Thạc Sĩ Đánh giá đặc điểm nông sinh học của tập đoàn giống cao lương phục vụ công tác chọn giống cao lương ở

Luận văn thạc sĩ năm 2011
Đề tài: Đánh giá đặc điểm nông sinh học của tập đoàn giống cao lương phục vụ công tác chọn giống cao lương ở Việt Nam

MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ðOAN i
LỜI CẢM ƠN .ii
MỤC LỤC . iii
DANH MỤC CÁC BẢNG i
DANH MỤC ðỒ THỊ .i
I. MỞ ðẦU .1
1.1. ðặt vấn ñề .1
1.2. Mục ñích và yêu cầu của ñề tài 2
1.2.1. Mục ñích .2
1.2.2. Yêu cầu .2
PHẦN II. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 3
2.1. Tình hình nghiên cứu, sản xuất cao lương trênthế 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. ðặc ñiểm sinh học của cây cao lương 8
2.4. Yêu cầu ngoại cảnh và khả năng chống chịu củacây 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. Thí nghiệm 1. ðánh giá ñặc ñiểm nông sinh học
của các giống cao lương trong vụ thu ñông 2010 17
3.2. Nội dung 2. Thí nghiệm 2. ðánh giá khả năng tái sinh của các
giống cao lương 19
3.3. Phân tích và xử lý số liệu .20
PHẦN IV. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .21
4.1. Thí nghiệm 1. ðánh giá ñặc ñiểm nông sinh họccủa các giống
cao lương trong vụ thu ñông 2010 21
4.1.1. Thời gian các thời kì sinh trưởng và phát triển của các giống
cao lương thí nghiệm 21
4.1.2. ðặc ñiểm sinh trưởng và phát triển của các giống cao lương thí
nghiệm 26
4.2 Thí nghiệm 2. ðánh giá khả năng tái sinh của các giống cao
lương .54
4.2.1 Khả năng tái sinh của các giống cao lương thí nghiệm 54
4.2.2 Tốc ñộ tăng trưởng chiều cao cây của những giống cao lương
tái sinh .55
4.2.3 ðộng 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 ðỀ NGHỊ 61
5.1 Kết luận .61
5.2 ðề nghị .62
TÀI LIỆU THAM KHẢO 63
PHỤ LỤC 66

I. MỞ ðẦU
1.1. ðặt vấn ñề
Cây cao lương (Sorghum bicolorL. Moench) còn có tên gọi lúa miến, bo
bo thuộc chi Cao lương (Sorghum), họ Hòa thảo (Poaceae), là một trong
năm loại cây ngũ cốc quan trọng trên thế giới sau lúa gạo, ngô, lúa mì và lúa
mạch. [28]
Theo Evelyn (1951), cao lương có nguồn gốc từ miền Trung Phi cách ñây
5000 – 7000 năm, sau ñó ñược phát triển ở Ấn ðộ, Trung Quốc và ñược du
nhập vào Mỹ năm 1850 ñể làm thức ăn gia súc. Hiện nay người ta sử dụng
cao lương với nhiều mục ñích khác nhau như làm lương thực, làm thức ăn gia
súc, cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp sản xuất ethanol hay làm nhiên
liệu sinh học [14]
Cao lương có những ñặc ñiểm về hình thái và sinh lýthích hợp ñể sinh
trưởng và phát triển trong những ñiều kiện tự nhiênkhó khăn như úng, hạn,
mặn mà những loại cây trồng khác khó có thể tồn tại ñược. [12]
Hiện nay cao lương là cây lương thực chủ yếu ở những vùng bán khô hạn
của thế giới và chúng thường ñược trồng luân canh với lúa mì, ngô. Tuy
nhiên diện tích cao lương trồng ñể 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 ñã ñược nghiên cứu trong thời gian gần ñây ñể làm
thức ăn gia súc vì cao lương có năng suất chất xanhcao (Bùi Quang Tuấn và
cs, 2008; Phạm Văn Cường và cs, 2010). Tuy nhiên nhược ñiểm của thân lá
cao lương là có hàm lượng HCN cao, gây ngộ ñộc cho gia súc.[6]
- Cao lương ngọt và hạt cao lương là nguồn nguyên liệu ñể 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 ñánh giá tập ñoàn giống ñể chọn lọc
những giống cao lương làm vật liệu cho chọn giống và phát triển theo hai
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 2
mục ñích trên. Do vậy chúng tôi tiến hành ñề tài: “ðánh giá ñặc ñiểm nông
sinh học của tập ñoàn giống cao lương phục vụ công tác chọn giống cao
lương ở Việt Nam”.
1.2 Mục ñích và yêu cầu của ñề tài.
1.2.1 Mục ñích
Tuyển chọn ñược một số giống cao lương làm vật liệuchọn giống với mục
ñích khác nhau: thu hoạch thân lá làm thức ăn gia súc và lấy hạt làm nhiên
liệu sinh học.
1.2.2 Yêu cầu

ðánh giá một số ñặc ñiểm sinh trưởng phát triển củacác giống cao
lương nghiên cứu.

Xác ñịnh các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất hạt của các giống
cao lương nghiên cứu.

ðánh giá năng suất chất xanh và khả năng tái sinh của các giống cao
lương nghiên cứu.
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 trênthế 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)
Hoa kỳ 11,94 382
Ấn ðộ 9,50 90
Nigeria 7,52 112
Mexico 6,4 295
Argentina 3,35 462
Trung Quốc 2,78 289
Sudan 2,52 60
Australia 2,16 333
Ethiopia 1,19 119
Burkina Faso 1,1 78
Nguồn ICRISAT,2009
Bảng 2.2. Các nước xuất khẩu cao lương chính trên thế giới
Nước Xuất khẩu (1000 tấn) Giá (USD/Tấn)
Mỹ 5,68 94,70
Argentina 0,58 79,45
Australia 0,39 100,86
Pháp 0,22 143,87
Sudan 0,15 150,00
Thế giới 7,28 98,16
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
Nước Nhập khẩu (1000 tấn) Giá (USD/Tấn)
Nhật 2,34 108,73
Mexico 4,57 100,06
Tây Ban Nha 0,34 117,71
Thế giới 8,02 107,94
Nguồn ICRRISAT, 2009
Theo Dr William Dar, Tổng giám ñốc ICRISAT, sự giảimã 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 nhữnggen 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 vitaminvà 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 cồncó thể ñạt từ 1070-1635
gallon/ha (4050-6190 lit/ha), tương ñương với 25-40thùng 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/lítethanol (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, phầncòn 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 chưngcất 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 vùngnúi 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 1giống 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 BíchNgọc, 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 tínhnông - sinh học qua các vụ
trồng khác nhau tại ðại học Nông nghiệp Hà Nội.[2].Bước ñầu tác giả cũng ñã

TÀI LIỆU THAM KHẢO
A. Tài liệu trong nước
1 Lê Hoà Bình, Vũ Chí Cương, Hoàng Thị Lãng, Phan Thị Phần, Ngô ðình
Giang, 1992. Kết quả nghiên cứu tuyển chọn tập ñoàn cây keo dậu và cao
lương làm thức ăn gia súc. Kết quả nghiên cứu khoa học kỹ thuật 1985-1990 của Viện Chăn nuôi. NXB Nông nghiệp. Tr. 127 -132.
2 Phạm Văn Cường, 2006. ðánh giá ñặc tính nông sinh học của một số cây
lấy hạt (Mạch, cao lương) thu thập từ miền núi phíabắc và nhập nội từ
Nhật Bản. Báo cáo nghiệm thu ñề tài nghiên cứu khoa học cấptrường, ñại
học Nông nghiệp Hà Nội.
3 Trần Văn Hoà, 2003. Giáo trình môn sinh lý thực vật. Trường ðại học
Cần Thơ. Tr. 76 - 77.
4 Nguyễn Thị Bích Ngọc, 2005. So sánh khả năng tái sinh và năng suất của
9 giống/dòng cao lương trồng trong chậu. Luận văn tốt nghiệp kỹ sư
ngành phát triển Nông thôn, trường ðại học An Giang.
5 Hoàng Minh Tấn,Nguyễn Quang Thạch. Sinh lý thực vật. NXB Nông
nghiệp, Hà Nội 1996
6 Tiêu chuẩn ngành (10TCN322- 2003) Phương pháp kiểm nghiệm hạt
giống cây trồng. Nhà xuất bản nông nghiệp, 2005
7 Bùi Quang Tuấn, 2006. Nghiên cứu giá trị thức ăn của một số cây thức ăn
gia súc có nguồn gốc từ vùng ôn ñới tại Tân Yên BắcGiang”. Tạp chí
KHKT Chăn nuôi số 9/2006, Tr. 23 - 27.
8 Bùi Quang Tuấn, Nguyễn Xuân Trạch, Phạm Văn Cường, 2007. Giá trị
thức ăn chăn nuôi của một số giống cao lương trong mùa ñông tại Gia
Lâm - Hà Nội. Tạp chí KHKT NN số 5/2007
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 64
B.Tài Liệu nước ngoài
9 Boardman N.K., 1980. Energy from the biological conversion of solar
energy. Phil. Trans. R. Soc. London A 295:477–489.
10 Carter P.R., 1989. Grain Sorghum (Milo)
11 Dan U., Woody L., 2001. Sorghums, sudangrasses, and sorghum-sudangrass, hybrids For Forage
12 Denman C.E., 1975. Sorghum cultural practices and variety-environment
interaction studies. Res. Rep. Ag. Exp. Sta., OSU P-728.
13 DUKE J.A., 1983. Handbook of Energy Crops
14 Evelyn S.H., 1951.Sorghum breeding in the Sundan. World Crops 3, 65-68.
15 Fribourg H.A., 1995. Summer annual grasses. p. 463-472.
16 Hubbard J.E., Hall H.H., Earle F.R., 1950. Composition of the component
parts of the sorghum kernel. Cereal Chem 27: 415-420.
17 Igartua E., Gracia M.P., Lasa J.M., 1994. Characterization and genetic
control of germination-emergence responses of grainsorghum to salinity.
Euphytica, 76: 185-193
18 Itnal C.J., Desai G.S., Sajjan G.C., Parvatikar S.R., 1980. Effect of
supplemental nitrogen on the plant characters, grain and fodder yield of
rabi sorghum under dryland conditions. Current Research 9(2):24–26.
19 Mortvedt J.J., Westfall D.G., Croissant R.L., 1996. Fertilizing grain and
forage sorghums. Soil. Crop Series. No. 0.540. Colorado State Univ.
Cooperative Extension. Ft. Collins, CO
20 NRI., 1988. Small scale manufacture of animal feed. Bulletin No 9. Natural
Resources Institute (NRI), Chatham, Kent, England, UK
21 Rahman R., Fukai S., Blamey F.P.C., 1992. Forage production and
nitrogen uptake of forage sorghum, grain sorghum and maize as affected
by cutting under different nitrogen levels
22 Ramph E.T., Reynolds Y., 2005. National Herbarium,Pretoria
23 Reed C.F., 1976.Information summaries on 1000 economic plants.
Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 65
Typescripts submitted to the USDA.
24 Ricaud R., Martin F.A., Cochran B.J., 1981. Sweet sorghum for biomass
and alcohol production. Louisiana Agr. 24(4):18–19.
25 Sunseri, 2006. Introduction of salt-tolerant wheat, barley, and sorghum
varieties in saline areas of the Karkheh River Basin, pp 2-4
C.Trang Wed
26 http://www.farg/inpho/cotent/compend/tex/ch07.htm
27 http://www.icrisat.org/sorghum/sorghum.htm
28 http://vi.wikipedia.org/wiki/Chi_L%C3BAa_mi%E1%BA%BFn