chọn tạo giống lúa theo hướng cải thiện giống lúa ir50404

TÓM LƯỢC Trong các giống lúa sản xuất hiện nay, giống lúa IR50404 được sản xuất với diện tích rất lớn, do đây là giống lúa dễ canh tác, thích nghi với điều kiện canh tác còn lạc hậu, th

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn tốt nghiệp Ngành: Công Nghệ Giống Cây Trồng

MSSV: 3108330

LỚP: TT10Z1A1

Cần Thơ, 12/2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN DI TRUYỀN – GIỐNG NÔNG NGHIỆP

Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư ngành Khoa học cây trồng – chuyên ngành Công

nghệ giống cây trồng với đề tài:

CHỌN TẠO GIỐNG LÚA THEO HƯỚNG CẢI THIỆN GIỐNG LÚA IR50404

Do sinh viên Nguyễn Thị Hồng Châu thực hiện

Kính trình lên Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp

Cần thơ, ngày … tháng … năm 2013

Cán bộ hướng dẫn

Võ Công Thành

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN DI TRUYỀN – GIỐNG NÔNG NGHIỆP

Hội đồng chấm điểm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt nghiệp Kỹ

sư ngành Khoa học cây trồng – Chuyên ngành Công nghệ giống cây trồng với

đề tài:

CHỌN TẠO GIỐNG LÚA THEO HƯỚNG

CẢI THIỆN GIỐNG LÚA IR50404

Do sinh viên Nguyễn Thị Hồng Châu thực hiện và bảo vệ trước hội đồng

Ý kiến của hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp

Luận văn tốt nghiệp được đánh giá

Cần thơ, ngày …… tháng … năm 2013 Hội đồng

DUYỆT KHOA Trưởng Khoa Nông Nghiệp

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào trước đây

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Hồng Châu

TIỂU SỬ BẢN THÂN

I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC

Họ và tên: Nguyễn Thị Hồng Châu Giới tính: Nữ

Ngày, tháng, năm sinh: 08/10/1991 Dân tộc: Kinh

Nơi sinh: Ôn Môn, Cần Thơ

Con Ông: Nguyễn Văn Dũng và Bà: Trần Thị Liên

Địa chỉ thường trú: Trường Tây A, Trường Thành, Thới Lai, TP Cần Thơ

Điện thoại: 01684323900

Email: chau103389@student.ctu.edu.vn

II QUÁ TRÌNH HỌC TẬP

1 Tiểu học

Thời gian đào tạo từ năm: 1998 đến năm 2002

Học tại trường: Tiểu học Tân Thới 1

Địa chỉ: H Phong Điền, TP Cần Thơ

2 Trung học cơ sở

Thời gian đào tạo từ năm: 2002 đến năm 2006

Học tại trường: THCS Trường Thành 1

Địa chỉ: H Thới Lai, TP Cần Thơ

3 Trung học phổ thông

Thời gian đào tạo từ năm: 2006 đến năm 2009

Học tại trường: THPT Phan Văn Trị

Địa chỉ: H Phong Điền, TP.Cần Thơ

Cần thơ, ngày … tháng … năm

2013

Người khai

Nguyễn Thị Hồng Châu

LỜI CẢM TẠ Kính dâng

Ông, Bà, Cha, Mẹ cùng tất cả người thân trong gia đình đã yêu thương con, nuôi dưỡng con, dạy dỗ con khôn lớn nên người

Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến

PGs.TS Võ Công Thành và Đặng Thị Ngọc Nhiên Người thầy và người chị đáng kính đã tận tình hướng dẫn, gọi ý và cho tôi những lời khuyên hết sức bổ ích trong việc nghiên cứu và hoàn thành Luận văn tốt nghiệp này

Xin chân thành cảm ơn

Tập thể cán bộ của phòng thí nghiệm “Di Truyền Chọn Giống Thực Vật” Bộ Môn Di Truyền Giống Nông Nghiệp: Th.s Quan Thị Ái Liên, Th.s Nguyễn Thị Ngọc Hân, Th.s Trần Thị Phương Thảo, Ktv Đặng Thị Ngọc Nhiên, Ktv Võ Quang Trung, Ktv Nguyễn Ngọc Cẩm, Ktv Nguyễn Thành Tâm đã nhiệt tình chỉ dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện thí nghiệm của luận văn này Các bạn sinh viên khóa 36, các em sinh viên khóa 37, khóa 38 tại phòng thí nghiệm chọn giống và ứng dụng CNSH, Bộ môn Di Truyền Giống Nông Nghiệp, Khoa Nông Nghiệp và SHƯD – ĐHCT đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện các thí nghiệm của luận văn này

Đặc biệt cám ơn Cố Vấn Học Tập Ts Huỳnh Kỳ đã giúp đỡ em trong những năm học đại học Tôi xin ghi nhớ những tình cảm sâu sắc của các bạn trong tập thể lớp Công Nghệ Giống Cây Trồng khóa 36 những người bạn đã cùng tôi trải qua những tháng năm tháng vui buồn của thời sinh viên

NGUYỄN THỊ HỒNG CHÂU, 2013 “Cải thiện năng suất và phẩm chất của

giống lúa IR50404)” Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư Khoa học cây trồng – Chuyên

ngành Công nghệ giống cây trồng, trường Đại Học Cần Thơ Cán bộ hướng dẫn PGs.Ts Võ Công Thành

TÓM LƯỢC

Trong các giống lúa sản xuất hiện nay, giống lúa IR50404 được sản xuất với diện tích rất lớn, do đây là giống lúa dễ canh tác, thích nghi với điều kiện canh tác còn lạc hậu, thời gian sinh trưởng ngắn, cho năng suất cao, tuy nhiên chất lượng gạo cứng cơm nên khó tiêu thụ nhất là vụ Hè-Thu Đề tài đã

sử dụng phương pháp lai đơn giữa giống lúa IR50404 và dòng (Nếp NK2 x Nhật) cứng cây, mềm cơm Qua 2 năm theo dõi đánh giá độ cứng cây, tính kháng rầy nâu, phẩm chất bằng kỹ thuật điện di SDS-PAGE để sớm chọn lọc ra dòng thuần, giúp rút ngắn thời gian chọn giống Kết quả đến thế hệ F 3 đã chọn được 2 dòng ưu tú đó là THL19-01-09-02, THL19-01-09-03 có đặc điểm như sau: thời gian sinh trưởng ngắn (90 ngày), kháng rầy nâu cấp 3, hàm lượng amylose (20,64-21,75%) cao hơn giống IR50404 (26,12%), hàm lượng protein (4,89-8,10%) và độ cứng lóng 4 (19,64 N/cm) cao hơn giống IR50404 (9,08 N/cm)

MỤC LỤC

Trang

TÓM LƯỢC vi

MỤC LỤC vii

DANH SÁCH BẢNG x

DANH SÁCH HÌNH … xi

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT xii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY LÚA 2

1.1.1 Nguồn Gốc 2

1.1.2 Phân loại 2

1.1.3 Đặc điểm thực vật 2

1.1.3.1 Rễ lúa 2

1.1.3.2 Thân lúa 3

1.1.3.3 Lá lúa 3

1.1.3.4 Hoa lúa 3

1.1.3.5 Hạt lúa 4

1.1.4 Giá trị dinh dưỡng 4

1.2 MỘT SỐ ĐẶC TÍNH NÔNG HỌC CỦA CÂY LÚA 4

1.2.1 Thời gian sinh trưởng 4

1.2.2 Chiều cao cây 4

1.2.3 Chiều dài bông 5

1.2.4 Khả năng nở bụi 5

1.2.5 Số bông/m2 5

1.2.6 Số hạt/bông 5

1.2.7 Tỷ lệ hạt chắc 6

1.2.8 Trọng lượng 1000 hạt 6

1.2.9 Năng suất 6

1.3 MỘT SỐ TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ PHẨM CHẤT HẠT GẠO 7 1.3.1 Tổng quan về chất lượng hạt gạo 7

1.3.2 Hàm lượng amylose 7

1.3.3 Hàm lượng protein 8

1.3.4 Mùi thơm 9

1.3.5 Nhiệt trở hồ 9

1.3.6 Độ bền thể gel 9

1.3.7 Chiều dài và hình dạng hạt 9

1.4 SỰ ĐỔ NGÃ TRÊN LÚA 10

1.4.1 Đổ ngã ảnh hưởng tới năng suất và chất lượng lúa 10

1.4.2 Các dạng đổ ngã trên lúa và vị trí lóng gãy của cây lúa bị đổ ngã10 1.4.3 Các nguyên nhân dẫn đến đổ ngã 11

1.5 SƠ LƯỢC VỀ RẦY NÂU 12

1.5.1 Phân bố 12

1.5.2 Ký chủ 13

1.5.3 Đặc điểm hình thái và sinh học 13

1.5.4 Tập quán sống và cách gây hại 14

1.6 PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN GIỐNG LÚA 14

1.6.2 Chọn lọc cá thể hoặc chọn lọc dòng thuần 14

1.6.3 Lai tạo 15

1.7 MỤC TIÊU CHỌN TẠO GIỐNG 15

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 17

2.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM 17

2.2 PHƯƠNG TIỆN 17

2.2.1 Vật liệu nghiên cứu 17

2.2.2 Vật liệu, dụng cụ và hóa chất thí nghiệm 18

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

2.3.1 Nội dung nghiên cứu 18

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể 28

2.3.2.1 Phương pháp lấy chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất 18

2.3.2.2 Phương pháp đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng gạo 20

2.3.2.3 Phương pháp trắc nghiệm tính kháng rầy 24

2.3.2.5 Phương pháp điện di protein tổng số theo phương pháp SDS-PAGE (Sodium Doecyl Sulfat Polyacrylamide Gel Electrophoresis) 24

2.3.2.6 Phương pháp xử lý số liệu bằng phần mềm Microsoft Excel 26

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 27

3.1 KẾT QUẢ LAI TẠO 27

3.2 THẾ HỆ F 1 27

3.2.1 Các chỉ tiêu nông học và thành thần năng suất của các dòng ở thế hệ F1 27

3.3 THẾ HỆ F 2 28

3.3.1 Các chỉ tiêu nông học và thành thần năng suất của các dòng ở thế hệ F2 28

3.3.2 Trắc nghiệm khả năng kháng rầy của các dòng ở thế hệ F2 31

3.4 THẾ HỆ F 3 32

3.4.1 Các chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất của các dòng ở thế hệ F3 33

3.4.2 Độ cứng (N/cm) lóng của các dòng ở thế hệ F3 35

3.4.3 Chiều dài (cm) lóng của các dòng ở thế hệ F3 36

3.4.5 Đánh giá phẩm chất các dòng ở thế hệ F3 37

3.4.6 Trắc nghiệm khả năng kháng rầy của các dòng ở thế hệ F3 41

3.4.7 Kết quả kiểm tra độ thuần bằng kỹ thuật điện di SDS-PAGE 42

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 44

4.1 KẾT LUẬN 44

4.2 ĐỀ NGHỊ 44

TÀI LIỆU THAM KHẢO 45

DANH SÁCH BẢNG

2.2 Phân loại chiều dài và hình dạng hạt gạo (Khush and Pual,

2.3 Phân nhóm lúa theo hàm lượng amylose (IRRI, 1988) 21

2.6 Đánh giá khả năng kháng rầy bằng phương pháp hộp mạ

3.1 Một số chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất của cây

thế hệ F1 (giá trị trung bình của 3 cá thể) so với cha mẹ 27 3.2 Một chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất của thế hệ F2 29 3.3 Kết quả trắc nghiệm khả năng kháng rầy của các cá thế hệ F2 32 3.4 Một chỉ tiêu nông học và thành phần năng suất của thế hệ F2 33

3.5 Độ cứng (N/cm) lóng 1, 2, 3, 4 của các dòng thế hệ F3 so

3.6 Chiều dài (cm) lóng 1, 2, 3, 4 của các dòng thế hệ F3 so với

3.7 Chiều dài và rộng hạt của các dòng thế hệ F3 37 3.8 Hàm lượng Amylose, hàm lượng Protein của các dòng thế hệ F3 39 3.9 Độ bền thể gel và nhiệt trở hồ của các dòng thế hệ F3 40 3.10 Kết quả trắc nghiệm khả năng kháng rầy của các dòng thế

3.2 Chiều dài và rộng hạt của THL19-01-09-02 và THL19-01-09-03 38

3.3 Độ bền thể gel của IR50404, THL (Nếp NK2 x Nhật),

IRRI: International Rice Research Institute

SDS-PAGE: SDS- Polyacrylamide Gel Electrophoresis BSA: Bovine serum albumin

MỞ ĐẦU

Đồng Bằng Sông Cửu là một trong những vựa lúa lớn của cả nước ta Hằng năm, xuất khuẩu từ 4-7 triệu tấn gạo, đóng góp 50% cho sản lượng cho quốc gia Trong cơ cấu giống lúa sản xuất hiện nay, giống lúa IR50404 được sản xuất với diện tích rất lớn mặc dù Cục Trồng trọt (Bộ Nông Nghiệp Phát Triển Nông Thôn), khuyến cáo chỉ trồng tối đa 20% diện tích giống lúa này nhưng nhiều nơi đã sản xuất trên 50% diện tích, có tỉnh sản xuất tới 70% diện tích Lý do quan trọng mà giống lúa được nông dân chọn để canh tác vì có đặc

tính không kén đất và thích nghi với điều kiện canh tác còn lạc hậu, thời gian

sinh trưởng ngắn (85-90 ngày), có thể canh tác 3 vụ trong năm, năng suất cao (vụ Đông Xuân 6-8 tấn/ha và vụ Hè Thu 5-6 tấn/ha), tuy nhiên còn một số hạn chế như là hơi nhiễm rầy nâu; nhiễm đạo ôn; dễ đổ ngã và chất lượng gạo còn thấp như bạc bụng, cứng cơm Vụ Đông-Xuân hạt gạo trong, chất lượng tốt nhưng đến vụ Hè –Thu hạt gạo lại đục, dễ nẩy mầm trên cây nên khó tiêu thụ Hơn nữa, do thị trường xuất khẩu thời gian qua không chuộng gạo phẩm chất

thấp dẫn đến việc tiêu thụ IR50404 càng khó khăn hơn Vì vậy với đề tài “Cải

thiện năng suất và phẩm chất giống lúa IR50404 )” được thực hiện nhằm tạo

ra giống lúa có năng suất cao, ngắn ngày, chống đổ ngã, kháng rầy nâu và cải thiện phẩm chất gạo của giống lúa IR50404 để đáp ứng yêu cầu của thị trường

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÂY LÚA

1.1.1 Nguồn gốc cây lúa

Theo tài liệu của Nguyễn Ngọc Đệ (2008), có đề cập: Makkey cho rằng vết tích cây lúa cổ xưa nhất được tìm thấy ở vùng Penjab Ấn Độ cách đây khoảng 2000 năm, nhưng theo Chowdhury và Ghosh hạt thóc hóa thạch cổ nhất của thế giới được tìm thấy ở Hasthinapur (Bang Uttar Pradest, Ấn Độ) cách đây khoảng 2500 năm tuổi Một số nhà nghiên cứu Việt Nam lại cho rằng nguồn gốc cây lúa ở miền Nam Việt Nam và Campuchia

Tuy nhiên, có nhiều ý kiến nhận định về nguồn gốc của cây lúa nhưng chưa thống nhất và bên cạnh đó nhiều người cũng đồng ý rằng nguồn gốc cây lúa là vùng đầm lầy Đông Nam Á, rồi từ đó lan đi các nơi khác Thêm vào đó, người ta cũng đồng ý rằng cây lúa và nghề trồng lúa đã có từ rất lâu ở vùng này, lịch sử và đời sống của các dân tộc Đông Nam Á gắn liền với lúa gạo

1.1.2 Phân loại cây lúa

Lúa thuộc họ hòa thảo (Gramineae), chi Oryza Oryza có khoảng 20 loài, trong đó chỉ có 2 loài là lúa trồng (Oryza sativa L và Oryza glaberrima

steud.), còn lại là lúa hoang hằng niên và đa niên

Theo tài liệu của Nguyễn Ngọc Đệ (2008), loài lúa trồng là quan trọng

nhất, thích nghi rộng rãi và chiếm đại bộ phận diện tích lúa thế giới là Oryza

sativa L., loài cây hằng niên có bộ nhiễm sắc thể 2n = 24 Loài này có mặt ở

khắp nơi ở thế giới, là loài cây có thể mọc từ đầm lầy đến đồi núi, từ vùng xích đạo đến ôn đới, từ vùng phù sa nước ngọt đến vùng cát sỏi ven biển, nhiễm phèn mặn

1.1.3 Đặc điểm thực vật cây lúa

1.1.3.1 Rễ lúa

Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008), cây lúa có 2 loại rễ là rễ mầm và rễ phụ

Rễ mầm là rễ mọc ra đầu tiên khi hạt lúa nảy mầm, mỗi hạt chỉ có một

rễ mầm Rễ mầm không ăn sâu, ít phân nhánh, chỉ có lông ngắn, thường dài khoảng 10-15 cm làm nhiệm vụ hút nước cung cấp cho phôi phát triển và sẽ chết sau 10-15 ngày, lúc cây mạ được 3-4 lá

Rễ phụ mọc ra từ các mắt trên thân lúa, mỗi mắt có 5-25 rễ phụ, rễ phụ mọc dài có nhiều nhánh và lông hút Rễ có nhiệm vụ hút nước và chất dinh dưỡng nuôi cây, giúp cây bám chặt vào đất nên cây lúa muốn tốt thì bộ rễ phải khỏe mạnh

1.1.3.2 Thân lúa

Thân lúa gồm những mắt và lóng nối tiếp nhau Lóng có hình ống, là phần thân rỗng giữa hai mắt và thường được bẹ lá ôm chặt Thông thường các lóng bên dưới ít phát triển nên các mắt rất khích nhau, chỉ khoảng 3-8 lóng trên vươn dài khi làm đòng Trên thân lúa các mắt thường phình ra Tại mỗi mắt lúa

có mang một lá, một mầm chồi và hai tầng rễ phụ Thân lúa có nhiệm vụ vận chuyển và tích trữ các chất trong cây (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

1.1.3.3 Lá lúa

Lúa là cây đơn tử diệp (một lá mầm) Lá lúa mọc đối ở hai bên thân lúa,

lá ra sau nằm ở đối diện lá trước đó Có ba loại lá: lá bao mầm, lá không hoàn toàn và lá thật Lá trên cùng (lá cuối cùng trước khi trổ bông) gọi là lá cờ hay lá đòng, lá này rất quan trọng trong giai đoạn mang đòng đến lúc lúa chín nên cần bảo vệ tốt lá này Lá lúa gồm phiến lá, cổ lá và bẹ lá (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008) Phiến lá có nhiều lông hạn chế thoát hơi nước và chứa nhiều hạt diệp lục xúc tiến quá trình quang hợp của cây lúa Bẹ lá có vai trò dẫn khí xuống rễ giúp rễ

có thể hô hấp trong điều kiện ngập nước, bẹ lá còn là nơi dự trữ các chất dinh dưỡng từ rễ lên và sản phẩm quang hợp từ phiến lá đưa xuống Cổ lá giúp lá lúa thẳng đứng thuận lợi cho việc sử dụng ánh sáng mặt trời

1.1.3.4 Hoa lúa

Là hoa lưỡng tính tự thụ (trừ một vài loài lúa hoang) với một bộ nhị đực

và một bộ nhụy cái Bộ nhị được gồm 6 chỉ nhị mang 6 bao phấn Bộ nhụy cái gồm một bầu noãn và vòi nhụy chẻ đôi với hai nướm ở tận cùng để đón phấn Bên trong hai vỏ trấu có hai mày hoa (vảy cá) giữ nhiệm vụ đóng mở hai vỏ trấu khi hoa nở (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

Khi hoa lúa trổ khỏi thân sẽ phơi màu trước ánh sáng mặt trời trong khoảng thời gian từ 8-13 giờ, trong gian đoạn này hạt phấn chỉ sống được khoảng 5 phút sau khi tung phấn trong khi đó nướm nhụy cái có thể sống tới một tuần (Nguyễn Thành Hối, 2008)

Hạt gạo gồm phôi và nội nhũ Phôi nằm ở góc dưới hạt gạo, chổ đính vào đế hoa, ở về phía trấu lớn Nội nhũ chiếm phần lớn hạt gạo, chứa chất dự trữ phần lớn là tinh bột (phần gạo chúng ta ăn hàng ngày) Nội nhũ là nơi dự

trữ chất dinh dưỡng nuôi phôi, phôi là nơi dự trữ chất dinh dưỡng và nảy mầm tạo cây mới khi gặp điều kiện thuận lợi Bên ngoài hạt gạo được bao bọc bởi một lớp vỏ lụa mỏng chứa nhiều vitamin nhất là vitamin nhóm B

1.1.4 Giá trị dinh dưỡng

Gạo là thức ăn giàu dinh dưỡng, cung cấp nhiều năng lượng, vitamin và một số khoáng chất.Trong 100 g gạo lức cung cấp 447 cal, 8,5% protein, 2,6% chất béo;, 74,8% chất đường tinh bột, 0,9% chất xơ, 0,34 mg vitamin B1, 0,05

mg vitamin B2; 4,7 mg vitamin B3, 3mg Fe, 2mg Zn và một số chất khác như Lysine, Threonine, Methionine, Cystine, Tryptophan…(Nguồn: McCanco và Widdowson, 1960: Khan và Eggum, 1978 và Eggum, 1979) được trích bởi Nguyễn Ngọc Đệ (2008)

1.2 MỘT SỐ ĐẶC TÍNH NÔNG HỌC CỦA CÂY LÚA

1.2.1 Thời gian sinh trưởng

Thời gian sinh trưởng của cây lúa là được tính từ lúc nẩy mầm cho đến khi chín hoàn toàn, phụ thuộc vào đặc tính giống và điều kiện ngoại cảnh, đây

là đặc tính để phân biệt giữa giống thuần và giống lẫn tạp có ý nghĩa trong công tác phục tráng giống (Phạm Thị Mùi, 2010) Thời gian sinh trưởng gồm 3 giai đoạn: giai đoạn tăng trưởng, giai đoạn sinh sản và giai đoạn lúa chín, trong đó thời gian ở giai đoạn tăng trưởng khác nhau tùy theo giống nhưng thời gian ở giai đoạn sinh sản và chín ở hầu hết các giống đều giống nhau (Vergara B.S, 1994) Thời gian sinh trưởng dài hay ngắn dựa vào gian đoạn tăng trưởng và thời gian phân hóa đòng xảy ra trước hoặc ngay sau khi cây lúa đạt số chồi tối

đa, ngược lại đối với những giống lúa dài ngày thì thời gian phân hóa đòng ngay sau khi cây lúa đạt số chồi tối đa (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008) Kawano và Tanaka (1968) nhận định, các giống có thời gian sinh trưởng quá ngắn có thể không cho năng suất cao vì sinh trưởng dinh dưỡng bị hạn chế, đối với những giống có thời gian sinh trưởng quá dài cũng không có năng suất cao vì sự sinh trưởng dư có thể gây đổ ngã vì thế khoảng thời gian 120 ngày từ khi gieo đến chín được coi như tối hảo cho năng suất tối đa trong vùng nhiệt đới

Theo Nguyễn Thành Hối (2008), thời gian sinh trưởng (TGST) của cây lúa được chia thành 4 nhóm:

- Nhóm A0: Cực ngắn ngày, có TGST < 90 ngày

- Nhóm A1: Ngắn ngày, có TGST từ 90 - 105 ngày

- Nhóm A2: Tương đối ngắn ngày, có TGST từ 106 - 120 ngày

- Nhóm B: Trung mùa, có TGST từ 120 - 140 ngày

1.2.2 Chiều cao cây

Theo Bùi Chí Bửu và ctv (1992), cho rằng cây lúa có ít nhất năm nhóm

gen điều khiển tính trạng chiều cao cây Chiều cao cây được kiểm soát bởi đa

gen và chịu ảnh hưởng của các hoạt động cộng tính (Kailimati và el al., 1987) Thân ra thấp và cứng là hai yếu quyết định tính đổ ngã (Jennings và el

al.,1979) Tuy nhiên, không phải tất cả các thân ngắn đều cứng rạ, nó còn phụ

thuộc vào các đặc tính như đường kính thân, độ dày thân rạ, mức độ bẹ lá ôm lấy các lóng

Cây cao 90-100 cm được coi là lý tưởng về năng suất (Akita, 1989) Nếu thân lá không khỏe, thân không dày, mặc dù tổng hợp chất xanh tăng cũng sẽ dẫn đến đổ ngã, tán che khuất vào nhau dẫn đến giảm năng suất

1.2.3 Chiều dài bông

Chiều dài bông được tính từ cổ bông đến đầu mút bông Chiều dài bông thay đổi tùy theo giống và góp phần tăng năng suất Giống có chiều dài bông, hạt xếp khít nhau, tỉ lệ hạt lép thấp, trọng lượng 1000 hạt cao sẽ cho năng suất

cao (Vũ Văn Liết và ctv., 2004) Còn theo Trương Ngọc Sương (1991), chiều

dài bông là một đặc điểm di truyền của giống nhưng chịu ảnh hưởng của môi trường nhất là điều kiện dinh dưỡng trong gian đoạn hình thành bông

1.2.4 Khả năng nở bụi

Ở lúa cấy khoảng cách thường dùng là 20x20 cm (25 bụi/m2) hoặc 30x30

cm (16 bụi/m2) Tuy nhiên, khi sạ thẳng ở các lượng hạt thường dùng, khả năng đâm chồi ít ảnh hưởng đến năng suất hạt vì số bông/m2 tùy thuộc vào thân chính hơn số chồi Điều này trái ngược với ý kiến của Võ Tòng Xuân (1979), ông cho rằng giống có nhiều chồi rất cần thiết để cho sản lượng tối đa trong quần thể dày hoặc trung bình Tuy nhiên, khả năng đâm chồi trung bình được xem là tốt cho những giống lúa năng suất cao Yoshida (1972) (được trích bởi Trần Minh Thành, 1981), thì năng suất hạt tăng theo mật độ cây, thích hợp nhất

là từ 182-242 cây/m2 Khả năng đâm chồi mạnh cần cho việc đạt năng suất tối

đa ở lúa cấy

1.2.5 Số bông/m 2

Theo Nguyễn Đình Giao và ctv (1997), trong bốn yếu tố cấu thành năng

suất lúa thì số bông là yếu tố có tính chất quyết định nhất và sớm nhất Nó có thể đóng góp 74% năng suất, trong khi số hạt và trọng lượng hạt chỉ đóng góp 26% Nó mang đặc tính di truyền định lượng và di truyền độc lập với nhiều đặc tính quan trọng khác

Số bông chịu ảnh hưởng bởi kỹ thuật canh tác và điều kiện ngoại cảnh (chế độ phân bón, nước tưới, mật độ sạ hoặc cấy, nhiệt độ, ánh sáng,…) Ở các

giống lúa cải thiện thấp cây có số bông/m2 trung bình phải đạt 500-600 bông/m2 đối với lúa sạ hoặc 350-450 bông/m2 đối với lúa cấy mới có thể cho năng suất cao (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

1.2.6 Số hạt/bông

Số hạt trên bông được quyết định từ lúc lúa tượng cổ bông đến 5 ngày trước khi trổ, nhưng quan trọng nhất là thời kỳ phân hóa hoa và giảm nhiễm tích cực

Số hạt trên bông phụ thuộc vào số hoa được phân hóa và số hoa bị thoái hóa Hai yếu tố này bị ảnh hưởng bởi giống lúa, kỹ thuật canh tác và điều kiện thời tiết Ở các giống lúa cải tiến, số hạt trên bông từ 80-100 hạt đối với lúa sạ hoặc 100-120 hạt đối với lúa cấy là tốt trong điều kiện đồng bằng sông Cửu Long (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

1.2.7 Tỷ lệ hạt chắc

Tỷ lệ hạt chắc được quyết định từ đầu thời kỳ phân hóa đòng đến khi lúa vào chắc nhưng quan trọng nhất là các thời kỳ phân bào giảm nhiễm, trổ bông, phơi màu, thụ tinh và vào chắc

Tỷ lệ hạt chắc tùy thuộc vào số hoa trên bông, đặc tính sinh lý của cây lúa và chịu ảnh hưởng lớn của điều kiện ngoại cảnh mà hạt chắc cao hay thấp Các giống lúa có khả năng quang hợp, tích lũy và chuyển vị các chất mạnh, cộng với cấu tạo mô cơ giới vững chắc không đổ ngã sớm, lại trổ và tạo hạt trong điều kiện thời tiết tốt, dinh dưỡng đầy đủ thì tỷ lệ hạt chắc sẽ cao và ngược lại Muốn có năng suất cao, tỷ lệ hạt chắc phải trên 80% ( Nguyễn Ngọc

Đệ, 2008)

1.2.8 Trọng lượng 1000 hạt

Trọng lượng hạt được quyết định ngay từ thời kỳ phân hóa hoa đến khi lúa chín, nhưng quan trọng nhất là thời kỳ giảm nhiễm tích cực và vào rộ chắc Trọng lượng hạt tùy thuộc cỡ hạt và độ mẩy (no đầy) của hạt lúa, cây lúa bị che bóng nhiều trước khi trổ bông làm thay đổi kích thước vỏ hạt và làm giảm trọng lượng 1000 hạt khoảng 4-5 g (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

Đặc tính trọng lượng 1000 hạt chịu tác động của điều kiện môi trường

và hệ số di truyền cao, nó phụ thuộc hoàn toàn vào giống (Nguyễn Đình Giao

và ctv., 1997) Ở phần lớn các giống lúa, trọng lượng 1000 hạt thường biến

thiên tập trung trong khoảng 20-23 Trọng lượng hạt chủ yếu do đặc tính di truyền của giống quyết định (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

1.2.9 Năng suất

Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008), thì năng suất được hình thành và chịu ảnh hưởng trực tiếp của bốn yếu tố như số bông/m2, số hạt/bông, tỷ lệ hạt chắc

và trọng lượng 1000 hạt gọi là bốn thành phần năng suất của lúa

Các thành phần năng suất có mối liên quan chặt chẽ với nhau Trong phạm vi giới hạn, bốn thành phần này gia tăng thì thành phần năng suất lúa càng cao, cho đến lúc các thành phần này đạt cân bằng tối hảo thì năng suất lúa

sẽ đạt tối đa Vượt trên mức cân bằng này, nếu một trong bốn thành phần này tăng lên tiếp sẽ ảnh hưởng xấu đến các thành phần còn lại và sẽ giảm năng suất

Và như thế sẽ có sự mâu thuẫn lớn giữa số hạt/bông với tỷ lệ hạt chắc và trọng lượng hạt, giữa số bông/m2 và số hạt/bông Năng suất được tính theo công thức:

1.3 MỘT SỐ TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ PHẨM CHẤT HẠT GẠO 1.3.1 Tổng quát về chất lượng hạt gạo

Chất lượng hạt gạo được đánh giá thông qua các chỉ tiêu Theo Nguyễn

Thị Trâm (2001), các chỉ tiêu có thể xếp thành ba nhóm thuộc ba lĩnh vực chất

lượng:

 Chất lượng dinh dưỡng bao gồm các chỉ tiêu sinh hóa của hạt gạo như là

hàm lượng tinh bột, hàm lượng amylose, hàm lượng protein, độ bền thể gel, nhiệt trở hồ,… Trong đó hàm lượng amylose được xem là tính trạng

ý nghĩa quyết định đến mềm cơm hoặc ngược lại

 Chất lượng thương phẩm hay chất lượng kinh tế được đánh giá thông

qua các chỉ tiêu vậy lý và hình thái tỷ lệ gạo xay xát, tỷ lệ hạt nguyên, gạo trắng trong, tỷ lệ tấm, độ bạc bụng, độ đồng đều, chiều dài, chiều rộng hạt và tỷ lệ dài rộng,…

 Chất lượng ăn uống và chế biến gồm các chỉ tiêu như tỷ lệ cơm, sức hút

nước, độ nở, độ xốp, độ dẻo, độ bóng cơm, mùi thơm,…

Việc kết hợp càng nhiều tiêu chí của người tiêu dùng thì càng làm tăng giá trị kinh tế của hạt gạo hay làm tăng thu nhập của người nông dân Đây cũng

là xu hướng chọn tạo giống của các nhà làm giống

1.3.2 Hàm lượng amylose

Tinh bột là thành phần dự trữ chính trong hạt ngũ cốc dưới dạng glucid Trong hạt bắp, lúa nước, lúa mì tinh bột chiếm khoảng 60-80% trọng lượng toàn hạt và được tạo bởi hai đại phân tử amylose và amylopectin

Theo Jennings và el al (1979), hàm lượng amylose là kết quả của kiểu

gen và một vài thay đổi của môi trường, nó do một gen kiểm soát và một gen phụ bổ sung, hoặc ảnh hưởng nhiều alen

Tuy nhiên, hàm lượng amylose cũng bị môi trường biến đổi một phần theo những phương cách chưa được rõ Hàm lượng amylose có thể biến động khoảng 6% từ nơi này sang nơi khác hay từ mùa vụ này sang mùa vụ khác, nhiệt độ cao ở giai đoạn chín làm giảm hàm lượng amylose Hàm lượng amylose ảnh hưởng đến hoạt tính của cơm nấu, nó tương quan nghịch đến độ

dẻo, độ mềm, màu và độ bóng của cơm (Jennings và el al.,1979) Hàm lượng

amylose trong hạt gạo được IRRI (1988) chia ra làm 4 nhóm: nhóm nếp 2%), nhóm dẻo cơm (8-20%), nhóm mềm cơm (21-25%) và nhóm cứng cơm (>25%)

(1-1.3.3 Hàm lượng protein

Hàm lượng protein là thông số quan trọng trong giá trị dinh dưỡng của gạo Hàm lượng protein trong gạo càng cao thì phẩm chất càng ngon, giá trị dinh dưỡng cao Có 2 dạng protein trong hạt gạo là protein tổng số và protein

dự trữ trong hạt gạo

 Protein tổng số

Hàm lượng protein trung bình trong hạt gạo là 7% (ẩm độ 14%), khoảng 0,5% chất béo thô, tro và sợ thô (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008) Phẩm chất protein trong hạt gạo phụ thuộc vào lượng protein trong hạt Khi protein tăng thì lượng protein mất đi lúc xay chà cũng giảm và thành phần acid amin cũng tương đối

ổn định Điều này chứng tỏ phần lớn protein tăng thêm không phải trong vỏ cám

(Jennings et al., 1979) Vì thế lúa có hàm lượng protein càng cao càng tốt

 Protein dự trữ trong hạt

Thành phần protein dự trữ trong hạt lúa là nhân tố dinh dưỡng quan trọng và được tổng hợp chủ yếu trong gia đoạn hình thành hạt (Zhu, 1995) Protein dự trữ là tất cả protein tích lũy với hàm lượng đáng kể Trong quá trình

phát triển hạt khi hạt nẩy mầm chúng sẽ thủy phân nhanh để cung cấp nguồn đạm cho giai đoạn đầu cho cây con Chúng được tích lũy trong các mô đặc biệt, đối với đậu thì protein tích lũy trong tử diệp, còn ngũ cốc thì trong nội nhũ

(Shewry và el al.,1999) Các thành phần protein dự trữ trong hạt bao gồm:

albumin, globulin, prolamin, glutelin

Albumin

Albumin tan trong nước, bị kết tủa ở nồng độ muối (NH4)2SO4 khá cao

(70-80%) Theo Yamagata et al (1982), trong lúa thành phần abumin có hàm lượng

lysine cao nhất, kế đến là glutelin và prolamin Hai thành phần albumin và globulin tập trung ở lớp aleuron, không giữ được ở gạo xay chà trắng (Tecson

et al., 1971)

Globumin

Globumin không tan hoặc tan rất ít trong nước, tan trong dung dịch muối trung hòa NaCl, KCl, Na4SO4, K2SO4 Thành phần globulin tập trung ở lớp aleuron của hạt (Juliano, 1972)

Prolamin

Prolamin tan trong cồn 70-80% Nó chiếm khoảng 18-20% protein tổng trong nội nhũ của hạt lúa và được tổng hợp ở mạng lưới nội chất (Juliano, 1972)

Glutelin

Glutelin tan trong dung dịch kiềm và acid loãng Đây là thành phần protein chiếm tỷ lệ cao nhất trong tổng số protein tổng trong nội nhũ (Juliano, 1972)

1.3.4 Nhiệt trở hồ

Nhiệt trở hồ trung bình của tinh bột gạo là tính trạng biểu thị nhiệt độ cần thiết để nấu gạo thành cơm và không hoàn nguyên (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2000) Nhiệt trở hồ thường từ 55-57 0C và được chia thành

ba nhóm chính:

 Thấp: dưới 70 0C

 Trung bình: 70-74 0C

 Cao: trên 74 0C

Gạo có nhiệt trở hồ cao cần nhiều nước và thời gian để nấu hơn là gạo

có nhiệt trở hồ thấp hay trung bình Nhiệt trở hồ phụ thuộc vào nhiệt độ không khí Nhiệt độ không khí cao sau khi trổ làm tăng nhiệt trở hồ (phẩm chất hạt

giảm) và nhiệt độ không khí thấp làm giảm nhiệt trở hồ (Jennings et al.,1979)

Tính di truyền của nhiệt trở hồ chưa được phân tích rõ Theo Jennings et al

(1979) thì nhiệt trở hồ bị điều khiển bởi một hoặc hai gen

1.3.5 Độ bền thể gel

Theo kết quả nghiên cứu của Jennings et al (1979), thì lúa có hàm

lượng amylose thấp dưới 24% thường có gel mềm Các giống có hàm lượng amylose cao như nhau có thể khác nhau về độ bền thể gel Có nhiều ý kiến khác nhau về quy luật di truyền của độ bền thể gel Chang and Li (1981), cho rằng độ bền thể gel do một gen điều khiển nhưng có sự tương tác của một vài gen phụ

1.3.6 Chiều dài và hình dạng hạt gạo

Tùy theo từng nhóm giống mà có dạng khác nhau, nhóm Indica có dạng hạt thon dài, hạt dài, nhóm Japonica có dạng hạt bầu tròn Chiều dài hạt gạo là

một tính trạng di truyền độc lập, không bị ảnh hưởng của môi trường đây là tính trạng ổn định nhất được xem là đặc trưng của giống là một thông số để phân loại xuất khẩu và phụ thuộc rất lớn vào thị hiếu tiêu dùng của nhiều quốc gia Ở châu Á nhiệt đới đa số các giống lúa có hạt trung bình đến dài, rất dài được ưa chuộng ở Thái Lan, còn ở Nhật Bản thì ưa chuộng các giống lúa hạt tròn hơn

1.4 SỰ ĐỔ NGÃ TRÊN LÚA

1.4.1 Đổ ngã ảnh hưởng tới năng suất và chất lượng lúa

Theo Jennings và el al (1979), thân rạ cao ốm yếu dẫn đến đổ ngã Đổ

ngã sớm gây hiện tượng bộ lá nằm chồng chéo lên nhau, làm tăng hiện tượng bong rợp và cản trở sự di chuyển của chất dinh dưỡng và chất quang hợp làm hạt lép và giảm năng suất Ngoài ra, thiệt hại do đổ ngã còn phụ thuộc vào mức

độ đổ ngã và thời điểm đổ ngã (Setter, 1994)

Sự đổ ngã làm giảm mạnh năng suất, đặc biệt là sau khi trổ gié và bông chạm mặt nước, trong và sau khi trổ gié sự đổ ngã càng sớm, năng suất càng giảm nhiều Nếu quá trình phân hóa đồng trở ngại thì bông sẽ ít hạt, hạt nhỏ nhiều hoa bị thoái hóa (Yoshida, 1981)

1.4.2 Các dạng đổ ngã trên lúa và vị trí lóng gãy của cây lúa bị đổ ngã

Đổ ngã trên lúa được phân thành hai nhóm: đổ ngã ở rễ hoặc đổ ngã trên

bề mặt đất và đổ ngã do nứt gãy rạ (Nguyễn Minh Chơn, 2003) Đối với đổ ngã

do nứt gãy rạ có 3 dạng:

 Dạng thân gãy gấp khúc là ngay vị trí ngã của cây lúa, thân bị gập

 Dạng gãy tét thân là cây lúa bị gãy và tét theo chiều dọc lóng thân

 Dạng gãy tách rời là nơi lóng thân bị gãy có một bên bị đứt rời ra

Sự nứt gãy lóng thân thường xảy ra chủ yếu ở lóng thứ 4 và lóng thứ 5

1.4.3 Các nguyên nhân dẫn đến đổ ngã

 Ảnh hưởng hình thái thân và chiều dài lóng đến sự đổ ngã

Theo Chang (1964), sự đổ ngã được khảo sát theo moment cong và độ cứng của thân và bẹ lá, đó là kết quả của trọng lượng thân và chiều cao của trục chính Sau khi trổ gié, trọng lượng bông tăng theo hạt sinh trưởng vì thế moment tăng

Theo Jennings và el al (1979), thì giống kháng đổ ngã tốt thường có

kiểu hình: thân rạ ngắn, dạng thân mọc gọn hơi thẳng đứng Nếu những điều kiện khác tương tự, giống cây cao có moment cong lớn hơn giống thấp cây vì

nó chiều cao thân cao hơn (Yoshida, 1981) Chiều dài của lóng bên dưới và chiều dài cả thân lúa là những đặc tính quan trọng liên quan tới tính đổ ngã Lúa dễ đổ ngã thường có chiều dài lóng bên dưới và chiều dài cả thân dài hơn

so với những cây không đổ ngã Theo Nguyễn Minh Chơn (2003), lóng phía dưới càng dài có thể là nguyên nhân quan trọng dẫn đến đổ ngã

Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008), thân lúa gồm những lóng và mắt nối tiếp nhau Lóng là phần thân rỗng ở giữa hai mắt và thường được các bẹ lá ôm chặt Thông thường các lóng bên dưới ngắn và các mắt rất khít nhau và lóng dài nhất được lá đồng ôm chặt Lóng dài hay lóng ngắn tùy thuộc vào đặc tính của từng loại giống và điều kiện môi trường của giống lúa đang sinh trưởng, cây lúa nào

có lóng ngắn, thành lóng dày, bẹ lá ôm sát thân thì cây sẽ cứng chắc, khó đổ ngã và ngược lại

 Ảnh hưởng hình dạng lóng thân đến sự đổ ngã

Phẩu diện cát ngang của lóng thân cây lúa có hình elip chứ không thật

sự là hình tròn Theo Hoshikawa và Wang (1990), từ hai giống lúa dễ đổ ngã của Nhật là Sasanishiki và Koshihikari cho thấy rằng, lóng thứ 1 của hai giống lúa này có dạng hơi tròn và càng về các lóng phía dưới thì thân lúa càng dẹp với sự chênh lệch đường kính trục nhỏ và trục lớn của lóng thân gia tăng Khi

so sánh tính dẹp của lóng thứ ba và lóng thứ tư của cả hai giống lúa nói trên cũng thấy rằng những cây lúa dễ đổ ngã có thân dẹp hơn những cây lúa không

đổ ngã

 Ảnh hưởng của lá, cổ lá và bẹ lá đến đổ ngã

Phiến lá là phần phơi ngoài ánh sáng, bộ phận quang hợp chủ yếu của cây lúa nhờ vào các tế bào nhu mô có chứa nhiều hạt diệp lục Lá lúa có thể quang hợp được cả hai mặt lá, tán lá đứng có chỉ số diện tích tối hảo hơn hạn chế đổ ngã

Cổ lá là phần tiếp nối giữa cuống lá và bẹ lá Cổ lá to hay nhỏ ảnh hưởng tới gốc độ của phiến lá Cổ lá càng nhỏ gốc độ của phiến lá dài và hẹp,

lá lúa càng thẳng đứng thuận lợi cho việc sử dụng ánh sáng cho quang hợp Nếu cổ lá to thì gốc độ của phiến lá lớn, lá lúa rũ xuống là điều kiện tốt cho mầm bệnh tấn công và nếu gặp điều kiện thời tiết không thuận lợi thì khả năng

đổ ngã càng cao (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

Bẹ lá là phần ôm lấy thân lúa có chức năng quan trọng như là nơi tích trữ sản phẩm quang hợp và chuyển sản phẩm quang hợp vào bông vào giai đoạn lúa chín Giống lúa nào có bẹ lá ôm sát thì cây lúa đứng vững khó đổ ngã hơn Bẹ lá, chiều dài lóng và tiết diện cắt ngang lóng thân là những yếu tố chủ yếu xác định độ cứng của thân (Chang và Vergara, 1972) Ở giai đoạn đầu thì cây lúa còn nhỏ, thân còn yếu, bẹ lá làm nhiệm vụ chống đỡ cho toàn cây, cho tới khi lóng bắt đầu vươn dài Ngay sau khi phát triển của lóng đã hoàn thành thì bị bẹ lá góp phần vào độ cứng của thân khoảng 30-60% (Chang, 1964) Như vậy giống lúa nào có bẹ càng ôm sát thân thì lúa càng đứng vững và khó đổ ngã

 Ảnh hưởng của rễ lúa đến đổ ngã

Rễ xuất hiện đầu tiên khi cây lúa nẩy mầm là rễ mầm Rễ lúa có nhiệm

vụ hút nước cung cấp cho phôi phát triển, nếu rễ mầm bị thiệt hại rễ thứ cấp có thể mọc ra, rễ mầm sẽ chết sau 10-15 ngày, lúc đó đến sự suất hiện của rễ phụ

Nó được mọc ra từ các mắt (đốt) trên thân lúa Mỗi mắt có từ 2-25 rễ phụ, rễ phụ mọc dài, có nhiều nhánh và lông hút Tại mỗi mắt có 2 vòng rễ: vòng rễ trên to khỏe, vòng rễ dưới nhỏ và kém quan trọng hơn Trong giai đoạn tăng trưởng các mắt này thường khít nhau và nằm dưới mặt đất nên rễ tạo thành một chùm Ở đất khô rễ mọc thành chùm to, số rễ nhiều mọc rộng và ăn sâu xuống đất để tăng khả năng hút nước Vì khả năng ăn sâu xuống đất của rễ lúa giúp cây bám chặt vào đất có tác dụng cơ học trong việc hạn chế đổ ngã (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

 Kỹ thuật canh tác ảnh hưởng đến đổ ngã trên lúa

Lúa dễ đổ ngã hay không đổ ngã còn phụ thuộc vào mặt độ sạ (Yoshinaga, 2005), Nếu sạ quá thưa, cây lúa nở bụi nhưng không giáp tán nổi hay sạ quá dày

để làm cho cây lúa vươn cao để cạnh tranh ánh sáng thì dễ bị đỗ ngã (Võ Tòng Xuân và Hà Triệu Hiệp, 1998) Theo Nguyễn Văn Hậu (2003), khi sạ ở mật độ thưa lúa nở bụi tốt hơn, lúa ít bị nhiễm sâu bệnh và đặc biệt là ít đổ ngã

Bên cạnh đó, lượng nước trong đất cũng ảnh hưởng ít hay nhiều đến sinh trưởng của bộ rễ vì sự phân hóa chất khô trong đất thay đổi theo tỉ lệ nước trong đất Trong thời kỳ đầu, rễ lúa thường phân bố ở tầng trên vì tầng trên đất

mặt nhiều nước, nhiều chất dinh dưỡng và oxy Sau đó, cùng với quá trình sinh trưởng, rễ ăn sâu hơn vì nước tưới đưa chất dinh dưỡng và khí oxy xuống sâu hơn giúp bộ rễ phát triển và ăn sâu xuống tầng dưới, giúp cây đứng vững trong đất giảm đỗ ngã Ngoài ra, khi làm đất kỹ và cày sâu thì rễ lúa phát triển mạnh

và nhều hạn chế đổ ngã Bón thừa phân đạm làm cho cây phát triển thân lá quá mức làm cho mô non mềm dẫn đến đổ ngã Theo Yoshida (1981), đạm là chất tạo hình của cây lúa, là thành phần chủ yếu của protein và chất diệp lục làm cho lúa xanh tốt, đồng thời chiều cao thân cũng gia tăng theo sự cung cấp đạm Khi bón Kali ở mức độ thấp thì độ cứng cây lúa thấp và xảy ra hiện tượng đỗ ngã

 Các yếu tố môi trường liên quan tới sự đổ ngã

Sự đổ ngã trên lúa còn phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện thời tiết như: mưa bão kéo dài, cây thiếu ánh sáng làm cây phát triển kém, vươn lóng cao và yếu (Setter, 1994 và Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

1.5 SƠ LƯỢC VỀ RẦY NÂU

1.5.1 Phân bố

Rầy nâu có tên khoa học Nilaparvata lugens Stal xuất hiện hầu hết các

nước có trồng lúa như Ấn Độ, Sri Lanka, Campuchia, Thái Lan, Trung Quốc, Đài Loan, Malaysia, Indonesia, Hàn Quốc, Nhật Bản, Philippin, các quốc đảo vùng Thái Bình Dương và Việt Nam Trước năm 1960 rầy nâu chỉ là đối tượng dịch hại thứ yếu, trong thập niên 60 và 70 của thế kỷ 20 khi cuộc “cách mạng xanh” diễn ra thì rầy nâu đã trở thành đối tượng sâu hại quan trọng bậc nhất ở hầu hết các nước trồng lúa trên thế giới

1.5.2 Ký chủ

Theo Ying et al (2006), cho rằng rầy nâu là loại đơn thực chỉ sử dụng

thức ăn là lúa Tuy nhiên, Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen (2004), cho rằng ngoài lúa trồng, rầy nâu có thể sống trên lúa hoang, cỏ gấu và lồng vực,…

1.5.3 Đặc điểm hình thái và sinh học

Cơ thể rầy nâu có màu nâu vàng, đỉnh đầu nhô ra phía trước Phần gốc râu có hai đốt nở to, cánh dài trong suốt, giữa cạnh sau của mỗi cánh trước có chấm đen Thông thường, rầy đực có chiều dài cơ thể ngắn hơn rầy cái Trên cơ thể rầy cái có mang bộ phận đẻ trứng rất bén và nhọn Thành trùng rầy nâu có hai loại: cánh ngắn và cánh dài Khi thức ăn đầy đủ, thời tiết thích hợp thì chủ yếu là rầy cánh ngắn, rầy cánh dài xuất hiện với mật độ thấp

Hình 1.2 Rầy nâu

A Rầy nâu cánh dài, B Rầy nâu cánh ngắn, C Trứng rầy nâu

Đời sống trung bình của rầy nâu khoảng từ 10 đến 20 ngày Trong thời gian đó một con rầy cái cánh dài có thể đẻ 100 trứng, trong khi con rầy cánh ngắn có thể đẻ từ 300 đến 400 trứng Trứng rầy nâu đẻ thành từng hàng trong

bẹ lúa, mỗi hàng có 8-30 trứng Trứng rầy giống hình hạt gạo dài từ 0,4mm, rầy mới đẻ màu trắng, sắp nở màu vàng Thời gian ủ trứng khoảng 5-

0,3-14 ngày Ấu trùng rầy nâu có 5 tuổi, phát triển trong thời gian 0,3-14-20 ngày (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004)

 Tuổi 1: Rầy có màu đen xám, có đường xám trên lề ngực sau, thân dài 1,1

mm

 Tuổi 2: Rầy có mình nâu vàng nhạc, là ngực sau lõm ra phía trước, thân dài 1,5 mm

 Tuổi 3: Rầy có màu nâu vàng lẫn lộn, có mầm cánh rõ, thân dài 2 mm

 Tuổi 4: Rầy có mình màu nâu vàng lẫn lộn, mầm cánh sau hơn nhọn, thân dài 2,4 mm

 Tuổi 5: Rầy có mình màu nâu vàng lẫn lộn, mầm cánh trước dài hơn mầm cánh sau, thân dài 3,2 mm

1.5.4 Tập quán sống và cách gây hại

Sau khi vũ hóa 3-5 ngày, thành trùng rầy bắt đầu đẻ trứng bằng cách rạch bẹ lúa hoặc gân chính của phiến lá Sau khoảng 3 ngày, các vết đẻ trên bẹ

lá có màu nâu do nấm bệnh xâm nhập Rầy chỉ tập trung đẻ trứng ở gốc lúa, cách mặt nước 10-15 cm Cả thành trùng và ấu trùng đều thích sống dưới gốc lúa, thích tấn công cây lúa lúc còn nhỏ Nhưng ở mật số cao có thể gây hại mọi giai đoạn tăng trưởng của cây lúa

Rầy nâu lựa chọn cây ký chủ sau khi nếm thử dịch nhựa trong mô libe,

và đánh giá hàm lượng chất hóa học trong mô libe, chất nhựa hóa học có thể là độc chất và có thể làm thay đổi khả năng hấp thụ của rầy nâu (Sogawa, 1982)

Cả hai thành trùng và ấu trùng rầy nâu chích hút cây lúa bằng cách cho vòi chích hút vào mô libe để hút nhựa Trong khi chích hút, chúng tiết ra tiết ra nước bọt phân hủy mô cây, tạo thành một bao xung quanh vòi chích hút, cản trở sự di chuyển nhựa nguyên và nước lên phần trên của cây lúa làm cây lúa bị khô héo và gây hiện tượng cháy rầy

Ngoài ảnh hưởng gây hại trực tiếp như trên rầy nâu còn gây hại gián tiếp cho cây như sau

 Mô cây tại vết chích hút và đẻ trứng của rầy trên thân lúa bị hư do xâm nhập của một số loại nấm, vi khuẩn

 Truyền bệnh lúa cỏ và lùn xoắn lá cho lúa

 Phân rầy tiết ra có chất đường thu hút nấm đen tới bám quanh gốc lúa, cản trở quang hợp, ảnh hưởng đến sự phát triển của cây lúa (Nguyễn Văn Huỳnh và Lê Thị Sen, 2004)

 Sangha et al (2008), kết luận rằng có sự chuyển biến thức ăn của

rầy nâu từ mô libe đến mô gỗ Khi đem chất bài tiết của rầy cái xử lý bằng ninhydryn nồng độ 0,1% sau đó quan sát trên màng lọc quang học thì chất bài tiết này thể hiện hai màu rỏ rệt: màu xanh đen nếu rầy cái lấy thức ăn từ nguồn

có hàm lượng amino acidcao hay nói cách khác nguồn thức ăn này được lấy từ

mô libe; màu xám nếu thức ăn có hàm lượng amino acid thấp, nguồn thức ăn nay có nguồn gốc từ mô gỗ

1.6 PHƯƠNG PHÁP CẢI TIẾN GIỐNG LÚA

Có nhiều phương pháp cải tiến giống lúa Tùy mục đích, cơ sở vật chất

và phương tiện chúng ta sẵn có mà ta quyết định sử dụng phương pháp cải tiến giống lúa nào thích hợp

1.6.1 Chọn lọc cá thể hoặc chọn lọc dòng thuần

Chọn lọc cá thể là chọn lọc cá thể ưu tú, đem trồng và cho tự thụ phấn qua nhiều thế hệ Một giống được chọn bằng phương pháp chọn lọc cá thể sẽ đồng đều hơn một giống được tạo ra bằng phương pháp chọn lọc quần thể, vì tất cả các cây trồng cùng một dòng thuần đều có cùng một kiểu gen (với giả định cá thể được chọn ban đầu phải đồng hợp tử ở tất cả các locus) (Nguyễn Phước Đằng, 2010)

 Lai đơn

Lai giữa hai giống cha và mẹ một lần A/B hoặc A*B trong đó tên giống

mẹ được viết trước và tên giống cha được viết sau (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008) Người ta tiến hành lai giữa hai bố mẹ có tính trạng bổ sung Đây là phương pháp sử dụng rộng rãi vì bố mẹ được nghiên cứu tỉ mỉ thông qua các tính trạng Lai đơn có thể tiến hành trong loài (lai gần), nhưng cũng có thể thực hiện phép lai khác loài phụ hoặc khác loài (lai xa)

1.7 MỤC TIÊU CHỌN TẠO GIỐNG

Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008), công tác cải tiến giống lúa bao gồm 4 mục tiêu:

 Giống lúa mới phải có năng suất cao hơn giống cũ trong cùng điều kiện mùa vụ, đất đai và chế độ canh tác

 Giống mới phải có chất lượng hơn giống cũ, được mọi người ưa chuộng

có giá trị dinh dưỡng cao hơn, chất lượng nấu nướng cao hơn

 Giống mới phải thích ứng tốt hơn với điều kiện khí hậu, đất đai, tập quán canh tác, hệ thống luân canh của những vùng nhất định

 Giống mới có khả năng kháng lại các loại sâu hại chính của từng vùng, từng vụ mà giống đó gieo trồng

Ngoài ra, các nhà chọn giống còn dựa vào đặc tính hình thể, kiểu cây lúa

để chọn ra giống lúa thích hợp Sau đây là 6 đặc tính về kiểu hình cây lúa lý tưởng, cho năng suất cao:

 Có đủ số hạt cần thiết trên đơn vị diện tích

 Có thân thấp, bông ngăn để chống đổ ngã và tăng phần trăm hạt chắc

 Có 3 lá trên cùng ngắn, dày và thẳng đứng để gia tăng hiệu quả sử dụng ánh sáng và do đó tăng phần trăm hạt chắc

 Giữ được khả năng hấp thụ đạm ngay cả thời kỳ sau khi trổ

 Có càng nhiều lá xanh trên chồi càng tốt

 Trổ vào lúc thời tiết tốt, nhiều nắng ít nhất cho đến 25 ngày sau khi trổ

để gia tăng sản phẩm quang hợp

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM

Thời gian: từ tháng 03 năm 2012 đến tháng 12 năm 2013

Địa điểm: Phòng thí nghiệm Di truyền - Chọn giống và Ứng Dụng Công Nghệ Sinh Học, Bộ môn Di Truyền Giống - Nông Nghiệp, Khoa Nông

Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ

2.2 PHƯƠNG TIỆN

2.2.1 Vật liệu nghiên cứu

Giống lúa:

 Giống IR50404 (thuần) làm cây mẹ

 Dòng 5 (Nếp NK2 x Lúa Nhật, cây F4) (chưa thuần) làm cây cha

Bảng 2.1 Giới thiệu vật liệu nghiên cứu

Học Cần Thơ

Thời gian sinh trưởng: 85 – 90 ngày

- Chiều cao cây: 85 – 90 cm

(NK2 x

Nhật)

( NK2 x Nhật ) do Bộ môn Di truyền-Giống Nông nghiệp thuộc Khoa Nông nghiệp, trường Đại học Cần Thơ chọn tạo từ

tổ hợp lai của giống Nếp NK2 và Lúa Nhật

- Thời gian sinh trưởng: 90 – 95 ngày

- Chiều cao cây: 110 – 130 cm