Tải bản đầy đủ

Luận văn thạc sỹ: Nghiên cứu một số đặc điểm về sinh lý, hình thái và năng suất của một số dòng, giống đậu tương trong điều kiện vụ Đông tại Thanh Trì – Hà Nội

1. M U
1.1. T VN
u tng (Glycine max (L) Merrill) l mt loi cõy trng kt hp c
nhiu giỏ tr kinh t ln. Trờn th gii, u tng c phỏt trin mnh m, ó
tr thnh mt trong bn loi cõy trng chớnh trong nụng nghip (lỳa mỡ, lỳa
nc, ngụ, u tng). Bn cõy ny ó gúp phn quan trng trong vic ỏp
ng nhu cu tiờu dựng ca con ngi v cht bt v Protein.
Cõy u tng ó c trng nc ta t lõu i, theo ti liu c nht
cũn li l ca Lờ Quý ụn vit v cõy u tng, trong ú ụng cho rng cách
lm cho t tt lờn khụng gỡ bng cy ba ri vói u tng, khi cõy tt lờn
thỡ cy dp xung để trồng lúa, trồng màu tt khụng kộm c bún phõn tm
(Cây đậu tơng, Trờng Đại học NNII, 1980)[].
Nc ta khụng nhng cú lch s trng u tng lõu i, m cũn cú iu
kin thiờn nhiờn thớch hp vi cõy u tng, và thờng trng 3 v trong mt
nm. Do đó, đây l một loại cây trng có thể xen canh, gối vụ trong nhiều
công thức luân canh ở nhiều vùng của Việt Nam. Tuy nhiên, cho đến nay u
tng vẫn là cây trồng phụ với diện tích và sản lợng còn rất khiêm tốn và cha
tơng xứng đợc với vị trí và giá trị của nó. Mc dự trong nhng nm gn õy,
do ỏp dng mt s ging u tng mi có tiềm năng, nng sut cao, kt hp
vi vic ỏp dng cỏc bin phỏp thõm canh mi, nờn nng sut bỡnh quõn ca
c nc ó tng t 12,6 t/ ha lên 18 tạ/ ha. Nhng nu so vi nng sut bỡnh

quõn ca th gii v M thỡ nng sut u tng ca nc ta cũn quỏ thp.
ú cng l lý do ti sao trong nhng nm qua din tớch v sn lng u
tng nc ta tng chm.
cõy u tng phỏt trin mnh m, nhm tng ngun Protein cho ngi,
b sung mt ngun Protờin r tin vo thc n gia sỳc v gúp phn ci to t
1
trng trt. Ngoi vic ng dng cỏc bin phỏp canh tỏc mi cn phải gii quyt tt
khõu ging tng nng sut u tng, đặc biệt là các giống u tng cho nng
sut cao,có khả năng thích ứng rộng và chống chịu sâu bệnh để có thể thớch hp
với tng vựng sinh thỏi. Bi vỡ ch cú trờn c s ging tt, kết hợp với các biện
pháp thâm canh, nõng cao nng sut và đa lại hiu qu kinh t và lãi thuần cao cho
ngi sn xut u tng. Trên cơ sở đó cây đâụ tơng từng bớc phát triển, đủ sức
cạnh tranh với các cây trồng nông nghiệp khác cũng nh hạ giá thành sản phẩm,
đảm bảo sản lợng phục vụ cho nhu cầu hiện nay đang còn rất thiếu.
Vi sn lng hng nm 292,70 ngn tn (FAO2006) nh hin nay thỡ cũn
thiu rt nhiu mi ỏp ng c nhu cu u tng cho ch bin thc phm,
nc gii khỏt ( sa u nnh) v nhu cu cho ch bin thc n cho chn nuụi.
D tớnh nhu cu u tng nc ta đến nm 2010 lờn ti 1.000.000
tn (Nguyn Tin Mnh. 1995) [28]. ỏp ng nhu cu ngy cng tng v
u tng, gúp phn gii quyt nn thiu Protein v cũn l ngun nguyờn liu
a chn nuụi thnh ngnh sn xut chớnh, thỡ chỳng ta cn phỏt trin sn xut
u tng c v hai mt din tớch v nng sut. trong ú nõng cao nng sut
cú vai trũ hng u, vỡ nng sut tng s gim c giỏ thnh ca mt n v
sn phm, t ú mi thỳc y sn xut u tng phỏt trin.
Do ú, chn to cỏc ging cho nng sut cao thớch hp cho tng vựng
sinh thỏi cú ý ngha ln i vi ngnh sn xut u tng nc ta trong
công tác chọn tạo giống. Nhiu tỏc gi ó chng minh l cn nghiờn cu sinh
lý cỏc ging u tng làm cơ sở chn ra các ging cú nng sut cao hn
(Plachon, C,.1980) [45].
Vụ đậu tơng Đông của miền Bắc Việt nam là vụ có nhiều thuận lợ để mở
rộng diện tích, đặc biệt là trồng sau vụ lúa mùa sớm. Song có hạn chế do điều
kiện hạn, rét vào thời kỳ ra hoa, làm quả mà năng suất thấp và không ổn định.
Do đó, để cú c s ịnh hng trong chn to ging u tng Đụng, thớch
2
hp với các điều kiện khí hậu thời tiết cụ thể, chỳng tụi tin hnh nghiờn cu
ti: Nghiờn cu một số c im về sinh lý, hỡnh thỏi và nng sut ca một số
dòng, ging u tng trong iu kin v ụng ti Thanh Trỡ H Ni.
1.2. MC CH V YấU CU CA TI
Mc ớch:
* Nghiờn cu một số đặc điểm sinh lý hỡnh thỏi, khả năng sinh trởng,
khả năng chống chịu và năng suất của một số dòng, giống đậu tơng Đông.
* Trên cơ sở đó xác định mối quan hệ giữa một số chỉ tiêu sinh lý, hình
thái với năng suất đậu tơng, Từ đó đề xuất các giống đậu tơng có tiềm năng,
năng suất cao phục vụ cho sản xuất đậu tơng vụ Đông trong điều kiện tại
Thanh Trì và một vài các vùng khác tơng tự của Việt Nam.
Yờu cu:
* Tỡm hiu c im hỡnh thỏi, sinh lý ca cỏc ging u tng.
* Tỡm hiu cỏc ch tiờu v sinh trng v phỏt trin, cu thnh nng sut
v nng sut ca cỏc ging u tng.
* ỏnh giỏ s b kh nng chng chu, vi iu kin ngoi cnh, sõu
bnh ca cỏc ging u tng.
* Trên cơ sở đó, ban đầu đề xuất các giống đậu tơng tiềm năng phù hợp
phục vụ cho sản xuất đậu tơng vụ Đông.
1.3.í NGHA KHOA HC V THC TIN CA TI:
- Kt qu nghiờn cu ca ti gúp phn xỏc nh kh nng thớch ng
ca cỏc ging u tng trong iu kin v ụng, nhằm xõy dng c s
khoa hc cho chn to ging u tng đông.
- Cung cp cỏc thụng tin v c im sinh lý, hỡnh thỏi ca mt s ging
u tng, lm phong phỳ vt liu khi u phc v cụng tỏc chn to ging.
- ỏnh giỏ c mt s ging u tng trin vng cú th gieo trng
trong iu kin v ụng.
3
2. TNG QUAN TI LIU V C S KHOA HC CA TI
2.1. NGUN GC V S PHN B CA CY U TNG
Cây đu tng thuc b Fabales, h Fabaceae, họ ph Leguminoceae,
chi Glycine L. u tng trng trớc đây mang nhiều tên khác nhau, sau này
cú tờn khoa hc l Glycine max (L) Merill do Ricker v Morse ngh nm
1948 v l tờn chớnh thc.
Tên khoa học này đợc chấp nhận và đã đợc dùng hầu nh duy nhất để chỉ
đậu tơng trồng trong các tài liệu khoa học. Glycine c chia lm 2 h ph l
Glycine v Soja. Glycine Soja l tờn gi chớnh thc cho cỏc loi u tng
hoang di t nm 1977 (Verdcourt,1979) [67].
Chi ph Glycine cú 16 loi, a s phõn b Australia, mt s o Nam
Thỏi Bỡnh Dng, Papua Newguinea, Philippine, i loan. a s cỏc loi cú
s lng nhim sc th 2n= 40 (cú mt s loi 2n = 38; 78 v 80). Chi ph
Soja (Moech)F.J.Herm cú 2 loi: Loi G.Soja Sieb v Zucc, phõn b Trung
Quc, Nga, i Loan, Nht Bn, Triu Tiờn. Loi Glycine max (L) Merill l
u tng trng hin nay trờn th gii, chỳng cú s lng nhim sc th 2n =
40.
u tng l cõy trng c nht ca nhõn loi, cú ngun gc t Món Chõu
(Trung Quc) vo khong th k 11 trc cụng nguyờn. T th k th nht
sau cụng nguyờn, u tng mi c phỏt trin khp Trung Quc v bỏn o
Triu Tiờn. T th k th 1 n th k th 16, u tng c di thc ti
Nht Bn, ụng Nam v Trung (Hymowitz v Newell, 1981) [46]. T
nm 1790, cõy u tng ó c cỏc nh truyn giỏo mang t Trung Quc
v trng vn thc vt Pari v Hong gia Anh.
Vo nm 1875 v nhng nm sau, Frienrich Haberland Viờn (o) ó
hụ ho mnh m vic s dng u tng lm thc n cho ngi v gia sỳc
nhng mói ti nm 1909 u tng mi cú tm quan trng ln (Morse, 1950)
4
[48]. Nm 1765, Samuel Bowen a u tng t Trung Quc sang M và
đến nm 1940, u tng mi tr thnh cõy trng ly ht ng th hai sau
ngụ v giỏ tr sn lng.
M, do iu kin thi tit, khớ hu v t ai thớch hp, u tng đợc
mở rộng rt nhanh v tr thnh vựng sn xut u tng chớnh trờn th gii.
T M u tng lan rng sang cỏc nc chõu M khỏc, ỏng chỳ ý nht l
Braxin v Achentina (Ngụ Th Dõn và cộng sự, 1999) [4].
2.1.1. Cõy u tng mt s nc Chõu á v min bc vit nam
cỏc nc Chõu thì Trung Quc l nc cú din tớch gieo trng cng
nh sn lng đậu tơng ln nht Chõu , din tớch trng u tng hng nm
l 9,593,14 ha, sn lng 15 16 triu tn/nm (FAO,2006). Australia cõy
u tng c chỳ ý phỏt trin c trong lnh vc nghiờn cu v trong sn
xut. Din tớch gieo trng v sn lng u tng tng nhanh. u tng
Australia thng c gieo vo cui thỏng 11 n u thỏng giờng, thu hoch
vo thỏng 4, thỏng 5(Lawn, R.J., v cng s.1992) [63]. Inụnờxia cũng là
mt nc trng nhiu u tng Chõu . Din tớch gieo trng t 6,1triu
ha/nm, cỏc cụng thc luõn canh u tng Inụnờxia l: Lỳa Lỳa - u
tng v Lỳa - u tng - u tng.
u tng Min Bc nc ta c gieo trng 3 v / nm. u tng
ụng c gieo t 20/9 (cú ni gieo sm t 10/9) n 5/10 thu hoch vo cui
thỏng 12, còn đu tng Xuõn c gieo t 10/2 n u 10/3 (cú ni gieo
sm t thỏng giờng) thu hoch vo thỏng 6. Và đu tng Hố gieo t 20/5 n
10/6 thu hoch vo cui thỏng 7 (u tng gia 2v lỳa) v thỏng 8 Cỏc
ging c gieo trồng ph bin trong vụ Đông là VX 93, V74, VX92, DT
12vv.
5
2.1.2. Yờu cu v t ai v dinh dng ca cõy u tng
u tng cú th gieo trng c nhiu loi t khỏc nhau, t t sột,
sột pha tht, t tht, tht pha cỏt, cho n cỏt nh. t trng thớch hp ph
thuc ln vo iu kin khớ hu. Vớ d t tht nh hoc pha cỏt cho nng sut
cao iu kin nhit cao, ma nhiu nhng t nng thỡ đậu tơng li yờu
cu khớ hu khụ hn. pH thớch hp cho u tng sinh trng l 5,2 6,5;
nhng vi khun nt sn u tng li yờu cu pH: 6,5 7,5; pH: 6,0
6,8 c coi l thớch hp cho cõy sinh trng v hỡnh thnh nt sn tt
(Whigham.D.K.1983) [70].
Thnh phn cỏc cht trong thõn lỏ, qu cõy u tng lỳc chớn bao gm
51% Oxi, 38% cỏcbon, 6% hidro, 4% nit, v 1% cỏc cht khoỏng (% so vi
cht khụ). có mt sn lng 3000kg/ha, cõy u tng hỳt 285kg N, 85kg
P
2
O
5,
170kg K
2
O, 65kg CaO, 52kg MgO, 1,01kg Zn, v nhiu cỏc cht vi
lng khỏc nh Bo, Molipden, Cu vv
Nhu cu v Nit ca cõy u tng c ỏp ng ch yu bi s c nh
nit ca nt sn b r. Đây là loại vi khuẩn cố định đạm hảo khí, do đó để
khai thác khả năng cố định đạm của đậu tơng đông là vụ thờng trồng trên đất
lúa ngập nớc, thì cần phải làm khô đất cũng nh xử lý vi khuẩn cố định đạm từ
hạt trớc khi gieo để cây tăng cờng khả năng cố định đạm sinh học và thông
qua đó cây sinh trởng phát triển tốt, tăng năng suất đậu tơng đông. Ngoài ra,
cỏc kt qu nghiờn cu ca nhiu tỏc gi còn cho thy u tng cú th sng
c t cha tng i nghốo cht dinh dng, chng hn vi khong
45kg N, 51kg P
2
O
5
, 95kg K
2
O, u tng vẫn cú th cho nng sut trung bỡnh
từ 25 - 27t/ha (Oblogge, A.J.1977) [68].
2.1.3. Điu kin thi tit khớ hu ca v Đụng min bc vit nam
Cõy trng núi chung chu s tỏc ng rt ln ca iu kin ngoi cnh, nht l
cỏc yu t khớ tng: nhit khụng khớ, m, lng ma v ch nng vv
6
Nc ta nm vựng nhit i giú mựa, iu kin khớ hu li cng phc
tp. Nú nh hng trc tip n quỏ trỡnh sinh trng, phỏt trin v nng sut
ca cõy trng núi chung v cõy u tng núi riờng.
Do ú, khi gieo trồng đậu tơng đặc biệt là vụ đậu tơng Đông là vụ có
điều kiện thời tiết rất biến động, rất cần thiết phải nghiên cứu những im
chung v s din bin ca các yu t khớ tng ch yu nh hng n s
sinh trng, phỏt trin ca cõy u tng Đụng.
Mt s yu t khớ tng ch yu nh: Nhit khụng khớ, m khụng
khớ, lng ma, v s gi nng c trỡnh by bng 2.1.
Bng 2. 1: Mt s yu t khớ tng ch yu trung bỡnh thỏng ca v
ụng(2006)*
Thỏng
Nhit khụng khớ (
o
C)
Cao
nht
Trung
bỡnh
Thp
nht
9/2006 28.2 36.0 22.8 72 183.5 169.9
10 33.4 27.4 22.8 76 28.3 124.7
11 32.3 24.7 17.0 76 116.2 151.7
12 29.5 28.3 11.9 75 1.2 111.0
1/2007 26.9 16.9 10.9 69 3.0 68.6
2/2007 29.9 21.9 12.0 81 25.0 74.6
(*)Ngun: S liu do i khớ tng Lỏng cung cp 2007
Qua s liu khớ tng trờn cho thy: Nhit khụng khớ tng dn t
thỏng 9 n thỏng 10 nhng li gim dn thỏng 11 v thỏng 12. Nhit
trung bỡnh thỏng 9 l 28,2
o
C thỏng 12 l 29,5
o
C.
Trong khi đó nhit thớch hp cho s sinh trng v phỏt trin ca cõy
u tng ó c nhiu tỏc gi nghiờn cu: Nhit thớch hp nht cho cõy
u tng mc nhanh l khong 30
0
C.
Phm vi nhit ti thiu v ti a cho thi k ny mm l t 5 40
o
C.
iu kin nhit t khong 20
0
C, u tng mc chm t 5 7 ngy,
7
nhng nhit t khong 30
0
C u tng mc nhanh trong vũng 3- 5
ngy sau khi gieo.
Thi k cõy con t lỏ n n 3 lỏ kộp, u tng chu rột khỏ hn Ngụ.
thi k lỏ n u tng cú th chu ng nhit di 0
0
C, lỏ kộp cú th
phỏt trin t 12
o
C, nhng h s din tớch lỏ tng theo nhit (t 18
o
C 30
o
C). S sinh trng ca cõy giai on trc ra hoa liờn quan cht ch vi
nhit . Nhit thớch hp nht cho s sinh trng l t 22
o
C 27
o
C
(Whigham. D.K,1983)[70].
Nhit thp nh hng xu n s ra hoa, kt qu. Nhit di 10
o
C
ngn cn s phõn hoỏ mm hoa. Nhit di 18
o
C cú th lm qu khụng
u. Nhit trờn 40
o
C nh hng xu n tc hỡnh thnh t, sinh trng
lúng v phõn hoỏ mm hoa.
Nhit t nh hng rừ rt n s c nh nit ca vi khun nt sn
r u tng. S phỏt trin ca vi khun Rhizobium Japonicum b hn ch bi
nhit trờn 33
o
C. 27
o
C nt sn u tng hỡnh thnh, phỏt trin v c nh
nit tt nht. Nhit thớch hp cho quang hp ca u tng l t 25
40
o
C. S vn chuyn cỏc cht trong cõy cng chm khi nhit xung thp v
ngng li nhit 2 3
o
C ( theo tài liệu dẫn của Lờ Song D, 1999) [3].
Nh vy, so sánh giữa nhit trung bỡnh ca cỏc thỏng trong v Đụng
và yêu cầu nhiệt độ của cây đậu tơng là tng i thớch hp cho s sinh
trng v phỏt trin ca cõy u tng.
+ m khụng khớ:
m khụng khớ cỏc thỏng khỏc nhau khụng nhiu bin ng t 72-
75%. m ú khụng lm nh hng xu n s thoỏt hi nc ca cõy,
nhng m khụng khớ cao, cựng vi nhit cao cng l iu kin thun li
cho sõu bnh phỏt sinh gõy hi cho cây đậu tơng. Tuy nhiên điều kiện vụ
Đông do ẩm độ giảm dần nên ít nhiều mức độ sâu bệnh trên cây đậu tơng
8
giảm hơn so với các thời vụ khác.
+ Lng ma:
Lng ma l mt yu t khớ tng thay i nhiu theo cỏc thỏng trong
nm. T thỏng 9 lng ma mc 183,5mm gim xung 28.3mm thỏng 10,
li tng lờn 116.2mm thỏng 11 v tip tc gim xung 1.2mm - 3.0mm
thỏng 12 v thỏng 1, yếu tố hạn ở các tháng 11, 12 đã ảnh hởng đến sinh trởng
cũng nh các dòng vật chất và các sản phẩm quang hợp tích luỹ vào quả và
hạt.Tỷ lệ quả lép thờng gia tăng trong điều kiện vụ đậu tơng Đông, đặc biệt là
vụ đậu tơng trồng muộn (sau mùng10/tháng 10). Tng lng ma c 5 thỏng
trong vụ Đông năm 2006 l 332,20mm.
u tng l cõy s hn, s ỳng, a m ng rung hp lý 70- 80%.
Nhu cu nc ca cõy u tng thay i phụ thuộc vào iu kin khớ hu, k
thut trng trt v thi gian sinh trng. Cõy u tng cn khong 300mm
nc trong c thi k sinh trng, phỏt trin, nu lng nc thp hn s gõy
hn v lm gim nng sut.
Thi k ny mm t cn m cõy mc u. Khụ hn kộo di lỳc ny
s lm ht thi. nh hng ca khụ hn ở thi k mc cú hi hn l quỏ m,
m thớch hp l t 75- 80%. Nhu cu nc tng dn khi cõy ln lờn.
Nhng ngy cú nhit cao, giú khụ, lm cõy hộo tm thi cú th lm gim
hot ng ng hoỏ v nh hng ti nng sut ht.
Chiu cao cõy, s t, ng kớnh thõn, s hoa, t l u qu, s ht, trng
lng ht u cú tng quan thun vi m t. Thi k lm ht u tng
cú yờu cu cao nht v nc, nu hn lỳc ny lm gim nng sut ln nht ,
m thớch hp l t 70 - 80%. Hn ở thi k hoa v bt u qu s gõy rng
hoa, rng qu nhiu, nhng trng lng ht gim nhiu hn khi hn xy ra
thi k qu my. m thớch hp thi k ny l t 70 80% (Theo tài liệu
dẫn Lờ Song D.1999) [3].
9
Như vậy, tổng lượng mưa của vụ §ông như trên là đáp ứng đủ cho nhu cầu
về nước của cây đậu tương đông, tuy nhiên, lượng mưa trong các tháng chênh
lệch nhau rất lớn, và trong cùng một vụ đậu tương là không đều. Điều đó dễ
gây hại và ảnh hưởng đến các thời kỳ sinh trëng ph¸t triÓn cña c©y.
+ Số giờ nắng:
Số giờ nắng trung bình/tháng cũng biến đổi nhiều giữa các tháng. Từ tháng
9 cho đến tháng 1 số giờ nắng tăng rồi lại giảm, rồi lại tăng (từ 169.9h/tháng 9
giảm xuống 124.7h/tháng 10, từ 151.7h/tháng11 xuống 68.6h/tháng 1).
Ánh sáng là yếu tố ảnh hưởng sâu sắc đến hình thái cây đậu tương vì nó
làm thay đổi thời gian nở hoa và chín, do đó nó ảnh hưởng đến chiều cao cây,
diện tích lá, và nhiều đặc tính khác của cây, bao gồm cả năng suất hạt. Ánh
sáng là yếu tố quyết định quang hợp, cố định nitơ, sản lượng chất khô, năng
suất hạt và các đặc tính khác cũng phụ thuộc vào quang hợp.
Đậu tương là cây ngày ngắn điển hình, độ dài của thời gian chiếu sáng là
yếu tố quyết định sự ra hoa. Cây sẽ ra hoa khi độ dài ngày ngắn hơn trị số giới
hạn của giống.
Cây đậu tương mẫn cảm với độ dài ngày ở thời kỳ cây non lúc cây có hai lá
kép. Độ dài ngày cũng ảnh hưởng tới tỷ lệ đậu quả, tốc độ quả lớn lên. Đậu
tương rất nhạy cảm với cường độ ánh sáng, cường độ ánh sáng của hoàng hôn
từ 2 -200 lux đã có thể ảnh hưởng đến đậu tương. Đậu tương trồng có thể bão
hoà ánh sáng ở 23680 lux ( bằng khoảng 20% ánh sáng mặt trời buổi trưa).
Mức bão hoà ánh sáng đối với quang hợp của lá đậu tương phụ thuộc vào
cường độ ánh sáng của môi trường trồng trọt. Trong điều kiện nhà kính là
20.000 lux, thế nhưng ở ngoài đồng trị số bão hoà ánh sáng lên tới trên
150.000 lux. Lá ở tầng ngọn thu nhận được toàn bộ ánh sáng, những lá ở giữa
thu nhận được rất ít ánh sáng. Cường độ ánh sáng giảm 50% so với bình
thường là giảm số cành, số đốt, số quả, năng suất hạt có thể giảm 60%, ở mức
10
5000 lux qu b rng nhiu (Borthwick, H.A., v cng s, 1938) [46].
Nh vy, trong v Đụng giai on cõy con, cõy sinh trng trong
iu kin s gi nng cao, ỏp ng c nhu cu v ỏnh sỏng ca cõy u
tng. Song ở thời kỳ ra hoa và làm quả ánh sáng giảm làm hạn chế khả năng
sinh trởng, quang hợp và thông qua đó tới năng suất đậu tơng. Do đó, chọn
các giống đậu tơng có khả năng quang hợp mạnh trong điều kiện ánh sáng yếu
là hết sức cần thiết trong điều kiện vụ Đông.
T nhng yờu cu v iu kin sinh thỏi ca cõy u tng trờn cho
thy iu kin thi tit, khớ hu, t ai min Bc nc ta cú c yu t thun
li v khụng thun li cho u tng Đụng. Nhit u v thớch hp cho s
ny mm ca ht. Khi cõy ra hoa, lm qu vo thỏng 11 thỏng 12 khi ú
nhit ó xuống thấp, cũng nh ẩm độ và lợng ma vào thời gian này giảm
dần. Tổng hợp các điều kiện khí hậu đó cho thấy, tiềm năng về năng suất của
vụ đậu tơng Đông so với các vụ khác là hạn chế hơn các vụ đậu tơng khác( vụ
Hè, vụ Xuân) ở miền Bắc Việt nam.
2.2. MT S KT QU NGHIấN CU V CHN TO GING
U TNG TRấN TH GII V VIT NAM.
2.2.1.Tỡnh hỡnh sn xut v nghiờn cu u tng trờn th gii
Cõy u tng cú mt trong c cu cõy trng rt sm, nhng nú mi
c chỳ ý phỏt trin mnh t sau i chin th gii ln th hai c v din
tớch, nng sut v sn lng. Cõy u tng c phõn b rng rói t 55
0
v
Bc n 55
0
v Nam. T cao thp hn mt bin n cao gn 2000m, t
vựng ụn i ti vựng nhit i (Whigham.D.K.,983) [70]. u tng l ngun
Prụtein v du rt quan trng, hin nay trờn 80% sn lng u tng trờn th
gii c sn xut 4 nc l M, Braxin, Achentina v Trung quc (Yeong
Ho Le, 1993) [73].
Bng 2.2: Din tớch, nng sut v sn lng u tng ca mt s nc
11
trên thế giới.
Tên nước
Năm 2005 Năm 2006
Diện tích
(triệu ha)
Năng suất
(tấn/ha)
Sản lượng
(triệu tấn)
Diện tích
(triệu ha)
Năng suất
(tấn/ha)
Sản lượng
(triệu tấn)
Mỹ 29,930 28,404 85,012.80 29,952.00 28,391 85,035.28
Brazil 21,538.99 23,005 49,549.94 22,948.87 22,303 51,182.07
Mexico 88,80 14,898 132,30 90,00 17,667 159,00
Argentina 14,320 21,997 31,500 14,037 27,285 38,300
Australia 27,02 22,136 59,81 26,59 16,810 44,69
Trung quốc 9,589.14 18,150 17,404.28 9,593.14 17,513 16,800.21
Thái lan 147,00 15,782 232,00 141,00 15,745 222,00
Indonesia 565,16 12,801 723,48 611,06 13,045 797,14
Nguồn FAO STAT,July 2007
Ở Mỹ, thời kỳ đầu đậu tương mới được du nhập vào làm thức ăn gia
súc, lóc ®ã diện tích ít và năng suất thấp chỉ đạt 500 – 600kg/ha. Cho đến nay
Mỹ là nước có diện tích đậu tương nhiều nhất thế giới, năng suất cũng đứng
vào loại hàng đầu nên sản lượng thu được hàng năm cũng rất cao (85,024
triệu tấn năm 2005) [FAO,2007].
Ở Châu Á, Trung Quốc là nước có diện tích nhiều nhất và năng suất
cũng cao nhất do đó sản lượng hàng năm thu được khá cao (17,4 triệu tấn
năm 2005). Tuy nhiên, sản lượng đậu tương của Trung Quốc năm 2005 nÕu
so s¸nh cũng chỉ bằng khoảng 1/4 sản lượng đậu tương của Mỹ.
Châu Á mới sản xuất ra 1/2 số lượng đậu tương cần dùng. Hằng năm
châu Á vẫn phải nhập 8 triÖu tấn hạt đậu tương, 1,5 triệu tấn dầu, 1,8 triệu tấn
sữa đậu nành. Trong những nước nhập khẩu đậu tương ở Châu Á, các nước
nhập khẩu nhiều nhất là Trung Quốc, Nhật Bản, Đài Loan, Inđônêxia,
Malaixia, Philipin. Trong khu vực, có Thái Lan nhập khẩu 1000 tấn hàng năm
(Vander Masen và Somaatmadja,1996) [71]. Những nước này sẽ trở thành
nước nhập khẩu lớn khi nền kinh tế phát triển mạnh. Một số nước Đông Âu
cũng có nhu cầu nhập khẩu đậu tương lớn, lượng đậu tương nhập tăng từ
12
120.000 tấn năm 1965 tới trên 800.000 tấn năm 1981 chủ yếu từ Mỹ và
Brazil. Đông Âu chủ trương đẩy mạnh công nghiệp chế biến trong nước (Ngô
Thế Dân và cộng sự, 1999) [4].
Mỹ luôn là nước đứng đầu thế giới về diện tích và sản lượng đậu tương.
Nhờ các phương pháp chọn lọc và nhập nội, gây đột biến và lai tạo họ đã
chọn tạo ra được những giống đậu tương mới. Những dòng nhập nội có năng
suất cao đều được sử dụng làm giống gốc trong các chương trình lai tạo và
chọn lọc. Từ thí nghiệm đầu tiên ở Mỹ được tiến hành vào năm 1804 đến
năm 1893 thì ở Mỹ đã có trên 10.000 mẫu giống đậu tương thu thập được từ
các nơi trên thế giới. Giai đoạn 1928 – 1932 trung bình mỗi năm nước Mỹ
nhập nội trên 1190 dòng đậu tương từ các nước khác nhau.
Hiện nay đã đưa vào sản xuất trên 100 dòng, giống đậu tương, đã lai tạo
ra một số giống có khả năng chống chịu tốt với bệnh Phytopthora và thích
ứng rộng như Amsoy 71, Lec 36, Clark 63, Herkey 63. Hướng chủ yếu của
công tác nghiên cứu chọn giống là sử dụng các tổ hợp lai cũng như nhập nội,
thuần hoá để trở thành giống thích nghi với từng vùng sinh thái, đặc biệt là
nhập nội để bổ sung vào quỹ gen.
Mục tiêu của công tác chọn tạo giống ở Mỹ là chọn ra những giống có
khả năng thâm canh cao, phản ứng với quang chu kỳ, chống chịu tốt với điều
kiện ngoại cảnh bất thuận, hàm lượng Prôtêin cao, dễ bảo quản và chế biến
(Johnson H. W, Bernard, 1967) [59].
Viện Khoa học Nông nghiệp Đài Loan đã bắt đầu chương trình chọn tạo
giống từ năm 1961 và đã đưa vào sản xuất các giống Kaohsing3, Tai nung 3,
Tai nung 4… các giống được xử lý Nơtron và tia X cho các giống đột biến
Tainung, Tainung 1 và Tainung 2 có năng suất cao hơn giống khởi đầu và vỏ
quả không bị nứt. Các giống này (đặc biệt là Tainung 4) đã được dùng làm
nguồn gen kháng bệnh trong các chương trình lai tạo giống ở các cơ sở khác
13
nhau như trạm Thí nghiệm Marjo (Thái lan), trường Đại học Philipin (Vũ
Tuyên Hoàng, Trần Minh Nam, Từ Bích Thuỷ, 1995) [15].
Ngay từ năm 1963 Ấn Độ đã bắt đầu khảo nghiệm các giống đậu tương địa
phương và nhập nội tại trường Đại học Tổng hợp Pathaga. Năm 1967, thành
lập chương trình đậu tương toàn Ấn Độ với nhiệm vụ tạo và thử nghiệm
giống mới và họ đã tạo ra được một số giống có triển vọng như: Birsasoil,
DS74- 24-2, DS73-16. Tổ chức AICRPS (The All India Covtdinated,
Research Projeect on soybean) và NRCS (National Research Centre for
Soybean) đã tập trung nghiên cứu về genotype và đã phát hiện ra 50 tính trạng
phù hợp với khí hậu nhiệt đới, đồng thời phát triển những giống có sức chống
chịu cao với bệnh khảm virút (Brown,D.M,1960) [45].
Thời vụ gieo trồng cũng được Maley và Sharm (1973) [65] xác định là có
tương quan chặt với các giống đậu tương. Kết quả nghiên cứu của Baihaki và
cộng sự (1976) [44] cho biết: Khi nghiên cứu sự tương tác của 4 giống và 44
dòng được chia thành 3 nhóm ở 3 địa điểm khác nhau trong 2 năm cho thấy
khoảng 50% sự tương tác giữa các giống với môi trường cho năng suất hạt
được xác định đối với nhóm có năng suất thấp và 25% đối với nhóm có năng
suất cao và 25% nhóm có năng suất trung bình.
Hiện nay công tác nghiên cứu về giống đậu tương trên thế giới đã được
tiến hành với quy mô lớn. Nhiều tập đoàn giống đậu tương đã được các Tổ
chức Quốc tế khảo nghiệm ở rất nhiều vùng sinh thái khác nhau nhằm thực
hiện một số nội dung chính như: Thử nghiệm tính thích nghi của từng giống ở
từng điều kiện môi trường khác nhau tạo điều kiện so sánh giống địa phương
với giống nhập nội. Đánh giá phản ứng của các giống trong những điều kiện
môi trường khác nhau. Đã có được nhiều thành công trong việc xác định các
dòng, giống tốt, có tính ổn định cao và khả năng thích ứng khác nhau với các
điều kiện môi trường khác nhau.
14
Do vy, trong nhiu thi gian qua cú rt nhiu c quan, t chc quc t
cựng tham gia nghiờn cu u tng, trong ú coi vn cung cp chất dinh
dng cho con ngi l vn quan trng. Vớ d nh Vin lỳa quc t
(IRRI) Philipin trc nm 1975 Vin ny ch ch yu nghiờn cu v lỳa. T
sau nm 1975 tr li õy ó m ra trin vng nghiờn cu v cõy u , c
bit l cõy u tng cho vựng canh tỏc lỳa nhm phỏ v th c canh ca
cõy lỳa, gúp phn ci to t, ci to ch khu phn dinh dng cho
ngi dõn.
2.2.2. Tỡnh hỡnh sn xut v nghiờn cu u tng Vit Nam
* Tình hình sản xuất đậu tơng
Vit Nam cú lch s trng u tng t lõu i v cỏch dựng ht u tng
ch bin thc n ó thnh tp quỏn quen thuc ca ngi dõn Vit Nam
Theo Nguyn Sinh Cỳc nm 1985 din tớch trng u tng nc ta l
40.000ha, nng sut t 7 t/ha. n nm 1990 1992 din tớch tng 110.000
120.000 ha, nng sut t 8,5 9 t/ha (Nguyn Sinh Cỳc, 1995) [1]. Nh
vy, sau 10 nm din tớch gieo trng tng gp 3 ln v n ng sut tng 10%.
Sau nhiều năm trồng trọt , cây đậu tơng đã có diện tích, năng suất và sản lợng
tăng dần qua các năm.
15
Bng 2.3: Din tớch, nng sut v sn lng u tng Vit Nam.
Nm
Din tớch
(nghỡn ha)
Nng sut
(t/ha)
Sn lng
(Nghỡn tn)
2000 124,10 12,031 149,30
2001 140,30 12,381 176,70
2002 158,60 12,963 205,60
2003 165,60 13,267 219,70
2004 183,80 13,379 245,90
2005 204,10 14,341 292,70
Ngun FAO STAT, July 2007
Với diện tích và sản lợng đậu tơng trồng đợc nhiều vụ và tăng nhiều qua
các năm, thì cây đậu tơng ngày càng đợc chú ý và tham gia vào các công thức
luân canh khác nhau. Góp phần đa dạng hoá cây trồng, phá thế độc canh lúa,
nâng cao hiệu quả kinh tế và giá trị cải tạo đất.
u tng cú th phỏt trin tt trong iu kin sinh thỏi nụng nghip
nhit i v Vit Nam l mt trong nhng nc thớch hp cho sn xut u
tng. Tuy nhiờn, trờn thc t sn xut cỏc nm qua cú th thy nhng khú
khn nh hng khụng nh n sn xut u tng trong iu kin khớ hu
m, ú l nhng bin ng bt thng ca thi tit khớ hu, nhit v m
cao nờn sõu bnh nhiu lm cho nng sut u tng khụng n nh. Ngoi ra
nhng iu kin kinh t - xó hi hn ch sn xut u tng nh khõu bo
qun ch bin sau thu hoch, cht lng ging kộm, kinh phớ cho nghiờn cu
u tng cha nhiu.
* Tình hình nghiên cứu đậu tơng ở Việt nam
My nm gn õy u tng c a vo chng trỡnh khuyn nụng
ca B Nụng nghip v Phỏt trin Nụng thụn, ó c chỳ ý vi vic cú c
nhng ging u tng mi. Vic nghiờn cu chn to ra c nhng
ging u tng cú nng sut cao, phm cht tt, thớch hp vi nhiu vựng
sinh thỏi, chu c cỏc iu kin bt thun nht l v ụng min Bc ó
16
vµ ®ang rÊt được quan tâm .
Khi nghiên cứu biến động của một số tính trạng số lượng ở các giống đậu
tương ăn hạt qua các đợt gieo trồng ở Đồng bằng sông Hồng, Vũ Tuyên Hoàng
và Đào Quang Vinh (1984) [14] cho biết sự biến động theo giống thấp hơn sự
biến động theo đợt trồng. Một số tính trạng như số đốt trên thân, số đốt mang
quả có hệ số biến động theo giống tương đương hệ số biến động theo đợt trồng.
Theo các tác giả, chọn theo những tính trạng trên hiệu quả chọn lọc cao hơn.
Các tác giả còn cho biết giữa năng suất hạt với tính trạng số lượng có mối quan
hệ với nhau. Xác định được mối quan hệ của năng suất với các tính trạng số
lượng và phạm vi biến động giữa các tính trạng đó sẽ đưa ra được phương
hướng tác động hợp lý để nâng cao năng suất. Đối với những tính trạng tương
quan chặt với năng suất nhưng biến động nhiều theo điều kiện trồng trọt thì
nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật tác động, những tính trạng tương đối ổn định
(hệ số biến động thấp) có thể làm căn cứ khi chọn giống.
Nguyễn Huy Hoàng (1992) [12] khi nghiên cứu và đánh giá khả năng
chịu hạn của 1004 mẫu giống đậu tương nhập nội từ năm 1988 – 1991 cho
thấy: Những giống có khả năng chịu hạn tốt đều có nguồn gốc từ Trung Quốc
và những giống này thường thấp cây, có phiến lá dày, nhỏ và nhọn, có mật độ
lông che phủ trên thân lá cao. Tác giả còn cho biết khả năng chịu hạn có
tương quan thuận, chặt với mật độ lông phủ và mật độ khí khổng ở cả mặt
trên và mặt dưới lá. Nhưng kích thước của khí khổng lại có tương quan rất
yếu với khả năng chịu hạn của các mẫu giống (r = 0,09).
Theo Trần Đình Đông và cộng sự (1994) [7] khi đánh giá khả năng thích
ứng của một số dòng đậu tương đột biến qua các thời vụ đã xác định được các
dòng S13, S25, S31, S52 ít nhạy cảm với điều kiện môi trường và có năng
suất ổn định qua các thời vụ. Các tác giả cho rằng, những giống này có thể
gieo trồng được cả 3 vụ (Vụ Xuân, Hè và Đông)
17
Vũ Đình Chính (1995) khi nghiên cứu tập đoàn đậu tương đã phân lập
các chỉ tiêu thành 3 nhóm theo mức độ quan hệ của chúng với năng suất hạt:
- Nhóm thứ nhất gồm 18 chỉ tiêu không tương quan chặt với năng suất
có hệ số tương quan r <0,5 (như chỉ tiêu về thời gian sinh trưởng, chiều cao
cây, số đốt/ cây, số đốt/ cành).
- Nhóm thứ 2 gồm 15 chỉ tiêu có tương quan chặt với năng suất r >0,6
(như số quả/cây, tỷ lệ quả chắc, số đốt mang quả, số nốt sần, diện tích lá,
trọng lượng chất khô tích luỹ).
- Nhóm thứ 3 là nhóm các chỉ tiêu có tương quan nghịch với năng suất
hạt bao gồm 5 chỉ tiêu đó là tỉ lệ quả 1 hạt, tỉ lệ quả lép, bệnh virút (%), %
bệnh đốm vi khuẩn, % số sâu đục quả.
Trên cơ sở đó tác giả đã đưa ra mô hình cây đậu tương có năng suất cao
là: có số quả /cây nhiều, tỷ lệ quả chắc cao, P1000 hạt lớn, tỷ lệ quả 2 hạt- 3
hạt cao, diện tích lá thời kỳ quả mẩy lớn, trọng lượng tươi, khô ở thời kỳ hoa
rộ, quả mẩy cao và số nốt sần /cây nhiều.
Ở Việt Nam công tác chọn tạo giống đậu tương tập trung vào một số
hướng chính sau (Ngô Thế Dân vµ céng sù, 1999) [4]:
- Chọn tạo giống thích hợp cho từng thời vụ gieo trồng khác nhau: miền
Nam chọn bộ giống thích hợp cho 2 vụ : mùa khô và mùa mưa. Ở các tỉnh
phía Bắc, chọn bộ giống thích hợp cho vụ Xuân, Hè và vụ Đông.
- Xác định các bộ giống thích hợp cho các vùng sinh thái khác nhau.
- Chọn bộ giống có năng suất cao.
Khoảng trên 10 năm trở lại đây, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
đã công nhận và áp dụng rộng rãi trong sản xuất nhiều giống đậu tương đã
được công nhận là giống quốc gia, hàng chục giống được phép khu vực hoá
và hàng chục giống khác có triển vọng đang được khảo nghiệm trong mạng
lưới khảo nghiệm giống quốc gia. Các giống này có thời gian sinh trưởng
18
dưới 100 ngày, cho năng suất cao, chất lượng tốt, protein có thể đạt tới 47%,
hạt to tròn, đạt tiêu chuẩn quốc tế.
Viện Di truyền Nông nghiệp nhiều năm qua đã áp dụng phương pháp di
truyền học hiện đại, kết hợp giữa phương pháp lai hữu tính và đột biến thực
nghiệm đã chọn tạo nhiều giống đậu tương mới theo tiêu chuẩn thích ứng
rộng, cho năng suất cao có thể trồng cả vụ nóng và vụ lạnh một cách ổn định
và chất lượng hạt tốt (Đậu nành 96, 1997) [8].
Vùng Đồng bằng Bắc bộ là vùng có tiềm năng phát triển sản xuất cây vụ
Đông, đặc biệt là sản xuất cây đậu tương trên đất hai vụ lúa là rất lớn. Trong
nhiều năm qua, các nhà chọn tạo giống cây trồng đã tập trung nghiên cứu
nhằm tạo ra được những giống đậu tương thích hợp cho sản xuất vụ Đông.
Hiện tại đã có một số giống thích nghi với vụ Đông trên đất lúa ở Đồng bằng
sông Hồng, thời gian sinh trưởng 85 – 96 ngày, năng suất khá (Trần Đình
Long, 1991) [21].
Giống VX- 92 có nguồn gốc từ Philipin được nhập vào Việt Nam từ năm
1983 qua VIR, mang mã số K.6871. Giống VX-92 thích hợp cho vụ Xuân và
vụ Thu Đông, thời gian sinh trưởng 90- 95 ngày. Ở vụ Đông có thể trồng từ
15/9 – 10/10 hoặc sớm hơn. VX-92 có thể trồng trên đất chuyên màu, đất 2 vụ
lúa, đất mạ (Trần Đình Long và cộng sự, 1994) [22]. Được phép khu vực hoá
tháng 12/ 1991.
Giống VX93 được tuyển chọn năm 1983 từ dòng K7002 (Tập đoàn của
Viện cây trồng toàn liên bang Nga - VIR ) có nguồn gốc từ Philipin. Thời
gian sinh trưởng 90 – 100 ngày, năng suất 15 -20 tạ/ha. VX93 có khả năng
chịu rét tốt, chống chịu sâu bệnh trung bình, thích ứng trong vụ Thu đông và
vụ Đông trên đất bãi và đất 2 vụ lúa, vụ Xuân trên đất chuyên màu, đất mạ và
có khả năng trồng xen. Giống VX93 được công nhận giống quốc gia năm
1990 (Trần Đình Long và CS, 1994) [22].
19
Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm đậu đỗ- Viện Khoa học kỹ thuật
nông nghiệp Việt nam đã chọn lọc được giống đậu tương AK06 từ nguồn vật
liệu do Trường Đại học Nông nghiệp I Hà nội cung cấp. Qua 5 năm khảo
nghiệm (1990 - 1996), giống AK06 được đánh giá là giống có khả năng sinh
trưởng, phát triển tốt, năng suất cao và ổn định, có thể trồng 3 vụ/ năm, thời
gian sinh trưởng trung bình, khả năng thích ứng rộng, nhiễm nhẹ các loại sâu
bệnh chống chịu khá với điều kiện bất thuận (Đỗ Minh Nguyệt, Ngô Quang
Thắng và cs, 2000) [35].
Giống DN42 của tác giả Nguyễn Thị Văn trường Đại học Nông nghiệp I
Hà nội chọn lọc từ tổ hợp lai ĐH4 x Cúc Lục ngạn. Được chọn lọc từ vụ
Xuân năm 1988 – 1990 theo phương pháp chọn lọc cá thể. Qua khảo nghiệm
ở các vụ khác nhau tại trường Đại học Nông nghiệp I và các địa phương trong
màng lưới khảo nghiệm quốc gia cho thấy: Giống DN42 có triển vọng về
năng suất, khả năng chống rét, chịu hạn khá, rất thích hợp cho vụ Đông trên
đất lúa mùa sớm và mùa trung, đồng thời cũng rất tốt ở vụ Xuân và có thể
nhân giống ở vụ Hè. DN42 có thời gian sinh trưởng trung bình 90 - 95 ngày ,
có thể đạt năng suất 22- 24 tạ/ha trong điều kiện thâm canh ở vụ Xuân và 17
-18 tạ/ha ở vụ Đông. Giống DN42 được công nhận giống quốc gia năm 1999
(Nguyễn Thị Văn, 1996) [42].
Gần đây, Trung tâm nghiên cứu thực nghiệm đậu đỗ thuộc Viện khoa học
kỹ thuật nông nghiệp Việt Nam đã hợp tác với CSIRO trong lĩnh vực “Cải tiến
giống và tính thích nghi đậu tương ở Việt Nam và Úc”. Nhiều mẫu giống đậu
tương đã được nhập nội từ Úc và đã được khảo sát ở các vùng sinh thái khác
nhau từ 1999 – 2000. Kết quả thử nghiệm 56 mẫu giống đậu tương đã được
nhập nội từ Úc trong 2 năm 1999 và 2000 cho thấy: Có nhiều mẫu giống thích
hợp cho các thời vụ khác nhau ở các vùng sinh thái khác nhau như CPAC 368-
76, CPAC 31-76 (Trần Đình Long, R.J Lawn, A.James,2001) [25].
20
Trên đây là một số mẫu giống đậu tương được tạo ra trong những năm
qua, trên thực tế nguồn gen ở nước ta rất đa dạng và ngày càng phát triển
nhằm mục đích đưa cây đậu tương vào cơ cấu cây trồng để phát huy hết tác
dụng của cây đậu tương.
Để có giống tốt các nhà khoa học không những sử dụng nguồn gen sẵn
có trong nước mà còn phải nhập nội các mẫu giống có triển vọng ở nước
ngoài. Công tác thu thập nhập nội các giống đậu tương ở Viện Khoa học kỹ
thuật Nông nghiệp Việt Nam được tiến hành từ năm 1962. Hiện nay trong
ngân hàng gen cây trồng tại Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam
đang lưu giữ khoảng 500 mẫu giống, chủ yếu là các loài đậu tương trồng
được thu thập ở các địa phương trong đó đáng lưu ý có 2 giống đậu tương
hoang dại được thu thập ở huyện Bắc Hà- Lào Cai, còn lại là các mẫu giống
được nhập nội từ 35 nước trên thế giới, nhiều nhất là từ Trung Quốc, Đài
Loan, Nhật Bản, Nga và Mỹ (Ngô Thế Dân vµ céng sù, 1999) [4].
Hiện nay các giống đậu tương vụ Đông đã được chọn tạo từ nguồn vật
liệu trong nước, từ nguồn nhập nội mới chỉ ở mức thích ứng cho vụ Đông ở
vùng Đồng bằng sông Hồng với thời vụ trước 10/10. Chưa có những giống
thích hợp cho thời vụ muộn hơn. Vì vậy việc nghiên cứu để tìm ra được
những giống thích hợp cho những vụ trồng muộn hơn sau 10/10 là việc làm
rất có ý nghĩa và cần thiết.
2.3 NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ YẾU TỐ SINH LÝ - HÌNH THÁI
VÀ NĂNG SUẤT ĐẬU TƯƠNG
2.3.1 Quang hợp và năng suất đậu tương
Việc tạo nên những giống đậu tương có năng suất cao đòi hỏi phải
nghiên cứu sâu rộng về mặt sinh lý, sinh vật học và di truyền học. Cho nên,
hiện nay trong các chương trình chọn giống, ngoài nhiệm vụ truyền thống là
tạo ra những giống có tỷ lệ Prôtein cao và thấp cây, người ta còn đưa vào đó
21
vấn đề cường độ quang hợp của cây đậu tương (Harman,1971) [55]. Nghiên
cứu về các yếu tố sinh lý ảnh hưởng đến năng suất, trước hết là quá trình
quang hợp tạo ra chất khô của cây.
Hiện nay, c¸c nhµ khoa häc đã đạt tới giai đoạn nghiên cứu cường độ
quang hợp của từng cây riêng biệt và từng bộ phận của chúng. Hä nhận thấy
rằng có sự khác biệt lớn giữa cường độ quang hợp của các dòng đậu tương
khác nhau, do đó c¸c nhµ nghiªn cøu khoa häc hy vọng sẽ truyền cho những
giống đậu tương đang được sử dụng trong sản xuất hiện nay những đặc tính
đó, và làm tăng năng suất của chúng.
Theo Dornhof, G.M,1970 [52], thì khoảng 20% đường tổng số quang
hợp được vận chuyển vào hạt còn 80% đường còn lại là đang được sử dụng
cho cấu trúc các mô của cây và dùng cho hô hấp.
Các nghiên cứu của Hume.D.J; và các cộng sự,1973 [57] và Loowis.R.S,
1963 [64], cho thấy rằng khoảng 20% lượng đường quang hợp được cây sử
dụng cho quá trình hô hấp tối. Như vậy, cây trồng nói chung và cây đậu tương
nói riêng muốn có năng suất kinh tế cao thì cần phải đạt một năng suất sinh
học tổng số nhất định, mà năng suất sinh học phụ thuộc nhiều vào quá trình
quang hợp của cây.
Đứng trên quan điểm quang hợp thì quần thể ruộng cây trồng được coi
như là một bề mặt đồng hoá. Cho nên một quần thể tốt cho năng suất cao phải
là quần thể có cấu trúc không gian thích hợp, có độ thấu quang tốt để có thể
sử dụng năng lượng bức xạ ánh sáng tối đa cho quang hợp. Nghiên cứu về
khả năng nhận ánh sáng của tán lá đậu tương cho thấy lá đậu tương sử dụng
ánh sáng với hiệu quả bằng 2/3 hiệu quả sử dụng ánh sáng của lá ngô (Weber,
C.R, 1955) [69].
Theo Sakamoto, 1967[67] thì khoảng 15 -30 cm tầng trên của tán lá đậu
tương nhận được ánh sáng nhiều nhất. Mức xâm nhập của ánh sáng càng lớn
22
thì năng suất càng cao, 90% ánh sáng tới là phân bố ở tầng lá trên cùng, chỉ
khoảng 10% ánh sáng là được xâm nhập vào các tầng lá dưới. Vì thế sản
phẩm quang hợp của lá tạo ra giảm nhanh chóng theo chiều hướng về phía
gốc(Johnston, 1968) [58] và một số tác giả khác cho thấy rằng cường độ
quang hợp của tầng lá dưới chỉ bằng 13% so với tầng lá trên. Trong khi đó ở
tầng lá trên lượng bức xạ ánh sáng lại quá thừa. Do tính chất quan trọng của
kết cấu tán lá đối với quang hợp và năng suất đậu tương, cho nên nhiều tác
giả đã chú ý nghiên cứu về cấu trúc quần thể ruộng đậu tương.
Một số tài liệu cho thấy rằng năng lượng ánh sáng sẽ phân phối đều
trong tán lá nếu giống có lá chét nhỏ hơn và nằm theo hướng thẳng đứng
( góc lá nhỏ). Điều đó sẽ tăng độ thấu quang đến tầng lá dưới, đồng thời tăng
sự lưu thông khí CO
2
. Một số giống đậu tương đã cải tiến theo hướng đó và
đã cho năng suất cao hơn (Metz. G.L, 1984) [66].
Nghiên cứu về cấu trúc quần thể, một số tác giả đã đi sâu vào phân tích
sự sinh trưởng của quần thể và quan tâm đến đặc trưng hình thái, khả năng
quang hợp của bộ lá. Một số kết quả nghiên cứu cho thấy có sự tương quan
chặt chẽ giữa diện tích lá và sự tích luỹ chất khô. Khi mà diện tích lá tăng
nhanh thì tốc độ sinh trưởng cũng lớn (Stuart, L.Kaplan, 1972) [60]. Tuy
nhiên không phải sự tích luỹ chất khô cao thì dẫn đến năng suất hạt cao, mà
nó còn phụ thuộc vào sự phân bố chất khô được tích luỹ vào hạt là bao nhiêu,
tức là phụ thuộc vào hệ số kinh tế (Cooper, R.L, 1975.) [51].
Lá là cơ quan quang hợp chính của cây đậu tương, mặc dù quả xanh có
hoạt động quang hợp nhưng lượng sản phẩm tạo ra chiếm một lượng rất nhỏ.
Cường độ quang hợp biến động rất nhiều phụ thuộc vào cường độ ánh sáng,
hàm lượng CO
2
, kiểu gen và chỉ số diện tích lá. Ở cường độ ánh sáng cao, sự
đồng hoá CO
2
đạt cực đại ở chỉ số diện tích lá từ 5 – 6, nhưng ở cường độ ánh
sáng thấp sự đồng hoá CO
2
đạt cực đại ở chỉ số diện tích lá từ 3 – 4 (Shibles
23
et al, 1965) [68].
Tốc độ quang hợp của tán lá ở tầng trên trong điều kiện bình thường ở
đồng ruộng là vào khoảng 20mg CO
2
/dm
2
lá/giờ. Nhưng tốc độ quang hợp
giảm xuống ở tầng lá dưới và tầng lá giữa (Johnston et al) [58]. Với cường độ
ánh sáng cao, cường độ quang hợp đã được ghi nhận là đạt tới 65mg
CO
2
/dm
2
/giờ (Thanh Hoà, 1987) [10].
Phần nhiều các giống lá nhỏ có cường độ quang hợp cao hơn giống lá to,
nhưng thường vận chuyển kém hơn giống lá to. Do đó ở điều kiện lạnh giống
lá to có ưu thế hơn giống lá nhỏ, vì ở điều kiện nhiệt độ thấp yếu tố vận
chuyển là quan trọng. Đối với vùng nhiệt độ thấp cần chọn giống có cường độ
quang hợp và vận chuyển tốt trong điều kiện nhiệt độ thấp thì sẽ cho năng
suất cao hơn.Có thể chọn giống đậu tương có cường độ quang hợp cao bằng
cách hạ thấp nồng độ CO
2
xuống thấp, cây nào còn quang hợp th× có điểm bù
CO
2
thấp, là có hô hấp sáng thấp.
Bằng phương pháp đó ở Pháp đã tạo ra giống có cường độ quang hợp
cao hơn 15%, vận chuyển tốt trong điều kiện nhiệt độ thấp và năng suất cao
hơn giống của Mỹ trồng ở Pháp là 20% (Planchon, C, 1980) [45]. Ngoài việc
điều khiển sinh trưởng của quần thể có chỉ số diện tích lá thích hợp, để tăng
khả năng xâm nhập của ánh sáng xuống các tầng sâu của tán lá thì William,
(975)[72], Duncan, W.G, (976)[53]. Hick và cộng sự, 1969 [56] cho rằng
chúng ta có thể cải tiến góc lá hoặc tạo ra các giống có kiểu di truyền lá nhỏ.
Metz, G.L và cộng sự, 1984. [66] đã chọn giống chín muộn, lá hẹp cho năng
suất tăng rõ rệt. Dornhoff, G.M và cộng sự (1970) [52 ] cho rằng giữa các
giống có kiểu di truyền khác nhau cũng có cường độ quang hợp khác nhau.
Theo hướng cải tiến năng suất bằng con đường nâng cao hiệu quả hoạt
động của bộ máy quang hợp, nhiều tác giả đã chọn giống chống sâu bệnh, vì
24
sâu bệnh gây tổn hại rất lớn tới bộ máy quang hợp.
Có tác giả đề nghị chọn giống có giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng thích
hợp (Lawn, R.J, 1992) [ 63]. Nhiều tác giả đã thống nhất quang hợp là chìa
khoá để nâng cao năng suất, đó là chương trình chọn giống lâu dài mà có thể
chọn tạo ra dạng hình có hệ số kinh tế cao, lá đứng thẳng, nâng cao thời gian
diện tích lá.
Trọng lượng riêng lá cũng có liên quan chặt chẽ với khả năng quang
hợp. Dornhoff, G.M, (1970), [52] cho rằng trọng lượng riêng lá là một hàm
số của bề dày lá, bề dày lá có tương quan rõ với cường độ đồng hoá CO
2
trong
quang hợp. Chiều dày lá tăng theo cường độ bức xạ. Giữa chiều dày lá và
quang hợp có mối tương quan chặt, hệ số tương quan r =+0,86 (Planchon,
C.1980) [45].
Từ những hiểu biết về vai trò quang hợp của bộ lá trong sự tạo thành
năng suất đậu tương. Nhiều tác giả đã đi đến kết luận rằng, một trong những
tiêu chuẩn quan trọng để giống đậu tương đạt năng suất cao là giống có cường
độ quang hợp tốt.
Bằng con đường chọn giống hoặc qua con đường di truyền lai tạo giữa
các giống có cường độ quang hợp cao, hoặc kết hợp các tính trạng sinh lý như
cường độ quang hợp cao và Protein cao.
Những dấu hiệu đặc trưng cho những giống có cường độ quang hợp cao
là trọng lượng riêng lá, bề dày lá và hàm lượng diệp lục cao (Bowes, G và
cộng sự, 1972) [47].
Tóm lại: Những kết quả nghiên cứu đã được đề cập tới đều có sự thống
nhất với nhau theo hướng cho rằng quang hợp là một yếu tố sinh lý có vai trò
quan trọng đối với năng suất đậu tương.
Vấn đề đặt ra là phải xây dựng cho được mô hình và kết cấu tán lá của
quần thể ruộng đậu tương có chỉ số diện tích lá tối thích, cây cao vừa phải,
25

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×

×