Luận văn đánh giá đặc điểm nông sinh học của tập đoàn giống cao lương phục vụ công tác chọn giống cao lương ở việt nam

luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-

NGUYỄN THỊ HẰNG

ðÁNH GIÁ ðẶC ðIỂM NÔNG SINH HỌC CỦA TẬP ðOÀN GIỐNG CAO LƯƠNG PHỤC VỤ CÔNG TÁC

CHỌN GIỐNG CAO LƯƠNG Ở VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… i

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

Nguyễn Thị Hằng

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… ii

LỜI CẢM ƠN

ðể hoàn thành khóa học và luận văn này, tôi ñã nhận ñược sự quan tâm, ñộng viên và giúp ñỡ của các thầy cô giáo, các tập thể, cá nhân, gia ñình, các anh chị cùng bạn bè ñồng nghiệp ñã tạo mọi ñiều kiện về vật chất

và tinh thần ñể tôi có thể học tập và nghiên cứu

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến PGS.TS Phạm Văn Cường và

TS Nguyễn Như Hải ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề tài cũng như hoàn chỉnh luận văn

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

Tôi xin chân thành cảm ơn./

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Hằng

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ iii

MỤC LỤC Trang LỜI CAM đOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC BẢNG i

DANH MỤC đỒ THỊ i

I MỞ đẦU 1

1.1 đặt vấn ựề 1

1.2 Mục ựắch và yêu cầu của ựề tài 2

1.2.1 Mục ựắch 2

1.2.2 Yêu cầu 2

PHẦN II TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 3

2.1 Tình hình nghiên cứu, sản xuất cao lương trên thế giới và Việt Nam 3

2.1.1 Tình hình nghiên cứu, sản xuất cao lương trên thế giới 3

2.1.1 Tình hìnhnghiên cứu, sản xuất cao lương ở Việt Nam 5

2.2 Thành phần dinh dưỡng và giá trị sử dụng của cây cao lương 6

2.3 đặc ựiểm sinh học của cây cao lương 8

2.4 Yêu cầu ngoại cảnh và khả năng chống chịu của cây cao lương 12

2.4.1 Yêu cầu ngoại cảnh của cây cao lương, 12

2.4.2 Khả năng chống chịu của cây cao lương 14

2.5 Những nghiên cứu về kỹ thuật trồng cao lương 15

PHẦN III NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

3.1 Nội dung 1 Thắ nghiệm 1 đánh giá ựặc ựiểm nông sinh học của các giống cao lương trong vụ thu ựông 2010 17

3.2 Nội dung 2 Thắ nghiệm 2 đánh giá khả năng tái sinh của các

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ iv

giống cao lương 19

3.3 Phân tắch và xử lý số liệu 20

PHẦN IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 21

4.1 Thắ nghiệm 1 đánh giá ựặc ựiểm nông sinh học của các giống cao lương trong vụ thu ựông 2010 21

4.1.1 Thời gian các thời kì sinh trưởng và phát triển của các giống cao lương thắ nghiệm 21

4.1.2 đặc ựiểm sinh trưởng và phát triển của các giống cao lương thắ nghiệm 26

4.2 Thắ nghiệm 2 đánh giá khả năng tái sinh của các giống cao lương 54

4.2.1 Khả năng tái sinh của các giống cao lương thắ nghiệm 54

4.2.2 Tốc ựộ tăng trưởng chiều cao cây của những giống cao lương tái sinh 55

4.2.3 động thái ra nhánh của các giống cao lương tái sinh 57

4.2.5 Năng suất chất xanh của lứa cắt tái sinh 59

PHẦN V KẾT LUẬN VÀ đỀ NGHỊ 61

5.1 Kết luận 61

5.2 đề nghị 62

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

PHỤ LỤC 66

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… i

DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1 Các nước sản xuất cao lương chính trên thế giới 3

Bảng 2.2 Các nước xuất khẩu cao lương chính trên thế giới 3

Bảng 2.3 Các nước nhập khẩu cao lương chính trên thế giới 4

Bảng 2.4 Thành phần dinh dưỡng của hạt cao lương và ngô làm thức ăn chăn nuôi 7

Bảng 2.5 So sánh hàm lượng các chất dinh dưỡng giữa cao lương và một số loại cốc 8

Bảng 4.1 Thời gian sinh trưởng qua các giai ñoạn phát triển của các giống cao lương thí nghiệm 22

Bảng 4.1 Thời gian sinh trưởng qua các giai ñoạn phát triển của các giống cao lương thí nghiệm (Tiếp) 23

Bảng 4.2 ðộng thái ra lá trên thân chính của các giống cao lương

thí nghiệm 27

Bảng 4.2 ðộng thái ra lá trên thân chính của các giống cao lương

thí nghiệm (Tiếp) 28

Bảng 4.3 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống

cao lương 30

Bảng 4.3 ðộng thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống cao lương (Tiếp) 31

Bảng 4.4 ðộng thái ra nhánh của các giống cao lương thí nghiệm 33

Bảng 4.4 ðộng thái ra nhánh của các giống cao lương thí nghiệm (Tiếp) 34

Bảng 4.5 Diện tích lá và chỉ số diện tích lá của các giống cao lương

thí nghiệm 37

Bảng 4.6 Chỉ số SPAD giai ñoạn trỗ của các giống cao lương

thí nghiệm 39

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… ii

Bảng 4.7 Năng suất chất xanh của các giống cao lương thí nghiệm 41

Bảng 4.8 Năng suất lý thuyết chất khô và tỷ lệ chất khô/chất xanh của các giống cao lương thí nghiệm 43

Bảng 4.9 Hàm lượng HCN trong lá cao lương ở giai ñoạn trỗ của một số giống cao lương thí nghiệm 44

Bảng 4.10 Năng suất hạt và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống cao lương thí nghiệm 46

Bảng 4.10 Năng suất hạt và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống cao lương thí nghiệm (Tiếp) 47

Bảng 4.11 Tỉ lệ cây sống của các giống cao lương thí nghiệm 55

Bảng 4.12 ðộng thái tăng trưởng chiều cao của các giống cao lương

tái sinh 56

Bảng 4.13 ðộng thái ra nhánh của các giống cao lương tái sinh 57

Bảng 4.14 Diện tích lá và chỉ số diện tích lá (LAI) của một số giống cao lương tái sinh trong thí nghiệm 59

Bảng 4.15 Năng suất chất xanh và tỉ lệ chất khô/chất xanh của lứa cắt tái sinh 59

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… i

DANH MỤC ðỒ THỊ

Trang

ðồ thị 4.1 Tương quan giữa năng suất chất khô và số lá của các

giống cao lương thí nghiệm 51

ðồ thị 4.2 Tương quan giữa năng suất chất khô và chiều cao cây của

các giống cao lương thí nghiệm 51

ðồ thị 4.3 Tương quan giữa năng suất chất khô và chỉ số spad của

các giống cao lương thí nghiệm 52

ðồ thị 4.4 Tương quan giữa năng suất chất khô và chỉ số diện tích lá

của các giống cao lương thí nghiệm 52

ðồ thị 4.5 Tương quan giữa năng suất hạt và số hạt/bông của các

giống cao lương thí nghiệm 53

ðồ thị 4.6 Tương quan giữa năng suất hạt và tỉ lệ hạt chắc của các

giống cao lương thí nghiệm 54

ðồ thị 4.7 Tương quan giữa năng suất hạt và trọng lượng 1000 hạt

của các giống cao lương thí nghiệm 54

Trường ðại học Nơng Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ……… 1

I MỞ ðẦU 1.1 ðặt vấn đề

Cây cao lương (Sorghum bicolor L Moench) cịn cĩ tên gọi lúa miến, bo

bo… thuộc chi Cao lương (Sorghum), họ Hịa thảo (Poaceae), là một trong năm loại cây ngũ cốc quan trọng trên thế giới sau lúa gạo, ngơ, lúa mì và lúa mạch [28]

Theo Evelyn (1951), cao lương cĩ nguồn gốc từ miền Trung Phi cách đây

5000 – 7000 năm, sau đĩ được phát triển ở Ấn ðộ, Trung Quốc và được du nhập vào Mỹ năm 1850 để làm thức ăn gia súc Hiện nay người ta sử dụng cao lương với nhiều mục đích khác nhau như làm lương thực, làm thức ăn gia súc, cung cấp nguyên liệu cho cơng nghiệp sản xuất ethanol hay làm nhiên liệu sinh học… [14]

Cao lương cĩ những đặc điểm về hình thái và sinh lý thích hợp để sinh trưởng và phát triển trong những điều kiện tự nhiên khĩ khăn như úng, hạn, mặn… mà những loại cây trồng khác khĩ cĩ thể tồn tại được [12]

Hiện nay cao lương là cây lương thực chủ yếu ở những vùng bán khơ hạn của thế giới và chúng thường được trồng luân canh với lúa mì, ngơ Tuy nhiên diện tích cao lương trồng để làm lương thực rất ít mà chủ yếu phục vụ:

- Làm thức ăn gia súc, thu hoạch thân lá vì khả năng tái sinh cao Ở Việt Nam, cây cao lương cũng đã được nghiên cứu trong thời gian gần đây để làm thức ăn gia súc vì cao lương cĩ năng suất chất xanh cao (Bùi Quang Tuấn và

cs, 2008; Phạm Văn Cường và cs, 2010) Tuy nhiên nhược điểm của thân lá cao lương là cĩ hàm lượng HCN cao, gây ngộ độc cho gia súc.[6]

- Cao lương ngọt và hạt cao lương là nguồn nguyên liệu để chế biến nhiên liệu sinh học

Nhu cầu thức ăn xanh cho gia súc ở Việt Nam và nhu cầu nguyên liệu chế biến nhiên liệu sinh học lớn Vì vậy cần đánh giá tập đồn giống để chọn lọc những giống cao lương làm vật liệu cho chọn giống và phát triển theo hai

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ 2

mục ựắch trên Do vậy chúng tôi tiến hành ựề tài: Ộđánh giá ựặc ựiểm nông

sinh học của tập ựoàn giống cao lương phục vụ công tác chọn giống cao lương ở Việt NamỢ

1.2 Mục ựắch và yêu cầu của ựề tài

1.2.1 Mục ựắch

Tuyển chọn ựược một số giống cao lương làm vật liệu chọn giống với mục ựắch khác nhau: thu hoạch thân lá làm thức ăn gia súc và lấy hạt làm nhiên liệu sinh học

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 3

PHẦN II TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2.1 Tình hình nghiên cứu, sản xuất cao lương trên thế giới và Việt Nam

2.1.1 Tình hình nghiên cứu, sản xuất cao lương trên thế giới

Cây cao lương là cây ngũ cốc quan trọng thứ 3 ở Hoa Kì và là cây ngũ cốc thứ 5 trên thế giới Hoa kì là nước sản xuất cao lương lớn nhất trên thế giới, sau ñó là Niregia và Ấn ðộ Xuất khẩu hàng ñầu là Hoa Kì, sau ñó là Australia và Argentina

Bảng 2.1 Các nước sản xuất cao lương chính trên thế giới

Nước Diện tích trồng (1000ha) Năng suất (kg hạt/ha)

Bảng 2.2 Các nước xuất khẩu cao lương chính trên thế giới

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 4

Bảng 2.3 Các nước nhập khẩu cao lương chính trên thế giới

Theo Dr William Dar, Tổng giám ñốc ICRISAT, sự giải mã trình tự ñầy ñủ

bộ gen cao lương, cây ñầu tiên chống chịu khô hạn giỏi trong ñiều kiện nông nghiệp ñất khô mở ra triển vọng lớn về giống cây trồng chịu hạn “Trình tự bộ gen cao lương cho chúng ta những kiến thức về những gen chống chịu hạn tốt hơn khi so sánh với các loài cốc” ICRISAT sẽ kết hợp kiến thức mới này với ứng dụng chỉ thị phân tử trong chọn giống ñể chọn tạo ñược giống cao lương cải tiến và giống lai F1 có những tính trạng mong muốn, cải tiến tính chống chịu hạn, tính kháng bệnh.[27]

Thông thường, cây cao lương ñược sử dụng làm thức ăn gia súc, nguyên liệu công nghiệp và thực phẩm, loại cây này không những có thể chịu ñược ñiều kiện khô hạn tự nhiên mà còn chứa rất nhiều vitamin và khoáng chất Cao lương ngọt còn ñược sử dụng ñể sản xuất nhiên liệu sinh học Nguyên liệu ñược sử dụng có thể là thân tươi hoặc hạt, do vậy xu hướng sử dụng cao lương trong công nghiệp sản xuất ethanol ñang ngày càng phát triển Năng suất cao lương trên 1ha ñạt 32 tấn thân lá và 3 tấn hạt có thể mang lại 3000-4000lit ethanol ðường ở trong thân tạo ra tới 80% lượng cồn và nó chiếm tới 15% trong thân tươi Ở bang Louisiana (Hoa Kỳ), năng suất cồn có thể ñạt từ 1070-1635 gallon/ha (4050-6190 lit/ha), tương ñương với 25-40 thùng ethanol/ha Ở Trung Quốc, chỉ với 4,5kg hạt giống, người nông dân có thể gieo cho 1ha và thu về từ 45-60 tấn thân tươi ñể sản xuất tới 7000lit ethanol Tại Ấn ðộ, 1ha cao lương

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 5

sau 4 tháng thu ñược 2 tấn hạt và 35 tấn thân lá tươi sẽ sản xuất ñược 3160 lít ethanol với chi phí 476USD, giá bán 0,39-0,6USD/lít ethanol (1232-1896USD/ha) Tại Ấn ðộ, Nam Mỹ và Philippin, người ta ñã sử dụng cao lương ngọt ñể sản xuất ethanol Cao lương ñược thu hoạch, thân ñược ép lấy nước bằng trục xay giống như việc ép mía lấy ñường, phần còn lại cộng với lá có thể dùng làm thức ăn gia súc Sau khi nước ñược ép, nó ñược lên men ñể chuyển hóa thành ethanol thô Ethnol này sau ñó ñược chưng cất và ñêhydrat hóa giống như sản xuất ethanol từ hạt Tại Mỹ, bã ép thường ñược sử dụng làm chất ñốt ñể sản xuất ñiện năng do ñó nó ñược bán cho nhà máy nhiệt ñiện, hoặc bã thải cũng có thể sử dụng làm phân bón.[26]

2.1.1 Tình hìnhnghiên cứu, sản xuất cao lương ở Việt Nam

Ở nước ta, tùy theo vùng mà cây cao lương ñược gọi theo một số tên khác nhau như lúa miến, cù làng, mì… 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.[28]

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).[4]

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.[2] Bước ñầu tác giả cũng ñã

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 6

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.[6]

Hiện nay, PGS.TS Phạm Văn Cường, trường ðHNN Hà Nội, ñã thu thập và nhập nội một số giống cao lương ngọt, ñang tiến hành phối hợp với các nhà khoa học chăn nuôi và các nhà khoa học chế biến trong và ngoài nước ñể sử dụng cây cao lương làm thức ăn gia súc vụ ñông và chế biến cồn sinh học Cao lương ở 120 ngày trồng tại Hà Nội có tốc ñộ sinh trưởng trung bình ñạt 1g/m2/ngày ñêm sẽ cho năng suất 25,2 tấn/ha thân tươi và 2-3 tấn hạt, có thể chế biến ñược 3000-3500lit ethanol

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 một số 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 Thành phần dinh dưỡng và giá trị sử dụng 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).[11]

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

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 7

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).[10]

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).[20]

Bảng 2.4 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 (%)

CS, 1950).[16]

Với thành phần dinh dưỡng như trên, ñể tăng tính ngon 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

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 8

Bò thịt 70 70

Hạt cao lương có tỷ lệ Protein cao hơn ngô, chất béo và vitamin A thấp hơn ngô, không có caroten như ngô và khi sử dụng thì phải chú ý ñến hàm lượng tanin vì nó dễ gây ñộc cho vật nuôi khi ñược sử dụng làm thức ăn chăn nuôi Bảng so sánh thành phần dinh dưỡng của cao lương với các loại nguyên liệu hay dùng ñể chế biến thức ăn chăn nuôi (100g, ñộ ẩm 12%)

Bảng 2.5 So sánh hàm lượng các chất dinh dưỡng giữa cao lương và một số

loại cốc

(g)

Chất béo (g)

Tro (g)

Chất xơ (g)

Cacbon hydrat (g)

Năng lượng (kcal)

Ca (mg)

Fe (mg)

Ngoài ra còn có các axit amin, ñặc biệt là rất giàu Vitamin B

2.3 ðặc ñiểm sinh học của cây cao lương

Cao lương là một loại cỏ có sức sống rất mạnh mẽ Chiều cao cây thay ñổi

từ 0,5 – 5,0m, cũng có thể lên tới 6m phụ thuộc giống và ñiều kiện trồng.ða số

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 9

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, trên mỗi ñốt thân có 1 hoặc nhiều nhánh mọc ra, 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 Hệ thống rễ có rễ bất ñịnh (rễ chân kiềng) – có tác dụng chống ñổ, loại rễ mọc ra từ những ñốt thân phía dưới, ngay phần thân phía trên mặt ñất,

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 của lá màu trắng hoặc vàng trong ñiều kiện canh tác ñất khô hoặc màu xanh trong ñiều kiện canh tác ngập nước Bẹ lá ôm sát thân cây, lá mọc ñối nhau thành 2 hàng trên thân cây Phần bẹ lá ôm thân cây và gối xếp lên nhau tạo cho thân thẳng ñứng và vững vàng,

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) Hạt ñược bao bọc bởi 2 lá mày Lá mày có thể bị mất hoặc vẫn còn tồn tại khi thu

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 10

hoạch hạt Màu sắc hạt rất ña dạng: trắng, vàng, ñỏ hay nâu Mỗi bông có thể có tới 6000 hoa con (hạt) Số lượng hạt có trong 1kg là 25000 – 61740 hạt Với cao lương cỏ thì số hạt có thể lớn hơn, 120000 – 159000 hạt/kg,

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 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).[22]

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) [3]

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 11

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

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).[13] 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

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 12

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).[13] 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.[25] 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

2.4 Yêu cầu ngoại cảnh và khả năng chống chịu của cây cao lương

2.4.1 Yêu cầu ngoại cảnh của cây cao lương,

Cao lương thích ứng với ñiều kiện từ nhiệt ñộ mát mẻ ñến ñiều kiện nóng bức, nó có thể chịu ñược ngưỡng nhiệt ñộ từ 2 – 410C, thường thì từ 7,8 – 27,80C, pH từ 4,3 – 8,7 Trong ñiều kiện nhiệt ñới và Á nhiệt ñới, lượng mưa hàng năm 250 – 1250mm thì cây vẫn có thể sinh trưởng và phát triển tốt, tuy nhiên thì ñộ ẩm vẫn là yếu tố ảnh hưởng lớn hơn ñến sinh trưởng của cây

Một số giống ngắn ngày thì thích ứng rộng với nhiều loại ñất, từ ñất cát nhẹ ñến ñất sét nặng Cây phát triển tốt nhất trong ñiều kiện ñất nhẹ, dễ làm ñất, thâm canh cao, lượng nước tưới vừa phải

Cao lương cũng có khả năng chịu mặn, thích ñất hơi chua, pH giảm tới 5,7 thì vẫn không ảnh hưởng ñến sản lượng của cây

2.4.1.1 ðất

Cao lương có khả năng thích nghi rộng, chúng có thể phát triển trên tất cả các loại ñất, kể cả những loại ñất nghèo dinh dưỡng, tầng canh tác mỏng với hàm lượng sét cao (10 – 30%) mà cây Ngô không thể sinh trưởng ñược

2.4.1.2 Nhiệt ñộ

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 13

Cây cao lương yêu cầu nhiệt ñộ ấm áp ñể sinh trưởng và phát triển Nhiệt

ñộ thích hợp cho sinh trưởng phát triển là 21 – 300C Nhiệt ñộ quá cao hoặc quá thấp ñều làm giảm năng suất vì nó ảnh hưởng ñến sự phát triển của hoa.[15] Nhiệt ñộ nảy mầm tốt nhất là 20 - 300C, nhiệt ñộ cao hơn hoặc thấp hơn thì hạt sẽ nảy mầm kém hơn

Trồng cao lương khi nhiệt ñộ trên 150C

Cây cao lương khi còn nhỏ có khả năng chống chịu tốt hơn cây ñã trưởng thành Với nhiệt ñộ ñóng băng thì cây nhỏ vẫn có thể phục hồi nhưng cây lớn thì có thể bị chết

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 loại cây trồng nào 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 [19]

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

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 14

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 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.[21]

2.4.2 Khả năng chống chịu của cây cao lương

Cao lương thích nghi rộng với các ñiều kiện môi trường, ñặc biệt là khả năng chống chịu hạn Nó có nhiều ñặc tính hình thái và sinh lý giúp nó thích ứng với ñiều kiện hạn, bao gồm hệ thống rễ trải rộng ñể tìm kiếm nguồn nước, lớp sáp trên lá giúp giảm thoát hơi nước, khả năng dừng sinh trưởng trong ñiều kiện hạn và sinh trưởng trở lại nếu gặp ñiều kiện thuận lợi Nó cũng có thể chịu ngập và sinh trưởng tốt ở những vùng mưa lớn Tuy nhiên cao lương là cây trồng chịu nóng ñặc trưng, vùng khí hậu nhiệt ñới khô nóng với lượng mưa 400-

600 là quá nóng ñối với ngô thì cao lương vẫn có thể sinh trưởng phát triển ñược

Cao lương có thể sinh trưởng phát triển ở nhiều loại ñất khác nhau Nó có

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ 15

thể phát triển tốt ở vùng ựất sét nặng ở nhiệt ựới, nơi mà có thể thường xuyên bị ngập nước hay ở vùng ựất cát nhẹ Có thể chịu ựược pH 5,0-8,5 và có khả năng chịu mặn tốt hơn ngô Những vùng ựất nghèo dinh dưỡng, có thể làm giảm năng suất hạt ựối với những cây trồng khác thì cao lương vẫn có thể phát triển tốt

2.5 Những nghiên cứu về kỹ thuật trồng cao lương

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).[10] 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).[19]

Trong ựiều kiện ựất khô, thường trồng hàng cách hàng 75 Ờ 100cm với lượng hạt giống 3 Ờ 9 kg/ha, còn với ựiều kiện ựất ẩm thì lượng hạt giống cần thiết phải nhiều hơn Với ựất có tưới hay mưa nhiều thì lượng hạt ựược gieo nhiều hơn, thường từ 20 Ờ 35kg/ha Tuy nhiên khi lượng hạt gieo nhiều thì thân cây sẽ

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 16

nhỏ hơn nhưng tổng lượng chất xanh sẽ nhiều hơn

Trong ñiều kiện nhiệt ñới, cao lương có thể ñược trồng bất cứ khi nào nếu ñất ñược làm, chuẩn bị tốt và ñược tưới ẩm ñất trồng

Hạt ñược trồng ở ñộ sâu 1,5 – 5cm phụ thuộc thành phần cơ giới và ñộ

ẩm ñất Nếu ñất khô hạn ñến mức mà nhiệt ñộ ñất ở sâu 10cm có ñộ ẩm 12 – 13% thì có thể gây tổn thương cho cây con

Ở vùng khí hậu cận nhiệt ñới, trồng cây trong mùa hè muộn hoặc mưa sớm ñầu mùa

Khoảng cách cây/hàng cũng tùy theo từng loại giống, giống không ñẻ nhánh thì khoảng cách cây 10 – 14 cm, giống ñẻ nhánh nhiều thì khoảng cách cây trồng 30 – 45 cm

Làm cỏ ngay từ giai ñoạn sớm bằng thuốc hóa học hoặc cơ giới

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ 17

PHẦN III NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Nội dung 1 Thắ nghiệm 1 đánh giá ựặc ựiểm nông sinh học của các giống cao lương trong vụ thu ựông 2010

- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 7 ựến tháng 12 năm 2010

Ngày gieo hạt: 31/07/2010 Ngày trồng: 07/08/2010 Ngày thu hoạch: 14/12/2010

- địa ựiểm nghiên cứu: Khoa nông học Ờ Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội

- Vật liệu nghiên cứu: Gồm 55 mẫu giống cao lương thu thập ựược

(Danh sách kèm theo ở phần phụ lục)

- Phương pháp nghiên cứu:

Mỗi giống cao lương ựược coi là 1 công thức thắ nghiệm

Thắ nghiệm bố trắ theo kiểu khối ngẫu nhiên với 2 lần nhắc lại

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 18

Loại phân sử dụng gồm: ñạm urê (46%N), supe lân (18%P2O5) và kaliclorua (60%K2O)

Phương pháp bón

Bón lót: 100% phân supe lân

Bón thúc lần 1 (sau gieo 20 ngày): 40% N + 30% K2O

Bón thúc lần 2 (sau gieo 35 ngày): 40% N + 40% K2O

Bón thúc lần 3 (trước trỗ 15 ngày): 20% N + 30% K2O

Không cắt

Các chỉ tiêu theo dõi

 Thời gian sinh trưởng: Các giai ñoạn theo dõi

- Từ gieo tới trồng

- Từ trồng tới trỗ bông

- Từ trỗ bông tới chín

- Tổng thời gian sinh trưởng

 Chỉ tiêu nông sinh học: ðo 5 cây/ô, 2 tuần 1 lần ño kể từ khi trồng

- Chiều cao cây: ðo từ gốc ñến mút lá cao nhất

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

- Số lá trên thân chính: ðếm số lá thật có trên thân chính, số lá ñược ñánh dấu qua các lần ñếm

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

- Số nhánh: ðếm số nhánh trên khóm, số nhánh trước khi thu hoạch

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

 Tại thời ñiểm trỗ, ño mỗi công thức 5 cây các chỉ tiêu:

- Chỉ số diện tích lá (LAI): Tính LAI theo phương pháp cân nhanh

- Năng suất lý thuyết chất xanh (NSLTCX): Lấy mẫu và cân toàn bộ khối lượng chất xanh toàn cây ngay tại thời ñiểm lấy mẫu

Gọi a là khối lượng chất xanh 1 cây (ñơn vị: g)

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ 19

NSLTCX =a x 8 x 10000 x 10-6(tấn/ha)

- Khối lượng chất khô tắch lũy toàn cây (g/cây): Cân khối lượng chất khô

cả cây sau khi sấy ở nhiệt ựộ 800C ựến khối lượng không ựổi

- Chỉ số SPAD: Hàm lượng chlorophill Ờ đo bằng máy SPAD502

đo ở 3 lá trên cùng ựã thành thục, ựo 5 cây/ô, 3 lá/cây, 3 ựiểm/lá

đo tại thời ựiểm cây trỗ hoàn toàn và sau trỗ hoàn toàn 7 ngày

 Các chỉ tiêu năng suất hạt

- Năng suất thực thu (ở ựộ ẩm 14%): Thu toàn bộ cây trong ô thắ nghiệm

ựể tắnh năng suất thực thu,

P(14%) = PA*(100 Ờ A)/(100 Ờ 14) Trong ựó: PA: Khối lượng hạt khi thu hoạch

A: độ ẩm hạt khi thu hoạch

3.2 Nội dung 2 Thắ nghiệm 2 đánh giá khả năng tái sinh của các giống cao lương

- Thời gian nghiên cứu: từ tháng 1 ựến tháng 4 năm 2011

- địa ựiểm nghiên cứu: Khoa nông học Ờ Trường đại học Nông nghiệp Hà

Nội

- Vật liệu nghiên cứu: 55 giống cao lương ựã ựược gieo trồng trong thắ

nghiệm 1 từ vụ thu năm 2010 Sau khi cắt cây ựể cây tái sinh và theo dõi các chỉ tiêu

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 20

- Phương pháp nghiên cứu: Sau khi thu hạt, cắt toàn bộ thân lá cây cao

lương Vị trí cắt cách mặt ñất 15 – 20 cm Sau cắt thì tiến hành bón phân bổ sung và chăm sóc xới xáo, vun gốc cho cây sinh trưởng phát triển tái sinh Lượng phân bón cho 1 ha là 40kgN + 40kgK2O

- Chỉ tiêu theo dõi:

 Chiều cao cây: ðo từ gốc ñến mút lá cao nhất

 Số nhánh: ðếm số nhánh trên cây

 Diện tích lá và chỉ số diện tích lá (LAI): Tại thời ñiểm trỗ, lấy

mẫu và tính diện tích lá theo phương pháp cân nhanh

 Khối lượng chất xanh và khối lượng chất khô tích lũy toàn cây

(g/cây): Tại thời ñiểm trỗ, lấy mẫu mỗi công thức 5 cây Cân

khối lượng toàn bộ cây ngay sau khi cắt cây và cân khối lượng chất khô cả cây sau khi sấy ở nhiệt ñộ 800C ñến khối lượng không ñổi

3.3 Phân tích và xử lý số liệu

Số liệu ñược xử lý theo phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) bằng chương trình IRRSTAT 5.0 và EXCEL

Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦ 21

PHẦN IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

4.1 Thắ nghiệm 1. đánh giá ựặc ựiểm nông sinh học của các giống cao lương trong vụ thu ựông 2010

4.1.1 Thời gian các thời kì sinh trưởng và phát triển của các giống cao lương

Khi tiến hành thắ nghiệm với ựiều kiện thắ nghiệm là ựồng nhất (trong cùng một vùng sinh thái và các yếu tố kỹ thuật như nhau), các giống khác nhau

có ựặc ựiểm và thời gian sinh trưởng là khác nhau Qua theo dõi, ựánh giá sự sinh trưởng phát triển của các giống cao lương trong ựiều kiện vụ thu ựông năm

2010 chúng tôi thu ựược kết quả ựược thể hiện qua bảng 4.1

Thời gian từ gieo ựến trồng : Thời kỳ này ựược tắnh từ khi gieo hạt xuống ựất, hạt hút ẩm trương lên và mầm vươn lên khỏi mặt ựất ựến khi cây ựược 2 - 3

lá thì mang ựi trồng Thời gian này của các giống cao lương thắ nghiệm tương ựương nhau Sở dĩ có sự chênh lệch về thời gian từ gieo ựến trồng của các giống

là do một số giống bị chuột ăn mất hạt nên phải gieo lại, một số giống trồng muộn hơn do thời gian trồng trong ngày không kịp nên phải lùi thời gian lại Sau thời gian cây bén rễ hồi xanh thì cây bắt ựầu hút dinh dưỡng và sinh trưởng Thời gian sinh trưởng sinh dưỡng của các giống khác nhau là khác nhau Giống có thời gian sinh trưởng sinh dưỡng ngắn nhất là S8 (47 ngày) và dài nhất là S13 (112 ngày) Các giống còn lại có thời gian sinh trưởng sinh dưỡng từ 55 Ờ 101 ngày, trung bình là 79,7 ngày

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 22

Bảng 4.1 Thời gian sinh trưởng qua các giai ñoạn phát triển của các giống

cao lương thí nghiệm

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 23

Bảng 4.1 Thời gian sinh trưởng qua các giai ñoạn phát triển của các giống

cao lương thí nghiệm (Tiếp)

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 24

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 25

Sau thời kì sinh trưởng sinh dưỡng là thời kì cây bước vào giai ñoạn sinh trưởng sinh thực ðây là giai ñoạn rất mẫn cảm với thời tiết và quyết ñịnh năng suất hạt khi thu hoạch Do một số giống có thời gian sinh trưởng sinh dưỡng kéo dài nên ñến giai ñoạn sinh trưởng sinh thực gặp ñiều kiện rét ñậm rét hại kết hợp với gió mùa ñông bắc kéo dài, hạt không thể tích lũy ñủ dinh dưỡng ñể chín

và cây bị ñổ nên phải chặt cây khi hạt chưa kịp chín Những giống trỗ trước, qua theo dõi thấy chúng có thời gian chín tương ñương nhau nên tôi cũng tính thời gian chín của những giống phải thu non là có thời gian tương tự như thế ñể tôi tính tổng thời gian sinh trưởng của từng giống như bảng trên

Thời gian trỗ của các giống cũng khác nhau rõ rệt Những giống có thời trỗ tập trung như S23 (3 ngày), S38 (4 ngày), S9, S15, S19, S43, S49 (5 ngày) Trong khi ñó có những giống thời gian kéo dài hàng tháng trời như S8 (27 ngày), S11 (29 ngày), S51 (30 ngày) Những giống còn lại có thời gian trỗ từ 6 -25 ngày, trung bình thời gian trỗ của các giống cao lương thí nghiệm là 11,7 ngày

Trong công tác chọn giống cây trồng nói chung và chọn giống cao lương nói riêng thì những giống có khả năng trỗ tập trung rất có ý nghĩa trong công tác nghiên cứu bố trí thời vụ trồng cao lương hợp lý ñể ñảm bảo cây cho năng suất tốt nhất Bởi vì mỗi giống có thời gian sinh trưởng khác nhau thì cần bố trí thời

vụ khác nhau ñể ñảm bảo thời gian trỗ gặp ñiều kiện thuận lợi cho sự thụ phấn thụ tinh hình hành hạt

Qua bảng theo dõi thời gian sinh trưởng của các giống cao lương thí nghiệm cho thấy: giống có thời gian sinh trưởng ngắn nhất là S8 (119 ngày) và giống có thời gian sinh trưởng dài nhất là S13 (170 ngày) Các giống còn lại có thời gian sinh trưởng từ 124 – 163 ngày

Vì ñây mới là vụ nghiên cứu ñầu tiên và lại gặp ñiều kiện thời tiết bất thuận kéo dài giai ñoạn chín nên có thể thời gian sinh trưởng của các giống chưa ñược chuẩn, chúng ta có thể nghiên cứu tiếp ở các vụ tiếp theo ñể xác ñịnh ñược thời gian sinh trưởng của các giống một các chính xác hơn, phục vụ cho công tác

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 26

nghiên cứu sau này tốt hơn

4.1.2 ðặc ñiểm sinh trưởng và phát triển của các giống cao lương thí nghiệm

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

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 thể hiện ở bảng 4.2

Hai tuần sau trồng, cây ñã bén rễ hồi xanh và bắt ñầu hút dinh dưỡng ñể cây sinh trưởng Thời gian này cây gặp ñiều kiện nhiệt ñộ thích hợp cho sinh trưởng nên số lá của các giống cao lương dao ñộng từ 5,0 – 7,0 lá, trung bình ñược 5,9 lá Giống ra ñược ít lá nhất là S41 (5 lá), sau ñó là S19, S28, S31, S4 (5,2 lá)… và giống ra ñược nhiều lá nhất giai ñoạn này là S29 (7,0 lá)

Sau 4 tuần sinh trưởng, số lá trên thân chính của các giống cao lương

từ 7,1 – 9,7 lá, trung bình ñạt 8,1 lá Trong giai ñoạn này, rễ ñã hút ñược dinh dưỡng và lá ñã quang hợp tạo ñược vật chất giúp cây sinh trưởng nhanh chóng Tốc ñộ ra lá cũng nhanh hơn 2 tuần ñầu sinh trưởng Giống có số lá ra ñược nhiều nhất giai ñoạn này vẫn là S29 (9,7 lá)

Sau 6 tuần sinh trưởng, số lá trung bình của các giống cao lương ñạt 10,8 lá Giống ra ñược số lá nhiều nhất giai ñoạn này là giống S16 và S29, số

lá ñạt ñược là 12,6 lá Giống ra ñược ít lá nhất là S28, chỉ ra ñược 9,2 lá Sau 8 tuần sinh trưởng, một số giống cũng ñã chuẩn bị hình thành bông nên

số lá gần ñạt ñến số lá cuối cùng như S7, S10 Trong khi ñó, một số giống mới chỉ ra ñược số lá ñạt 2/3 số lá cuối cùng của giống ñó như một số giống sau: S3, S12, S18, S21, S26, S28, S51, S53 Tuy nhiên khi sang tuần sinh trưởng thứ 10 thì hầu hết những giống có thời gian sinh trưởng ngắn hơn ñã ñạt ñược số lá tối

ña của giống và chuẩn bị ra bông ðây là giai ñoạn ảnh hưởng lớn ñến năng suất

và chất lượng chất xanh thu hoạch của các giống cao lương Giai ñoạn sinh trưởng từ tuần thứ 8 ñến tuần thứ 10, cây sinh trưởng khá nhanh do gặp ñiều kiện thời tiết thuận lợi cho sinh trưởng, không những tăng trưởng nhanh về số lá

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 27

trên thân chính mà cây cũng tăng trưởng mạnh về chiều cao cây Các giống cao lương có số lá từ 15 ñến 23 lá, trung bình ñạt 18,7 lá

Bảng 4.2 ðộng thái ra lá trên thân chính của các giống cao lương thí nghiệm

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 28

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 29

(TST: Tuần sau trồng)

4.1.2.2 ðộng thái tăng trưởng chiều cao của các giống cao lương 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 2010 chúng tôi thu ñược kết quả ở bảng 4.3

Qua bảng 4.3 cho thấy: Ở giai ñoạn ñầu của sinh trưởng, cây con tăng trưởng chiều cao cây chậm và sự chênh lệch chiều cao giai ñoạn này của các giống không lớn Chiều cao của chúng dao ñộng từ 24,9cm ñến 55,2cm, trung bình ñạt 36,6cm Sau 4 tuần sinh trưởng, chiều cao cây của các giống ñã có sự chênh lệch ñáng kể Giống thấp nhất là S33 (42,4cm), sau ñó là S55 (49,0cm), S42 (56,8cm) Giống có chiều cao cây lớn nhất giai ñoạn này là S8 (113,5cm), sau ñó là S29 (107,4cm), S44 (106,2cm), Chiều cao cây trung bình của các giống cao lương ñạt 74,7 Như vậy, sau 2 tuần sinh trưởng nữa, chiều cao cây trung bình tăng 38,1cm và sự chênh lệch chiều cao cây giai ñoạn 4 tuần sau trồng của các giống cao lương là 63,8cm Sau 6 tuần sinh trưởng, chiều cao cây trung bình của các giống cao lương ñạt 148,7cm Sau 2 tuần sinh trưởng nữa, chiều cao cây tăng thêm 74cm, nghĩa là tốc

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 30

ñộ tăng trưởng chiều cao cây ñạt 5,3cm/ngày ñêm Tốc ñộ tăng trưởng chiều cao mạnh nhất giai ñoạn này là giống S1(trong 2 tuần tăng 96,3cm), tiếp ñó là S8 (95,4), S18 và S52 (94,6cm)…và giống tăng trưởng chậm là S41 (49cm), S16 (50cm) Tuy nhiên giống tăng trưởng chiều cao cây mạnh nhất là S8 (208,9cm), tiếp theo là S44 (195,0cm) và giống tăng trưởng chậm là S33 (117,7cm), S55

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 31

Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 32

Tóm lại, chiều cao cây của các giống khác nhau là khác nhau Giống có chiều cao cây lớn nhất là S51 (367cm), tiếp theo là giống S8 (353,5cm), S18 (344,8cm)… Giống thấp nhất là S41 (181,4cm), trung bình chiều cao cây của các giống thí nghiệm là 291,2cm

Như vậy, muốn thu lấy năng suất chất xanh thì nên thu giai ñoạn chuẩn bị bông, cây sẽ cho năng xuất và chất lượng chất xanh cao nhất Sau giai ñoạn này, cây tập trung dinh dưỡng cho phát triển hoa, hình thành hạt nên toàn bộ dinh dưỡng cây hấp thu ñược ñều tập trung cho phát triển bông

4.1.2.3 ðộng thái ra nhánh và số nhánh cuối cùng của các giống cao lương thí nghiệm

Số nhánh trên cây cũng là một chỉ tiêu ñể phân biệt và ñánh giá khả năng sinh trưởng phát triển của các giống cao lương Một số giống có khả năng ñẻ nhánh và một số giống thì lại không có khả năng ñấy

Qua theo dõi ñộng thái ra nhánh của các giống cao lương thí nghiệm trong vụ