinh hoạt, nƣớc tƣới tiêu, nƣớc cho cơng nghiệp giải trí ) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn 1.2.3 Tác động gây suy thoái chất lƣợng nguồn nƣớc Ngày nay, nhu cầu phát triển kinh tế nhanh với mục tiêu lợi nhuận cao, ngƣời lờ tác động ảnh hƣởng đến nhân tố tự nhiên môi trƣờng cách trực tiếp gián tiếp Đặc biệt nƣớc phát triển nƣớc nghèo làm cho môi trƣờng nƣớc bị ô nhiễm ngày trầm trọng Sự gia tăng dân số nhanh nguyên nhân gây áp lực lên nguồn nƣớc Vì nhu cầu nƣớc cho phát triển nông nghiệp để gia tăng lƣơng thực thực phẩm, phát triển công nghiệp để gia tăng hàng hóa gia tăng thêm nhiều hình thức dịch vụ Với trình độ cơng nghệ để sản xuất giấy cần 250 nƣớc, phân đạm cần 600 nƣớc Trong nông nghiệp để sản xuất đƣờng chất bột cần khoảng 1000 nƣớc Sản xuất chất bột từ lúa nƣớc cần nhiều Nhu cầu sinh học ngƣời động vật vào khoảng 10 nƣớc/1tấn tế bào sống Để đáp ứng nhu cầu mình, nhiều nơi giới ngƣời sử dụng hết nguồn nƣớc mặt phải khai thác nguồn nƣớc ngầm So với thập kỉ trƣớc lƣợng nƣớc ngầm khai thác tăng gấp 30 lần đến đầu kỉ 21 tăng thêm 1/3 lần Chất lƣợng nƣớc có suy thối nghiêm trọng Nồng độ Nitrat sông châu Âu cao nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép [12] Từ năm 1980, Liên Hiệp Quốc khởi xƣớng “thập kỉ quốc tế cung cấp nƣớc uống vệ sinh” với mục tiêu tới năm 1990 tất ngƣời giới đƣợc cung cấp nƣớc có điều kiện vệ sinh tối thiểu cần thiết Chƣơng trình sử dụng khoảng 300 tỉ USD, thu đƣợc nhiều kết tốt nhƣng mục tiêu cuối chƣa đạt tới Tới cuối năm 1990, theo báo cáo 79% dân thành thị 41% dân nông thôn đƣợc hƣởng nƣớc điều kiện vệ sinh Bình quân ngƣời sống nƣớc phát triển, có Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.Lrc-tnu.edu.vn ... Yêu cầu Đánh giá đƣợc ngƣỡng chịu hạn cho giống lúa giai đoạn đẻ nhánh điều kiện thí nghiệm Đánh giá đƣợc nhu cầu nƣớc, hệ số sử dụng nƣớc cho giống lúa điều kiện thí nghiệm Đánh giá mối... định ngƣỡng chịu hạn cho giống lúa thí nghiệm nhằm chọn giống có chất lƣợng tốt đồng thời có khả chịu hạn tốt Xác định đƣợc ảnh hƣởng tƣới nƣớc hạn chế đến yếu tố cấu thành suất suất giống lúa... đơn vị nƣớc đầu vào (WPIT) [47] Các kỹ thuật canh tác tiết kiệm nước Có nhiều kỹ thuật canh tác lúa tiết kiệm nƣớc đƣợc áp dụng, kỹ thuật đƣợc phát triển giúp nơng dân trồng lúa có cách nhìn tổng
