Đánh giá tiềm năng đối kháng thực vật (allelopathy) của 20 giống lúa bản địa trên cỏ lồng vực (echinochloa crus galli) trong điều kiện phòng thí nghiệm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN ============= ĐẶNG THỊ MAI HƯƠNG ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG ĐỐI KHÁNG THỰC VẬT ALLELOPHATHY CỦA 20 GIỐNG LÚA BẢN ĐỊA TRÊN CỎ LỒNG VỰC ECHINOC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

KHOA SINH - KTNN

=============

ĐẶNG THỊ MAI HƯƠNG

ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG ĐỐI KHÁNG THỰC VẬT

(ALLELOPHATHY) CỦA 20 GIỐNG LÚA BẢN ĐỊA TRÊN CỎ LỒNG VỰC (ECHINOCHLOA CRUS-

GALLI) TRONG ĐIỀU KIỆN PHÒNG THÍ NGHIỆM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

LỜI CẢM ƠN

Được sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhịêm khoa Sinh-KTNN, Phòng Kĩ thuật Di truyền - Viện Di truyền Nông nghiệp Việt Nam

trong thời gian thực tập tốt nghiệp em đã thực hiện đề tài: “Đánh giá tiềm năng

đối kháng thực vật (Allelopathy) của 20 giống lúa bản địa trên cỏ lồng vực (Echinochloa crus-galli) trong điều kiện phòng thí nghiệm”

Sau thời gian 2 đợt thực tập em đã hoàn thành đề tài Để đạt được kết quả này ngoài sự ố gắng n lự ủ ản th n em đã nhận đượ rất nhiều sự qu n

Trong thời gian thực tập vừ qu em đã nhận được sự gi p đ và hư ng dẫn tận tình của tập thể các cán bộ nghiên cứu tại Phòng kĩ thuật di truyền Em xin chân thành cảm n sự trợ gi p quý áu đó

Em ũng xin ày t lòng biết n s u sắ t i á thầy giáo giáo trong Khoa Sinh – KTNN nh ng người đã trự tiếp giảng ạy tr ng ị nh ng kiến thứ ổ h trong suốt thời gi n em học tập tại trường

Cuối ng em xin g i lời ảm n h n thành t i tất ả bạn gi đ nh và

nh ng người lu n n ạnh động vi n gi p đ em trong quá tr nh họ tập và thự hiện đề tài

n t n n m 6

Tá giả thự hiện đề tài:

Đặng Thị Mai Hương

LỜI CAM ĐOAN

Sau một thời gian nghiên cứu, bằng sự cố gắng của bản thân và sự định

hư ng của TS.Nguyễn Như Toản và TS.Trần Đăng Khánh khó luận củ em đã được hoàn thành

Em xin m đo n khó luận này là kết quả nghiên cứu của riêng tôi, kết quả này không trùng v i bất kì tác giả nào đã được công bố Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Hà N i, ngày tháng n m 2016

Tác giả

Đặng Thị Mai Hương

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU

N ng nghiệp và phát triển n ng th n QTL Quantitative trait loci (T nh trạng gen)

Quốc tế) LSD Least Singnificant Difference Test (Kiểm định khác biệt nh nhất

ó nghĩ

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Danh sách 20 giống lúa bản địa của Việt Nam 18 Bảng 3.1 Kết quả nghiên cứu đánh giá khả năng ức chế c lồng vực của 20 giống lúa bản đị trong điều kiện phòng thí nghiệm 21

DANH MỤC CÁC HÌNH

H nh 2.1 S đồ gieo hạt lúa – hạt c 20 Hình 3.1 Biểu đồ phần trăm ức chế c lồng vự trong điều kiện phòng thí nghiệm 22

H nh 3.2 Sinh trưởng của các giống lúa và c lồng vự s u 5 ngày gieo tr n đĩ petri 25

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÍ HIỆU

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Nguồn gốc, phân loại lúa 4

1.1.1 Nguồn gốc cây lúa 4

1.1.2 Phân loại 4

1.2 Giá trị kinh tế của lúa gạo 6

1.2.1 Giá trị inh ư ng 6

1.2.2 Giá trị s dụng 7

1.2.3 Giá trị thư ng mại 8

1.3 Gi i thiệu chung về c dại 8

1.3.1 Định nghĩ 8

1.3.2 Đặc tính của c dại 8

1.3.3 Tác hại của c dại đối v i lúa 9

1.3.4 Đặ điểm c lồng vực 9

1.4 T nh đối kháng (Allelopathy) 10

1.4.1 Định nghĩ 10

1.4.2 Chất đối kháng (Allelochemicals) và hế tác dụng 11

1.5 Tình hình nghiên cứu trong nư và ngoài nư c về tiềm năng đối kháng thực vật 13

1.5.1 Tình hình nghiên cứu trong nư c 13

1.5.2 Tình hình nghiên cứu trên thế gi i 14

CHƯƠNG 2ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

2.1 Đối tượng nghiên cứu 18

2.2 Đị điểm và thời gian nghiên cứu 18

2.3 Nội dung nghiên cứu 19

2.4 Phư ng pháp nghi n ứu 19

CHƯƠNG 3KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 21

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 26

TÀI LIỆU THAM KHẢO 27

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Việt Nam là một trong nh ng nư c xuất khẩu gạo l n đứng thứ hai trên thế gi i sau Thái Lan V i diện t h đất nh tá l năm 2015 chiếm 7,83 triệu hecta, cung cấp 45,2 triệu tấn thóc, xuất khẩu khoảng 6,493 triệu tấn gạo (Bộ

Nông nghiệp và phát triển Nông thôn, 2015) [2] Vì vậy lúa (Oryza Sativa-L.)

không nh ng là y lư ng thực quan trọng ở Việt Nam mà còn là thực phẩm ổn định củ á nư c Châu Á và nhiều khu vực trên thế gi i Tuy nhiên, thị trường xuất khẩu gạo chính của Việt Nam là các quốc gia đ ng phát triển trong đó ó khu vực Đ ng N m Á ( hiếm khoảng 40-50%), các quốc gia Châu Phi (chiếm khoảng 20-30%), ngoài ra còn có các thị trường khá như Trung Đ ng và Bắc

Mỹ (FAO, 2013) [19] Một trong nh ng nguyên nhân khiến cho thị trường xuất khẩu gạo ở Việt Nam bị gi i hạn là o tá động của các yếu tố bất lợi sinh học

và phi sinh học làm giảm năng suất và chất lượng lúa gạo Trong số các yếu tố bất lợi đó dại là một hạn chế sinh học l n đối v i sản lượng lúa gạo tại Việt

N m Đặc biệt là gi tăng thiệt hại về kinh tế một cách nghiêm trọng (giảm khoảng 30% - 50% sản lượng lúa ở Đồng bằng sông C u Long) (Chin, 2001) [15]

S dụng thuốc diệt c có thể giảm thiểu thời gian kiểm soát c dại và ổn định năng suất lúa Tuy nhiên, việc quá lạm dụng thuốc diệt c tổng hợp để diệt trừ c dại hiện đ ng là một vấn đề nghiêm trọng tại Việt Nam, dẫn đến ô nhiễm

m i trường đặc biệt là m i trường đất (mất cân bằng hệ vi sinh vật đất th y đổi tính chất lý hó ũng như giảm các chất inh ư ng trong đất), các sản phẩm nông nghiệp không an toàn và ảnh hưởng đến sức kh e on người, ngoài ra đã xuất hiện một số loại c dại có khả năng kháng thuốc diệt c (Khánh và Cs, 2013) [36] Theo thống kê từ năm 1991 lượng thuốc diệt c tổng hợp là 900 tấn, trong năm 2012 là 42000 tấn tư ng ứng v i 300 triệu USD (ILS,2013)[23]

Ức chế c dại th ng qu đối kháng thực vật (Allelopathy) là một trong

nh ng giải pháp tối ưu nhất để giảm thiểu sự lệ thuộc vào thuốc diệt c tổng hợp

(Rice, 1984) [35] Như vậy, bằng giải pháp này có thể làm tăng đáng kể năng suất, chất lượng cây trồng mà không mất hi ph m i trường

Nh ng định hư ng nghiên cứu gần đ y về đánh giá họn tạo các giống lúa có tiềm năng đối kháng thực vật hiện đ ng được các nhà khoa học trong và ngoài nư c quan tâm

Xuất phát từ nh ng lý do nêu trên tôi thực hiện đề tài “ Đánh giá tiềm

năng đối kháng thực vật (Allelopathy) của 20 giống lúa bản địa trên cỏ lồng vực (Echinochloa crus–galli) trong điều kiện phòng thí nghiệm”

2 Mục đích yêu cầu của đề tài

- Đánh giá tiềm năng đối kháng thực vật của 20 giống lúa bản địa ở Việt Nam trong điều kiện phòng thí nghiệm

- Xá định được nh ng giống lúa có tiềm năng đối kháng c dại trong điều kiện phòng thí nghiệm, phục vụ công tác phòng trừ c dại tr n đồng ruộng

Kết quả nghiên cứu củ đề tài sẽ là sở d liệu và vật liệu quan trọng cho các nghiên cứu khoa học tiếp theo về t nh đối kháng tr n y l đồng thời góp phần vào công tác chọn tạo giống lúa có khả năng ức chế c dại, phù hợp

v i điều kiện canh tác lúa ở Việt N m gi p người n ng n tăng th m thu nhập, giảm đói ngh o và đảm bảo sức kh e on người

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

3.1 Ý nghĩa khoa học

- Ở Việt Nam, việc nghiên cứu về hoạt tính đối kháng thực vật

(Allelopathy) là một lĩnh vực m i hư được nghiên cứu nhiều Vì vậy đề tài này

đư r định hư ng m i trong chọn tạo giống cây trồng có tiềm năng ức chế c dại

- Đánh giá được một số giống lúa bản điạ có tiềm năng ức chế c dại Tạo

tiền đề cho các nghiên cứu tiếp theo về t nh đối kháng thực vật (Allelopathy)

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Sự kết hợp của các hoạt tính đối kháng (ức chế) (Allelopathy) cùng v i

á phư ng pháp iệt c truyền thống thay vì s dụng thuốc diệt c sẽ làm giảm

thiểu ô nhiễm m i trường, tăng hất lượng nông sản và bảo vệ sức khoẻ con người v i mục tiêu phát triển các sản phẩm nông nghiệp bền v ng

- Nh ng dòng, giống lúa có tiềm năng đối kháng cao được chọn lọc trong

đề tài này sẽ là vật liệu khởi đầu phục vụ cho công tác chọn tạo giống lúa có khả năng kháng dại

- Mặt khác, trong quá trình thực hiện đề tài, sinh viên có thêm kiến thức

và kinh nghiệm thực tế, tiếp cận v i nghiên cứu khoa học phục vụ cho công tác sau này

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Nguồn gốc, phân loại lúa

1.1.1 Nguồn gốc cây lúa

Cây lúa trồng Oryza sativa L là loài thân thảo sống hàng năm Thời gian

sinh trưởng của các giống dài, ngắn khác nhau Về nguồn gốc cây lúa, có nhiều nhà khoa họ đã nghi n ứ và đư r á ý kiến khác nhau:

+ Theo Candalle (1886) cây lúa có nguồn gốc từ Ấn Độ

+ Theo Roseleviez (1931) cây lúa trống có nguồn gốc từ Đ ng N m Á đặc biệt từ Ấn Độ và Đ ng Dư ng

Tuy xuất xứ của cây trồng có nhiều ý kiến khá nh u nhưng đến n y đã ó

sự thống nhất nguồn gốc là cây lúa có từ Đ ng N m Á [1] V đ y là v ng ó diện tích trồng lúa tập trung l n trên thế gi i, có khí hậu nhiệt đ i nóng ẩm phù hợp v i y l là n i l được trồng s m nhất và h n n a ở đ y ễ dàng tìm thấy bộ gen đầy đủ của cây lúa

Về phư ng iện thực vật học, lúa trồng hiện nay là dòng lúa dại Oryaza fatma hình thành thông qua một quá trình chọn lọc nhân tạo lâu dài Loài lúa dại này thường gặp ở Ấn Độ, Campuchia, Nam Việt N m v ng Đ ng N m Trung Quốc, Thái Lan và Myanma Họ hàng v i cây lúa trồng là các loài trong chi Oryz Người t đã khảo sát và thấy có 22 loài trong chi Oryza v i 24 hoặc 48 NST [39]

1.1.2 Phân loại

 Dựa v o đặc tính thực vật học

Lúa là cây hằng niên có tổng số nhiễm sắc thể 2n = 24 Về mặt phân loại

thực vật, cây lúa thuôc họ Gramineae (hòa thảo), tộc Oryzeae, chi Oryza Oryza

có khoảng 20 loài phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đ i ẩm của Châu Phi, Nam và

Đ ng N m Ch u Á N m Trung Quốc, Nam và Trung Mỹ và một phần ở Úc

Ch u (Ch ng 1976 theo De D tt 1981) Trong đó hỉ có 2 loài là lúa trồng, còn lại là lúa hoang hằng ni n và đ ni n

 Dựa v o s n t địa lý

Từ 200 năm trư c công nguyên, các giống lúa ở Trung Quố được phân thành 3 nhóm: “Hsien” “Keng” và nếp Năm 1928 – 1930, các nhà nghiên cứu

Nhật Bản đã đư l trồng thành 2 loại phụ: “ nd ca” và “japon ca” tr n sở

phân bố địa lý, hình thái cây và hạt độ bất dục khi lai tạo và phản ứng huyết thanh (Serological reaction)

Nhóm Indica (= “Hsien” = l ti n) o gồm các giống lúa ở vùng nhiệt

đ i Trong khi nhóm Japonica (= “Keng” = l ánh) o gồm các giống lúa tập trung ở các vùng á nhiệt đ i và n đ i Các nhà nghiên cứu Nhật Bản s u đó đã thêm một nhóm thứ 3 “javan ca” để đặt tên cho giống lúa cổ truyền của

In onesi là “ ulu” và “gun il” Từ “J poni ” ó lẽ xuất xứ từ ch Japan là tên

nư c Nhật Bản Còn “In i ” ó lẽ có nguồn gốc từ India (Ấn Độ) Như vậy, tên gọi của 3 nhóm thể hiện nguồn gốc xuất phát của các giống lúa từ 3 v ng địa lý khác nhau

 Dựa v o đặc tính sinh lý

- Dựa váo tính quang cảm

Lúa là loại cây ngày ngắn, tức là loại thực vật chỉ cảm ứng ra hoa trong điềukiện quang kỳ ngắn

Phản ứng đối v i quang kỳ (độ dài chiếu sáng trong ngày) th y đổi tuỳ theo giống lúa Dựa vào mứ độ cảm ứng đối v i quang kỳ của từng giống l người

ta phân biệt 2 nhóm lúa chính: nhóm quang cảm và nhóm không quang cảm

 Dựa v o đ ều kiện mô trường canh tác

Dự vào điều kiện m i trường nh tá đặc biệt là nư ó thường xuyên ngập ruộng h y kh ng người ta phân biệt nhóm lúa rẫy (upland rice) hoặc lúa

nư (lowl n ri e) Trong l nư người ta còn phân biệt l ó tư i (irrigated lowl n ri e) l nư c trời (r infe lowl n ri e) l nư c sâu (deepwater rice), hoặc lúa nổi (flo ting ri e) T y theo đặc tính thích nghi v i m i trường, người ta có lúa chịu phèn, lúa chịu úng, lúa chịu hạn, lúa chịu mặn… Tuỳ theo chế độ nhiệt khá nh u người t ũng ph n iệt lúa chịu lạnh (các giống

japonica), lúa chịu nhiệt (các giống indica)

 Dựa v o đặc tính sinh hóa hạt gạo

T y theo lượng amylose trong tinh bột hạt gạo người ta phân biệt lúa nếp

và lúa tẻ Ta biết rằng tinh bột có 2 dạng là mylose và mylope tin Hàm lượng amylopectin trong thành phần tinh bột hạt gạo càng cao tứ hàm lượng amylose càng thấp thì gạo càng dẻo

 Dựa v o đặc tính của hình thái

- Dự vào đặc tính hình thái củ y l người ta còn phân biệt theo:

+ Cây: cao (>120 cm) – trung bình (100 – 120 cm) – thấp ( ư i 100 cm) + Lá: thẳng hoặc cong rủ, bản lá to hoặc nh , dầy hoặc m ng

+ Bông: loại hình nhiều bông (nở bụi mạnh) hoặc to bông (nhiều hạt), dạng bông túm hoặc xòe, cổ bông hở hoặc cổ k n (t y theo độ trổ của cổ bông so v i

cổ lá cờ), khoe bông hoặc giấu bông (tùy theo chiều dài và gố độ lá cờ hay lá đòng và t y độ trổ của bông ra kh i bẹ lá cờ), dầy ná h h y thư ná h (t y độ đóng hạt trên các nhánh gié của bông lúa)

+ Hạt lúa: dài, trung bình hoặc tròn (dựa vào chiều dài và tỉ lệ dài/ngang của hạt lúa)

+ Hạt gạo: gạo trắng h y đ hoặc nâu, tím (màu của l p v ngoài hạt gạo);

có bạc bụng hay không; dạng hạt dài hay tròn

1.2 Giá trị kinh tế của lúa gạo

1.2.1 Giá trị dinh dưỡng

Gạo là thứ ăn giàu chất dinh ư ng chứa nhiều đường bột và protein Phân tích thành phần chất inh ư ng của gạo có: 62,4% tinh bột, 7,9% protein (ở gạo nếp thường o h n gạo tẻ), lipit ở gạo x y là 2 2% nhưng ở gạo xát chỉ còn 0,2% Bột gạo có nhiều vitamin B1 (0.45 mg/100 hạt), B2, B6 và photpho Theo Trần Duy Quý, 1994 [8]: Protein ở lúa gạo Việt Nam có thành phần

á nhóm như s u: l umin 4% - 10%, globumin 6% - 12%, prolamin 5% - 9%, glutein 70,5% - 80% Hàm lượng glutein cao chứng t phẩm chất và giá trị dinh

ư ng của lúa gạo Việt Nam

Trong hạt gạo hàm lượng inh ư ng tập trung ở các l p ngoài và giảm dần vào trung tâm Phần bên trong nội nhũ hỉ chứa chủ yếu là chất đường bột Cám hay l p v ngoài của lúa gạo chiếm khoảng 10% trọng lượng khô là thành phần rất bổ ư ng của lúa, chứa nhiều protein, chất béo, khoáng chất và vitamin, đặt biệt là các vitamin nhóm B Tấm gồm có mầm hạt lúa bị tách ra khi xay chà, ũng là thành phần rất bổ ư ng, chứa nhiều prootein, chất éo đường, chất khoáng và vitamin

1.2.2 Giá trị sử dụng

Lúa là một trong y lư ng thực chủ yếu của thế gi i: lúa mì, lúa và

ng L đã trở thành y lư ng thực chủ yếu củ on người từ rất lâu Có khoảng 65% dân số thế giời coi lúa gạo là nguồn lư ng thực chính, 25% s dụng lúa gạo trên 1/2 khẩu phần ăn hàng ngày Như vậy lúa gạo ảnh hưởng trực tiếp đến h n 65% đời sống của dân số thế gi i Về diện t h y l đứng thứ 2 sau cây lúa mì và chiếm 2/3 diện tích trồng trọt ó nư tư i

Tuy sản xuất lúa gạo trong ba thập kỉ gần đ y ó mứ tăng trưởng đáng kể, tổng sản lượng l tăng 70% trong 30 năm nhưng o n số tăng nh nh nhất là

ở á nư đ ng phát triển (châu Á, châu Phi, châu Mỹ L Tinh) l đóng v i trò vô cùng quan trọng trong việc giải quyết các vấn đề thiếu lư ng thực [3] Bên cạnh sản lượng chính của cây lúa (gạo), trong quá trình chế biến có thể thu được rất nhiều các sản phẩm phụ khác nhau Các sản phẩm phụ này lại tiếp

tụ được chế biến để phục vụ cho nhu cầu củ on người trong hăn nu i ng nghiệp, y học, thực phẩm… Cá sản phẩm phụ thu được từ cây lúa bao gồm: + Tấm: ng để sản xuất tinh bột, cồn, axeton, phấn mịn, và thuốc ch a bệnh

+ Cám: ng để sản xuất thứ ăn tổng hợp, sản xuất vit min B1 để ch a bệnh tê phù, chế tạo s n o ấp hoặc sản xuất xà phòng

+ Trấu: ng để sản xuất nấm men, làm thứ ăn ho gi s vật liệu đóng lót hàng, vật liệu độn cho chuồng gia súc hoặc làm chất đốt

+ R m rạ: dùng cho công nghệ nấm, sản xuất giấy, các tông xây dựng đồ gia dụng (thừng hão mũ giầy dép) hoặc làm thứ ăn ho gi s trộn v i cây

họ đậu làm thứ ăn ủ chua

1.2.3 Giá trị thương mại

Xuất khẩu lúa gạo hàng năm đã đem lại hàng tỷ USD cho dất nư c ta, góp phần đáng kể để th đấy kinh tế phát triển

Kết quả của xuất khẩu lúa gạo năm 2012 kh ng hỉ ở con số ấn tượng mà còn là

sự đóng góp qu n trọng vào việc góp phần cải thiện án n thư ng mại nhờ giá trị kim ngạch mang về cho quốc gia 3,7 tỷ USD Theo bộ NN&PTNT, tổng kim ngạch xuất khẩu toàn ngành nông nghiệp năm 2012 ư đạt 27,5 tỷ USD tăng 9,7%, thặng ư thư ng mại trên 9,2 tỷ USD, góp phần giảm nhập si u Đồng thời năm 2012 nư c ta xuất siêu 284 triệu USD là năm đầu tiên xuất siêu hàng hóa kể từ năm 1993 [40]

1.3 Giới thiệu chung về cỏ dại

1.3.1 Định nghĩa

C dại là tất cả nh ng cây kh ng được trồng mà lại có trên ruộng “ ại “

ở đ y kh ng ó nghĩ là độc hay nguy hiểm ho on người mà ó nghĩ là mọc bừa bãi, mọc ở nh ng n i mà on người không muốn chúng mọc Danh từ “ C dại “ v vậy ũng rất tư ng đối Ngoài nh ng cây không có lợi ích gì, không đượ on người trồng trọt hoặc s dụng, có cả các loại y ó h ho on người nhưng h ng lại tự mọc xen vào ruộng được trồng y khá ũng ị coi là c dại Rau muống, rau cần nư c, rau ngổ… mọc tự nhiên trong ruộng lúa Rau má… mọc xen vào ruộng trồng đậu, trồng r u đều bị coi là c dại Tuy vậy, phần l n c dại vẫn là nh ng cây không có ích lợi g ho on người

C dại trong ruộng lúa là nh ng y kh ng đượ on người trồng mà tự mọc xen vào ruộng lúa, làm ảnh hưởng đến sinh trưởng của lúa

1.3.2 Đặc tính của cỏ dại

- Khả năng sinh sản, nhân giống và duy trì giống cao

- Hạt dễ rụng, có nhiều hình thức lan truyền

- Có khả năng hống chịu ngoại cảnh cao

- C dại có khả năng hịu ngập, chịu hạn o h n y trồng

1.3.3 Tác hại của cỏ dại đối với lúa

C dại là một trong bốn nhóm dịch hại quan trọng nhất trên ruộng lúa, cùng v i sâu bệnh và chuột Thiệt hại do c dại g y r đối v i lúa là rất l n Theo thống kê ở á nư c trồng lúa Châu Á, c dại có thể làm giảm t i 60% năng suất l trong đó nhóm c cói lác chiếm trên 50% thiệt hại Theo Holm

L.G (1997) C lồng vực Echinochloa crusgalli và Ecolona đứng hàng thứ ba và

thứ tư trong số các loài c gây hại l n nhất trên thế gi i Kết quả các thí nghiệm trư đ y ho thấy sự giảm s t năng suất lúa tỷ lệ v i mật độ c dại Cứ 100 cây

c /m2 làm giảm 17% năng suất, từ 100-200 cây c /m2 th năng suất giảm thêm 10% Năm 1991 Nhật Bản đã hi 530 triệu đ l Mỹ cho thuốc trừ c lúa, bình

qu n 265 đ l / h

- Nguyên nhân dẫn đến sự thiệt hại do c gây ra trên lúa:

+ C dại cạnh tr nh ánh sáng ph n ón và nư c của cây lúa

+ C dại là n i tồn tại, lan truyền nhiều loại sâu, bệnh và chuột phá hại lúa + C dại làm giảm chất lượng và giá trị của lúa gạo

+ Ngoài nh ng ảnh hưởng trực tiếp tr n đ y dại còn làm giảm độ màu

m củ đất trồng do hút chất inh ư ng trong đất, việc phòng trừ c dại làm tăng hi ph sản xuất lên rất nhiều

1.3.4 Đặc điểm cỏ lồng vực

C lồng vực còn có tên c ngô, thuộc họ hòa thảo, là loại c hại lúa phổ biến trên thế gi i Hầu hết á nư c trên thế gi i đều gặp loại c này

C lồng vực có hình thái giống cây lúa, nguồn gốc ở vùng nhiệt đ i Châu

Á nhưng ó thể mọ sinh trưởng và phát triển ở mọi loại đất trồng lúa Ở Việt Nam c lồng vực mọc phổ biến ở khắp mọi n i: tr n ờ ruộng, ruộng lúa, ven

bờ mư ng

C lồng vự thường ra hoa kết quả trư c lúa Khi hạt c chín thì rụng xuống đất và gi sức nảy mầm trong thời gian dài Hạt c lồng vực sở ĩ t ị

phá hoại trong điều kiện tự nhiên là vì hạt được bao bọc bởi một l p v bằng sáp

v ng chắc, không thấm nư c và không khí, chỉ nảy mầm khi ó điều kiện thuận lợi thường độ ẩm đất từ 80 - 90% Ở n i đất kh đất ngập nư c, tỷ lệ nảy mầm của hạt c lồng vực giảm

C lồng vực có khả năng hịu rét, chịu ngập nư o h n l Vụ đ ng

xu n th i tiết rét nhiều, lúa có thể chết nhưng lồng vực vẫn có thể nảy mầm, sinh trưởng tốt, lấn át cả l Điều này ũng giải thích tại sao, vụ đ ng xu n lồng vực xuất hiện nhiều Đó là v vụ này nư thường thiếu, thời gi n đất ẩm dài, khả năng nảy mầm của hạt c lồng vực thuận lợi, gặp thời tiết ấm áp c phát triển mạnh

C lồng vực có khả năng đẻ nhánh và kết hạt khá cao M i thân cây thường có nhiều nhánh, nh ng nhánh này đều cho bông Bông c lồng vực nh

có thể cho t i 200 hạt, bông l n có khả năng ho t i 400-500 hạt

Ở Việt nam c lồng vực gây hại trong tất cả các vụ lúa ở đồng bằng Bắc

Bộ, c lồng vự thường xuất hiện nhiều trong vụ xuân, nhất là trên các ruộng lúa gieo kh ng đủ nư c C lồng vự ũng ó nhiều trên ruộng mạ xu n và được nhổ cấy ra ruộng cùng v i mạ Nh ng năm trời rét, mạ bị chết nhiều thì c lồng vực lại càng phát triển

Có nhiều loại c lồng vực khác nhau: C lồng vự nư c, c lồng vực cạn,

c lồng vực tím (loại c có râu dài và loại c râu ngắn hoặc loại không có râu)

1.4 Tính đối kháng (Allelopathy)

1.4.1 Định nghĩa

Thuật ng allelopathy có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp, từ allelon ó nghĩ

là “ ủ nh u” và pathos ó nghĩ là “đ u khổ” thuật ng này đượ đư r lần

đầu tiên bởi nhà sinh lý học thực vật H ns Molis h đại học Vienna Áo trong năm 1937 Định nghĩ đượ tr nh ày như s u: T nh đối kháng của cây trồng

(Allelopathy) như là sự tư ng qu n hoá sinh gi a các thực vật v i nhau (kể cả vi

sinh vật) S u đó Ri e (1984) đã định nghĩ t nh đối kháng là một tá động trực

tiếp hay gián tiếp và có lợi hoặc bất lợi bởi một cây trồng lên cây trồng khác, thông qua việc sản sinh ra các hợp chất hoá họ vào m i trường sống

1.4.2 Chất đối kháng (Allelochemicals) và cơ chế tác dụng

Thực vật xanh sản xuất nhiều sinh chất thứ cấp được gọi là chất đối kháng thực vật, nhiều chất trong số này có khả năng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của

nh ng thực vật bên cạnh (phụ lục 2) Cây trồng và c dại đều sở h u nh ng hợp

chất như thế Ngay cả lúa (Oryza Sativa) ũng sản xuất chất độc hại để cạnh

tranh v i c dại trên ruộng lúa Olofsdotter (1999) [32] đã phát hiện ra một số giống lúa có tác dụng làm ức chế mạnh sự sinh trưởng của c dại

Trong một số đánh giá về việc s dụng tiềm năng ủa chất đối kháng

(Allelochemicals) như thuốc diệt c tách chiết từ tự nhiên, Putnam (1988) [34]

đã liệt kê chất ức chế ra thành 6 nhóm cụ thể là: alkaloids, benzoxazinones, flavonoids dẫn xuất của axit cinnamic, hợp chất cyanogenic, ethylene và các chất kích thích nảy mầm hạt giống Các hợp chất này được tách chiết từ h n 30 quần thể cây trồng trên cạn và ư i nư c Tất cả các hợp chất này ó độc tố thực vật thực sự và chất đối kháng thực vật tiềm năng

Theo Rice (1984) [35] có hàng chục ngàn các chất thứ cấp trong số hàng trăm á hợp chất có trọng lượng phân t thấp, củ quá tr nh tr o đổi chất được biết đến ngày h m n y nhưng hỉ có một số t đã được công nhận là chất đối

kháng (Allelochemicals)

C hế đối kháng được mặc nhiên công nhận là một trong nh ng hế

ức chế c dại, làm ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây trồng và nó xảy ra rộng rãi ở các quần thể thực vật trong tự nhiên (Bell và Koeppe, 1972; Gressel

và Holm, 1964; Whittaker và Feeny, 1971) [11], [20], [38]

Các hóa chất có tiềm năng đối kháng tồn tại trong hầu hết tất cả các mô thực vật bao gồm cả lá, hoa, quả, thân, rễ, và hạt Các chất đối kháng được giải phóng r m i trường bởi á quá tr nh như y h i tiết dịch gốc, lọc và phân hủy tàn ư thực vật và đã được chứng minh trong khoảng 90 loài thực vật (Rice, 1984; Putnam, 1986)