Luận văn thạc sĩ sinh học Trần Ngọc Toàn Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học vinh ---------------o0o--------------- Trần ngọc toàn Nghiên cứu một số đặc điểm của cây lạc ảnh hởng tới sự tạo thành năng suất của chúng Luận văn thạc sĩ sinh học 1 Luận văn thạc sĩ sinh học Trần Ngọc Toàn Vinh 2007 Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học vinh ----------------o0o--------------- Trần ngọc toàn Nghiên cứu một số đặc điểm của cây lạc ảnh hởng tới sự tạo thành năng suất của chúng Chuyên ngành: thực vật học Mã số: 60.42.20 Luận văn thạc sĩ sinh học Ngời hớng dẫn khoa học: PGS.TS: Nguyễn Quang Phổ 2 Luận văn thạc sĩ sinh học Trần Ngọc Toàn Vinh 2007 Lời cảm ơn Đề tài Nghiên cứu một số đặc điểm của cây lạc ảnh hởng tới sự tạo thành năng suất của chúng đợc thực hiện từ tháng 2 đến tháng 6/2007. Trong suốt quá trình thực hiện đề tài tôi đã nhận đợc rất nhiều sự giúp đỡ của các nhà khoa học, các thầy cô giáo và cán bộ khuyến nông, bà con nông dân ở địa phơng nơi thực hiện đề tài. Trớc tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Quang Phổ ngời thầy kính quí luôn tận tình hớng dẫn và giúp đỡ trong lĩnh vực nghiên cứu khoa học của tôi. Tôi xin chân thành cảm ơn ban chủ nhiệm khoa Sinh học, khoa Sau đại học và khoa Nông lâm ng đã tạo điều kiện giúp đỡ về thời gian cũng nh cơ sở vật chất, thiết bị thí nghiệm cho tôi làm việc trong thời gian qua. Cũng nhân dịp này, xin cảm ơn cán bộ sở NN&PTNT, Trung tâm khuyến nông Nghệ An đã cung cấp số liệu quí báu để tôi hoàn thành luận văn này. Xin cảm ơn bà con nông dân Nghi Phong đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian nghiên cứu. Cuối cùng tôi xin cảm ơn những ngời thân, bạn bè đồng nghiệp xa gần đã động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Vinh, tháng 10/2007 3 Luận văn thạc sĩ sinh học Trần Ngọc Toàn Tác giả Trần Ngọc Toàn Bảng chữ cái viết tắt trong luận văn TRH Trớc ra hoa RHR Ra hoa rộ QVC Quả vào chắc HSQH Hiệu suất quang hợp TLCK Tích luỹ chất khô LA Diện tích lá (Leaf area) LAI Chỉ số diện tích lá (Leaf area index) KHKTNN Khoa học kỹ thuật nông nghiệp NN&PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn DT Diện tích NS Năng suất SL Sản lợng ĐBSH Đồng bằng sông Cửu Long DHNTB Duyên hải Nam trung bộ ĐNB Đông nam bộ Th.Hơng Thiên Hơng 4 Luận văn thạc sĩ sinh học Trần Ngọc Toàn Mục lục Mục Nội dung Trang Mở đầu 1 1 Tầm quan trọng và ý nghĩa của việc nghiên cứu đề tài 1 2 Mục đích nghiên cứu 3 3 Đối tợng và phạm vi nghiên cứu 3 Chơng 1. Tổng quan tài liệu 4 1.1 Nguồn gốc cây lạc 4 1.2 Cơ sở khoa học của đề tài 5 1.2.1 Các yếu tố quyết định cấu trúc của quần thể ruộng cây trồng 5 1.2.2 Quang hợp của quần thể ruộng cây trồng 5 1.2.3 Qui luật sinh trởng và phát triển của quần thể ruộng câytrồng 7 1.2.4 Các yếu tố cấu thành năng suất 8 1.2.5 Quang hợp và vận chuyển, tích luỹ chất hữu cơ 9 1.3 Tình hình nghiên cứu cây lạc trên thế giới và ở Việt Nam 10 1.3.1 Nghiên cứu về giống 10 1.3.2 Nghiên cứu các đặc điểm về sinh lý, sinh trởng 14 1.4 Tình hình sản xuất lạc ở Việt Nam và ở Nghệ An 17 1.5 Vài nét về điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu 19 Chơng 2. Nội dung và phơng pháp nghiên cứu 21 2.1 Nội dung nghiên cứu 21 2.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 21 2.3 Phơng pháp nghiên cứu 21 2.3.1 Phơng pháp bố trí và tiến hành thí nghiệm 21 5 Luận văn thạc sĩ sinh học Trần Ngọc Toàn 2.3.2 Phơng pháp mô tả các giống lạc 22 2.3.3 Phơng pháp xác định các chỉ tiêu sinh trởng 22 2.3.4 Phơng pháp xác định các chỉ tiêu sinh lý 22 2.3.5 Phơng pháp tính năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 23 2.3.6 Phơng pháp cắt tia quả 23 2.3.7 Tính toán và xử lý số liệu 23 2.3.8 Thiết bị, dụng cụ, hoá chất 24 Chơng 3. Kết quả nghiên cứu 25 3.1 Đặc trng thực vật các giống lạc 25 3.1.1 Mô tả các giống lạc 25 3.1.2 Một số đặc điểm khác nhau về hình thái của các giống lạc 33 3.2 Diễn biến về sinh trởng của cây lạc trồng trong vụ xuân 34 3.2.1 Tăng trởng chiều cao của các giống lạc nghiên cứu 34 3.2.2 Số lá thân chính 37 3.2.3 Số cành cấp 1 và cấp 2. 39 3.3 ảnh hởng của các chỉ tiêu sinh trởng tới quá trình tích luỹ chất khô và năng suất lạc. 40 3.3.1 Mối quan hệ giữa tích luỹ chất khô với các chỉ tiêu sinh trởng 40 3.3.2 Mối quan hệ giữa năng suất với các chỉ tiêu sinh trởng 41 3.4 Một số chỉ tiêu sinh lý của các giống lạc 42 3.4.1 Diện tích lá và chỉ số diện tích lá 42 3.4.2 Các loại sắc tố 45 3.4.3 Trọng lợng riêng lá 48 3.4.4 Hiệu suất quang hợp, tích luỹ chất khô 49 3.5 ảnh hởng của các chỉ tiêu sinh lý tới quá trình tích luỹ chất khô và năng suất lạc. 52 3.5.1 Mối quan hệ giữa tích luỹ chất khô với các chỉ tiêu sinh lý 52 3.5.2 Mối quan hệ giữa năng suất với các chỉ tiêu sinh lý 55 3.6 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất lạc 57 3.6.1 Kết quả sau thu hoạch 57 3.6.2 Mối quan hệ giữa năng suất với các yếu tố cấu thành năng suất 59 3.7 Biến động về năng suất và một số chỉ tiêu sinh trởng khi tác động vào vật chứa 60 3.7.1 Sự biến động của một số chỉ tiêu sinh trởng 61 3.7.2 Biến động về sự phân bố và tích luỹ chất khô 62 3.7.3 Biến động về năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất 64 Kết luận và đề nghị 67 1 Kết luận 67 2 Đề nghị 69 6 Luận văn thạc sĩ sinh học Trần Ngọc Toàn Tài liệu tham khảo 70 Danh mục các bảng Trang Bảng: Tình hình sản xuất lạc ở các vùng sinh thái nông nghiệp 18 Bảng: Tình hình sản xuất lạc ở Nghệ An những năm gần đây 18 Bảng: Khí hậu, thuỷ văn từ tháng 1/2007 - 6/2007 tại vùng nghiên cứu 20 Bảng 3.1: Đặc điểm hình thái thân, lá các giống lạc nghiên cứu 33 Bảng 3.2: Đặc điểm hình thái quả và hạt các giống lạc nghiên cứu 34 Bảng 3.3: Sự tăng trởng về chiều cao thân của các giống lạc (đơn vị: cm) 35 Bảng 3.4: Sự gia tăng số lá trên thân chính của các giống lạc 37 Bảng 3.5: Khả năng phân cành của các giống lạc nghiên cứu 39 Bảng 3.6:Hệ số tơng quan giữa tích luỹ chất khô với các chỉ tiêu sinh trởng 40 Bảng 3.7: Hệ số tơng quan giữa năng suất kinh tế với các chỉ tiêu sinh trởng 41 Bảng 3.8: Diện tích lá (LA) và chỉ số diện tích lá (LAI) của một số giống lạc 43 Bảng 3.9: Hàm lợng các loại sắc tố ở một số giống lạc nghiên cứu 46 Bảng 3.10: Trọng lợng riêng lá của một số giống lạc nghiên cứu 48 Bảng 3.11: Hiệu suất quang hợp và tích luỹ chất khô của một số giống lạc 50 Bảng 3.12: Hệ số tơng quan (r) giữa tích luỹ chất khô với một số chỉ tiêu sinh lý ở các thời kỳ khác nhau. 52 Bảng 3.13: Hệ số tơng quan (r) giữa năng suất kinh tế với một số chỉ tiêu sinh lý ở các thời kỳ khác nhau 55 Bảng 3.14: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của một số giống lạc 57 7 Luận văn thạc sĩ sinh học Trần Ngọc Toàn Bảng 3.15: Hệ số tơng quan giữa năng suất với các yếu tố cấu thành năng suất 59 Bảng 3.16: Một số chỉ tiêu sinh trởng trong thí nghiệm cắt tia quả 61 Bảng 3.17: Sự phân bố và tích luỹ chất khô trên các thí nghiệm cắt tia quả 62 Bảng 3.18: Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất trên thí nghiệm cắt tia quả 64 danh mục các hình Trang Hình 3.1: Tăng trởng chiều cao thân của một số giống lạc 36 Hình 3.2: Sự tăng trởng số lá trên thân chính của một số giống lạc 38 Hình 3.3: Mối quan hệ giữa tích luỹ chất khô với số lá trên thân chính ở thời kỳ quả vào chắc 41 Hình 3.4: Mối quan hệ giữa năng suất kinh tế với chiều cao thân chính ở thời kỳ trớc ra hoa 42 Hình 3.5: Chỉ số diện tích lá của một số giống lạc 45 Hình 3.6: Hàm lợng các loại sắc tố trên các giống lạc 47 Hình 3.7: Trọng lợng riêng lá của một số giống lạc 49 Hình 3.8: Hiệu suất quang hợp của một số giống lạc 51 Hình 3.9: Tích luỹ chất khô của một số giống lạc 52 Hình 3.10: Mối quan hệ giữa tích luỹ chất khô với diện tích lá ở thời kỳ RHR 54 Hình 3.11: Mối quan hệ giữa tích luỹ chất khô với hiệu suất quang hợp ở thời kỳ ra hoa rộ 54 Hình 3.12: Mối quan hệ giữa NSKT với chỉ số diện tích lá ở thời kỳ ra hoa rộ 56 Hình 3.13: Mối quan hệ giữa năng suất kinh tế với carotenoid ở thời kỳ RHR 56 Hình 3.14: Biến động về năng suất của một số giống lạc 59 Hình 3.15: Mối quan hệ giữa năng suất lý thuyết với tổng số quả trên cây 60 Hình 3.16: Biến động về số lá trên thân chính của thí nghiệm cắt tia quả ở thời 8 Luận văn thạc sĩ sinh học Trần Ngọc Toàn kỳ quả vào chắc 62 Hình 3.17: Sự phân bố và tích luỹ chất khô ở các bộ phận trên cây lạc khi cắt tia quả 64 Hình 3.18: Biến động các yếu tố cấu thành năng suất lạc trên thí nghiệm cắt tia quả 66 Hình 3.19: Biến động về năng suất lạc trên thí nghiệm cắt tia quả 66 Mở đầu 1. Tầm quan trọng và ý nghĩa của việc nghiên cứu đề tài Cây lạc (Arachis hypogea L.) là cây công nghiệp ngắn ngày có giá trị kinh tế cao. Lạc đứng hàng thứ 2 trong số các cây lấy dầu thực vật và đợc xếp thứ 13 trong các cây thực phẩm của thế giới. Hạt lạc chứa trung bình 44 56 % lipit, 20 25 % protein, các loại Vitamin và chất khoáng khác. Do có hàm lợng dầu cao nên năng lợng cung cấp rất lớn, trong 100 gam hạt lạc cung cấp 590 cal trong khi đó ở thịt lợn nạc là 286 cal. Bởi thế từ lâu loài ngời đã sử dụng lạc nh một nguồn thực phẩm quan trọng: Có thể dùng trực tiếp nh luộc, rang, nấu canh hoặc ép dầu để làm dầu ăn và khô dầu để chế biến nớc chấm và các mặt hàng thực phẩm khác. Nhờ có hàm lợng đáng kể hydrat cac bon thơm, các sản phẩm chế biến từ lạc có hơng vị đặc biệt rất hấp dẫn. Thân lá xanh của lạc, chứa 0.3 % protein khô dầu lạc sau khi ép dầu và đồng thời làm thức ăn tốt cho chăn nuôi đại gia súc. Ngoài ra lạc cũng là một loại cây trồng luân canh cải tạo đất tốt, sau khi thu hoạc để lại cho đất một lợng đạm khá lớn từ đạm do nốt sần của bộ rễ và do thân lá. Cho nên các cây trồng sau lạc đều sinh trởng tốt và cho năng suất cao [19,34,46]. Trên thế giới hiện có 100 nớc trồng lạc với tổng diện tích đạt 21.630.000 ha (năm 2000). Diện tích trồng lạc tập trung chủ yếu ở các nớc châu á (63,17 %) và châu phi (31,81 %), trong đó ấn Độ, Trung Quốc, Nigiêria là những nớc có diện 9 Luận văn thạc sĩ sinh học Trần Ngọc Toàn tích lớn nhất. Lu lợng xuất khẩu hàng năm trên thế giới đạt 1,3 1,7 triệu tấn lạc quả, 350.000 400.000 tấn dầu lạc ( theo FAO, 2000). Yêu cầu nhập khẩu về lạc và các sản phẩm từ lạc cũng tăng lên nhiều ở châu Âu (chiếm 57,56 % khối lợng nhập khẩu thế giới), ngời ta thích dùng dầu lạc và dầu thực vật nói chung để thay thế cho mỡ động vật. Dầu lạc cũng là sản phẩm chính trong hơn 600 sản phẩm đợc chế biến từ lạc và cây lạc [48]. Trong nền kinh tế của nhiều nớc đang phát triển lạc giữ vai trò khá quan trọng. ở Xênêgan, lạc cung cấp 3/4 thu nhập của nông dân và chiếm 80 % giá trị xuất khẩu. ở Nigiêria lạc và các sản phẩm chế biến từ lạc thờng chiếm trên 60 % giá trị xuất khẩu, tuy nớc này chỉ mới đem bán 15 % sản lợng hàng năm. Nhiều n- ớc đang phát triển mạnh cây lạc nh Braxin, Thái Lan, Nam Phi, Xu Đăng chủ yếu để làm nguồn nông sản xuất khẩu [46]. Việt Nam đứng thứ 5 về sản lợng trong số 25 quốc gia hiện đang trồng lạc ở châu á. Cây lạc đợc bộ NN & PTNT xác định là một trong những cây trọng điểm của chơng trình phát triển nông nghiệp và phát triển nông thôn ở nớc ta . Cây lạc hiện nay đã đợc trồng trên nhiều loại đất đai và địa hình khác nhau nên diện tích và sản lợng lạc của nớc ta tăng lên đáng kể. Tính đến năm 2002 diện tích trồng lạc của nớc ta đã là 246,8 nghìn ha, năng suất bình quân đạt 16,1 tạ/ha với tổng sản l- ợng 397 nghìn tấn. Cây lạc ở nớc ta trồng rải rác khắp nơi, tuy nhiên diện tích trồng lạc tập trung ở 4 vùng chính là miền núi và Trung du Bắc Bộ, Khu bốn cũ, , Đông Nam Bộ và đồng bằng sông Cửu Long. Tại Nghệ An, nghị quyết Đại hội Đảng bộ lần thứ XIV đã xếp cây lạc vào một trong mời cây trồng quan trọng của tỉnh để tập trung đầu t phát triển. Trên bình diện cả nớc, Nghệ An là tỉnh đứng thứ 2 về diện tích và sản lợng, năm 2006 diện tích là 26.000 ha với sản lợng 54.600 tấn (Sở NN & PTNT Nghệ An, 2007). Có thể nói cây lạc đã góp phần to lớn trong việc đáp ứng nhu cầu vật chất cũng nh tăng thu nhập, cải thiện đời sống nhân dân. Tiềm năng của cây lạc còn rất 10 . ----------------o0o--------------- Trần ngọc toàn Nghiên cứu một số đặc điểm của cây lạc ảnh hởng tới sự tạo thành năng suất của chúng Chuyên ngành: thực vật học Mã số: 60.42.20 Luận. đào tạo Trờng đại học vinh ---------------o0o--------------- Trần ngọc toàn Nghiên cứu một số đặc điểm của cây lạc ảnh hởng tới sự tạo thành năng suất của