Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của một số giống lúa địa phương tại vùng đất nhiễm mặn tỉnh Nam Định

Nam Định là một trong những tỉnh chịu sự tác động mạnh mẽ của hiện tượng xâm nhiễm mặn do mực nước biển dâng cao, thu hẹp diện tích đất trồng cây lương thực, thực phẩm.. Bên cạnh giải ph

VIỆN KHOA HỌC NễNG NGHIỆP VIỆT NAM

DƯƠNG THỊ HỒNG MAI

nghiên cứu đặc điểm nông sinh học của một số giống lúa

địa ph-ơng tại vùng đất nhiễm mặn tỉnh nam định

Chuyờn ngành : Khoa học cõy trồng

Mó số : 62 62 01 10

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NễNG NGHIỆP

HÀ NỘI – 2014

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

Luận án được bảo vệ tại hội đồng chấm luận án cấp trường họp tại:

Viện khoa học Nông nghiệp Việt Nam

Vào hồi giờ, ngày tháng năm

Có thể tìm hiểu luận án tại thƣ viện:

- Thƣ viện Quốc gia Việt Nam

- Thƣ viện Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Biến đổi khí hậu đã và đang gia tăng chính là nguồn gốc sâu xa của

sự nhiễm mặn, đe dọa đến an ninh lương thực và đói nghèo của các cư dân trong vùng Tình trạng đất nhiễm mặn ngày càng trở nên nghiêm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất nông nghiệp các vùng ven biển trên thế giới cũng như ở Việt Nam Nam Định là một trong những tỉnh chịu sự tác động mạnh mẽ của hiện tượng xâm nhiễm mặn do mực nước biển dâng cao, thu hẹp diện tích đất trồng cây lương thực, thực phẩm Đặc biệt, trong điều kiện khí hậu toàn cầu đang biến đổi, hiện tượng băng tan ở hai cực và hệ lụy của

nó là nước biển dâng đang là nguy cơ cho các vùng đất canh tác thấp ven biển Như vậy, đất nhiễm mặn là một trong những yếu tố chính gây khó khăn cho chiến lược phát triển lúa gạo và ảnh hưởng xa hơn là mục tiêu đảm bảo an ninh lương thực sẽ khó thành Nghiên cứu về các yếu tố sinh lý liên quan đến tính chịu mặn của cây lúa, các nhà khoa học cho rằng sự mất cân bằng nước, sự thay đổi giá trị của các yếu tố liên quan đến quang hợp do môi trường mặn đã ức chế quá trình sinh trưởng, phát triển và làm giảm năng suất lúa Hoạt động sinh lý và trao đổi chất của cây lúa bị ức chế trong điều kiện mặn là do sự mất cân bằng nước, ngộ độc ion hoặc do mất cân bằng trong trao đổi ion Độ mặn cao làm giảm hoạt động quang hợp của cây lúa Các nhà khoa học trên thế giới và ở Việt Nam đã và đang nỗ lực nghiên cứu thu thập, sàng lọc, quy tụ các gen chịu mặn vào các giống lúa ưu tú nhằm tạo ra các giống lúa có khả năng chịu mặn cao để ứng phó với điều kiện bất thường của biến đổi khí hậu và đáp ứng nhu cầu lương thực trên thế giới Ngày nay các hoạt động nghiên cứu, khai thác và chọn tạo giống lúa chịu mặn đã được tăng cường ở nhiều nước trên thế giới cũng như ở Việt Nam Trong đó các nguồn gen lúa địa phương, bản địa có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc cải tiến khả năng chịu mặn của cây lúa Sử dụng nguồn gen lúa địa phương, cổ truyền trong nghiên cứu chọn tạo giống lúa chịu mặn đã được chứng minh là một giải pháp sinh học mang tính bền

vững và có hiệu quả cao trong việc ổn định và nâng cao năng suất lúa cho các vùng nhiễm mặn Bên cạnh giải pháp sử dụng nguồn gen lúa chống chịu mặn, các biện pháp canh tác khác như áp dụng các loại phân bón khác nhau cũng góp phần cải thiện tính chống chịu mặn, làm tăng năng suất và hiệu quả kinh tế trong canh tác lúa nước ở vùng nhiễm mặn Tuy nhiên các công trình nghiên cứu ở nước ta về việc sử dụng các loại phân bón làm thúc đẩy quá trình quang hợp, gia tăng tỷ lệ chọn lọc của K +:Na+ và giảm lượng hút

Na+ của cây trồng vẫn còn là một vấn đề mới mẻ và chưa có nhiều thành tựu Như thế vấn đề trong tâm trong công tác ổn định và cải tiến năng suất lúa ở vùng nhiễm mặn tỉnh Nam Định là một biện pháp tổng hợp của việc sử dụng những giống lúa có khả năng sinh trưởng, phát triển, chống chịu mặn

và có tiềm năng năng suất khá kết hợp với việc áp dụng những loại phân bón

thích hợp Do đó thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học

của một số giống lúa địa phương tại vùng đất nhiễm mặn tỉnh Nam Định” là một giải pháp quan trọng và cấp thiết góp phần ổn định và cải tiến

năng suất lúa cho vùng nhiễm mặn tỉnh Nam Định trong những năm tới

2 Mục tiêu nghiên cứu

2.1 Mục tiêu tổng quát

Xác định các đặc tính nông sinh học và đa dạng di truyền của các giống lúa địa phương để giới thiệu một số giống lúa chịu mặn tốt cho công tác chọn tạo giống lúa chịu mặn

- Bước đầu xây dựng qui trình canh tác thích hợp cho giống lúa chịu mặn, góp phần cải tiến năng suất lúa ở vùng nhiễm mặn Nam Định

3 Tính mới và những đóng góp của đề tài

- Xác định được đa dạng di truyền của nguồn gen lúa chịu mặn gồm 4 phân nhóm khác nhau với 4 nguồn gen điển hình với mức độ tương đồng là 0,78

- Xác định được một số chỉ tiêu sinh lý liên quan tới chịu mặn ở một giai đoạn của các nguồn gen lúa bản địa, bao gồm cường độ quang hợp, độ dẫn khí khổng, cường độ thoát hơi nước, chỉ số SPAD và hiệu suất lượng tử tối đa (Fv/Fm)

- Xác định được một số chỉ tiêu nông sinh học liên quan tới chịu mặn cả thời kỳ sinh trưởng của các nguồn gen lúa bản địa, bao gồm tốc độ ra lá, tốc

độ đẻ nhánh, diện tích lá xanh và khối lượng chất khô, thời gian làm đòng,

số bông/khóm và số hoa phân hóa/bông

- Lựa chọn được một số nguồn gen lúa bản địa có khả năng chịu mặn tốt để giới thiệu cho công tác chọn tạo giống lúa chịu mặn là: Lúa Chăm, Chăm biển, Cườm, Nếp Ốc Trong đó giống Nếp Ốc đã được nghiên cứu kỹ thuật canh tác thích hợp cho vùng nhiễm mặn Nam Định với mức phân bón

90 kg N/ha, mật độ 30 khóm/m2 cho năng suất cao nhất

4 Bố cục của luận án

Nội dung chính của luận án được thể hiện trong 127 trang (không kể phần tài liệu tham khảo và phụ lục) Mở đầu: 5 trang; Chương 1: Tổng quan tài liệu: 41 trang; Chương 2: Nội dung, vật liệu và phương pháp nghiên cứu:

10 trang; Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận: 70 trang; Kết luận và

đề nghị: 2 trang Luận án gồm có 41 bảng số liệu, 11 hình, 45 tài liệu tiếng Việt, 95 tài liệu tiếng Anh, 1 tài liệu web Phần phụ lục có ảnh hoạt động thí nghiệm, kết quả phân tích thống kê và xử lý số liệu thí nghiệm và các nội dung có liên quan đến luận án

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Biến đổi khí hậu và ảnh hưởng của nó đến sản xuất nông nghiệp

1.1.1 Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp trên thế giới

Biến đổi khí hậu (BĐKH) là sự biến động trạng thái trung bình của khí hậu toàn cầu hay khu vực theo thời gian từ vài thập kỷ đến hàng triệu năm Những biến đổi này được gây ra do quá trình động lực của trái đất, bức xạ mặt trời, và gần đây có thêm hoạt động của con người (http://www.khoahoc.com.vn, 2007) Những thách thức của biến đổi khí hậu đối với sản xuất lúa gạo là vô cùng quan trọng Phần lớn lúa gạo mà thế giới sử dụng được trồng ở các vùng đất thấp hoặc vùng đồng bằng ở các quốc gia như Việt Nam, Thái lan, Bangladesh, Ấn Độ Những khu vực này lại có nguy cơ bị xâm nhập mặn khi mực nước biển dâng cao, cho thấy sự cần thiết của các giống lúa có khả năng chịu đựng được cả tình trạng ngập nước lẫn độ mặn cao Theo báo cáo của FAO (2010), trên 800 triệu ha đất trên toàn thế giới bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi muối và khoảng 20% diện tích tưới (khoảng 45 triệu ha) được ước tính bị vấn đề xâm nhập mặn theo mức độ khác nhau Điều này là nghiêm trọng hơn kể từ khi các khu vực tưới tiêu có trách nhiệm bảo đảm một phần ba sản xuất lương thực Thế giới

1.1.2 Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam

Việt Nam là một trong những nước chịu ảnh hưởng nặng nề do mực nước biển dâng Nước biển dâng thì phần lớn đất màu mỡ nhất của Việt Nam sẽ bị ngập mặn Theo đó, sản lượng lúa có thể giảm đáng kể do mực nước biển dâng cao và sự thay đổi lượng mưa làm thay đổi thủy văn ở các vùng đồng bằng Việt Nam là một trong những nước bị ảnh hưởng nghiêm trọng nhất bởi mực nước biển dâng, dẫn đến sự xâm nhiễm mặn ngày càng gia tăng, chủ yếu

là Đồng bằng Sông Hồng và Đồng bằng Sông Cửu Long Mặn là hiện tượng liên kết với nước biển dâng mang nước mặn tiến sâu vào đất liền, biến nhiều vùng đất trồng lúa bị mặn hóa (Bùi Chí Bửu và cộng sự, 2000)

1.1.3 Đặc điểm của đất mặn và quá trình xâm nhiễm mặn:

Đất mặn được xem là đất có vấn đề phổ biến trên toàn thế giới, làm hạn chế năng suất cây trồng Tính chất vật lý, hoá học của đất mặn rất đa

dạng Biến động này có liên quan đến nguồn gốc sinh vật mặn, độ pH, hàm lượng chất hữu cơ, chế độ thủy văn và nhiệt độ của đất và không

khí…(Akbar et al., 1982) Hội khoa học Đất Mỹ (SSSA-1979) đã xác định

đất mặn là đất có độ dẫn điện (EC) từ 2 - 4 ds/m Đất mặn toàn thế giới chiếm tới 7% diện tích đất Sự mặn hóa cũng làm giảm diện tích tưới tiêu trên thế giới 1-2% mỗi năm Ở 2 lục địa đất bị nhiễm mặn nhiều và ít có khả năng trồng trọt được là Châu Âu và Bắc Mỹ Ở Châu Á 80% đất bị nhiễm mặn vẫn có khả năng trồng trọt Theo ước tính, mặn sẽ tàn phá 50% diện

tích đất canh tác vào năm 2050 (Wang et al., 2003)

Nhiễm mặn là một vấn đề nghiêm trọng nhất hiện nay đối với sản xuất nông nghiệp Theo thống kê trên Thế giới, 20% diện tích đất trồng trọt

có điều kiện tưới tiêu bị nhiễm mặn (Flowers và cộng sự, 1997) Ở các vùng khô hạn và bán khô hạn, độ ẩm không khí thấp, nhiệt độ cao, sự thoát hơi nước nhanh làm ảnh hưởng đến nguồn nước và sự cân bằng muối ở trong đất, nguyên nhân này gây nên hiện tượng mặn hoá Đối với vùng ven biển, vào mùa khô nước biển xâm nhập vùng diện tích nằm gần bờ biển, nước biển rút đi tạo thành lớp muối đọng lại và có thể gây nên sự nhiễm mặn đất Bên cạnh đó, hạn hán cũng làm tăng mức độ xâm nhập mặn sâu vào đất liền bởi mạch nước ngầm dâng cao, đồng thời hạn hán còn làm giảm khả năng

ém mặn bởi lượng nước ngọt ở các lưu vực sông thấp

1.2 Đa dạng di truyền và bảo tồn nguồn gen

Ngân Hàng Gen thế giới đang lưu giữ 572.029 mẫu giống lúa trồng

(Oryza sativa và O glaberrima) và khoảng 23.000 mẫu lúa hoang, tại 6

ngân hàng gen lớn, tất cả nằm ở Châu Á (http://rice.generationcp.org), trong đó, Ngân hàng Gen Việt Nam có khoảng trên 7.000 mẫu giống Đa dạng

di truyền cây lúa sẽ có thể thỏa mãn được mục tiêu tạo giống thích ứng với biến đổi khí hậu thông qua chương trình “Gene Mining” (Tìm mỏ gen) Các nước đều đặt nội dung bảo tồn như vậy như chiến lược phát triển cơ bản quốc gia cho công nghệ sinh học và cách mạng xanh tương lai

Đa dạng di truyền là sự đa dạng về thành phần gen giữa các cá thể trong cùng một loài và giữa các loài khác nhau; sự đa dạng về gen có thể di truyền được trong một quần thể hoặc giữa các quần thể Nghiên cứu đa dạng

di truyền còn giúp đánh giá nguồn tài nguyên di truyền của tập đoàn giống

cây trồng, vật nuôi, giúp cho việc sử dụng nguồn tài nguyên di truyền hiệu quả hơn Đặc biệt, nghiên cứu đa dạng di truyền có thể giúp tiên đoán khả năng cho ưu thế lai giữa các cặp bố mẹ (Cặp bố mẹ nào có khoảng cách di truyền xa hơn thường sẽ cho ưu thế lai lớn hơn)

1.3 Cơ chế chịu mặn của cây lúa

1.3.1 Cơ chế gây hại khi mặn

Lúa là cây lương thực thích hợp nhất trên đất mặn, dù nó luôn được đánh giá là nhiễm trung bình với mặn Vì đất mặn luôn ở điều kiện bị ngập nước, những cây trồng khác không thể sinh trưởng được ngoại trừ lúa (Aslam và ctv, 1993) Nhiễm mặn gây tổn hại đến cây lúa là do mất cân bằng thẩm thấu và tích lũy quá nhiều ion Cl- (Akbar, 1975) Mặn gây hại trên cây lúa bắt đầu bằng triệu chứng giảm diện tích lá, những lá già nhất bắt đầu cuộn tròn và chết, theo sau đó là những lá già kế tiếp và cứ thế tiếp diễn Cuối cùng, những cây sống sót có những lá già bị mất, những lá non duy trì sự sống và xanh Trong điều kiện thiệt hại nhẹ, trọng lượng khô có xu hướng tăng lên trong một thời gian, sau đó giảm nghiêm trọng do giảm diện tích lá Trong điều kiện thiệt hại nặng hơn trọng lượng khô của chồi và rễ suy giảm tương ứng với mức độ thiệt hại (Gregorio,1997)

1.3.2 Cơ sở sinh lý chịu mặn

Lúa là một trong các loại cây trồng mẫn cảm với độ mặn của đất, độ mặn giới hạn cho phép lúa sinh trưởng, phát triển được là 0.6-0.8% Năng suất lúa giảm tới 70-100% nếu độ mặn quá nghiêm trọng (Heenan và cộng sự, 1988) Tuy nhiên, khả năng chịu mặn phụ thuộc nhiều vào từng loài và giống lúa khác nhau, một số giống lúa có khả năng chống chịu tốt với điều kiện mặn

Loài lúa dại (Oryza latifolia) có khả năng chịu mặn tốt hơn lúa trồng (Oryza sativa), ở loài này cây lúa có khả năng duy trì quá sinh trưởng bình thường

mặc dù hàm hượng Na+ trong lá rất cao (Nakamura và cộng sự, 2002) Trong nông nghiệp, thiệt hại do mặn, lạnh, và khô hạn có ảnh hưởng nghiêm trọng nhất đối với năng suất cây trồng (Boyer 1982) Đặc biệt thiệt hại do mặn có thể làm thay đổi hoạt động sinh trưởng, phát triển, năng suất và làm chết cây

1.3.3 Di truyền tính chịu mặn của cây lúa

Các nhà khoa học trên thế giới đã có nhưng công trình nghiên cứu kinh điển về sự di truyền phân tử tính chống chịu mặn Dựa vào bản đồ QTL

(quantitative trait loci) – bản đồ phân tích di truyền tính trạng số lượng, trên

cơ sở tính chống chịu mặn là tính trạng mục tiêu do đa gen điều khiển, sử dụng AFLP và STS marker các nhà khoa học đã cho thấy gen chủ lực điều khiển tính trạng chống chịu mặn được định vị trên Nhiễm sắc thể số 1 và được gọi là gen Saltol (Bùi Chí Bửu- Nguyễn Thị Lang,2003)

Bản đồ QTL (quantitative trait loci) được áp dụng trong trường hợp những tính trạng mục tiêu do đa gen điều khiển (thí dụ như tính chống chịu mặn) Di truyền số lượng truyền thống không thể phát hiện QTL trên những loci riêng biệt gắn với tính trạng số lượng đang nghiên cứu, vị trí của nó trên nhiễm sắc thể và liên kết của nó với những gen khác Bản đồ di truyền phân tử với mật độ cao số lượng marker phủ trên toàn bộ nhiễm thể trong genome cây trồng sẽ cung cấp cho chúng ta công cụ có khả năng nghiên cứu tính trạng di truyền số lượng phức tạp, định vị gen trên những nhiễm thể, và xác định các gen mục tiêu liên kết với gen khác (Nguyễn Thị Tâm và cộng sự, 2008)

1.4 Công tác chọn tạo giống lúa chịu mặn

Đánh giá đa dạng di truyền là bước quan trọng trong công tác cải tiến giống, nhất là đối với những giống cây trồng bắt nguồn từ một nền tảng di truyền hẹp Việc chọn lọc giống chỉ căn cứ trên năng suất qua nhiều năm đã làm thất thoát những nguồn gen quý giá như các gen kháng bệnh và kháng các yếu

tố phi sinh học khác (gió, độ mặn, khí hậu lạnh ) Hiện nay các nhà khoa học đang quay lại tìm những nguồn gen đó trong các loài hoang dại (được lưu giữ trong quỹ gen) Tại Viện khoa học Nông nghiệp Trung Quốc đã tiến hành các nghiên cứu về “sự đa dạng di truyền trong việc tiếp cậnloài lúa hoang dã Oryza Granulata từ miền Nam và Đông nam Châu Á” Quỹ gen là một tập hợp rất lớn

biến dị di truyền, do vậy chọn đại diện cho các biến dị của nguồn gen phục vụ cho các mục tiêu tạo giống khác nhau là rất cần thiết, mở rộng nền tảng di truyền của giống cây trồng

Việc chọn tạo giống cây trồng chống chịu mặn có thể là hợp lý nhất

vì ít tốn kém Một số giống chống chịu mặn đã được chọn tạo và canh tác hiệu quả ở một số nước trên thế giới Nhiều nguồn giống lúa mùa địa phương như Bokra, Rata chống chịu tốt với điều kiện mặn tương đương giống Pokkali đã được xác định

1.5 Các biện pháp kỹ thuật canh tác lúa trong điều kiện đất nhiễm mặn

Để, nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất cây trồng trên đất mặn, các tác giả trên thế giới đã áp dụng nhiều giải pháp nhưng tựu chung lại thành hai nhóm giải pháp: (1) cải tạo đất mặn bằng các biện pháp ngăn mặn rửa mặn…và (2) thích nghi với mặn (hay là sống chung với mặn)

Theo hướng cải tạo đất mặn, bằng các biện pháp công trình thủy lợi, các tác giả đề xuất việc xây dựng các hệ thống đê bao ngăn nước mặn, cống điều tiết, xây dựng các hồ chứa nước ngọt, kiểm soát lưu vực…

Kết quả, chương trình: “Điều kiện đánh giá tình hình sử dụng vùng đất cát, bãi bồi ven biển trên phạm vi toàn quốc làm căn cứ phát triển sinh thái bền vững” của Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp cho thấy, thực trạng sử dụng cho mục đích nông nghiệp của đất mặn cả 2 vùng Đồng bằng sông Hồng và Bắc Trung Bộ là 78.569 ha (chiếm 54,32% tổng diện tích đất mặn) Trong đó diện tích đất lúa nước là 45.597 ha (chiếm 31,53% diện tích đất mặn), đất chuyên màu 5.738 ha, đất nuôi trồng thủy sản 16.809 ha

CHƯƠNG II NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu

2.1.1 Đánh giá nhanh khả năng chịu mặn các nguồn gen lúa

- Gồm 19 nguồn gen lúa được thu thập và lưu giữ tại Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia (danh sách trình bày trong bảng 2.1)

2.1.2 Đánh giá đa dạng di truyền các nguồn gen lúa và khả năng chịu mặn bằng chỉ thị SSR

- Gồm các nguồn gen lúa trên

- 13 chỉ thị phân tử SSR liên kết với gen/QTL đã được xác định có khả năng chống chịu mặn và lập bản đồ (http://gramene.org)

2.1.3 Nghiên cứu các đặc tính nông sinh học liên quan đến chịu mặn của các nguồn gen lúa

- Gồm 19 nguồn gen lúa trên

2.1.4 Đánh giá các chỉ tiêu nông sinh học liên quan đến chịu mặn

Nguồn gen được chọn từ kết quả đánh giá nhanh khả năng chống chịu mặn của các nguồn gen lúa và phân tích da dạng di truyền các nguồn gen lúa với

2 đối chứng

- Đối chứng 1: mẫn cảm với mặn IR28 (ĐC1)

- Đối chứng 2: chịu mặn A69-1 (ĐC2)

2.1.5 Ảnh hưởng của lượng đạm bón và mật độ cấy đến nguồn gen lúa trong điều kiện đất mặn

Nguồn gen Nếp Ốc được chọn ra từ thí nghiệm thuộc các nội dung trên

2.2.5 Đánh giá đặc điểm nông sinh học liên quan đến chịu mặn các nguồn gen lúa

2.2.6 Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác giống lúa chịu mặn tại vùng đất mặn Nam Định

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Điều tra hiện trạng sản xuất lúa ở vùng nhiễm mặn Nam Định

- Điều tra chính quy: Dựa trên phiếu điều tra của PRC, đề tài đã phỏng vấn các hộ nông dân tại 3 huyện: Giao Thủy, Hải Hậu và Nghĩa Hưng, mỗi huyện 1 xã, mỗi xã 100 hộ nông dân Kết quả điều tra được xử lý thống kê trên phầm mềm EXCEL

- Điều tra không chính quy: Đánh giá nông thôn (PRA) với việc phỏng vấn người thạo tin (Key Informant Interview) và phỏng vấn nhóm (Group Interview) Quan sát đánh giá, đo đếm trực tiếp nguồn gen lúa tại các địa bàn điều tra

2.3.2 Tiến hành bố trí thí nghiệm đánh giá nhanh khả năng chịu mặn của các nguồn gen lúa theo Nakamura (2002)

Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp của Nakamura và cộng

sự, năm 2002, cây lúa được trồng trong dung dịch Kimura B (bảng 2.3)

+ 20 cây mạ 4 tuần tuổi của mỗi nguồn gen được trồng trong chậu

có phủ nilon đen chứa dung dịch Kimura B (Nakamura và cộng sự, 2002), tấm xốp đậy nổi trên dung dịch có đục lỗ để cố định cây, pH điều chỉnh bằng 5-5,5, mỗi tuần thay dung dịch dinh dưỡng 1 lần Mỗi chậu được xử lý mặn với dung dịch NaCl có nồng độ 113 mM (Nakamura và cộng sự, 2002) trong 2 tuần, mỗi tuần cần thay mới dung dịch NaCl, độ pH cần điều chỉnh 5.0-5.5 Thí nghiệm được bố trí với 4 lần nhắc lại Sau 2 tuần đếm tỷ lệ cây sống sót Tỷ lệ này tính bằng số cây có 3 lá xanh/nhánh trên tổng số cây theo dõi Thí nghiệm sẽ được lặp lại 2 lần

2.3.3 Đánh giá đa dạng di truyền các nguồn gen lúa bằng chỉ thị SSR

Phương pháp tách chiết ADN tổng số và nhận dạng di truyền bằng

chỉ thị phân tử

2.3.4 Nghiên cứu các đặc tính quang hợp liên quan đến chịu mặn của các nguồn gen lúa

Theo phương pháp của Nakamura và cộng sự, năm 2002, nội dung của phương pháp cụ thể:

- Xác định cường độ quang hợp (CĐQH) và các chỉ tiêu liên quan (độ dẫn khí khổng, cường độ thoát hơi nước)

- Xác định chỉ số SPAD (một chỉ số tương quan thuận với hàm lượng Chlorophyll trong lá)

- Hàm lượng Chlorophyll trong lá

- Hiệu suất lượng tử tối đa (Fv/Fm)

- Ảnh hưởng của mặn tới một số chỉ tiêu: Tốc độ ra lá, tốc độ đẻ nhánh, diện tích lá, số bông/khóm, số hoa phân hóa và thời gian làm đòng, khối lượng chất khô tích lũy (g/khóm)

Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp thủy canh, cây lúa được trồng trong dung dịch Kimura B (bảng 2.2)

2.3.5 Đánh giá các chỉ tiêu nông sinh học liên quan đến chịu mặn trên đồng ruộng

Bố trí thí nghiệm tại vùng đất lúa nhiễm mặn ven biển Việc bố trí

và đánh giá thí nghiệm dựa theo Hệ thống tiêu chuẩn nguồn gen cây lúa và Quy phạm khảo nghiệm giống lúa Quốc gia

2.3.6 Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác giống lúa chịu mặn tại vùng đất mặn Nam Định

Phương pháp phân tích và xử lý số liệu:

Các số liệu được xử lý bằng phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) theo chương trình IRRISTAT 5.0 và EXCEL