So sánh một số giống cao lương làm thức ăn cho gia súc trong vụ thu đông năm 2008 tại gia lâm hà nội

luận văn, tiến sĩ, thạc sĩ, báo cáo, khóa luận, đề tài

Bộ giáo dục và đào tạo trường đại học nông nghiệp hà nội

-


     -

Nguyễn tuấn chinh

So sánh một số giống cao lương làm thức ăn cho gia súc trong vụ thu đông năm 2008

tại gia lâm hà nội

Luận văn thạc sĩ nông nghiệp

Chuyên ngành: trồng trọt Mã số : 60.62.01

Người hướng dẫn khoa học: PGS.ts Phạm văn cường

Hà Nội - 2009

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này

là trung thực và chưa từng ñược công bố trong bất kỳ một công trình khoa học nào khác Mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã

ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn, sử dụng trong luận văn ñược ghi

rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Nguyễn Tuấn Chinh

LỜI CẢM ƠN

ðể hoàn thành luận văn này, tôi ñã nhận ñược sự quan tâm, giúp ñỡ của các thầy cô giáo, các tập thể, cá nhân, gia ñình cùng bạn bè ñồng nghiệp

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến PGS.TS Phạm Văn Cường ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề tài cũng như hoàn chỉnh luận văn

Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô cùng toàn thể công nhân viên Bộ môn Cây lương thực, ñã giúp ñỡ, ñóng góp nhiều ý kiến quý báu và tạo mọi ñiều kiện thuận lợi ñể tôi hoàn thành luận văn này

ðể hoàn thành khoá học này, tôi còn nhận ñược sự ñộng viên hỗ trợ rất lớn của gia ñình, bạn bè ñã tạo ñiều kiện về vật chất và tinh thần ñể tôi học tập và nghiên cứu

Tôi xin chân thành cảm ơn./

Tác giả luận văn

Nguyễn Tuấn Chinh

2.1 Tình hình sản xuất và sử dụng cao lương trong nước và trên thế

2.2 ðặc tính thực vật học và khả năng chống chịu của cây cao lương 8 2.3 Những nghiên cứu về giá trị dinh dưỡng của cây cao lương 11 2.4 Những nghiên cứu về kỹ thuật canh tác cao lương 13 2.5 Những nghiên cứu về chế biến cao lương làm thức ăn chăn nuôi 15

3.1 Vật liệu, thời gian và ñịa ñiểm nghiên cứu 17

4.1 Thời gian các thời kỳ sinh trưởng và phát triển của một số giống

4.2 ðặc ñiểm sinh trưởng và phát triển của các giống cao lương trong

4.2.1 ðộng thái ra lá và số lá cuối cùng của các giống cao lương thí nghiệm 28 4.2.2 ðộng thái tăng trưởng chiều cao của các giống trong thí nghiệm 31 4.2.3 ðộng thái ra nhánh và số nhánh cuối cùng 38 4.2.4 Chỉ số SPAD của các giống cao lương thí nghiệm 42 4.2.5 Diện tích lá và chỉ số diện tích lá của các giống cao lương qua

4.2.6 Năng suất chất xanh của các giống cao lương thí nghiệm 48 4.2.7 Năng suất chất khô của các giống cao lương nghiên cứu 52 4.2.8 Tốc ñộ tích luỹ chất khô của các giống cao lương thí nghiệm 55 4.2.9 Tỷ lệ chất khô/chất xanh của các giống cao lương nghiên cứu 58 4.3 Tình hình sâu bệnh hại trên các giống cao lương thí nghiệm 60 4.4 Năng suất hạt và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống

4.8 Giá trị dinh dưỡng của các giống cao lương thí nghiệm 66 4.9 ðịnh lượng HCN trong các giống cao lương thí nghiệm 68 4.10 Tương quan giữa năng suất chất khô và các yếu tố liên quan của

4.13 Hàm lượng dinh dưỡng trong thân lá của các giống cao lương thí

4.14 Lượng axit HCN có trong các giống cao lương (lần cắt 2) 68

DANH MỤC ðỒ THỊ

4.1 Năng suất thực thu của một số giống cao lương trong thí nghiệm 66 4.2 Tương quan giữa năng suất chất khô và số lá trên thân của các giống cao lương 69 4.3 Tương quan giữa năng suất chất khô và chiều cao cây của các

4.4 Tương quan giữa năng suất chất khô và số nhánh trên cây của các

4.5 Tương quan giữa năng suất chất khô và chỉ số diện tích lá (LAI)

của các giống cao lương qua các lứa cắt 72 4.6 Tương quan giữa chỉ số SPAD và năng suất chất khô của các

1 MỞ ðẦU

1.1 ðặt vấn ñề

Cây cao lương (Sorghum bicolor L Moench) thuộc chi lúa miến hay

chi Cao lương (chi Sorghum) là một trong 30 loài thực vật thuộc họ hoà thảo (họ Poaceae) Theo Evelyn (1951), cao lương có nguồn gốc từ miền Trung Phi cách ñây 5 - 7 nghìn năm, sau ñó ñược phát triển ở Ấn ðộ, Trung Quốc và ñược du nhập vào Mỹ năm 1850 ñể làm thức ăn gia súc Hiện nay có hàng triệu người ở Ấn ðộ, châu Phi, châu Mỹ La Tinh,… dùng cao lương như một loại lương thực chính trong bữa ăn hàng ngày nhưng trên thế giới cao lương chủ yếu ñược dùng làm thức ăn cho gia súc dưới dạng lương thực và xi rô lúa miến (làm từ các giống có hàm lượng ñường cao như ở mía), cỏ khô, cũng như ñể sản xuất một vài loại ñồ uống chứa cồn (Dan và Woody, 2001) Theo thống kê của FAO (2007) thì từ 1960 - 2006 hàng năm trên toàn thế giới diện tích trồng các loại cao lương là khoảng 43 triệu ha (châu Phi, châu Á, châu

Mỹ, châu ðại dương và một số vùng khác) Năng suất hạt trung bình khoảng

1309 kg/ha và sản lượng hàng năm là từ 55 triệu tấn ñến 75 triệu tấn, trong ñó khoảng 30 triệu tấn ñược dùng làm thức ăn cho gia súc

ðây là loại cây trồng rất chịu hạn và ngập úng, nhưng chúng ñóng vai trò quan trọng hơn trong các khu vực có khí hậu khô cằn Hiện tại cao lương

là cây lương thực chủ yếu của vùng bán khô hạn của thế giới Nên chúng thường ñược trồng luân canh với lúa mì, ngô Chúng là một thành phần quan trọng của các bãi chăn thả gia súc tại nhiều khu vực nhiệt ñới Các loài lúa miến là cây lương thực quan trọng tại châu Phi, Trung Mỹ và Nam Á và là

"cây lương thực ñứng hàng thứ 5 trên thế giới" Cao lương có tỷ lệ protein cao hơn ngô, chất béo thấp hơn ngô, không có caroten như ngô, và cần chú ý ñến tanin khi sử dụng cao lương

Cao lương có năng suất thân lá cao nên có thể sử dụng làm thức ăn chăn nuôi Tại Việt Nam, trong những năm gần ñây ñàn gia súc ăn cỏ ở nước

ta tăng rất nhanh Tuy nhiên số lượng ñàn gia súc tăng nhanh ñã gây ra những khó khăn cho người chăn nuôi trong việc ñáp ứng ñủ ñều thức ăn thô xanh quanh năm cho ñàn gia súc nhất là vào mùa lạnh Nên việc tìm kiếm thêm các nguồn nguyên liệu làm thức ăn gia súc ñể giảm sự phụ thuộc, phong phú thêm

về dinh dưỡng, dễ cân ñối hơn khi phối hợp khẩu phần là cần thiết và cấp bách Và cây cao lương là một sự lựa chọn ñầy tiềm năng làm phong phú thêm nguồn cung cấp thức ăn trong chăn nuôi

Tuy nhiên, hiện tại cao lương mới chỉ dừng lại ở dạng cây trồng có tiềm năng, ñó là vì thiếu giống thích hợp, thiếu thị trường tiêu thụ chủ ñộng, khâu bảo quản và chế biến còn hạn chế, tập quán canh tác lâu ñời còn in ñậm trong người nông dân và một trong những nguyên nhân quan trọng ñó là bệnh hại ngoài ñồng ruộng và trên hạt giống Nhưng trong tương lai cây cao lương sẽ

là cây trồng thay thế ưu việt mà người nông dân nên hướng tới Trước khi cây cao lương trở nên phổ biến thì cần nắm rõ các loài sâu bệnh hại ñể từ ñó ñưa

ra các biện pháp phòng trừ thích hợp, hạn chế sự phá hoại của sâu bệnh hại, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, từ ñó cây cao lương mới thể hiện ñược các ưu ñiểm của nó

1.2 Tính cấp thiết của ñề tài

Chi Sorghum ñược quan tâm hơn cả vì chi này ñược gieo trồng ñể lấy hạt và phần nhiều ñể làm thức ăn cho gia súc dưới dạng cỏ khô hoặc cỏ tươi trên các bãi chăn thả Các loài trong chi này ñược gieo trồng trong các khu vực có khí hậu ấm áp khắp thế giới Chúng có nguồn gốc từ khu vực nhiệt ñới

và cận nhiệt ñới trên mọi châu lục cũng như ở châu ñại dương và khu vực Australasia Ngày nay, cao lương ñược trồng ở rất nhiều nơi trên thế giới, ñặc biệt là ở những vùng khô hạn thuộc khu vực nhiệt ñới, á nhiệt ñới và một số

vùng có khắ hậu ấm khác thuộc Bắc Phi, Trung Phi và đông Phi như: Kenya, Uganda, Zămbia, Ethiopia, Mali, Cônggô, Suựăng, Nigieria Ở châu Á, cao lương ựược trồng nhiều ở các nước Trung Quốc, Ấn độ, Pakistan, Banglades Ngoài ra trên thế giới cao lương còn ựược trồng với quy mô lớn

ở các nước thuộc châu Mỹ (Hoa Kỳ, Mexico) và châu đại Dương (Australia)

Do xu thế diện tắch ựất dành cho sản xuất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp Diện tắch ựất dùng ựể trồng cây làm thức ăn gia súc ngày càng bị hạn chế Dẫn ựến sự thiếu hụt thức ăn xanh cho gia súc nhất là vào vụ ựông để giải quyết vấn ựề này ở nước ta ựã có một số giải pháp như trồng cây ngô ựông, sử dụng nước tưới, phát triển cây cỏ có nguồn gốc từ vùng ôn ựới như yến mạch (Bùi Quang Tuấn, 2006) Các giải pháp trên ựều có những hạn chế nhất ựịnh: Cây ngô ựông chỉ cho thu cắt 1 lần mà ựầu tư cho gieo trồng khá lớn; Tưới nước cho ựồng cỏ dẫn ựến giá thành sản xuất thức ăn xanh cao; Trong khi ựó cao lương là một trong những loại cây trồng có khả năng chịu hạn nhất hiện nay, trồng loại cây này sẽ giúp nông dân giảm ựược chi phắ tưới nước ựể có ựược nguồn thức ăn thô xanh trong vụ thu - ựông trong khi tốc ựộ sinh trưởng của hầu hết các loại cỏ khác ựều giảm mạnh Nếu chọn lọc và sử dụng ựược một số giống cao lương phù hợp ựể trồng trong vụ thu - ựông sẽ giúp giải quyết thức ăn xanh cho ựàn gia súc ăn cỏ ở nước ta đồng thời việc chọn lọc này sẽ là cơ sở cho việc lai tạo các giống cây thức ăn có năng suất cao cho các vùng khác nhau trong nước

Hơn nữa, cho ựến nay cũng chưa có những nghiên cứu ựể so sánh năng suất chất xanh của các giống cao lương với các cây trồng vụ ựông khác ựể tìm

ra cây thức ăn xanh thắch hợp cho gia súc trong vụ ựông ở các vùng trong nước, và giảm chi phắ, tăng hiệu quả kinh tế cho sản xuất nông nghiệp nói chung và chăn nuôi nói riêng; ựể giải quyết yêu cầu thực tiễn trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu ựề tài:

ỘSo sánh một số giống cao lương làm thức ăn cho gia súc trong vụ Thu đông 2008 tại Gia Lâm - Hà NộiỢ

1.3 Mục ựắch và yêu cầu của ựề tài

1.3.1 Mục ựắch

Tuyển chọn ựược một số giống cây cao lương có năng suất chất xanh cao trong ựiều kiện vụ thu ựông 2008 ựể làm thức ăn cho gia súc

1.3.2 Yêu cầu

- Tìm hiểu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống cao lương

- Theo dõi một số ựặc trưng, ựặc ựiểm hình thái của các giống cao lương

- đánh giá sơ bộ khả năng chống chịu với ựiều kiện ngoại cảnh và sâu bệnh của các giống cao lương thắ nghiệm

- Xác ựịnh các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống cao lương thắ nghiệm

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tình hình sản xuất và sử dụng cao lương trong nước và trên thế

giới

2.1.1 Tình hình sản xuất và sử dụng cao lương trên thế giới

Theo FAO (2007) cao lương trên thế giới ñược thống kê từ năm 1960 ñến năm 2006 thì diện tích trồng cây cao lương thay ñổi không ñáng kể (khoảng 43 triệu ha) Tuy nhiên, năng suất hạt lại liên tục tăng và ñạt cao nhất

ở những năm 2004, 2005 (1,53 và 1,49 tấn/ha) Do ñó, sản lượng hạt của cao lương cũng ñạt cao nhất vào những năm 2004, 2005 Tình hình chung về diện tích, năng suất, sản lượng và sử dụng hạt cao lương có thể thấy qua bảng 2.1

Bảng 2.1 Tình hình sản xuất và sử dụng cao lương trên thế giới

(1000 tấn)

Sử dụng làm thức

ăn gia súc (1000 tấn)

Qua bảng 2.1 cho thấy mục ñích sử dụng cao lương trong những năm

1970 - 2000 cao lương chủ yếu ñược sử dụng làm thức ăn cho gia súc, trong khi ñó trước 1970 thì hạt lại ñược dùng làm lương thực cho con người

Ngoài mục ñích lấy hạt thì một mục ñích rất quan trọng của trồng cao lương là lấy thân lá làm thức ăn cho gia súc Phần lớn các giống cao lương có khả năng chịu khô hạn và chịu nóng cao nên chúng ñóng vai trò quan trọng trong ngành chăn nuôi ở các khu vực có khí hậu khô cằn

Khi sử dụng thân lá làm thức ăn cho gia súc thì có thể thu hoạch từ 2 - 5 lần/vụ trồng Ngoài các giống cao lương hàng năm thì cũng có nhiều giống cao lương lưu niên ñể làm thức ăn xanh cho gia súc Năng suất thân của một

số giống làm thức ăn cho gia súc có thể ñạt tới 43,4 - 71,4 tấn/ha/lứa ñối với cao lương lai (Reed, 1976) Năng suất chất khô tại Brazil là 13 - 15 tấn/ha, trong khi tại Mỹ là 14 - 17 tấn/ha Theo Denman (1975) 2,5 - 15 tấn/ha ở Oklahoma, 12 tấn/ha ở Cuba (Menendez và Martinez, 1980), 6 - 8 tấn ở Ấn

ðộ (Itnal và cộng sự, 1980), 14 - 33 tấn/ha ở Louisiana (Ricaud và cộng sự), 1981) Trong khi ñó năng suất chất khô của cao lương lai lại có thể ñạt 20 (cây lâu năm) hoặc 30 tấn/ha/lứa cắt (cây hàng năm)

Hiện nay cao lương làm thức ăn thô xanh cho gia súc có thể ñược lấy từ nhóm cây cao lương lấy hạt (thường gọi là milo) nhưng năng suất chất khô nhóm này thấp Nhóm giống cao lương chuyên dùng ñể làm thức ăn gia súc

có năng suất chất xanh cao và tỷ lệ lợi dụng thường từ 80 - 90% Năng suất chất khô của cao lương thay ñổi rất lớn tuỳ thuộc vào ñiều kiện ñất ñai, khí hậu, kỹ thuật chăm sóc, thu hái và ñặc biệt là giống ðiều này ñã làm ảnh hưởng tới chất lượng và sản lượng thức ăn khi sử dụng cho mục ñích làm thức

ăn gia súc (Dan và Woody, 2001) Theo Boardman (1980), cao lương sử dụng làm thức ăn gia súc ở 120 ngày sau trồng tại California có tốc ñộ sinh trưởng trung bình ñạt 23 gam/m2/ngày sẽ cho năng suất 27,6 tấn/ha; tại Australia cao lương 83 ngày sau trồng có tốc ñộ sinh trưởng trung bình ñạt 17 gam/m2/ngày

sẽ cho năng suất 14,1 tấn/ha

2.1.2 Tình hình sản xuất và sử dụng cao lương ở Việt Nam

Ở nước ta, tuỳ theo vùng cây cao lương ñược gọi theo một số tên khác nhau như lúa miến, cù làng, mì, bo bo Cao lương ñược trồng ở các khu vực núi cao như: Hà Giang, Cao Bằng, Lào Cai, Sơn La, ðiện Biên… hoặc khu vực Tây Nguyên Cao lương ñã ñược ñồng bào các dân tộc vùng núi dùng làm

thức ăn chăn nuôi từ lâu ñời nay (vi.wikipedia.org/wiki/Chi_L)

Việc nghiên cứu sử dụng cây cao lương theo mục ñích làm thức ăn xanh còn rất hạn chế, ñặc biệt là thức ăn xanh vụ ñông Trước ñây, Lê Hoà Bình và cộng sự (1992) ñã theo dõi trên ruộng thí nghiệm 36 giống cao lương nhập từ Liên Xô Kết quả cho thấy có sự biến ñộng lớn về tốc ñộ sinh trưởng, năng suất chất xanh và thành phần dinh dưỡng giữa các giống Có những giống cho năng suất chất xanh khá cao (30 - 33 tấn/ha/lứa) Kết quả trồng cao lương tại Nông trường Ba Vì cùng thời cũng cho kết quả tương tự Có những giống có hàm lượng protein thô cao (12,61; 13,65 và 15,81%) Tuy nhiên, các nghiên cứu này còn hạn chế về quy mô và lượng mẫu phân tích Hơn nữa, nghiên cứu này không ñịnh hướng tuyển chọn giống cao lương làm thức ăn chăn nuôi (có năng suất và chất lượng cao) trong mùa ñông khô hạn

Kết quả so sánh khả năng tái sinh và năng suất của 9 giống/dòng cao lương trồng trong chậu có nguồn gốc từ ICRISAT và 1 giống ñối chứng thu thập ở Phú Tân - An Giang thì thấy rằng giống Kep 389 có năng suất cao và phù hợp với việc ủ chua làm thức ăn cho gia súc và giống Purdue 81220 thích hợp cho chăn thả hoặc làm thức ăn xanh (Nguyễn Thị Bích Ngọc, 2005) Gần ñây, trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội ñã tiến hành thu thập và ñánh giá một số giống cao lương ở các ñịa phương trong nước như Bản Phố (Bắc Hà - Lào Cai), Vũ Nông (Hà Quảng - Cao Bằng), Lũng Nặm (Hà Quảng

- Cao Bằng), Kéo Yên (Hà Quảng - Cao Bằng) Một số giống cao lương cũng

ñã ñược nhập nội từ Nhật Bản: Idian Sorghum, Hayakawa, Kazetachi, Gold

sorgo, Suzuko… Phạm Văn Cường (2006) ñã tiến hành mô tả các ñặc tính thực vật học của các giống cao lương ñồng thời ñánh giá ñặc tính nông - sinh học qua các vụ trồng khác nhau tại ðại học Nông nghiệp Hà Nội Bước ñầu tác giả cũng ñã ñánh giá năng suất và ñặc tính sinh lý liên quan ñến khả năng chịu hạn của cao lương Bùi Quang Tuấn và cộng sự (2007) cũng ñã ñánh giá giá trị dinh dưỡng của một số giống cao lương trồng trong mùa ñông tại Gia Lâm - Hà Nội và cho thấy có rất nhiều triển vọng

Nói tóm lại các nghiên cứu về cây cao lương của thế giới tương ñối ña dạng, sâu rộng Tuy nhiên các nghiên cứu cao lương ở Việt Nam là chưa nhiều Ngoài ý nghĩa tìm ra cây có thể bổ sung thức ăn xanh cho gia súc ở mùa ñông lạnh Mong muốn hơn nữa là do nước ta nói riêng và thế giới nói chung ñều bị ảnh hưởng của biến ñổi khí hậu toàn cầu làm cho những nơi lượng mưa giảm ñi và khả năng tưới không áp ứng nhu cầu của các cây trồng truyền thống và dẫn tới ñất bị bỏ hoang không thể canh tác ñược; cũng chịu ảnh hưởng của biến ñổi khí hậu toàn cầu nhưng lại theo hướng ngược lại là do băng tan, nước biển dâng cao làm cho diện tích ñất có thể trồng trọt kéo dài theo 3.260 km bờ biển của nước ta bị nhiễm mặn Do vậy việc tìm ra cây trồng mới tham gia cơ cấu cây trồng ñể ñáp ứng ñược yêu cầu thực tiễn không

xa là hết sức quan trọng với nông nghiệp Việt Nam

2.2 ðặc tính thực vật học và khả năng chống chịu của cây cao lương

Cao lương có chiều cao cây thay ñổi từ 0,5 - 5m, cũng có thể lên tới 6m

ða số chúng là cây hàng năm nhưng cũng có những giống cây lâu năm tuỳ thuộc từng giống và ñiều kiện sinh trưởng Thời gian sinh trưởng của chúng cũng rất khác nhau và tuỳ thuộc tổng tích ôn của từng giống trong từng ñiều kiện trồng cụ thể Chúng có khả năng ñẻ nhánh, nhánh ñược sinh ra từ các ñốt trên thân và các ñốt sát mặt ñất ra nhánh trước, nếu thân chính vì lý do nào ñó

mà bị chết ñi thì các nhánh con sẽ mọc ra và thay thế thân chính Bộ rễ của

cao lương có thể ăn sâu tới 1,5m dưới mặt ñất nhưng thông thường tập trung

ở ñộ sâu 0,9m Thân cây cứng, thông thường thuộc dạng thân ñứng, thân có thể khô hay chứa nhiều nước, giữa thân có thể rỗng hoặc không Số lá trên thân chính có thể thay ñổi từ 7 - 24 lá tuỳ thuộc từng giống Lá cao lương cũng có phần bẹ ôm sát vào thân cây làm tăng ñộ cứng cho cây, bẹ lá thông thường có chiều dài khoảng 15 - 35cm và cuộn chặt lấy thân Phiến lá dài từ

30 - 135cm và rộng từ 1,5 - 13cm với mép lá thẳng hoặc gợn sóng, mặt lá thường ñược phủ 1 lớp phấn muội Gân giữa lá có thể có màu trắng, vàng, xanh Hoa của cây cao lương là một cụm thẳng ñứng nhưng cũng có trường hợp cong xuống như cổ ngỗng Chùm hoa có một cuống trung tâm, với những nhánh cấp 1, cấp 2 ñôi khi có cả nhánh cấp 3, từ các nhánh này sinh ra các chùm hoa nhỏ Chiều dài và khoảng cách của những nhánh hoa quyết ñịnh hình dạng của chùm, từ hình nón hoặc hình ô van kín Thường thường hạt ñược bao phủ bởi lớp mày Hạt hình tròn và có ñầu nhọn có kích thước từ 4 - 8mm Hình dạng, kích thước, màu sắc hạt thay ñổi tuỳ thuộc từng giống (ICRISAT, 1996)

Cao lương là một loại cây thân rỗng, có ñốt giống cỏ nằm trong họ Hoà Thảo Hạt của chúng khá nhỏ, ñường kính chỉ khoảng 3 - 4mm, màu sắc hạt thay ñổi từ vàng nhạt ñến nâu ñỏ và nâu sậm tùy thuộc vào giống Chùm hoa của cao lương nhỏ, các hoa trên bông không ñồng ñều nở hoa Các loài cao lương hoang dã ñược phân biệt bởi cái vòng ñặc trưng với lông dài tại những mấu Chúng dễ nở hoa và nở trên nhiều nhánh Những nhánh hoa có hình xoắn ốc Lá cây trông rất giống lá ngô, ñôi khi chúng cuộn tròn lại Một cây

có thể có hơn hai lá Chùm mang hai loại hoa, một loại không có cuống và có

cả phần ñực lẫn phần cái, loại còn lại có cuống thông thường là hoa ñực (Ramph, 2005)

Một số hình ảnh về hình dạng chùm hoa của cây cao lương

1 Spindle 2 Heart 3 Cylinder 4 Stick 5 Cup

6 Spherical 7 Elbow 8-9 Umbrella 10-11 Broom

Nguồn: Fao, 2007

Cao lương thuộc cây C4 có khả năng sử dụng ánh sáng cao hơn các loại cây khác, dưới ñiều kiện ánh sáng cao và nhiệt ñộ nóng chúng có thể quang tổng hợp mạnh hơn (nhiều nghiên cứu cho thấy hơn 90% chất khô tích luỹ ñược là do quang hợp), và sản xuất nhiều sinh khối, nó có khả năng thích nghi

và tiến hoá trong những vùng bị hạn chu kỳ (Trần Văn Hoà, 2003)

Theo báo cáo từ các khu vực như Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn ðộ, Tây

Á, ðịa Trung Hải… thì cao lương là cây trồng chống chịu ñược với các loại ñất từ chua ñến kiềm, ñất ngập nước hay khô hạn, nồng ñộ muối cao, các loại nấm bệnh cũng như cỏ dại (Duke, 1983) Cao lương có các ñặc ñiểm về hình thái và sinh lý cho phép nó có thể sinh trưởng và tồn tại trong ñiều kiện hạn như bộ rễ ăn sâu và lan rộng, lớp phấn muội dày bao phủ thân, bề mặt lá và khả năng tự dừng sinh trưởng trong ñiều kiện hạn, phục hồi bình thường trở

lại khi thuận lợi Do vậy nó có thể phát triển ở những vùng nhiệt ñới và á nhiệt ñới với lượng mưa hàng năm chỉ 400 - 600 mm quá khô không trồng ngô ñược Không chỉ có khả năng sinh trưởng trong vùng hạn mà nó cũng có khả năng phát triển ñược cả với ñiều kiện thường xuyên ngập nước, do ñó nó cũng có thể trồng ở những vùng có lượng mưa lớn Cao lương sinh trưởng ñược từ ñộ cao 0 - 2300m so với mực nước biển (ICRISAT, 1996) Khoảng

pH ñất mà cao lương có thể sinh trưởng ñược rất rộng (5,0 - 8,5) (ICRISAT, 1996), nhưng theo Duke (1983) thì cao lương cũng có thể trồng ñược ở những ñất có pH xuống tới 4,3 hoặc lên tới 8,7 Khoảng nhiệt ñộ cao lương có thể thích ứng ñược là từ 2,0 - 41oC, nhiệt ñộ hàng năm trung bình có thể từ 7,8 - 27,8oC, thông thường khoảng 20,1oC (Duke, 1983) Như vậy cây cao lương

có thể thích ứng ñược tốt trong các ñiều kiện nóng và lạnh của các vùng thuộc khu vực nhiệt ñới và á nhiệt ñới Igartua và CS (1994) ñã mô tả ñặc ñiểm chịu mặn của cây cao lương Theo Sunseri (2006) thì cao lương cũng có thể chịu ñược ñộ mặn của ñất lên ñến 4,04 dS/m Như vậy cao lương cho thấy khả năng chịu hạn, úng, nóng, lạnh và mặn hơn hẳn những cây trồng khác ðây là

ưu ñiểm lớn cho phép canh tác cao lương ở những vùng ñất khó khăn, ñặc biệt là trong ñiều kiện khô hạn

2.3 Những nghiên cứu về giá trị dinh dưỡng của cây cao lương

Hiện nay có hàng triệu người ở Ấn ðộ, châu Phi, châu Mỹ La Tinh… dùng cao lương như một loại lương thực chính trong bữa ăn hàng ngày, nhưng trên thế giới cao lương chủ yếu ñược dùng làm thức ăn cho gia súc dưới dạng lương thực hoặc làm xi rô lúa miến hoặc còn gọi là "mật cao lương" (làm từ các giống có hàm lượng ñường cao như ở mía), cỏ khô, cũng như ñể sản xuất một vài loại ñồ uống chứa cồn (Dan và Woody, 2001)

Cao lương có thể dùng làm thức ăn gia súc dưới dạng hạt hay dạng thức

ăn thô xanh (thân lá) Cao lương là một trong 5 loại hạt cốc (ngũ cốc) hàng ñầu của thế giới Hạt cao lương có giá trị dinh dưỡng như với ngô tuy nhiên

hàm lượng protein cao hơn ngô, song các thành phần dinh dưỡng khác thấp hơn ngô cụ thể như vitamin A (Carter và CS, 1989)

Qua phân tích hoá học cho thấy hạt cao lương có hàm lượng tanin và HCN ít hơn so với thân và lá; chúng có Protein thô 11 - 12%, dầu 3,0 - 3,1%,

xơ 3,1 - 3,2%, dẫn xuất không ñạm 70 - 80%, năng lượng trao ñổi 3000 Kcal/kg chất thô Thành phần dinh dưỡng của hạt cao lương so với ngô như trong bảng 2.2 (NRI, 1988)

Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng của hạt cao lương và

ngô làm thức ăn chăn nuôi

Loại cây

ME cho gia súc nhai lại

(MJ/kg)

ME cho gia cầm

(MJ/ kg)

Protein thô (%)

Lysin (%)

Lysin dễ tiêu (%)

Có một phân tích chuyên sâu về thành phần dinh dưỡng trong hạt cao lương cho thấy: Cám của hạt cao lương rất ít protein và khoáng nhưng giàu chất xơ Phôi cao lương giàu khoáng, protein, vitamin B - Complex và dầu nhưng ít tinh bột, trên 68% chất khoáng và 75% chất dầu của hạt nằm trong phôi Nội nhũ là phần lớn nhất của hạt, nó nghèo dầu và khoáng nhưng lại có nhiều protein (80%), tinh bột (94%), vitamin B - Complex (50 - 75%) (Hubbard và CS, 1950)

Với thành phần dinh dưỡng như trên, ñể tăng tính ngọn miệng cho gia súc và tăng hiệu quả sử dụng của thức ăn, NRI (1988) ñã khuyến cáo giới hạn

sử dụng hạt cao lương và ngô trong khẩu phần ăn hướng dẫn như sau:

Cao lương (%) Ngô (%)

Gia cầm 30 70

Lợn 30 30

Bò sữa 50 70

Bò thịt 70 70

2.4 Những nghiên cứu về kỹ thuật canh tác cao lương

2.4.1 Mùa vụ

Ở bang Minnesota của Mỹ, cao lương ựược trồng từ giữa tháng 5 ựến ựầu tháng 6 khi nhiệt ựộ của ựất ựạt 15,6 - 18,30C Nếu trồng muộn hơn thì năng suất cao lương sẽ giảm (Carter và CS, 1989) Nhưng ở Mehico ựa số cao lương ựược trồng từ tháng 7 ựến tháng 8, sinh trưởng tăng ở ựiều kiện ngày dài và ấm, nhiệt ựộ thắch hợp là từ 25-300C (Fribourg và CS, 1995)

2.4.2 Mật ựộ

Mật ựộ trồng cao lương phụ thuộc vào giống, cụ thể là kắch thước và trọng lượng của hạt giống Thông thường có khoảng 16.000 hạt giống cao lương/0,454 kg Phần lớn hạt cao lương lai có tỷ lệ nảy mầm trung bình là 75% Nếu ựất tốt và ựộ ẩm thắch hợp thì gieo hàng cách hàng là 0,76 - 1,02m, khoảng cách hạt trung bình là 1,5cm, và gieo hạt ở ựộ sâu 50 tới 70mm Như vậy thì có khoảng 247.097 Ờ 296.516 cây/ha Nếu ựất kém màu mỡ và khô cứng thì tỷ lệ hạt giống ựược gieo thấp hơn

Kắch thước hàng: Kắch thước hàng phụ thuộc vào các thiết bị chuyên dùng ựể thực hiện việc gieo hạt Trong nhiều năm gần ựây việc trồng cây theo luống hẹp ựể tăng năng suất ựược chú trọng ựặc biệt Khi ựó khoảng cách giữa các cây trên luống phải ựược bố trắ sao cho phù hợp với số lượng cây trên ha Ưu ựiểm của phương pháp này là tận dụng ựược ựộ ẩm, sự màu mỡ của ựất cũng như ánh sáng mặt trời Kết quả nghiên cứu từ Minnesota cho thấy luống có ựộ rộng 0,25m cho năng suất cao hơn từ 10 Ờ 15% so với luống

có ựộ rộng 1,02m Tuy nhiên phương pháp này lại có nhược ựiểm là khó chăm sóc và việc kiểm soát cỏ dại phụ thuộc hoàn toàn vào thuốc diệt cỏ đối với cao lương lấy hạt trong ựiều kiện có phân bón và nước tưới, gieo từ 8 Ờ 12kg/ha (Carter và CS, 1989) Theo Mortvedt và cộng sự (1996) ở phắa đông Mehico năng suất cao lương cao khi trồng với mật ựộ 7,8kg/ha, khoảng cách hàng hẹp (15,2 Ờ 50,8cm)

2.4.3 Phân bón

Nhu cầu dinh dưỡng của cây cao lương rất giống với cây Ngô nhưng cao lương cần một lượng lớn ñạm, một lượng vừa phải phốt pho và kali Trong ñiều kiện khô hạn bón 80 – 100 kg N/ha trước khi trồng Với ñiều kiện

có tưới bón 100kg N/ha trước khi trồng + 50 kg N/ha sau mỗi lần cắt (Carter

và CS, 1989)

Theo Mortvedt và cộng sự (1996), ñất trồng cao lương thích hợp nhất là ñất thoát nước tốt, pH từ 6 ñến 7 Lượng phân bón phụ thuộc vào kết quả kiểm tra mẫu ñất trong khu ruộng cụ thể và cây trồng tiếp theo là gì Trong trường hợp không làm thí nghiệm kiểm tra mẫu ñất, nói chung bón lân 33,6kg/ha và 89,6kg Kali/ha Tuy nhiên ảnh hưởng của phân lân và kali sẽ không lớn nếu lượng lân và kali tồn dư trong ñất từ vụ trước ở mức trung bình hoặc cao

Lượng ñạm yêu cầu phụ thuộc vào năng suất mong muốn và giống Lượng ñạm khoảng 224,2 kg N/ha với ñiều kiện có tưới và 16,8 kg N/ha trong ñiều kiện khô hạn bởi vì ở ñiều kiện này mật ñộ và năng suất sẽ thấp hơn Lượng ñạm cần bón có liên quan ñến cây trồng trước, ví dụ cây họ ñậu, lượng phân chuồng là những yếu tố cần tính ñến ñể áp dụng mức phân cần bón Nếu bón ñạm ở mức nhiều cần chia ra nhiều lần bón ñều nhau Cao lương làm thức

ăn gia súc sẽ lấy một lượng lớn ñạm trong ñất do ñó người trồng phải kiểm tra hàm lượng ñạm trong ñất thường xuyên ñể ñáp ứng yêu cầu của cây

Yêu cầu ñạm của cao lương khi cắt 1 lần hoặc cắt nhiều lần là khác nhau bởi vì có sự khác nhau giữa tỷ lệ thân lá Khi nghiên cứu nghiên cứu lượng ñạm bón của cao lương làm thức ăn gia súc, cao lương lấy hạt và cây ngô thì Rahman và cộng sự (1992) khẳng ñịnh ở ñiều kiện cắt 1 lần hàm lượng 120kg N/ha năng suất chất xanh tăng ñáng kể, nhưng không tăng nữa khi tăng tiếp lượng ñạm Tuy nhiên tổng lượng ñạm tồn dư trong sản phẩm

thu hoạch của cả 3 loại cây tăng ñáng kể khi tăng lượng ñạm bón vào, ñạm tồn dư cao nhất ở công thức bón vào với tỷ lệ 240 kg N/ha Năng suất chất xanh giảm ñáng kể khi cắt nhiều lần, nhưng ảnh hưởng này không thấy ở công thức bón 240 kg N/ha lúc gieo hạt hoặc chia ra bón với tỷ lệ 120 + 60 +

60 kg N/ha Tổng lượng ñạm tồn dư trong sản phẩm thu hoạch ở công thức cắt nhiều lần cao hơn ở công thức cắt 1 lần, ñặc biệt là ở các công thức bón nhiều ñạm hơn

2.5 Những nghiên cứu về chế biến cao lương làm thức ăn chăn nuôi

Một vài loài cao lương có chứa một lượng xyanua và các nitrate (Morton,1981) Ngoài các chất nói trên chúng còn có cyanogenic glucosidedurrin (C14H17O7N) và alkaloid hodenine nếu ở nồng ñộ nhỏ thì chúng kích thích hô hấp và ñược ñề nghị sử dụng làm thuốc chữa ung thư tuy nhiên ở nồng ñộ cao có thể gây suy hô hấp và thậm chí gây tử vong ñối với ñộng vật ăn chúng khi chúng ở giai ñoạn ñầu của sự phát triển (DUKE, 1983) Những loài cao lương có hàm lượng xyanua và phenol cao nhất thiết phải qua chế biến (Carter và cộng sự, 1989) Vì vậy khi sử dụng cao lương làm thức ăn gia súc cần lưu ý ñến các ñộc tố trên ñể xử lý và phối trộn thức

ăn cho phù hợp

Trong ñiều kiện khí hậu khô hạn cao lương có khuynh hướng tích tụ nitrate và có thể gây ñộc cho gia súc Bón ñạm quá cao sẽ làm gia tăng khả năng gây ñộc của HCN cũng như ngộ ñộc nitrate

ðể an toàn cho gia súc khi sử dụng thân lá và hạt làm thức ăn cần lưu ý nhất là loại bỏ các ankloit và HCN Thân lá khi ñược cắt và phơi khô vừa là quá trình bảo quản và dự trữ cỏ khô cho gia súc vừa là quá trình loại bớt bỏ các ñộc tố ra khỏi các bộ phân sinh dưỡng của cây Ngoài ra còn có cách ủ chua tạo thức ăn chua vừa tận dụng tối ña khả năng tiêu hoá của gia súc ñối với cây cao lương vừa là loại bỏ các ñộc tố ra khỏi sản phẩm thu hoạch Cần

lưu ý không vào khu ủ chua trong khoảng 2 - 3 tuần ñầu tiên vì rất nguy hiểm

do trong thời gian này khí HCN thoát ra từ ñống ủ chua, ñặc trưng của mùi HCN là mùi hạnh ñắng (Dan và Woody, 2001)

ðể khắc phục hiện tượng ngộ ñộc Nitrate thì quá trình phơi khô không làm giảm hàm lượng nitrate trong cỏ ðiều chỉnh tỷ lệ thức ăn khi cho ăn, thì

cỏ khô sẽ không gây hại cho gia súc Nồng ñộ nitrate trong cỏ cao so với bình thường có thể dẫn ñến ngộ ñộc nitrate và làm cho gia súc chết ñồng loạt Nếu mức ñộ nitrate trong cây cao thì nên ủ chua hoặc kết hợp với các loại thức ăn khác ñể giảm lượng nitrate sử dụng Các kết quả nghiên cứu cho thấy ủ chua

có thể làm giảm lượng Nitrate khoảng 25 - 50%

3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Vật liệu, thời gian và ñịa ñiểm nghiên cứu

3.1.1 Vật liệu

Vật liệu là 10 giống cao lương: S27, S34, S33, S2, S5, S37, S22, S21, S23 (thu thập ở vùng núi phía Bắc và nhập nội) và sử dụng giống S36 làm ñối chứng 1, giống ngô LVN10 làm ñối chứng 2

LVN10 Viện Nghiên cứu Ngô

3.1.2 ðịa ñiểm và thời gian nghiên cứu

Thí nghiệm ñược triển khai tại vùng Gia Lâm - Hà Nội Cụ thể là tại vườn thực vật của Khoa Nông Học trường ñại học Nông nghiệp Hà Nội

Thời vụ gieo hạt của thí nghiệm ñược tiến hành vào 2 thời ñiểm là 20 tháng 8 và 20 tháng 9 năm 2008

3.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm

3.2.2 Phương pháp nghiên cứu

Thí nghiệm ñược bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên với 3 lần nhắc lại

Sơ ñồ bố trí thí nghiệm

Thêi vô 1: Ngµy gieo 20/8/2008

Sau mỗi lần cắt bón 45 kg N/ha + 30 Kg K2O

Loại phân bón sử dụng bao gồm ñạm Urê (46% N), Supe Lân (18%

P2O5) và Kali clorua (60% K2O)

* Các chỉ tiêu theo dõi:

lứa 1 ñến cắt lứa 2, từ cắt lứa 2 ñến cắt lứa 3, từ cắt lứa 3 ñến trỗ bông, từ trỗ ñến chín (thu hoạch lứa 4), tổng thời gian sinh trưởng

Quan sát hình thái của các giống cao lương

Chiều cao cây: ño từ gốc ñến mút lá cao nhất, ño 5 cây/ô, 2 tuần một

lần kể từ khi trồng

Chiều cao cây cuối cùng: ño từ gốc ñến mút lá hoặc ñầu mút bông cao nhất khi thu hoạch

Số lá trên thân chính: ñếm số lá thật có trên thân chính 2 tuần một lần,

số lá ñược ñánh dấu qua các lần ñếm

Số lá cuối cùng: ñếm số lá trên thân chính trước khi thu hoạch

Số nhánh: ñếm số nhánh trên khóm 2 tuần một lần, và số nhánh trước khi thu hoạch

Số nhánh hữu hiệu: ñếm tất cả số nhánh mang bông trên cây tại thời ñiểm trỗ

Chỉ số Spad ñược ño vào thời ñiểm trước khi thu hoạch các lứa cắt và cây chuẩn bị chỗ, ño 3 lá trên cùng ñã mở hoàn toàn, mỗi lá ño 10 lần, lấy trung bình

+ Tại thời ñiểm cắt lứa 1, lứa 2, lứa 3, lứa 4 lấy mỗi công thức chọn ngẫu nhiên 5 cây ñể ño ñếm các chỉ tiêu:

Diện tích lá: ño chiều dài và chiều rộng của lá và tính theo công thức

DTL (cm2) = a (cm) x b (cm) x 0,7 DTL: diện tích lá

a: Chiều dài lá b: Chiều rộng lá (chỗ rộng nhất) LAI (m2lá/m2ñất) = DTL x mật ñộ/10.000

Khối lượng chất khô tích luỹ (g/cây): Cân khối lượng chất khô cả cây sau khi ñã sấy ở nhiệt ñộ 80oC ñến khối lượng không ñổi

+ Các chỉ tiêu năng suất:

- Năng suất chất xanh lứa 1: thu cắt tại giai ñoạn chuẩn bị bông (60ngày) (vị trí cắt cách mặt ñất khoảng 15cm)

- Năng suất chất xanh lứa 2 và 3: cắt sau lần cắt trước 45 ngày (giai ñoạn chuẩn bị bông )

- Năng suất phụ phẩm (lứa 4): khối lượng thân lá sau khi thu hoạch hạt

- Năng suất hạt (lứa 4)

+ Theo dõi khả năng chống chịu sâu, bệnh chủ yếu trên ñồng ruộng bằng phương pháp cho ñiểm

+ Phân tích hàm lượng dinh dưỡng trong thân lá một số giống cao lương có triển vọng

- ðịnh lượng protein (CP) thô bằng phương pháp Kjeldahl

Vô cơ hoá: Cân khoảng 0,5g mẫu, 1,5g xúc tác (tỷ lệ mẫu : xúc tác = 1 : 3) cho vào bình Kjeldahl Tiếp tục cho vào bình 5ml H2SO4 ñậm ñặc, chưng cất ñến khi dung dịch trong bình có màu xanh trong là ñược

Chuẩn bị bình nhận: Hút 10ml H2SO4 0,1N cho vào bình tam giác 250ml, thêm vào ñó 2 – 3 giọt Metyl ñỏ ðặt bình tam giác vào phần cuối ống sinh hàn sao cho ñầu ống ngập trong axit Chuyển toàn bộ dung dịch từ bình ñốt Kjeldahl sang bình chưng cất của bộ cất ñạm trung lượng Thêm khoảng 20ml NaOH 30% sao cho bình thành 2 lớp và khoá kín hệ thống khoảng 5 phút

Chuẩn ñộ: ðem bình nhận ñi chuẩn ñộ bằng dung dịch NaOH 0,1N ñến khi dung dịch chuyển sang màu vàng rơm thì dừng, ghi thể tích NaOH 0,1N ñã dùng Kết quả:

%N =

m

T V

× ( 1 2 ) 0014

,

Trong ñó:

V1: Thể tích NaOH 0.1N dùng ñể chuẩn ñộ mẫu trắng (ml)

V2: Thể tích NaOH 0,1N dùng cho chuẩn ñộ mẫu (ml)

T: Hệ số hiệu chỉnh của NaOH 0,1N

0,0014: Lượng nitơ tương ứng với 1ml H2SO4 0,1N tính bằng gam m: Khối lượng mẫu (g)

Protein thô (%) = %N × 6,25

- ðịnh lượng chất béo thô bằng phương pháp Soxhlet:

Cân khoảng 0,5g mẫu cho vào cốc xốp và ñặt vào bộ phận chiết của bình Soxhlet ðưa ete etylic vào trong bình cầu khoảng 2/3 dung tích bình Cho nước lạnh chảy liên tục qua hệ thống, tiến hành từ 6 – 10 giờ Sau khi thấy hết mỡ, lấy bình cầu ra khỏi hệ thống, ñể bay hơi hết ete, ñưa bình vào sấy ở nhiệt ñộ 105 ±

2oC trong 2 giờ, lấy ra ñể nguội ở nhiệt ñộ phòng trong 30 phút rồi ñem cân Kết quả:

a: Khối lượng bình sau khi sấy (g)

b: Khối lượng bình (g)

m: Khối lượng mẫu (g)

- ðịnh lượng khoáng tổng số bằng phương pháp ñốt khô

Cân 3g mẫu vào chén sứ nung có khối lượng không ñổi ðặt chén vào lò nung ở nhiệt ñộ 550oC trong 4 giờ ðốt xong, ñể nguội trong lò khoảng 1 giờ rồi lấy chén ra ñặt vào bình hút ẩm 30 phút rồi ñem cân

Trong ñó

m1: Khối lượng chén và mẫu sau khi nung (g)

m2: Khối lượng chén (g)

m: Khối lượng mẫu (g)

- ðịnh lượng Canxi bằng phương pháp thể tích

Lấy 50ml dung dịch axit HCl 10% hoà tan tro rồi chuyển vào cốc nấu 100ml ðun sôi trong 2 phút, lọc rửa vài lần bằng nước cất qua giấy lọc ñịnh tính vào bình ñịnh mức 250 ml Cho nước cất vao bình ñến vạch ñịnh mức Gọi dung dịch này là dung dịch số 1

Hút 50ml dung dịch 1 vào bình tam giác 250ml, nhỏ vào ñó 3 giọt Metyl

ñỏ Sau ñó, nhỏ từ từ NH4OH 25% vào cho ñến khi dung dịch có màu vàng nhạt Tiếp theo nhỏ từ từ CH3COOH 25% vào cho tới khi dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt, ñun sôi trên bếp rồi nhỏ 10 – 15ml dung dịch amoni oxalate vào, lắc ñều, ñể lắng ở nhiệt ñộ thường trong 10 – 12 giờ Lọc kết tủa bằng giấy lọc ñịnh lượng, rửa kết tủa nhiều lần bằng nước cất cho hết ion Cl¯ Dùng dung dịch AgNO3 3% trong môi trường axit HNO3 ñể thử xem còn ion Cl¯ hay không (nếu còn sẽ có kết tủa trắng xuất hiện)

Hoà tan kết tủa: Bỏ cả giấy lọc vào bình tam giác có chứa kết tủa, dùng dung dịch axit H2SO4 10% hoà tan kết tủa tới khi dung dịch trở nên trong suốt Chuẩn ñộ bằng dung dịch KMnO4 0,1N ở 80oC tới khi dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt (bền màu trong 1phút)

Trong ñó:

2: Lượng Caxni tính bằng mg tương ứng với 1ml KMnO4 0,1N

y: Số ml KMnO4 0,1N dùng ñể chuẩn ñộ

a: Tổng thể tích dung dịch mẫu (ml)

b: Thể tích dung dịch mẫu thực dung vao phân tích (ml)

m: Khối lượng mẫu (mg)

- ðịnh lượng Photpho bằng phương pháp thể tích

Lấy 25ml dung dịch số 1 vào bình tam giác 100ml, thêm vào ñó 3 giọt Metyl ñỏ Cho từ từ NH4OH 25% tới khi dung dịch có màu vàng nhạt Cho HNO3 ñặc vào tới khi dung dịch có màu hồng ðun sôi trên bếp và nhỏ từ từ amoni molibdate 10%, lắc ñều, ñể lắng 15 giờ

Lọc kết tủa bằng giấy lọc ñịnh lượng, rửa kết tủa nhiều lần bằng nước cất cho tới khi nước rửa có môi trường trung tính (thử bằng Metyl ñỏ nước rửa có màu vàng là trung tính)

Hoà tan kết tủa: Bỏ cả giấy lọc vào bình tam giác có chứa kết tủa Nhỏ dần dần dung dịch NaOH 0,1N vào cho tới khi hoà tan hết kết tủa (dung dịch không màu), ghi lại thể tích của dung dịch NaOH 0,1N ñã dùng

Nhỏ vào dung dịch ñã hoà tan kết tủa trên 3 giọt phenolphthalein rồi chuẩn

ñộ bằng H2SO4 0,1N ñến khi dung dịch mất màu hồng, ghi thể tích H2SO40,1N ñã dùng

Kết quả

%P = 0,135 × y ×

m b

b: Thể tích dung dịch mẫu thực dùng vào phân tích (ml)

w: Khối lượng mẫu (mg)

- ðịnh lượng xơ thô

Cân khoảng 1g mẫu cho vào cốc nấu 250ml và thêm vào ñó 100ml dung dịch H2SO4 1,25% ðun sôi trong thời gian 45 phút, bỏ ra lọc rửa vài lần vào cốc lọc có màng lọc amian với nước nóng 100oC, thử lại bằng Metyl ñỏ dung dịch trong cốc không màu là ñược (hết axit) Tiếp theo thêm 100ml dung dịch NaOH 1,25% rồi làm tương tự Thử bằng phenolphtalein dung dịch trong cốc không màu là ñược (hết bazơ) Chuyển toàn bộ mẫu vào cốc lọc Rửa mẫu bằng dùng dịch aceton ðặt cốc vào tủ sấy ở 105oC, sau 5 giờ lấy ra cho vào bình hút ẩm khoảng 30 phút ñem cân khối lượng không ñổi ñược khối lượng a(g) Tiếp tục cho cốc vào tủ ñốt ở nhiệt ñộ

550oC, ñể nguội ñem cân ñược khối lượng b(g)

a: Khối lượng chén + mẫu sau khi sấy

b: Khối lượng chén + mẫu sau khi ñốt

m: Khối lượng mẫu

3.3 Phương pháp phân tích, xử lý số liệu

Các số liệu thu thập từ thí nghiệm ñược xử lý theo phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) bằng chương trình IRRISTART

4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

4.1 Thời gian các thời kỳ sinh trưởng và phát triển của một số giống

cao lương thí nghiệm

Sinh trưởng và phát triển là hai quá trình xen kẽ không thể tách rời, sinh trưởng là cơ sở cho phát triển và phát triển tạo ñiều kiện cho sinh trưởng (mối quan hệ tất yếu) Như mọi cây trồng khác sinh trưởng và phát triển của cây cao lương là tổng thời gian của các thời kỳ sinh trưởng phát triển Trong ñời sống của cây ñược chia làm hai giai ñoạn chính: giai ñoạn sinh trưởng phát triển sinh dưỡng và giai ñoạn sinh trưởng phát triển sinh thực

ðể làm tăng năng suất chất xanh giải quyết nguồn thức ăn cho ñàn gia súc

ăn cỏ ở nước ta và tận dụng những ưu ñiểm của cây cao lương kéo dài giai ñoạn sinh trưởng phát triển sinh dưỡng qua các lứa cắt Các giống khác nhau có thời gian sinh trưởng khác nhau Ngoài ra, còn chịu ảnh hưởng của các yếu tố ngoại cảnh như: ñất ñai, khí hậu, kỹ thuật thâm canh Vì vậy, khi ñánh giá giống cho từng thời vụ thì ngoài việc ñánh giá bản chất di truyền giống cần ñánh giá khả năng chống chịu của giống trước ñiều kiện ngoại cảnh

Khi tiến hành thí nghiệm với ñiều kiện thí nghiệm là ñồng nhất (trong cùng một vùng sinh thái và các yếu tố kỹ thuật như nhau), các giống khác nhau có ñặc ñiểm và thời gian sinh trưởng là khác nhau Qua theo dõi, ñánh giá sự sinh trưởng phát triển của các giống cao lương trong ñiều kiện vụ thu ñông năm 2008 chúng tôi thu ñược kết quả ñược thể hiện qua bảng 4.1

Bảng 4.1 Theo dõi thời gian sinh trưởng của các giống cao lương

ðVT: ngày

Thời vụ

Vườn ươm

Trồng

- lứa 1

lứa 1- lứa 2

lứa 2- lứa 3

Lứa 3- Trỗ

Trỗ - lứa 4

Tổng TGST

3 lá thì mang ñi trồng Thời gian này ở các giống là như nhau (10 ngày)

Từ khi trồng cho ñến khi cây chuẩn bị trỗ chúng tôi tiến hành cắt lứa 1

Ở giai ñoạn ñầu, cây con vừa ñược ñưa ra trồng nên cần có thời gian ñể hồi xanh, cây sinh trưởng rất chậm, sự sinh trưởng phát triển tập trung vào bộ rễ

Vì vậy từ khi trồng cho ñến khi cắt lứa 1 phải mất 60 ngày

Cây cao lương ñược chăm bón lại tiếp tục sinh trưởng phát triển, số mầm nách mọc ra nhiều Lúc này bộ rễ ñã ổn ñịnh, rễ cây ñã hút ñược dinh dưỡng nhiều hơn, cây sinh trưởng thuận lợi hơn vì thế mà chỉ 45 ngày ñã cho thu hoạch lứa 2 Và khoảng 60 ngày tiếp theo cho thu hoạch lứa 3 (ở cả 2 thời vụ)

Theo dõi thời gian sinh trưởng từ cắt lứa 3 ñến khi trỗ của các giống cao lương thí nghiệm chúng tôi thấy: Thời gian trỗ của các giống khác nhau tuỳ theo ñặc tính của từng giống Theo kết quả ở bảng 4.1 thì giống S5 là giống trỗ sớm nhất (50 ngày), tiếp ñến là S2 (51 ngày), S23 (54 ngày), S37 (57 ngày), S22 (64 ngày), S21 (65 ngày), S33 là 66 ngày và giống trỗ muộn nhất là S27 (84 ngày) Ở thời vụ II các giống S23 và S33 do không chống chịu ñược với ñiều kiện ngoại cảnh bất lợi nên cây bị chết vì thế không theo dõi ñược thời gian sinh trưởng cụ thể Các giống còn lại thời gian sinh trưởng từ lứa cắt 3 ñến khi trỗ của các giống tương ñương như thời vụ I

Thời kỳ từ trỗ ñến thu hoạch lứa 4: Thời kỳ này rất quan trọng ảnh hưởng ñến năng suất hạt cây cao lương ðây là thời ñiểm mẫn cảm với ñiều kiện thời tiết Khi trỗ nếu gặp ñiều kiện thuận lợi ít mưa thì tỷ lệ ñậu hạt sẽ cao ngược lại nếu mưa nhiều và ñất quá ẩm sẽ gây ra hiện tượng rụng hoa nhiều, không tạo hạt ảnh hưởng ñến năng suất của cây

Qua theo dõi chúng tôi nhận thấy: Các giống cao lương có thời gian từ trỗ ñến khi thu hoạch lứa 4 (quả chín) khá dài, biến ñộng từ 42 – 64 ngày, ngắn nhất là S33 (42 ngày), giống có thời gian từ trỗ ñến khi thu hoạch lứa 4 dài nhất là S23 (64 ngày), tiếp ñến là S5 (62 ngày), S2 (59 ngày), S21 và giống ñối chứng 1 S36 (57 ngày), S37 (56 ngày), S34 (54 ngày), S22 (53 ngày), S27 (45 ngày)

Cũng các giống này, ở thời vụ II thời gian từ trỗ ñến khi thu hoạch lứa

4 thấp hơn thời vụ I Cụ thể: giống S5 là 56 ngày, S2 là 55 ngày, S34 là 54 ngày… thấp nhất là giống S27 (42 ngày) Tất cả các giống trong thời vụ này

ñều có thời gian từ trỗ ñến thu hoạch lứa 4 thấp hơn ñối chứng 1 giống S36 (57ngày)

Từ kết quả theo dõi thí nghiệm chúng tôi có nhận xét: Tổng thời gian sinh trưởng của các giống cao lương thí nghiệm biến ñộng từ 283 - 304 ngày

ða số các giống cao lương trong thí nghiệm ñều có thời gian sinh trưởng cao hơn so với ñối chứng 1 giống S36 Giống có tổng thời gian sinh trưởng ngắn nhất là S33 (283 ngày), cao nhất là giống S27 (304 ngày), tiếp ñến là S21 (297 ngày), S23 (293 ngày), S22 (292 ngày), S37 (288 ngày), giống ñối chứng 1 S36, S5 (287 ngày) Ở thời vụ II tổng thời gian sinh trưởng cũng dao ñộng từ 175 - 295 ngày Cao nhất là giống ñối chứng 1 S36 và S27 (295 ngày), thấp nhất là giống S23, S33 (175 ngày)

4.2 ðặc ñiểm sinh trưởng và phát triển của các giống cao lương trong

thí nghiệm

4.2.1 ðộng thái ra lá và số lá cuối cùng của các giống cao lương thí nghiệm

Lá là một bộ phận quan trọng giữ vai trò chủ ñạo trong các hoạt ñộng sống của cây trồng nói chung và cây cao lương nói riêng Tại ñây diễn ra các hoạt ñộng sinh lý: Quang hợp, hô hấp, trao ñổi nước, vận chuyển các chất vô

cơ thành các chất hữu cơ ñể nuôi dưỡng các bộ phận trong cây Các kết quả nhiên cứu cho thấy trên 90% vật chất khô của cây là sản phẩm của quá trình quang hợp Từ ñó cho thấy bộ lá của cây là vô cùng cần thiết tới năng suất của cây cao lương Bộ lá càng phát triển thì năng suất càng cao

Số lá trên thân chính có thể nhiều ít khác nhau tuỳ thuộc vào ñặc ñiểm của từng giống Qua theo dõi ñộng thái ra lá của các giống cao lương trong thí nghiệm chúng tôi thu ñược kết quả như sau (kết quả ñược trình bày ở bảng 4.2):

Bảng 4.2 Số lá trên thân chính của các giống cao lương thí nghiệm

Thời vụ

gieo Giống 2TST

cắt lứa

1 2TSC1

cắt lứa

2 2TSC2

cắt lứa

3 2TSC3

Thu hoạch

trung bình của các giống là 11,6 lá, dao ñộng từ 11,9 - 13,7 lá, thấp nhất là giống S34 (11,9 lá), giống ñối chứng 1 S36 có số lá trên thân cao ñạt 13,6 lá

Ở thời vụ II số lá trên thân cao hơn so với chính nó ở thời vụ I Số lá trung bình ở thời vụ này ñạt 14,0 lá (cao hơn thời vụ I là 2,4 lá) Cao nhất là giống S23 (15,6 lá), cao hơn giống ñối chứng 1 và ñối chứng 2, thấp nhất là giống S27 (12,5 lá)

Khi cây cao lương ñược 10 tuần sinh trưởng (cắt lứa 1), lúc này ñã vào giai ñoạn cuối của quá trình sinh trưởng sinh dưỡng, chiều cao cây trung bình

là 189,3 cm, lá của cây cao lương ñều phát triển về kích thước to và dài ra, một số lá phía dưới héo và lụi ñi, do ñó số lá trên thân chính còn lại ở thời ñiểm này giảm hơn so với 2 tuần trước ñó Số lá trung bình của các giống chỉ còn 7,7 lá ở thời vụ I và 7,8 lá ở thời vụ II Các giống ñều có 7 - 8 lá Giống S23 ở thời vụ II phát triển hơn cả có số lá là 12,3 lá

Sau khi cắt lứa 1, Số nhánh sinh ra nhiều, cây phải nuôi nhiều nhánh nên tốc ñộ ra lá cũng chậm hơn so với giai ñoạn ñầu Khoảng 2 tuần sau lứa cắt 1,

số lá trung bình là 2,5 lá ở cả 2 thời vụ Ở giai ñoạn 6 tuần sinh trưởng sau cắt

1 (cắt lứa 2), số lá trung bình là 5,4 lá, biến ñộng từ 4,5 - 5,8 lá Giống có số

lá cao nhất là S37 (5,8 lá) và là giống có số lá cao hơn giống ñối chứng 1 S36 (5,7 lá), thấp nhất là S22 (4,5 lá) Ở thời vụ II, giống có số lá trên thân chính cao nhất là S33 (5,9 lá) và giống S37 (5,7 lá) là 2 giống có số lá trên thân cao hơn các giống khác và giống ñối chứng 1 Nhìn chung số lá trên thân của các giống cao lương ở cả 2 thời vụ ñều tương ñương nhau

Sau lứa cắt 2, gặp ñiều kiện thời tiết bất lợi (rét, khô hanh), cây sinh trưởng phát triển chậm lại, do ñó tốc ñộ ra lá cũng chậm hơn so với các lứa cắt trước Khoảng 2 tuần sau lứa cắt 2, số lá trung bình chỉ ñạt 2,3 lá (thời vụ I) và 2,1 lá (thời vụ II) Ở giai ñoạn 8 tuần sau cắt 2 (cắt lứa 3), số lá trung bình của các giống mới chỉ ñạt 5,1 lá (thời vụ I), 5,2 lá (thời vụ II) Trong thời vụ I, ña

số các giống ñều có số lá trên thân cao hơn giống ñối chứng 1 (S36) Các giống cao lương ở thời vụ II có số lá cao hơn so với chính nó ở thời vụ I Sở dĩ như vậy là do thời vụ II ñược gieo trồng sau thời vụ I là 30 ngày, lúc này nhiệt ñộ

ñã ấm dần lên, cây sinh trưởng và phát triển trở lại, giống có số lá trên thân chính cao nhất ở thời vụ II là ñối chứng 1 giống S36 ñạt 7,8 lá, các giống còn lại dao ñộng từ 5,7 - 7,7 lá

Sau khi thu cắt lứa 3 và tiếp tục chăm bón cho cây ñể chúng tái sinh, lần này mục ñích gieo trồng không ñơn thuần là thu lấy thân nữa mà thu cả hạt giống Vì thế thời gian sinh trưởng lứa này dài hơn các lứa khác, chiều cao cây cao, số lá trên thân nhiều ñể tổng hợp các chất dinh dưỡng nuôi cây và tạo hạt Qua theo dõi chúng tôi thấy số lá trên thân trung bình tăng dần từ 2,8 lá (thời vụ I) và 2,3 lá (thời vụ II) (sau cắt lứa 3 khoảng 2 tuần sinh trưởng) ñến khi cây cao lương trỗ (khoảng 8 - 10 tuần sau cắt 3) thì số lá tăng cao Số lá trung bình của các giống giai ñoạn này ở thời vụ I là 10,0 lá, thời vụ II là 8,1

lá Nhìn chung số lá trên thân của các giống ở thời vụ I cao hơn thời vụ II Số

lá bắt ñầu giảm dần khi cây vào giai ñoạn chín, những lá ở phía dưới héo và lụi ñi trên thân chỉ tồn tại những lá chính Số lá cuối cùng trên thân lúc này trung bình chỉ còn 5,4 lá (thời vụ I) và 4,4 lá (thời vụ II), giống có số lá trên thân thấp nhất là S23 (3,9 lá), cao nhất là S27 (8,3 lá) Ở thời vụ II, giống S27 cũng là giống có số lá trên thân chính cao nhất (8,1 lá), thấp nhất là S5 (4,5 lá) Ở cả 2 thời vụ, số lá cuối cùng trên thân chính của giống S27, S22 ñều cao hơn ñối chứng 1 giống S36

4.2.2 ðộng thái tăng trưởng chiều cao của các giống trong thí nghiệm

Tuy chiều cao của cây không phải là yếu tố quan trọng trong chương trình chọn tạo giống nhưng nó lại là một chỉ tiêu quan trọng phản ánh khá trung thực về quá trình sinh trưởng phát triển của cây Chiều cao cây ñược quyết ñịnh bởi bản chất di truyền của giống, các giống khác nhau có chiều cao

cây khác nhau Ngoài ra, nó còn bị chi phối bởi ñiều kiện ngoại cảnh: nước, nhiệt ñộ, ánh sáng, ñộ ẩm Nếu gặp ñiều kiện bất lợi (hạn, rét ) sẽ làm cho cây sinh trưởng phát triển chậm lại, số ñốt giảm ảnh hưởng ñến tốc ñộ ra lá Kết quả là ảnh hưởng ñến năng suất chất xanh cũng như quá trình phát triển sinh thực sau này của cây

Ở các giai ñoạn khác nhau, ñộng thái tăng trưởng chiều cao của các giống

là khác nhau Qua theo dõi quá trình tăng trưởng chiều cao cây của các giống cao lương trong vụ thu ñông 2008 chúng tôi thu ñược kết quả ở bảng 4.3

Qua bảng 4.3 cho thấy: ở giai ñoạn cây con tốc ñộ tăng trưởng chiều cao cây chậm và ít chênh lệch, biến ñộng từ 12,7cm - 26,5cm, chiều cao trung bình của các giống là 19,1cm Sau 4 tuần sinh trưởng, chiều cao cây trung bình của các giống cao thêm khoảng hơn 26cm, chiều cao cây tiếp tục tăng trưởng mạnh cho ñến khi cây cao lương ñược khoảng 8 tuần sinh trưởng Sau

ñó, cây sinh trưởng chậm dần và gần như ổn ñịnh ở giai ñoạn 10 tuần sinh trưởng (cắt lứa 1) Ở giai ñoạn này chiều cao trung bình của các giống cao lương là 189,3cm, chiều cao cây của các giống biến ñộng từ 158,1cm - 216,9cm Giống có chiều cao cây thấp nhất là giống S5 (158,1cm), cao nhất là giống S23 (216,9cm) Một số giống có chiều cao cây cao hơn giống ñối chứng 1 S36 (191,1cm) như: S2 (212,8cm), giống S37 (209,3cm), giống S33 (196,2cm) Giống ñối chứng 2 ngô ñạt 136,7cm