Tiến Sĩ Nghiên cứu đặc điểm quang hợp và nông học củamột số dòng lúa ngắn ngày mới

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NĂM 2015
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 2
3. Phạm vi nghiên cứu 2
4. Những đóng góp mới của luận án 2
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2
5.1. Ý nghĩa khoa học 2
5.2. Ý nghĩa thực tiễn 3
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.1. Dòng mang một đoạn nhiễm sắc thể do lai xa và tính thích ứng của
cây lúa 4
1.2. Quang hợp của cây lúa 6
1.2.1. Vai trò của quang hợp 6
1.2.2. Một số yếu tố liên quan đến quang hợp 9
1.3. Hiệu quả sử dụng đạm của cây lúa 26
1.3.1. Sự đồng hóa nitơ và cân bằng giữa cacbon - nitơ (tỷ lệ C/N) ở cây lúa 26
1.3.2. Một số thuật ngữ về hiệu suất sử dụng đạm 27
1.3.3. Hiệu quả sử dụng ở cây lúa 29
1.3.4. Hiệu quả sử dụng phân đạm đối với tích lũy Carbohydrates không
cấu trúc 38
Chương 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44
2.1. Nội dung nghiên cứu 44
2.2. Phương pháp nghiên cứu 46
2.2.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm 46
2.2.2. Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu 47
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 51
3.1. Chọn lọc dòng và đánh giá tính thích ứng của dòng 51
3.1.1. Chọn lọc dòng 51
3.1.2. Đánh giá tính thích ứng của dòng lúa ngắn ngày mới 56
3.2. Đặc điểm quang hợp của dòng lúa ngắn ngày ở các giai đoạn sinh
trưởng khác nhau 65
3.2.1. Cường độ quang hợp và chỉ tiêu liên quan 65
3.2.2. Tích lũy chất khô và mối tương quan giữa cường độ quang hợp, tích
lũy chất khô và năng suất 67
3.3. Hiệu quả sử dụng đạm của dòng lúa ngắn ngày 72
3.3.1. Hiệu quả sử dụng đạm trong quang hợp 72
3.3.2. Hiệu quả sử dụng đạm đối với tích lũy chất khô 89
3.3.3. Hiệu quả sử dụng đạm đối với tích lũy Carbohydrates không
cấu trúc 101
3.3.4. Hiệu quả sử dụng đạm đối với một số chỉ tiêu nông sinh học và
năng suất tích lũy 110
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 121
1. Kết luận 121
2. Đề nghị 121
DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN
LUẬN ÁN 122
TÀI LIỆU THAM KHẢO 123
PHỤ LỤC 137
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Lúa (Oryza sativa L.) là cây lương thực chủ yếu ở các nước châu Á,
chiếm khoảng 92% sản lượng lúa gạo trên toàn thế giới (IRRI, 2002). Nhu
cầu về tăng lương thực trở nên cấp bách, bởi vì cho đến năm 2025 người dân
ở các vùng trồng lúa truyền thống sẽ phụ thuộc hơn 70% vào lúa gạo
(Swaminathan, 2007). Do đó, sản xuất lúa gạo trên thế giới p hải tăng khoảng
1% mỗi năm thì mới đáp ứng được nhu cầu lương thực (Rosegrant et al.,
1995). Tuy nhiên, việc mở rộng diện tích trồng lúa là vô cùng khó khăn do
hầu hết diện tích trồng lúa đã bị chuyển đổi thành đất đô thị (Horie et al.,
2005). Để tăng sản lượng lương thực phải đi theo hướng tăng năng suất trên
đơn vị diện tích (Li et al., 2009). Sản xuất lúa của Việt Nam cũng không
nằm ngoài bối cảnh đó. Hơn nữa, năng suất lúa của Việt Nam trong mấy năm
gần đây hầu như không tăng, vì vậy để đảm bảo an ninh lương thực thì chọn
giống lúa ngắn ngày nhằm tăng vụ là hướng đi đúng đắn.
Thực tế đã chứng minh, trong những năm gần đây, đã, đang và ngày
càng xuất hiện rất nhiều các giống lúa ngắn ngày trong sản xuất như nhóm
giống OMCS (ở đồng bằng sông Cửu Long), PC6 đột biến và nhóm GL 102,
GL 159 (do Viện Cây lương thực và Cây t hực phẩm chọn tạo), Việt Lai 20,
Việt Lai 24 và Việt Lai 50 (do Học viện Nông nghiệp chọn tạo) . Điều đặc
biệt ở đây là, các giống có thời gian sinh trưởng từ 80 – 150 ngày không có



sự khác biệt về tiềm năng năng suất, chất lượng cũng như tính chống chịu
(Nguyễn Văn Luật, 2009). Vậy sự khác biệt giữa giống lúa có thời gian sinh
trưởng dài và thời gian sinh trưởng ngắn về đặc tính quang hợp, hiệu quả sử
dụng các sản phẩm quang hợp, tích lũy và vận chuyển Carbohydrates cũng
như hiệu suất sử dụng đạm là gì cần phải được làm rõ để từ đó làm cơ sở để
xây dựng các biện pháp kỹ thuật canh tác cho giống lúa ngắn ngày nhằm đạt
được năng suất tối đa là rất cần thiết. 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Tuyển chọn được các dòng lúa ngắn ngày có tiềm năng năng suất cao.
- Đánh giá được đặc điểm quang hợp và nông học của dòng lúa ngắn ngày
mới tuyển chọn làm cơ sở cho việc khai thác tiềm năng năng năng suất của các
dòng lúa ngắn ngày mới.
- Tìm hiểu được hiệu quả sử dụng đạm trong điều kiện vụ xuân và vụ
mùa nhằm cung cấp những thông tin góp phần xây dựng quy trình canh tác
hiệu quả đối với các dòng giống lúa ngắn ngày.
3. Phạm vi nghiên cứu
- Đề tài tiến hành trên các các dòng lúa ngắn ngày được chọn lọc từ các dòng
mang một đoạn nhiễm sắc thể do lai xa (chromosome segment substitution lines –
CSSL) giữa lúa dại Oryza Rufipogon và lúa trồng IR 24, giống lúa IR 24 và giống
lúa Khang Dân 18. Trong đó, IR 24 và Khang Dân 18 là giống đối chứng vì IR 24 là
nền gen di truyền của các dòng CSSL và là giống lúa có thời gian sinh trưởng thuộc
nhóm trung ngày, Khang Dân 18 là giống lúa trồng phổ biến ở miền Bắc Việt Nam.
- Các số liệu phân tích trong phòng thí nghiệm: Hàm lượng đạm dưới dạng
đạm tổng số, Carbohydrates không cấu trúc bao gồm tinh bột và đường hòa tan.
- Thí nghiệm về phân bón nghiên cứu ở ba mức đạm là 0, 45 và 90 kg N/ha.
- Thời gian nghiên cứu của đề tài từ năm 2010 đến năm 2014.
4. Những đóng góp mới của luận án
- Tuyển chọn được dòng lúa ngắn ngày có tiềm năng năng suất cao.
- Phát hiện được mối quan hệ giữa cường độ quang hợp, tích lũy và vận
chuyển các sản phẩm quang hợp và năng suất hạt của dòng lúa ngắn ngày.