Đánh giá các giống lúa chịu mặn mới chọn tạo trong vùng đất mặn tỉnh bạc liêu

luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-
-

NGUYỄN THỊ DƯƠNG

ðÁNH GIÁ CÁC GIỐNG LÚA CHỊU MẶN

MƠI CHỌN TẠO TRONG VÙNG ðẤT MẶN

TỈNH BẠC LIÊU

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Di truyền và chọn giống cây trồng

Mã số : 60.62.05

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS VŨ VĂN LIẾT

HÀ NỘI - 2010

LỜI CAM ðOAN

- Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào

- Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn

ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñược chỉ rõ nguồn gốc

Nguy ễn Thị Dương

LỜI CẢM ƠN

ñã tạo ñiều kiện về thời gian cũng như kinh phí cho tôi ñược học tập và làm

ñề tài tốt nghiệp

ðại học, cùng toàn thể thầy cô ñã tham gia giảng dạy, truyền ñạt cho chúng

K ỹ sư Mai Nguyệt Lan, kỹ sư Trần Ngọc Hè, những người ñã trực tiếp

K17 ñã chia sẻ, ñộng viên giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình học tập vừa qua!

Nguy ễn Thị Dương

1.3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của ñề tài 3

3 ðỐI TƯỢNG, ðỊA ðIỂM, VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ

4.1.1 điểm chịu mặn và số ngày sống sót của cây mạ trong môi trường

4.1.2 Khả năng phát triển của cây trong môi trường mặn 37 4.2 đánh giá mức ựộ chịu mặn trên ựồng ruộng 42

4.2.2 Kết quả phân mẫu tắch ựất, nước ở các ựiểm thắ nghiệm 43 4.2.3 Kết quả ựánh giá tắnh chịu mặn trên ựồng ruộng 44 4.2.4 Các ựặc tắnh sinh trưởng và phát triển của cây lúa trên thắ nghiệm

4.2.5 Năng suất và các thành phần năng suất của các giống lúa trên thắ

4.3 Kết quả phân tắch phẩm chất gạo của các giống lúa thắ nghiệm 72

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CHC = Chất hữu cơ đH1 = đông Hải 1 đH2 = đông Hải 2 HB1 = Hòa Bình 1 HB2 = Hòa Bình 2 NSS = Ngày sau sạ NSXL = Ngày Sau Xử Lý SXLM = Sau Xử Lý Mặn

TB = Trung bình

TN = Thắ Nghiệm

TT = Thứ tự

DANH MỤC BẢNG

3.1 Danh sách giống sử dụng trong nghiên cứu 21 3.2 Tiêu chuẩn ựánh giá (SES) ở giai ựoạn tăng trưởng và phát triển 24 3.3 điểm khô lá trong các giai ựoạn sinh trưởng 26 3.4 điểm cuốn lá trong các giai ựoạn sinh trưởng 26 3.5 đánh giá chịu mặn chung theo thang ựiểm của IRRI (2002) 27

4.1 Kết quả ựánh giá tắnh chịu mặn của các giống thuộc nhóm I 32 4.2 Kết quả ựánh giá tắnh chịu mặn của các giống thuộc nhóm II 35 4.3 Sự phát triển của cây mạ nhóm I trong môi trường mặn 38 4.4 Sự phát triển của cây mạ nhóm II trong môi trường mặn 41 4.5 Kết quả phân tắch mẫu nước tại các ựiểm thắ nghiệm 44 4.8 điểm cuốn lá của các giống trên ựiều kiện thắ nghiệm ựồng ruộng

4.9 điểm khô ựầu lá của các giống trên ựiều kiện ựồng ruộng tại Bạc

4.14 Thời gian sinh trưởng của các giống lúa trên các ñiểm thí nghiệm

4.15 Chiều cao cây (cm) của các giống lúa trên thí nghiệm ñồng ruộng

4.16 Số bông/m2 của các giống lúa trên thí nghiệm ñồng ruộng tại

4.17 Số hạt chắc/bông của các giống lúa trên các ñiểm thí nghiệm

4.18 Tỷ lệ lép (%) của các giống lúa trên các ñiểm thí nghiệm ñồng

4.19 Khối lượng 1000 hạt (g) của các giống lúa trên các ñiểm thí

4.20 Năng suất các giống lúa trên các ñiểm thí nghiệm (t/ha) tại Bạc

4.4 Phản ứng của các giống lúa nhóm II ở 10 ngày sau xử lý mặn 36 4.5 Phản ứng của các giống lúa nhóm II ở 16 ngày sau xử lý mặn 36 4.6 Thời gian sống sót của các giống nhóm II 37 4.7 Phản ứng của các giống lúa chọn cho thí nghiệm trên ñiều kiện

1 MỞ ðẦU

1.1 Tính cấp thiết của ñề tài

Lúa (Oryza sativa L.) là một trong ba loại cây lương thực chủ yếu của

loài người, là cây lương thực quan trọng nhất của người dân châu Á Ở Việt Nam, cây lúa là cây trồng bản ñịa quan trọng nhất trong suốt lịch sử hình thành và phát triển ñất nước (Nguyễn Thế Hùng, 2005) [3] Những năm gần ñây, với sự thâm canh tăng vụ và việc áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật trong sản xuất, năng suất cũng như chất lượng lúa ñược nâng cao, góp phần bảo ñảm an ninh lương thực trong nước cũng như trong khu vực

ðất nhiễm mặn là một trong những yếu tố chính gây khó khăn trong chiến lược phát triển sản lượng nông sản, năng suất cây trồng/ñơn vị diện tích ñất, và là thách thức lớn trong mục tiêu an toàn lương thực, trong ñiều kiện khí hậu toàn cầu ñang có sự biến ñổi phức tạp, băng tan ở hai cực, nước biển

sẽ dâng lên ñe dọa các vùng canh tác ñất thấp ở ven biển

Diện tích ñất bị ảnh hưởng mặn trên thế giới khoảng 900 x106 ha (Flowers and Yeo, 1995) [23] Hầu hết các cây trồng sẽ không phát triển trong ñiều kiện mặn, chỉ có cây chịu mặn (theo ñịnh nghĩa) là có thể phát triển Dân số tăng lên 50% từ 6,1 tỷ giữa năm 2001 lên 9,3 tỷ năm 2050, do vậy sản lượng lương thực cần phải tăng ñể bảo ñảm an ninh lương thực, ñặc biệt cho những người có mức thu nhập 1 USD/ngày ðể ñạt mục tiêu duy trì và tăng sản lượng lương thực, một trong hướng các ñi quan trọng là chọn tạo các giống cây trồng với khả năng chịu mặn

ðồng bằng sông Cửu Long là một trong hai vựa lúa lớn của cả nước, là vùng cung cấp gạo xuất khẩu chủ yếu cho ñất nước Tuy nhiên diện tích ñất trồng lúa nhiễm mặn khá lớn, ước khoảng 700.000 ha (Lang và ctv 2004) [5] Trong những năm gần ñây, do sự biến ñổi của khí hậu toàn cầu nguồn nước

tưới cho cây lúa vùng đBSCL ở các sông lớn mỗi năm một giảm và tình hình xâm nhập mặn mỗi năm một gia tăng Hầu hết các tỉnh trồng lúa vùng đBSCL trong ựó các tỉnh duyên hải chịu ảnh hưởng rất lớn của vấn ựề xâm nhập mặn Hiện nay, từ tháng 3 ựến tháng 4 hàng năm nước mặn nồng ựộ

10/00 Ờ 40/00 có thể xâm nhập sâu vào đBSCL từ 50 km - 65 km, tháng 5 nước mặn có thể xâm nhập sâu khoảng 70 km đBSCL chịu tác ựộng của biến ựổi khắ hậu nặng nhất so với toàn quốc, khả năng xâm nhập mặn sâu vào ựất liền

là ựiều khó tránh khỏi Theo dự báo của Viện Nghiên cứu phát triển đBSCL, khả năng có ựến 2,4 triệu ha bị nước biển xâm nhập mặn, nhiều diện tắch chuyên trồng lúa 2 vụ/năm sẽ không thể sản xuất ựược do nước mặn tràn vào

Bạc Liêu là một tỉnh thuộc duyên hải vùng ựồng bằng sông Cửu Long, miền Nam Việt Nam, là một trong những tỉnh trọng ựiểm lúa của đBSCL Hàng năm, Bạc Liêu cũng chịu ảnh hưởng rất lớn của nước mặn Hàng nghìn

ha trồng lúa bị thiếu nước và có thể bị giảm năng suất do ảnh hưởng của nước mặn xâm nhập Nhiều chương trình nghiên cứu về ảnh hưởng của ựiều kiện mặn ựến năng suất lúa cho thấy sự thiệt hại về năng suất tùy thuộc rất lớn vào các ựặc tắnh của giống lúa Vì vậy chọn các giống chịu mặn ựồng thời thắch hợp cho vùng sinh thái, vùng ựất có ựiều kiện canh tác khác nhau là vấn ựề rất cần thiết cần ựặt ra

Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành ựề tài: Ộđánh giá

các giống lúa chịu mặn mới chọn tạo trong vùng ựất mặn tỉnh Bạc LiêuỢ

1.2 Mục ựắch và yêu cầu

1.2.1 Mục ựắch

đánh giá khả năng chịu mặn của các giống lúa của Viện lúa đBSCL và thu thập tại tỉnh Bạc Liêu nhằm xác giống có khả năng chịu mặn, cho năng suất cao và chất lượng tốt khuyến cáo cho sản xuất tại các vùng ảnh hưởng của mặn tỉnh Bạc Liêu

Ớ Xác ựịnh sự tương quan giữa tắnh chống chịu với ựiều kiện mặn và khả năng cho năng suất của các giống lúa

Ớ Làm cơ sở khoa học cho việc khuyến cáo bố trắ các giống lúa thắch hợp cho những vùng sinh thái khác nhau vùng đồng bằng Sông Cửu long

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của ựề tài

Ớ Xác ựịnh ựược các giống lúa kháng, chống chịu ựược với ựiều kiện mặn của vùng ựất canh tác lúa của tỉnh Bạc Liêu

• Sử dụng các giống lúa cao sản có khả năng kháng mặn phục vụ làm vật liệu cho chương trình lai tạo giống kháng mặn và cho năng suất cao

• Khuyến cáo cho nông dân sử dụng trong sản xuất các giống lúa chịu mặn và có năng suất cao, góp phần nâng cao sản lượng lúa trong tỉnh

2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Các khái niệm về ñất mặn

ðất mặn ñược xem là ñất có vấn ñề rất phổ biến trên thế giới, làm hạn chế năng suất cây trồng Tính chất vật lý và hóa học của ñất mặn rất ña dạng Biến thiên này tùy thuộc vào nguồn gốc của hiện tượng mặn, pH ñất, hàm lượng chất hữu cơ trong ñất, chế ñộ thủy văn, và nhiệt ñộ (Akbar và Ponnamperuma, 1982) [11]

ðất mặn chứa một lượng muối hòa tan trong nước ở vùng rễ cây, làm thiệt hại ñến hoạt ñộng sinh trưởng của cây trồng Mức ñộ gây hại của ñất mặn tùy thuộc vào loài cây trồng, giống cây, thời gian sinh trưởng, các yếu tố môi trường ñi kèm, và tính chất của ñất Do ñó, người ta rất khó ñịnh nghĩa ñất mặn một cách chính xác và ñầy ñủ Hội Khoa Học ðất của Mỹ (SSSA Soil Science Society of America) ñã xác ñịnh ñất mặn là ñất có ñộ dẫn ñiện (EC) lớn hơn 2 dS/m, không kể ñến hai gía trị khác: tỉ lệ hấp thu sodium (SAR) và pH Tuy nhiên, hầu hết các ñịnh nghĩa khác ñều chấp nhận ñất mặn

là ñất có ñộ dẫn ñiện EC cao hơn 4dS/m ở ñiều kiện nhiệt ñộ 250C, phần trăm sodium trao ñổi ESP kém hơn 15, và pH nhỏ hơn 8,5 (US Salinity Laboratory Staff, 1954) [63]

ðất mặn khá phổ biến ở vùng sa mạc và cận sa mạc Muối tích tụ và mao dẫn lên ñất mặt, chảy tràn trên mặt ñất theo kiểu rửa trôi ðất mặn có thể phát triển ở vùng nóng ẩm hoặc cận nóng ẩm trên thế giới trong ñiều kiện thích hợp như vùng ven biển, mặn do nước biển xâm nhập khi triều cường, lũ lụt, mặn do nước thấm theo chiều ñứng hay chiều ngang từ thủy cấp bị nhiễm mặn (Bhumbla và Abrol, 1978) [16]

đất mặn có thể ựược phân chia làm hai nhóm chắnh dựa theo nguồn gốc phát sinh mặn: mặn ven biển (coastal salinity), hoặc vùng cửa sông do nước biển xâm nhập vào mùa khô, có thể trồng trọt bình thường trong mùa mưa và mặn bên trong ựất do mao dẫn từ tầng dưới lên (inland salinity) có thể

do phá rừng, không có tán cây che phủ

đất bị ảnh hưởng mặn không phải ựều có khả năng canh tác giống như nhau, mà nó ựược chia ra thành từng nhóm khác nhau ựể sử dụng ựất hợp lý đất bị ảnh hưởng mặn ở ựại lục thuộc Châu Âu và Bắc Mỹ rất ắt có khả năng trồng trọt Ở Châu Á, hơn 80% ựất bị ảnh hưởng mặn có khả năng trồng trọt,

và ựã ựược khai thác cho sản xuất nông nghiệp Ở Châu Phi và Nam Mỹ, khoảng 30% ựất bị nhiễm mặn có khả năng trồng trọt Hiện tượng nhiễm mặn

là mối ựe dọa lớn nhất ựến việc gia tăng sản lượng lương thực ở các quốc gia Chấu Á (Abrol, 1986) [9]

Hàng triệu ha ựất ngập nước ở vùng Nam và đông Nam châu Á thắch hợp cho việc trồng lúa nhưng không canh tác ựược hoặc canh tác cho năng suất rất thấp bởi mặn và các vấn ựề về ựất (Flowers, 2004) [24]

Ngày nay, ựất mặn ựe dọa tới năng suất 77 triệu ha ựất nông nghiệp Sự nhiễm mặn ngày càng lan rộng trên vùng ựất có tưới nước do việc tưới tiêu không hợp lý Mưa, lốc và gió còn làm tăng thêm lượng NaCl trong ựất nông nghiệp ở vùng ven biển đất mặn thường kéo theo theo một số vấn ựề về ựất khác như là tắnh kiềm Như vậy, ựất mặn là yếu tố hạn chế chắnh trong sản xuất nông nghiệp (Viswanathan Chinnusamy and Jian-Kang Zhu) [64]

2.2 Ảnh hưởng của mặn ựối với cây lúa

Trong nông nghiệp, thiệt hại do mặn, lạnh, và khô hạn có ảnh hưởng nghiêm trọng nhất ựối với năng suất cây trồng (Boyer, 1982) [17] đặc biệt thiệt hại do mặn có thể làm thay ựổi hoạt ựộng sinh trưởng, phát triển, năng suất và làm chết cây (Noctor và Foyer, 1998) [44]; (Dat và ctv 2000) [20]

Mặn ảnh hưởng ñến hoạt ñộng sinh trưởng của cây lúa dưới những mức ñộ thiệt hại khác nhau ở từng giai ñoạn sinh trưởng phát triển khác nhau (Maas và Hoffman, 1977) [39] ðiều kiện nhiễm mặn cao sẽ gây chết ñối với cây lúa nhưng ñiều kiện mặn trung bình và thấp ảnh hưởng xấu ñến

sự phát triển của cây, gây nên những thay ñổi về hình thái, sinh lý và hoá sinh của cây

ðối với lúa, ñất có ñộ dẫn ñiện EC = 4 dS/m ñược xem là mặn trung bình ðộ dẫn ñiện EC > 8 dS/m là ñất có ñộ mặn cao Tương tự, pH 8,8 ñến 9,2 ñược xem là không có ảnh hưởng bất lợi trong khi pH từ 9,3 ñến 9,7 là bất

lợi ở mức trung bình và pH > 9,7 là bất lợi cao

Thiệt hại do mặn thể hiện trước hết là giảm diện tích lá Trong ñiều kiện thiệt hại nhẹ, khối lượng khô có xu hướng tăng lên trong một thời gian, sau ñó giảm nghiêm trọng do suy giảm diện tích lá Trong ñiều kiện thiệt hại nặng hơn, khối lượng khô của chồi và của rễ suy giảm tương ứng với mức ñộ thiệt hại Ở giai ñoạn mạ, lá già hơn sẽ mất khả năng sống sót sớm hơn lá non (Akita, 1986) [14]

Một nghiên cứu về ảnh hưởng của mặn tới sự phát triển và năng suất lúa trên giống IR8 và IR36, một giống ñột biến từ IR8 cho thấy, IR36 có khả năng chịu mặn cao hơn giống bố mẹ ở tất cả các giai ñoạn Mức ñộ mặn cao làm giảm tỷ lệ nảy mầm, giảm chiều cao cây ở giai ñoạn mạ non và giai ñoạn chín ở cả hai kiểu gen Phần rễ biểu hiện mẫn cảm với mặn hơn so với ở chồi Trong vòng 7 ngày từ khi nảy mầm, IRm6 tích lũy proline nhiều gấp 3 lần so với IR8 Tính ñộc của từng loại muối ñược sắp xếp theo thứ tự NaCl>Na2SO4>CaCl2 Giai ñoạn nảy mầm và giai ñoạn mạ non, khối lượng khô của cây mạ tăng trong khi khối lượng tươi giảm cùng với sự tăng lên của

ñộ mặn Ngược lại, giai ñoạn lúa chín cả khối lượng khô và khối lượng tươi của cây lúa ñều giảm dưới ñiều kiện mặn (Sharma, 1984) [55]

Theo Sultana và ctv (1999) [60], sự ảnh hưởng của mặn lên cây lúa khác nhau tùy thuộc giai ñoạn phát triển của cây Giai ñoạn hạt chắc thì ít mẫn cảm hơn so với giai ñoạn ngậm sữa ðiều này cho thấy rằng, cây trồng

có khả năng trốn thoát khỏi ñiều kiện bất lợi nếu thời gian xảy ra mặn ngắn

2.2.1 Ảnh hưởng của mặn ñến hình thái học của cây lúa

Trắng ñầu lá kéo theo là cháy lá (salinity)

Lá chuyển màu nâu và có thể chết (sodicity)

Cây thấp

ðẻ nhánh kém

Tăng số bông bất thụ

Chỉ số thu hoạch thấp

Giảm số hạt trên bông

Giảm khối lưọng 1000 hạt

2.2.2 Ảnh hưởng ñến sinh lý, sinh hóa của cây

Các dòng, giống khác nhau có những thay ñổi sinh lý, sinh hoá khác nhau ñể phản ứng lại những bất lợi do mặn gây nên Có rất nhiều thay ñổi về sinh lý sinh hoá nhưng chỉ rất ít trong số ñó tạo nên sự khác biệt và còn ñóng góp rất nhiều vào cơ chế chịu mặn của cây Những thay ñối này ñiều khiển sự cân bằng nước và chất tan cũng như sự phân bố của chúng trên toàn bộ cây

Hầu hết các cây trồng và các giống biểu hiện các triệu chứng sinh lý và sinh hoá sau dưới ñiều kiện mặn cao:

• Tăng vận chuyển Na+ tới chồi

• Tích lũy Na nhiều hơn trong các lá già

• Thay ñổi enzym

• Tăng cường sự hoà tan các hợp chất hữu cơ không ñộc hại

• Tăng mức Polyamine (Shing, 2006)[59]

Nghiên cứu cho thấy, không có tính ñối kháng giữa khả năng chịu mặn

và năng suất, do ñó chọn giống chịu mặn là chương trình có tính khả thi rất tốt (Shannon và Akbar, 1978) [53]

Chiến lược tạo chọn giống chịu mặn ñược xem như là cách làm kinh tế

và có hiệu qủa nhất ñể gia tăng sản lượng thóc ở vùng bị nhiễm mặn Chúng

ta ñã cố gắng tìm kiếm tính trạng ñạt chỉ tiêu chọn lọc ñơn giản nhất cho nhà chọn giống Những thông số ñã ñược công bố và ñề nghị cần quan tâm là mức ñộ thiệt hại trên lá ở giai ñoạn mạ, hạt hữu thụ ở giai ñoạn phát dục, tỉ số

Na+/K+ của chồi trong ñiều kiện mặn (Buu và ctv 1995) [18]

Hiệu qủa chọn lọc giống lúa chịu mặn vẫn còn rất thấp bởi vì tính chất phức tạp của vùng ñất khảo sát, và những yếu tố môi trường khác có liên quan nhưng không kiểm soát ñược Có hai hoặc nhiều gen số lượng ñiều khiển tính chịu mặn, liên kết khá chặt chẽ với môi trường ñã ñược ghi nhận nhờ phương tiện marker phân tử RFLP (Kuraka và ctv 1994 [37]); (McCouch và ctv

1998) [40]

2.3 Cơ chế chịu mặn của cây lúa

2.3.1 Sự né tránh (Avoidance)

Hầu hết cây trồng khá mẫn cảm ở giai ựoạn mạ non và giai ựoạn ra hoa đối với lúa cấy, có thể hạn chế tác hại của mặn ở giai ựoạn mạ bằng việc quản lý tuổi mạ cấy nhưng không thể né tránh ựiều kiện bất lợi ở giai ựoạn trỗ bông Mặt khác, ở những vùng ven biển, mặn ựôi khi gia tăng vào giai ựoạn gần cuối của cây Trong trường hợp này, cây chắn nhanh ựể hoàn thành chu

kỳ sống của mình đó là hình thức ựặc thù về sự né tránh hơn là chống chịu

2.3.2 Một số cơ chế nhằm hạn chế thiệt hại do mặn gây ra

Yeo và Flower (1984) [67] ựã tổng kết cơ chế chịu mặn của cây lúa theo từng nội dung như sau:

Ớ Hiện tượng ngăn chặn muối - Cây không hấp thu một lượng muối dư thừa nhờ hiện tượng hấp thu có chọn lọc

Ớ Hiện tượng tái hấp thu - Cây hấp thu một lượng muối thừa nhưng ựược tái hấp thu trong mô libe Na+ không chuyển vị ựến chồi thân

Ớ Chuyển vị từ rễ ựến chồi Ờ Tắnh trạng chịu mặn ựược phối hợp với một mức ựộ cao về ựiện phân ở rễ lúa, và mức ựộ thấp về ựiện phân ở chồi, làm cho sự chuyển vị Na+ trở nên ắt hơn từ rễ ựến chồi

Ớ Hiện tượng ngăn cách từ lá ựến lá - Lượng muối dư thừa ựược chuyển

từ lá non sang lá già, muối ựược ựịnh vị tại lá già không có chức năng, không thể chuyển ngược lại

Ớ Chống chịu ở mô Ờ Cây hấp thu muối và ựược ngăn cách trong các không bào (vacuoles) của lá, làm giảm ảnh hưởng ựộc hại của muối ựối với hoạt ựộng sinh trưởng của cây

Ớ Ảnh hưởng pha loãng Ờ Cây hấp thu muối nhưng sẽ làm loãng nồng

ựộ muối nhờ tăng cường tốc ựộ phát triển nhanh và gia tăng hàm lượng nước trong chồi

Tất cả những cơ chế này ựều nhằm hạ thấp nồng ựộ Na+ trong các mô chức năng, do ựó làm giảm tỉ lệ Na+/K+ trong chồi

Tỉ lệ Na+/K+ trong chồi ựược xem như là chỉ tiêu chọn lọc giống lúa chịu mặn (Gregorio và Senadhira, 1993) [25]

Mỗi một giống lúa ựều có một hoặc hai cơ chế nêu trên, không phải có tất

cả (Yeo và Flowers, 1984) [67] Phản ứng của cây trồng ựối với tắnh chịu mặn

vô cùng phức tạp đó là hiện tượng tổng hợp từ những yếu tố riêng lẻ Yeo và Flowers (1984) [67] kết luận rằng phản ứng tốt nhất làm gia tăng tắnh chịu mặn phải gắn liền với việc tối ưu hóa nhiều ựặc ựiểm sinh lý, có tắnh chất ựộc lập tương ựối với nhau Do vậy, mục tiêu của chúng ta là phối hợp tất cả những cơ chế sinh lý ấy vào trong giống lúa cải tiến tắnh chịu mặn

Abscisic acid (ABA) ựược xem như một yếu tố rất quan trọng của cây trồng phản ứng với những stress gây ra do mặn, do nhiệt ựộ cao (Gupta và ctv 1998) [29] Do ựó ABA còn ựược xem như là gen cảm ứng (inducible genes) trong cơ chế chịu mặn của cây trồng

Nhiều nghiên cứu ghi nhận rằng tắnh chịu mặn xảy ra ở giai ựoạn hạt nẩy mầm, sau ựó trở nên rất mẫn cảm trong giai ựoạn mạ (tuổi lá 2-3), rồi trở nên chịu mặn trong giai ựoạn tăng trưởng, kế ựến mẫn cảm trong thời kỳ thụ phấn và thụ tinh, cuối cùng thể hiện phản ứng chịu mặn trong thời kỳ hạt chắn (Pearson và ctv 1966) [48]; (IRRI, 1967) [30]

Tuy nhiên, một vài nghiên cứu ghi nhận ở giai ựoạn lúa trổ, nó không mẫn cảm với stress do mặn (Kaddah và ctv 1975) [33] Do ựó, người ta phải chia ra nhiều giai ựoạn ựể nghiên cứu một cách ựầy ựủ cơ chế chịu mặn của cây trồng

Thiệt hại do mặn ựược gây ra bởi sự mất cân bằng áp suất thẩm thấu và sự tắch tụ nhiều ion Cl- (Iwaki và ctv 1953 [32], Ota và Yasue, 1958 [46], Shimose,

1963 [57], Tagawa và Ishizaki, 1963 [61], Murty và Janardhan, 1971) [43]

Thiệt hại do mặn còn ñược ghi nhận bởi hiện tượng hấp thu một lượng quá thừa sodium, và ñộc tính của sodium làm cho clor trở thành anion trơ (neutral), có tác dụng bất lợi với một phổ rộng về nồng ñộ (Clarkson và Hanson, 1980) [19]

Sự mất cân bằng Na-K cũng là yếu tố làm hạn chế năng suất (Devitt và cvt 1981) [21] Ion kali có một vai trò quan trọng làm kích hoạt enzyme và ñóng mở khí khổng tương ứng với tính chịu mặn của cây trồng, thông qua hiện tượng tích lũy lượng kali trong chồi thân (Ponnamperuma, 1984) [49]

ðối với cây lúa, tính trạng chống chịu mặn là một tiến trình sinh lý rất phức tạp Tính trạng bất thụ trên bông lúa khi bị stress do mặn ñược ñiều khiển bởi mốt số gen trội, nhưng các gen này không tiếp tục thể hiện ở các thế

hệ sau cùng Phân tích diallel về tính trạng chống chịu mặn, người ta ghi nhận

cả hai hoạt ñộng gen cộng tính và không cộng tính với hệ số di truyền thấp (19,18%), và ảnh hưởng của môi trường rất lớn (Akbar và ctv 1985 [12], Gregorio và Senadhira, 1993) [25]

Cây lúa nhiễm mặn có xu hướng hấp thu Na nhiều hơn cây chống chịu Ngược lại cây chống chịu mặn hấp thu K nhiều hơn cây nhiễm Ngưỡng chống chịu NaCl của cây lúa là EC=4dS/m (Sathish và ctv 1997) [51]

Trong qúa trình bị nhiễm mặn, nồng ñộ ion K+ trong tế bào ñược ñiều tiết tương thích với cơ chế ñiều tiết áp suất thẩm thấu và khả năng tăng trưởng

tế bào (Ben-Hayyim và ctv 1985) [15]

Nhiều loài thực vật thuộc nhóm halophyte và một phần của nhóm glycophyte thực hiện hoạt ñộng ñiều tiết áp suất thẩm thầu làm cản trở ảnh hưởng gây hại của mặn Hoạt ñộng này sẽ giúp cây duy trì một lượng lớn K+

và hạn chế hấp thu Na+

2.4 Các tiêu chuẩn ựánh giá tắnh chịu mặn

Sự biểu hiện khả năng sinh sản khác nhau trong cây cùng những thông

số về hình thái, sinh lý hoặc sinh hoá phản ứng với những bất lợi về mặn ựược cho là một chỉ tiêu ựánh giá ựáng tin cậy Sau ựây là những thông số cần ựể xem xét

2.4.1 Các thông số về hình thái học

a) Sự nảy mầm: tỷ lệ nảy mầm, chiều dài mầm và rễ mầm dưới các mức ựộ mặn khác nhau ựối với các loại cây trồng khác nhau là một chỉ tiêu tốt ựánh giá mức ựộ chịu mặn ở giai ựoạn ựầu Nồng ựộ mặn cao làm chậm hoặc làm giảm sự nảy mầm

b) Sự sống sót của cây: nó thường giới hạn ở những nghiên cứu trên cây mạ Tuy nhiên, trong một số trường hợp nghiên cứu ở cây trưởng thành

nó cũng ựược ựề cập Dưới ựiều kiện bất lợi trung bình, sự sống sót của cây không phải là vấn ựề nhưng dưới ựiều kiện bất lợi cao, nó là một chỉ tiêu chọn lọc tốt

c) đánh giá mức tổn thương

Từng cây hoặc nhóm kiểu gen riêng biệt ựược cho ựiểm, thường từ cấp

1 ựến cấp 5 hoặc cấp 1 ựến cấp 9 Trong ựó ựiểm cấp 1 là giống chịu mặn cao

và ựiểm cao hơn thể hiện là cây mẫn cảm

d) Sự biểu hiện kiểu hình: sự khô ựầu lá, ựặc biệt trong những lá non, bông bất thụ và sự phát triển kém dưới mức bình thường ựược xem là sự biểu hiện kiểu hình của kiểu gen dưới ựiều kiện môi trường bất lợi

e) Năng suất hạt: Việc giảm 50% năng suất hạt của một kiểu gen dưới ựiều kiện mặn so với năng suất ở ựiều kiện bình thường (non-stress) ựược xem xét ựể chọn lọc hay loại bỏ kiểu gen ựó

f) Sự ổn ñịnh của các tính trạng qua các môi trường: kiểu gen với trung bình cao, gần giá trị ñường hồi quy (bi) và ñồng nhất về giá trị hồi quy (Sdi2) dưới nhiều môi trường bất lợi ñược xem là kiểu gen phù hợp, ổn ñịnh

và thích nghi cho sự bền vững về sản lượng trong vùng ñất có vấn ñề Sự lựa chọn cho năng suất trung bình cao là chỉ tiêu lựa chọn chính cho tất cả các giống Trong khi ñó, sự lựa chọn dựa trên giá trị hồi quy và ñộ lệch nhỏ nhất

từ ñường hồi quy cho thấy sự ổn ñịnh qua các môi trường

2.4.2 Các thông số sinh lý học

Nồng ñộ muối ñặc biệt cao sẽ làm chết cây nhưng mức ñộ mặn trung bình gây nên sự khác biệt giữa các cây trồng khác nhau Tính chống chịu những bất lợi về mặn rất phức tạp bởi vì nó ñòi hỏi sự kết hợp của những cơ chế ñộc lập và/ hoặc phụ thuộc lẫn nhau Chúng ta mong muốn tạo ra một giống chống chịu ñồng thời còn phải có những sự thích nghi khác nữa

a) Sự hấp thu Na và K: Thông thường tính chống chịu của một giống cây trồng có liên quan ñến khả năng hạn chế sự hấp thu các ion ñộc như là

Na+ và khả năng hấp thụ những ion cân bằng như K+ Nó giống như sự thích nghi ñể tồn tại của cây vì vậy khả năng trao ñổi chất của cây không bị cản trở

Các giống chống chịu duy trì nồng ñộ Na thấp hơn nồng ñộ K trong ñiều kiện mặn Bên cạnh ñó, những giống lúa mẫn cảm không có khả năng ngăn cản sự tập trung của Na cũng như sự thiếu hụt của K

Những giống chống chịu còn có các cơ chế nhằm giảm thiệt hại dưới ñiều kiện hấp thu thừa ion:

• Pha loãng nồng ñộ Na bởi việc tăng khối lượng chất khô cũng như khối lượng chất tươi của cây

• Khoanh vùng muối trong các lá già hơn như là sự bảo vệ ñối với các lá

non (Yeo and Flowers, 1982) [65]

• Giữ các ion bởi các vách ngăn bên trong lá ñể tránh sự thiếu hụt nước

c) Khả năng chống chịu của mô: ñược ño bằng LC50, một ñơn vị tương

tự như LD50 Ở ñây, LC50 là nồng ñộ của Na trong mô lá mà ở ñó nó làm giảm 50% diệp lục tố (Yeo, 1983) [66]

Giá trị LC50 khác nhau ñối với các kiểu gen khác nhau Không phải tất

cả các giống có tính chống chịu mô cao ñều thuộc giống chịu mặn cao

(Mishra et al, 1992) [41] Chẳng hạn, giống GR11 vad IR2153-26-3-5-2 là

những giống có mức chống chịu tế bào cao nhưng về hình thái chúng không phải là giống chịu mặn cao Tương tự, không phải tất cả những giống có mức chống chịu ở mô thấp ñều thuộc cây chịu mặn thấp (giống CSR10 chẳng hạn)

2.5 Một số nghiên cứu về giống lúa chịu mặn

Xác ñịnh tiêu chuẩn chọn giống chịu mặn, xác ñịnh các tính trạng cần thiết, cơ chế chịu mặn ở giai ñoạn mạ, và giai ñoạn phát dục là mục tiêu của nhiều chương trình chọn giống Tính trạng ñược quan tâm nhiều là mức ñộ

tổn thương trên lá ở giai ñoạn mạ, tỉ lệ hạt bất thụ ở giai ñoạn phát dục, tỉ số

Na+/K+ của chồi thân, trong ñiều kiện môi trường mặn

Ảnh hưởng gây hại do mặn trên cây lúa rất phức tạp, chúng ta không chỉ quan sát tính trạng hình thái, mà còn tính trạng sinh lý, sinh hóa, tương tác với môi trường Do ñó, việc chọn lọc cá thể chịu mặn không thể căn cứ trên một tính trạng riêng biệt nào ñó (Akbar và ctv 1986) [13] Giống chịu mặn nổi tiếng Nona Bokra ñược ghi nhận tốt ở giai ñoạn mạ và giai ñoạn tăng tưởng, nhưng giống chuẩn kháng Pokkali ñược ghi nhật tốt ở giai ñoạn phát dục (Senadhira, 1987) [52] Giống ðốc ðỏ và ðốc Phụng ñã ñược ñánh giá như nguồn cho gen kháng ở ðBSCL (Buu và ctv 1995) [18] Chương trình chọn giống lúa chịu mặn tập trung khai thác nguồn tài nguyên di truyền ñịa phương, tính thích nghi với môi trường và tập quán canh tác

Kawasaki và ctv (2001) [34] ñã sử dụng phương tiện microarray ñể theo dõi sự thể hiện của phân tử transcript và từng qúa trình thể hiện gen ñiều khiển tính chịu mặn trong cây lúa Trên cơ sở thư viện cDNA ly trích từ rễ lúa

và bộ marker EST (expressed sequence tags) của genome cây lúa chịu mặn nổi tiếng Pokkali, người ta ñã áp dụng kỹ thuật microarray ñể kiểm soát những transcript trong việc so sánh với nghiệm thức không xử lý mặn, thời gian thay ñổi từ 15 phút ñến 1 tuần lễ trong ñiều kiện gây mặn nhân tạo Vật liệu ñược sử dụng là giống lúa Pokkali (chuẩn kháng) và giống lúa IR29 (chuẩn nhiễm) Nhóm tác giả này tập trung xem xét phản ứng ñối với stress

do mặn trong quần thể lai có 1728 transcript dẫn suất từ rễ lúa của cây bị xử

lý mặn (NaCl ở nồng ñộ 150mM) Kết qủa này cho thấy một tiến trình ñiều tiết gen chức năng với nhiều mức ñộ khác nhau của transcript Trong giai ñoạn ñầu tiên, ñáp ứng của IR29 chậm hơn Pokkali Sau 3-6 giờ xử lý mặn, mức ñộ phong phú của transcript thay ñổi nhanh trong Pokkali, nhưng IR29

có một sự suy giảm trong vòng 3 giờ ñầu tiên, dẫn ñến cái chết của giống nhiễm mặn này ngay sau ñó

Hoạt ñộng quang hợp, sự lưu thông qua khí khổng, và hô hấp ñược ghi nhận sau khi xử lý 150mM NaCl Quang hợp giảm trong vòng 20 phút và ổn ñịnh ở phút thứ 30 (Hoạt ñộng quang hợp ñược ño theo giá trị µmol photons /

m2 / giây, hoạt ñộng này chỉ còn khoảng 1/10 so với bình thường) trong giống chuẩn kháng Pokkali Trong ñiều kiện xử lý mặn lâu hơn, Pokkali tiếp tục phát triển với tốc ñộ quang hợp thấp 7 ngày sau khi xử lý mặn, tổng lượng chất khô tăng gấp ñôi Pokkali duy trì lượng nước trong chồi trong 6 ngày bị stress Ngược lại, IR29 thể hiện phản ứng chậm hơn ñối với stress, và tất cả cây lúa bị chết khô trong vòng 24 giờ ðiều này cho thấy tính chịu mặn của Pokkali là một cơ chế thể hiện nhanh sau khi có tín hiệu mặn, giúp nó chống chịu thiệt hại do mặn tốt hơn giống nhiễm IR29 (Kawasaki và ctv 2001) [34]

Ở Việt Nam, Viện Lúa ðồng bằng sông Cửu Long ñã thanh lọc các mẫu giống lúa ñịa phương trong ñiều kiện mặn 6-12dS/m, nhiều giống chịu mặn tốt như Nàng Co ðỏ, Sóc Nâu, và gần ñây là ðốc ðỏ, ðốc Phụng, Trái Mây,

Cà ðung Trắng Viện Lúa ðồng bằng sông Cửu Long là một trong hai vựa lúa lớn của cả nước có nhiều nguồn gen có khả năng kháng mặn rất tốt (Buu

và ctv 1995) [18]

Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thạch Cân (2007) [2], quan sát 33 giống nhập nội từ IRRI, các dòng có khả năng chịu mặn tốt là IR71830-3R-2-2-3, IR73055-8-3-1-3-1, IR73571-3B-5-1, IR73571-3B-9-2 Cũng tại vùng mặn Trà Vinh, kết quả so sánh cho thấy, các giống OM6043 OM6036, OM6040,

OM6038 là các giống có triển vọng nhất

Kỹ thuật hạt nhân cũng ñã ñược các nhà khoa học sử dụng ñể cải tiến giống lúa Tám Xoan Nam ðịnh tạo ra giống Tám Xoan 93 năng suất cao, phù

hợp với yêu cầu xuất khẩu và biểu hiện tính chịu mặn tốt ở nồng ñộ mặn 0,4% (Tuấn và ctv 2003) [7]

Ngoài phương pháp chọn tạo giống chịu mặn truyền thống, hiện nay một

số Viện Trường cũng ñã sử dụng chiến lược chọn chịu mặn nhờ marker phân

tử (MAS) như sử dụng dấu chuẩn phân tử RM315 (Lang và ctv 2001) [4], dấu chuẩn phân tử RM223 (Tường và ctv 2005) [8]

Ở vùng ven biển ở ðBSCL, giống lúa IR42 ñã ñược phát triển với qui mô rộng và ổn ñịnh từ những năm ñầu của thập niên 1980 cho ñến nay, nhất là ở Bán ñảo Cà Mau Bên cạnh ñó, giống lúa A69-1 cũng ñược triển khai một vài năm, nhưng sau ñó không phát triển ñược vì phẩm chất gạo kém Giống nhập nội IR29723-143-3-2 ñã ñược nông dân chấp nhận, mặc dù nó rất nhiễm bệnh bạc lá

3 đỐI TƯỢNG, đỊA đIỂM, VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 đối tượng nghiên cứu

- Các giống lúa có triển vọng trong các bộ khảo nghiệm của quốc gia, khảo nghiệm của Viện lúa đBSCL và một số giống thu thập tại tỉnh Bạc Liêu

- Vùng ựất chịu ảnh hưởng mặn của tỉnh Bạc liêu

3.2 địa ựiểm nghiên cứu

Thắ nghiệm 1: Thanh lọc mặn trong ựiều kiện nhân tạo, thắ nghiệm ựược thực hiện tại Viện lúa đBSCL

Thắ nghiệm 2: đánh giá khả năng chịu mặn của các giống lúa trong ựiều kiện ựồng ruộng Thắ nghiệm ựược thực hiện tại hai huyện Hoà Bình và đông Hải của tỉnh Bạc Liêu

Thắ nghiệm 3: Phân tắch phẩm chất gạo của các giống

Thắ nghiệm ựược thực hiện tại Viện lúa đBSCL

Hình 3.1: Bản ựồ tỉnh Bạc Liêu

H ÒA BÌNH

địa ựiểm

thắ nghiệm

vùng có ảnh hưởng của mặn của tỉnh Bạc Liêu

3.4 Nội dung nghiên cứu

Ớ đánh giá tắnh chịu mặn của các giống lúa trong ựiều kiện thanh lọc trong phòng thắ nghiệm

Ớ đánh giá khả năng sinh trưởng phát triển của các giống lúa trên ựiều kiện ựồng ruộng vùng canh tác có ảnh hưởng của ựiều kiện mặn

Ớ Nghiên cứu khả năng cho năng suất cao, phẩm chất tốt, tắnh ổn ựịnh

và thắch nghi của các giống trên ựồng ruộng

Bảng 3.1: Danh sách giống sử dụng trong nghiên cứu

STT Tên giống Nguồn gốc STT Tên giống Nguồn gốc

1 HG2 C51/Jasmin85/C51 25 OM6600 C51/JAS85 MARKER

2 OM3960 CS95/K39 26 OM6694 OM1271/AS996

3 OM3395 IR841/DS2001 27 OM7926

4 OM4088 OM997/OM3536 28 AS996 IR64/O.RUFIPOGON

5 OM4097 OM 997-6/OM 2395 29 OM2488 OM 723-11 / IR 64

6 OM4101 OM 997-6 / IR 56279 30 OM2818 OMCS 97 / IR 62032

7 OM4218 OM 2031 / MTL 250 31 OM4274 OM1870/CS97

8 OM5179 IR 75494-11/ OM 3536 32 OM4276 OM1490/IR64

9 OM5199 Khang dan/OM 2512 33 OM5651 Nếp Thái Lan/nếp lá xanh

10 OM5451 Jasmine 85/OM 2490 34 OM6074 4BC6 (C8/D13)

11 OM5453 Jasmine 85/OM 2718 35 OM6379 NTP/TYPE 3 398

MARKER

12 OM5464 OM 3242/OM 2490 36 OM6521 OM1490/M12

13 OM5472 OM 2718/Jasmine 85 37 OM6677 M22/AS996

14 OM5490 OMCS 2000/OM 2490 38 OM6690 K47/OM4495

15 OM5886 OM 3536/DS 20 39 OM2499 OM 997-6 / IR 50404

16 OM5954 OM5644/OM4900 40 OM2501 IR 50404 / IR 59606

17 OM5981 IR28/AS996 41 OM1352 IR42/OM80

18 OM6071 IR73689/OM3536 42 RD25 Colombia/OM80

19 OM6072 PANT4/IR62032 43 OM7921 OM 723-11 / IR 64

20 OM6073 1BC5 (C3/D3) 44 OM2496 OMCS 97 / IR 62032

21 OM6075 OM3536/OM1308 45 Một bụi ñỏ OM1870/CS97

22 OM6162 C50/JAS85 46 OM1348 OM1490/IR64

23 OM6377 IR64/TYPE3-123 47 OM1350 Nếp Thái Lan/nếp lá xanh

24 OM6561 M12 tuyển 48 OM5494 4BC6 (C8/D13)

49 IR 42 NN4B

− Môi trường dinh dưỡng Yoshida (1976) [68] (Dung dịch gốc)

3.5.1.2 Ph ương pháp

Ớ Bố trắ: Thắ nghiệm bố trắ kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 lần lặp lại

Chuẩn bị các vỉ xốp hình chữ nhật kắch thước khoảng 28x32x1,25cm, phắa dưới có lớp lưới nilon chắn

Hạt giống thắ nghiệm ựược xử lý nhiệt trong vòng 5 ngày ở nhiệt ựộ

48oC ựể phá miên trạng Sau khi ựã phá miên trạng, xử lý bề mặt hạt với thuốc diệt nấm rồi rửa sạch với nước cất

đặt những hạt ựã ựược xử lý vào ựĩa Petri trong có giấy ựã thấm nước

và ủ ở 38oC trong 48 giờ cho nảy mầm Sau ựó, ựặt vào trong mỗi lỗ của vỉ xốp 2 hạt, mỗi giống ựặt một hàng Mỗi vỉ mạ ựều có ựối chứng chuẩn kháng

và chuẩn nhiễm Giống chuẩn kháng dùng trong thắ nghiệm là Pokkali, giống chuẩn nhiễm là IR 28

để vỉ mạ vào trong khay nhựa chứa dung dịch nước cất, sau 3 ngày cho

rễ phát triển tốt rồi chuyển qua dung dịch dinh dưỡng và muối

điều chỉnh ựể dung dịch ban ựầu có EC = 6 dS/m, 3 ngày sau tăng lên

12 dS/m (Hòa tan khoảng 3g và 6 g NaCl/lit nước cất sẽ ựược dung dịch muối có EC 6 và 12 dS/m) pH của môi trường ựược theo dõi hàng ngày và ựiều chỉnh pH = 5 trong suốt thời gian thắ nghiệm Thay môi trường dinh dưỡng với nồng ựộ muối thắch hợp sau mỗi 8 ngày, 2 ngày bổ sung thêm nước cất một lần

đánh giá và ghi ựiểm ở ngày thứ 10 sau xử lý mặn và kết thúc ở ngày thứ 16

Ớ Chỉ tiêu theo dõi:

- Quan sát và ghi ựiểm ựánh giá tắnh chịu mặn (Bảng 3.2)

Bảng 3.2: Tiêu chuẩn ựánh giá (SES) ở giai ựoạn tăng trưởng

Gần như bình thường, nhưng ựầu lá hoặc

vài lá có vết trắng, lá hơi cuốn lại

Tăng trưởng chậm lại; hầu hết lá bị cuốn,

chỉ có vài lá còn có thể mọc dài ra

Tăng trưởng bị ngưng lại hoàn toàn; hầu

hết lá bị khô; một vài chồi bị chết

Tất cả cây bị chết hoặc khô

- Thời gian sống sót (ngày): số ngày sống sót của cây ựược ghi nhận từ lúc cho muối vào môi trường ựến lúc chết

- Chiều dài rễ (cm): Tắnh từ cổ rễ ựến ựỉnh sinh trưởng của chóp rễ dài nhất

- Chiều cao thân (cm): Tắnh từ cổ rễ ựến chóp lá dài nhất

- Khối lượng khô rễ (mg): Sấy khô rễ của 10 cây mạ, cân và tắnh trung bình

- Khối lượng khô thân (mg): Sấy khô thân của 10 cây mạ, cân và tắnh trung bình

3.5.2 Thắ nghiệm 2: đánh giá sự sinh trưởng và phát triển của các giống

lúa trong ựiều kiện ảnh hưởng của mặn

điểm 1 (Hoà Bình 1): Xã Vĩnh Mỹ A, huyện Hoà Bình, tỉnh Bạc Liêu

điểm 2 (Hoà Bình 2): Xã Vĩnh Mỹ A, huyện Hoà Bình, tỉnh Bạc Liêu

điểm 3 (đông Hải 1): Xã Long điền đông, huyện đông Hải, tỉnh Bạc Liêu điểm 4 (đông Hải 2): Xã Long điền đông, huyện đông Hải, tỉnh Bạc Liêu

- Gieo trồng: Các giống ựược áp dụng phương pháp sạ thẳng với mật

- Quản lý cỏ dại và phòng trừ sâu bệnh khi có xuất hiện gây hại

- Lấy mẫu ựất vào ựầu vụ, cuối vụ và lấy mẫu nước ựịnh kỳ hàng tháng, 3 lần lặp lại tại ựiểm thắ nghiệm ựể ựánh giá tình hình nhiễm mặn và khả năng chịu mặn của các giống lúa ở ựiều kiện ngoài ựồng (phương pháp của IRRI)

Ớ Chỉ têu theo dõi:

+ Mức ựộ khô ựầu lá cho ựiểm theo thang ựiểm IRRI (bảng 3.3)

Bảng 3.3: điểm khô lá trong các giai ựoạn sinh trưởng

+ độ cuốn lá cho ựiểm theo thang ựiểm IRRI (bảng 3.4)

Bảng 3.4: điểm cuốn lá trong các giai ựoạn sinh trưởng

0 Các lá khỏe mạnh

1 Lá bắt ựầu cuốn (shallow)

3 Lá cuốn sâu dạng chữ V (deep V-shape)

5 Lá cuộn lại (U-shape)

7 Lá cuộn 2 mép chạm nhau (0-shape)

9 Các lá cuốn chặt (V-shape)

+ đánh giá chung (bảng 3.5)

Bảng 3.5: đánh giá chịu mặn chung theo thang ựiểm của IRRI (2002)

1 Sinh trưởng bình thường, không có biểu hiện

3 Tương ựối bình thường, nhưng ựầu lá hoặc

5 Sinh trưởng chậm; hầu hết các lá cuốn, chỉ

một vài lá kéo dài

Chịu mặn trung bình

7 Hoàn toàn ngừng sinh trưởng, hầu hết các lá

+ Các giai ựoạn sinh trưởng phát triển, gieo ựến ựẻ nhánh, ựến trỗ, gieo ựến chắn

+ Chiều cao cây cuối cùng

+ Số nhánh tối ựa, số nhánh hữu hiệu

+ Các yếu tố cấu thành năng suất: số bông/m2, số hạt chắc / bông, tỷ lệ hạt lép, khối lượng 1000 hạt

+ Năng suất thực thu (năng suất thống kê trên 5m2)

+ Các chỉ tiêu phân tắch mẫu ựất, mẫu nước gồm : pH H2O, pH KCL, O.M%(organic mater), Nts (%), Pts(%), P dt (mg/100g), K tự( (mep/100g),

Ca tự(mep/100g), Al3+(mep/100g), Fe3+(%), SO4 (%), EC (dSm), Na tự (mep/100g), Thành phần cơ giới (%) Phân tắch mẫu nước gồm: pH H2O và

EC (dS/m)

3.5.3 Thắ nghiệm 3: đánh giá phẩm chất gạo

Ớ Từ các giống lúa gieo trồng ngoài ựồng, sau khi theo dõi, ựánh giá

và ghi nhận, các giống lúa tốt nhất ựược dùng phân tắch các chỉ tiêu về phẩm chất gạo

Ớ Dụng cụ, máy móc dùng cho phân tắch phẩm chất hạt: máy xát gạo, thước ựo, máy so màu Jenway Ờ 6015 của Anh, ống nghiệm, máy tách hạt McGill Polisher no 3 của Nhật, máy lắc Genic mixer, máy nghiền mẫu, rây

có lỗ sàng 0,15 mm, bếp ga có ựiều chỉnh nhiệt ựộ, nồi ựun cách thuỷ, pipet chia ựộẦ

Ớ Các loại hoá chất phục vụ thắ nghiệm

Ớ Bố trắ: Thắ nghiệm bố trắ hoàn toàn ngẫu nhiên, 3 lần lặp lại, thực hiện

tại phòng thắ nghiệm của Viện lúa đBSCL

Ớ Chỉ tiêu theo dõi

 Tỷ lệ gạo lức, trắng, nguyên, hàm lượng amilose, ựộ bạc bụng, ựộ trở hồ, Chiều dài hạt, chiều rộng hạt và ựộ bền thể gel

 Chất lượng xay xát: 200 g mẫu lúa ựược sấy khô ở ẩm ựộ hạt 14%, ựược ựem xay trên máy McGill Polisher no.3 của Nhật Các thông số về tỷ lệ gạo lức, tỷ lệ gạo trắng, tỷ lệ gạo nguyên ựược thực hiện theo phương pháp

của Govindewami và Ghose (1969) [32]

Khối lượng gạo ựược bóc vỏ trấu

Tỷ lệ gạo lức (%) = - x 100

Khối lượng lúa ban ựầu

Khối lượng gạo trắng

Tỷ lệ gạo trắng (%) = -x 100

Khối lượng lúa ban ựầu

Khối lượng gạo nguyên

Tỷ lệ gạo nguyên (%) = -x 100

Khối lượng lúa ban ñầu

− Hình dạng và kích thước hạt ñược ño bằng máy Baker E-02 của Nhật và phân loại theo thang ñiểm IRRI (2002) [31]

Bảng 3.6: ðặc ñiểm ñánh giá dạng hạt gạo

Loại Dài (mm) ðiểm Dạng hạt Dài/ rộng ðiểm Rất dài

>3,0 2,1 – 3,0

Bảng 3.7: Chỉ tiêu ñánh giá phẩm chất gạo

Hạt tan ra hoàn toàn và

quyện vào nhau

Hạt gạo trắng bột Hạt gạo trắng bột, viền tươm bột Hạt gạo trắng bột, viền nhoè như bông gòn hay vẫn còn ñục Tâm nhòe như bong gòn, vẫn còn ñục

Tâm nhòe như bong gòn, viền trong suốt

Tâm ñục, viền trong suốt

Tâm ñục, viền trong suốt

Cao Cao Cao

Trung bình Trung bình Thấp

Thấp

- Hàm lượng Amylose ñược phân tích trên máy so màu theo phương pháp của Sadavisam và Manikam (1992) [50]

Tiêu chuẩn Quốc tế hàm lượng amylose như sau:

0 - 2% gạo dẻo

2 – 20% gạo mềm (hàm lượng amylose thấp)

20 – 25% gạo mềm (hàm lượng amylose trung bình)

> 25% gạo cứng (hàm lượng amylose cao)

- ðộ bạc bụng ñược cho ñiểm theo Standard Evaluation System for rice

- ðộ bền gel ñược phân tích theo phương pháp của Tang và ctv (1991) [62]

và phân loại theo tiêu chuẩn SES (IRRI, 2002) [31]

Tiến hành gelatin hoá bột gạo xát bằng cách thuỷ phân trong dung dịch kiềm loãng, sau ñó làm lạnh và ño ñộ chảy dài của gel ðộ bền gel dựa trên ñặc tính chảy dài của gel bột gạo xát và cá thể phân loại như sau:

ðộ bền gel Chiều dài gel (mm)

ðộ bền gel mềm 61 - 100

ðộ bền gel trung bình 41 - 60

ðộ bền gel cứng 26 – 40

4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN

4.1 Thí nghiệm thanh lọc mặn trong phòng

ðể xác ñịnh các giống có khả năng chịu mặn, chúng tôi tiến hành thanh lọc mặn tất cả các giống ở giai ñoạn mạ trong ñiều kiện phòng thí nghiệm Các giống lúa ñược phân thành hai nhóm, nhóm I và nhóm II ñể tiến hành thanh lọc ðiểm chịu mặn ñược ghi nhận vào ngày thứ 10 và ngày thứ 16 sau

xử lý mặn, với môi trường xử lý có EC = 12 dS/m Thời gian sống sót của các giống ñược ghi nhận từ khi bắt ñầu có cây chết và kết thúc ở ngày thứ 16

4.1.1 ðiểm chịu mặn và số ngày sống sót của cây mạ trong môi trường

có ñiểm chịu mặn cấp 5 (mức trung bình) 16 giống còn lại có ñiểm chịu mặn cấp 7, tương ñương giống chuẩn nhiễm IR28 (Hình 4.1)

Ở giai ñoạn ñầu mới qua 10 ngày xử lý mặn, ảnh hưởng chưa nhiều nên chưa có giống nào có phản ứng ở cấp 9, tuy nhiên ñã có 59,3 % các giống thanh lọc ñã có phản ứng ở cấp 7 Một số giống chịu mặn tốt (11,1 %) còn có phản ứng ở cấp 3 (Hình 4.1) Trong ñiều kiện ảnh hưởng mặn, khả năng quang hợp của cây giảm Theo Ota và Yasue (1962) [47], chức năng quang hợp giảm và hàm lượng diệp lục của cây tỷ lệ nghịch với mức ñộ mặn Ảnh hưởng mặn làm lá cây khô dần và cuối cùng dẫn ñến chết cây