Tiến Sĩ Nghiên cứu đặc điểm sinh học và một số biện pháp kỹ thuật đối với nguồn thực liệu tạo quả không hạt

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm sinh học và
một số biện pháp kỹ thuật đối với nguồn thực liệu tạo quả không hạt cây
có múi”, tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của nhà trường, các Thầy
hướng dẫn khoa học, nhiều cơ quan, đơn vị, các đồng nghiệp, bạn bè, các hộ
nông dân ở địa phương mà đề tài đã triển khai, tôi xin bày tỏ sự cảm ơn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo, khoa Nông
học, các đơn vị của Trường Đại học Nông lâm và các đồng nghiệp ở Chi cục
Bảo vệ thực vật tỉnh Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi thực hiện đề tài
trong những năm qua.
Tôi xin tỏ lò ng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Ngô Xuân Bình Thầy giáo
hướng dẫn khoa học, đã tận tình giúp đỡ, truyền tải những kinh nghiệm trong
suốt quá trình thực hiện đề tài và hoàn thành bản luận án này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các bạn bè trong và ngoài cơ quan, người
thân trong gia đình luôn hết lòn g động viên, khích lệ và giúp đỡ cho tôi trong
suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận án này.

Thái Nguyên, ngày tháng năm 2015
Tác giả



Hoàng Thị Thuỷ iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN . ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU vii
DANH MỤC BẢNG viii
MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài 3
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài . 3
4. Những đóng góp mới của đề tài 4
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài 5
1.2. Nguồn gốc, lịch sử, sản xuất và tiêu thụ cây có múi . 7
1.2.1. Nguồn gốc và lịch sử trồng cây có múi trên thế giới 7
1.2.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ bưởi trên thế giới 13
1.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cây có múi ở Việt Nam . 17
1.3.1. Tình hình sản xuất . 17
1.3.2. Tình hình tiêu thụ 18
1.4. Đặc điểm thực vật của cây có múi . 23
1.4.1. Đặc điểm rễ . 23
1.4.2. Đặc điểm thân, cành 24
1.4.3. Đặc điểm lá . 26
1.4.4. Đặc điểm hoa và tỷ lệ đậu quả 26
1.5. Yêu cầu sinh thái 28
1.5.1. Nhiệt độ . 28
1.5.2. Ánh sáng 29 iv

1.5.3. Nước 29
1.5.4. Đất . 30
1.6. Những kết quả nghiên cứu liên quan đến một số đặc điểm nông sinh
học chủ yếu ở cây có múi 30
1.6.1. Nghiên cứu về đặc điểm nông học chủ yếu ở cây có múi 30
1.6.2. Nghiên cứu về quá trình thụ phấn , thụ tinh đến năng suất , chất
lượng quả . 32
1.6.3. Những kết quả nghiên cứu và cơ chế tạo quả không hạt 37
1.6.4. Nghiên cứu về hiện tượng đa phôi 44
1.6.5. Nghiên cứu về sử dụng phân bón lá và chất điều hò a sinh trưởng . 46
1.6.6. Nghiên cứu về trồng xen . 49
1.7. Tóm tắt tổng quan tài liệu trong mối quan hệ với nội dung đề tài . 50
Chương 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU 51
2.1. Địa điểm và vật liệu, phạm vi nghiên cứu . 51
2.1.1. Địa điểm nghiên cứu . 51
2.1.2. Vật liệu nghiên cứu . 51
2.1.3. Phạm vi nghiên cứu . 52
2.2. Nội dung nghiên cứu 52
2.2.1. Nội dung 1. Nghiên cứu một số đặc điểm nông học của một số
dòng/giống thí nghiệm. . 52
2.2.2. Nội dung 2. Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học liên quan đến
tạo quả không hạt ở một số dò ng /giống thí nghiệm. . 52
2.2.3. Nội dung 3. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao
năng suất chất lượng ở một số dò ng /giống thí nghiệm. 52
2.3. Phương pháp nghiên cứu 52
2.3.1. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm nông học . 52 v

2.3.2. Phương pháp nghiên cứu đặc điểm sinh học liên quan đến tạo
quả không hạt ở một số dò ng /giống thí nghiệm. . 55
2.3.3. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất
lượng ở một số dò ng /giống thí nghiệm . 61
2.4. Phương pháp xử lí số liệu 64
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN . 65
3.1. Đặc điểm nông học của một số dò ng /giống thí nghiệm 65
3.1.1. Đánh giá mức đa bội thể của một số dòng/giống thí nghiệm . 65
3.1.2. Đánh giá đặc điểm hình thái của các dò ng /giống thí nghiệm . 66
3.1.3. Đặc điểm sinh trưởng của một số dòng/giống thí nghiệm 71
3.1.4. Năng suất quả của một số dòng/giống thí nghiệm 73
3.1.5. Một số chỉ tiêu về quả của dò ng/giống thuộc họ cam quýt 75
3.1.6. Đánh giá chất lượng quả của một số dòng/giống thí nghiệm . 77
3.2. Đánh giá một số đặc điểm sinh học liên quan đến khả năng tạo quả
không hạt ở các dò ng/giống thí nghiệm 78
3.2.1. Kết quả nghiên cứu hiện tượng đa phôi của một số dò ng /giống
thí nghiệm 78
3.2.2. Kết quả nghiên cứu đặc điểm sinh học liên quan đến khả năng
bất dục đực của các dò ng/ giống thí nghiệm . 83
3.2.3. Kết quả đánh giá đặc điểm hình thái của hạt phấn của các dò ng
giống thí nghiệm 88
3.2.4. Kết quả nghiên cứu đặc điểm tạo quả không hạt liên quan đến
tính tự bất hoà hợp ở dò ng / giống thí nghiệm . 93
3.3. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất chất
lượng quả ở một số dò ng/giống thí nghiệm 121
3.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của kỹ thuật bao hoa và không bao hoa
ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng một số dòng/giống thí nghiệm. . 121 vi

3.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của GA3 với đến năng suất quả ở một số
dòng, giống thí nghiệm khi (bao hoa + phun) và (bao hoa + không phun) 123
3.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của GA 3 với đến năng suất , chất lượng
quả ở một số dò ng / giống thí nghiệm khi thu phấn tự do . 125
3.3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số loại phân bón lá đến năng
suất, chất lượng quả ở một số dòng, giống thí nghiệm khi thu phấn tự do . 127
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ . 131
NHỮNG CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN
QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 135
TÀI LIỆU THAM KHẢO 136
MỘT SỐ HÌNH ẢNH MINH HỌA . 145
vii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

CS
CT
CAQ
DT
ĐC
FAO
GA3
Nxb
NN
PTNT
TB
TT
Cộng sự
Công thức
Cây ăn quả
Diện tích
Đối chứng
Tổ chức Lương thực và nông nghiệp của Liên hợp quốc
Gibberellin
Nhà xuất bản
Nông nghiệp
Phát triển nông thôn
Trung bình
Thứ tự

viii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Các loài cam quýt thực sự có ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất 10
Bảng 1.2. Tên gọi của các nhóm con lai (hybrids) . 10
Bảng 1.3. Sản lượng bưởi ở một số quốc gia sản xuất bưởi năm 2012 14
Bảng 2.1. Đặc điểm nguồn vật liệu nghiên cứu 51
Bảng 3.1: Mức bội thể của một số dòng/giống thí nghiệm . 65
Bảng 3.2. Đặc điểm thân cành của một số dò ng/giống thí nghiệm 66
Bảng 3.3. Đặc điểm hình thái bộ lá của một số dò ng/giống thí n ghiệm . 68
Bảng 3.4. Đặc điểm hoa của các dòng/giống thí nghiệm 69
Bảng 3.5. Đặc điểm quả của một số dò ng/giống thí nghiệm 70
Bảng 3.6. Chu kỳ sinh trưởng trong năm của một số dò ng/giống thí nghiệm . 71
Bảng 3.7. Đặc điểm ra hoa của một số dò ng/giống thí nghiệm 72
Bảng 3.8. Năng suất quả của một số dòng/giống thí nghiệm năm 2011 73
Bảng 3.9. Năng suất quả của một số dò ng/giống thí nghiệm năm 2012 74
Bảng 3.10. Một số chỉ tiêu của quả ở một số dò ng/giống thí nghiệm năm
2011 . 75
Bảng 3.11. Đặc điểm của quả của m ột số dò ng/giống thí nghiệm năm
2012 . 76
Bảng 3.12. Kết quả phân tích sinh hoá quả của một số dò ng/giống thí
nghiệm năm 2012 77
Bảng 3.13. Tỷ lệ đa phôi ở một số dò ng/giống thí nghiệm năm 2011 . 79
Bảng 3.14. Tỷ lệ đa phôi ở một số dò ng, giống thí nghiệm năm 2012 . 80
Bảng 3.15. Số lượng phôi/hạt của các dò ng/giống thí nghiệm năm 2011 81
Bảng 3.16. Số lượng phôi/hạt của các dò ng/giống thí nghiệm năm 2012 82
Bảng 3.17. Tỷ lệ nẩy mầm của hạt phấn của các dòng / giống thí nghiệm
tại thời điểm nở hoa 83
Bảng 3.18. Đặc điểm bao phấn của một số dò ng/giống thí nghiệm . 85 ix

Bảng 3.19. Kết quả nghiên cứu tỷ lệ bao phấn dị hình và không mở hoa
ở các dò ng giống thí nghiệm (kết quả năm 2011) 86
Bảng 3.20. Kết quả nghiên cứu tỷ lệ bao phấn dị hình và không mở hoa
ở các dò ng giống thí nghiệm (kế t quả năm 2012) 87
Bảng 3.21. Kết quả đánh giá đặc điểm hình thái của hạt phấn ở các
dò ng/giống thí nghiệm 88
Bảng 3.22. Tỷ lệ nảy mầm sau bảo quản của hạt phấn một số dò ng /giống
thí nghiệm (ở nhiệt độ 5 o C) năm 2012 . 92
Bảng 3.23. Khả năng tạo hạt ở các dò ng/ giống thí nghiệm trong điều
kiện tự nhiên (thụ phấn tự do) 93
Bảng 3.24. Số lượng hạt của một số dò ng/giống thí nghiệm năm 2012 . 94
Bảng 3.25. Số lượng ống phấn trong nhụy hoa của các tổ hợp dò ng /giống
thí nghiệm tự thụ và giao phấn năm 2012 95
Bảng 3.26. Số lượng ống phấn trong nhụy hoa của các tổ hợp tự thụ phấn
năm 2012 . 100
Bảng 3.27. Số lượng ống phấn trong nhụy hoa của các tổ hợp giao phấn
năm 2012 . 102
Bảng 3.28. Ảnh hưởng của việc thụ phấn đến tỷ lệ đậu quả , khối lượng
quả và số hạt trên quả (năm 2011) . 105
Bảng 3.29. Ảnh hưởng của việc thụ phấn đến tỷ lệ đậu quả, khối lượng quả và
số hạt trên quả (năm 2012) 109
Bảng 3.30. Đánh giá khả năng mang quả không hạt ở dò ng/giống thí
nghiệm liên quan đến tính tự bất hò a hợp (năm 2011) . 116
Bảng 3.31. Đánh giá khả năng mang quả không hạt ở dò ng/giống thí
nghiệm liên quan đến tính tự bất hò a hợp (năm 2012) . 118
Bảng 3.32. Ảnh hưởng của biện pháp bao hoa đến khả năng cho năng
suất, số lượng hạt ở một số dò ng giống thí nghiệm năm 2012 . 121
Bảng 3.33. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của GA3 đến năng suất quả ở
một số dò ng, giống thí nghiệm khi (bao hoa + phun) và (bao
hoa + không phun) năm 2012 . 123 x

Bảng 3.34. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của GA 3 đến năng suất, chất
lượng quả ở một số dòng , giống thí nghiệm khi thụ phấn tự
do năm 2012 125
Bảng 3.35. Ảnh hưởng của một số loại phân bón lá đến năng suất , chất
lượng quả ở một số dòng , giống thí nghiệm (khi thu phấn tự
do) năm 2012 127





1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cam, quýt, chanh, bưởi là một trong nhiều loại cây ăn quả chủ lực của
nước ta, có lịch sử phát triển lâu đời và được trồng trên khắp các vùng sinh thái
của cả nước. Trong nhiều thập kỷ qua, quả có múi vẫn là một trong những mặt
hàng xuất khẩu chủ lực và nhu cầu tiêu thụ trong nước cũng rất lớn (Hoàng
Ngọc Thuận, 2004 [31]). Việc nghiên cứu phát triển các loại cây ăn quả có múi
ở nước ta chính thức phát triển từ những năm 30 của thế kỷ trước. Càng ngày,
càng có nhiều tác giả trong và ngoài nước quan tâm nghiên cứu phát triển cam
quýt ở Việt Nam (Trần Thế Tục, Hoàng Ngọc Thuận, Vũ Mạnh Hải, Đỗ Đình
Ca, Đỗ Năng Vịnh, Hà Thị Thúy, Nguyễn Minh Châu, Nguyễn Thị Thu Hồng,
Hà Minh Trung, Ngô Xuân Bình, Đào Thanh Vân ).
Nhiều tiến bộ kỹ thuật mới đã được nghiên cứu và áp dụng vào sản
xuất: nghiên cứu về sinh trưởng phát triển, sự đa dạng nguồn gen di truyền
cây cam, quýt; nghiên cứu về gốc ghép vô tính và kỹ thuật nhân giống cây
cam, quýt, chanh, bưởi sạch bệnh bằng nhân giống invitro và vi ghép; các
biện pháp kỹ thuật thâm canh tổng hợp, phò ng trừ sâu bệnh hại Tuy nhiên
cho đến nay, năng suất quả có múi ở nước ta, nhìn chung cò n thấp hơn nhiều
so với một số nước trong khu vực và trên thế giới. Về chất lượng cũng cò n có
nhiều hạn chế: mã quả chưa đẹp, nhiều hạt, lượng đường cao, nhưng hàm
lượng acid thấp, mặc dù về phẩm vị có một số giống có thể sánh ngang với
những giống nổi tiếng thế giới (cam Sành Vĩnh Long, Tiền Giang, Hà Giang;
quýt Bắc Sơn - Lạng sơn; bưởi Da Xanh ). Nước ta đã ra nhập Tổ chức
thương mại thế giới WTO và đang đứng trước thềm các hiệp ước mậu dịch tự
do với các nước Đông Nam Á, thị trường Mỹ, châu Âu và thị trường liên
minh các nước Á Âu, thì vấn đề chất lượng nông sản là một thách thức lớn.
Vì vậy nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng

2
cam, quýt, bưởi là một yêu cầu cấp bách trong giai đoạn hiện nay (Trần Thế
Tục và cs, 1996 [39]) Cây có múi là loại cây có giá trị dinh dưỡng cao ,
trong thành phần thịt quả có chứa 6 - 12 % đường (chủ yếu là đường
saccarozo), hàm lượng vitamin C từ 40 - 90 mg/100g tươi, các axit hữu cơ từ
0,4 - 1,2 % trong đó có nhiều axit có hoạt tính sinh học cao cùng với các chất
khoáng và dầu thơm . Cây ăn quả có múi (Citrus) là loại cây ăn quả có thu
nhập ổn định, có thể bảo vệ tài nguyên môi trường, đặc biệt là ở vùng đất dốc,
vùng đồi núi (Nguyễn Mạnh Chinh, 2005 và Hà Thiên Văn, Thành Thuận
Khôn, 2007 [11], [43]).
Hiện nay, tăng trưởng diện tích và sản lượng cây ăn quả có tăng nhanh ,
nhưng diện tích phá đi hàng năm cũ ng không nhỏ (Lê Thị Thu Hồng, 2000
[22]). Chính vì vậy vấn đề chọn tạo giống cây ăn quả có múi , sạch bệnh, chất
lượng cao, thích hợp với các vùng sinh thái khác nhau, chú trọng giống không
hạt, ít hạt đang đặt ra cấp bách . Sản xuất cây ăn quả có múi ở nước ta tăng
nhanh, nhưng còn gặp rất nhiều khó khăn do dịch bệnh và chất lượng giống .
Hầu hết các giống trồng phổ biến ở nước ta là các giống chất lư ợng thấp ,
nhiều hạt, chưa đáp ứng được nhu cầ u ăn tươi và chế biến (Đỗ Năng Vịnh,
2005 [47]).
Tính trạng không hạt và nguyên nhân không hạt có vai trò rất quan trọng
đối với sản xuất quả chất lượng cao ở cam, quýt, bưởi, chanh (Đỗ Năng Vịnh,
2008 [48]). Tính trạng có hạt và nhiều hạt làm giảm giá trị thương mại của
công nghiệp chế biến quả có múi (Đỗ Năng Vịnh, 2005 và Walter Rather et al,
1989 [47], [94]). Và nhược điểm lớn nhất của các giống cây có múi đang trồng
trong sản xuất hiện nay là đa phần các giống có hạ t từ nhiều đến rất nhiều hạt
(bưởi Diễn, bưởi Phúc Trạch, cam Xã Đoài .) một số giống vốn cho quả không
hạt ở vùng sản xuất bản địa, khi di thực trồng ở khu vực phía Bắc cũng cho rất
nhiều hạt như bưởi Da Xanh , bưởi Năm Roi Vì vậy việc quan tâm chọn tạo
được bộ giống có khả năng cho quả không hạt là điều rất cần thiết.

3
Hiện tượng tạo quả không hạt trên cơ sở nghiên cứu cơ chế tạo quả
không hạt như đặc điểm bất dục đực, bất dục cái, tính tự bất hò a hợp , hiện
tượng phôi teo . Và nguồn hạt phấn khác nhau ảnh hưởng rất lớn đến tỷ lệ
đậu quả, số lượng hạt và cuối cùng là năng suất, chất lượng quả (Ngô Xuân
Bình, 2009 [2]).
Ở nước ta có nhiều cô ng trình nghiê n cứu về cây ăn quả có múi , tuy
nhiên các nghiên cứu về tạo quả không hạt ở cây có múi hầu như chưa nhiều .
Do vậy việc nghiên cứu tạo quả không hạt ở cây có múi là rất cần thiết , việc
thực hiện: “Nghiên cứu đặc điểm sinh học và một số biện pháp kỹ thuật đối
với nguồn thực liệu tạo quả không hạt cây có múi” vừa có cơ sở khoa học
vừa có ý nghĩa thực tiễn sâu sắc.
2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài
2.1. Mục tiêu
Xác định đặc điểm nông sinh học là cơ sở khoa học cho việc nghiên
cứu cơ chế tạo quả không hạt, đồng thời tác động các biện pháp kỹ thuật
nhằm nâng cao năng suất, chất lượng quả cây có múi.
2.2. Yêu cầu
- Nghiên cứu đặc điểm nông học của các đối tượng nghiên cứu làm tiền
đề cho việc nghiên cứu cơ chế tạo quả không hạt.
- Nghiên cứu cơ chế tạo quả không hạt ở một số dòng/giống thí nghiệm.
- Nghiên cứu việc ứng dụng một số biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao
năng suất, chất lượng quả của một số giống ở cây có múi.
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học
- Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ bổ sung những tư liệu khoa học về
đặc điểm sinh học liên quan đến một số dò ng /giống thuộc họ cam quýt triển

4
vọng trồng tại Thái Nguyên, góp phần làm phong phú thêm kho tư liệu về cây
có múi nói chung ở Việt Nam.
- Các vật liệu từ công trình nghiên cứu này có ý nghĩa góp phần vào
công tác tạo quả chất lượng cao đối với cây có múi.
- Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là tài liệu tham khảo có ý nghĩa trong
công tác giảng dạy, nghiên cứu, học tập về cây có múi nói chung.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học để giải quyết các vấn đề sinh
học của một số dò ng /giống cây có múi với đặc tính không hạt, đề xuất các
biện pháp kỹ thuật nhằm phục vụ công tác hàng hoá trong tương lai.
- Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa giúp nhà vườn trong việc trồng thuần
hoặc trồng xen nhằm nâng cao năng suất, chất lượng đối với quả cây có múi.
- Kết quả nghiên cứu biện pháp kỹ thuật có ý nghĩa trong việc tác động
đúng thời kỳ của cây giúp nâng cao năng suất, chất lượng quả cây có múi.
4. Những đóng góp mới của đề tài
- Xác định được đặc tính nông sinh học liên quan đến khả năng tạo quả
không hạt của các dòng/giống thí nghiệm.
- Xác định được một số biện pháp kỹ thuật liên quan đến tạo quả không
hạt các dòng/giống thí nghiệm.