Luận án Tuyển chọn và nghiên cứu kỹ thuật canh tác giống lúa nếp địa phương chất lượng cao phù hợp với điều kiện vùng núi Tây Bắc Việt Nam
HỌC VIỆN NÔ NG NGHIỆP VIỆT NAM
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
ĐOÀN THANH QUỲNH
TUYỂN CHỌN VÀ NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT CANH TÁ C
GIỐNG LÚA NẾP ĐỊA PHƯƠNG CHẤT LƯỢNG CAO
PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN VÙNG NÚI TÂ Y BẮC VIỆT NAM
LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔ NG NGHIỆP - 2017
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
ĐOÀN THANH QUỲNH
TUYỂN CHỌN VÀ NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT CANH TÁC
GIỐNG LÚA NẾP ĐỊA PHƯƠNG CHẤT LƯỢNG CAO
PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN VÙNG NÚI TÂY BẮC VIỆT NAM
Chuyên ngành : Khoa học cây trồng
Mã số
: 9.62.01.10
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Trần Văn Quang
PGS.TS. Vũ Thị Thu Hiền
HÀ NỘI - 2017
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ
lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cám ơn,
các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày… tháng… năm 2017
Tác giả luận án
Đoàn Thanh Quỳnh
i
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án, tôi đã nhận được
sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè,
đồng nghiệp và gia đình.
Nhân dịp hoàn thành luận án, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết
ơn sâu sắc PGS.TS. Trần Văn Quang và PGS.TS. Vũ Thị Thu Hiền đã tận tình hướng
dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập
và thực hiện đề tài.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ
môn Di truyền và chọn giống cây trồng, Khoa Nông học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam
đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức Viện Nghiên cứu và
Phát triển cây trồng – Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Ban Giám hiệu, cán bộ, giảng
viên và sinh viên Trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật Điện Biên, Trường Cao đẳng
Nghề Điện Biên đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều
kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận án./.
Hà Nội, ngày ... tháng ... năm 2017
Nghiên cứu sinh
Đoàn Thanh Quỳnh
ii
MỤC LỤC
Lời cam đoan .....................................................................................................................i
Lời cảm ơn........................................................................................................................ii
Mục lục ............................................................................................................................iii
Danh mục chữ viết tắt......................................................................................................vi
Danh mục bảng ...............................................................................................................vii
Danh mục hình.................................................................................................................. x
Danh mục sơ đồ và đồ thị ................................................................................................. x
Trích yếu luận án .............................................................................................................xi
Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài........................................................................................ 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................. 3
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................ 3
1.3.1. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................................... 3
1.3.2. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................................. 3
1.4. Những đóng góp mới của luận án......................................................................... 4
1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.............................................................. 4
1.5.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài.................................................................................. 4
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài .................................................................................. 4
Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................. 5
2.1. Vai trò, giá trị của cây lúa nếp.............................................................................. 5
2.1.1. Vai trò, giá trị của cây lúa nếp trên thế giới.......................................................... 5
2.1.2. Vai trò, giá trị của cây lúa nếp ở Việt Nam .......................................................... 7
2.2. Nguồn gốc và đa dạng di truyền ở cây lúa............................................................ 8
2.2.1. Nguồn gốc cây lúa ................................................................................................ 8
2.2.2. Đa dạng di truyền nguồn gen cây lúa và lúa nếp................................................ 10
2.4. Những nghiên cứu về kỹ thuật canh tác lúa........................................................ 24
2.4.1. Những nghiên cứu về kỹ thuật canh tác lúa trên thế giới ................................... 24
iii
2.5.1. Điều kiện tự nhiên của tỉnh Điện Biên................................................................ 40
2.5.2. Hiện trạng sản xuất lúa của tỉnh Điện Biên ........................................................ 41
Phần 3. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu ............................................................ 44
3.1. Vật liệu, thời gian và địa điểm nghiên cứu......................................................... 44
3.1.1. Vật liệu nghiên cứu............................................................................................. 44
3.1.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ...................................................................... 44
3.2. Nội dung nghiên cứu........................................................................................... 44
3.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 46
trên kiểu hình và chỉ thị phân tử. ........................................................................ 46
cao, chất lượng tốt, nhiễm nhẹ sâu bệnh............................................................. 49
phương mới tuyển chọn tại tỉnh Điện Biên......................................................... 55
3.4. Phương pháp phân tích số liệu............................................................................ 55
Phần 4. Kết quả nghiên cứu và thảo luận................................................................... 57
4.1. Đánh giá hiện trạng sản xuất lúa của tỉnh Điện Biên.......................................... 57
4.1.1. Hiện trạng sử dụng đất........................................................................................ 57
4.1.3. Hiện trạng canh tác lúa ....................................................................................... 62
4.2. Kết quả đánh giá nguồn gen lúa nếp................................................................... 64
lượng tốt, nhiễm nhẹ sâu bệnh............................................................................ 79
4.3.2. Kết quả đánh giá các mẫu giống lúa nếp có triển vọng ...................................... 81
iv
trong vụ Xuân và Mùa năm 2014 ....................................................................... 93
4.5. Kết quả trình diễn giống nếp cẩm mới ĐH6..................................................... 111
4.5.1. Kết quả trình diễn giống nếp cẩm mới ĐH6..................................................... 111
Phần 5. Kết luận và đề nghị ....................................................................................... 117
5.1. Kết luận............................................................................................................. 117
5.2. Đề nghị.............................................................................................................. 118
Danh mục các công trình công bố có liên quan đến luận án ........................................ 119
Tài liệu tham khảo ........................................................................................................ 120
Phụ lục .......................................................................................................................... 133
v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
ADN
CV%
Nghĩa tiếng Việt
Axit dezoxyribo nucleic
Hệ số biến động (Coefficient of variation)
Tốc độ tích luỹ chất khô (Crop growth rate)
Dài/rộng
CGR
D/R
đ/c
Đối chứng
FAO
Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (Food and
Agriculture Organization of the United Nations)
Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (International Rice Research Institute)
Viện Tài nguyên di truyền thực vật Quốc tế (International Plant
Genetic Resources Institute)
IRRI
IPGRI
KL
Khối lượng
LAI
Chỉ số diện tích lá (Leaf area index)
Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa với mức ý nghĩa 0,05 (Least Significant
Difference)
LSD0,05
MĐ
Mật độ
NST
Nhiễm sắc thể
NC&PTCT
PCR
Nghiên cứu và Phát triển cây trồng
Phản ứng chuỗi trùng hợp (Polymerase Chain Reaction)
Hàm lượng thông tin đa hình (Polymorphic Information Content)
Locus tính trạng số lượng (Quantitative trait loci)
Ða hình các đoạn AND khuếch đại ngẫu nhiên (Randomly Amplified
Polymorphic DNAs)
PIC
QTL
RAPD
SSR
Những trình tự lặp lại đơn giản (Simple Sequence Repeats)
Vị trí được đánh dấu bởi trình tự (Sequence Tagged Site)
Chỉ số ước tính hàm lượng diệp lục trong lá (Soil and Plant Analyzer
Development)
STS
SPAD
TB
Trung bình
TV
Thời vụ
TGST
TTTNTV
Thời gian sinh trưởng
Trung tâm tài nguyên thực vật
vi
DANH MỤC BẢNG
TT
Tên bảng
Trang
Phân nhóm hàm lượng anthocyanin ................................................................. 55
đoạn 2013-2015)............................................................................................... 58
Cơ cấu mùa vụ ở tỉnh Điện Biên ...................................................................... 63
2013 tại Điện Biên............................................................................................ 65
trong vụ Xuân 2013 tại Điện Biên.................................................................... 68
nếp trong vụ Xuân 2013 tại Điện Biên............................................................. 71
Xuân 2013 tại Điện Biên .................................................................................. 71
vii
Mùa năm 2015................................................................................................ 106
sinh của giống nếp cẩm ĐH6.......................................................................... 110
xuất lúa vụ Xuân 2016.................................................................................... 115
xuất lúa vụ Mùa 2016 ..................................................................................... 116
ix
DANH MỤC HÌNH
TT
Tên hình
Trang
trạng kiểu hình.................................................................................................. 74
với 35 chỉ thị phân tử SSR................................................................................ 77
DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ
TT
Tên sơ đồ, đồ thị
Trang
Bố trí thí nghiệm đánh giá nguồn gen .............................................................. 47
Bố trí thí nghiệm thời vụ và mật độ.................................................................. 51
x
TRÍCH YẾU LUẬN ÁN
Tên tác giả: Đoàn Thanh Quỳnh
Tên Luận án: Tuyển chọn và nghiên cứu kỹ thuật canh tác giống lúa nếp địa phương
chất lượng cao phù hợp với điều kiện vùng núi Tây Bắc Việt Nam.
Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
Cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu
Mã số: 9.62.01.10
- Đánh giá nguồn gen lúa nếp địa phương nhằm tuyển chọn và khai thác được các
giống lúa nếp ngắn ngày, năng suất cao và chất lượng tốt phục vụ sản xuất lúa tại tỉnh
Điện Biên.
- Xác định được ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật đến năng suất, chất
lượng của các giống lúa nếp địa phương có triển vọng, từ đó xây dựng qui trình canh tác
phù hợp.
Phương pháp nghiên cứu
- Đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen lúa nếp theo phương pháp của IPGRI
(2001) và phương pháp UPGMA trong phần mềm NTSYS 2.1.
- Các chỉ tiêu theo dõi trên đồng ruộng được đánh giá theo tiêu chuẩn đánh giá
nguồn gen cây lúa của Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế IRRI (2002).
- Phân loại mẫu giống lúa nếp, lúa tẻ dựa theo phản ứng bắt màu với dung dịch KI
1% (Lưu Ngọc Trình, 1997). Phân loại giống lúa cảm ôn, cảm quang theo phương pháp của
Yoshida (1985). Phân loại loài phụ indica, japonica theo phương pháp của Oka (1958).
- Tuyển chọn giống lúa nếp thông qua thí nghiệm so sánh giống.
- Các thí nghiệm xác định ảnh hưởng của biện pháp kỹ thuật được bố trí theo
phương pháp của Gomez and Gomez (1984) và đánh giá các chỉ tiêu theo phương pháp
của IRRI (2002).
- Số liệu thí nghiệm được xử lý thống kê bằng chương trình Excel và phân tích
phương sai (ANOVA) bằng phần mềm IRRISTAT ver 5.0.
Kết quả chính và kết luận
- Điện Biên là một trong hai tỉnh có diện tích lúa lớn của vùng Tây Bắc, năng
suất lúa trung bình đạt 3,45 tấn/ha, bằng 81,5% năng suất trung bình của vùng và bằng
61,8% năng suất trung bình của cả nước. Năng suất lúa thấp là do: diện tích trồng lúa
nương chiếm 47,4% và năng suất quá thấp đạt 1,46 tấn/ha; kỹ thuật canh tác lúa còn
nhiều hạn chế đặc biệt là canh tác lúa nương và lúa nếp. Chính vì vậy cần tăng diện tích
lúa nước, tuyển chọn giống lúa có năng suất cao, chất lượng tốt, giống lúa đặc sản để
sản xuất hàng hóa và áp dụng kỹ thuật canh tác phù hợp.
- Các mẫu giống lúa nếp thu thập đa dạng về thời gian sinh trưởng, chiều cao cây,
cấu trúc bông, kích thước hạt và khối lượng 1000 hạt. Dựa trên các tính trạng kiểu hình
xi
chia 42 mẫu giống lúa nếp thành 11 nhóm khác biệt về kiểu hình. Dựa vào sự đa hình
chỉ thị SSR đã chia 42 mẫu giống thành 2 nhóm lớn khác biệt di truyền. Sự đa hình của
35/38 chỉ thị SSR đã thu được 106 alen khác nhau, số alen trung bình đạt 3,03
alen/locus, hệ số PIC là 0,5 và hệ số tương đồng di truyền dao động từ 0,63 đến 0,97.
Phân nhóm di truyền dựa trên kiểu hình và chỉ thị phân tử có sự tương đồng nhau về thứ
tự sắp xếp các mẫu giống trên sơ đồ hình cây.
- Thông qua đánh giá 11 mẫu giống lúa nếp có triển vọng đã chọn được giống
Nếp cẩm ĐH6 có triển vọng nhất. Giống ĐH6 có thời gian sinh trưởng trung bình, trong
vụ Xuân 132-138 ngày, trong vụ Mùa 115-117 ngày, cây cao trung bình, thân cứng, bản
lá hẹp, lá đòng lòng mo, bông dài, nhiễm nhẹ sâu bệnh, năng suất cao đạt 6,84 tấn/ha
trong vụ Xuân, 5,84 tấn/ha trong vụ Mùa, tỷ lệ gạo xát đạt 62,7%, hàm lượng amylose
3,79%, nhiệt độ hóa hồ cao, cơm mềm, đặc biệt hạt gạo lật có màu tím, phù hợp với
điều kiện canh tác của tỉnh Điện Biên.
- Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ, liều lượng phân bón và mật độ cấy
đến sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu, năng suất của giống lúa ĐH6 tại Điện
Biên đã xác định được: để giống ĐH6 đạt năng suất cao, trong vụ Xuân gieo thẳng sau
ngày 27/12 với lượng giống 100 kg/ha, trong vụ Mùa gieo thẳng sau ngày 26/6 với
lượng giống 90 kg/ha. Trong cả vụ Xuân và Mùa, để giống ĐH6 cho năng suất cao nhất
nên bón phân với lượng: 8 tấn phân chuồng + 62 kg N + 45 kg P2O5 + 80 kg K2O/ha,
hoặc 8 tấn phân chuồng + 60 kg N + 68 kg P2O5 + 80 kg K2O/ha.
- Liều lượng phân hữu cơ vi sinh sông Gianh không ảnh hưởng đến thời gian sinh
trưởng, chiều cao cây, chiều dài bông, khối lượng 1000 hạt, chiều dài, chiều rộng hạt
gạo, nhiệt độ hóa hồ và độ bền thể gel của giống ĐH6. Liều lượng phân hữu cơ vi sinh
ảnh hưởng rõ rệt đến chiều dài lá dòng, chỉ số diện tích lá, khả năng tích lũy chất khô và
năng suất thực thu, đặc biệt ảnh hưởng đến hàm lượng amylose, protein và anthocyanin.
Khi tăng lượng phân hữu cơ vi sinh đã làm giảm hàm lượng amylose nhưng làm tăng
hàm lượng protein và hàm lượng anthocyanin. Liều lượng phân bón 900 kg phân vi sinh
+ 60 kg N + 45 kg P2O5 + 45 kg K2O/ha phù hợp cho giống ĐH6 sinh trưởng phát triển
tốt, đạt năng suất cao và có chất lượng gạo tốt nhất.
- Kết quả xây dựng mô hình trình diễn giống lúa nếp cẩm ĐH6 tại 03 huyện của
tỉnh Điện Biên cho thấy giống có thời gian sinh trưởng 132-136 ngày trong vụ Xuân và
107-112 ngày trong vụ Mùa. Giống lúa ĐH6 có năng suất từ 6,36-6,89 tấn/ha trong vụ
Xuân và 5,42-5,87 tấn/ha, cao hơn giống nếp 97 từ 0,18-0,37 tấn/ha. Hiệu quả sản xuất
giống ĐH6 cao hơn hẳn so với giống nếp 97 từ 37.920.000 đồng đến 42.340.000 đồng
trong vụ Xuân và từ 24.670.000 đồng đến 28.680.000 đồng trong vụ Mùa.
xii
THESIS ABSTRACT
PhD. candidate: Doan Thanh Quynh
Thesis title: Selection and cultivation technical research of local glutinous rice varieties
with high quality in Northwest mountain region Vietnam.
Major: Crop Science
Code: 9.62.01.10
Education organization: Vietnam National University of Agriculture
Research Objectives
- To evaluate local glutinous rice accessions for selection and utilization of such
as short growth duration, high yield and high quality to develop in the Dien Bien
province.
- To determine the influence of cultivation technical measures to the yield, quality
of promising local glutinous rice varieties to set up cultivation process.
Materials and Methods
- Evaluation of genetic diversity of local glutinous rice resources by the method of
IPGRI (2001) and the UPGMA method in 2.1 NTSYS software.
- Evaluation of agronomical characteristics, morphology, pest and yield according
to the method of the International Rice Research Institute (2002).
- Classification of glutinous rice, non-glutinous rice varieties based on the
response color with the KI solution 1% (Luu Ngoc Trinh, 1997). Classification of rice
varieties for thermosensitive and photoperiod sensitive by the method of Yoshida
(1985). Classification subspecies indica, japonica by the method of Oka (1958).
- Selection of glutinous rice varieties through comparing experiments.
- The experiments determined the impact of cultivation technical measures are
arranged according to the method of Gomez and Gomez (1984) and evaluation
agronomical characteristics according to IRRI's method (2002).
- Experimental data were statistically analyzed by Excel and IRRISTAT ver 5.0.
software.
Main findings and Conclusions
- Dien Bien is one of the two large rice areas of the province in the Northwest
mountain region, the average rice yield reached 3.45 tons per hectare, with 81.5% of the
average yield of this region and by 61.8% of the average yield of the country. The
reason of low yield: upland rice cultivation area accounted for 47.4% and yield is too
low reaching 1.46 tons per hectare; rice cultivation techniques also many limitations
especially for upland rice and glutinous rice. Therefore, in order to get that purpose to
increase paddy rice area, selection rice varieties with high yied, good quality, specialty
black glutinous rice varieties to produce goods and apply congruous cultivation
techniques.
- The glutinous rice accessions have been varied in growth duration, plant height,
panicle structure, grain size and 1000 grain weight. Based on the phenotype traits to
xiii
divide 42 accessions into 11 groups with distinct phenotypes. Based on the polymorphic
of SSR marker has divided the accessions into two groups. The polymorphism of 35/38
SSR markers has obtained 106 alleles, the number of average 3.03 alleles/locus, PIC
index is 0.5 and genetic similarity coefficient index ranges from 0.63 to 0.97. The
division genetic group based on phenotypic and molecular marker have the same on the
tree diagram.
- The results of evaluation 11 glutinous rice varieties have selected best prospects
black rice variety ĐH6. ĐH6 has medium growth duration, 132-138 days in spring
season, 115-117 days in summer season, good phenotype, light infection for pests, high
yield get 6.84 tons per hectare in spring season, 5.84 tons per hectare in summer season,
milling rice rate 62.7%, amylose content 3.79%, high gelatinization temperature, soft
boil rice, purple color, suitable for cultivation condition of Dien Bien province.
- Research results influence of the crops season, dosage of fertilizers and density
of transplanting to growth, pest resistant, yield of rice varieties ĐH6 in Dien Bien
province have identified: in spring season should be sowing after 27th December with
100 kilogram seed per hectare, in summer season sowing after 26th June with 90
kilogram seed per hectare. In both the spring and summer season to applied 8 tons
animal manure + 62 kg N + 45 kg P2O5 + 80 kg K2O/hectare or 8 tons animal manure +
60 kg N + 68 kg P2O5 + 80 kg K2O/hectare.
- The microbial organic fertilizer dose Song Gianh does not affect the growth
duration, plant height, panicle length, 1000 grain weight, grain size, gelatinization
temperature and gel consistency of DH6 variety . The microbial organic fertilizer doses
affected to leaf length, leaf area index, the ability of accumulation of dry mass and
actual yield, particularly affecting content of protein, amylose and anthocyanin. When
increasing the amount of microbial organic fertilizer reduced amylose content but
increases protein content and anthocyanin content. Fertilizer doses: 900 kg microbial
organic fertilizer + 60 kg N + 45 kg P2O5 + 45 kg K2O/hectare is suitable ĐH6 for
strong growth, high yield and good quality.
- Results of demonstration model black rice variety ĐH6 in three districts of the
Dien Bien province shows that ĐH6 has growth duration 132-136 days in spring season
and 107-112 days in summer season, yield from 6.36-6.89 tons per hectare in spring
season and 5.42-5.87 tons per hectare, higher than check variety Nep 97 from 0.18-0.37
tons per hectare. The economical efficiency of black rice variety ĐH6 has higher than
check variety Nep 97 from 37,920,000 VND to 42,340,000 VND in spring season and
from 24,670,000 VND to 28,680,000 VND in summer season.
xiv
PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Lúa nếp là một loại lúa trồng rất quan trọng ở Châu Á, đột biến trong
intron 1 gen Waxy làm thay đổi tinh bột trong nội nhũ dẫn đến cơm dính và dẻo.
Lúa nếp không những là cây lương thực quan trọng mà nó còn gắn liền với tập
quán và văn hóa ở các nước vùng Đông Nam Á (Kenneth and Michael, 2002).
Vùng Nam và Đông Nam châu Á được coi là trung tâm phát sinh và nguồn gốc
của lúa nếp trồng, nếp cẩm đặc sản. Các giống nếp này thuộc hai loài phụ indica
và japonica. Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào là quốc gia sản xuất và tiêu thụ
lúa nếp lớn nhất trong vùng. Ở Việt Nam, vùng núi Tây Bắc có diện tích trồng và
tiêu thụ lúa nếp lớn nhất cả nước (Bounphanousay, 2007).
Lúa nếp đã có giá trị về kinh tế và văn hóa đối với Việt Nam và một số
nước khu vực châu Á như Trung Quốc, Lào, Indonesia, Ấn Độ, Thái Lan,… Gạo
nếp có hương thơm, mềm được nhiều dân tộc thiểu số sử dụng làm lương thực
chính. Hơn nữa, lúa nếp được chọn làm nguyên liệu để chế biến thành lễ vật dâng
cúng thần linh và tổ tiên của hầu hết các dân tộc ở Việt Nam trong ngày lễ, tết. Ở
nước ta, lúa nếp được trồng chủ yếu ở miền núi, nơi dân tộc Mường, Thái,
H’mông… sinh sống để phục vụ trong gia đình và trao đổi hàng hóa mang tính
chất vùng miền, nhỏ lẻ. Gạo nếp dùng chế biến các loại sản phẩm mang tính chất
lễ vật như: bánh chưng, bánh dầy, bánh tét, bánh rán, bánh khảo, các loại xôi,
cốm rượu. Vì vậy, các giống lúa nếp hiện nay càng được quan tâm phát triển và
trở thành sản phẩm hàng hóa mang lại giá trị cao cho người nông dân (Nguyễn
Văn Luật và cs., 2001).
Ngoài những mục tiêu phục vụ nhu cầu bó buộc trong không gian nhỏ, ngày
nay, các sản phẩm từ lúa gạo nếp đang được phổ biến trên thị trường, đặc biệt là
các sản phẩm nếp đặc sản như nếp cẩm. Nếp cẩm hay nếp Than, chúng được tạo
nên từ nhiều giống lúa nếp khác nhau và được trồng chủ yếu ở vùng núi Tây Bắc
như: Hoà Bình, Sơn La, Điện Biên, Lai Châu, rải rác ở các vùng khác như:
Thanh Hóa, Phú Thọ, Ninh Bình và vùng Đồng bằng sông Cửu Long với 2 tỉnh
Long An và Cần Thơ. Nguồn gen nếp cẩm của các tỉnh miền núi phía Bắc nước
ta có mức đa dạng cao nhất cả nước nhưng đang bị xói mòn nghiêm trọng nên
1
cần khai thác, phát triển và bảo tồn nguồn gen quý hiếm phục vụ phát triển nông
nghiệp của đất nước (Trần Thị Lương và cs., 2013).
Hiện nay, nhu cầu sử dụng thực phẩm sạch, an toàn và có giá trị dinh dưỡng
cao đang ngày một tăng. Để góp phần vào việc mở rộng, phát triển giống nếp
cẩm và làm phong phú thêm các sản phẩm từ giống nếp này, thì việc tạo ra
những giống lúa nếp có thời gian sinh trưởng ngắn, không cảm quang, năng suất
khá sẽ làm tiền đề cho phát triển và khai thác nguồn thực phẩm này ngày càng tốt
hơn (Đoàn Thị Thùy Linh và cs., 2013).
Theo Zhang et al. (2012), để giống lúa nếp đạt năng suất và chất lượng cao
cần quản lý hài hòa và cân đối dinh dưỡng N, P, K trên từng loại đất, mùa vụ và
mực nước. Đặc biệt, cần có các nghiên cứu về nhu cầu dinh dưỡng cho từng thời
kỳ sinh trưởng, ảnh hưởng của mực nước khi bón phân để hạn chế tối đa việc
thừa và rửa trôi dinh dưỡng. Vilayvong et al. (2015) cho rằng để cung cấp dinh
dưỡng hợp lý cho 2 giống lúa nếp TDK8 và TDK11, tác giả đã xây dựng mô hình
quản lý dinh dưỡng dựa vào thời gian sinh trưởng, kích thước bộ rễ, thời vụ gieo
cấy, mật độ cấy.
Điện Biên là một tỉnh miền núi vùng Tây Bắc, có địa hình độ dốc lớn, cao
dần từ Đông sang Tây, từ Nam lên Bắc, độ cao trung bình 800-1000 mét so với
của miền Bắc Việt Nam, mùa Hè nóng ẩm mưa nhiều, mùa Đông lạnh và khô.
Địa hình tạo lên sự chênh lệch nhiệt độ ngày đêm lớn (9-120C), là cơ sở để phát
triển nền nông nghiệp chất lượng cao. Đất nông nghiệp chiếm gần 80% diện tích
tự nhiên, trong đó có cánh đồng Mường Thanh rộng lớn nổi tiếng vùng Tây Bắc.
Điện Biên có diện tích trồng lúa là 49.445,1 ha, trong đó diện tích lúa nước là
12.940,4 ha (chiếm 26,2%). Các huyện có diện tích lúa lớn là Điện Biên, Tuần
Giáo, Điện Biên Đông, Nậm Pồ, Mường Nhé. Năng suất lúa của tỉnh Điện Biên
đạt 3,54 tấn/ha thấp hơn nhiều so với trung bình cả nước (5,73 tấn/ha) và thấp
hơn trung bình các tỉnh vùng Tây Bắc (4,36 tấn/ha) (Tổng cục Thống kê, 2016).
Nguyên nhân dẫn đến năng suất thấp do: 1- Diện tích lúa nương, lúa nếp lớn
nhưng cơ cấu giống nghèo nàn; 2- Bộ giống lúa năng suất cao, chất lượng tốt đặc
biệt là lúa nếp đặc sản còn hạn chế; 3- Canh tác lúa nước gieo với mật độ dày,
bón phân ít; canh tác lúa nương theo hình thức chọc lỗ bỏ hạt.
2
Để góp phần vào việc mở rộng, phát triển giống nếp cẩm và làm phong phú
thêm các sản phẩm từ giống nếp tại tỉnh Điện Biên, thì việc tuyển chọn những
giống nếp cẩm có nhiều đặc điểm tốt, có thời gian sinh trưởng ngắn, gieo cấy
được hai vụ trong năm, năng suất khá, phổ thích nghi rộng và xây dựng biện
pháp kỹ thuật canh tác phù hợp là hết sức cần thiết.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- Đánh giá nguồn gen lúa nếp địa phương nhằm tuyển chọn và khai thác
được các giống lúa nếp ngắn ngày, năng suất cao và chất lượng tốt phục vụ sản
xuất lúa tại tỉnh Điện Biên.
- Xác định ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật đến năng suất, chất
lượng giống lúa nếp địa phương được tuyển chọn, từ đó xây dựng qui trình canh
tác phù hợp.
1.3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
1.3.1. Đối tượng nghiên cứu
Sử dụng các mẫu giống lúa nếp thu thập tại vùng Tây Bắc, Việt Nam bao
gồm 20 mẫu giống lưu của Trung tâm Tài nguyên Thực vật, Viện Khoa học
Nông nghiệp Việt Nam, 10 mẫu giống lưu của Viện Nghiên cứu và Phát triển cây
trồng, Học viện Nông nghiệp Việt Nam và 12 mẫu giống do tác giả thu thập tại
các tỉnh Tây Bắc.
1.3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Đề tài tập trung đánh giá đặc điểm nông sinh học, xác định sự đa dạng di
truyền nguồn gen lúa nếp địa phương; tuyển chọn giống lúa nếp địa phương cảm
ôn, ngắn ngày, năng suất cao, chất lượng tốt, nhiễm nhẹ sâu bệnh. Đồng thời
nghiên cứu ảnh hưởng một số kỹ thuật canh tác và xây dựng mô hình trình diễn kỹ
thuật thâm canh cho giống lúa nếp địa phương được tuyển chọn tại tỉnh Điện Biên.
- Thí nghiệm đánh giá đa dạng di truyền của các mẫu giống lúa nếp địa
phương được triển khai tại Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng, Học viện
Nông nghiệp Việt Nam và tại tỉnh Điện Biên.
- Các thí nghiệm đánh giá đặc điểm nông sinh học, tuyển chọn giống,
nghiên cứu ảnh hưởng một số kỹ thuật canh tác và xây dựng mô hình trình diễn
được triển khai tại một số huyện của tỉnh Điện Biên.
- Thời gian triển khai các thí nghiệm từ năm 2012 đến năm 2016.
3
1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
- Đánh giá đa dạng di truyền của 42 mẫu giống lúa nếp địa phương thông
qua kiểu hình và chỉ thị phân tử SSR. Kết quả đánh giá giúp cho các nhà tạo
giống định hướng trong khai thác, phát triển và lai tạo giống lúa nếp mới phù hợp
với điều kiện Việt Nam.
- Tuyển chọn được giống lúa nếp cẩm ĐH6 có TGST trung bình, 132-138
ngày trong vụ Xuân, 115-117 ngày trong vụ Mùa, cây cao trung bình, thân cứng,
bản lá hẹp, lá đòng lòng mo, bông dài, nhiễm nhẹ sâu bệnh, năng suất cao đạt 6,84
tấn/ha trong vụ Xuân, 5,84 tấn/ha trong vụ Mùa, tỷ lệ gạo xát đạt 62,7%, hàm
lượng amylose 3,79%, nhiệt độ hóa hồ cao, cơm mềm, đặc biệt hạt gạo lật có màu
tím, phù hợp với điều kiện canh tác của tỉnh Điện Biên.
- Xác định được ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh sông Gianh đến hàm
lượng amylose, protein và anthocyanin của giống ĐH6. Khi tăng lượng phân hữu
cơ vi sinh đã làm giảm hàm lượng amylose nhưng làm tăng hàm lượng protein và
hàm lượng anthocyanin. Liều lượng phân bón 900 kg phân vi sinh sông Gianh +
60 kg N + 45 kg P2O5 + 45 kg K2O/ha phù hợp cho giống ĐH6 sinh trưởng phát
triển tốt, đạt năng suất cao và có chất lượng gạo tốt nhất.
1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.5.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
- Thông tin về đa dạng di truyền của các mẫu giống lúa nếp địa phương
vùng Tây Bắc giúp cho các nhà chọn giống lúa định hướng trong sử dụng nguồn
vật liệu này để lai tạo, chọn lọc giống lúa nếp đặc sản.
- Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật trong canh
tác giống lúa nếp cẩm ĐH6 góp phần làm sáng tỏ cơ sở khoa học và vai trò của
thời vụ, mật độ gieo cấy và liều lượng phân bón đối với năng suất và chất lượng
giống lúa nếp cẩm địa phương.
1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
- Tuyển chọn được giống lúa nếp cẩm ĐH6, đồng thời xác định được thời
vụ, mật độ gieo và lượng phân bón thích hợp để giống lúa nếp này đạt năng suất
cao ở chân đất canh tác 2 vụ lúa, chủ động nước tưới tại tỉnh Điện Biên và các
tỉnh vùng núi Tây Bắc có điều kiện thời tiết, đất đai, nước tưới tương tự.
- Kết quả xây dựng mô hình trình diễn giống lúa nếp cẩm ĐH6 tại một số
địa phương góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất, tiến tới xây dựng vùng nguyên
liệu cho sản xuất lúa hàng hóa của tỉnh Điện Biên.
4
Tải về để xem bản đầy đủ
196 trang
31280
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận án Tuyển chọn và nghiên cứu kỹ thuật canh tác giống lúa nếp địa phương chất lượng cao phù hợp với điều kiện vùng núi Tây Bắc Việt Nam", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- luan_an_tuyen_chon_va_nghien_cuu_ky_thuat_canh_tac_giong_lua.pdf
Trang thong tin luan an - Doan Thanh Quynh - 28.12.2017.doc- TTLA - Doan Thanh Quynh - 28.12.2017.pdf
