Đánh giá khả năng chịu hạn của một số mẫu giống lúa địa phương sau chọn lọc Drought resistance evaluation of the some traditional rice varieties Vũ Văn Liết, Vũ Thị Bích Hạnh Summary
Trang 1Đánh giá khả năng chịu hạn của một số mẫu giống lúa địa phương
sau chọn lọc Drought resistance evaluation of the some traditional rice varieties
Vũ Văn Liết, Vũ Thị Bích Hạnh
Summary
We evaluated on the drought resistance ability of traditional rice varieties by artificial and field conditions The artificial condition includes three experiments that are treated to rice seed by KCLO3 for of germination rate examination, radicle ration come to dark black and shrivel Second planted rice into PVC pipe to evaluated root lengthen, root number and root weight Third implemented planted in pots to evaluated transpiration intensive through leaves, soil moisture bring to wither plant and water content into stem and leaves The germination rate was high variance between varieties from 0 to 100% when treated rice seed by KCLO3 in 3%, there are 8 varieties with germination rate over 90% higher check in significant level They also shown have radicle ration met be black and whither lowest level The evaluated root growth in the PVC pipe was easy implemented and quit interesting to comparing between varieties and check The experiment in the pots to identify transpiration intensive through leaves, soil moisture bring to wither plant and water content into stem and leaves shown that the varieties resistance drought with moisture bring to wither plant in low level under 13%, water content in the body over 77% and transpiration intensive under 0,6000 g/dm2/h The result test on the field appropriated with artificial testing, that indicated that the mention methodologies could be use to evaluate the drought resistance ability of rice varieties in significant level
Keywords
Mẫu giống, địa phương, chọn lọc, chịu hạn, đánh giá
1 Đặt vấn đề
Việt Nam có khoảng 4,36 triệu ha đất trồng lúa, trong đó có 2,1 triệu ha đất lúa canh tác nhờ nước trời và đất thiếu nước tưới, phân bố chủ yếu ở miền núi, Tây Nguyên và một số vùng khó khăn của đồng bằng, trung du Năng suất lúa ở vùng canh tác nhờ nước trời thấp, chỉ đạt khoảng trên 10 tạ/ha, vùng thiếu nước năng suất cao hơn nhưng cũng chỉ đạt 30 tạ/ha (Vũ Tuyên Hoàng
&cs, 1995) Ngày nay, nhiều giống lúa cải tiến, lúa lai ra đời có năng suất rất cao được áp dụng phổ biến ở các vùng thuận lợi nước tưới, nhưng những vùng khó khăn về nước tưới lại rất hạn chế Vì thế người dân ở những vùng này vẫn sống trong tình trạng thiếu lương thực và nghèo đói (Vũ Tuyên Hoàng & cs, 1992; Anraudeau & cs, 1995)
Chọn tạo giống cây trồng sử dụng nước tiết kiệm nói chung, giống lúa chịu hạn nói riêng là một vấn đề cấp thiết hiện nay, nhằm sử dụng nguồn tài nguyên nước hợp lý, đồng thời góp phần xóa đói giảm nghèo (Anraudeau, 1989) Nghiên cứu này được tiến hành đánh giá khả năng chịu hạn của 66 mẫu giống lúa địa phương sau chọn lọc cá thể, để xác định khả năng chịu hạn và cung cấp nguồn vật liệu cho chọn tạo giống lúa chịu hạn, đồng thời tìm hiểu phương pháp đánh giá tính chịu hạn nhanh và đáng tin cậy trong quá trình chọn tạo giống chịu hạn
2 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Vật liệu
Vật liệu gồm 66 mẫu giống lúa địa phương thu thập ở vùng núi Tây Bắc (phụ lục)
Trang 2Phương pháp nghiên cứu
Thí nghiệm trong phòng: 66 mẫu giống lúa địa phương sau chọn lọc 2 chu kỳ được xử lý hạt bằng kaliclorate (KClO3) 3% trong 48 giờ, sau đó rửa sạch chuyển sang gieo trên đĩa petri, dựa vào tỷ lệ nảy mầm, tỷ lệ rễ mầm đen hay héo để đánh giá khả năng chịu hạn
Xử lý rễ mạ khi mạ được 3 lá: tiến hành gieo mạ trong chậu khi mạ được 3 lá ngâm rễ mạ trong dung dịch (KClO3 ) 1% trong 8 giờ, quan sát dựa vào tỷ lệ rễ mạ bị héo để đánh giá khả năng chịu hạn
Thí nghiệm trong nhà lưới: chọn ra 20 mẫu giống chịu hạn tốt để xác định độ ẩm cây héo cường độ thoát hơi nước và hàm lượng nước trong thân lá Mỗi giống gieo trong 3 vại, mỗi vại 10 hạt, sau gieo 30 ngày thì ngừng tưới nước và theo dõi độ ẩm cây héo
P1- P2
x 100
P1 - P3
Độ ẩm cây héo (%) =
Trong đó, P1: khối lượng mẫu đất, P2: khối lượng mẫu đất sấy khô, P3: khối lượng hộp
Xác định cường độ thoát hơi nước bằng phương pháp cân nhanh và được tính theo công thức:
IH2O = (g/dm2/giờ)
P0 – P1 60
x
2 S Trong đó:
I : Cường độ thoát hơi nước
P0 : là khối lượng lá cân lần 1 (g)
P1 : là khối lượng lá cân lần 2 (g)
S : là diện tích lá (dm2)
Kỹ thuật hộp rễ
Dùng mica làm thành các hộp hình trụ đường kính 10cm, cao 90 cm trồng mỗi hộp một cây, xác định bộ rễ 6 tuần sau khi mọc về chiều dài, số rễ, khối lượng rễ
3 Kết quả nghiên cứu và thảo luận
3.1 Đánh giá khả năng chịu hạn của 66 mẫu giống lúa trong phòng
Theo dõi tỷ lệ nảy mầm, tỷ lệ rễ mầm đen héo, rễ mạ bị đen (héo) thu được kết quả ở bảng 1 Qua số liệu ở bảng 1 cho thấy tỷ lệ nảy mầm biến động lớn từ 0 đến 100%, có 18 mẫu giống
có tỷ lệ nảy mầm cao trên 90%, 8 giống có tỷ lệ nảy mầm khá 80 -89,9% cao hơn đối chứng, 40 mẫu giống có tỷ lệ nảy mầm trung bình và kém Đối chứng CH5 thuộc nhóm trung bình tỷ lệ nảy mầm 50- 79,9% Các giống có tỷ lệ nảy mầm cao là G3, G4, G7, G8, G15, G34 đạt từ 93,3 - 100% cao hơn đối chứng ở mức có ý nghĩa 5%
Đánh giá tình trạng rễ mầm cho thấy các mẫu giống đạt tỷ lệ nảy mầm cao thì tỷ lệ rễ mầm bị
đen và héo thấp, rễ mầm phát triển khoẻ, dài to, mập và không bị đen hơn đối chứng ở mức có ý nghĩa Những giống tỷ lệ nảy mầm thấp và trung bình có tỷ lệ rễ bị đen và héo cao, rễ phát triển kém, rễ ngắn, chóp rễ thâm đen hoặc teo lại, quan sát không thấy lông hút phát triển Kết hợp hai chỉ tiêu tỷ lệ nảy mầm và tỷ lệ rễ mầm đen và héo chúng tôi chọn được 20 giống để thực hiện các nghiên cứu tiếp theo (Vũ Tuyên Hoàng &cs, 1992)
Trang 3Bảng 1 Tỷ lệ nảy mầm, tỷ lệ rễ mầm đen và tỷ lệ rễ mạ bị héo khi xử lý KClO3
Tỷ lệ hạt
nảy mầm
(%)a
Tỷ lệ rễ mầm
đen(%)a Tỷ lệ rễ mạ héo(%)b Tên (ký hiệu) giống lúa thí nghiệm 90-100 0-25 0-40 G3, G4, G6, G7, G8, G11, G12, G13, G15, G34, G35, G38, G43, G58, G59, G66
>25
>40 (mạ không mọc)
G5 G14 80-89,9 >25 >40 (hoặc không
65-79,9 >25 >40 (hoặc không
<65 >25 >40 (hoặc không
mọc)
G20, G21, G27, G30, G42, G44, G45, G47, G49, G50, G52, G53, G55, G62, G64
Không nảy
Ghi chú: a : xử lý hạt bằng dung dịch KClO 3 3%
b : xử lý rễ mạ 3 lá bằng dung dịch KClO 3 1%
3.2 Thí nghiệm đánh giá đặc điểm bộ rễ và một số chỉ tiêu sinh lý của các giống
Bảng 2 Chiều dài rễ, số l−ợng rễ chính và khối l−ợng rễ của các giống
KH giống Chiều dài bộ rễ (cm) Số rễ chính (rễ/cây) Khối l−ợng bộ
rễ (g)
Chiều dài rễ, số rễ và khối l−ợng rễ của 20 giống lúa trong thí nghiệm hộp rễ
Qua 6 tuần theo dõi trong hộp rễ thu đ−ợc kết quả ở bảng 2 cho thấy:
Trang 4Có 3 giống: G4, G15, G26 có chều dài bộ rễ đạt từ 59 - 61,3 cm, cao hơn đối chứng Các giống khác ở mức trung bình, tương đương đối chứng là G11, G12, G19, G58, G65 và G66 có chiều dài
bộ rễ từ 34,3 đến 40 cm Số rễ chính chỉ có 3 giống thấp hơn đối chứng là G16, G59 và G41, các giống còn lại đều bằng hoặc cao hơn đối chứng Giống G4, G11 và G24 có số lượng rễ lớn nhất trên 30 rễ (đối chứng 20,7 rễ) Khối lượng rễ cũng có kết quả tương ứng với kết quả về chiều dài
bộ rễ, và số rễ lớn cho khối lượng bộ rễ cao
Một số chỉ tiêu sinh lý của các giống lúa chịu hạn
a) Độ ẩm cây héo
Khi theo dõi và tính độ ẩm cây héo của các giống lúa cạn thí nghiệm, chúng tôi nhận thấy các giống lúa thí nghiệm có yêu cầu nước tối thiểu thấp
Giống lúa có độ ẩm cây héo thấp nhất là G26 (11,25%) Đây là giống chịu đựng sự thiếu hụt nước tốt nhất Các giống như G28, G35, G34, G4, G24, G11, G59, G7, G12 có độ ẩm cây héo dưới 14%, cũng được coi là những giống chịu đựng sự thiếu hụt nước tốt Bốn giống G15, G66, G58, G43 có độ ẩm cây héo cao hơn các giống kể trên nhưng cũng chống chịu khô hạn tốt (sự sai khác không có ý nghĩa thống kê)
Đo ở giai đoạn lúa bắt đầu trỗ: ba giống có độ ẩm cây héo cao là G19, G41và G6 Trong đó, cao nhất của giống G19 là 18,50% và thấp hơn là G41 (16,46%) và G6 (15,48%)
Có thể nói, các giống lúa khác nhau sẽ có ngưỡng chịu đựng với độ ẩm tối thiểu khác nhau, nhiều khi rất khác nhau cho dù chúng đều là các giống lúa cạn
b) Hàm lượng nước trong thân lá
Hàm lượng nước trong thân lá phản ánh khả năng giữ nước của cơ thể thực vật cũng như khả năng điều tiết nước của mô tế bào Trong điều kiện khô hạn, hàm lượng nước trong cây còn cho thấy khả năng giữ nước để chống chịu với điều kiện bất lợi của cây trồng (Gregory, 1989)
Những giống lúa có độ ẩm cây héo thấp cũng chính là các giống có hàm lượng nước trong thân lá cao trên 77%, chẳng hạn như các giống G34, G59, G15, G3, G26, G12, G35 và đều cao hơn so với đối chứng CH5 (76,8%) Ngược lại, những giống có hàm lượng nước trong thân lá thấp
là những giống có độ ẩm cây héo cao Ví dụ G41 và G6 có hàm lượng nước lần lượt là 75,03 % và 75,45%
c) Cường độ thoát hơi nước
G19 là giống có hàm lượng nước trong thân lá và cường độ thoát hơi nước cao (78,55% và 0,85 g/dm2/giờ), khả năng giữ nước không kém nên ngưỡng độ ẩm cây héo cao nhất (18,5%) Giống lúa G66 có cường độ thoát hơi nước cao nhất, 1,35g/dm2/giờ, cao hơn đối chứng rất nhiều Ngoài ra, bốn giống là G24, G41, G65, G6 đều có cường độ thoát hơi nước trên 0,87g/dm2/giờ, các giống này có khả năng giữ nước kém và dễ bị khô héo khi xảy ra hạn Cường độ thoát hơi nước của các giống: G34, G3, G26, G15 G43, G58… thấp, từ 0,43-0,63 g/dm2/giờ và tương đương với giống đối chứng CH5 (0,53g/dm2/giờ) Cộng với những đặc điểm tốt ở trên, ưu điểm này đảm bảo cho các giống chịu đựng được khô hạn, giữ cho thân lá không bị khô héo (Bùi Chí Bửu &cs, 2003)
Trang 5Bảng 3 Độ ẩm cây héo, cường độ thoát hơi nước và hàm lượng nước trong thân lá
của các giống thí nnghiệm
héo (%)
Hàm lượng nước trong thân lá*
(%)
Cường độ thoát hơi nước (g/dm2/giờ)
Nhận xét chung:
Từ bảng 3 có thể thấy đối với lúa cạn chịu hạn, độ ẩm cây héo phải thấp hơn 14 %; hàm lượng nước trong thân lá đạt trên 77,5 % vào giai đoạn mẫn cảm; cường độ thoát hơi nước dưới 0,65 g/
dm2/giờ
4 Kết luận
Mỗi giống lúa cạn có khả năng chống chịu hạn khác nhau Trong 20 giống lúa thí nghiệm, có
4 giống lúa chịu hạn tốt, 11 giống lúa chịu hạn khá, 3 giống chịu hạn trung bình, 2 giống chịu hạn kém Như vậy, không phải giống lúa cạn nào cũng có khả năng chịu hạn
Kết hợp với chỉ tiêu năng suất và một số chỉ tiêu cơ bản khác, bước đầu chúng tôi chọn được
10 giống lúa theo mục đích đề tài đặt ra Trong đó, giống G26 có thể sử dụng làm giống cho các vùng khó khăn về nước tưới Chín giống còn lại có thể dùng làm vật liệu chọn giống chịu hạn hoặc chuyển sang sử dụng ở những vùng thâm canh, có tưới Cần tiếp tục thí nghiệm trong điều kiện tự nhiên để có kết luận chính xác
Sử dụng KClO3 để đánh giá gián tiếp khả năng chịu hạn của lúa và phương pháp trồng cây trong ống nhựa để nghiên cứu sự phát triển của bộ rễ lúa là những phương pháp đơn giản, dễ làm
có độ tin cậy cao Trong điều kiện hiện nay sử dụng 2 phương pháp này để nghiên cứu tính chịu hạn của lúa là rất tốt, góp phần rút ngắn thời gian và kinh phí chọn giống lúa chịu hạn
Phần tài liệu tham khảo
Bùi Chí Bửu, Nguyễn Thị Lang (2003), Cơ sở di truyền tính chống chịu đối với thiệt hại do môi trường của cây lúa, Nxb Nông nghiệp, TP Hồ Chí Minh
Cây lúa cạn (1989), Nxb Đại học và giáo dục chuyên nghiệp, Hà Nội Trang 11-12
Vũ Tuyên Hoàng, Nguyễn Văn Duệ, Huỳnh Yên Nghĩa (1992), “ Đặc điểm sinh lý của một số
giống lúa chịu hạn”, Kết quả nghiên cứu cây lương thực, thực phẩm (86-90), Viện CLT-TP,
NXB Nông nghiệp, Hà Nội Trang 58-61
Vũ Tuyên Hoàng và cộng sự (1995), Chọn tạo giống lúa năng suất cao cho vùng khô hạn, Nxb
Nông nghiệp, Hà Nội, tr32-43
Trang 6Anraudeau M.A., Vo Tong Xuan (1995), Opportunities for Upland Rice rearch in VietNam partnership In Rice rearch MAFI, pages 191-198
Arraudeau, M.A (1989), “ Breeding strategies for drought resistance” In Drought resistance in cereals, Press by C.A.B Internaltional,Wallingford, UK, page 107-110
Gregory, P.J (1989), “The role of root characteristics in moderating the effects of drought” In
Drought resistance in cereals, Ed by Baker, F W G., Press by C.A.B Internaltional,
Wallingford, UK, pages 141-148
Phụ lục Danh mục giống lúa thí nghiệm STT KH
giống
Tên địa phương ST
T
KH giống
Tên địa phương
