ƯU THẾ LAI ĐỜI F1 VÀ SỰ SUY GIẢM TRONG F2 CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP VỪNG LAI TẠI TÂY NINH NĂM 2010

Vì vậy, việc nghiên cứu chọn tạo giống vừng mới cho năng suất cao, chất lượng tốt là vấn đề được quan tâm hàng đầu trong kế hoạch phát triển ngành trồng vừng ở Việt Nam.. Bảng 2.1: Bảng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ƯU THẾ LAI ĐỜI F1 VÀ SỰ SUY GIẢM TRONG F2

CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP VỪNG LAI TẠI TÂY NINH NĂM 2010

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY

Niên khóa: 2006-2010

Tháng 8 năm 2010

ƯU THẾ LAI ĐỜI F1 VÀ SỰ SUY GIẢM TRONG F2

CỦA MỘT SỐ TỔ HỢP VỪNG LAI TẠI TÂY NINH NĂM 2010

Giáo viên hướng dẫn:

PGS.TS PHAN THANH KIẾM

Tháng 8 năm 2010

LỜI CẢM TẠ

Xin kính dâng lòng biết ơn sâu sắc của con đến bố mẹ, người đã sinh thành, nuôi nấng, dạy dỗ cho con có được ngày hôm nay và xin tri ân đến gia đình đã thương yêu, hỗ trợ, động viên và tạo điều kiện tốt nhất cho con trong quá trình học tập

Xin được bày tỏ lòng biết ơn đến Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Nông Lâm TP

Hồ Chí Minh, ban chủ nhiệm khoa Nông học và tất cả quý thầy cô đã nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý giá trong suốt thời gian em học tập tại trường

Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến PGS TS Phan Thanh Kiếm, người đã giảng dạy, trực tiếp hướng dẫn và khuyên bảo em trong suốt thời gian thực hiện

đề tài

Xin chân thành cảm ơn chị Nguyễn Thị Hoài Trâm, Viện Nghiên Cứu Dầu và Cây

có dầu, chị Trần Thị Hiền học viên Cao học Trường Đại học Nông Lâm Tp HCM, gia đình chú Huỳnh Văn Đạt, ấp Phước Hội, xã Phước Thạnh, huyện Gò Dầu, tỉnh Tây Ninh

đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho em thực hiện tốt luận văn này

TP Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2010

Nguyễn Thị Bích Thủy

1 So với bố mẹ, hầu hết các tổ hợp lai đều có thời gian ra hoa sớm hơn nhưng thời gian sinh trưởng dài hơn, cây cao hơn, số quả/cây và số hạt/múi nhiều hơn, hạt nặng hơn, năng suất cao hơn Ba tổ hợp lai F1 VDM14/VDM15, VDM11/VDM15 và VDM14/VDM9

có năng suất cao nhất lần lượt 19,9 tạ/ha, 19,0 tạ/ha và 19,0 tạ/ha, vượt hơn bố mẹ tốt nhất 68,7 %, 70,3% và 59,6% tương đương với giống ĐC V6 (20,9 tạ/ha) trong phạm vi sai số

2 Tất cả tổ hợp lai không xuất hiện ƯTL tuyệt đối theo hướng chín sớm, tuy nhiên

so với giống đối chứng, tất cả các tổ hợp đều có ưu thế lai SH từ - 0,9 % đến – 4,7 %, trung bình là – 2,6 % Cặp lai chín sớm nhất F1-VDM11/VDM12 (68,3 ngày), sớm hơn giống ĐC V6 (71,0 ngày) không có ý nghĩa trong sản xuất (gần 3 ngày)

Chiều cao cây có ƯTL BH 0,3 % - 19,4 %, trung bình 7,4 %, ƯTL SH 0,2 % - 15,0 %, trung bình 6,5 % Tất cả các tổ hợp lai đều có ƯTL tuyệt đối về số quả/cây, số hạt/múi, trọng lượng 1.000 hạt, theo thứ tự 25,2 %, 8,9 %, 7,0 %; ƯTL chuẩn lần lượt là 6,6 %, 6,8 %, 10,7 %

Về năng suất, tất cả tổ hợp lai đều ƯTL tuyệt đối BH từ 0,6 % đến 70,3 %, trung bình 42,1 % nhưng đều không có ƯTL chuẩn SH

3 Ở đời F2, tất cả các quần thể lai F2 đều có thời gian sinh trưởng dài hơn F1 từ 1,0 % - 4,9 %, trung bình 3,3 % Ở các tính trạng khác các F2 đều giảm so với F1: chiều cao cây giảm 1,1 % - 15,1 %, trung bình 5,0 %, số quả/cây giảm 6,3 % - 33,4 %, trung bình 16,8 % , trong lượng hạt giảm 4,0 % - 17,4 %, trung bình 11,2 %, và năng suất giảm 4,0 % - 37,2 %, trung bình 19,4 %

MỤC LỤC

Lời cảm tạ ii

Mục lục iv

Danh sách các bảng viii

Danh sách các biểu đồ và hình ix

Chương 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu đề tài: 2

1.3 Nội dung nghiên cứu 2

1.4 Giới hạn đề tài 2

Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Giới thiệu chung về cây vừng 3

2.1.1 Nguồn gốc và sự phân bố 3

2.1.2 Phân loại 3

2.1.3 Giá trị của cây vừng 4

2.1.3.1 Giá trị sử dụng 4

2.1.3.2 Giá trị dinh dưỡng 5

2.1.3.3 Giá trị kinh tế 5

2.2 Vài nét về tình hình sản xuất vừng trên thế giới và ở Việt Nam 6

2.2.1 Tình hình sản xuất vừng trên thế giới 6

2.2.2 Tình hình sản xuất vừng ở Việt Nam 7

2.3 Đặc điểm nông học của cây vừng 8

2.3.1 Rễ 8

2.3.2 Thân 8

2.3.3 Lá 9

2.3.4 Hoa 9

2.3.5 Quả 10

2.3.6 Hạt 10

2.4 Yêu cầu sinh thái của cây vừng 10

2.4.1 Khí hậu 10

2.4.1.1 Nhiệt độ 11

2.4.1.2 Ánh sáng 11

2.4.1.3 Lượng mưa 11

2.4.1.4 Gió 12

2.4.2 Đất đai 12

2.4.3 Các chất dinh dưỡng 12

2.4.3.1 Đạm 12

2.4.3.2 Lân 13

2.4.3.3 Kali 13

2.5 Tình hình nghiên cứu về cây vừng trên thế giới và ở Việt Nam 13

2.5.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 13

2.5.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 19

2.5.3 Nhìn chung về các tài liệu nghiên cứu 23

2.6 Hiện tượng, đặc điểm và cơ sở di truyền học của ưu thế lai 24

2.6.1 Hiện tượng ưu thế lai 24

2.6.2 Đặc điểm của ưu thế lai 25

2.6.3 Cơ sở di truyền của ưu thế lai và kết quả nghiên cứu ưu thế lai ở một số cây trồng 25

Chương 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28

3.1 Điều kiện nghiên cứu 28

3.1.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 28

3.1.2 Điều kiện khí hậu 28

3.1.3 Điều kiện đất đai 28

3.1.4 Quy trình kỹ thuật canh tác 28

3.2 Vật liệu nghiên cứu 29

3.3 Phương pháp nghiên cứu 30

3.3.1 Bố trí thí nghiệm 30

3.3.2 Chỉ tiêu theo dõi 32

3.3.2.1 Khả năng sinh trưởng, phát triển và đặc điểm thực vật học 32

3.3.2.2 Các yếu tố cấu thành năng suất 32

3.4 Xác định độ trội (hp), mức độ ưu thế lai và sự suy giảm ở F2 32

3.4.1 Xác định độ trội 32

3.4.2 Xác định mức độ ưu thế lai và sự suy giảm ở F2 33

3.4.2.1 Xác định mức độ ưu thế lai 33

3.4.2.2 Xác định mức độ suy giảm ở F2 33

3.5 Xử lý số liệu 33

Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34

4.1 Đánh giá các kiểu gen nghiên cứu qua kiểu hình 34

4.1.1 Các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển 34

4.1.2 Đánh giá các chỉ tiêu cấu thành năng suất và năng suất 36

4.2 Đánh giá ưu thế lai trên một số tính trạng chính 39

4.2.1 Ưu thế lai về thời gian sinh trưởng 39

4.2.2 Ưu thế lai về chiều cao cây 40

4.2.3 Ưu thế lai về số quả trên cây 41

4.2.4 Ưu thế lai về số hạt trên múi 42

4.2.5 Ưu thế lai về trọng lượng 1.000 hạt 43

4.2.6 Ưu thế lai về năng suất 44

4.3 Đánh giá sự suy giảm một số chỉ tiêu chính ở quần thể F2 45

4.3.1 Về thời gian sinh trưởng 46

4.3.2 Về chiều cao cây 46

4.3.3 Về số quả trên cây 46

4.3.4 Trọng lượng 1.000 hạt 46

4.3.5 Về năng suất thực thu 46

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 48

5.1 Kết luận 48

5.2 Đề nghị 48

TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

PHỤ LỤC 55  

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt/ ký hiệu Viết đầy đủ/ ý nghĩa

CCC Chiều cao cây

CCĐT Chiều cao đóng trái

CV Hệ số biến động (Coefficient of Variation)

FAO Tổ chức nông lương Liên hiệp quốc (Food and Agriculture

Organization) LSD Sự khác biệt tối thiểu có ý nghĩa (Least Significant Differences)

NSLT Năng suất lý thuyết

NSTT Năng suất thực thu

NT Nghiệm thức

TGNM Thời gian nảy mầm

TGRH Thời gian ra hoa

TGST Thời gian sinh trưởng

TL 1.000 hạt Trọng lượng 1.000 hạt

TLĐN Tỷ lệ đỗ ngã ngoài đồng ruộng

TLNM Tỷ lệ nảy mầm

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Bảng phân tích thành phần các acid amin không thể thay thế có trong bột vừng

và trong thịt 5 

Bảng 2.2: Tình hình sản xuất vừng ở Việt Nam từ năm 2001 đến 2008 8 

Bảng 3.1: Khí hậu thời tiết từ tháng 1/2010 đến tháng 4/2010 tại Gò Dầu, Tây Ninh 28 

Bảng 3.2: Đặc tính các dòng/giống vừng được chọn làm bố mẹ 30 

Bảng 4.1: Một số chỉ tiêu sinh trưởng của bố mẹ, F1 và F2 35 

Bảng 4.2: Các giá trị tính trạng về các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất 37 

Bảng 4.3: Mức độ ưu thế lai về thời gian sinh trưởng của tổ hợp lai F1 39 

Bảng 4.4: Mức độ ưu thế lai về chiều cao cây ở các tổ hợp F1 40 

Bảng 4.5: Mức độ ưu thế lai về số quả trên cây ở các tổ hợp F1 41 

Bảng 4.6: Mức độ ưu thế lai về số hạt trên múi ở các tổ hợp F1 42 

Bảng 4.7: Mức độ ưu thế lai về trọng lượng 1.000 hạt ở các tổ hợp F1 43 

Bảng 4.8: Giá trị ưu thế lai về năng suất ở các tổ hợp lai F1 44 

Bảng 4.9: So sánh (%) giá trị F2 so với tổ hợp F1 tương ứng 45 

DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH

Biểu đồ 2.1: Diện tích trồng vừng trên thế giới từ năm 2001 đến năm 2008 6 

Biểu đồ 2.2: Sản lượng của việc sản xuất vừng trên thế giới từ năm 2001 đến năm 2008 7 

Biểu đồ 2.3: Năng suất vừng trên thế giới từ năm 2001 đến năm 2008 7 

Hình 1: Chuẩn bị đất trồng 56 

Hình 2: Toàn cảnh thí nghiệm giai đoạn 1 tháng sau trồng 56 

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Cây vừng ( hay còn gọi là cây mè ) có tên khoa học là Sesamum indicum L Đây

là một trong những cây công nghiệp ngắn ngày hạt có dầu có lịch sử canh tác lâu đời

và hạt vừng là một trong những loại thực phẩm truyền thống của dân tộc ta Hạt vừng rất giàu protein, canxi, phosphate, oxalic acid, các chất khoáng và một số vi lượng quan trọng Hàm lượng dầu trong hạt vừng 50 – 52 %, cao hơn trong đậu phộng và đậu nành Dầu vừng là loại dầu thực vật cao cấp, giúp ta tránh được nhiều bệnh, nhất là bệnh tim mạch và tiêu hóa Trong dầu vừng có chứa nhiều chất chống oxy hoá nên kéo dài thời gian bảo quản.Vì vậy, ngày nay, nhu cầu sử dụng dầu vừng thay thế cho mỡ động vật ngày càng cao Dầu vừng còn được dùng trong các ngành công nghiệp, dược phẩm.Với xu hướng phát triển của thế giới thì nhu cầu sản xuất và tiêu thụ dầu thực vật nói chung và dầu vừng nói riêng ngày càng tăng sẽ là cơ hội rất lớn cho việc phát triển cây có dầu, trong đó có cây vừng

Tuy nhiên, ở nước ta hiện nay việc canh tác vừng còn mang tính quảng canh, giống xấu, chất lượng hạt giống thấp không đáp ứng yêu cầu xuất khẩu (Nguyễn Vy, 2003) Vì vậy, việc nghiên cứu chọn tạo giống vừng mới cho năng suất cao, chất lượng tốt là vấn đề được quan tâm hàng đầu trong kế hoạch phát triển ngành trồng vừng ở Việt Nam

Giống là tiền đề làm tăng năng suất và chất lượng cây trồng nên việc chọn tạo giống luôn là vấn đề bức thiết đối với người làm nông nghiệp Một trong những biện pháp chọn tạo giống cây trồng mới hiệu quả là lai giống Lai giống là phương pháp tạo

ra biến dị tái tổ hợp, ở đó các gen được tổ chức lại thành các kiểu gen mới làm xuất hiện nhiều kiểu gen tốt hơn bố mẹ (Phan Thanh Kiếm, 2006)

Việc nghiên cứu ưu thế lai các tính trạng trong đời F1 và biểu hiện ở đời F2 cho phép đánh giá đặc tính di truyền của các giống bố mẹ trong đời F1, khả năng chọn lọc

ở đời F2 và các thế hệ nhằm tạo ra các giống vừng tốt

Được sự đồng ý của khoa Nông học, trường Đại học Nông Lâm TP HCM và

thầy hướng dẫn, đề tài: “Ưu thế lai đời F1 và sự suy giảm trong F2 của một số quần thể vừng lai tại Tây Ninh năm 2010” đã được thực hiện

1.2 Mục tiêu đề tài:

- Đánh giá mức độ ưu thế lai của các tổ hợp lai đời F1 theo một số tính trạng

- Xác định mức độ suy giảm ở đời F2 của các tổ hợp lai

1.3 Nội dung nghiên cứu

- Bố trí thí nghiệm ngoài đồng ruộng, tiến hành theo dõi và thu thập số liệu từ khi gieo về các chỉ tiêu: đặc điểm thực vật học, khả năng sinh trưởng, năng suất, khả năng chống chịu ở các bố mẹ và tổ hợp vừng lai F1, F2 tương ứng

- Đánh dấu và theo dõi từng cá thể về các chỉ tiêu trên đồng ruộng để làm cơ

sở cho việc xác định khả năng di truyền Mỗi giống bố mẹ và F1 theo dõi 10 cây liên tục, mỗi cặp lai F2 theo dõi 20 cây

1.4 Giới hạn đề tài

- Đề tài chỉ thực hiện từ tháng 2/2010 đến tháng 5/2010

- Địa điểm nghiên cứu chỉ thực hiện tại huyện Gò Dầu, tỉnh Tây Ninh

- Đề tài chỉ nghiên cứu các tổ hợp lai lấy giống VDM 11,VDM14 làm mẹ và các giống VDM9, VDM12, VDM13, VDM15 làm bố ở thế hệ F1 và F2 so với giống đối chứng V6, tập trung vào các nội dung đánh giá mức độ ưu thế lai ở F1và sự suy giảm trong đời F2 trên một số tính trạng chính

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu chung về cây vừng

2.1.1 Nguồn gốc và sự phân bố

Cây vừng có nguồn gốc từ Châu Phi Có nhiều ý kiến cho rằng Êtiopia là nguyên sản của giống vừng trồng hiện nay Tuy nhiên cũng có ý kiến cho rằng vùng Afghan - Persian mới là nguyên sản của các giống vừng trồng Vừng là loại cây có dầu được trồng lâu đời (khoảng 2000 năm trước công nguyên) Sau đó được đưa vào vùng tiểu Á (Babylon) và được đi về phía tây - vào châu Âu và phía nam vào châu Á dần dần được phân bố đến Ấn Độ và một số nước Nam Á, Trung Quốc Ấn Độ được xem như là

trung tâm phân bố thứ hai của cây vừng (trích dẫn theo Trần Thị Kim Ba, 2007)

Vùng phân bố chính của cây vừng ở giữa 250 vĩ độ Bắc và 250 vĩ độ Nam Ở một

số nước như Trung Quốc, Liên bang Nga và Mỹ, vừng có thể trồng ở 400 vĩ độ Bắc và tới 300 vĩ độ Nam ở Úc Vừng trồng phổ biến ở độ cao 1250 m so với mực nước biển, nhưng cũng có vùng có thể trồng được ở độ cao 1.500 m

2.1.2 Phân loại

Cây vừng thộc bộ Tubiflorae, họ Pedaliaceae gồm 15 chi và khoảng 60 loài

nhưng chỉ có Sesamum indicum là loài duy nhất được loài người sử dụng trong trồng

• Kiểu lá: có giống lá to bản, có giống lá dài, có giống lá hình “chân chim”

• Lông tơ: lông tơ trên thân hoặc cành là một đặc tính để phân biệt khi các đặc tính khác rất giống nhau

• Không phân cành và phân cành: là đặc tính giúp cho việc xác định mật độ thích hợp

• Hình dáng quả và vị trí đóng quả: quả của các giống khác nhau đều không giống nhau Đặc biệt vị trí đóng quả rất khác nhau Số quả đóng ở mỗi mắt cũng khác nhau

• Chiều dài lóng (đốt): là đặc tính có ý nghĩa quan trọng Lóng càng ngắn thì cùng một độ cao của cây, số mắt càng nhiều và số quả trên cây càng lớn

• Số múi và dãy hạt: quả vừng cấu tạo thành từng múi Có giống trong một múi

có chứa một dãy hạt, có giống hai dãy Phổ biến có 4-8 dãy hạt trong một quả

• Độ bền của quả trên đồng; có giống quả bị nứt khi đang còn ở trên cây, có giống không bị nứt Giúp xác định thời gian thu hoạch hợp lý

• Số vỏ bọc ngoài hạt: có giống một vỏ, có giống hai vỏ

• Thời gian sinh trưởng: giống có thời gian sinh trưởng dài ngày (trên 100 ngày) hoặc giống sinh trưởng ngắn ngày (dưới 100 ngày)

2.1.3 Giá trị của cây vừng

2.1.3.1 Giá trị sử dụng

- Hạt vừng: Được sử dụng rất phổ biến để chế biến nhiều dạng thức ăn (kẹo vừng, chè vừng ) Trong dân gian, còn dùng vừng để nấu cháo (nếp với vừng) cho người mẹ cho con bú rất tốt

- Dầu vừng: được tiêu thụ nhiều nhất Dầu vừng là loại dầu dễ tiêu, cho năng lượng cao, có thể bảo quản trong thời gian dài hơn so với các loại dầu thực vật khác, các vitamin trong dầu vừng hỗ trợ tiêu hóa và hấp thụ thức ăn, nên dùng làm thực phẩm rất tốt

Trong vừng có chứa chất sesamol có tác dụng ngăn cản quá trình oxi hóa, do đó dầu vừng được xem là một trong những chất béo khá lý tưởng để làm thực phẩm cho

cả người lớn, trẻ em, cho người béo phì hay thừa cholesterol trong máu

Trong kỹ nghệ, dầu vừng sử dụng để bôi trơn máy móc cao cấp: máy bay, máy dùng trong khoa học kỹ thuật Ngoài ra, còn dùng để pha chế sơn, vecni rất tốt vì có màu bóng láng

Trong y học, dầu vừng dùng để làm thuốc viên con nhộng Dầu vừng còn dùng

trong mỹ phẩm

- Khô dầu vừng: có hàm lượng protein cao có thể dùng làm nguyên liệu chế

biến thức ăn chăn nuôi rất tốt Khô dầu vừng có chất lượng kém có thể sử dụng làm

phân bón cho cây trồng

2.1.3.2 Giá trị dinh dưỡng

Vừng có giá trị dinh dưỡng cao Trong hạt vừng chứa: 45 – 55 % dầu, 19 – 20 %

protein, 8 – 11 % đường, 5 % nước, 4 – 6 % chất tro

Dầu vừng chứa chủ yếu hai acid chưa no là oleic acid (45,3 - 49,4 %) và linoleic

acid ( 37,7 – 41,2 %)

Protein trong vừng chứa đủ 8 acid amin không thể thay thế của người

Bảng 2.1: Bảng phân tích thành phần các acid amin không thể thay thế có trong bột

(Nguồn: Trần Thị Kim Ba, 2007)

Ngoài ra, hạt vừng còn chứa nhiều vitamin A, B1, B2, PP và một số nguyên tố

khoáng như canxi, phospho, sắt, kẽm, đồng, molipden…

2.1.3.3 Giá trị kinh tế

Cây vừng có khả năng thích ứng rộng, có thể trồng trên nhiều loại đất ngay cả

những loại đất xấu không thể trồng cây trồng khác Vừng tương đối dễ trồng, đầu tư

sản xuất vừng không cao nên bất kỳ người nông dân nào cũng có thể trồng vừng Do

có thời gian sinh trưởng ngắn nên cây vừng rất thuận lợi cho việc thâm canh tăng vụ,

nâng cao thu nhập trên đơn vị diện tích đất, nhất là trên đất trồng lúa nước Vì vậy, cây

vừng cũng là một trong những cây trồng cạn ngắn ngày quan trọng trong chuyển dịch

cơ cấu cây trồng Hơn nữa, nhu cầu dầu vừng trên thế giới ngày càng tăng là cơ hội rất

tốt để phát triển mở rộng diện tích trồng vừng trong thời gian tới

2.2 Vài nét về tình hình sản xuất vừng trên thế giới và ở Việt Nam

2.2.1 Tình hình sản xuất vừng trên thế giới

Tình hình sản xuất vừng trên thế giới những năm gần đây có những thay đổi Về diện tích gieo trồng, từ nhu cầu ngày càng cao của thị trường đã có sự mở rộng sản xuất, từ năm 2001 đến năm 2008 tăng gần 50.000 ha, cao nhất là năm 2005 với 7.450.751 ha Về năng suất, ngày càng tăng cao do sự ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật vào trong công tác chọn tạo giống mới, đạt 478,2 kg/ha (năm 2008) và chính năng suất này đã làm cho sản lượng vừng tăng cao trong năm 2008 đạt 3.603.006 tấn (theo FAOSTAT, tháng 6/2010)

(Nguồn: FAO, tháng 6 năm 2010)

Biểu đồ 2.1: Diện tích trồng vừng trên thế giới từ năm 2001 đến năm 2008

(số liệu chi tiết ở phụ lục) Châu Á là nơi sản xuất vừng chủ yếu của thế giới, chiếm hơn 65 % sản lượng và gần 59 % diện tích Trong những năm gần đây, châu Á có xu hướng giảm sản lượng vừng do điều kiện thời tiết không thuận lợi và Trung Quốc là nước trồng vừng lớn đã chuyển từ nước xuất khẩu vừng sang một nước nhập khẩu để làm dầu vừng Myanmar

đã kìm hãm xuất khẩu vừng để tăng sản lượng vừng trong nước Cùng với châu Á, châu Phi là châu lục xuất khẩu vừng lớn nhất thế giới với hạt có chất lượng dầu tốt và Ethiopia là nước xuất khẩu lớn nhất ở châu lục này (theo American Sesame Growers Association,tháng 9/2008)

(Nguồn: FAO, tháng 6 năm 2010)

Biểu đồ 2.2: Sản lượng của việc sản xuất vừng trên thế giới từ năm 2001 đến năm

2008 (Số liệu chi tiết ở phụ lục)

(Nguồn: FAO, tháng 6 năm 2010)

Biểu đồ 2.3: Năng suất vừng trên thế giới từ năm 2001 đến năm 2008.(Số liệu chi tiết

ở phụ lục)

2.2.2 Tình hình sản xuất vừng ở Việt Nam

Ở Việt Nam, cây vừng đã được trồng rất lâu đời, tuy nhiên nó chỉ được trồng để lấp chổ trống ở những chổ đất xấu, đầu thừa đuôi thẹo Ngày nay, cây vừng được đưa vào mô hình trồng xen, luân canh với một số cây trồng khác Có 4 tỉnh trồng vừng chủ

yếu, đó là : Nghệ An, Bình Thuận, Tây Ninh và An Giang Từ 2001 đến 2005, diện tích

Bảng 2.2 :Tình hình sản xuất vừng ở Việt Nam từ năm 2001 đến 2008

Năm Diện tích (ha) Năng suất (kg/ha) Sản lượng (tấn)

trồng vừng ngày càng tăng do mô hình trồng xen vừng với các cây trồng khác được

mở rộng Những tiến bộ khoa học kỹ thuật đã lai tạo ra các giống mới và điều kiện

thời tiết thuận lợi làm cho năng suất vừng tăng cao Kéo theo sự tăng vọt của sản

lượng Nhưng do ảnh hưởng của sự biến đổi khí hậu và thiên tai trong 5 năm gần đây

đã làm cho năng suất của cây vừng sụt giảm, diện tích gieo trồng bị thu hẹp Tuy

nhiên, trong điều kiện nhu cầu thị trường ngày càng tăng thì trong tương lai, cây vừng

vẫn là một cây trồng xen mang lại hiệu quả kinh tế

2.3 Đặc điểm nông học của cây vừng

2.3.1 Rễ

Rễ vừng là rễ cọc, rễ chính ăn sâu, hệ rễ bên tương đối phát triển, phân bố chủ

yếu ở tầng đất mặt 0 – 25 cm Rễ cái ăn sâu giúp cho cây có khả năng chịu hạn tốt,

ngược lại khả năng chịu ngập lại rất kém, cây vừng có thể chết nếu bị úng trong thời

gian ngắn

Sự phát triển của hệ thống rễ phụ thuộc vào thời gian sinh trưởng điều kiện khí

hậu đất đai và chế độ canh tác

2.3.2 Thân

Cây vừng thuộc dạng thân thảo, dáng thẳng đứng, có thể phân cành hoặc không

phân cành tùy thuộc vào giống và kỹ thuật canh tác Lát cắt ngang thân có dạng hình

vuông với các rãnh chạy dài dọc thân Đôi khi cũng xuất hiện những dạng hình thân có

hình chữ nhật

Thân có thể nhẵn, có thể có lông hay rất nhiều lông Đây cũng là một trong những đặc trưng thường được sử dụng để phân biệt giữa các dòng và giống vừng Nhiều nghiên cứu cũng cho thấy mối tương quan rất chặt giữa mức độ bao phủ lông trên thân với khả năng chống chịu hạn của cây vừng

Màu sắc của thân cũng thay đổi từ màu xanh nhạt đến gần tía, nhưng phổ biến là thân có màu xanh đậm

Chiều cao thân biến động từ 60 cm đến 120 cm, có thể cao đến 300 cm tùy giống

và chịu ảnh hưởng của khí hậu, điều kiện canh tác Trong điều kiện khô hạn, cây có thể mọc thấp hơn

Số lượng cành trên cây phụ thuộc chủ yếu vào giống, thường có khoảng 2 – 6 cành Cành mọc từ các nách lá gần gốc Mức độ phân cành thực sự là tốc độ sinh trưởng chung của cây, trực tiếp bị ảnh hưởng của mật độ, lượng mưa, độ dài ngày Thân vừng có nhiều lóng, chiều dài của các lóng cũng khác nhau giữa các giống

và giữa các vị trí trên cùng một cây Chiều dài lóng cũng phụ thuộc vào kỹ thuật canh tác, nhất là mật độ

2.3.3 Lá

Lá vừng thay đổi rất lớn về hình dạng và kích thước ngay trên cùng một cây và giữa các giống vừng cũng khác nhau Nhìn chung, những lá ở vị trí thấp thường to và rộng hơn các lá ở vị trí cao Lá vừng có răng cưa, hình lưỡi mác, đôi khi có xẻ thùy Tùy thuộc vào đặc điểm của giống mà lá có thể mọc đối, hay xen kẽ, hay phần dưới mọc đối, phần trên mọc xen kẽ Sự sắp xếp các lá trên thân rất quan trọng vì nó ảnh hưởng tới số hoa sinh ra ở các nách lá, do đó, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất Kích thước lá có thể thay đổi từ 3,0 – 17,5 cm theo chiều dài và từ 1,0 – 1,5 cm theo chiều rộng

Trên bề mặt lá có rất nhiều lông màu xanh nhạt và có chất nhầy

2.3.4 Hoa

Hoa vừng có dạng hình chuông, cuống hoa ngắn, tràng hoa có 5 thùy Tràng hoa thường có màu trắng hoặc hồng nhạt, đôi khi có màu tối đến màu tím Đài hoa màu xanh, 5 cánh cạn Ống hoa dài 3 – 4 cm Hoa mọc từ các nách lá ở phần trên của thân

và cành Hoa thường mọc đơn, nhưng cũng có trường hợp hoa mọc thành chùm 4 – 8

cái Nhị đực có 5 cái nhưng 1 cái bất dục, bầu nhụy nằm trên đài hoa, có hai ngăn với nhiều vách giả

Vừng là loại cây có hoa tự thụ phấn, có khoảng 10 % hiện tượng thụ phấn chéo, chủ yếu là nhờ côn trùng Hoa thường nở vào buổi sáng sớm Ở điều kiện tự nhiên, hạt phấn hoa có thể tồn tại khoảng 24 giờ Nhiệt độ quá cao hay quá thấp đều ảnh hưởng đến sức sống của hạt phấn, do đó ảnh hưởng tới quá trình thụ tinh và làm giảm số quả trên cây

độ mở của quả là đặc tính quan trọng khi chọn giống để trồng cho phù hợp với điều kiện thu hoạch Chiều cao đóng quả đầu tiên là đặc tính quan trọng của giống

Giống và biện pháp kỹ thuật ảnh hưởng tới số quả trên cây, số hạt trên quả, do

đó ảnh hưởng đến năng suất

2.3.6 Hạt

Hạt vừng là hạt song tử diệp Cấu tạo hạt có nội phôi nhũ

Hạt vừng nhỏ, có hình bầu dục, hơi dẹt Khối lượng 1000 hạt khoảng 2 – 4 g Bề mặt hạt thường nhẵn hoặc có rãnh, thường có màu đen, trắng, vàng, nâu đỏ hoặc xám

Số hàng trên hạt cũng là một đặc điểm để phân biệt giữa các giống

Hàm lượng dầu của hạt vừng thay đổi tùy theo giống và mùa vụ gieo trồng

2.4 Yêu cầu sinh thái của cây vừng

2.4.1 Khí hậu

Trong các yếu tố khí hậu thì nhiệt độ, ánh sáng và lượng mưa ảnh hưởng rất lớn tới sinh trưởng phát triển và năng suất của cây vừng, và chính các yếu tố khí hậu là nhân tố quyết định sự phân bố cây vừng trên thế giới

2.4.1.1 Nhiệt độ

Vừng là cây có nguồn gốc nhiệt đới nên yêu cầu về nhiệt độ tương đối cao trong suốt thời gian sinh trưởng để tạo ra năng suất tối đa Tổng tích ôn yêu cầu trong thời gian sinh trưởng khoảng 27000C với nhiệt độ trung bình thích hợp 25 – 300C Nhiệt độ thích hợp cho hạt nảy mầm, sinh trưởng, các bộ phận dinh dưỡng và sự hình thành hoa khoảng 25 – 270C Nhiệt độ thích hợp cho sự nở hoa và sự phát triển quả vào khoảng 28 – 320C Nếu nhiệt độ dưới 200C kéo dài thời gian nảy mầm và nhiệt độ xuống dưới 100C sẽ kìm hãm quá trình sinh trưởng phát triển Nếu nhiệt độ xuống thấp hơn nữa thì sẽ kéo dài thời gian sinh trưởng và nhiệt độ thấp ở thời kỳ chín thì không những sẽ làm chết cây mà còn làm giảm chất lượng dầu và hạt Nhiệt độ cao trên 400C vào thời gian ra hoa sẽ cản trở sự thụ phấn, thụ tinh, tăng tỷ lệ hoa rụng và do đó làm

Cường độ ánh sáng có ảnh hưởng đến sinh trưởng, năng suất và phẩm chất hạt

Sự thay đổi thời gian chiếu sáng của những mùa vụ khác nhau ảnh hưởng rất rõ đến năng suất vừng Do đó, việc xác định thời gian gieo trồng của mỗi giống ở mỗi vùng là biện pháp kỹ thuật quan trọng quyết định năng suất vừng

2.4.1.3 Lượng mưa

Cây vừng có khả năng chịu hạn tương đối tốt Ở thời kỳ cây con, vừng rất mẫn cảm với sự thiếu hụt độ ẩm đất Vì vậy thời vụ xuống giống sẽ được điều chỉnh vào những thời điểm có những trận mưa với lượng mưa không nhiều theo sau thời kỳ nảy mầm của hạt, nhất là ở những vùng khô hạn là rất quan trọng

Ở những nơi có độ ẩm đất thích hợp thì cây vừng sinh trưởng, phát triển tốt và không phụ thuộc nhiều vào lượng mưa Cây vừng sinh trưởng, phát triển tốt, cho năng suất cao ở những nơi có lượng mưa khoảng 500 – 600 mm trong mùa gieo trồng Sự phân bố lượng mưa trong suốt thời gian sinh trưởng rất quan trọng Nếu mưa lớn ở thời kỳ ra hoa sẽ làm giảm mạnh năng suất và nếu thời tiết tiếp tục nhiều mây, nắng

yếu ở bất kỳ thời gian nào khi cây ra hoa thì có thể đưa đến thất thu về năng suất Nếu mưa vào thời điểm thu hoạch cũng làm giảm đáng kể năng suất và phẩm chất hạt do khả năng mẫn cảm với một số nấm bệnh và kéo dài thời gian phơi khô quả và hạt Vừng rất mẫn cảm với điều kiện ngập nước và mưa đá ở tất cả các thời kỳ sinh trưởng của cây Mưa bão lớn có thể làm hư hại toàn bộ và khả năng phục hồi là rất khó

Các loại đất có phản ứng trung tính rất thích hợp cho việc trồng vừng, pH thích hợp khoảng 5,5 – 8,0 Các loại đất nhẹ hơn như đất xám bạc màu ở những vùng khô hơn thì sinh trưởng kém và năng suất thấp do độ màu mỡ thấp và khả năng giữ nước kém

làm tăng năng suất và làm hạn chế bệnh do Pseudomonas sesami Bón cân đối đạm lân

và kali sẽ cho kết quả tốt hơn Tỷ lệ phối hợp tùy thuộc vào mùa vụ gieo trồng, loại đất

và giống

Bón thúc đạm cho vừng là rất cần thiết để đạt năng suất cao Lượng đạm

và thời gian bón tùy thuộc vào đất đai, thời vụ gieo trồng, chế độ canh tác, các biện pháp kỹ thuật khác Thời điểm bắt đầu thúc đạm thích hợp khi chiều cao

cây đạt 15 – 20 cm

2.4.3.2 Lân

Là một trong những yếu tố dinh dưỡng quan trọng nhất Lân giúp cây hấp thu đạm và phát triển cân đối Các dạng lân khác nhau cũng ảnh hưởng tới năng suất và các đặc tính của giống

2.4.3.3 Kali

Vừng là cây lấy dầu nên kali là nguyên tố rất cần cho cây Qua phân tích cho thấy hàm lượng kali trong trái là rất cao Dạng phân kali bón cho vừng thường ở dạng hỗn hợp vì dạng này chứa kali ở dạng dễ hấp thu Trong điều kiện nhất định bón kali ở mức cao ảnh hưởng đến chất lượng hạt, nhưng nếu lượng đạm và lân quá nhiều thì bón nhiều kali là điều cần thiết để cân bằng dinh dưỡng

2.5 Tình hình nghiên cứu về cây vừng trên thế giới và ở Việt Nam

2.5.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Cây vừng là một trong những cây có dầu lâu đời, được trồng và thuần hóa ở Ấn

Độ (Ghulam, 2006) Hiện nay, vừng đã được trồng phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới với tổng diện tích hơn 7,7 triệu ha, năng suất 3,5 – 4,5 tạ/ha Ấn Độ là nước trồng vừng nhiều nhất với diện tích 1,75 triệu ha, năng suất bình quân 3,83 tạ/ha, kế đến là Trung Quốc với diện tích 620.850 ha, năng suất bình quân 8,98 tạ (FAO, 2008) Gần 70% sản lượng vừng thế giới được sản xuất từ 4 nước Ấn Độ, Trung Quốc, Sudan và Miến Điện (Laurentin, 2006)

Thực trạng sản xuất vừng trên thế giới và trong nước cho thấy năng suất bình quân còn rất thấp mà nguyên nhân chủ yếu do công tác cải tiến giống và quy trình kỹ thuật chưa được quan tâm đúng mức Để khắc phục tình trạng trên, những năm gần đây một số nước đã quan tâm đến việc nghiên cứu giống và đầu tư nhiều hơn trong canh tác vừng

Thực trạng về giống vừng và nghiên cứu giống vừng:

Theo Langham 2006, ở nhiều nước trên thế giới nhiều nông dân chưa bao giờ có những giống vừng mới do các nhà chọn giống tạo ra Những năm gần đây, Hàn Quốc

là một trong những quốc gia có sự quan tâm và đầu tư cho cây vừng nhưng 29 % giống vừng trong sản xuất vẫn là giống địa phương (Kang, 2001)

Các nước như Ấn Độ (Bisht, 1999), Trung Quốc (Xiurong, 1999) và Hàn Quốc (J.Kang, thông báo cá nhân) đã có chương trình thu thập nguồn gen cây vừng ở địa phương, bảo quản và khai thác nguồn gen này làm vật liệu khởi đầu phục vụ công tác chọn tạo giống (Langham, 2001)

Những năm gần đây, việc sử dụng kỹ thuật hạt nhân trong việc chọn tạo giống vừng cũng được một số nước quan tâm áp dụng Tại Pakistan, việc sử dụng bức xạ grama trong chọn tạo giống cho thấy: cần chú trọng vào số quả trên cây và số hạt trên quả cũng như độ dài quả (Sarwar, 2006) Các nhà nghiên cứu chọn tạo giống vừng ở Trung Quốc (Yingzhong, 2003) cũng đã nghiên cứu ảnh hưởng của tia gamma và natri nitrat đến sự nảy mầm và cây con với nguồn Coban 60 với liều 0, 200, 300 Gray kết hợp Natri nitrat (NaN3) ở mức 0, 5, 10 mM, NaN3 do bị thuỷ phân tạo amoniac kích thích sinh trưởng và tăng năng suất Khi xử lý hạt nảy mầm, kết quả cho thấy các liều phóng xạ kết hợp NaN3 khác nhau đã có ảnh hưởng khác nhau đến sinh trưởng và phát triển của 3 giống vừng Yuzhi 4, Zhong 97-413 và AEO809936 Ở Ấn Độ (Sheeba, 2003), nghiên cứu ảnh hưởng trực tiếp của tia gamma với liều lượng từ 300 đến 700 Gray từ nguồn Coban 60 và EMS từ 0,8 đến 1,6 % trong vòng 3 giờ ở thế hệ M2 đối với thành phần chất diệp lục trên cây vừng cũng cho thấy sử dụng tia gamma ảnh hưởng đến diệp lục chlorona và striata hơn là sử dụng EMS Riêng ở Hàn Quốc, đã có

6 giống vừng (Pungnyeon, Kwangsan, Danbaek, Suweon 21, Yousung, Ahnsan), được tạo ra bằng phương pháp xử lý đột biến ở liều 20 Kr (Kang S Y và ctv., 2008) Các nhà khoa học Israel đã dùng 3 chất gây đột biến là tia gamma, ethyl-methane-sufonate (EMS)

và ethidium bromide (EB) để tạo những hạt vừng đột biến mà có thể kháng lại việc nứt vỏ quả (http://www.idrc.ca/en/ev-83264-201_730143-1DRC_ADM_INFO.htm)

Nứt quả vào thời điểm chín là một nhược điểm của cây vừng nói chung, được

kiểm soát bởi gene lặn gọi là gene không nứt quả (indehiscent gene-id) (Langham, 1946)

Việc tạo ra giống kháng nứt quả được phát triển bằng cách tổ hợp 6 đặc tính của quả, phần lớn các đặc tính này được xác định bởi sự mở quả, sự nứt quả, sự thắt quả, tính chất đầy đủ của màng và sự gắn kết của màng bên trong múi, sự gắn kết của giá noãn (Langham, 1956) Các nhà nghiên cứu Mỹ (Công ty Sesaco) đã tạo được hàng chục

giống vừng năng suất cao chống nứt vỏ: S-17, S-23, S-24, S-25, S28 …rất phù hợp cho việc thu hoạch cơ giới hoá (Langham, 2008)

Nghiên cứu của Beatrice A Werevà cộng sự (2005) cho thấy hàm lượng dầu và

acid béo có sự khác biệt giữa các giống và biến động giữa các năm

Trung Quốc đã đầu tư nhiều cho công tác chọn tạo giống, đã đưa ra sản xuất các giống vừng mới: Tang Chi số 9 (vừng đen), Tang Chi số 10, vừng trắng Ngạc chỉ 1 (13,0tạ/ha) và giống vừng trắng Ngạc chỉ số 2 (12,9tạ/ha) Bên cạnh đó Viện nghiên cứu Nông nghiệp Vũ Hán đã chọn tạo thành công hàng chục giống vừng mới: ZZM-0830, ZZM-1143, HSBS-1…

Hàn Quốc, Viện nghiên cứu Yeongnam (YARI) NICS, RDA, Hàn Quốc là viện nghiên cứu chuyên ngành về cây có dầu, đặc biệt là cây vừng với nhiều chuyên gia có kinh nghiệm nghiên cứu lâu năm trong lĩnh vực này Năm 2007, Kang và cộng sự ở đã chọn tạo một giống vừng mới Milseong (Milyang 9) bằng cách lai chéo giống sản lượng cao “Suwon 131” với dòng triển vọng “Iri 4” Giống có năng suất và trọng lượng 1000 hạt cao hơn so với giống đối chứng Yangbaek, đồng thời hàm lượng lignan (sesamin và sesamolin) là 5,8 mg/g, cao hơn 11 % so với hàm lượng lignan giống Yangbaek “Jingi” là một giống vừng mới được Kang Bo Shim (2005) và cộng

sự YARI chọn tạo từ giống Jimbaek năng suất cao với giống lai F1 của cặp bố mẹ

‘Suwon#129’ sản lượng cao và “ALM3” kháng bệnh Hàm lượng dầu của giống Jingi

là 46 % và lignan là 2,5 mg/g Năng suất trung bình của Jingi là 930 kg/ha, tính trên toàn quốc Cùng năm đó, Kang Bo Shim (2005) và cộng sự YARI chọn tạo giống mới Kopoomkkae từ việc lai chéo giống lai F1 của cặp Dongro x SC645 kháng nứt quả và F1 của Yoosung x Mokpo # 9 năng suất cao Năng suất giống Kopoomkkae là

920 kg/ha, hàm lượng dầu là 51 %, chứa 9,28 mg/g sesamin và sesamolin, cao hơn so với giống đối chứng Tiếp đó, Kang Bo Shim (2007) cũng đã chọn tạo giống vừng mới Yunheuk từ giống lai F1 của giống kháng bệnh yếu “Yoosung” và giống năng suất cao, kháng bệnh “Kunheuk” Giống Yunheuk có năng suất 1.000 kg/ha và hàm lượng dầu, amino acid cao hơn so với giống đối chứng Yangheuk

Kết quả nghiên cứu (El-Greedly, 2005) cho thấy khi sử dụng 8 tổ hợp primer Polymosrphism (AFLP) nhằm xác định mối quan hệ giữa quá trình trao đổi chất và

tính đa dạng của bộ gen trong quá trình nhân nhân giống và bảo tồn nguồn gen cây vừng Ngoài ra dựa vào các marker DNA trung tính bổ sung thêm việc mô tả sự trao đổi chất trong cây vừng

Sử dụng DNA (RAPD) markers để đánh giá đa dạng gene cây vừng Kỹ thuật RAPD được thực hiện trong chuỗi 10 gene thu thập từ những vùng khác nhau của Sudan (E.Abdellatef, 2008)

Nghiên cứu về kỹ thuật canh tác vừng:

Theo Bennet và cộng sự (1997), ở Úc đất trồng vừng nên có pH từ 5,4 - 6,7; ít có

cỏ lá rộng; mật độ trồng: 30-35 cây vừng/m2 hàng cách hàng 50 cm, mật độ ít nhất 300.000 đến 350.000 cây/ha, lượng giống cần gieo cho 1 ha khoảng 3,3 kg; lượng phân bón thích hợp 30-70 kg N, 0-20 kg P, 0-50 kg K, 0-10 kg S và 0-5 kg Zn

Tại Ấn Độ, các kết quả nghiên cứu về phân bón cho cây vừng cũng cho thấy rằng việc bón NPK, kết hợp xử lý hạt và phun trên lá phân vi lượng làm tăng năng suất 30,5%

Theo Kenan Ucan và cộng sự (2007) cho thấy lượng nước tưới ảnh hưởng đáng

kể tới năng suất hạt, nhưng thời gian tưới ảnh hưởng không đáng kể Tính trung bình, xử lý Kcp3 cho năng suất hạt cao nhất khi xử lý Kcp1 Nghiên cứu về việc tối

ưu hoá sản xuất vừng qua việc sử dụng nguồn đầu vào tự nhiên/sinh học tại Ấn Độ năm cho thấy lượng dinh dưỡng được kết hợp khác nhau sẽ tạo ra sản lượng hạt cao nhất, (FYM 3,75 tấn/ha + xác cây Neem @ 900 kg/ha + tro gỗ 75 kg/ha + bone meal

75 kg/ha + ELS 20 kg/ha + PSB 5 kg/ha + Azotobactor 5 kg/ha + Trichoderma viride

(0,4 %) xử lý hạt + dầu Neem (2,0 %) phun ở giai đoạn 15, 30 và 45 ngày sau gieo/

Azadrichtin (0,03% ở giai đoạn 30 ngày sau gieo)) Kết quả là trọng lượng 1.000 hạt

(2,63 g) và hàm lượng dầu (52,0 %) và sản lượng dầu (406 kg/ha) được ghi nhận trong nghiệm thức T2., bên cạnh đó còn có những hiệu quả về lợi ích trực tiếp và gián tiếp về sinh thái nông nghiệp, dầu và sức khoẻ người

Nghiên cứu sử dụng chế phẩm stigmasterol ở nồng độ 200 ppm cho thấy có sự gia tăng có ý nghĩa đối với năng suất hạt, số quả/cây và khối lượng 1.000 hạt, do đó làm tăng sản lượng hạt và hàm lượng dầu trong hạt (El-Greedly, 2005) Ở Nigeria, xử

lý hạt vừng với sodiumazide (muối acid) ở nồng độ khác nhau và dung dịch colchicine

từ 0 – 0,250 % (w/v) cũng cho thấy ảnh hưởng đến tỷ lệ nảy mầm, thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, tổng số diện tích lá trên cây, lượng diệp lục, sức sống hạt phấn, chất khô và kích cỡ quả được ở thế hệ C1 và C2 Xử lý colchicine với liều thấp (< 0,125 %) có tác dụng rút ngắn thời gian sinh trưởng, tăng năng suất và có thể được

sử dụng để có những biến dị có lợi trên cây vừng

Nghiên cứu về bảo vệ thực vật cho vừng:

Một số khuyến cáo về phòng trừ cỏ dại và sâu bệnh – nếu canh tác mà không cày đất thì sau khi mưa xong phun kỹ thuốc trừ cỏ như glyphosate trước khi gieo; đối với biện pháp canh tác có làm đất thì tiến hành cày bừa kỹ và lên luống, chọn loại thuốc trừ cỏ phù hợp cho cây vừng theo khuyến cáo Chú ý phòng trừ kịp thời một số sâu hại

chính như sâu xanh (Helicoverpa spp.), rệp sáp và ruồi trắng, và phòng trừ bệnh trên rễ

và thân khi bị ngập

Mun Heon Kim và ctv (1986) đã đưa ra một số khuyến cáo - với bệnh do vi

khuẩn P solanacearum Smith nên sử dụng giống kháng hay bón vôi với liều lượng

2,0 - 4,0 tấn/ha Một số bệnh như bệnh chết nhát cây con, bệnh thối rễ, bệnh đốm thân

và bệnh đốm lá, xuất hiện trên thân, lá từ lúc cây con đến thu hoạch làm ảnh hưởng đến năng suất Kiểm soát bệnh bằng cách phun thuốc Benoram (1,000X) + Metasyl (1,000X) vào lúc 15 đến 45 ngày sau gieo bệnh do vi khuẩn Để hạn chế thấp nhất sự thất thu hạt khi thu hoạch cần phun chất làm khô khi có ít nhất 70 % số quả chuyển từ màu xanh đậm sang xanh nhạt hoặc vàng hoặc nâu, thu hoạch cây khi 95 % quả có màu nâu sau khi phun chất làm khô từ 7 – 9 ngày Sau thu hoạch, hạt vừng được làm sạch và phơi khô đạt ẩm độ 6 % để ngăn ngừa hạt bị nóng lên do còn ẩm độ cao sẽ làm giảm chất lượng dầu và tỷ lệ nẩy mầm Để bảo quản dài lâu ở kho lạnh thì ẩm độ hạt không được vượt 6 % trong điều kiện kho có ẩm độ 50 % độ ẩm tương tối với nhiệt độ

là 18oC

Nghiên cứu về cơ giới hóa canh tác vừng

Giữa những năm 1940 và 1981, nhiều nhà nghiên cứu đã nghiên cứu thay đổi các thiết bị máy móc nông nghiệp để giải quyết vấn đề cơ giới hóa cây vừng Hiệp hội

trồng vừng của Mỹ (American Sesame Growers Association) cho biết vào năm 1982, tác giả Sesaco đã lai tạo các giống vừng phù hợp với việc canh tác ứng dụng cơ giới hóa Các đặc tính giống cần có để có thể ứng dụng cơ giới hóa trong thu hoạch như: chiều cao cây vừng (cây vừng phải thấp cây để dễ thu họach), khoảng cách quả đầu tiên cách gốc phù hợp (đủ để thanh cắt của máy nằm bên dưới quả thấp nhất), sự phân cành(cây có số cành vừa phải), cây chống chịu được sự đổ ngã , kiểm soát cỏ dại, cây phải khô vào lúc thu hoạch, không nứt quả và quả dính chặt vào thân (để hạn chế thất thoát khi thu hoạch), độ sạch của hạt (hạt vừng khi thu hoạch bằng máy thường lẫn nhiều cuống lá, cuống quả và tuyến mật (các nhà chọn giống đang cố gắng tạo ra các giống có tuyến mật ngắn hoặc xử lý đột biến để không có tuyến mật Ngoài ra, tuyến mật có thể được loại bỏ bằng cách chọn những dòng có nhiều quả ở mỗi nách lá), sử dụng hạt giống có tỷ lệ nảy mầm cao (hạt càng bị tổn thương thì tỷ lệ nảy mầm càng thấp Để sử dụng máy gieo hạt cần tỷ lệ nảy mầm dao động từ 65 % tới 80 % Để hạt vừng có tỷ lệ nảy mầm tốt, lúc thu hoạch cây phải có độ ẩm thấp), và tỷ lệ mọc mầm (một trong những khó khăn khi gieo hạt vừng là do hạt quá nhỏ, các nhà nghiên cứu cố gắng lai tạo các giống vừng có hạt to hơn để có thể mọc mầm khi gieo sâu (Langham 2002)) Theo nghiên cứu của Mỹ, cây vừng được gieo theo hàng bằng máy, mật độ

để cho năng suất cao nhất là hàng cách hàng biến động từ 18 inch (45,72 cm) đến

30 inch (76,2 cm) khoảng 250.000 - 300.000 cây/acre (mẫu Anh) Chiều sâu gieo hạt thay đổi tùy theo loại đất và độ ẩm đất vào khoảng 1-2 inch (2,54 - 5,08 cm) (http://www.hortpurdue.edu/newcrop/afim/sesame.htm)

Kang (2004) cho biết, việc áp dụng chế phẩm làm khô và chống nứt quả, tạo điều kiện cho việc cơ giới hóa thu hoạch vừng đã cho kết quả rất khả quan Năm 2004, Kang Bo Shim và cộng sự tại YARI đã chọn tạo giống mới Kangbaekkae bằng cách lai chéo dòng chống đổ ngã SP 9003-3 với giống lai F1 của cặp bố mẹ Nonggi S-1 kháng Phytopthora và Suwon 129 sản lượng cao Giống Kangbaekkae có tỷ lệ đổ ngã thấp hơn giống đối chứng Yangbaek, phù hợp với cơ giới hóa khi thu hoạch, đồng thời trọng lượng 1000 hạt, hàm lượng dầu và hợp phần lignan cao hơn so với giống Yangbaekkae Kết quả nghiên cứu của YARI (Kang Bo Shim và ctv., 2005) cho thấy những giống vừng chín sớm có tiềm năng thích nghi cao hơn so với các giống vừng

khác vốn ít nhạy cảm với những thay đổi của độ dài ngày ở các ngày gieo khác nhau Việc cơ giới hóa canh tác vừng đang được triển khai mạnh ở Hàn Quốc Tuy nhiên, khi thu hoạch bằng máy sẽ làm tăng sự thất thóat do việc nứt quả Cơ giới hoá cả khâu gieo trồng và thu hoạch trên vừng và đã thành công để tiết kiệm công lao động và giảm chi phí sản xuất

2.5.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Ở Việt Nam, vừng là cây trồng truyền thống, được trồng ở nhiều địa phương trong cả nước, trên những loại đất khác nhau: đất cát khô cằn ven biển, đất xám bạc màu, đất đất đỏ vàng cằn cỗi ở trung du và miền núi, đất bãi phù sa Mặc dù vừng và các cây công nghiệp ngắn ngày khác là cây trồng phù hợp với điều kiện khí hậu của nước ta, tuy nhiên vì nhiều lý do, Công ty VOCARIMEX – là công ty Dầu Thực vật lớn nhất cả nước nước ta vẫn phải nhập khẩu gần 90 % nguyên liệu từ nước ngoài để chế biến dầu ăn Theo quy hoạch phát triển ngành Dầu thực vật Việt Nam giai đoạn

2001 – 2010 và tầm nhìn 2020 đã được Bộ Công nghiệp (nay là Bộ Công Thương) phê duyệt thì đến năm 2010 diện tích trồng vừng đạ 58.100 ha Diện tích vừng của Việt Nam năm 2008 vào khoảng 45.000 ha, năng suất bình quân là 4,89 tạ/ha (FAO, 2008)

Theo Tạ Quốc Tuấn (2006), ở Việt Nam, đất đai và khí hậu rất thích hợp cho cây vừng sinh trưởng, phát triển và thực tế cũng cho thấy cây vừng có thể trồng ở khắp các vùng sinh thái trong cả nước, có khả năng thích ứng rộng, dễ trồng và đầu

tư sản xuất vừng cũng không nhiều Tuy nhiên do không được coi là cây trồng chính nên các hình thức canh tác chủ yếu vẫn là quảng canh, năng suất thấp Bên cạnh đó, việc đầu tư nghiên cứu và ứng dụng tiến bộ kỹ thuật trong sản xuất vừng cũng chưa được quan tâm và đầu tư đúng mức cũng là một trong những yếu tố hạn chế phát triển sản xuất vừng trong thời gian qua Diện tích vừng hàng năm biến động từ 30.000 ha đến hơn 40.000 ha trong suốt hai thập niên qua, con số này rất khiêm tốn

so với một số cây có dầu ngắn ngày khác như lạc, đậu tương Các tỉnh đang trồng nhiều vừng ở đồng bằng sông Cửu Long là Cần Thơ, Đồng Tháp, An Giang, và vừng được trồng trên nền đất lúa mùa nổi

Ở những vùng khác nhau năng suất vừng cũng rất khác nhau phụ thuộc vào đất đai và trình độ canh tác Ở An Giang (đồng bằng sông Cửu Long), năng suất vùng 15,4 tạ/ha, diện tích 1.090 ha Thời vụ trồng chính là đông xuân và xuân hè, giống vừng trồng chủ yếu là giống vừng đen địa phương Ngược lại ở các tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ năng suất bình quân chỉ đạt khoảng 4,00 tạ/ha Diện tích trồng vừng ở Bình Thuận là 7.000ha, năng suất 5 tạ/ha, thời vụ trồng chính là Hè Thu, dựa vào nước trời

là chủ yếu, giống vừng trồng chủ yếu là giống vừng đen Hiện nay năng suất vừng của tỉnh Bình Thuận còn rất thấp việc cung cấp giống cho nông dân trồng vừng hoàn toàn thả nổi, không đảm bảo chất lượng và độ thuần của giống hoặc nông dân tự để giống

từ mùa này sang mùa khác nên thoái hóa lẫn tạp rất nhiều Đòi hỏi cấp bách của sản xuất là có nguồn cung cấp các giống vừng mới đạt năng suất, chất lượng cao, ổn định, phù hợp với các yêu cầu sử dụng khác nhau

Do ảnh hưởng của điều kiện khô hạn, từ năm 2002-2007 năng suất vừng của Nghệ

An chỉ đạt 4 - 5 tạ/ha, thấp hơn so với những năm trước đây (8,0 – 10,0 tạ/ha), nên nhiều nông dân đã chuyển sang cây trồng khác (Trung tâm tài nguyên thực vật, 2007)

Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Vy (1996), về so sánh các giống vừng trong nước và nhập nội: Nghệ An (nâu), Nghệ An (đen), Hà Tĩnh, Quảng Bình, Thanh Hóa, Hà Bắc, Bắc Thái, Vĩnh Phú, Hải Hưng, Đông Anh, vừng Miến Điện và giống vừng Nhật Bản thì năng suất ở giống Quảng Bình thấp nhất đạt 2,9 - 5,1 tạ/ha, giống vừng Nhật cho năng suất cao nhất là 7,8-18,5 tạ/ha

Theo Phan Văn Vinh (1998), kết quả qua thí nghiệm 6 giống vừng Nhật (hạt trắng), Trung Quốc (hạt đen), Địa phương (hạt đen), Trung Quốc (hạt đen), Nghệ An (hạt vàng), V36 Nhật (hạt đen) cho thấy giống vừng Nghệ An và vừng Trung quốc cho năng suất cao nhất

Viện Khoa học Kỹ Thuật nông nghiệp Việt Nam và Trường Đại Học Nông Nghiệp 1 Hà Nội (2005) đã nghiên cứu, chọn tạo và phục tráng giống vừng đen VĐ10 từ giống vừng đen ở xã Minh Lộc, huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hoá Giống có năng suất trung bình đạt 11,2 tạ/ha, có khả năng chống chịu với một số đối tượng dịch hại như sâu ăn lá, bệnh thối thân và chống đổ ngã tốt

Kết quả nghiên cứu phát triển giống vừng V6 của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam năm 2002 có những kết quả gồm: giống vừng V6 có năng suất cao, trung bình đạt 8 – 16 tạ/ha, có hàm lượng dầu cao (52 – 53 %), chất lượng dầu tốt (chỉ số axit < 3), đáp ứng tiêu chuẩn xuất khẩu Giống V6 có khả năng thích ứng rộng ở các vùng sinh thái khác nhau trong cả nước Bên cạnh đó nghiên cứu của

Lê Quang Vượng (2004) được tiến hành trên 3 giống vừng là vừng đen, vừng vàng (giống địa phương) và vừng V6 (có nguồn gốc từ Nhật Bản) được thu hoạch trong vụ

hè thu năm 2003 tại tỉnh Nghệ An Khi canh tác trên vùng đất cát ven biển Nghệ An, giống V6 có hàm lượng chất béo cao hơn và chỉ số axit tự do thấp hơn so với 2 giống vừng địa phương Hàm lượng axit amin toàn phần trong hạt của giống vừng V6 tương đương với giống vừng vàng và cao hơn so với giống vừng đen Hàm lượng axit amin toàn phần trong hai giống vừng V6 và vừng vàng cũng cao hơn so với một số giống vừng địa phương và nhập ngoại Tỷ lệ các loại axit amin trong protein hạt của

ba giống vừng nghiên cứu là tương tự nhau, chiếm tỷ lệ cao nhất là axit glutamic, thấp nhất là histidin Trong thành phần axit amin của protein hạt vừng có đầy đủ 7 loại axit amin không thay thế theo tiêu chuẩn của FAO

Theo Trần Đình Long (2001 – 2004) từ kết quả nghiên cứu trong 3 năm từ đề tài nghiên cứu phát triển vừng và hướng dương ở Việt Nam đã có những kết quả nghiên cứu vừng sau: thu thập và nhập nội 112 mẫu giống vừng từ Ấn Độ, Trung Quốc, I Rắc, Srilanka, Ixraen, Hàn Quốc, Thái Lan, Nhật Bản Hiệu quả kinh tế của

đề tài là năng suất vừng tăng tối thiểu 300 kg/ha do sử dụng giống và quy trình canh tác mới Khảo sát 300 lượt mẫu giống tập đoàn, lai hữu tính 50 tổ hợp, đột biến thực nghiệm 4 giống, chọn 5000 dòng từ các quần thể, khảo nghiệm 10 giống, công nhận

1 giống vừng, xây dựng 6 mô hình trình diễn, duy trì sản xuất giống gốc 2 giống Kết quả nghiên cứu về đột biến cây vừng (Đoàn Phạm Ngọc Ngà, 2007) chỉ dừng lại ở thế hệ M2, kết quả cho thấy có sự ảnh hưởng về dùng tia bức xạ gamma (Co60) trên đối tượng là cây vừng đen (giống vừng đen Tây Ninh) qua 2 thế hệ tiếp theo Kết quả, trong thế hệ đầu, sau khi chiếu tia, cây vừng đen xuất hiện nhiều biến

dị như chẻ nhánh và ngọn, nhiều quả Trong cả 2 thế hệ, các biến dị chẻ nhánh nhiều quả và thấp cây thường xuất hiện cùng nhau, có triển vọng giúp gia tăng năng suất

hạt thô (6,4 – 10,4 %) nhưng không hề giảm hàm lượng dầu và chất lượng dầu có trong hạt vừng

Kết quả nghiên cứu của Viện Bảo vệ thực vật 2006 – 2008 cho biết, Viện đang duy trì 500 dòng/giống vừng có nguồn gen kháng bệnh héo xanh vi khuẩn Từ nguồn gen này nhóm nghiên cứu của Viện đã chọn được 3 giống có khả năng kháng bệnh này (số 3, 7 và 10) có năng suất cao đang trồng thử tại Nghệ An từ 2007

Các kết quả nghiên cứu của Viện Nghiên Cứu Dầu và Cây có dầu

Về giống vừng

Từ năm 2001 đến 2006 Viện đã tiến hành thu thập, bảo tồn và lưu giữ được 35 mẫu giống vừng của các nước Phối hợp với các Viện khác, Viện đã góp phần nghiên cứu để tạo ra giống vừng V6 Từ giống V6, Viện đã tiếp tục chọn được các dòng vừng V6-3, V6-6 , V6-12, có năng suất hàm lượng dầu cao, thời gian sinh trưởng ngắn (73-85 ngày)

Trong quá trình nghiên cứu Viện đã chọn được các giống vừng triển vọng VDM1, VDM2, VDM3, VDM5, VDM6, Trắng Ấn Độ, Trắng DT-04, Đỏ Thái Lan

có tiềm năng năng suất và hàm lượng dầu cao nhưng chưa được khảo nghiệm

Trong chương trình hợp tác giữa Viện với Viện Nghiên Cứu Nông nghiệp Yeongnam Hàn Quốc (YARI) giai đoạn 2006-2008 đã thu thập 180 mẫu giống vừng

ở nước ngoài và trong nước Kết quả nghiên cứu nguồn gen xác định được 20 mẫu giống có triển vọng phục vụ công tác chọn tạo giống

Từ năm 2007, Viện đã bắt đầu sử dụng phương pháp lai hữu tính vào công tác chọn tạo các giống có năng suất và hàm lượng dầu cao, hàm lượng protein cao, chất lượng dầu tốt (hàm lượng axít oleic và axít linoleic cao), nhiều quả, nhiều múi, khối lượng 1000 hạt cao, tỷ lệ đổ ngã thấp, chịu úng tốt, cây thấp Từ chương trình hợp tác nghiên cứu Viện đã tiến hành đánh giá 30 tổ hợp lai F1 của Hàn Quốc Hiện nay Viện đang tiến hành chọn lọc trên các thế hệ phân ly để chọn ra các dòng ưu tú

Các kết quả nghiên cứu khác

- Đạm làm tăng năng suất cây vừng một cách rõ rệt, bón ở mức 100 kg N/ha kết hợp với 30 – 60 kg P2O5, 30 – 60 kg K2O/ha cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao

- Trong điều kiện thâm canh, để đạt năng suất cao nên trồng vừng ở khoảng cách hàng 25 – 28 cm, và khoảng cách cây 4 – 10 cm; chiều rộng luống không ảnh hưởng tới năng suất vừng, nhưng trong điều kiện cơ giới hoá khâu gieo trồng nên áp dụng chiều rộng luống 84 – 100 cm để giảm công lao động và giá thành

- Sử dụng các biện pháp sinh học và biện pháp canh tác trong phòng trừ bệnh

héo xanh (do vi khuẩn Ralstonia solanacearum) có hiệu quả hơn biện pháp hoá học

Phun thuốc Bavistine 50FLO 0,1 % có hiệu quả trừ bệnh thối thân cao nhất (79,54 %). Phun Bassa 50EC 0,1 % và thuốc Regent 800WG nồng độ 0,1 % có hiệu lực phòng trừ rầy xanh hại cây vừng Áp dụng các biện pháp phòng trừ tổng hợp giảm được số cây bị chết khô, đồng thời giảm tỷ lệ hại bệnh thối thân và rầy xanh, làm tăng năng suất vừng V6

- Áp dụng cơ giới hoá khâu gieo trồng và thu hoạch vừng đã tiết kiệm 54,29 % lao động và 32,43 % chi phí so với không áp dụng cơ giới hoá, năng suất tăng hơn 2 lần và lợi nhuận tăng 177 % so với hình thức quảng canh của nông dân

- Áp dụng mô hình thâm canh với giống mới (V6) có lãi thuần tăng 137,4 % so với hình thức quảng canh của nông dân

- Nhiệt độ bảo quản, phương pháp xử lý hạt giống, cách đóng bao không ảnh hưởng tới tỷ lệ nảy mầm trong thời gian lưu giữ 12 tháng Vì vậy, cần phơi khô vừng đạt độ ẩm dưới 80 % trước khi đem bảo quản Bảo quản hạt vừng giống bằng phương pháp bảo quản thông thoáng trong thời gian bảo quản 8 tháng vẫn cho tỷ lệ nảy mầm trên 90 %

2.5.3 Nhìn chung về các tài liệu nghiên cứu

1 Cây vừng được trồng ở hầu hết các quốc gia trên thế giới với tổng diện tích hơn 7,7 triệu ha, năng suất bình quân chỉ đạt 3,5 – 4,5 tạ/ha Gần 70 % sản lượng vừng thế giới được sản xuất từ 4 nước: Ấn Độ, Trung Quốc, Sudan và Miến Điện Trong sản xuất ở hầu hết các quốc gia các giống mới chưa được phổ biến rộng

2 Để phục vụ cho việc phát triển vừng, các nghiên cứu quan tâm đến 2 vấn đề chính: chọn tạo giống và kỹ thuật canh tác, bảo vệ thực vật cho vừng Trong công tác chọn giống, hầu hết các công trình nghiên cứu tập trung vào việc chọn lọc để cải tiến các giống hiện có, lai và xử lý đột biến thực nghiệm để tạo vật liệu khởi đầu và chọn lọc dòng thuần qua các thế hệ Người ta đã tạo ra được các giống vừng có năng suất

18 – 20 tạ/ha (Langham D.R., 2008) Ai Cập là nước có năng suất vừng bình quân trong sản xuất cao nhất thế giới đạt được 11,5 tạ/ha

3 Về biện pháp canh tác, hầu hết các tác giả đang nghiên cứu các vấn đề: chọn đất trồng (đất có pH 5,5 – 7), mật độ cây (thấp nhất 280 ngàn cây/ha, cao nhất 500 ngàn cây/ha với khoảng cách hàng từ 20 cm đến 50 cm), phân bón N:P:K (trên dưới 80:40:40, tùy điều kiện cụ thể), xử lý hóa chất làm tăng năng suất và chống thất thoát

do nứt quả, Các nghiên cứu về bảo vệ thực vật tập trung giải quyết phòng trừ một

số sâu hại chính như sâu xanh (Helicoverpa spp.), rệp sáp, ruồi trắng và phòng trừ bệnh do vi khuẩn P solanacearum Smith,

Ngoài ra, ở một số nước đã quan tâm nghiên cứu đến nghiên cứu cơ giới hóa trong canh tác và thu hoạch vừng

4 Các nghiên cứu trong nước chủ yếu cũng tập trung vào các lĩnh vực này Ngoài giống V6 đã được công nhận là giống tiến bộ kỹ thuật (2002), các giống triển vọng do Viện Nghiên cứu Dầu và Cây có dầu tạo ra chủ yếu được chọn lọc dòng thuần từ nguồn gen nhập nội và trong nước Tạo giống vừng mới bằng phương pháp lai hữu tính và đột biến thực nghiệm đang được triển khai và là hướng khả quan Các biện pháp kỹ thuật canh tác chưa được nghiên cứu nhiều, thiếu hệ thống Trong cơ giới hóa canh tác vừng, bước đầu đã chọn được loại máy gieo phù hợp Tuy nhiên cần tiếp tục thử nghiệm trên diện rộng ở các vùng đất khác nhau

2.6 Hiện tượng, đặc điểm và cơ sở di truyền học của ưu thế lai

2.6.1 Hiện tượng ưu thế lai

Theo Phan Thanh Kiếm, (2006), thuật ngữ ưu thế lai (ƯTL) dùng để chỉ hiện tượng con lai đời F1 hơn bố mẹ một hoặc một số tính trạng Không phải tất cả các con lai đều xuất hiện ƯTL mà nó chỉ xuất hiện ở những cặp lai nhất định Mức độ ƯTL

phụ thuộc vào loại cây trồng, loại tính trạng và thực liệu bố mẹ người ta thường phân biệt bốn loại ƯTL:

- ƯTL sinh sản: biểu hiện sự tăng số lượng và chất lượng của các bộ phận sinh sản (hoa, quả, hạt) so với bố mẹ Loại ƯTL này có lợi cho các loại cây thu hoạch quả, hạt

- ƯTL sinh dưỡng: biểu hiện sự tăng khối lượng của các bộ phận sinh dưỡng (thân, cành nhánh, lá, rễ, củ) so với bố mẹ Loại ƯTL này có lợi cho các loại cây thu hoạch thân, lá, củ

- ƯTL thích ứng: biểu hiện sự tăng sức sống, tăng tính chống chịu với các điều kiện bất lợi so với bố mẹ Loại ƯTL này làm cho năng suất cây trồng tăng

- ƯTL tích lũy: biểu hiện sự tăng cường tích lũy các chất vào các bộ phận của cây Loại ƯTL này làm tăng chất lượng nông sản

2.6.2 Đặc điểm của ưu thế lai

- ƯTL biểu hiện mạnh ở đời F1, và giảm dần ở các thế hệ sau

- Hầu hết các tính trạng có ƯTL dương, con lai có giá trị tính trạng cao hơn bố

mẹ Biểu hiện ở cây lai là: phôi phát triển khỏe, các cơ quan phát triển mạnh, chất lượng sản phẩm tốt

- Ở một số tính trạng ở một số cây xuất hiện ưu thế lai âm, con lai có biểu hiện xấu hơn bố mẹ, thậm chí xấu hơn bố mẹ thấp nhất ƯTL có lợi như ở tính trạng thời gian sinh trưởng

2.6.3 Cơ sở di truyền của ưu thế lai và kết quả nghiên cứu ưu thế lai ở một số cây trồng

Cho đến nay, chưa có ý kiến thống nhất để giải thích cơ sở di truyền của hiện tượng này và hiện đang tồn tại các giả thuyết sau:

- Thuyết ưu thế dị hợp tử (thuyết siêu trội): theo thuyết này thì hiệu ứng sinh ra ở

trạng thái dị hợp tử mạnh hơn đồng hợp tử Ở mỗi điều kiện sống, hoặc là allen này hoặc allen khác sẽ có ưu thế về hiệu quả tác động để đạt được khả năng sống cao nhất Các dị hợp tử có những ưu thế rất đặc biệt trong những điều kiện sống biến động và bất lợi, càng

có nhiều ổ gen (locus) dị hợp tử thì biểu hiện ƯTL càng cao và ở F1 số ổ gen dị hợp tử là cao nhất Trong trường hợp 2 allen, thuyết này có thể biểu thị như sau:

a1a1 < a1a2 > a2a2 hay AA < Aa > aa

- Thuyết ưu thế trội (thuyết tính trội): thuyết này cho rằng sự xuất hiện ƯTL ở

F1 là kết quả sự phục hồi vai trò của các gen trội ở những ổ gen mà ở bố mẹ đã trở thành đồng hợp tử lặn có hại Nếu một dòng có kiểu gen AAbbCC lai với một dòng có kiểu gen aaBBcc thì F1 sẽ có kiểu gen AaBbCc Do những gen trội lấn át gen lặn ở trạng thái dị hợp tử nên AaBbCc có giá trị cao hơn bố mẹ và xuất hiện ƯTL

- Thuyết cân bằng di truyền: theo giả thuyết này thì mỗi cơ thể sinh vật ở trạng

thái cân bằng di truyền nhất định, đảm bảo cho sự hình thành một kiểu hình thích ứng với điều kiện sống Khi lai các cá thể có kiểu cân bằng khác nhau sẽ hình thành cơ thể mới có trạng thái cân bằng di truyền mới, do vậy con lai xuất hiện những tính trạng mới tốt hơn bố mẹ

- Thuyết đồng tế bào chất: theo H Nilsson, tự giao không chỉ làm cho vật chất

di truyền ở nhân trở nên đồng nhất và đồng hợp thể mà còn làm cho tế bào chất cũng trở nên đồng nhất và đồng hợp thể Sự đồng nhất và đồng hợp thể của tế bào chất có thể là nguyên nhân của sự thoái hóa khi tự giao Sau khi lai, tính đồng gen ở tế bào chất đã mất làm xuất hiện ưu thế lai

Những nghiên cứu về di truyền các tính trạng số lượng gần đây cho thấy các loại hiệu ứng cộng tính (additive effect), hiệu ứng tính trội (dominance effect) và hiệu ứng tương tác không allen (epistasis) đều tham gia vào việc hình thành ƯTL Tùy loại cây trồng, loại tính trạng và kiểu gen bố mẹ mà một vài hay tất cả các loại hiệu ứng gen trên có thể xuất hiện với những vai trò khác nhau

Theo Phan Thanh Kiếm (2006), I.G Konreutor, người đầu tiên mô tả về hiện tượng này và năm 1760 ông đã nhận được giống ưu thế lai khi lai giữa loài thuốc lá

núi (Nicotiana rustica) với thuốc lá trồng và đã đưa ra sản xuất Về sau, hiện tượng

này được nhiều người nghiên cứu

Ch Darwin, năm 1876, trong công trình nghiên cứu “ Tác dụng của thụ phấn chéo và tự thụ phấn trong thực vật”, lần đầu tiên đã giải thích hiện tượng ưu thế lai là

do sự liên kết trong hợp tử các giao tử có chất lượng khác nhau

Bill, người đầu tiên (1878) đã tạo ra các giống ngô lai có năng suất vượt giống bố

mẹ tốt nhất 10 - 15 %

G Shull, người đầu tiên (1904) đã sử dụng phương pháp tự thụ phấn cho ngô, tạo

ra các dòng thuần và chính ông đã làm sáng tỏ hiệu quả kém do lai cưỡng bức Năm

1906, ông đã thực hiện lai giữa các dòng thuần và tạo ra con lai có năng suất cao Năm

1914, ông đã gọi hiện tượng đó bằng thuật ngữ heterosis để chỉ ưu thế dị hợp tử trong các giống lai

D.F Jones, người đầu tiên (1917) nghiên cứu và đề xuất việc sản xuất hạt lai kép

để giảm giá thành hạt giống lai

Ngày nay, việc sản xuất giống ưu thế lai phát triển mạnh ở nhiều loại cây trồng

mà điển hình là ngô, lúa nước, bông vải Ở Mỹ, người ta đã tạo ra giống ngô lai đạt năng suất 25,4 tạ/ha/vụ Các nhà chọn giống Trung Quốc đã tạo ra tổ hợp lúa lai “hai dòng” cho năng suất 17,1 tấn/ha (Nguyễn Văn Hiển, 2000)

Về ưu thế lai cây bông, theo Basu A.K (1983), ưu thế lai bông đã được Mell phát hiện vào năm 1894, lần đầu tiên (năm 1909) được J Cook đề nghị áp dụng trong sản xuất

Về hiệu ứng gen và ưu thế lai, Phan Thanh Kiếm (1989, 1990) khi nghiên cứu

đồng thời các con lai trong loài bông luồi (G hirsutum L.) cũng như bông hải đảo (G

barbadense L.) và các con lai giữa hai loài này cho thấy: theo tính trạng năng suất, ưu

thế lai khác loài mạnh hơn ưu thế lai cùng loài và ưu thế lai trong loài bông hải đảo cao hơn ở loài bông luồi Ở thế hệ F2, năng suất bị giảm xuống một cách đáng kể cùng với sự xuất hiện hiện tượng bất dục đực ở một số cặp lai (trích dẫn theo Phan Thanh Kiếm, 2008)

Hiện nay việc sử dụng ưu thế lai bông đã phát triển mạnh trong sản xuất ở nhiều nước, đặc biệt ở Ấn Độ và Trung Quốc

Ở Việt Nam, ưu thế lai bông được nghiên cứu từ 1983 với lai cùng loài và lai

khác loài giữa G hirsutum L và G barbadense L., công trình được công bố vào 1985

(Phan Thanh Kiếm và ctv, 1985)

Với cây vừng, chưa thấy công bố các tài liệu về đặc tính di truyền của cây vừng trong các thế hệ lai và ưu thế lai

Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Điều kiện nghiên cứu

3.1.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Đề tài được thực hiện từ tháng 2/2010 đến tháng 5/2010, tại ấp Phước Hội, xã

Phước Thạnh, huyện Gò Dầu, tỉnh Tây Ninh

3.1.2 Điều kiện khí hậu

Quá trình làm thí nghiệm được tiến hành trong mùa khô, từ tháng 2 đến tháng

5/2010 Đây là khoảng thời gian có nhiệt độ cao, ẩm độ thấp, số giờ nắng kéo dài,

lượng bức xạ dồi dào, có gió nhẹ Đầu tháng 5 trở đi, xuất hiện những cơn mưa đầu

(Nguồn: Đài khí tượng thủy văn khu vực Nam Bộ)

3.1.3 Điều kiện đất đai

Thí nghiệm được tiến hành trên vùng đất xám, địa hình bằng phẳng, là loại đất

chủ yếu của Tây Ninh Đây là vùng chủ động được nước tưới nhờ hệ thống thủy lợi hồ

Dầu Tiếng

3.1.4 Quy trình kỹ thuật canh tác

Áp dụng theo quy trình kỹ thuật canh tác của Viện nghiên cứu Dầu và cây có

dầu

Lượng phân: 1 hecta cần bón 2 – 3 tấn phân chuồng, 200 – 300 kg vôi, 140 – 180

kg urea, 250 – 350 kg super lân, 80 – 120 kg clorua kali

- Bón lót: toàn bộ phân chuồng + vôi + super lân + 1/3 urea + 1/3 clorua kali

- Bón thúc: 20 ngày sau gieo bón thúc toàn bộ lượng phân còn lại

Tưới, tiêu nước

Nên tưới bằng vòi sen để cây không bị đổ ngã, hoặc tưới thấm qua rãnh Tùy theo độ ẩm của đất mà xác định số lần tưới cho phù hợp

Phòng trừ sâu bệnh

Quan sát triệu chứng, theo dõi tình hình phát triển của sâu bệnh hại mà xác định

số lần phun cho phù hợp Phun đúng liều và phun đều

Thu hoạch

Khi có khoảng 2/3 trái và lá ngả màu vàng thì thu hoạch Dùng liềm cắt gốc và cho vào bao lưới

3.2 Vật liệu nghiên cứu

Thí nghiệm được tiến hành với 23 nghiệm thức gồm:

- 6 giống bố mẹ: VDM11, VDM14, VDM9, VDM12, VDM13, VDM15

- 8 tổ hợp lai F1: VDM11/VDM9, VDM11/VDM12, VDM11/VDM13, VDM11/VDM15, VDM14/VDM9, VDM14/VDM12, VDM14/VDM13, VDM14/VDM15

- 8 quần thể F2: VDM11/VDM9, VDM11/VDM12, VDM11/VDM13, VDM11/VDM15, VDM14/VDM9, VDM14/VDM12, VDM14/VDM13, VDM14/VDM15

- Giống đối chứng: V6

1 VDM 9 Giống được chọn từ Trung Quốc Năng suất cao, hàm lượng

dầu cao, hạt màu trắng

2 VDM 12 Giống được chọn từ Trung Quốc Năng suất cao, hàm lượng

dầu cao, kháng bệnh chết nhát, hạt màu trắng

3 VDM 13 Giống được chọn từ Hàn Quốc Giống cụt ngọn, hạt đẹp,

dạng cây đẹp, hạt màu đen

4 VDM 15 Giống được chọn từ Trung Quốc Cây phân nhánh, năng

suất và hàm lượng dầu cao, hạt màu đen

ĐC V6 Giống được chọn từ Viện Dầu Năng suất cao, hạt màu

trắng

(Nguồn: Viện nghiên cứu Dầu và cây có dầu, 2010)

3.3 Phương pháp nghiên cứu

- Diện tích mỗi ô: 5 m x 0,5 m = 2,5 m2

- Tổng diện tích thí nghiệm (không kể bảo vệ): 172,5 m2