journal of vietnam agricultural science and technology 10-2017/so 10-2017.pdf · tăng cường...

1

TẠP CHÍKHOA HỌC CÔNG NGHỆNÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

Journal of Vietnam Agricultural Science and Technology

NĂM THỨ MƯỜI HAI

SỐ 10 NĂM 2017

TỔNG BIÊN TẬPEditor in chief

GS.TS. NGUYỄN VĂN TUẤT

PHÓ TỔNG BIÊN TẬPDeputy Editor

GS.TS. BÙI CHÍ BỬUTS. TRẦN DANH SỬU

TS. NGUYỄN THẾ YÊN

THƯỜNG TRỰCThS. PHẠM THỊ XUÂN - THƯ KÝ

TÒA SOẠN - TRỊ SỰBan Thông tin

Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam Vĩnh Quỳnh, Thanh Trì, Hà Nội

Điện thoại: (024) 36490503; (024) 36490504; 0949940399

Fax: (024) 38613937;Website: http//www.vaas.org.vnEmail: [email protected]; [email protected];

[email protected]

ISSN: 1859 - 1558Giấy phép xuất bản số:

1250/GP - BTTTTBộ Thông tin và Truyền thôngcấp ngày 08 tháng 8 năm 2011

MỤC LỤC1. Bùi Mạnh Cường, Ngô Thị Minh Tâm, Ngụy Thị

Hương Lan, Nguyễn Văn Trường, Nguyễn Thị Thanh, Nguyễn Phúc Quyết, Nguyễn Thị Ánh Thu. Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống ngô lai ngắn ngày, chịu hạn VN667

2. Nguyễn Thị Nhài, Đặng Ngọc Hạ, Đỗ Văn Dũng, Nguyễn Văn Diện. Đánh giá khả năng kết hợp của một số dòng thuần ngô nếp

3. Đỗ Văn Dũng, Đặng Ngọc Hạ, Lê Quý Kha, Nguyễn Chí Thành, P.H. Zaidi. Phân tích khả năng kết hợp của một số dòng ngô trong điều kiện tưới đủ và hạn

4. Mai Thành Luân, Vương Huy Minh, Kiều Xuân Đàm, Trần Trung Kiên. Đánh giá tính ổn định của một số giống ngô triển vọng qua bốn vùng sinh thái

5. Nguyễn Xuân Thắng, Đoàn Thị Bích Thảo, Lê Công Tùng, Phạm Duy Đức, Trần Trung Kiên. Đánh giá khả năng chịu hạn của các dòng ngô chuyển gen ZmDREB2A thông qua thí nghiệm gây hạn nhân tạo ở giai đoạn trước trỗ và sau trỗ trong điều kiện nhà lưới

6. Đoàn Thị Bích Thảo, Nguyễn Xuân Thắng, Lê Công Lực, Nguyễn Thị Thu Hoài, Tạ Thị Thuỳ Dung, Lê Công Tùng, Bùi Mạnh Cường, Nông Văn Hải. Giải trình tự, xác định tính tương đồng của gen ZmDREB2A trong cây ngô đã được chuyển gen với gen thiết kế

7. Lưu Minh Cúc. Đánh giá giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng của các phương pháp định tính, định lượng biến đổi gen

8. Lưu Thị Ngọc Huyền, Lưu Minh Cúc. Kết quả đánh giá, khảo nghiệm giống lúa DMV58

9. Lưu Thị Ngọc Huyền, Lưu Minh Cúc. Kết quả khảo nghiệm sản xuất giống lúa kháng rầy nâu KR1

10. Nguyễn Văn Thu. Kết quả đánh giá và khảo nghiệm giống ngô nếp lai NT98

11. Kiều Xuân Đàm, Trần Hợp Minh Nghĩa. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống, tổ hợp ngô lai mới năm 2016 tại tỉnh Thái Nguyên

12. Trần Thị Trường. Kết quả khảo sát thời gian sinh trưởng và năng suất của tập đoàn đậu Cowpea trong vụ Xuân tại Thanh Trì, Hà Nội

3

10

15

22

27

32

37

42

47

53

59

63

2

TẠP CHÍKHOA HỌC CÔNG NGHỆNÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

Journal of Vietnam Agricultural Science and Technology

NĂM THỨ MƯỜI HAI

SỐ 10 NĂM 2017

TỔNG BIÊN TẬPEditor in chief

GS.TS. NGUYỄN VĂN TUẤT

PHÓ TỔNG BIÊN TẬPDeputy Editor

GS.TS. BÙI CHÍ BỬUTS. TRẦN DANH SỬU

TS. NGUYỄN THẾ YÊN

THƯỜNG TRỰCThS. PHẠM THỊ XUÂN - THƯ KÝ

TÒA SOẠN - TRỊ SỰBan Thông tin

Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam Vĩnh Quỳnh, Thanh Trì, Hà Nội

Điện thoại: (024) 36490503; (024) 36490504; 0949940399

Fax: (024) 38613937;Website: http//www.vaas.org.vnEmail: [email protected]; [email protected];

[email protected]

ISSN: 1859 - 1558Giấy phép xuất bản số:

1250/GP - BTTTTBộ Thông tin và Truyền thôngcấp ngày 08 tháng 8 năm 2011

13. Hồ Tuấn Anh, Đinh Thị Hiền. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ chip gỗ sồi, nhiệt độ và thời gian tàng trữ đến chất lượng Brandy dứa

14. Trần Văn Dũng, Đặng Kiều Nhân. Hiệu quả của phân hữu cơ và kali đến rửa mặn trong đất và năng suất lúa ở vùng lúa - tôm tại huyện Mỹ Xuyên - Sóc Trăng

15. Trần Trung Kiên, Hoàng Hải Hiếu, Phan Thị Thu Hằng, Nguyễn Xuân Thắng. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và phát triển của một số giống, tổ hợp ngô lai trên đất dốc tại tỉnh Yên Bái

16. Trần Tiến Dũng, Võ Tuấn Toàn, Đào Văn Thông, Võ Chí Hiếu. Hoàn thiện công nghệ sản xuất chế phẩm vi sinh vật đa chức năng có bổ sung biochar

17. Lê Thị Thoa, Trần Thị Trường. Đánh giá một số giống đậu tương và thời vụ gieo cho giống ĐT51 trong vụ Hè tại huyện Hưng Hà, tỉnh Thái Bình

18. Vũ Anh Pháp. Tăng cường tính chống chịu mặn trên cây lúa bằng chất điều hòa sinh trưởng 24-epibrassinolide

19. Nguyễn Thị Quyên, Trần Thị Lệ Minh. Ảnh hưởng của acid salicylic và methyl jasmonate lên sự sinh trưởng và tích lũy menthol ở chồi in vitro phát sinh từ đốt thân bạc hà (Mentha avensis L.)

20. Nguyễn Văn Toản, Trần Anh Tuấn. Ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến những biến đổi sinh lý, sinh hóa của thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus) trong quá trình bảo quản sau thu hoạch

21. Lê Văn Hải, Bùi Văn Duy, Nguyễn Hồng Tiến, Nguyễn Văn Vượng, Trần Quốc Cường, Lê Thị Chuyền. Đánh giá ảnh hưởng của nanomix đến sinh trưởng phát triển của cây ngô tại Đan Phượng, Hà Nội

22. Nguyễn Văn Toản, Hồ Đắc Nhân. Nghiên cứu ảnh hưởng của độ dày bao bì LDPE (Low density polyethylene) đến thời gian bảo quản gừng tươi (Zinbiber - officinale Roscoe) ở nhiệt độ thấp

23. Nguyễn Thị Ngọc Anh, Phạm Thị Tuyết Ngân. Ảnh hưởng của tỉ lệ cho ăn khác nhau đến chất lượng nước và hiệu quả sử dụng thức ăn của tôm sú (Penaeus monodon)

nuôi kết hợp với rong nho (Caulerpa lentillifera) 24. Nguyễn Bạch Loan, Chung Tấn Vũ. Nghiên cứu đặc

điểm sinh trưởng và sinh học sinh sản của cá sặc bướm (Trichogaster trichopterus) ở tỉnh Cà Mau

25. Nguyễn Bạch Loan, Âu Văn Hóa. Nghiên cứu đặc điểm sinh học sinh sản của cá đỏ mang (Systomus rubripinnis)

68

72

78

84

91

95

100

106

111

115

119

124

131

3

Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 10(83)/2017

1 Viện Nghiên cứu Ngô

I. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong các vùng trồng ngô trên cả nước, Tây

Nguyên và Đông Nam bộ là vùng trồng ngô hàng hoá trọng điểm với điều kiện tự nhiên rất thuận lợi, phù hợp với điều kiện sinh trưởng phát triển của cây ngô. Diện tích trồng ngô trung bình hàng năm (2010 - 2014) tại vùng Tây Nguyên và Đông Nam bộ đạt 311,3 - 331,5 nghìn ha, chiếm 27,8 - 28,3% diện tích trồng ngô của cả nước, năng suất bình quân đạt 51,0 - 56,3 tạ/ha (Niên giám thống kê, 2016). Đây là một trong hai vùng có năng suất ngô cao nhất cả nước. Đối với vùng Tây Nguyên và Đông Nam bộ, có thể mở rộng diện tích trồng ngô trên đất nương rẫy, đất trồng lúa nước không chủ động nguồn nước, hay trồng xen ngô trên diện tích mới trồng cà phê, cao su chưa khép tán. Đặc biệt ở các địa bàn vùng sâu, vùng xa, vùng đồng bào dân tộc thiểu số của các tỉnh Tây Nguyên cây ngô lai được coi là cây xóa đói giảm nghèo nhanh nên có thể tập trung phát triển trong cả hai vụ Hè Thu và Thu Đông. Vì vậy, để tăng sản lượng ngô và nhằm khai thác tốt hơn tiềm năng sản xuất ngô của vùng Tây Nguyên và Đông Nam bộ, việc nghiên cứu chọn tạo và bổ sung vào cơ cấu cây trồng những giống ngô được lai tạo trong nước thích nghi với điều kiện đất đai, khí hậu của vùng là rất cần thiết. Giống ngô lai đơn VN667 là giống ngắn ngày, có tiềm năng năng suất cao, chống chịu hạn tốt được Viện Nghiên cứu Ngô chọn tạo và khảo nghiệm theo định hướng bổ sung vào bộ giống ngô phục vụ cho các vùng sinh thái Tây Nguyên và Đông Nam bộ.

II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Vật liệu nghiên cứu - Vật liệu phục vụ cho công tác tạo giống: Tập

đoàn dòng ngô thuần được tạo ra từ các giống thương mại NK67, C919, P4097, CP999, PAC339, trong đó gồm 18 dòng nghiên cứu và 2 dòng với vai trò làm cây thử (dòng PC665 - cây thử 1; T518 - cây thử 2).

- Vật liệu trong các thí nghiệm đánh giá, so sánh và khảo nghiệm: Giống ngô lai đơn VN667 được phát triển từ tổ hợp lai TC67 ˟ PC665; Các giống được sử dụng làm đối chứng: DK9901, CP888, LVN4, NK67.

2.2. Phương pháp nghiên cứu- Phương pháp tạo dòng và duy trì dòng: Phương

pháp tự phối truyền thống được sử dụng để tạo dòng ngô thuần từ các nguồn vật liệu được cải thiện nền di truyền trên cơ sở các giống ngô lai thương mại (Hallauer, 1990). Các dòng được duy trì 2 vụ/năm trong tập đoàn vật liệu nghiên cứu, bố trí liên tiếp không nhắc lại 15 - 20 hàng/dòng phục vụ công tác đánh giá dòng và lai tạo.

- Phương pháp đánh giá khả năng kết hợp về năng suất hạt khô: Áp dụng phương pháp lai đỉnh topcross từ thế hệ tự phối S6. Xử lý số liệu bằng chương trình Di truyền số lượng của Ngô Hữu Tình và Nguyễn Đình Hiền (1996).

- Phương pháp tuyển chọn tổ hợp lai triển vọng: Trên cơ sở khảo sát các tổ hợp lai tại 2 vùng sinh thái

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHỌN TẠO GIỐNG NGÔ LAI NGẮN NGÀY, CHỊU HẠN VN667

Bùi Mạnh Cường1, Ngô Thị Minh Tâm1, Ngụy Thị Hương Lan1, Nguyễn Văn Trường1,

Nguyễn Thị Thanh1, Nguyễn Phúc Quyết1, Nguyễn Thị Ánh Thu1

TÓM TẮT Giống ngô lai VN667 được chọn tạo bằng phương pháp truyền thống, các dòng bố mẹ được tạo ra bằng phương

pháp tự phối từ các nguồn vật liệu được cải thiện nền di truyền trên cơ sở các giống ngô thương mại. Dòng mẹ TC67 tạo dòng từ giống ngô NK67, dòng bố PC665 tạo dòng từ giống P4097. Giống ngô lai VN667 là giống chín trung bình sớm: 96 - 106 ngày vụ Thu Đông, 110 ngày vụ Đông Xuân ở vùng Đông Nam bộ và Tây Nguyên ngắn hơn đối chứng CP888 từ 4 - 5 ngày. VN667 có khả năng chống chịu tốt đối với rệp cờ, thối thân, đốm lá nhỏ (điểm 1), chịu hạn, chịu rét tốt (điểm 1), nhiễm nhẹ bệnh khô vằn, sâu đục thân, đục bắp, chống đổ khá. Giống ngô lai đơn VN667 có tiềm năng năng suất cao, có thể đạt trên 100 tạ/ha. Kết quả khảo nghiệm cơ bản ở vùng Đông Nam bộ năng suất của VN667 đạt 73,3 tạ/ha cao hơn đối chứng CP888 là 10,1%, vùng Tây Nguyên đạt 85,0 tạ/ha cao hơn đối chứng CP888 là 13,6%. Trong khảo nghiệm sản xuất ở vùng Đông Nam bộ và Tây Nguyên năng suất trung bình của VN667 đạt 75,2 - 85,4 tạ/ha cao hơn đối chứng CP888 từ 12,4 - 13,6%. Giống ngô lai VN667 là giống có triển vọng, phù hợp phát triển ở các vùng trồng ngô Đông Nam bộ và Tây Nguyên.

Từ khóa: Chống chịu, Đông Nam bộ, Tây Nguyên, VN667

4


Tây Nguyên và phía Bắc lựa chọn tổ hợp triển vọng đáp ứng được các tiêu chí: chín sớm/trung bình sớm, năng suất cao 80 - 90 tạ/ha, chịu hạn. Các tổ hợp này được đưa vào các thí nghiệm khảo nghiệm giống.

- Phương pháp khảo nghiệm: Khảo nghiệm cơ sở và khảo nghiệm VCU: Áp dụng theo QCVN 01-56:2011/BNNPTNT do Trung tâm Khảo Kiểm nghiệm Giống, sản phẩm cây trồng vùng Nam bộ thực hiện.

- Số liệu xử lý thống kê bằng các chương trình Excel và IRRISTAT 5.0.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu- Năm 2008 - 2010: Tạo dòng tự phối tại Viện

Nghiên cứu Ngô - Đan Phượng, Hà Nội. - Năm 2011 - 2012: Đánh giá khả năng kết hợp

chung về năng suất theo sơ đồ lai đỉnh tại Đan Phượng, Hà Nội và Buôn Ma Thuột, Đắk Lắk.

- Khảo sát, tuyển chọn tổ hợp lai triển vọng tại

2 vùng sinh thái Tây Nguyên (Đắk Lắk) và phía Bắc (Hà Nội).

- Năm 2012 - 2013: Khảo nghiệm cơ sở tại Đắk Lắk và Hà Nội.

- Năm 2013 - 2015: Khảo nghiệm VCU tại các điểm khảo nghiệm vùng Đông Nam bộ và Tây Nguyên.

III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Kết quả chọn tạo giống ngô lai VN667

3.1.1. Kết quả đánh giá đặc điểm nông sinh học của các dòng nghiên cứu

Tập đoàn dòng thuần tạo ra từ các nguồn vật liệu khác nhau được đánh giá nhằm xác định bộ dòng phù hợp cho mục tiêu tạo giống ngô chín sớm, chịu hạn cho vùng trồng ngô Tây Nguyên và Đông Nam bộ. Thời gian sinh trưởng là chỉ tiêu được quan tâm đầu tiên trong quá trình chọn lọc bên cạnh các đặc điểm như mức độ kết hạt, chiều dài bắp, số hàng hạt và tỷ lệ hạt/bắp (Bảng 1).

- Về thời gian sinh trưởng và đặc điểm hình thái: Các dòng thuộc nhóm trung ngày từ 108 đến 117 ngày, dòng TC61, TC67 và C88N ngắn ngày nhất (108 ngày). Hầu hết các dòng có dạng cây trung bình, chiều cao cây từ 116,7 cm đến 175,7 cm tương ứng

chiều cao đóng bắp từ 45,9 - 85,5 cm. Đường kính thân của các dòng đạt 1,5 - 2,4 cm, cây thử PC665 có đường kính thân lớn nhất (2,4 cm). Số lá trung bình của các dòng từ 16 - 18 lá, cây thử PC665 có số lá trên 20 lá. Bông cờ của các dòng nghiên cứu có dạng

Bảng 1. Đặc điểm nông sinh học của các dòng vụ Xuân 2011 tại Đan Phượng - Hà Nội

Ghi chú: TGST: Thời gian sinh trưởng; ĐB: Đóng bắp; ĐK: Đường kính

TT Ký hiệu dòng

TGST(ngày)

Cao cây (cm)

ĐK thân (cm) Số lá Dài bắp

(cm)ĐK bắp

(cm)Số hàng

hạtSố hạt /

hàngNăng suất

(tạ/ha)1 TC59 115 160,1 2,1 18,6 12,0 4,3 14,4 25,2 40,32 TC60 113 146,5 2,0 18,2 13,9 4,2 14,0 24,2 41,23 TC61 108 128,3 1,5 16,6 12,2 3,9 12,0 23,6 28,24 TC62 115 142,7 1,8 16,6 10,9 4,4 14,8 28,6 37,05 TC63 115 175,7 2,2 18,8 14,7 4,2 13,6 26,8 40,66 TC64 117 159,1 1,9 17,6 14,0 4,1 12,8 26,2 28,77 TC65 115 172,9 2,1 17,6 15,8 3,9 12,4 28,8 38,68 TC66 117 174,3 1,7 17,8 13,8 3,8 12,0 23,2 24,19 TC67 108 167,3 1,7 17,4 14,6 4,2 14,4 26,4 39,8

10 TC68 114 157,1 1,7 17,4 13,5 4,2 14,0 24,4 41,311 TC69 117 152,5 2,0 18,4 13,2 4,3 15,2 25,6 39,012 TC70 117 152,5 2,3 17,6 13,4 4,5 13,6 30,8 33,813 TC71 117 143,1 1,7 16,8 13,5 3,7 12,0 29,2 32,614 TC72 113 129,7 1,8 18,2 15,2 3,7 11,2 28,4 29,515 C88N 108 156,9 1,7 18,0 13,8 3,2 13,2 21,8 27,416 C89N 117 162,5 2,1 18,2 13,6 4,5 16,4 21,0 42,317 T9 114 144,3 1,7 17,4 14,1 3,3 12,4 29,0 22,518 C124N 115 116,7 1,6 17,0 13,1 4,4 14,8 23,4 29,419 PC665 116 140,6 2,4 20,7 16,1 4,5 14,1 28,8 42,1 20 T518 117 167,2 1,9 18,2 12,5 4,4 14,4 25,8 37,9

5


Bảng 2. Khả năng kết hợp chung về năng suất của các dòng nghiên cứu vụ Xuân 2012 tại Đan Phượng - Hà Nội và vụ Hè Thu 2012 tại Buôn Ma Thuột - Đắk Lắk

TT DòngĐan Phượng - Hà Nội Buôn Ma Thuột - Đắk Lắk

Giá trị KNKH chung (gi)

Phương sai KNKH riêng (s2si)

Giá trị KNKH chung (gi)

Phương sai KNKH riêng (s2si)

1 TC59 -14,216 51,164 3,223 212,0542 TC60 -2,919 8,774 0,442 44,7833 TC61 1,464 4,634 -3,027 23,1624 TC62 0,198 0,670 0,878 49,0445 TC63 9,431 222,132 8,540 329,2046 TC64 2,924 14,227 -0,382 22,8687 TC65 -0,929 0,203 0,747 0,8038 TC66 -8,681 8,816 -7,005 18,6299 TC67 17,406 206,162 16,033 155,595

10 TC68 -12,657 25,913 -17,648 2,97011 TC69 -22,316 13,232 -17,307 5,87312 TC70 1,553 4,403 1,562 2,57813 TC71 10,036 72,550 11,440 92,39714 TC72 4,716 6,293 3,357 56,82415 C88N 8,064 14,103 4,740 89,86216 C89N 6,721 24,764 -6,468 422,71017 T9 -4,542 0,797 0,467 51,67518 C124N 3,731 8,232 0,407 15,049

Edgi 3,257 2,538LSD0,05 6,496 5,062

trung bình, các dòng TC62, TC71 và C89N có bông cờ lớn nhiều nhánh .

- Về các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất: Các dòng có chiều dài bắp từ 10,9 - 16,1 cm, cây thử PC665 có bắp dài nhất (16,1 cm), các dòng TC70, C89N, cây thử PC665 có đường kính bắp lớn nhất (4,5 cm). Số hàng hạt và số hạt/hàng là các yếu tố đóng góp vào năng suất hạt, 10 dòng có số hàng hạt ≥ 14 hàng, dòng TC70 có số hạt/hàng nhiều nhất (30,8 hạt). 16 dòng có khối lượng 1000 hạt từ 225 - 300 g. Tỷ lệ hạt/bắp đạt cao nhất ở dòng TC60 (77,0%), 2 cây thử đạt 74,7% (PC665) và 73,2% (T518). Năng suất hạt của các dòng đạt trung bình đến cao từ 22,5 - 42,3 tạ/ha, 11 dòng có năng suất cao >35,0 tạ/ha và 2 cây thử cũng thuộc nhóm này.

- Về khả năng chống chịu: Nhìn chung các dòng nghiên cứu có khả năng chống chịu khá đến tốt với một số loại sâu bệnh hại ngô chính, dòng TC67, TC68 và 2 cây thử có mức độ nhiễm sâu bệnh nhẹ hơn các dòng còn lại. Về khả năng chịu hạn hầu hết các dòng có khả năng chịu hạn tốt, bên cạnh đó là có khả năng chống đổ tốt đến khá. Các dòng có khả năng chống chịu hạn và đổ tốt là TC62, TC63, TC67, TC68 và C124N. Về độ bao kín của lá bi các dòng đều có độ bao kín bắp tốt.

Kết quả đánh giá trong vụ Xuân 2011 cho thấy các dòng nghiên cứu đáp ứng được yêu cầu chính cho mục tiêu tạo giống chín sớm, năng suất cao, chịu hạn cho các vùng trồng ngô Tây Nguyên và Đông Nam bộ. Trong đó các dòng TC62, TC63, TC67, TC68 có các đặc tính về khả năng chống chịu tốt hơn; dòng TC61 và TC67 có thời gian sinh trưởng ngắn nhất.

3.1.2. Kết quả đánh giá về khả năng kết hợp của các dòng nghiên cứu

Đánh giá khả năng kết hợp về năng suất bằng phương pháp lai đỉnh. Thí nghiệm thực hiện tại 2 vùng sinh thái Tây Nguyên (tại Buôn Ma Thuột - Đắk Lắk trong vụ Hè Thu 2012) và phía Bắc (tại Đan Phượng - Hà Nội trong vụ Xuân 2012). Kết quả thu được cho thấy có sự sai khác có ý nghĩa đối với đặc tính khả năng kết hợp chung về năng suất hạt giữa các dòng nghiên cứu. Dòng TC67 có giá trị khả năng kết hợp chung cao nhất (gi = 17,406) và cao hơn các dòng khác có ý nghĩa, tiếp đến là các dòng TC71 (10,036), TC63 (9,431), C88N (8,064). Kết quả này tương đồng với thí nghiệm thực hiện tại Buôn Ma Thuột - Đắk Lắk trong vụ Hè Thu 2012 (bảng 2): Dòng TC67 có giá trị khả năng kết hợp chung về năng suất cao nhất (gi = 16,033), tiếp đến là dòng TC71 (11,440). Ngoài ra, dòng TC63 cũng có giá trị gi cao (8,540).

6


Như vậy, qua 2 vụ thí nghiệm tại 2 vùng sinh thái khác nhau đã xác định được các dòng TC67, TC71, TC63 có khả năng kết hợp chung cao về năng suất, bên cạnh đó các dòng này đều có phương sai khả năng kết hợp riêng cao thể hiện ổn định ở cả 2 vùng sinh thái, đặc biệt là dòng TC67. Từ kết quả thu được có thể sử dụng các dòng này phục vụ cho công tác chọn tạo giống ngô lai năng suất cao.

3.1.3. Kết quả tuyển chọn tổ hợp lai triển vọng Khảo sát các tổ hợp lai đỉnh so sánh với giống đối

chứng tại các vùng sinh thái khác nhau làm căn cứ để xác định nhanh tổ hợp lai triển vọng. Ở phía Bắc thực hiện trong vụ Xuân 2012 tại Hà Nội với giống đối chứng là LVN4 và DK9901, kết quả: Năng suất

trung bình của các tổ hợp lai biến động rất lớn từ 53,90 - 106,34 tạ/ha (dòng ˟ cây thử 1) trung bình đạt 78,79 tạ/ha và từ 61,35 - 101,07 tạ/ha (dòng ˟ cây thử 2), trung bình 81,09 tạ/ha. Tại vùng Tây Nguyên, thí nghiệm tương tự được thực hiện trong vụ Hè Thu 2012 với đối chứng là CP888 và NK67, năng suất trung bình của các dòng với cây thử 1 đạt 72,39 tạ/ha, với cây thử 2 đạt 69,93 tạ/ha. Giữa các tổ hợp năng suất biến động lớn từ 51,38 tạ/ha đến 97,24 tạ/ha (dòng ˟ cây thử 1) và 51,07 tạ/ha đến 91,30 tạ/ha (dòng ˟ cây thử 2). Để có kết quả đánh giá rõ nét và có ý nghĩa thực tiễn chúng tôi lựa chọn các tổ hợp lai có năng suất cao hơn năng suất trung bình với mỗi cây thử để xác định tổ hợp lai triển vọng đưa vào các thí nghiệm đánh giá tiếp theo (Bảng 3).

Kết quả khảo sát tại 2 vùng sinh thái xác định được tổ hợp lai TC67 ˟ PC665 (ký hiệu là CN13-17) có thời gian sinh trưởng ngắn (103 ngày trong vụ Xuân ở phía Bắc, 95 ngày vụ Hè Thu tại vùng Tây Nguyên) và năng suất cao hơn các giống đối chứng ở cả 2 vùng sinh thái. Kết hợp kết quả đánh giá về các đặc điểm nông sinh học (Thời gian sinh trưởng,

năng suất) lựa chọn tổ hợp TC71 ˟ PC665 (CN13-25) và TC63 ˟ T518 (CN13-10) có năng suất trung bình 2 vùng sinh thái > 90 tạ/ha và cao hơn có ý nghĩa 2 đối chứng ở phía Bắc và đối chứng CP888 ở vùng Tây Nguyên đưa vào khảo nghiệm cơ sở trong các vụ tiếp theo từ năm 2013.

Bảng 3. Thời gian sinh trưởng và năng suất của một số tổ hợp lai đỉnh triển vọng

TT Tổ hợp laiHà Nội - Xuân 2012 Đắk Lắk - Hè Thu 2012 Năng suất

TB (tạ/ha)

TGST (ngày)

Năng suất (tạ/ha)

TGST (ngày)

Năng suất (tạ/ha)

1 TC67 ˟ PC665 103 106,34* 95 97,24* 101,792 TC70 ˟ PC665 112 78,86 98 75,09 76,983 TC71 ˟ PC665 106 94,85* 99 90,63 92,744 TC72 ˟ PC665 113 81,73 105 81,08 81,415 TC61 ˟ T518 104 84,08 97 70,31 77,206 TC63 ˟ T518 107 101,07* 100 91,30 96,197 TC64 ˟ T518 106 86,70 100 72,93 79,828 TC67 ˟ T518 103 88,35 95 77,15 82,759 TC70 ˟ T518 113 84,13 107 70,36 77,25

10 TC71 ˟ T518 110 85,11 106 74,58 79,8511 C88N ˟ T518 103 91,81* 95 81,38 86,60

12 C89N ˟ T518 115 91,33* 110 78,00 84,67

13 C124N ˟ T518 115 86,86 109 73,09 79,98

14 LVN4 106 71,95 - -15 DK9901 107 75,32 - -16 CP888 - 112 72,6817 NK67 - 109 82,82

CV (%) 9,90 8,60LSD0,05 12,82 9,96

7


Bảng 4. Kết quả khảo nghiệm cở sở tổ hợp lai triển vọng tại Đan Phượng - Hà Nội

Bảng 5. Kết quả khảo nghiệm cơ sở tổ hợp lai triển vọng tại Đắk Lắk

3.2. Kết quả khảo nghiệm giống ngô lai VN667

3.2.1. Kết quả khảo nghiệm cơ sởKết quả khảo nghiệm 3 tổ hợp CN13-10,

CN13-17, CN13-25 tại 2 vùng sinh thái phía Bắc (vụ Đông 2012, Xuân 2013) và Tây Nguyên (vụ Thu Đông 2012, Hè Thu 2013) được trình bày tại bảng 4.

Trong điều kiện sinh thái phía Bắc thời gian sinh trưởng của các tổ hợp lai biến động từ 109 - 112 ngày

(vụ Đông 2012) và 104 - 107 ngày (vụ Xuân 2013), trong đó tổ hợp CN13-17 chín sớm nhất và sớm hơn đối chứng DK9901 là 3 ngày. Về năng suất các tổ hợp lai có năng suất tương đương hoặc cao hơn đối chứng DK9901 trong cả 2 vụ khảo nghiệm. Trong đó, tổ hợp CN13-17 có năng suất cao hơn có ý nghĩa đối chứng DK9901 (89,2 tạ/ha - vụ Đông 2012; 75,8 tạ/ha - vụ Xuân 2013).

Tại vùng sinh thái Tây Nguyên, khảo nghiệm cơ sở được thực hiện trong vụ Thu Đông 2012 và Hè

Thu 2013 tại 2 địa điểm là Krông Bông và Buôn Ma Thuột - Đắk Lắk. Kết quả thu được ở bảng 5.

TT Tổ hợp laiThời gian sinh trưởng (ngày) Năng suất (tạ/ha)

Đông 2012 Xuân 2013 Đông 2012 Xuân 20131 CN13-10 111 107 79,1 71,42 CN13-17 109 104 89,2 75,83 CN13-25 112 107 72,1 68,14 DK9901 (đ/c) 112 107 80,3 68,6

CV (%) 6,7 4,7LSD0,05 8,6 5,4

Kết quả thu được cho thấy các tổ hợp lai có thời gian sinh trưởng trung bình là 103 - 110 ngày trong vụ Thu Đông 2012 và 98 - 108 ngày trong vụ Hè Thu 2013, đều ngắn hơn đối chứng CP888 từ 4 - 14 ngày. Tổ hợp CN13-17 có thời gian sinh trưởng ngắn nhất trung bình từ 98 ngày (vụ Hè Thu) đến 103 ngày (vụ Thu Đông), ngắn hơn CP888 từ 11 - 14 ngày. Về năng suất: các tổ hợp lai có tiềm năng năng suất cao, một số tổ hợp lai có thể đạt trên 100 tạ/ha. Trong 2 vụ khảo nghiệm tại 2 địa điểm, tổ hợp CN13-17 có năng suất cao nhất đạt 83,3 tạ/ha đến 103,2 tạ/ha, cao hơn có ý nghĩa so với đối chứng CP888. 2 tổ hợp lai CN13-10 và CN13-25 có năng suất tương đương đối chứng CP888.

Từ kết quả khảo nghiệm cơ sở tại 2 vùng sinh thái phía Bắc và Tây Nguyên xác định được tổ hợp CN13-17 có thời gian sinh trưởng ngắn và năng suất cao hơn các giống đối chứng. Trên cơ sở kết quả thu được nhóm tác giả đăng ký khảo nghiệm quốc gia cho tổ hợp lai CN13-17 với tên Giống ngô lai VN667.

3.2.2. Kết quả khảo nghiệm VCUKhảo nghiệm cơ bản: Từ vụ Thu Đông 2013 giống

ngô lai đơn VN667 được đưa vào khảo nghiệm VCU tại các vùng sinh thái Đông Nam bộ, Tây Nguyên trong 5 vụ Thu Đông 2013, Đông Xuân 2013/2014, Thu Đông 2014, Đông Xuân 2014/2015 và Thu Đông 2015 (Trung tâm Khảo kiểm nghiệm Giống, sản phẩm cây trồng vùng Nam bộ). Kết quả cho thấy:

TT Tổ hợp lai

TGST (ngày) Năng suất (tạ/ha)

Thu Đông 2012

Hè Thu 2013

Thu Đông 2012 Hè Thu 2013TBKrông

Bông BMT Krông Bông BMT

1 CN13-10 108 103 73,7 87,1 70,5 73,2 76,12 CN13-17 103 98 92,1 103,2 83,3 85,4 91,03 CN13-25 110 108 76,2 80,6 67,3 68,7 73,24 CP888 (đ/c) 114 112 83,4 90,1 74,2 76,9 81,2

CV (%) 7,5 8,7 6,4 4,8LSD0,05 9,7 12,6 7,6 5,8

8


- Về đặc điểm nông sinh học và khả năng chống chịu: Giống VN667 có thời gian sinh trưởng ngắn hơn đối chứng CP888 từ 4 - 5 ngày, VN667 có trạng thái cây và bắp tốt hơn CP888, thấp hơn CP888 về chiều cao cây và độ cao đóng bắp. Về khả năng chống chịu đối với một số bệnh hại ngô chính như khô vằn, cháy lá và gỉ sắt thì VN667 thể hiện chống chịu tốt hơn CP888. Độ bao kín bắp của VN667 trung bình là 1,9 điểm, giống CP888 là 1,1 điểm.

- Về các yếu tố cấu thành năng suất: So sánh với đối chứng CP888 thì giống VN667 có 5/6 chỉ tiêu theo dõi có giá trị cao hơn: kích thước bắp của VN667 to, dài hơn CP888, số hàng hạt và số hạt/hàng nhiều hơn CP888, khối lượng 1000 hạt đạt 344,5g cao hơn CP888 (299,4g), riêng tỷ lệ hạt/bắp tương đương CP888 (78,4%).

- Về năng suất: Ở vùng Đông Nam bộ: Qua 5 vụ khảo nghiệm VN667 thể hiện là giống có tiềm năng năng suất cao và thích nghi với điều kiện sinh thái của vùng. Năng suất trung bình của VN667 dao động từ 58,9 - 91,7 tạ/ha trong khi giống đối chứng CP888 đạt 47,7 - 95,5 tạ/ha. Cụ thể, qua 15 lượt khảo nghiệm (5 vụ ˟ 3 địa điểm) ở vùng Đông Nam bộ năng suất của giống VN667 cao hơn CP888 có ý nghĩa ở 7/15 lượt khảo nghiệm. 4/5 vụ khảo nghiệm cơ bản năng suất trung bình của VN667 cao hơn đối chứng CP888 từ 10,7 - 23,5%. Trong 5 vụ khảo nghiệm năng suất của VN667 đạt cao nhất trong vụ Đông Xuân 2014/2015 là 91,7 tạ/ha. Trung bình năng suất 5 vụ khảo nghiệm cơ bản của VN667 đạt 73,3 tạ/ha cao hơn đối chứng CP888 là 10,1% (Bảng 6).

Ở vùng Tây Nguyên: VN667 được khảo nghiệm cơ bản trong 3 vụ. Kết quả đánh giá năng suất cho thấy VN667 có tiềm năng năng suất cao có thể đạt trên 100 tạ/ha. 3/5 lượt khảo nghiệm tại Tây Nguyên năng suất của VN667 cao hơn đối chứng CP888 có ý nghĩa. Năng suất trung bình của VN667 vụ Thu Đông 2013 đạt 81,2 tạ/ha cao hơn đối chứng CP888 2,8%, vụ Thu Đông 2014 đạt 72,7 tạ/ha cao hơn CP888 là 15,4%, vụ Thu Đông 2015 đạt 101,1 tạ/ha cao hơn đối chứng 22,8%. Trung bình năng suất VN667 qua 3 vụ khảo nghiệm cơ bản tại Tây Nguyên đạt 85,0 tạ/ha cao hơn đối chứng CP888 là 13,6 %.

Song song với khảo nghiệm cơ bản, khảo nghiệm sản xuất thực hiện trong 3 vụ. Trong vụ Thu Đông

2014 năng suất của VN667 đạt cao nhất tại Đức Trọng - Lâm Đồng (83,7 tạ/ha), tiếp đến là Cẩm Mỹ - Đồng Nai (80,0 tạ/ha), năng suất trung bình đạt 75,2 tạ/ha, cao hơn đối chứng CP888 (66,2 tạ/ha) 13,6 %; VN667 thể hiện có tiềm năng năng suất cao trong vụ Đông Xuân 2014/2015 đạt từ 87,1 - 110,0 tạ/ha, trung bình 99,7 tạ/ha tương đương đối chứng CP888 (đạt 100,9 tạ/ha). Vụ Thu Đông 2015 năng suất trung bình của VN667 đạt 85,4 tạ/ha cao hơn CP888 là 12,4%.

Trên cơ sở kết quả khảo nghiệm cơ bản và khảo nghiệm sản xuất xác định được giống ngô lai VN667 có thời gian sinh trưởng thuộc nhóm chín trung bình sớm, ngắn ngày hơn đối chứng CP888, có tiềm

Bảng 6. Năng suất VN667 trong khảo nghiệm cơ bản ở Đông Nam bộ và Tây Nguyên

Nguồn: Trung tâm Khảo Kiểm nghiệm Giống, sản phẩm cây trồng vùng Nam bộ

Vụ khảo nghiệm GiốngĐông Nam bộ Tây Nguyên

Năng suất TB (tạ/ha)

NS so với đ/c (%)

Năng suất TB (tạ/ha)

NS so với đ/c (%)

Thu Đông 2013

VN667 58,9 123,5 81,2 102,8CP888 (đ/c) 47,7 79,0

Đông Xuân 2013/2014

VN667 77,6 110,7 - CP888 (đ/c) 70,1

Thu Đông 2014VN667 70,7 111,7 72,7 115,4CP888 (đ/c) 63,3 63,0

Đông Xuân 2014/2015

VN667 91,7 96,0 - CP888 (đ/c) 95,5

Thu Đông 2015

VN667 67,4 119,1 101,1 122,8CP888 (đ/c) 56,6 82,3

Trung bìnhVN667 73,3 110,1 85,0 113,6CP888 66,6 74,8

9


năng năng suất cao có thể đạt trên 100 tạ/ha, năng suất trung bình khá cao và ổn định. VN667 là giống có triển vọng phát triển trong sản xuất đặc biệt phù hợp với điều kiện sinh thái vùng Đông Nam bộ và Tây Nguyên.

IV. KẾT LUẬN - Giống ngô lai VN667 có thời gian sinh trưởng

thuộc nhóm chín trung bình sớm: 96 - 106 ngày vụ Thu Đông, 110 ngày vụ Đông Xuân ở vùng Đông Nam bộ và Tây Nguyên ngắn hơn đối chứng CP888 từ 4 - 5 ngày.

- VN667 có khả năng chống chịu tốt rệp cờ, thối thân, đốm lá nhỏ (điểm 1), chịu hạn, chịu rét tốt (điểm 1), nhiễm nhẹ bệnh khô vằn, sâu đục thân, đục bắp, chống đổ khá. VN667 có các đặc điểm về hình thái cây, bắp và hạt đáp ứng được yêu cầu của sản xuất và phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng. Là giống có tiềm năng năng suất cao, kết quả khảo nghiệm cơ bản ở vùng Đông Nam bộ năng suất của VN667 đạt 73,3 tạ/ha cao hơn đối chứng CP888 là 10,1%, vùng Tây Nguyên đạt 85,0 tạ/ha cao hơn đối chứng CP888 là 13,6%. Trong khảo nghiệm sản xuất ở vùng Đông Nam bộ và Tây Nguyên năng suất

trung bình của VN667 đạt 75,2 - 85,4 tạ/ha (vụ Thu Đông) cao hơn đối chứng CP888 từ 12,4 - 13,6%, năng suất có thể đạt 110 tạ/ha trong vụ Đông Xuân.

- Giống ngô lai VN667 đã được Bộ Nông nghiệp và PTNT công nhận cho sản xuất thử từ năm 2016 theo Quyết định số 462/QĐ-TT-CLT ngày 2 tháng 11 năm 2016.

TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2011. QCVN 01-56:2011/

BNNPTNT. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng giống ngô.

Ngô Hữu Tình và Nguyễn Đình Hiền, 1996. Các phương pháp lai thử và phân tích khả năng kết hợp trong các thí nghiệm về ưu thế lai. Nhà xuất bản Nông nghiệp.

Tổng cục Thống kê, 2017. Niên giám thống kê 2016. Nhà xuất bản Thống kê.

Trung tâm Khảo kiểm nghiệm Giống, sản phẩm cây trồng vùng Nam bộ, 2012. Báo cáo kết quả khảo nghiệm giống ngô ở vùng Đông Nam bộ và Tây Nguyên (từ năm 2011 đến 2012).

Hallauer A. R., 1990. Methods used in developing maize inbred. Maydica, 35: 1-16.

Results of breeding of new maize hybrid VN667 with short growth duration and drought tollerance

Bui Manh Cuong, Ngo Thi Minh Tam, Nguy Thi Huong Lan, Nguyen Van Truong,

Nguyen Thi Thanh, Nguyen Phuc Quyet, Nguyen Thi Anh ThuAbstractVN667-single maize hybrid was released by the Maize Research Institute following the target of early-mature, drought tolerance and suitability for ecological zones of South-Eastern provinces and the Central Highlands. The maize parent lines of VN667 have bred by selfing method from commercial maize varieties. In which, the TC67-maternal line was created from the NK67 variety and PC665-paternal line was created from the P4097 variety. VN667 was the early-mature hybrid: 96-106 days in Autumn-Winter season and 110 days in Winter-Spring season. VN667 had high yield, reached over 100.0 quintal ha-1. Basic testing results showed that the yield of VN667 reached 73.3 quintal ha-1 and was higher that than local checked CP888 by 10.1% in South-Eastern provinces and reached 85.0 quintal ha-1

and was higher than that of checked variety CP888 by 13.6% in the Central Highlands. Production testing results showed that the yield of VN667 reached 75.2 - 85.4 quintal ha-1 and was higher than that of checked variety CP888 by 12.4 -13.6%. VN667 was a promising hybrid in productive development in South-Eastern provinces and the Central Highlands and was recognized for trial production by the Ministry of Agricultural and Rural Development (MARD) following the decision no.462/QĐ-TT-CLT dated 2/11/2016.Keywords: Central Highlands, Drought tolerance, Early-mature, South-Eastern, VN667

Ngày nhận bài: 30/8/2017Ngày phản biện: 7/9/2017

Người phản biện: TS. Đặng Ngọc HạNgày duyệt đăng: 11/10/2017

10


I. ĐẶT VẤN ĐỀNgô nếp (Zea mays L. ssp. ceratina) được trồng

phổ biến trên thế giới (Parihar et al., 2012). Ngô nếp có hàm lượng amylopectin cao (95 - 98%), là nguồn thực phẩm an toàn, giàu dinh dưỡng, dùng làm lương thực, quà ăn tươi (nướng, luộc), hoặc chế biến thành các món ăn được nhiều người ưa chuộng như ngô chiên, súp ngô, snack ngô (Kang et al., 2006). Tính đến năm 2013 diện tích ngô trắng và ngô nếp đạt khoảng 32 triệu ha, trong đó 6 triệu ha tập trung nhiều ở Trung Quốc, Đông Nam Á và Đông Á. Ngô nếp có tiềm năng lớn sử dụng trong công nghiệp do lượng ethanol sản xuất ra cao hơn ngô thường (Hanyu et al., 2013). Ở Việt Nam, diện tích ngô nếp hàng năm tăng liên tục, niên vụ 2003/2004 đạt 10% diện tích ngô cả nước (0,9 triệu ha), năm 2012 đạt 12% diện tích ngô của cả nước (1,1 triệu ha) (Đặng Văn Minh và Trần Trung Kiên, 2014). Diện tích ngô nếp tiếp tục tăng nhanh trong những năm gần đây, khoảng 12 - 15%/năm và trở thành cây hàng hoá quan trọng, điều này là do tốc độ công nghiệp hóa, đô thị hóa nhanh và kinh tế tăng trưởng ổn định, thu nhập của người sản xuất được cải thiện. Hiện nay, yêu cầu chất lượng giống ngô nếp ngày càng cao, thói quen, tập quán sử dụng ngô nếp đang thay đổi. Để đáp ứng nhu cầu đó, công tác chọn tạo giống ngô nếp trong nước đã và đang được quan tâm, để tạo được các giống ngô lai tốt, với năng suất cao, mẫu mã đẹp, chất lượng ăn ngon (dẻo, mềm, hương vị đậm), góp phần chủ động giống phục vụ sản xuất với giá phù hợp nhằm nâng cao thu nhập cho nông dân, ổn định sản xuất. Nghiên cứu này, đánh giá khả năng kết hợp của 5 dòng ngô nếp ưu tú, nhằm chọn được dòng có khả năng kết hợp tốt, đồng thời tìm ra những tổ hợp lai tốt để phát triển vào sản xuất.


2.1. Vật liệu nghiên cứuCác dòng tự phối, sib (độ thuần > S6): HN29,

HNSX15, HN136, HN02-1, HN280. Tổ hợp lai HNSX15 và HN02-1. Giống đối chứng: MX10.

2.2. Phương pháp nghiên cứu

2.2.1. Phương pháp chọn tạo- Phương pháp tạo dòng truyền thống: Tự phối,

fullsib, halfsib, backcross, thuần hóa tích hợp ...). Các dòng HN29, HNSX15, HN136, HN02-1 và HN280 được chọn tạo từ các nguồn vật liệu trong nước và nhập nội.

- Thử khả năng kết hợp của các dòng bằng phương pháp lai luân phiên.

- Đánh giá tổ hợp lai, so sánh giống theo quy trình của Viện Nghiên cứu Ngô và CIMMYT.

- Mật độ, khoảng cách: Dòng thuần: hàng cách hàng 60 cm; cây cách cây 20 - 22 cm, mỗi dòng gieo 5 hàng (dài 3,5m) không nhắc lại; Tổ hợp lai: hàng cách hàng 60 cm; cây cách cây 25 - 28 cm, mỗi công thức gieo 2 hàng (dài 4,0 m) với 3 lần lặp.

- Quản lý, chăm sóc thí nghiệm theo quy trình kỹ thuật của Viện Nghiên cứu Ngô.

2.2.2. Phương pháp khảo nghiệm- Khảo nghiệm cơ sở: Theo Quy phạm khảo

nghiệm quốc gia QCVN 01-56: 2011/BNNPTNT (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2011). Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn thiện (RCBD) với 3 lần nhắc lại, mỗi công thức 4 hàng.

2.2.3. Phương pháp xử lý số liệuThu thập và xử lý kết quả thí nghiệm bằng phần


ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA MỘT SỐ DÒNG THUẦN NGÔ NẾP Nguyễn Thị Nhài1, Đặng Ngọc Hạ1, Đỗ Văn Dũng1, Nguyễn Văn Diện1

TÓM TẮTMục tiêu của nghiên cứu này là xác định khả năng kết hợp (khả năng kết hợp chung - GCA và khả năng kết hợp

riêng - SCA) về năng suất của 5 dòng thuần ngô nếp và xác định một số tổ hợp lai (THL) tốt để phát triển các giống ngô nếp lai mới. Mười THL đã được đánh giá tại Đan Phượng, Hà Nội vào vụ Đông 2015 và Xuân 2016. Kết quả cho thấy 4 THL có năng suất vượt đối chứng ở cả 2 vụ, bao gồm HN29 ˟ HN280, HNSX15 ˟ HN02-1, HN136 ˟ HN280 và HN02-1 ˟ HN280. Các dòng HNSX15, HN02-1, HN280, HN29 có các giá trị khả năng kết hợp chung cao, đồng thời dòng HNSX15, HN280 và HN02-1 cũng có phương sai khả năng kết hợp riêng cao. Dòng HNSX15 kết hợp với dòng HN02-1 có giá trị khả năng kết hợp riêng cao hơn các dòng khác ở cả 2 vụ. Kết quả khảo nghiệm tác giả vụ Đông 2016 và Xuân 2017 cho thấy, tổ hợp lai HNSX15 ˟ HN02-1 (VN559) vừa có năng suất bắp tươi cao (đạt 12,6 - 13,2 tấn/ha), vừa có chất lượng tốt hơn so với giống đối chứng MX10.

Từ khóa: Ngô nếp (Zea mays L. ssp. ceratina), khả năng kết hợp, GCA, SCA

11


mềm thống kê chuyên dụng Excel, phân tích khả năng kết hợp theo Ngô Hữu Tình và Nguyễn Đình Hiền (1996); Alvarado và Vargas (2014).

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứuNghiên cứu được thực hiện từ 2015 - 2017 tại

Viện Nghiên cứu Ngô - Đan Phượng, Hà Nội.


3.1. Kết quả đánh giá khả năng kết hợp của 5 dòng ngô nếp

Qua quá trình chọn tạo và đánh giá dòng đã lựa

chọn 5 dòng thuần: HN29, HNSX15, HN136, HN02-1 và HN280 có đặc điểm nông học và khả năng chống chịu tốt với một số loại sâu bệnh hại chính để lai luân phiên theo mô hình Grifing 4 trong vụ Xuân 2015. Thí nghiệm so sánh, đánh giá các tổ hợp lai được tiến hành vào vụ Đông 2015, Xuân 2016, kết quảphân tích, đánh giá khả năng kết hợp của các dòng được trình bày ở các bảng 1 - 4. Kết quả bảng 1, 2 cho thấy khác biệt tin cậy giữa các công thức thí nghiệm về khả năng kết hợp chung, khả năng kết hợp riêng của các dòng ở độ tin cậy 0,001.

Bảng 1. Kết quả phân tích AVOVA vụ Đông 2015, Xuân 2016

Ghi chú: Độ tin cậy: P: Xác xuất; ***: 0,001; **: 0,01; *: 0,05; GCA: Khả năng kết hợp chung; SCA: Khả năng kết hợp riêng; MS: Bình phương trung bình; SS: Tổng bình phương; F: Thực (tỷ số).

Nguồn biến động

Bậctự do

SS MS F (thực) Giá trị P (>F)Đông2015

Xuân 2016

Đông2015

Xuân2016

Đông2015

Xuân2016

Đông2015

Xuân2016

Lần nhắc 2 1,44 1,51 0,72 0,76 2,53 2,01 0,08279, 0,14Công thức 24 657,39 859,26 6,64 8,68 23,38 23,02 < 2e-16 *** < 2e-16 ***GCA 4 271,33 354,75 30,15 39,42 106,15 104,55 < 2e-16 *** < 2e-16 ***SCA 10 106,82 139,87 2,37 3,11 8,36 8,24 < 2e-16 *** < 2e-16 ***Tác động tương hỗ 10 279,24 364,64 6,21 8,10 21,85 21,49 < 2e-16 *** < 2e-16 ***Lần nhắc * Khối 26 13,48 17,68 0,50 0,66 1,76 1,74 0,01683 * 0,01891 *Sai số 22 48,57 64,47 0,28 0,38

Bảng 2. Kết quả phân tích phương sai

Ghi chú: GCA: Khả năng kết hợp chung; SCA: Khả năng kết hợp riêng.

Số liệu bảng 3, bảng 4 cho thấy, trong cả 2 vụ Đông 2015 và Xuân 2016, các dòng HN02-1, HN280 có các giá trị khả năng kết hợp chung (GCA) cao hơn các dòng còn lại (0,03 - 0,38 trong vụ Đông 2015 và 0,35 - 0,41 trong vụ Xuân 2016). Về phương sai khả năng kết hợp riêng, 3 dòng HNSX15, HN02-1, HN280 có phương sai khả năng kết hợp riêng cao hơn cả lần lượt là 0,38; 0,29 và 0,22.

Xét về giá trị khả năng kết hợp riêng thì dòng HNSX15 lai với dòng HN02-1 có giá trị khả năng kết hợp riêng cao nhất ở cả 2 vụ (trong vụ Đông 2015 là 0,72 và 1,30 trong vụ Xuân 2016), đồng thời hai dòng này cũng có phương sai khả năng kết hợp riêng cao.

Đại lượng thống kê Đông 2015

Xuân 2016

GCA 1,5 1,96SCA 2,27 2,98Tác động tương hỗ 3,05 3,98Tỷ lệ GCA với SCA 0,65 0,65Phương sai kiểu hình (s2

p) 5,37 7,03Hệ số di truyền theo nghĩa hẹp (h2

N) 0,55 0,54Hệ số di truyền theo nghĩa rộng (h2

b) 0,98 0,98

Bảng 3. Giá trị khả năng kết hợp chung GCA (ĝj), khả năng kết hợp riêng SCA (Ŝij) và phương sai khả năng kết hợp riêng (s2Si) của 5 dòng vụ Đông 2015

Ghi chú: GCA (ĝj): Khả năng kết hợp chung; SCA (Ŝij): Khả năng kết hợp riêng; σ2Si: Phương sai khả năng kết hợp riêng.

TT BốMẹ

SCA (Ŝij) GCA(ĝj)

σ2SiHN29 HNSX15 HN136 HN02-1 HN280

1 HN29 -0,37 0,03 -0,08 0,42 -0,10 0,102 HNSX15 0,30 0,72 -0,65 -0,06 0,383 HN136 -0,60 0,27 -0,25 0,164 HN02-1 -0,04 0,03 0,295 HN280 0,38 0,22

12


3.2. Kết quả đánh giá các tổ hợp lai luân phiên năm dòng

Ngoài các chỉ tiêu về sinh trưởng phát triển, khả năng chống chịu… thì năng suất và chất lượng luôn luôn được quan tâm hàng đầu trong công tác chọn tạo giống ngô nói chung và ngô thực phẩm nói riêng. Kết quả bảng 5 cho thấy, ở vụ Đông 2015, năng suất bắp tươi trung bình của các tổ hợp lai đạt 11,30 tấn/ha,dao động từ 10,10 - 12,25 tấn/ha; năng suất hạt khô là 4,01 - 5,53 tấn/ha, trung bình là 4,8 tấn/ha. Một số THL có năng suất vượt đối chứng là HNSX15 ˟ HN02-1, HN29 ˟ HN280, HN02-1 ˟ HN280, HN136 ˟ HN280, trong đó tổ hợp lai HNSX15 ˟ HN02-1 có năng suất đạt cao nhất (12,25 tấn/ha bắp tươi và

5,53 tấn/ha hạt khô). Trong vụ Xuân 2016, năng suất bắp tươi trung bình của các THL chênh lệch không nhiều so với vụ Đông 2015 (đạt 11,11 tấn/ha bắp tươi và 4,62 tấn/ha hạt khô), trong khi đối chứng MX10 là 9,58 tấn/ha và 4,12 tấn/ha hạt khô. Năng suất bắp tươi các tổ hợp lai: HNSX15 ˟ HN02-1, HN29 ˟ HN280, HN02-1 ˟ HN280, HN136 ˟ HN280, vẫn thể hiện khả năng vượt trội hơn so với đối chứng. Trong đó, tổ hợp lai HNSX15 ˟ HN02-1 có năng suất cao nhất (12,93 tấn/ha bắp tươi và 5,86 tấn/ha hạt khô) và cũng là THL có chất lượng ăn tươi ngon nhất (độ dẻo: 1,8 điểm; hương thơm: 2,2 điểm và vị đậm: 2,1 điểm) .

Bảng 4. Giá trị khả năng kết hợp chung(GCA, ĝj), khả năng kết hợp riêng (SCA, Ŝij) và phương sai SCA (s2

Si) của 5 dòng vụ Xuân 2016

Bảng 5. Năng suất, chất lượng của 10 tổ hợp lai trong vụ Đông 2015 và Xuân 2016

Ghi chú: Điểm 1: Rất dẻo, rất thơm, rất đậm; Điểm 2: Dẻo, thơm, đậm; Điểm 3: Dẻo vừa, thơm vừa, đậm vừa; Điểm 4: Ít dẻo, ít thơm, ít đậm; Điểm 5: Không dẻo, không thơm, không đậm; ĐC: Đối chứng

Ghi chú: GCA (ĝj): Khả năng kết hợp chung; SCA (Ŝij): Khả năng kết hợp riêng; σ2Si: Phương sai khả năng kết hợp riêng.

TT BốMẹ

SCA (Ŝij) GCA(ĝj)

σ2SiHN29 HNSX15 HN136 HN02-1 HN280

1 HN29 -0,43 -0,25 -0,09 0,77 -0,05 0,182 HNSX15 0,49 1,30 -1,37 -0,41 1,233 HN136 -1,03 0,78 -0,29 0,564 HN02-1 -0,19 0,35 0,835 HN280 0,41 0,94

STT

THL

Thời vụ

Năng suất (tấn/ha) Chất lượng ăn tươiBắp tươi Hạt khô Độ dẻo

(điểm 1-5)

Hương thơm

(điểm 1-5)

Vị đậm (điểm 1-5)

Đông 2015

Xuân 2016

Đông 2015

Xuân 2016

1 HN29 ˟ HNSX15 10,12 9,22 4,29 3,73 2,3 2,4 2,32 HN29 ˟ HN136 10,10 9,43 4,50 4,02 2,5 2,5 2,83 HN29 ˟ HN02-1 11,69 11,51 4,67 4,82* 2,0 2,3 2,54 HN29 ˟ HN280 12,16 12,60 5,52** 5,74** 2,0 2,4 2,25 HNSX15 ˟ HN136 11,34 10,87 4,80* 4,40 2,9 3,2 2,66 HNSX15 ˟ HN02-1 12,25 12,93 5,53** 5,86** 1,8 2,2 2,17 HNSX15 ˟ HN280 10,93 10,16 4,49 3,25 2,2 2,2 2,38 HN136 ˟ HN02-1 10,61 10,44 4,01 3,64 3,0 2,8 3,29 HN136 ˟ HN280 11,84 12,06 5,22** 5,51** 2,5 2,9 3,0

10 HN02-1 ˟ HN280 12,02 11,93 5,19** 5,18** 2,5 2,7 2,5 Trung bình 11,30 11,11 4,82 4,62 MX10 (Đ/C) 10,52 9,58 4,63 4,12 2,5 3,3 3,0 CV (%) 10,8 12,1 11,6 13,3 LSD0,05 0,18 0,75 0,13 0,67 LSD0,01 0,27 0,98 0,25 0,91

13


Bảng 6. Thời gian sinh trưởng và một số đặc điểm hình thái của VN559vụ Thu Đông 2016 và Xuân 2017 tại Đan Phượng, Hà Nội

Bảng 7. Khả năng chống đổ, mức độ nhiễm sâu bệnh và tỉ lệ bắp loại 1của VN559 vụ Thu Đông 2016 và Xuân 2017 tại Đan Phượng, Hà Nội

Ghi chú: TĐ: Thu Đông; X: Xuân; CV (%): Hệ số biến động; Đ/C: Đối chứng

Từ kết quả đánh giá lai các tổ hợp lai luân phiên của 5 dòng ưu tú vụ Đông 2015 và Xuân 2016, đã chọn tổ hợp lai HNSX15 ˟ HN02-1 có năng suất cao (12,25 - 12,93 tấn bắp tươi/ha; 5,53 - 5,86 tấn hạt khô/ha), chất lượng ăn tươi ngon. Tổ hợp HNSX15 ˟ HN02-1 được tiếp tục được đánh giá, khảo nghiệm tác giả và thử nghiệm tại một số vùng sinh thái phía Bắc Việt Nam từ vụ Đông 2016 với tên là VN559.

3.3. Kết quả khảo nghiệm

3.3.1. Một số đặc điểm nông sinh học của VN559Kết quả ở bảng 6 cho thấy:- VN559 có thời gian từ gieo đến tung phấn,

phun râu là 46 - 48 ngày trong vụ Thu Đông, 61 - 62 ngày trong vụ Xuân; Thời gian từ gieo đến chín sữa

(thu bắp tươi) 70 ngày trong vụ Thu Đông, 82 ngày trong vụ Xuân; đến chín sinh lý là 98 ngày trong vụ Thu Đông và 104 ngày trong vụ Xuân, tương đương đối chứng MX10 (từ gieo đến tung phấn, phun râu 61 - 63 ngày, chín sinh lý 104 ngày trong vụ Xuân; từ gieo đến tung phấn, phun râu 45 - 47 ngày, chín sinh lý 97 ngày trong vụ Thu Đông).

- VN559 có chiều cao cây 180 - 190,5 cm, cao hơn không đáng kể so với đối chứng MX10 (cao cây 175,3 - 185,5 cm), chiều cao đóng bắp của VN559 tương đương đối chứng (79 - 83 cm). Độ biến động về chiều cao cây, cao đóng bắp cho thấy, VN559 có độ đồng đều cao hơn đối chứng khi các giá trị CV (%) của tổ hợp lai này đều thấp hơn ở đối chứng.

3.3.2. Khả năng chống chịu của VN559Kết quả theo dõi và đánh giá về khả năng chống

chịu ở bảng 7 cho thấy tổ hợp lai VN559 thể hiện khả năng chống chịu tốt với sâu bệnh (điểm 1,5 - 2);

Nhiễm nhẹ khô vằn, đốm lá, sâu đục thân; Khả năng chống đổ khá hơn đối chứng MX10. Tỷ lệ bắp loại I của VN559 đạt 88 - 90,5%, cao hơn MX10 (82 - 87,8%) ở cả 2 vụ.

Thời vụ Giống

Thời gian sinh trưởng, chiều cao cây Thời gian sinh trưởng từ gieo đến...

(ngày) Chiều cao (cm)

Tung phấn

Phun râu

Chín sữa

Chín sinh lý

Cây Đóng bắpTB CV (%) TB CV (%)

TĐ. 2016VN559 46 48 70 98 180,5 5,3 79,0 4,0MX10 (Đ/C) 45 47 70 97 175,3 7,9 78,9 8,1

X.2017VN559 61 62 82 104 190,5 6,0 83,5 7,8MX10 (Đ/C) 61 63 83 104 185,5 8,2 83,5 9,8

3.3.3. Năng suất, chất lượng của VN559Năng suất bắp tươi và chất lượng ăn tươi của các

THL được đánh giá sau khi ngô thụ phấn 20 - 22 ngày đối với vụ Xuân và 18 - 22 ngày đối với vụ Thu Đông. Kết quả bảng 8 cho thấy VN559 có năng suất

bắp tươi đạt 12,6 - 13,2 tấn/ha và năng suất hạt khô là 5,8 - 6,0 tấn/ha, đều vượt so với đối chứng MX10 từ 13 - 17,9% (năng suất bắp tươi MX10: 11,3 - 11,5 tấn/ha; hạt khô: 5,0 - 5,1 tấn/ha).

Thời vụ GiốngĐặc điểm

Đổ gãy (%)

Bệnh hại (điểm 1-5) Sâu đục thân (%)

Tỉ lệ bắp loại I (%)Khô vằn Đốm lá Rỉ sắt

TĐ. 2016VN559 0,0 2,0 2,0 1,0 1,5 90,5MX10 (Đ/C) 0,0 2,5 2,5 2,0 1,7 87,8

X.2017VN559 2,0 1,5 1,5 1,0 2,2 87,9MX10 (Đ/C) 2,5 2,0 2,0 1,0 2,5 82,0

14


Về chất lượng ăn tươi, kết quả ở bảng 9 cho thấy VN559 có độ dẻo, hương thơm và vị đậm hơn MX10.

Bảng 9. Chất lượng ăn tươi của VN559 vụ Thu Đông 2016 và Xuân 2017 tại Đan Phượng, Hà Nội

Ghi chú: Điểm 1: Rất dẻo, rất thơm, rất đậm; Điểm 2: Dẻo, thơm, đậm; Điểm 3: Dẻo vừa, thơm vừa, đậm vừa; Điểm 4: Ít dẻo, ít thơm, ít đậm; Điểm 5: Không dẻo, không thơm, không đậm; ĐC: Đối chứng.

Như vậy, giống ngô nếp lai VN559 có thời gian từ gieo đến tung phấn, phun râu từ 61 - 62 ngày trong vụ Xuân, 46 - 48 ngày trong vụ Thu Đông và chín sữa 82 ngày trong vụ Xuân 2017, 70 ngày trong vụ Thu Đông 2016; từ gieo đến chín sinh lý là 104 ngày trong vụ Xuân, 98 ngày trong vụ Thu Đông là tương đương đối chứng MX10.THL này cao cây hơn MX10 khoảng 5cm; Chống chịu tốt với một số bệnh chính như khô vằn, đốm lá, rỉ sắt (điểm 1,5 - 2), tỷ lệ bắp loại I cao (88 - 90%); Năng suất bắp tươi và năng suất hạt khô của VN559 đều cao hơn đối chứng MX10 từ 13-17,9%; Chất lượng ăn tươi của VN559 (độ dẻo, thơm, vị đậm) ngon hơn (đạt điểm 2 - 2,3) so với đối chứng MX10.

IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

4.1. Kết luận- Trong số 5 dòng thử khả năng kết hợp bằng

phương pháp lai luân phiên, các dòng HNSX15, HN02-1, HN280, HN29 có các giá trị khả năng kết hợp chung cao (0,03 - 0,38 trong vụ Thu Đông 2015 và 0,35 - 0,41 trong vụ Xuân 2016), đồng thời dòng HNSX15, HN280 và HN02-1 cũng có phương sai

khả năng kết hợp riêng cao. Dòng HNSX15 kết hợp với dòng HN02-1 có giá trị khả năng kết hợp riêng cao hơn các dòng khác ở cả 2 vụ.

- Kết quả khảo nghiệm tác giả cho thấy, giống ngô nếp lai VN559 có thời gian sinh trưởng từ gieo đến thu bắp tươi là 70 - 82 ngày; độ đồng đều cao về cây và bắp; chống chịu tốt với một số bệnh chính như khô vằn, đốm lá, rỉ sắt (điểm 1,5 - 2); VN559 có tỷ lệ bắp loại I cao (88 - 90%); năng suất bắp tươi đạt 12,6 - 13,2 tấn/ha, năng suất hạt khô có thể đạt 5,8 - 6,0 tấn/ha, vượt đối chứng MX10 (từ 13 - 17,9%). Chất lượng ăn tươi của VN559 dẻo, thơm và đậm hơn so với đối chứng.

4.2. Đề nghịĐề nghị tiếp tục sử dụng 2 dòng HNSX15 và

HN02-1 để thử khả năng kết hợp với nhóm dòng khác phục vụ chọn tạo giống. Tiếp tục thử nghiệm, đánh giá tổ hợp ngô nếp lai triển vọng VN559 trong mạng lưới khảo nghiệm tác giả và hệ thống khảo nghiệm quốc gia.

TÀI LIỆU THAM KHẢOBộ Nông nghiệp và PTNT, 2011. QCVN 01-56: 2011/

BNNPTNT. Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống ngô.

Đặng Văn Minh và Trần Trung Kiên, 2014. Ảnh hưởng của phân bón đến năng suất và chất lượng của giống ngô nếp lai HN88 tại Thái Nguyên.Tạp chí Nông nghiệp & PTNT,265: 99.

Ngô Hữu Tình và Nguyễn Đình Hiền, 1996. Các phương pháp Lai thử và Phân tích Khả năng kết hợp trong các thí nghiệm về ưu thế lai. Nhà Xuất bản Nông nghiệp.

Alvarado G. and M. Vargas, 2014. Diallel R code.Eds: In Statistics and Genomics Course, ICRISAT, Patancheru, Hyderabad, India, CIMMYT.

Hanyu Yangcheng, Hongxin Jiang, Michael Blanco and Jay-lin Jane, 2013. Characterization of Normal and Waxy Corn Starch for Bioethanol Production. J. Agric. Food Chem., 61(2): 379 - 386.

Bảng 8. Năng suất của VN559 vụ Thu Đông 2016 và Xuân 2017 tại Đan Phượng, Hà Nội

Ghi chú: TB: Trung bình; LSD 0,05: Khác biệt nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức 95%; CV (%): Độ biến động; ĐC: Đối chứng.

TT GiốngNăng suất hạt khô (tấn/ha) Năng suất bắp tươi (tấn/ha)

VN559 MX10 (ĐC) CV (%) LSD0,05 VN559 MX10 (ĐC) CV (%) LSD0,05

1 Thu Đông 2016 6,0 5,1 10,0 0,73 13,2 11,5 12,4 0,86

2 Xuân 2017 5,8 5,0 7,6 0,56 12,6 11,3 9,7 0,65

TB 5,9 5,05 12,9 11,7

Vượt so với ĐC (%) 17,9 - 13,0 -

Chất lượng ăn tươi

(điểm 1 - 5)

Thời vụThu Đông 2016 Xuân 2017

VN559 MX10 (ĐC) VN559 MX10

Độ dẻo 2,0 2,5 2,1 2,5Hương thơm 2,0 3,0 2,3 2,5Vị đậm 2,3 2,8 2,2 2,8

15


Kang H.J., I.K. Hwang, K.S. Kim and H.C. Choi, 2006. Comparison of the physicochemical properties and ultrastructure of japonica andindica rice grains. J. Agric. Food Chem., 54: 4833 - 4838.

Parihar C.M., S. L. Jat, A.K. Singh, R. Sai Kumar, K.S. Hooda, G.K. Chikkappa and D.K. Singh, 2012.

Quality protein maize, specialty and other corn types production technology. In Maize Production Technologies in India. Directorate of Maize Research (Indian Council of Agricultural Research - ICAR): 15-23.

Evaluation of Combining ability of some waxy corn inbred linesNguyen Thi Nhai, Dang Ngoc Ha, Do Van Dung, Nguyen Van Dien

AbstractThe objectives of this study were to determine the combining ability (GCA and SCA) and to identify better combiners for developing new waxy corn hybrids. Five inbred lines (namely: HN29, HNSX15, HN136, HN02-1 and HN280) were evaluated on GCA and SCA by diallel Giffing 4 model. Ten F1 hybrid combinations were tested in Dan Phuong, Hanoi, Vietnam (Winter 2015 and Spring 2016 seasons). Results showed that 4 combinations: HN29 ˟ HN280, HNSX15 ˟ HN02-1, HN136 ˟ HN280 and HN02-1 ˟ HN280 had fresh ear yield and eating quality better than that of the check hybrids. Four inbred lines (HNSX15, HN02-1, HN280, HN29) had high GCA values. Inbred lines including SX15, HN280 and HN02-1 had high SCA variance values. The conbination of HNSX15 line and HN02-1 had SCA value higher than that of others in both seasons. The combination of HNSX15 ˟ HN02-1 had higher yield of fresh ear and also had better eating quality than that of check variety MX10 by the breeder testing.Keywords: Waxy corn (Zea mays L, ssp, ceratina), combining ability GCA, SCA


Người phản biện: TS. Lương Văn VàngNgày duyệt đăng: 11/10/2017

1 Viện Nghiên cứu Ngô; 2 Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam3 Trung tâm cải tiến Ngô và Lúa mì Quốc tế tại Ấn Độ (CIMMYT Int.), Patancheru-502 324, Hyderabad (Telangana), Ấn Độ

PHÂN TÍCH KHẢ NĂNG KẾT HỢP CỦA MỘT SỐ DÒNG NGÔ TRONG ĐIỀU KIỆN TƯỚI ĐỦ VÀ HẠN

Đỗ Văn Dũng1, Đặng Ngọc Hạ1, Lê Quý Kha2, Nguyễn Chí Thành1, P.H. Zaidi3

TÓM TẮT Nghiên cứu này đã xác định khả năng kết hợp chung (GCA), khả năng kết hợp riêng (SCA) về năng suất của

9 dòng và 36 tổ hợp lai (THL) ở 3 điều kiện môi trường khác nhau (tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa). Kết quả phân tích phương sai cho thấy giá trị bình phương trung bình (MS) của GCA về năng suất là có ý nghĩa (P<0,01) trong điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa), đồng thời MS của GCA lớn hơn MS của SCA ở cả 3 điều kiện môi trường, nghĩa là GCA đóng góp quan trọng hơn SCA, song MS của SCA có ý nghĩa ở điều kiện hạn nặng và hạn vừa, cho thấy SCA đóng góp vai trò quan trọng ở những điều kiện cụ thể (hạn nặng, hạn vừa). Khả năng chịu hạn của thế hệ F1 tốt hơn dòng bố mẹ của chúng, biểu hiện sự giảm năng suất ở con lai F1 (từ 35 - 70% trong điều kiện hạn vừa, hạn nặng) giảm ít hơn so với dòng bố mẹ (63 - 83% trong điều kiện hạn vừa, hạn nặng). Dòng RA8 và RA9 có GCA tích cực trong tất cả 3 môi trường (tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa) và có năng suất cao. THL cụ thể như RA3/RA5 phù hợp với điều kiện tưới đủ, THL RA4/RA7 phù hợp ở điều kiện hạn nặng (SCA = 0,9 tấn/ha; năng suất đạt 3,7 tấn/ha), các THL RA5/RA6, RA2/RA7, RA2/RA8 và RA6/RA9 phù hợp điều kiện hạn vừa. Do đó, chọn lọc các giống lai đơn mới phù hợp với từng điều kiện cụ thể thông qua sự lai tạo giữa các dòng và đánh giá con lai ở điều kiện môi trường khác nhau để làm cơ sở tuyển chọn giống phục vụ sản xuất ngô ở vùng nước trời.

Từ khóa: Cây ngô, tưới đủ, hạn, khả năng kết hợp, GCA, SCA

16


I. ĐẶT VẤN ĐỀHạn là một trong những bất thuận phi sinh học

chính làm giảm đáng kể sản lượng ngô của thế giới, khoảng 8,3 %/năm (Tony Fischer et al., 2014). Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) đã dự báo ảnh hưởng của hạn đến sản xuất ngô sẽ trầm trọng hơn do biến đổi khí hậu ngày càng đang diễn ra mạnh mẽ (WMO, 2011). Phần lớn diện tích ngô được trồng ở điều kiện nhờ nước trời, chính vì thế công tác chọn tạo giống ngô chịu hạn luôn được quan tâm. Trên nền tảng xác định các dòng thuần có khả năng chịu hạn, khả năng kết hợp tốt và năng suất ổn định, có thể tạo ra được giống ngô lai chịu được bất thuận (Meeks et al., 2012). Các giống được phát triển và lựa chọn trong điều kiện môi trường tối ưu không đủ để sử dụng rộng rãi trong điều kiện sản xuất nhờ nước trời, nơi có nhiều bất thuận thường xảy ra ở mỗi vụ hoặc hàng năm (Ceccarelli, 1996). Thực tế, các giống cần được đánh giá và lựa chọn trong những vùng chúng sẽ được trồng hoặc trong các môi trường tương tự. Chọn lọc con lai là một trong những giai đoạn quan trọng nhất của chương trình chọn tạo giống. Mục đích nghiên cứu này là dùng phương pháp luân giao theo sơ đồ Grifing 4, đánh giá dòng và con lai của chúng trong các điều kiện môi trường khác nhau nhằm thu được một số thông tin di truyền, khả năng kết hợp chung (GCA), khả năng kết hợp riêng (SCA), từ đó: i) xác định được khả năng chịu hạn của một số dòng bố mẹ và con lai của chúng thông qua đặc điểm năng suất; ii) phân tích được mối quan hệ giữa khả năng kết hợp với năng suất trong điều kiện môi trường khác nhau.


2.1. Vật liệu nghiên cứuBao gồm 9 dòng ngô tự phối (RA1, RA2, RA3,

RA4, RA5, RA6, RA7, RA8, RA9) được phát triển từ 8 quần thể Bi-parent của CIMMYT Ấn Độ và con lai của chúng (36 tổ hợp lai). Các giống đối chứng: PAC754 (Công ty Advanta Ấn Độ), 30V92 (Công ty Pioneer), HTMH5401 (Công ty hạt giống Hytech Ấn Độ) và 900MG (Công ty Mosanto).

2.2. Phương pháp nghiên cứu- Thí nghiệm tiến hành ở điều kiện đồng ruộng,

thiết kế theo mô hình ô vuông la-tinh (Alpha lattice). Mật độ 57.000 cây/ha, khoảng cách: hàng cách hàng (70 cm) ˟ cây cách cây (25 cm); chiều dài hàng 4 m.

- Thí nghiệm được đánh giá ở 3 điều kiện: tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa, chi tiết như sau:

Ghi chú: *, Tưới đủ, theo điều kiện độ ẩm đất thực tế; $ Tiếp tục tưới; ST-PT: Sinh trưởng-phát triển; V: Giai đoạn sinh dưỡng; R: Giai đoạn sinh thực

Trong khoảng thời gian gây hạn, độ ẩm đất được theo dõi hàng tuần ở từng khối (block) trên toàn cánh đồng, ở các độ sâu 0 - 20 cm, 40 cm, 60 cm và 100 cm. Khi độ ẩm ở độ sâu 40 - 60 cm đạt 20% Ao tại điểm héo vĩnh viễn, thì tiến hành tưới phục hồi. Ở điều kiện tưới đủ: Chu kỳ 8-11 ngày tiến hành tưới đủ ẩm. Những thử nghiệm này đã được giới thiệu bởi Zaidi và Singh (2005DT).

- Phương pháp xử lý số liệu: Sử dụng một số phần mềm chuyên dụng như Excel, phân tích phương sai (ANOVA), sử dụng mô hình phần mềm RStudio (chạy trên nền tảng phần mềm mở R) phân tích theo mô hình Grifing 4, theo công thức:

Yijk = µ + Gi +Gj + Sij + Rk + Eijk

Trong đó: Yijk là giá trị con lai giữa dòng mẹ i và dòng bố j trong lần nhắc k; µ: Giá trị trung bình thí nghiệm; Gi và Gj: hiệu ứng khả năng kết hợp chung (GCA) của dòng mẹ i và dòng bố j; Sij: hiệu ứng khả năng kết hợp riêng (SCA) của dòng mẹ i và dòng bố j; Rk: Hiệu ứng tác động của lần nhắc k; Eijk: Sai số giữa dòng bố mẹ (i, j) và lần nhắc k.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứuThí nghiệm được thực hiện tại Trung tâm cải tiến

ngô và Lúa mì Quốc tế (CMMYT), Viện Nghiên cứu Cây trồng cho vùng bán khô hạn (ICRISAT), Hyderabad, Ấn Độ trong thời gian từ tháng 5/2014 - 10/2014.

Các giai đoạn ST-PT

Điều kiện

tưới đủ*

Quản lý giai đoạn gây hạn*

Hạn nặng Hạn vừa

Gieo

V2 - V3

V5 - V6 Không tưới Không tưới

V8 to V9 Không tưới $

VT (tung phấn) Không tưới Không tưới

R1 (phun râu) Không tưới Không tưới

R3 (Chín sữa) Không tưới $

R4 (chín sáp) $ $

R5 (Đá)

Chín sinh lý Tưới nếu cần

Tưới nếu cần

Tưới nếu cần

17



3.1. Phân tích phương sai về năng suất từ luân giao của 9 dòng ngô

Kết quả phân tích phương sai ở bảng 1, về môi trường cho thấy trong điều kiện tưới đủ và hạn vừa thì bình phương trung bình (MS) là có ý nghĩa (P <0,01) đối với năng suất. Trong khi đó ở điều kiện hạn nặng không thể phân tích các thành phần tương tác do một số công thức không cho thu hoạch. Bình phương trung bình của công thức thí nghiệm có ý nghĩa (P <0,01) ở điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa, đã thể hiện khả năng biến động đầy đủ giữa các kiểu gen trong 3 môi trường khác nhau. MS của khả năng kết hợp chung (GCA) về năng suất là có ý nghĩa (P<0,01) trong điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa cho phép lựa chọn giữa các dòng bố mẹ ở cả 3 môi trường. Kết quả cho thấy MS của GCA lớn hơn MS của SCA ở cả 3 môi trường, có nghĩa là GCA đóng góp quan trọng hơn SCA. Tuy nhiên, MS của tương tác SCA x môi trường trong điều kiện tưới đủ, hạn vừa là có ý nghĩa (P < 0,05 - 0,01) và MS của SCA chỉ có ý nghĩa ở điều kiện hạn nặng và hạn vừa, nghĩa là SCA đóng góp vai trò quan trọng ở môi trường hay THL cụ thể. Hệ số di truyền ổn định qua 3 điều kiện môi trường, có giá trị từ trung bình đến cao (0,41- 0,78) cho thấy đặc điểm năng suất phụ thuộc chủ yếu vào kiểu gen. Từ đó cho phép sử dụng tính trạng năng suất để đánh giá, chọn lọc các tổ hợp lai luân giao của 9 dòng trong nghiên cứu này.

Bảng 1. Phân tích phương sai khả năng kết hợp về năng suất ở các điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa

Ghi chú: MS: Bình phương trung bình; *, **: Mức ý nghĩa P < 0,05 và 0,01; ns: Không có nghĩa; GCA: Khả năng kết hợp chung; SCA: Khả năng kết hợp riêng; σ2GCA: Phương sai khả năng kết hợp chung; σ2SCA: Phương sai khả năng kết hợp riêng; h2: Hệ số di truyền.

3.2. Năng suất 9 dòng ngô và con lai trong điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa

Kết quả bảng 2 cho thấy năng suất hạt trung bình của 9 dòng đạt 3,9 tấn/ha trong điều kiện tưới đủ, đạt 0,7 tấn/ha trong điều kiện hạn nặng (giảm 83%) và 1,4 tấn/ha trong điều kiện hạn vừa (giảm 63%). Năng suất của 9 dòng trong điều kiện tưới đủ từ 2,7 tấn/ha (RA3) đến 4,7 tấn/ ha (RA8), trong điều kiện hạn nặng từ 0,1 tấn/ha (RA3) đến 1,4 tấn/ha (RA9), trong điều kiện hạn vừa, từ 0,9 tấn/ha (RA3) đến 2,0 tấn/ha (RA8, RA9). Như vậy, năng suất của các dòng giảm đến 70 - 96% trong điều kiện hạn nặng, 53 - 73% trong điều kiện hạn vừa. Trong điều kiện hạn nặng, các dòng RA8, RA9 năng suất giảm thấp nhất (70%) và RA3 giảm cao nhất (96%). Trong điều kiện hạn vừa, dòng RA7 giảm năng suất thấp nhất (53%) và RA1 giảm cao nhất (70%). Điều này cho thấy sự biểu hiện của các dòng bị ảnh hưởng mạnh bởi hạn nặng và hạn vừa.

Bảng 2. Năng suất của 9 dòng ở điều kiện tưới đủ, hạn nặng, hạn vừa

Năng suất hạt trung bình của các tổ hợp lai biến động từ 4,4 - 8,8 tấn/ha trong điều kiện tưới đủ, 0,4 - 3,5 tấn/ha trong điều kiện hạn nặng và 3,6 - 6,0 tấn/ha trong điều kiện hạn vừa. Năng suất trung bình cả thí nghiệm đạt 7,2 tấn/ha trong điều kiện tưới đủ, 2,1 tấn/ha trong điều kiện hạn nặng và 4,7 tấn/ha trong điều kiện hạn vừa. Ở con lai cho thấy sự chịu hạn tốt hơn các dòng bố mẹ. Sự giảm năng suất của các tổ hợp lai ở điều kiện hạn nặng từ 50 - 93%, trầm trọng hơn ở điều kiện hạn vừa (10 - 53%). Trung bình ở điều kiện hạn nặng năng suất các tổ hợp lai giảm 70%, giảm 35% trong điều kiện hạn vừa (Bảng 3).

Nguồn

Bình phương trung bình (MS)

Tưới đủ Hạn nặng

Hạn vừa

Môi trường 210,02** ns 55,04**Công thức (tổ hợp lai) 2,67** 0,74** 1,25**GCA 8,57** 1,30** 2,73**SCA 0,93 0,42** 0,82*Môi trường*Công thức 0,69** ns 0,59**GCA*Môi trường 0,67* ns 0,76**SCA*Môi trường 0,70** ns 0,53**Sai số 0,43 0,22 0,31σ2GCA 0,38 0,14 0,06σ2SCA 0,08 0,21 0,17h2 0,78 0,69 0,41

Tên dòng

Năng suất (tấn/ha) % giảm năng suất

Tưới đủ (A)

Hạn nặng (B)

Hạn vừa (C)

B với A

C với A

RA1 3,5 0,4 1,0 89 71RA2 4,3 0,4 2,0 90 53RA3 2,8 0,1 0,9 96 67RA4 4,2 0,3 1,2 93 71RA5 4,4 1,3 1,6 70 64RA6 2,7 0,3 1,2 88 63RA7 4,4 0,8 1,2 81 73RA8 4,7 1,4 2,0 70 58RA9 4,3 1,3 2,0 70 53Trung bình 3,9 0,7 1,4 83 63Biến động 2,7 - 4,7 0,3 -1,4 0,9 - 2,0 70 - 90 53 - 73

18


Bảng 3. Năng suất 36 tổ hợp lai luân giao của 9 dòng trong điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa

Năng suất trung bình của các THL ở bảng 3 trong điều kiện tưới đủ đạt 7,2 tấn/ha, trong đó một số THL RA1/RA8, RA6/RA9, RA6/RA8 có năng suất 8,7 - 8,8 tấn/ha, cao hơn đối chứng 900MG (8,0 tấn/ha). Trong môi trường hạn nặng năng suất trung bình đạt 2,1 tấn/ha, trong đó có một số THL RA4/RA7, RA7/RA9 đạt 3,5 tấn/ha cao hơn đối chứng 30V92 (3,1 tấn/ha). Trong môi trường hạn vừa, các THL có năng suất trung bình đạt 4,7 tấn/ha, biến động từ 3,6 tấn/ha (RA5/RA7) đến 6,0 tấn/ha (RA2/RA8), cao hơn đối chứng HMH5401 (5,7 tấn /ha). THL RA2/RA5 giảm năng suất cao nhất (93%) và RA4/RA7 giảm thấp nhất (50%) trong điều kiện hạn nặng. Trong điều kiện hạn vừa, năng suất của RA1/RA6 giảm nhiều nhất (53%) và RA2/RA3 giảm thấp nhất (10%).

Tóm lại, so với điều kiện tưới đủ, điều kiện hạn nặng cho thấy năng suất giảm 70%, trong khi ở điều kiện hạn vừa giảm 35%. Kết quả này cũng tương tự với báo cáo trước đó của Zaidi và Singh (2005DT), Barnabas và cộng tác viên (2008), Jager và cộng tác viên (2009). Trong nghiên cứu này cho thấy các THL có khả năng chịu hạn tốt hơn so với các dòng bố mẹ ở điều kiện hạn nặng, hạn vừa. Kết quả này trùng hợp với các nghiên cứu của Betrán và cộng tác viên (2003), Makumbi và cộng tác viên (2011). Do đó, phát triển, cải tạo dòng thuần để tạo giống lai và áp dụng các phương pháp tạo giống giữa các quần thể có tầm quan trọng và ý nghĩa ứng dụng cao.

3.3. Khả năng kết hợp của 9 dòng ngô trong điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa

Hiệu ứng khả năng kết hợp chung có ý nghĩa được trình bày ở bảng 4, hình 1 và hình 2. Qua ba môi trường (tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa) cho thấy hiệu ứng GCA đều có ý nghĩa (P <0,01). Ở hình 1, bảng 4, trong điều kiện tưới đủ, dòng RA8 (GCA = 0,9) có hiệu ứng GCA có ý nghĩa đối với năng suất và đạt 4,6 tấn/ha, tiếp theo là RA9 (GCA = 0,6) và RA6 (GCA = 0,5). Trong điều kiện hạn nặng, dòng RA7 có hiệu ứng GCA cao nhất (GCA = 0,6), sau đó là dòng RA8 (GCA = 0,5), rồi đến RA9 (GCA = 0,4). Ở điều kiện hạn vừa, hiệu ứng GCA dòng RA8 (GCA = 0,5) và RA9 (GCA =0,3) có ý nghĩa ở mức P<0,01 và đáng kể. Do vậy, các dòng này đã góp phần làm tăng năng suất ở tổ hợp lai cao hơn mức trung bình của thí nghiệm trong ba môi trường. Các dòng RA2 và RA3 cho thấy hiệu ứng GCA là tiêu cực đối với năng suất trong điều kiện tưới đủ và hạn nặng, dòng RA5 cho thấy hiệu ứng GCA tiêu cực trong cả 3 môi trường, mặc dù có năng suất khá, do đó chúng góp phần làm giảm năng suất con lai F1.

Tổ hợp lai

Năng suất (tấn/ha) % giảm năng suất

Tưới đủ (A)

Hạn nặng (B)

Hạn vừa (C)

B với A

C với A

RA1 / RA2 6,5 2,2 4,8 67 25RA1 / RA3 6,1 1,8 4,7 70 23RA1 / RA4 7,7 1,7 4,8 78 38RA1 / RA5 6,1 1,6 4,0 74 34RA1 / RA6 8,3 2,7 3,9 67 53RA1 / RA7 6,5 2,2 3,8 66 42RA1 / RA8 8,7 2,8 4,7 68 47RA1 / RA9 8,5 2,9 4,7 66 45RA2 / RA3 4,4 0,9 4,0 79 10RA2 / RA4 7,0 2,0 4,8 72 32RA2 / RA5 6,0 0,4 3,7 93 39RA2 / RA6 6,5 1,0 4,9 85 25RA2 / RA7 7,0 2,6 5,4 63 23RA2 / RA8 8,1 2,0 6,0 75 26RA2 / RA9 7,7 3,0 5,1 62 34RA3 / RA4 5,9 1,7 4,9 71 18RA3 / RA5 6,6 1,9 4,4 71 34RA3 / RA6 6,8 1,4 3,9 80 42RA3 / RA7 6,9 2,1 4,5 70 35RA3 / RA8 6,3 2,5 5,0 60 20RA3 / RA9 6,4 2,4 5,0 62 22RA4 / RA5 6,6 1,1 4,2 83 36RA4 / RA6 7,1 1,3 4,9 82 32RA4 / RA7 6,9 3,5 4,6 50 34RA4 / RA8 8,5 2,9 5,6 66 34RA4 / RA9 7,9 1,5 5,2 81 34RA5 / RA6 7,3 2,2 5,2 69 29RA5 / RA7 7,1 1,5 3,6 79 49RA5 / RA8 7,8 1,9 4,8 76 38RA5 / RA9 7,2 2,6 4,4 63 38RA6 / RA7 7,6 3,3 4,2 57 45RA6 / RA8 8,8 2,9 4,9 67 44RA6 / RA9 8,7 1,4 5,7 84 34RA7 / RA8 8,1 2,8 5,2 66 36RA7 / RA9 7,9 3,4 4,8 57 39RA8 / RA9 8,1 3,3 5,2 60 36Trung bình 7,2 2,1 4,7 70 35Đối chứngPAC754 7,3 2,5 4,0 66 4530V92 7,6 3,1 4,9 59 36HMH5401 7,3 2,0 5,7 73 22900MG 8,0 2,9 4,3 64 46LSD0,05 1,0 0,8 0,6CV (%) 9,7 18,9 16,4

19


Hình 1. Khả năng kết hợp chung của 9 dòng ngô trong điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa

Dòng RA1 cho thấy hiệu ứng GCA có ý nghĩa tiêu cực đối với năng suất trong môi trường hạn vừa. Chỉ có dòng RA8 và RA9 có hiệu ứng GCA tích cực trong tất cả 3 môi trường và cũng là các dòng có năng suất cao.

Về khả năng kết hợp riêng (SCA), số liệu ở Bảng 4 cho thấy trong điều kiện tưới đủ, 3 THL: RA3/RA5 (giá trị SCA = 0,9, năng suất là 6,6 tấn/ha - bảng 3), RA3/RA7 (giá trị SCA = 0,8, năng suất 6,9 tấn/ha) và RA2/RA8 (SCA = 0,6, năng suất 8,1 tấn/ha) có SCA cao có ý nghĩa và năng suất tương đương đối chứng 900MG (8,0 tấn/ha). Trong môi trường hạn nặng, tổ hợp lai RA4/RA7 có SCA cao nhất là 0,9 và năng suất cũng cao nhất (3,7 tấn/ha), THL RA6/RA7 cũng có hiệu ứng SCA đáng kể với năng suất con lai cao (3,3 tấn/ha), sau đó THL RA2/RA9 có hiệu ứng SCA = 0,8, với năng suất 3,0 tấn/ha, đều có năng suất tương đương và vượt đối chứng 30V92 (3,1 tấn/ha). Tiếp theo đó THL RA5/RA6 có hiệu ứng SCA khá cao (SCA = 0,7) nhưng năng suất con lai chỉ đạt 2,2 tấn/ha. Trong điều kiện hạn vừa, tổ hợp lai RA5/RA6 có hiệu ứng SCA cao nhất (0,9) với năng suất đạt 5,2 tấn/ha, đây là tổ hợp lai của cặp bố mẹ có năng suất thấp. Các tổ hợp lai RA2/RA8, RA6/RA9 và RA2/RA7 cũng có hiệu ứng SCA khá cao có năng suất cao, lần lượt đạt 6,0 tấn/ha, 5,7 tấn/ha và 5,4 tấn/ha, tương đương đối chứng HMH5401 (5,7 tấn/ha). Như vậy, có thể lựa chọn tổ hợp lai RA3/RA5, RA4/RA7 cho điều kiện tưới đủ và hạn nặng, tổ hợp lai RA5/RA6, RA2/RA8 cho điều kiện hạn vừa và tưới đủ.

3.4. Tương quan tuyến tính giữa năng suất, khả năng kết hợp của 9 dòng ngô trong điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa

Hình 2 cho thấy đường hồi quy tuyến tính tin cậy của SCA đối với năng suất của các con lai F1 với

giá trị ước lượng cao ở cả 3 môi trường. Sự tương quan giữa SCA và năng suất hạt của F1 ở điều kiện hạn nặng (R2 = 0,47, r = 0,69) và điều kiện hạn vừa (R2 = 0,48, r = 0,69) cao hơn đối so với điều kiện tưới đủ (R2 = 0,25, r = 0,49). Kết quả này cũng trùng lặp với công bố của (Makumbi, Betrán và cộng sự, 2011) khi ông cho rằng, năng suất hạt có tương quan chặt với khả năng kết hợp ở 8 môi trường khác nhau.

Hình 2. Tương quan giữa năng suất hạt và khả năng kết hợp riêng của các tổ hợp lai trong điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa

Hình 3. Tương quan giữa năng suất hạt (GY) và khả năng kết hợp chung (GCA) của 9 dòng trong điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa

Hình 3 cho thấy đường hồi quy tuyến tính của các dòng bố mẹ với khả năng kết hợp chung (GCA) có ý nghĩa đối với điều kiện tưới đủ (R2 = 0,42; r = 0,65) và điều kiện hạn vừa (R2 = 0,44, r = 0,67), nhưng không đáng kể ở điều kiện hạn nặng (R2 = 0,23, r = 0,48). Betrán và cộng tác viên (2003) cũng tìm thấy sự tương quan tích cực (r = 0,5) giữa các hiệu ứng GCA về năng suất của các dòng bố mẹ qua 12 môi trường bao gồm điều kiện bất thuận và không bất thuận (Betrán, Ribaut et al., 2003). Do đó, các hiệu ứng GCA có thể được sử dụng như là một yếu tố xác định hiệu quả của các dòng trong các điều kiện tưới đủ và hạn.

20


Bảng 4. Khả năng kết hợp chung và khả năng kết hợp riêng của 9 dòng trong điều kiện tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa

Ghi chú: GCA: Khả năng kết hợp chung; SCA: Khả năng kết hợp riêng; THL: Tổ hợp lai.

THLTưới đủ Hạn nặng Hạn vừa

GCA SCA GCA SCA GCA SCAMẹ Bố THL Mẹ Bố THL Mẹ Bố THL

RA1 / RA2 0,1 -0,6** -0,2 0,1 -0,4** 0,3 -0,3* 0,1 0,3RA1 / RA3 0,1 -1,1** -0,1 0,1 -0,3** -0,1 -0,3* -0,2 0,4RA1 / RA4 0,1 0,0 0,4 0,1 -0,2 -0,3 -0,3* 0,2 0,2RA1 / RA5 0,1 -0,4** -0,7 0,1 -0,5** -0,1 -0,3* -0,4** 0,1RA1 / RA6 0,1 0,5** 0,5 0,1 -0,1 0,6* -0,3* 0,0 -0,4RA1 / RA7 0,1 0,0 -0,8* 0,1 0,6** -0,6 -0,3* -0,2 -0,3RA1 / RA8 0,1 0,9** 0,4 0,1 0,5** 0,0 -0,3* 0,5** -0,2RA1 / RA9 0,1 0,6** 0,5 0,1 0,4** 0,2 -0,3* 0,3* 0,0RA2 / RA3 -0,6** -1,1** -0,9* -0,4** -0,3** -0,4 0,1 -0,2 -0,6*RA2 / RA4 -0,6** 0,0 0,4 -0,4** -0,2 0,5 0,1 0,2 -0,2RA2 / RA5 -0,6** -0,4** -0,1 -0,4** -0,5** -0,7* 0,1 -0,4** -0,7*RA2 / RA6 -0,6** 0,5** -0,5 -0,4** -0,1 -0,6 0,1 0,0 0,0RA2 / RA7 -0,6** 0,0 0,3 -0,4** 0,6** 0,3 0,1 -0,2 0,7*RA2 / RA8 -0,6** 0,9** 0,6 -0,4** 0,5** -0,2 0,1 0,5** 0,6*RA2 / RA9 -0,6** 0,6** 0,5 -0,4** 0,4** 0,7* 0,1 0,3* -0,1RA3 / RA4 -1,1** 0,0 -0,1 -0,3** -0,2 0,1 -0,2 0,2 0,2RA3 / RA5 -1,1** -0,4** 0,9* -0,3** -0,5** 0,6* -0,2 -0,4** 0,3RA3 / RA6 -1,1** 0,5** 0,3 -0,3** -0,1 -0,3 -0,2 0,0 -0,6*RA3 / RA7 -1,1** 0,0 0,8* -0,3** 0,6** -0,3 -0,2 -0,2 0,2RA3 / RA8 -1,1** 0,9** -0,6 -0,3** 0,5** 0,2 -0,2 0,5** 0,0RA3 / RA9 -1,1** 0,6** -0,2 -0,3** 0,4** 0,2 -0,2 0,3* 0,1RA4 / RA5 0,0 -0,4** -0,2 -0,2 -0,5** -0,2 0,2 -0,4** -0,2RA4 / RA6 0,0 0,5** -0,5 -0,2 -0,1 -0,4 0,2 0,0 0,0RA4 / RA7 0,0 0,0 -0,3 -0,2 0,6** 0,9** 0,2 -0,2 -0,1RA4 / RA8 0,0 0,9** 0,3 -0,2 0,5** 0,4 0,2 0,5** 0,2RA4 / RA9 0,0 0,6** 0,0 -0,2 0,4** -0,9** 0,2 0,3* 0,0RA5 / RA6 -0,4** 0,5** 0,1 -0,5** -0,1 0,7* -0,4** 0,0 0,9**RA5 / RA7 -0,4** 0,0 0,3 -0,5** 0,6** -0,6* -0,4** -0,2 -0,3RA5 / RA8 -0,4** 0,9** 0,1 -0,5** 0,5** -0,2 -0,4** 0,5** 0,0RA5 / RA9 -0,4** 0,6** -0,3 -0,5** 0,4** 0,5 -0,4** 0,3* -0,2RA6 / RA7 0,5 0,0 -0,1 -0,1 0,6** 0,7* 0,0 -0,2 -0,3RA6 / RA8 0,5** 0,9** 0,1 -0,1 0,5** 0,3 0,0 0,5** -0,3RA6 / RA9 0,5** 0,6** 0,3 -0,1 0,4** -1,0** 0,0 0,3* 0,6*RA7 / RA8 0,0 0,9** -0,1 0,6** 0,5** -0,5 -0,2 0,5** 0,2RA7 / RA9 0,0 0,6** 0,0 0,6** 0,4** 0,2 -0,2 0,3* 0,0RA8 / RA9 0,9** 0,6** -0,7 0,5** 0,4** 0,1 0,5** 0,3* -0,4Trung bình -0,3 0,3 0,0 -0,2 0,2 0,0 -0,1 0,1 0,0Lớn nhất 0,9 0,9 0,9 0,6 0,6 0,9 0,5 0,5 0,9Nhỏ nhất -1,1 -1,1 -0,9 -0,5 -0,5 -1,0 -0,4 -0,4 -0,7

21



4.1. Kết luận- Kết quả phân tích phương sai của 9 dòng ngô

trong 3 điều kiện môi trường (tưới đủ, hạn nặng và hạn vừa) cho thấy GCA về năng suất có đóng góp quan trọng hơn ở điều kiện tưới đủ, trong khi SCA đóng góp quan trọng ở điều kiện hạn nặng, hạn vừa.

- Khả năng chịu hạn của thế hệ F1 tốt hơn dòng bố mẹ của chúng, biểu hiện sự giảm năng suất ít hơn bởi hạn. So với điều kiện tưới đủ, thì ở điều kiện hạn nặng, năng suất các con lai F1 giảm 70%, các dòng bố mẹ giảm 83%, trong điều kiện hạn vừa năng suất các con lai F1 giảm 35%, các dòng bố mẹ giảm 63%. Dòng RA8 và RA9 có GCA tích cực ở cả 3 điều kiện và có năng suất cao. Tổ hợp lai RA3/RA5 phù hợp với điều kiện tưới đủ, RA4/RA7 phù hợp ở điều kiện hạn nặng (SCA = 0,9; năng suất đạt 3,7 tấn/ha), các THL RA5/RA6, RA2/RA8 phù hợp điều kiện hạn vừa hay tưới đủ.

- Mối tương quan SCA với năng suất của các tổ hợp lai có ý nghĩa với giá trị ước lượng cao ở 3 điều kiện. Trong khi đó, mối tương quan GCA với năng suất của các tổ hợp lai có ý nghĩa ở điều kiện tưới đủ (R2 = 0,42; r = 0,65) và điều kiện hạn vừa (R2 = 0,44, r = 0,67), nhưng không đáng kể ở điều kiện hạn nặng (R2 = 0,23, r = 0,48).

4.2. Đề nghị- Tiếp tục nghiên cứu và sử dụng các dòng RA2,

RA4, RA5, RA7, RA8 và RA9. - Đánh giá, khảo nghiệm một số tổ hợp lai tốt

như RA4/RA7, RA2/RA7, RA2/RA8, RA5/RA6, RA6/RA9 để lựa chọn, phát triển giống mới phục vụ sản xuất.

TÀI LIỆU THAM KHẢOBarnabas B., K. Jager and A. Feher, 2008. The effect of

drought and heat stress on reproductive processes in cereals. Plant, Cell & Environment, 31(1): 11-38.

Betrán F.J., D. Beck, M. Bänziger and G.O. Edmeades, 2003. Genetic analysis of Inbred and Hybrid grain yield under stress and nonstress environments in Tropical maize. Crop Sci., 43(3): 807-817.

Betrán F.J., J.M. Ribaut, D. Beck and D. Gonzalez de León, 2003. Genetic diversity, specific combining ability, and heterosis in tropical maize under stress and nonstress environments. Crop Science, 43(3): 797-806.

Ceccarelli S., 1996. Adaptation to low/high input cultivation. Euphytica, 92 (203-214).

Makumbi D., J. Betrán, M. Bänziger and J.-M. and Ribaut, 2011. Combining ability, heterosis and genetic diversity in tropical maize (Zea mays L.) under stress and non-stress conditions. Euphytica, 180: 143-162.

Marcelo J. Carena, Bergman G. , Riveland N, Eriksmoen E, Halvorson and M. Becker, 2009. Breeding maize for higher yield and quality under drought stress. . Maydica 54: pp 287-296.

Meeks M., Murray S.C., Hague S., Hays D. and Ibrahim A.M.H., 2012. Genetic variation for maize epicuticular wax response to drought stress at flowering. Journal Agronomy and Crop Science, 198: 161-172.

Tony Fischer, Derek Byerlee and Greg Edmeades, 2014. Crop yields and Global food security. The Australian Centre for International Agricultural Research (ACIAR), GPO Box 1571, Canberra ACT 2601, Australia, [email protected], GRDC_Grains Research & Development Corporation.

WMO, 2011. Integrated Drought Management Programme (IDMP). Climate Change Adaptation in Water and Agriculture and other sectors.

Zaidi P.H. and Singh N.N., 2005DT. Drought Tolerance in Tropical Maize Problems and Prospects. New Delhi, Directorate of Maize Research.

Analysis of combining ability in some maize lines under well-watered and drought stress conditions

Do Van Dung, Dang Ngoc Ha, Le Quy Kha, Nguyen Chi Thanh, P.H. Zaidi

AbstractThe objective of this study was to determine GCA and SCA for grain yield in 9 inbred lines and 36 test-crosses under various environmental conditions (well watered, severe drought and mild drought). The results on variance analysis showed that the GCA mean square (MS) for grain yield was significant (P<0,01) and also higher than that of SCA under optimum irrigation, moderate and severe drought, which means that GCA plays a more important role in grain yield than SCA does but the SCA mean square was of significance under severe and mild drought, which shows that SCA affects significantly on grain yield in specific conditions. GCA effects on grain yield, under well-watered condition, are of more important role but SCA is more decisive factor in severe and moderate drought.

22


Besides, drought tolerance of F1 generation was better than their parental lines so their grain yield was only reduced by 35 and 70% under severe and moderate drought stresses while it was in the range of 63 and 83% for their parental lines. Lines RA8 and RA9 showed relatively high in GCA and productivity under three experimental conditions. In addition, it was also confirmed that test-cross RA3/RA5 was adaptable to well-watered condition while RA4/RA7 expressed the best under severe drought stress (SCA of 0.9 tons.ha-1; grain yield of 3.7 tons.ha-1) but RA5/RA6, RA2/RA7, RA2/RA8 and RA6/RA9 were suitable under moderate drought. Therefore, selection new single maize hybrids by crossing inbred lines and testing their hybrids under various environmental conditions is fundamental for maize production under rainfed conditions.Keywords: Maize, combining ability GCA, SCA, drought, optimal


Người phản biện: TS. Vương Huy MinhNgày duyệt đăng: 11/10/2017

I. ĐẶT VẤN ĐỀNgành sản xuất ngô thế giới tăng liên tục từ đầu

thế kỷ 20 đến nay, nhất là trong gần 50 năm qua, ngô là cây trồng có tốc độ tăng trưởng cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu về cả ba chỉ tiêu chính là năng suất, diện tích và sản lượng. Năm 2015, diện tích ngô nước ta đạt 1.179.300 ha, năng suất 4,48 tấn/ha và sản lượng là 5,28 triệu tấn (Tổng cục Thống kê, 2017). Tuy nhiên, sản xuất ngô ở nước ta cũng như trên thế giới đang đứng trước những thách thức to lớn do sự biến đổi khí hậu gây ra. Chính vì vậy, việc tạo ra các giống ngô có tính ổn định và thích ứng cao với các khả năng chịu hạn, chua, mặn, úng, rét, nhiệt độ cao... đang được các chương trình chọn tạo giống ngô trên thế giới quan tâm. Để có thông tin về khả năng của giống trước khi đưa ra phục vụ sản xuất thì việc đánh giá tính ổn định của giống qua các vùng khác nhau là rất quan trọng. Từ kết quả này có thể đưa ra các khuyến cáo và tư vấn cho người sản xuất sử dụng giống nào trong điều kiện nào là phù hợp và đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất. Với mục tiêu này,

nhóm nghiên cứu của Viện Nghiên cứu Ngô đã thực hiện khảo nghiệm sản xuất 4 giống ngô triển vọng Thanh Hoá, Thái Bình, Vĩnh Phúc, Thái Nguyên trong vụ Xuân và Thu Đông 2016.


2.1. Vật liệu nghiên cứu4 giống ngô triển vọng CN14-2A, DH15-1,

VS1025 và H115 của Viện Nghiên cứu Ngô; các đối chứng NK4300, B265, P4199.

2.2. Phương pháp nghiên cứu- Khảo nghiệm ô lớn với 4 giống và đối chứng;

mỗi ô 100 m2, 3 lần nhắc.- Theo dõi, đo đếm năng suất theo QCVN 01-

56:2011/BNNPTNT. - Phân tích phương sai và ổn định bằng chương

trình Di truyền số lượng của Nguyền Đình Hiền Eberhart và Russel (1966), Nguyền Đình Hiền (1999), Nguyễn Đình Hiền và Lê Quý Kha (2007).

1 Viện Nghiên cứu Ngô; 2 Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên

ĐÁNH GIÁ TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ TRIỂN VỌNG QUA BỐN VÙNG SINH THÁI

Mai Thành Luân1, Vương Huy Minh1,Kiều Xuân Đàm1, Trần Trung Kiên2

TÓM TẮTTrong chọn tạo giống ngô tính ổn định qua các thời vụ hoặc vùng sinh thái về một số đặc tính nông sinh học

chính luôn được quan tâm, đặc biệt yếu tố năng suất. Công việc đánh giá ổn định của giống là khâu cuối cùng của chọn tạo trước khi đưa đi thử nghiệm rộng. Qua đánh giá tính ổn định về năng suất của 4 giống ngô lai triển vọng tại các điểm Thái Nguyên, Thái Bình, Vĩnh Phúc và Thanh Hóa trong 2 vụ (Xuân 2016, Thu Đông 2016) đã bước đầu khẳng định các giống DH15-1 và H115 có tính ổn định về năng suất khá cao tại cả 4 điểm khảo nghiệm và trong cả 2 vụ; giống V1025 thích hợp cho vùng Thái Bình và Thanh Hóa trọng vụ Xuân; giống VS1025 và CN14-2A phù hợp cho điều kiện vụ Thu Đông tại Vĩnh Phúc.

Từ khóa: Giống triển vọng, ổn định, vùng sinh thái

23


- Vẽ đồ thị và phân tích ổn định bằng phần mềm GGE Biplot Version 5 (tham khảo từ website: https://www.wolfram.com/mathematica/).

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứuVụ Xuân, Thu Đông 2016 tại Thái Nguyên, Thái

Bình, Vĩnh Phúc, Thanh Hóa.


3.1. Kết quả theo dõi năng suất và đánh giá tính ổn định của các giống ngô trong vụ Xuân 2016

Vụ Xuân 2016 là một vụ ngô khá thuận lợi ở giai đoạn đầu (do không lạnh và đủ ẩm), do đó cây ngô mọc và sinh trưởng khá tốt. Tuy nhiên, vào thời điểm sau trỗ cờ (sau 10/4) gặp rất nhiều cơn mưa và dông đầu mùa nên một số giống có hiện tượng đổ, ảnh hưởng khá nhiều đến năng suất (Bảng 1).

Bảng 1. Năng suất tại các điểm thí nghiệm vụ Xuân 2016

- Ở Thái Nguyên, năng suất của các giống cơ bản là đồng đều giữa các lần nhắc, giống có năng suất cao ở lần nhắc này thường cũng có năng suất cao hoặc khá cao ở lần kia. Trong mỗi lần nhắc, các giống khảo nghiệm đều có năng suất cao hơn đối chứng B265. Tuy nhiên, sự chênh lệch của các giống với nhau và giữa các lần nhắc là không lớn, chỉ số CV (%) chỉ là 3,85.

- Năng suất của các giống tại Thái Bình khá cao, trong mỗi giống có sự đồng đều nhất định qua các lần nhắc và sự khác biệt giữa các giống cũng không thực sự quá cao, sự khác biệt trong 1 giống giữa các lần nhắc rõ ràng hơn ở giống đối chứng. Nhận định này thể hiện trong chỉ số CV (%) và LSD0,05 tại điểm thí nghiệm này là khá thấp.

- Tại Vĩnh Phúc, sự khác biệt năng suất của các giống trong các lần nhắc khác nhau là không lớn, tuy nhiên sự khác biệt năng suất giữa các giống với nhau lại khá rõ khi năng suất của các giống thí nghiệm đạt khá cao nhưng đối chứng lại khá thấp (do ngô bị đổ sau thời kỳ thụ phấn nên ảnh hưởng nhiều đến năng suất).

- Thí nghiệm tại Thanh Hóa cũng cho những nhận xét tương tự như tại Thái Nguyên và Thái Bình.

Qua kết quả trên chứng tỏ điều kiện làm khảo nghiệm là khá ổn định ở mỗi vùng (đất đai, thời tiết và chăm sóc), do vậy sai số do các yếu tố trên trong thí nghiệm là không lớn.

Bảng 2. Năng suất trung bình của các giống vụ Xuân 2016

Ghi chú: Đối chứng tại Thái Nguyên là B265, các điểm khác là NK4300.

Kết quả theo dõi, tính toán cho thấy, vụ Xuân 2016 tại Thái Nguyên, Thái Bình và Thanh Hoá có ¾ giống khảo nghiệm có năng suất cao hơn đối chứng ở độ tin cậy 95%, tại Vĩnh Phúc cả 4 giống đều có năng suất cao hơn đối chứng. Trung bình năng suất của các giống qua 4 điểm khảo nghiệm cho thấy các cả 4 giống đều cho năng suất cao hơn trung bình các đối chứng ở độ tin cậy 95%. Tuy nhiên, nhìn tổng

Điểm GiốngNăng suất (tạ/ha)

Lần nhắc 1

Lần nhắc 2

Lần nhắc 3

Thái Nguyên

CN14-2A 64,66 68,60 65,40DH15-1 70,32 67,80 72,80VS1025 63,72 65,70 59,80H115 67,41 70,50 64,80ĐC (B265) 62,54 57,80 60,50

CV (%) 6,45LSD0,05 3,87

Thái Bình

CN14-2A 65,40 64,30 67,90DH15-1 75,09 72,90 77,80VS1025 75,61 77,80 72,50H115 76,45 78,20 74,80ĐC (NK4300) 70,71 64,80 72,30

CV (%) 6,67LSD0,05 4,14

Vĩnh Phúc

CN14-2A 63,78 65,90 64,20DH15-1 64,83 61,80 67,20VS1025 60,50 57,80 62,70H115 62,60 64,80 60,50ĐC (NK4300) 44,00 48,60 42,80

CV (%) 13,22LSD0,05 5,28

Thanh Hoá

CN14-2A 64,67 67,60 65,40DH15-1 70,25 68,50 72,40VS1025 71,41 74,20 67,90H115 70,84 68,40 73,20ĐC (NK4300) 63,26 58,70 65,20

CV (%) 6,13LSD0,05 3,85

Giống Thái Nguyên

Thái Bình

Vĩnh Phúc

Thanh Hoá

Trung bình

CN14-2A 66,22* 65,87 64,63* 65,89 65,65*DH15-1 70,30* 75,27* 64,61* 70,38* 70,14*VS1025 63,07 75,30* 60,33* 71,17* 67,47*H115 67,57* 76,48* 62,63* 70,81* 69,37*ĐC 60,28 69,27 45,13 62,39 59,27*

LSD0,05 4,48 4,88 6,49 4,45 4,72CV (%) 10,46

24


thể cả 4 điểm khảo nghiệm thì các giống có sự khác biệt tương đối, do vậy CV (%) là khá cao (10,46%).

Dựa trên kết quả xử lý thống kê (Bảng 3) cho thấy, điều kiện thí nghiệm (thời tiết, khí hậu, đất đai,….) của các điểm trong vụ Xuân 2016 cho thấy chỉ số môi trường tại các điểm Thái Nguyên, Thái Bình, Vĩnh Phúc, Thanh Hoá lần lượt là _ 0,891; 6,057; _ 6,913;

1,748. Có thể thấy cùng 1 thời vụ và các giống ngô như nhau, năng suất tại Thái Bình và Thanh Hoá có xu hướng cao hơn các điểm còn lại, trong đó Vĩnh Phúc là vùng có chỉ số môi trường thấp nhất. Như vậy, các giống trên thích hợp cho vùng Thanh Hoá và Thái Bình trong vụ Xuân hơn tại Thái Nguyên và Vĩnh Phúc.

Bảng 3. Ước lượng năng suất theo hồi qui

Ghi chú: HSHQ là hệ số hồi quy.

GiốngNăng suấttrung bình

(tạ/ha)HSHQ

Giá trị chỉ số i tại các điểm(năng suất các giống tại các điểm - tạ/ha)

Thái Nguyên Thái Bình Vĩnh Phúc Thanh Hoá Chỉ số môi trường _ 0,891 6,057 _ 6,913 1,748CN14-2A 65,651 0,094 65,567 66,220 65,001 65,815DH15-1 70,141 0,787 69,439 74,909 64,698 71,517VS1025 67,47 1,213 66,389 74,818 59,082 69,591H115 69,375 1,062 68,429 75,806 62,034 71,231ĐC 59,267 1,844 57,625 70,434 46,521 62,49

Có thể rõ hơn ở mô hình minh họa trong hình 1, môi trường tốt nhất (có chỉ số môi trường cao) thể hiện ở ô vuông phần tư thứ tư theo chiều kim đồng hồ, đó chính là Thái Bình và Thanh Hóa, các giống năm trong ô phần tư này có năng suất cao nhất trong vùng.

Tính ổn định của các giống qua các thời vụ khác nhau: Để đánh giá tính ổn định của giống, ngoài việc theo dõi, quan sát và thu thập số liệu thực tế trên thí nghiệm còn có một phương pháp đánh giá chính xác hơn, đưa ra nhận xét chi tiết hơn cho các giống ở các vùng và thời vụ khác nhau bằng kết quả từ phân tích ổn định theo chương trình Di truyền số lượng (Nguyễn Đình Hiền, 1999).

Căn cứ vào bảng 4 có thể đưa ra các nhận xét sau: Các giống CN14-2A, DH15-1 và H115 có hệ số hồi quy gần bằng 1 hay chỉ số HSTQ - 1 nhỏ; các giống VS1025 và đối chứng có chỉ số S2d cao.

Một giống được cho là ổn định khi đồng thời có có hệ số tương quan gần bằng 1 (hay nhỏ) và chỉ số S2d thấp.

Như vậy có thể thấy các giống CN14-2A, DH15-1 và H115 gần đạt các yêu cầu trên, tức là các giống này có tính ổn định qua các vùng khảo nghiệm, tuy nhiên thường chúng ta nên chọn giống ổn định và có trung bình cao, như vậy có 2 giống DH15-1 và H115 đạt yêu cầu;

VS1025 có trung bình khá cao, hệ số hồi qui và chỉ số ổn định S2d lớn nên phù hợp với điều kiện môi trường cao (Thanh Hóa và Thái Bình).

Tính ổn định của giống tại 4 vùng trong vụ Xuân 2016 được mô tả trong hình 1, năng suất trung bình của các giống tăng theo chiều mũi tên của đường chéo từ trên xuống (đường trung bình), các giống có khoảng cách đến đường trung bình thấp (chỉ số S2d) là các giống ổn định và ngược lại. Kết quả trong

Bảng 4. Bảng tóm tắt để lựa chọn tính ổn định

Ghi chú: TB: Trung bình; HSTQ: Hệ số tương quan; Ttn: T thực nghiệm; Ftn: F thực nghiệm; P: giá trị xác suất; S2d: độ ổn định của giống qua các năm hay địa điểm.

Giống TB (tạ/ha) HSHQ-1 Ttn P S2d Ftn P1 2 3 4 5 6 7 8

CN14-2A 65,65 _ 0,906 14,425 0,998* _ 2,188 0,137 0,128DH15-1 70,14 _ 0,213 1,919 0,902 _ 1,451 0,428 0,339VS1025 67,47 0,213 0,725 0,728 5,109 3,014 0,938H115 69,37 0,062 0,624 0,702 _ 1,671 0,341 0,282ĐC 59,26 0,844 3,487 0,964* 2,633 2,038 0,855

25


hình phù hợp với kết quả tính toán và phân tích trên.Phân tích mô hình ổn định

Hình 1. Ổn định của các giống

3.2. Kết quả theo dõi năng suất và đánh giá tính ổn định của các giống ngô trong vụ Thu Đông 2016

Vụ Thu Đông 2016 là một vụ ngô thuận lợi trong suốt cả vụ, do đó cây ngô mọc và sinh trưởng khá tốt. Năng suất của các giống khảo nghiệm đạt cao hơn trong vụ Xuân (Bảng 5).

- Ở Thái Nguyên, năng suất của các giống khá cao và đồng đều giữa các lần nhắc, trong mỗi lần nhắc, các giống khảo nghiệm đều có năng suất cao hơn rõ rệt so với đối chứng (P4199). Tuy nhiên, sự chênh lệch của các giống với nhau và giữa các lần nhắc là khá lớn - chỉ số CV (%) chỉ là 13,26.

- Năng suất của các giống tại Thái Bình, Vĩnh Phúc và Thanh Hóa đều khá cao, trong mỗi giống có sự đồng đều nhất định qua các lần nhắc và sự khác biệt giữa các giống cũng không quá cao.

Qua kết quả trên chứng tỏ điều kiện làm khảo nghiệm là khá ổn định ở mỗi vùng (đất đai, thời tiết và chăm sóc), do vậy sai số do các yếu tố trên trong thí nghiệm là không lớn.

Kết quả theo dõi, tính toán trong bảng 6 cho thấy, vụ Thu Đông 2016 tại cả 4 điểm giống khảo nghiệm đều có năng suất cao hơn đối chứng ở độ tin cậy 95%. Trung bình năng suất của các giống qua 4 điểm khảo nghiệm cho thấy các cả 4 giống đều cho năng suất cao hơn trung bình các đối chứng ở độ tin cậy 95%.

Bảng 5. Năng suất tại các điểm thí nghiệm vụ Thu 2016

Bảng 6. Năng suất trung bình của các giống vụ Thu Đông 2016 (tạ/ha)

Điểm GiốngNăng suất (tạ/ha)

Lần nhắc 1

Lần nhắc 2

Lần nhắc 3

Thái Nguyên

CN14-2A 78,47 81,5 76,9DH15-1 87,29 82,8 90,4VS1025 92,23 94,6 89,8H115 79,9 82,5 77,8ĐC (P4199) 61,99 60,8 64,7

CV (%) 13,26LSD0,05 5,93

Thái Bình

CN14-2A 80,6 77,8 83,9DH15-1 81,25 78,7 84,5VS1025 84,41 81,9 86,5H115 82,84 85,4 79,7ĐC (NK4300) 73,26 67,8 70,2

CV (%) 6,99LSD0,05 4,30

Vĩnh Phúc

CN14-2A 90,26 88,4 93,2DH15-1 89,76 86,5 92,4VS1025 93,58 87,9 95,4H115 84,93 82,8 86,4ĐC (NK4300) 77,49 70,8 79,7

CV (%) 7,74LSD0,05 4,71

Thanh Hoá

CN14-2A 76,67 78,8 80,6DH15-1 80,25 76,8 83,5VS1025 84,41 87,6 80,2H115 85,84 87,4 82,6ĐC (NK4300) 70,26 66,8 71,5

CV (%) 7,85LSD0,05 4,55

Giống Thái Nguyên

Thái Bình

Vĩnh Phúc

Thanh Hoá

Trung bình

CN14-2A 78,96 80,77 90,62 78,69 82,26DH15-1 86,83 81,48 89,55 80,18 84,51VS1025 92,21 84,27 92,29 84,07 88,21H115 80,07 82,65 84,71 85,28 83,18ĐC 62,50 70,42 76,00 69,52 69,61CV (%) 14,00 6,85 7,59 7,83 8,65LSD0,05 7,59 5,30 5,81 5,66 6,02

26


Dựa trên kết quả xử lý thống kê (Bảng 7) cho thấy chỉ số môi trường tại các điểm Thái Nguyên, Thái Bình, Vĩnh Phúc, Thanh Hoá trong vụ Thu Đông lần lượt là -1,441; -1,636; 5,082 và -2,004. Có thể thấy cùng 1 thời vụ và các giống ngô như nhau, năng suất tại Thái Bình, Thái Nguyên và Thanh Hoá có xu hướng thấp hơn tại Vĩnh Phúc. Như vậy, các giống trên thích hợp cho vùng Vĩnh Phúc trong vụ Thu

Đông hơn các điểm khác.Có thể rõ hơn ở mô hình minh họa trong hình 2,

môi trường tốt nhất (có chỉ số môi trường cao) thể hiện ở ô vuông phần tư thứ tư theo chiều kim đồng hồ, đó chính là Thái Bình và Thanh Hóa, các giống năm trong ô phần tư này có năng suất cao nhất trong vùng.

Bảng 7. Ước lượng năng suất theo hồi qui

Bảng 8. Bảng tóm tắt để lựa chọn giống ổn định

Ghi chú: Bảng 7, 8: TB: Trung bình; HSHQ: Hệ số hồi quy.

Giống TB HSHQGiá trị chỉ số năng suất của từng điểm (tạ/ha)

Thái Nguyên Thái Bình Vĩnh Phúc Thanh HóaChỉ số môi trường -1,441 -1,636 5,082 -2,004CN14-2A 82,26 1,643 79,89 79,57 90,61 78,96DH15-1 84,51 1,038 83,01 82,81 89,78 82,43VS1025 88,21 0,859 86,97 86,8 92,57 86,48H115 83,17 0,258 82,8 82,75 84,48 82,66ĐC 69,61 1,201 67,87 67,64 75,71 67,2

Căn cứ vào bảng 8 có thể đưa ra các nhận xét sau: Các giống DH15-1, VS1025, H115 và Đối chứng có có hệ số hồi quy gần bằng 1 hay chỉ số HSTQ - 1 nhỏ; Các giống C14-2A, DH15-1 và H115 có chỉ số S2d thấp, các giống VS1025 và đối chứng có chỉ số S2d cao.

Một giống được cho là ổn định khi đồng thời có có hệ số tương quan gần bằng 1 (hay nhỏ) và chỉ số S2d thấp.

Như vậy có thể thấy các giống DH15-1 và H115 gần đạt các yêu cầu trên, tức là các giống này có tính ổn định qua các vùng khảo nghiệm, tuy nhiên thường chúng ta nên chọn giống ổn định và có trung bình cao, như vậy có 2 giống DH15-1 và H115 đạt yêu cầu.

VS1025 và CN14-2A có trung bình khá cao, hệ số hồi qui và chỉ số ổn định S2d lớn nên phù hợp với điều kiện môi trường cao (phù hợp với giống như tại Vĩnh Phúc trong vụ Thu Đông).

Tính ổn định của giống tại 4 vùng trong vụ Xuân 2016 được mô tả trong hình 2, năng suất trung bình

của các giống tăng theo chiều mũi tên của đường chéo từ trên xuống (đường trung bình), các giống có khoảng cách đến đường trung bình thấp (chỉ số S2d) là các giống ổn định và ngược lại. Kết quả trong hình phù hợp với kết quả tính toán và phân tích trên.

Phân tích mô hình ổn định

Hình 2. Mô hình ổn định năng suất của các giống trong vụ Thu Đông 2016

Giống TB HSHQ-1 Ttn P S2d Ftn PCN14-2A 82,26 0,643 3,469 0,964 -1,120 0,515 0,392DH15-1 84,51 0,038 0,068 0,525 8,403 4,638 0,983VS1025 88,21 -0,141 0,185 0,568 17,585 8,614 0,999H115 83,17 -0,742 1,625 0,877 4,903 3,123 0,944ĐC 69,61 0,201 0,258 0,594 18,751 9,119 0,999

27



4.1. Kết luậnQua 2 vụ khảo nghiệm có thể thấy, các giống

DH15-1 và H115 có tính ổn định về năng suất khá cao tại cả 4 điểm khảo nghiệm và trong cả 2 vụ; giống V1025 thích hợp cho vùng Thái Bình và Thanh Hóa trọng vụ Xuân; Giống VS1025 và CN14-2A phù hợp cho điều kiện vụ Thu Đông tại Vĩnh Phúc.

4.2. Đề nghịCho thử nghiệm trên diện rộng để giới thiệu các

giống trên đến người sản xuất tại các vùng trên và các vùng khác có điều kiện tương tự.

TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2011. QCVN 01-56:2011/

BNNPTNT. Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống ngô.

Nguyễn Đình Hiền, 1999. Chuơng trình phầm mềm Di truyền số luợng. Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội.

Nguyễn Đình Hiền, Lê Quý Kha, 2007. Các tham số ổn định trong chọn giống cây trồng. Đại Học Nông nghiệp Hà Nội. Tạp chí Khoa học và Kỹ thuật nông nghiệp, tập V, số 1-2007.

Phần mềm vẽ đồ thị GGE Biplot Version 5 (tham khảo từ website: https://www.wolfram.com/mathematica/).

Tổng cục Thống kê, 2017. Số liệu thống kê nông nghiệp, lâm nghiệp, thuỷ sản, truy cập ngày 17 tháng 7 năm 2017. Từ địa chỉ http://www.gso.gov.vn/default.aspx?tabid=717

Eberhart, S.A and Russel, W.A, 1966. Stability parameters for comparing varieties. Crop Sci 6: 36-40.

Evaluation of stability of some promising maize varieties in four ecosystemsMai Thanh Luan, Vuong Huy Minh,

Kieu Xuan Dam, Tran Trung Kien AbstractThe stability of seasonal or ecological aspects of major agronomic traits are particularly interested by scientists in maize breeding, especially, it is an actual yield. Evaluating the stability of varieties is the final stage of breeding for extensive testing. The evaluation of yield stability of four promising maize varieties in Thai Nguyen, Thai Binh, Vinh Phuc and Thanh Hoa in two seasons (Spring 2016, Autumn and Winter 2016) initially confirmed that DH15- 1 and H115 had high yield stability in all four trial sites and in both studied seasons; V1025 was suitable for Thai Binh and Thanh Hoa areas in Spring; VS1025 and CN14-2A were suitable for Winter - Autumn conditions in Vinh Phuc.Keywords: Promising varieties, high yield stability, ecosystem


Người phản biện: TS. Nguyễn Thị NhàiNgày duyệt đăng: 11/10/2017

1 Viện Nghiên cứu Ngô, 2 Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU HẠN CỦA CÁC DÒNG NGÔ CHUYỂN GEN ZmDREB2A THÔNG QUA THÍ NGHIỆM GÂY HẠN NHÂN TẠO

Ở GIAI ĐOẠN TRƯỚC TRỖ VÀ SAU TRỖ TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚINguyễn Xuân Thắng1, Đoàn Thị Bích Thảo1,

Lê Công Tùng1, Phạm Duy Đức1, Trần Trung Kiên2

TÓM TẮTBa dòng ngô chuyển gen chịu hạn ZmDREB2A gồm V152-CG, C436-CG và C7N-CG được sử dụng trong thí

nghiệm gây hạn nhân tạo trong điều kiện nhà lưới ở giai đoạn trước và sau trỗ cờ, đối chứng là các dòng nền không chuyển gen tương ứng: V152, C436 và C7N. Trong công thức tưới nước đầy đủ các dòng chuyển gen và dòng nền không có sự khác nhau ở mức độ tin cậy 95% về khoảng cách tung phấn phun râu, thời gian sinh trưởng, số lá thật, chiều cao cây, chiều dài cờ, số nhánh cờ cấp 1, tỷ lệ hạt/bắp và năng suất hạt. Kết quả thí nghiệm xử lý hạn nhân tạo trong 14 ngày ở cả 2 giai đoạn cho thấy các dòng ngô chuyển gen thể hiện tính thích ứng với điều kiện hạn tốt hơn so với các dòng ngô nền. Năng suất lý thuyết các dòng chuyển gen vượt so với các dòng ngô nền tương ứng từ 7,9% - 24,3% tùy thuộc vào từng dòng và giai đoạn gây hạn. Các dòng ngô chuyển gen ZmDREB2A đang được tiếp tục đánh giá và được xem là nguồn vật liệu quan trọng trong chương trình chọn tạo giống ngô chịu hạn.

Từ khóa: Cây ngô, gen ZmDREB2A, khả năng chịu hạn, sau trỗ, trước trỗ

28


I. ĐẶT VẤN ĐỀ Nhu cầu nước cho cây ngô sinh trưởng, phát

triển tăng dần và đạt cao nhất tại thời điểm trỗ cờ, phun râu. Do vậy hạn hán làm ảnh hưởng nặng nhất ở giai đoạn này và làm giảm năng suất trung bình 6,8%/ngày (Mosavifeyzabadi et al., 2013). Khi cây ngô bị stress hạn sẽ ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển của cây, đỉnh sinh trưởng bị héo, héo cờ, héo lá ở những tầng thấp, lá cuộn và rũ, cây còi cọc, giảm chiều cao cây, gia tăng khoảng cách trỗ cờ phun râu, bất dục, hạt vào chắc kém, chết cây và cuối cùng là giảm năng suất. Thiếu nước ở thời kỳ ra hoa làm giảm sự thụ tinh, số lượng hạt, kích thước bắp và năng suất hạt (Kuchanur, 2010). Trong những năm gần đây, nghiên cứu chọn tạo các giống ngô thích ứng tốt với điều kiện hạn đang được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm nhằm hạn chế sự suy giảm tổng sản lượng ngô hàng năm. Sự phát triển của lĩnh vực công nghệ sinh học đã mở ra những hướng đi mới trong công tác chọn tạo nguồn gen ngô thích ứng với stress hạn. Sử dụng gen mã hóa nhân tố phiên mã để cải biến di truyền nâng cao tính chống chịu đã được nghiên cứu nhiều trên thế giới. Nhóm nhân tố phiên mã có ở nhiều loài thực vật một lá mầm và hai lá mầm liên quan đến tính chống chịu stress sinh học và phi sinh học được nghiên cứu nhiều là AP2/ERF. Các gene AP2/ERF chia làm 5 nhóm phụ khác nhau dựa vào số trung tâm hoạt động và sự tương đồng về trình tự của các gen; trong đó nhóm DREB được đặc biệt quan tâm (Saleh, 2003; Hussain et al., 2011). Gen ZmDREB2A thuộc nhóm DREB mã hóa nhân tố phiên mã điều khiểu biểu hiện các nhóm gen giúp cây chống chịu tốt hơn với stress hạn và các yếu tố stress phi sinh học khác (Qin et al., 2007). Các nghiên cứu của Viện Nghiên cứu Ngô kết hợp với Viện Nghiên cứu Hệ gen đã phân lập, thiết kế và chuyển thành công gen ZmDREB2A vào ba nguồn dòng ngô thuần V152, C436 và C7N. Đánh giá khả năng chịu hạn của các cây chuyển gen ZmDREB2A thông qua thí nghiệm gây hạn nhân tạo ở giai đoạn trước trỗ và sau trỗ có ý nghĩa quan trọng nhằm đánh giá nguồn vật liệu ngô chuyển gen và khả năng ứng dụng các dòng này trong chương trình chọn tạo giống ngô biến đổi gen chịu hạn trong tương lai.


2.1. Vật liệu nghiên cứuSử dụng các nguồn dòng ngô chuyển gen chịu

hạn ZmDREB2A ở thế hệ T4 ký hiệu V152-CG, C7N-CG và C436-CG. Các dòng ngô này đã được kiểm tra đánh giá sự có mặt và biểu hiện của gen chuyển thông qua các phân tích phân tử như PCR,

southern blot, RT-PCR hay sequencing. Các dòng đối chứng là những dòng nền không chuyển gen tương ứng V152, C7N và C436.


2.2.1. Phương pháp đánh giá khả năng chịu hạnSử dụng phương pháp của CIMMYT (2004),

Cairns và cộng tác viên (2013) cải tiến. Các dòng ngô được gieo trong xô chứa giá thể trong điều kiện nhà lưới. Sau khi cây ngô được 3 lá tiến hành tỉa bỏ các cây không đồng đều chỉ giữ lại 1 cây/xô/dòng. Thí nghiệm tiến hành với 3 công thức: Công thức xử lý gây hạn nhân tạo trước trỗ 1 tuần (CT1); công thức đối chứng có tưới nước đầy đủ (CT2) và công thức xử lý gây hạn nhân tạo sau trỗ 1 tuần (CT3). Mỗi công thức thí nghiệm bố trí 30 xô/dòng ngô với 3 lần nhắc lại. Các công thức được bón phân và tưới nước đồng đều để cây sinh trưởng phát triển bình thường cho đến thời điểm gây hạn. Ở công thức xử lý gây hạn nhân tạo trước trỗ 1 tuần, tiến hành ngừng tưới nước liên tục trong 14 ngày gây hạn sau đó tưới nước phục hồi đến khi thu hoạch. Tương tự ở công thức xử lý gây hạn nhân tạo sau trỗ 1 tuần, tiến hành ngừng tưới nước liên tục trong 14 ngày gây hạn sau đó tưới nước phục hồi đến khi thu hoạch. Công thức đối chứng không xử lý hạn duy trì tưới nước đầy đủ. Các chỉ tiêu theo dõi như thời gian tung phấn, phun râu, thời gian sinh trưởng, số lá/cây, chiều cao cây, chiều dài cờ, số nhánh cờ, tỷ lệ hạt/bắp và năng suất cá thể của các dòng ngô được đánh giá và thu thập theo phương pháp của CIMMYT.

2.2.2. Phương pháp xử lý số liệu Số liệu về các chỉ tiêu theo dõi được đánh giá,

thu thập, xử lý thống kê bằng chương trình Excel và phần mềm IRRISTAT 5.0.


3.1. Kết quả thí nghiệm gây hạn nhân tạo giai đoạn trước trỗ

Qua thí nghiệm gây hạn nhân tạo trước trỗ cho thấy, ở công thức đối chứng có tưới nước đẩy đủ hầu hết các chỉ tiêu theo dõi về thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái và các chỉ tiêu về năng suất của các dòng ngô chuyển gen ZmDREB2A và dòng nền không có sự khác biệt có ý nghĩa với độ tin cậy 95%. Trong điều kiện hạn các dòng ngô chuyển gen thể hiện đặc tính chịu hạn hơn so với các dòng nền tương ứng thông qua chỉ tiêu thời gian sinh trưởng, khoảng cách tung phấn phun râu và một số đặc điểm hình thái. Kết quả bảng 1 cho thấy thời gian sinh trưởng của các dòng chuyển gen dài hơn 1 - 5 ngày so với dòng nền tương ứng đặc biệt dòng V152-CG có

29


thời gian sinh trưởng là 123 ngày dài hơn 5 ngày so với dòng V152 (117 ngày). Hầu hết các dòng chuyển gen có khoảng cách tung phấn phun râu ngắn hơn dòng nền khoảng 2 ngày. Khoảng cách tung phấn phun trong điều kiện hạn là một trong những yếu tố quan trọng đánh giá khả năng kết hạt và chịu hạn của các dòng ngô.

Chiều cao cây của các dòng ngô chuyển gen ZmDREB2A đều cao hơn có ý nghĩa so với dòng ngô nền tương ứng với độ tin cậy 95%. Chiều cao cây của dòng C7N-CG là 108,2 cm cao hơn 14,8% so với dòng C7N là 94,2 cm. Dòng V152-CG cao hơn 13,8% và dòng C436-CG cao hơn 8,5% so với dòng nền không chuyển gen tương ứng là V152 và C436. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng trong giai đoạn từ nảy mầm đến trỗ cờ, cây ngô phát triển về chiều cao và đạt tối đa khi cây trỗ cờ. Hạn xảy ra ở giai đoạn trỗ cờ không ảnh hưởng đến kiểu hình chiều cao cây, tuy nhiên nếu hạn xảy ra ở giai đoạn trước trỗ khi cây ngô vẫn đang trong thời kỳ kéo dài lóng vì

vậy dòng ngô nào có khả năng chịu hạn tốt sẽ ít ảnh hưởng đến chiều cao cây.

Số lá thật và số nhánh cờ cấp 1 của các dòng ngô chuyển gen ZmDREB2A và các dòng nền tương ứng không có sự khác nhau có ý nghĩa ở mức tin cậy 95% trong điều kiện tưới nước đầy đủ cũng như trong điều kiện hạn. Các dòng có số lá thật giao động từ 15 - 17 lá và số nhánh cờ cấp 1 giao động từ 4,8 - 6,6 nhánh ở công thức 1 và 5,0 - 8,0 nhánh ở công thức 2. Tương tự, chiều dài cờ không có sự biến động lớn có ý nghĩa giữa các dòng chuyển gen và dòng nền tương ứng trong điều kiện hạn ngoại trừ dòng chuyển gen C7N-CG có chiều dài bông cờ đạt 28 cm lớn hơn 21,7% so với dòng nền C7N (23 cm). Qua kết quả cho thấy khi stress hạn xảy ra ở giai đoạn trước trỗ 1 tuần, các đặc điểm như số lá thật, số nhánh cờ cấp 1 đã hình thành và ổn định số lượng vì vậy không có sự thay đổi về số lá và cũng như số nhánh cờ của các dòng ngô ở các công thức khác nhau.

Khi hạn xảy ra ở bất kỳ thời điểm nào trong giai đoạn sinh trưởng phát triển của cây ngô đều ảnh hưởng đến năng suất tùy thuộc vào thời điểm và mức độ hạn. Năng suất thu hoạch của các dòng ngô có thể được dự đoán dựa trên đánh giá các tính trạng thứ cấp như chiều dài bắp, đường kính bắp, số hàng hạt, số hạt/hàng và tỷ lệ khối lượng hạt/bắp, khối lượng 1000 hạt. Trong công thức xử lý hạn trước trỗ các chỉ tiêu theo dõi về chiều dài bắp, đường kính bắp, tỷ lệ khối lượng hạt/bắp, khối lượng 1000 hạt và năng suất cá thể của các dòng chuyển gen đều cao hơn có ý nghĩa so với dòng nền tương ứng với độ tin cậy 95%. Kết quả bảng 2 cho thấy dòng chuyển gen V152-CG cho các chỉ tiêu về chiều dài bắp

(13,6 cm), đường kính bắp (3,5 cm) tỷ lệ khối lượng hạt/bắp (59,6%), khối lượng 1000 hạt (260,1%) và năng suất cá thể (88,6 g/bắp) đạt cao hơn các dòng ngô khác tham gia thí nghiệm và đặc biệt cao hơn 24,3% so với dòng nền không chuyển gen V152 (71,3 g/bắp). Tiếp theo là dòng C7N-CG đạt 84,8 g/bắp cao hơn 18,6% so với dòng nền C7N (71,5 g/bắp). Năng suất cá thể của dòng C436-CG thấp nhất đạt 69,3 g/bắp so với các dòng chuyển gen nhưng cao hơn 12,9% so với dòng nền C436 (61,4 g/bắp). Trong khi ở công thức đối chứng tưới nước đầy đủ các dòng chuyển gen và dòng nền không thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa ở tất cả các chỉ tiêu theo dõi.

Bảng 1. Thời gian sinh trưởng và một số đặc điểm hình thái của các dòng ngô tham gia thí nghiệm xử lý hạn trước trỗ vụ Thu 2016

Ghi chú: CT 1: Công thức xử lý hạn trước trỗ; CT 2: Công thức tưới nước đầy đủ; TP-PR: tung phấn phun râu; TGST: Thời gian sinh trưởng.

STT DòngKhoảng cách TP-PR (ngày)

TGST(ngày)

Chiều cao cây (cm) Số lá thật Số nhánh cờ

cấp 1Chiều dài

bông cờ (cm)CT1 CT2 CT1 CT2 CT1 CT2 CT1 CT2 CT1 CT2 CT1 CT2

1 V152-CG 3 1 123 126 104 138,9 16 16 5,6 6,8 23,0 28,12 V152 5 1 117 125 91,4 138,7 16 16 5,4 6,6 22,2 28,33 C7N-CG 4 2 125 130 108,2 126,4 17 17 4,6 5,0 28,0 30,84 C7N 6 2 124 129 94,2 126,5 17 17 4,8 5,4 23,0 30,65 C436-CG 6 1 115 121 99,2 164,1 15 15 6,4 7,4 24,2 27,66 C436 6 1 113 119 91,4 164,5 15 15 6,6 8,0 23,4 27,9

CV (%) - - 4,9 - 11 7,2LSD0,05 - - 7,55 - 0,84 2,43

30


3.2. Kết quả thí nghiệm gây hạn nhân tạo giai đoạn sau trỗ

Kết quả thí nghiệm xử lý hạn sau trỗ ở bảng 3 cho thấy thời gian sinh trưởng của các dòng chuyển gen dài hơn so với dòng nền tương ứng từ 2 - 4 ngày. Các yếu tố cấu thành năng suất như chiều dài bắp, đường kính bắp, khối lượng 1000 hạt và năng suất cá

thể ở công thức gây hạn sau trỗ của các dòng chuyển gen đều cao hơn các dòng ngô nền. Năng suất cá thể trung bình của các dòng chuyển gen vượt 16,8% so với các dòng nền tương ứng. Dòng V152-CG đạt cao nhất 93,7 g/bắp lớn hơn 22,6% so với dòng nền V152 (76,4 g/bắp).

Ghi chú: CT 1: Công thức xử lý hạn trước trỗ; CT 2: Công thức tưới nước đầy đủ; NSCT: Năng suất cá thể.

Bảng 2. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng ngô tham gia thí nghiệm xử lý hạn trước trỗ vụ Thu 2016

Bảng 3. Thời gian sinh trưởng, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng ngô tham gia thí nghiệm xử lý hạn sau trỗ vụ Thu 2016

Ghi chú: CT 3: Công thức xử lý hạn sau trỗ; CT 2: Công thức tưới nước đầy đủ; TGST: Thời gian sinh trưởng; NSCT: Năng suất cá thể.

STT DòngChiều dài bắp

(cm)Đường kính

bắp (cm)Tỷ lệ hạt/bắp

(%)Khối lượng 1000 hạt (g)

NSCT(g/bắp)

CT1 CT2 CT1 CT2 CT1 CT2 CT1 CT2 CT1 CT21 V152-CG 13,6 15,8 3,5 4,0 59,6 68,8 260,1 298,8 88,6 101,52 V152 10,9 15,6 2,8 4,1 48,0 68,6 209,3 299 71,3 101,83 C7N-CG 11,1 13,6 2,4 2,9 52,1 62,5 227,1 274,6 84,8 101,54 C7N 9,4 13,4 2 2,8 44 62,8 191,5 273,6 71,5 102,15 C436-CG 9,9 12,7 2,6 3,3 52,5 65,4 214,3 269,6 69,3 87,66 C436 8,8 12,5 2,3 3,4 46,5 66,4 189,8 271,2 61,4 87,7

CV (%) 7,2 5,0 4,7 4,5 4,0LSD0,05 1,1 0,2 3,5 14,1 4,4

Cây ngô gặp hạn ở giai đoạn trỗ cờ phun râu được xem là nhạy cảm nhất trong suốt quá trình sinh trưởng phát triển làm trì hoãn quá trình trỗ

cờ phun râu, thụ tinh, kích thước bắp, tỷ lệ kết hạt và dẫn đến giảm năng suất ngô (Kuchanur, 2010). Đặc biệt nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng dưới

STT DòngTGST(ngày)

Chiều dài bắp (cm)

Đường kính bắp (cm)

Tỷ lệ hạt/bắp (%)

Khối lượng 1000 hạt (g)

NSCT (g/bắp)

CT3 CT2 CT3 CT2 CT3 CT2 CT3 CT2 CT3 CT2 CT3 CT21 V152-CG 119 126 14,4 15,9 3,8 4,1 63,1 68,8 275,1 298,8 93,7 101,52 V152 115 125 11,8 15,7 3,1 4,1 51,4 68,6 224,3 299,0 76,4 101,83 C7N-CG 125 130 12,1 13,6 2,6 2,9 56,5 62,5 246,2 274,6 91,9 101,54 C7N 121 129 10,1 13,4 2,2 2,9 47,1 62,8 205,2 273,6 76,6 102,15 C436-CG 113 119 10,2 12,8 2,8 3,3 53,8 65,4 219,7 269,6 71,0 87,66 C436 111 119 8,4 12,6 2,6 3,4 49,8 66,4 203,4 271,2 65,8 87,7

CV (%) - 7,2 4,9 4,7 4,4 4,0LSD0,05 - 1,2 0,2 3,6 14,3 4,5

Hình 1. Hình thái bắp của dòng chuyển gen ZmDREB2A và dòng nền trong thí nghiệm xử lý hạn trước trỗ

31


điều kiện hạn nặng, khoảng cách giữa tung phấn phun râu ở những giống chịu hạn là từ 3 - 5 ngày và ở những giống mẫn cảm với hạn là 9 - 17 ngày (Meena Kumari et al., 2004). Giữa số hạt trên một bắp và chiều dài bắp, số lá và chiều cao cây có mối tương quan thuận. Trong điều kiện hạn, các mối tương quan thuận giữa năng suất với các tính trạng như khối lượng rễ, thể tích rễ, số rễ và độ dài rễ; với khối lượng 1000 hạt, số hàng hạt, số hạt trên bắp; với chiều cao đóng bắp, chỉ số diện tích lá trên cây; với đường kính bắp; hay khoảng cách tung phấn phun râu (Kuchanur, 2010).


4.1. Kết luậnKết quả đánh giá khả năng chịu hạn của các dòng

ngô chuyển gen ZmDREB2A thông qua thí nghiệm gây hạn nhân tạo ở giai đoạn trước trỗ và sau trỗ cho thấy các dòng ngô chuyển gen không có sự khác biệt về sinh trưởng phát triển và các chỉ tiêu theo dõi về đặc điểm hình thái, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất so với dòng nền trong điều kiện tưới nước đầy đủ. Trong công thức xử lý hạn nhân tạo trước trỗ và sau trỗ, các dòng ngô chuyển gen thích ứng với stress hạn tốt hơn dòng nền. Năng suất cá thể các dòng ngô chuyển gen vượt so với các dòng ngô nền tương ứng từ 7,9 - 24,3%. Ba dòng ngô chuyển gen ZmDREB2A (V152- CG, C436-CG, C7N-CG) được xem là nguồn vật liệu chịu hạn quan trọng trong tương lai cho mục đích chọn tạo giống ngô thích ứng stress hạn.

4.2. Đề nghịCác dòng chuyển gen cần được tiếp tục đánh giá

tính biểu hiện và khả năng chịu hạn ở các giai đoạn và trong điều kiện hạn khác nhau nhằm chọn lọc sự kiện chuyển gen cho hiệu quả chịu hạn cao phục vụ những nghiên cứu tiếp theo.

TÀI LIỆU THAM KHẢOCairns, J. E., J. Crossa, P.H. Zaidi, P. Grudloyma, C.

Sanchez, J.L. Araus, A. Menkir, 2013. Identification of drought, heat, and combined drought and heat tolerant donors in maize. Crop Science., 53(4): 1335-1346.

Hussain, S. S., M.A. Kayani, M. Amjad, 2011. Transcription factors as tools to engineer enhanced drought stress tolerance in plants. Biotechnology progress, 27(2): 297-306.

Kuchanur, P.H., 2010. Identification of drought tolerant Germplasm in maize (Zea mays L.). University of Agricultural sciences.

Meena Kumari, Sain Dass, Y. Vimala, P. Arora, 2004. Physiological parameters governing drought tolerance in maize. Indian J. Plant Physiol., 9 (2) : 03-207.

Mosavifeyzabadi, S.H., F. Vazin, M. Hassanzadehdelouei, 2013. Effects of nitrogen and zinc spray on yield of corn (Zea mays L.) in drought stress. Cercetări Agronomice în Moldova., Vol. XLVI, No.3 (155).

Qin, F., M. Kakimoto, Y. Sakuma, K. Maruyama, Y. Osakabe, L.S. Tran, K. Shinozaki, K. Yamaguchi-Shinozaki, 2007. Regulation and functional analysis of ZmDREB2A in response to drought and heat stresses in Zea mays L. The Plant Journal, 50(1): 54-69.

Saleh, A., 2003. Plant AP2/ERF transcription factors. Genetika, 35(1): 37-50.

Evaluation of drought tolerance in ZmDREB2A transgenic maize inbreds before and after pollination stages

Nguyen Xuan Thang, Đoan Thi Bich Thao, Le Cong Tung, Pham Duy Đuc, Tran Trung Kien

AbstractThree ZmDREB2A transgenic maize inbreds namely V152-CG, C436-CG and C7N-CG and three non-transgenic inbreds V152, C436, C7N respectively, were evaluated for drought tolerance at before and after pollination stages in the greenhouse condition. Under well-watered condition, the transgenic and non-transgenic inbred lines do not show a significant differences at 95% confident interval about anthesis-silking interval, growth duration, number of leaves, plant height, length of tassel, number of 1st tassel branch, ratio of kernels per ear and individual plant yield. Under 14 day artificial drought condition at both stages, transgenic maize inbred lines showed a higher drought tolerance as compared to non-transgenic lines. The grain individual plant yield of transgenic lines were increased by 7.9-24.3% in compared with the correlative non-transgenic lines depended on different transgenic lines and stages. More studies are needed on progenies of ZmDREB2A transgenic maize inbred lines and those lines will be used as potential germplasms in the development of a drought tolerant transgenic maize in the near future.Keywords: Zea may L., ZmDREB2A gene, drought tolerance, before and after pollination


Người phản biện: TS. Ngô Thị Minh TâmNgày duyệt đăng: 11/10/2017

32


I. ĐẶT VẤN ĐỀNhững nghiên cứu về quá trình đáp ứng với điều

kiện stress phi sinh học ở thực vật ở cấp độ phân tử cho thấy nhân tố phiên mã (Transcription factors) đóng một vai trò rất quan trọng (Chinnusamy et al., 2007; Nakashima et al., 2009). Bằng việc tương tác với các yếu tố điều hòa đặc trưng (cis-/trans-acting element) nằm trên promoter của các gen chống chịu, nhân tố phiên mã có thể hoạt hóa biểu hiện của hàng loạt gen chống chịu đáp ứng với từng loại stress môi trường khác nhau (Farooq et al., 2009; Gao et al., 2008).

ZmDREA2A là nhân tố phiên mã hoạt hóa các gen chống chịu hạn và sock nhiệt thuộc họ nhân tố phiến mã AP2/ERF được phân lập từ cây ngô (Qin et al., 2007). ZmDREB2A tồn tại hai dạng cấu trúc phiên mã là ZmDREB2A-L có chiều dài 1.336 bp và ZmDREB2A-S có chiều dài 1.283 bp. So với dạng S, dạng L dài hơn 53bp, điều này dẫn đến khung đọc mở bị thay đổi, làm xuất hiện tín hiệu kết thúc dịch mã sớm và chỉ mã hóa 89 axit amin. Đó là nguyên nhân protein được dịch mã từ dạng L không có khả năng hoạt hóa biểu hiện các gen chống chịu. Trong điều kiện khi cây gặp stress hạn, quá trình biến đổi sau phiên mã sẽ loại bỏ 53bp ở mRNA ZmDREB-L để hình thành dạng ZmDREB2A-S. Mã hóa cho 318 axit amin, có khả năng hoạt hóa biểu hiện các gen chống chịu stress hạn ở Ngô. ZmDREAB2A-S có vai trò trong việc chống chịu hạn cho cây ngô và chỉ được tạo ra khi cây gặp điều kiện môi trường hạn hán (Qin et al., 2007).

Trên thế giới, gen ZmDREAB2A đã được chuyển vào cây mô hình Arabidopsis mang lại kết quả giúp

nâng cao tính chịu hạn, chịu mặn trên cây chuyển gen (Qin et al., 2007). Ở Việt Nam, năm 2015, Viện Nghiên cứu Ngô và Viện Nghiên cứu Hệ gen đã thiết kế cấu trúc biểu hiện Ubi :: ZmDREB2A-S :: 35S.Gen ZmDREB2A-S điều khiển biểu hiện bởi promoter Ubiquitin và trình tự 35S terminator không dịch mã đầu 3’. Cấu trúc này được chuyển vào 3 nguồn vật liệu ngô K3 và K7 bằng phương pháp biến nạp vào phôi non nhờ vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens nhằm tăng cường khả năng chống chịu stress hạn ở Ngô (Đoàn Thị Bích Thảo và ctv., 2016). Sự có mặt của gen ZmDREB2A trong genome cây ngô chuyển gen được đánh giá bằng PCR kết hợp với giải trình tự gốc.

Trong nghiên cứu này tiến hành đánh giá cấu trúc biểu hiện Ubi :: ZmDREB2A-S :: 35S trong cây ngô chuyển gen thông qua phương pháp PCR, giải trình tự và so sánh với trình tự gốc. Qua đó đảm bảo cấu trúc biểu hiện đươc chuyển vào đầy đủ và không bị biến đổi, đảm bảo cho sự biểu hiện của ổn định của gen ZmDREB2A ở các dòng ngô chuyển gen.


2.1. Vật liệu nghiên cứuCây ngô chuyển gen ZmDREB2A từ nguồn K3,

K7 tại thế hệ thứ 3 tại Viện Nghiên cứu Ngô.

2.2. Phương pháp nghiên cứu- ADN tổng số từ lá của mẫu ngô chuyển gen

được tách chiết theo phương pháp sử dụng CTAB (Doyle and Doyle, 1990), đồng thời có một số cải biến nhỏ phù hợp với việc tách chiết ADN ở cây ngô và điều kiện phòng thí nghiệm.

1 Viện Nghiên cứu Ngô, 2 Viện Nghiên cứu Hệ gen

GIẢI TRÌNH TỰ, XÁC ĐỊNH TÍNH TƯƠNG ĐỒNG CỦA GEN ZmDREB2A TRONG CÂY NGÔ ĐÃ ĐƯỢC CHUYỂN GEN VỚI GEN THIẾT KẾ

Đoàn Thị Bích Thảo1, Nguyễn Xuân Thắng1, Lê Công Lực1, Nguyễn Thị Thu Hoài1, Tạ Thị Thuỳ Dung1, Lê Công Tùng1,

Bùi Mạnh Cường1, Nông Văn Hải

TÓM TẮTZmDREB2A là nhân tố phiên mã thuộc họ nhân tố phiên mã AP2/ERF được phân lập từ ngô. Nhiều nghiên cứu

trên thực vật đã chỉ ra rằng ZmDREB2A có khả năng hoạt hóa biểu hiện hàng loạt gen chống chịu có liên quan đến con đường đáp ứng chịu hạn và sock nhiệt ở Ngô. Nghiên cứu này đánh giá sự có mặt và độ chính xác về mặt phân tử cấu trúc biểu hiện Ubi :: ZmDREB2A-S :: 35S trên cây ngô chuyển gen ZmDREB2A có nguồn gốc từ nguồn vật liệu ngô K3 và K7. Nghiên cứu sử dụng PCR kết hợp với giải trình tự và so sánh các trình tự nucleotide promoter Ubiquitin, gen đích ZmDREB2A và 35S terminator với trình tự gốc. Kết quả so sánh cho thấy độ tương đồng cao trên 98% ở cả ba đoạn trình tự trong cây chuyển gen và trình tự gốc. Mức độ tương đồng như trên đảm bảo cho sự biểu hiện ổn định của gen chuyển trong cây ngô chuyển gen.

Từ khóa: Ngô, gen ZmDREB2A, Agrobacterium tumefaciens

33


- Phản ứng PCR dùng khuếch đại đoạn trình tự promoter Ubiquitin, gen ZmDREB2A và 35S terminator từ ADN tổng số được thực hiện theo hướng dẫn sách cẩm nang phòng thí nghiệm

(Sambrook and Russell, 2001).+ Các cặp mồi đặc hiệu sử dụng trong thí nghiệm

được trình bày theo bảng sau:

+ Thành phần phản ứng PCR được tiến hành ở thể tích 25 µl bao gồm: ddH20: 16,7 µl; đệm 10X: 2,5 µl; mồi xuôi (10 pmol): 1 µl; mồi ngược (10 pmol): 1 µl; dNTPs 10 mM: 2,5 µl; Taq ADN polymerase: 0,3 µl; ADN khuôn (20 ng): 1 µl.

+ Sản phẩm sau khi tinh sạch được giải trình tự bằng máy CEQ-8000 của hãng Beckman Coulter, so sánh trình tự bằng phần mềm bioEdit và BLAST trên NCBI.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu Nghiên cứu được thực hiện vụ Thu năm 2016

và vụ Xuân 2017 tại Viện Nghiên cứu Ngô - Đan Phượng, Hà Nội.


3.1. Nhân bản cấu trúc biểu hiện gen ZmDREB2A trong cây ngô chuyển gen

Nhằm phục vụ cho việc giải trình tự và so sánh

trình tụ nucleotide. Tiến hành PCR nhân bản và giải trình tự đoạn trình tự trong cấu trúc biểu hiện gen ZmDREB2A bao gồm: vùng promoter Ubiquitin, gen đích ZmDREB2A và vùng 35S terminator.

Lá các cây ngô chuyển gen từ nguồn K3 và K7 được sử dụng để tách chiết ADN tổng số, sau đó được sử dụng là khuôn trong phản ứng PCR với mồi đặc hiệu của từng vùng trình tự. Kết quả PCR được điện di trên gel Agarose 1,5 %.

Kết quả PCR được thể hiện trên hình 1-A. Phản ứng PCR đã nhân thành công trình tự promoter Ubiquitin cây ngô chuyển gen từ nguồn K3, K7 có kích thước đúng với kích thước mong muốn (1,4 kb). Tương tự với gen đích ZmDREB2A (954 bp) và vùng 35S terminator (256 bp) cũng được khuếch đại thành công và đúng kích thước, hình 1-B, 1-C. Các băng ADN được thôi gel và tinh sạch sử dụng cho việc giải trình tự và so sánh.

Tên mồi Trình tự Gen đích

ZmDREB2A-F 5’CGT GTA GTC CCT GAG GTG CAG G 3’ZmDREB2A

ZmDREB2A-F 5’AGACCGGCAACAGGATTCAA3’Ubiquitin-F 5’ ACGAGTCTAA CGGACACCAA CC 3’

promoter UbiquitinUbiquitin-R 5’ AGC GTC ATG GAT CCT CTG CAG 3’35s-F 5’TTCCAAAGACGAACTCTAGC3’

35S terminator35s-R 5’ATCCAGTGACCTGCAGGCAT3’

A B C

1

300bp200bp

2 3 4 5 6

Hình 1. Kết quả PCR các vùng trong cấu trúc biểu hiện gen ZmDREB2A ở cây ngô chuyển genA: Kết quả PCR vùng promoter Ubiquitin; B: Kết quả PCR gen đích ZmDREB2A: C: Kết quả PCR vùng 35S

terminator1: AND ladder; 2: đối chứng dương plasmid; 3: đối chứng âm nước ; 4: đối chứng âm cây không chuyển gen; 5-6:

mẫu ngô chuyển gen nguồn K3,K7.

34


3.2. Kết quả giải trình tự và so sánh trình tự Promoter Ubiquitin

Sản phẩm PCR vùng trình tự promoter Ubiquitin được giải trình tự hai chiều: Chiều

xuôi với mồi Ubiquitin-F và chiều ngược với mồi Ubiquitin-R. Một phần kết quả giải trình tự chiều xuôi promoter Ubiquitin thuộc nguồn K7 được thể hiện trên hình 2.

Kết quả giải trình tự promoter Ubiquitin từ cây ngô chuyển gen được sử dụng so sánh với trình tự

gốc promoter Ubiquitin(1408 bp). Kết quả so sánh được thể hiện trên bảng 1.

Hình 2. Một phần kết quả giải trình tự đoạn Promoter Ubiquitin bằng mồi Ubiquitin-R thuộc nguồn K7

Hình 3. Một phần kết quả trình tự promoter Ubiquitin với mồi Ubiquitin-R với trình tự gốc

Hình 4. Một phần kết quả giải trình tự đoạn gen ZmDREB2A bằng mồi ZmDREB2A-F cây ngô chuyển gen nguồn K7

Bảng 1. Kết quả so sánh đoạn trình tự Promoter Ubiquitin và trình tự gốc

Kết quả so sánh đoạn promoter Ubiquitin được giải trình tự bằng mồi Ubiquitin-F cho kết quả so sánh đạt độ tương đồng khá thấp, đặc biệt ở mẫu K7 khi chỉ có thể so sánh một đoạn dài 405 bp. Nguyên nhân có thể do việc mẫu ADN giải trinh tự không đạt được độ sạch cần thiết sau khi thôi gel, dẫn đến khó khăn trong việc đọc giải trình tự. Ngược lại, với đoạn promoter Ubiquitin được giải trình tự bằng mồi Ubiquitin-R cho độ tương đồng và mức độ so sánh cao. Tuy nhiên, tại vị trí nucleotide 793 ở hai mẫu K3 và K7 đều có sự xuất hiện của 1 trình tự gồm 4 nucleotide TTAA (hình 3)

mà trình tự gốc không xuất hiện. Nguyên nhân xuất hiện sự sai khác này có thể do những biến đổi trong quá trình biến nạp gen vào hệ genome của ngô. Cũng không loại trừ đây là kết quả hiện tượng đột biến chuyển đoạn. Tuy nhiên, kết quả so sánh cũng không nhận sự khác biệt giữa đoạn promoter Ubiquitin ở cây chuyển gen và trình tự gốc ở một số vùng quan trọng trong cấu trúc của mộtpromoter như hộp TATA box. Đảm bảo Ubiquitin promoter không bị ảnh hưởng. Đảm bảo cấu trúc biểu hiện gen đích vẫn hoạt động bình thường.

Mẫu Mồi giải trình tự

Kích thước (bp)

Mức độ so sánh Giá trị e Số vị trí

trốngĐộ tương đồng (%)

K3Ubiquitin-F 1027 bp 686/804 0.0 27 85,3Ubiquitin-R 863 bp 852/865 0.0 10 98.5

K7Ubiquitin-F 780 bp 405/420 0.0 5 96,4Ubiquitin-R 1132 bp 973/990 0.0 10 98,3

3.3. Kết quả giải trình tự và so sánh trình tự gen ZmDREB2A

Một phần kết quả giải trình tự đoạn gen ZmDREB2A từ cây ngô chuyển gen nguồn K7 được

thể hiện trên hình 4. Chúng ta có thể thấy các đỉnh peak rõ ràng, không chồng lấn lên nhau cho thấy kết quả thu được là chính xác.

35


Bảng 2. Kết quả so sánh đoạn trình tự Gen ZmDREB2A và trình tự gốc

Hình 5. Kết quả so sánh trình tự gen ZmDREB2A từ nguồn K7 và trình tự gốc

Hình 6. Một phần kết quả giải trình tự đoạn 35S terminator bằng mồi 35S-F cây ngô chuyển gen nguồn K7

Kết quả so sánh trình tự đoạn gen ZmDREB2A hai dòng ngô K3, K7 và đoạn trình tự gen ZmDREB2A

gốc được trình bày trên bảng 2.

Kết quả bảng 2 cho thấy, mức độ nucleotide tương đồng giữa gen ZmDREB2A được tách từ cây ngô chuyển gen từ hai nguồn dòng K3 và K7 cho kết quả gần như tương đồng 100%. Sự sai khác chỉ xảy ra tại vùng từ 20-30 nucleotide đầu tiên vùng 5’ ở các mẫu giải trình tự do việc giải trình tự trực tiếp từ mồi đặc hiệu (hình 5) cho kết quả không chính xác.

Có thể nói gen ZmDREB2A tồn tại trong hệ genome cây ngô chuyển gen khá ổn định và không có sự sai khác nào về trình tự so với trình tự gốc. Qua đó đảm bảo cho việc mã hóa protein không bị sai sót và thay đổi so với trình tự gốc, giúp tăng cường tính chịu hạn cho cây ngô chuyển gen.

Mẫu Mồi giải trình tự Kích thước (bp) Mức độ so sánh Giá trị e Số vị trí

trốngĐộ tương đồng (%)

K3ZmDREB2A-F 942 bp 909/913 0.0 3 99,562ZmDREB2A-R 944 bp 914/918 0.0 3 99,564

K7ZmDREB2A-F 949 bp 912/917 0.0 2 99,455ZmDREB2A-R 950 bp 904/907 0.0 2 99,669

3.4. Kết quả giải trình tự và so sánh trình tự 35S terminator

Một phần kết quả giải trình tự đoạn 35S terminator được thể hiện hình 6. Kết quả giải trình

tự và so sánh đoạn trình tự 35S terminator được tách từ cây ngô chuyển gen nguồn K3 và K7 và đoạn đoạn trình tự 35 Sterminator gốc (256 bp) được thể hiện qua bảng 3.

36


Kết quả so sánh thể hiện bảng 3 cho thấy sự tương đồng cao giữa trình tự 35S terminator trên cây ngô chuyển gen dòng K3 và K7 ở cả hai chiều ngược và

xuôi. Điều này chứng tỏ trình tự 35S terminator đã được chuyển nguyên vẹn vào hệ genome của cây ngô chuyển gen hai nguồn K3 và K7.

Bảng 3. Kết quả so sánh đoạn trình tự 35S terminator của dòng ngô K3, K7 và trình tự gốc

Hình 7. Kết quả so sánh đoạn 35S terminator nguồn K7 và trình tự gốc

Mẫu Mồi giải trình tự Kích thước (bp) Mức độ

so sánh Giá trị e Số vị trí trống

Độ tương đồng (%)

K335S-F 227 bp 213/217 0.0 3 9835S-R 233 bp 221/224 0.0 3 99

K735S-F 227 bp 214/215 0.0 1 9935S-R 231 bp 211/213 0.0 2 99

IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

4.1. Kết luận- Đã khuếch đại và giải trình tự thành công

các đoạn trình tự promoter Ubiquitin, gen đích ZmDREB2A, đoạn trình tự 35S terminator.

- Kết quả so sánh các đoạn trình tự đoạn trình tự promoter Ubiquitin, gen đích ZmDREB2A, đoạn trình tự 35S terminator với gen đích cho kết quả độ tương đồng cao. Đặc biệt là mẫu cây ngô chuyển gen thuộc nguồn K7.

4.2. Kiến nghị- Tiến hành đánh giá trên nhiều mẫu hơn để tăng

độ tin cậy cho việc so sánh trình tự. - Tiến hành đánh giá biểu hiện gen ZmDREB2A

ở các cây ngô chuyển gen nguồn K7.

TÀI LIỆU THAM KHẢOĐoàn Thị Bích Thảo, Nguyễn Xuân Thắng, Nguyên

Thị Thu Hoài, Tạ Thị Thùy Dung, Lê Công Tùng, Bùi Mạnh Cường, Nông Văn Hải, 2016. Biến nạp gen chịu hạn ZmDREB2A vào một số nguồn vật liệu ngô Việt Nam thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumerfaciens. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, 3(64): 7-12.

Chinnusamy V., Zhu J., Zhu JK., 2007. Cold stress regulation of gene expression in plants. Trends Plant Sci, 12: 444-451.

Doyle JJ., Doyle JL., 1990. Isolation of plant DNA from fresh tissue. Focus, 12:13-15.

Farooq M., A. Wahid, N. Kobayashi, D. Fujita and S. M. A. Basra, 2009. Plant drought stress: effects, mechanisms and management. Agronomy for Sustainable Development, 29(1): 185-212.

Gao J. P., D. Y. Chao and H. X. Lin, 2008.Toward Understanding Molecular Mechanisms of Abiotic Stress Responses in Rice. Rice, 1(1): 36-51.

Nakashima K, Ito Y, Yamaguchi-Shinozaki K, 2009. Transcriptional regulatory networks in response to abiotic stresses in Arabidopsis and grasses. Plant Physiol., 149:88-95.

Qin F, Kakimoto M, Sakuma Y, Maruyama K, Osakabe Y, Tran L.S, Shinozaki K, Yamaguchi-Shinozaki K, 2007. Regulation and functional analysis of ZmDREB2A in response to drought and heat stresses in Zea mays L. Plant J., 50:54-69.

Sambrook, J.F. and Russell, D.W., 2001. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. 3rd edition. Cold Spring Harbor Laboratory Press. New York.

37


Sequencing, evaluating the similarity between the transformed sequences and the designed expression sequence of ZmDREB2A in maize

Doan Thi Bich Thao, Nguyen Xuan Thang, Le Cong Luc, Nguyen Thi Thu Hoai, Ta Thi Thuy Dung, Le Cong Tung,

Bui Manh Cuong, Nong Van HaiAbstractZmDREB2A is a transcription factor belonging to AP2/ERF transcription factor family isolated from maize. Previous studies pointed out that ZmDREB2A have ability to activate many genes related to the abiotic stress signaling pathway. In this study, the expression structure Ubi :: ZmDREB2A-S :: 35S in two lines of maize (K3 and K7) and the accuracy were identified. To achieve that goal, PCR and DNA sequencing of the Ubiquitin promoter, ZmDREB2A sequence and 35S terminator was used. Results showed that the similarity between the transformed sequences and the expression sequence in the vector was higher than 98%. It indicated that the expression of the transformation structure in transformed maize can occur normally. Keywords: Maize, gene ZmDREB2A, Agrobacterium tumefaciens, drought tolerance


Người phản biện: TS. Huỳnh Thị HuệNgày duyệt đăng: 11/10/2017

1 Viện Di truyền Nông nghiệp

ĐÁNH GIÁ GIỚI HẠN PHÁT HIỆN, GIỚI HẠN ĐỊNH LƯỢNG CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH TÍNH, ĐỊNH LƯỢNG BIẾN ĐỔI GEN

Lưu Minh Cúc1

TÓM TẮTNghiên cứu đã khảo sát các nền mẫu hạt, thức ăn chăn nuôi và thực phẩm có chứa ngô và đậu tương với hai

phương pháp định tính, định lượng biến đổi gen trên ngô (NK603) và đậu tương (GTS40-3-2) với các nồng độ 1%; 0,1%; 0,04%; 0,02%; 0,01% bằng Real time PCR. Qua đó, đã chứng minh được với dãy nồng độ đã sử dụng, giới phát hiện và giới hạn định lượng đối với các nền mẫu chứa đậu tương và ngô đã được xác định: Giới hạn phát hiện: LODđậu tương: 0,04%; LODngô: 0,04%; Giới hạn định lượng: LOQđậu tương: 0,1%; LOQngô: 0,1%. Cách xác định giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ) là phương pháp chuẩn có thể áp dụng ở tất cả các phòng thí nghiệm về phân tích GMO.

Từ khóa: Sinh vật biến đổi gen (GMO), đậu tương, giới hạn phát hiện, giới hạn định lượng, ngô

I. ĐẶT VẤN ĐỀHiện nay, đã có 495 sự kiện chuyển gen được phê

chuẩn, tập trung chủ yếu vào một số cây trồng chính như ngô (231 sự kiện); bông (59 sự kiện); khoai tây (47 sự kiện); cải dầu (40 sự kiện); đậu tương (36 sự kiện) và các cây trồng khác. Các nước sử dụng sản phẩm biến đổi gen làm thực phẩm và thức ăn chăn nuôi cũng tăng lên đến 40 nước, trong đó có cả Cộng đồng Châu Âu (EU), tính là một nước (ISAAA, 2017). Việt Nam đã cấp phép 21 sự kiện ngô, đậu tương biến đổi gen sử dụng làm thực phẩm và thức ăn chăn nuôi. Đây là một bước tiến quan trọng trong khâu quản lý để đảm bảo an ninh lương thực trong nước và quyền lợi người tiêu dùng khi các thông tin về sản phẩm trở nên minh bạch, công khai hơn.

Các quyết định của cơ quan quản lý về việc có cấp phép hay không đối với một số hoạt động liên quan đến sinh vật biến đổi gen được dựa trên quy trình phân tích nguy cơ nghiêm ngặt, trong đó tập trung vào các bằng chứng khoa học và tư vấn sâu rộng của các chuyên gia (Phạm Văn Toản và Nguyễn Thị Thanh Thủy, 2015). Các bằng chứng khoa học trên thế giới đã chứng minh về tính an toàn của các sản phẩm được tạo ra từ các loại cây trồng biến đổi gen (ISAAA, 2016). Thực phẩm có nguồn gốc từ sinh vật và sản phẩm biến đổi gen trải qua nhiều thử nghiệm hơn bất cứ thực phẩm nào trong lịch sử.

Đối với Việt Nam, việc phát hiện biến đổi gen trong các sản phẩm thực phẩm và thực hiện dán nhãn không liên quan đến an toàn thực phẩm mà

38


chính là để đảm bảo quyền lựa chọn của người tiêu dùng. Trong quá trình xây dựng phương pháp định tính, định lượng biến đổi gen (Genetically Modified Organisms - GMO) trong các sản phẩm nông sản, thực phẩm, việc xác định giới hạn phát hiện (Limit of detection - LOD), giới hạn định lượng (Limit of quantification - LOQ) là bước quan trọng nhất để khẳng định năng lực của phòng thử nghiệm. Chính vì thế, nghiên cứu này được tiến hành nhằm tìm ra LOD, LOQ của phương pháp định tính, định lượng biến đổi gen có nguồn gốc từ ngô và đậu tương. Qua đó khẳng định độ tin cậy, chính xác về mặt kỹ thuật của các phòng thí nghiệm hoạt động theo tiêu chuẩn quốc tế ISO/IEC 17025 theo tiêu chí toàn cầu hóa “Một tiêu chuẩn - một lần thử nghiệm - được chấp nhận ở mọi nơi”.


2.1. Vật liệu nghiên cứu- Vật liệu tham chiếu chuẩn chứng nhận (Certified

Reference Materials - CRM): BF410 (Đậu tương GTS 4032 - 5%), BF415 (Ngô NK603 -5%).

- Các nền mẫu: Bột: Hạt ngô (giống ĐL20), hạt đậu tương (giống DT84); Thức ăn chăn nuôi: trộn (thành phần từ ngô ĐL20 và đậu tương DT84); Thực phẩm dạng lỏng: sữa đậu nành (làm từ đậu tương DT84 của công ty Green life); Thực phẩm chế biến: snack vị caramen.

- Các hóa chất tách chiết ADN, Real Time PCR và các vật tư, hóa chất khác.

- Các mồi và mẫu dò sử dụng cho PCR được nêu trong bảng 1.

2.2. Phương pháp nghiên cứu- Phương pháp xử lý mẫu hạt ngô, đậu tương

nghiền thành bột mịn; mẫu sữa đậu nành ly tâm, lấy phần lắng xuống làm mẫu phân tích; mẫu snack vị caramen được rửa nhẹ dưới vòi nước chảy, sấy khô ở 700 C trong 2 giờ, nghiền thành dạng bột mịn; mẫu thức ăn chăn nuôi được nghiền thành dạng bột mịn. Tách DNA bằng bộ kit Wizard Promega: theo hướng dẫn của nhà sản xuất (Wizard® ADN Clean-Up System).

- Phương pháp Real time PCR (Polymerase chain reaction - PCR): Với việc sử dụng mẫu dò đánh dấu huỳnh quang màu FAM (mẫu dò) đặc hiệu cho đoạn gene được nhân bản, sự gia tăng số lượng sản phẩm PCR có thể được theo dõi theo thời gian thực (real-time) bằng cách đo mật độ tín hiệu huỳnh

quang phát ra trong suốt quá trình PCR. Mẫu dò đặc hiệu cho vùng gene mục tiêu cùng với phân tử phát huỳnh quang (reporter) và phân tử thu hút huỳnh quang (quencher) được gắn cộng hóa trị ở 2 đầu. Khi mẫu dò vẫn còn nguyên vẹn, tín hiệu huỳnh quang phát ra bởi reporter sẽ bị quencher thu hút. Khi phản ứng PCR xảy ra, mẫu dò bắt cặp với vùng gene mục tiêu nằm giữa 2 mồi và bị phân cắt bởi hoạt tính 5’ - 3’ exonuclease của Taq DNA polymerase. Lúc này, phân tử reporter và quencher được tách nhau ra và tín hiệu huỳnh quang thu được từ reporter trở nên mạnh hơn. Sự gia tăng tín hiệu này mạnh hơn sau mỗi chu kỳ và tương ứng với lượng sản phẩm PCR được tạo ra. Để định lượng được số% GMO trong mẫu phân tích, cần phải có gen tham chiếu chuẩn theo loài, từ đó thông qua Real time PCR mới xác định được số% GMO bằng cách so sánh tỉ lệ giữa

Bảng 1. Trình tự các mồi và mẫu dò sử dụng

Tên gen/sự kiện Trình tự nucleotide theo chiều 5’ - 3’

Đậu tương GTS4032Mồi xuôi: TTCATTCAAAATAAGATCATACATACAGGTTMồi ngược: GGCATTTGTAGGAGCCACCTTMẫu dò: FAM-CCTTTTCCATTTGGG-MGBNFQ

Ngô NK603Mồi xuôi: ATGAATGACCTCGAGTAAGCTTGTTAAMồi ngược: AAGAGATAACAGGATCCACTCAAACACTMẫu dò: FAM-TGGTACCACGCGACACACTTCCACTC-TAMRA

Gen định loài đậu tương: LectinMồi xuôi: CCAGCTTCGCCGCTTCCTTCMồi ngược: GAAGGCAAGCCCATCTGCAAGCCMẫu dò: FAM -CTTCACCTTCTATGCCCCTGACAC-TAMRA

Gen định loài ngô: AdhMồi xuôi: CCTTCTTGGCGGCTTATCTGMồi ngược: CCAGCCTCATGGCCAAAGMẫu dò: FAM -CTTAGGGGCAGACTCCCGTGTTCCCT- TAMRA

39


gen chuyển GMO và gen tham chiếu theo loài thông qua Chu kỳ ngưỡng (cycle threshold - Ct): là số chu kỳ PCR mà ở đó tín hiệu đặc hiệu vượt khỏi tín hiệu nền. Đây là nguyên lý cơ bản của real-time PCR và là yếu tố quyết định tính chính xác và lặp lại của kết quả. Số trình tự mục tiêu trong mẫu ban đầu càng cao thì số chu kỳ cần để vượt ngưỡng phát hiện càng nhỏ, nghĩa là giá trị Ct càng thấp.

Chương trình Realtime PCR như sau: Khử nhiễm 120 giây ở 500C; Quá trình lặp lại 45 chu kỳ bắt đầu từ biến tính 600 giây ở 950C; bắt cặp và kéo dài 60 giây ở 600C đồng thời ghi nhận tín hiệu Realtime (Method Verification, 2011).

- Phương pháp thêm chuẩn: sử dụng hệ số pha loãng cho 2 dung dịch DNA, được tính toán theo công thức sau:

X = (A/B) ˟ (Y – 1) + 1

Trong đó: X là hệ số pha loãng thực tế (lượng chất chuẩn biến đổi gen được pha loãng để bù đắp sự khác biệt về nồng độ); A: Nồng độ DNA của mẫu chứng dương (ng/ μl); B: Nồng độ DNA của mẫu âm tính (ng/ μl); Y: Hệ số pha loãng lý thuyết.

- Cách tính LOD: Thực hiện phản ứng lặp lại ít nhất 10 lần ở nồng độ thấp của DNA mục tiêu là 1, 0,1; 0,04; 0,02; 0,01, 0%. LOD tương đối (%) là nồng độ thấp nhất của dãy pha loãng mà các lần lặp đều cho kết quả dương tính.

- Cách tính LOQ: Thực hiện phản ứng lặp lại ít nhất 10 lần ở nồng độ thấp của DNA mục tiêu là 1, 0,1; 0,04; 0,02; 0,01, 0% đối với gen đích và gen tham chiếu. LOQ là nồng độ thấp nhất của dãy pha loãng mà tại đó độ lệch chuẩn tương đối tái lặp nội bộ lại (RSDR) của giá trị đo được < 25% giá trị chuẩn thêm vào (Trapman et al., 2009).

RSDR được tính theo công thức sau:

Trung bình 2 kết quả phân tích

độc lập

Khác biệt tuyệt đối giữa

2 kết quả phân tích độc lập di

Khác biệt tương đối radi (%)

Độ lệch chuẩn tái lặp nội bộ

SR (%)

Độ lệch chuẩn tương đối của các

tái lặp nội bộ RSDR (%)

ci =ci,1 + ci,2

2di = |ci,1 - ci,2| radi =

di

ci

SR = =dd2

d1.13

RSDR =rad1.13

- Tiêu chí đánh giá: Đối với sản phẩm biến đổi gen, ngưỡng dán nhãn của Việt Nam là 5% (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Bộ Khoa học và Công nghệ, 2015). Giá trị LOD của phương pháp nên thấp hơn 20 lần nồng độ mục tiêu, liên quan đến ngưỡng kiểm soát theo luật định, thì LOD nên < 0,25% để đảm bảo độ chính xác của phương pháp (Guidance document from European Network of GMO laboratories -ENGL, 2011). Giá trị LOQ nên bằng hoặc thấp hơn giá trị tính toán trong so sánh liên phòng của thế giới (JRC Compendium of Reference Method for GMO Analysis, 2011).

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứuNghiên cứu được thực hiện từ tháng 1 đến tháng

6 năm 2017 tại Phòng Giám định Sinh vật và Sản phẩm Biến đổi gen -Viện Di truyền Nông nghiệp.

III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬNTrong nghiên cứu này, để đánh giá được ảnh

hưởng của nền mẫu đến giá trị LOD, LOQ của phương pháp định tính, định lượng GMO, hiệu quả của Real time PCR được xác định là thước đo đầu tiên. Các loại nền mẫu phân tích gồm: hai nền mẫu chưa qua xử lý là hạt ngô, hạt đậu tương; bốn nền mẫu đã qua xử lý là thức ăn chăn nuôi (chứa cả ngô và đậu tương), sữa đậu nành và snack (chứa ngô). Tiến hành tách chiết tinh sạch ADN với cùng một phương pháp sử dụng bộ kit Wizard của Promega. Các mẫu ADN tinh sạch đều đạt nồng độ từ 50-286 ng/µl và tỉ lệ OD260/280 trong khoảng từ 1,8 - 2,0, chứng tỏ các mẫu DNA đủ độ tinh sạch và không bị nhiễm tạp.

Bảng 1. Kết quả đo nồng độ ADN (độ tinh sạch) tách chiết trên máy NanoDrop

Tên mẫu/

Lần lặp

Hạt ngôĐL20

Hạt đậu tương DT84

Thức ăn chăn nuôi

Sữa đậu nành DT84

Snack vị caramen (ngô)

H2OĐC (-)

Lá ĐC (+)1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

Nồng độ (ng/µl) 147 138 286 208 140 120 135 150 50 57 0,1 170OD260/280 1,84 1,95 1,8 1,91 1,98 1,96 2,01 2,02 1,82 1,89 - 0,05 1,92

40


Tiến hành pha loãng tất cả các mẫu đưa về cùng một nồng độ là 40 ng/µl. Lượng ADN dùng cho mỗi phản ứng là 200 ng. Phân tích các mẫu trong thí nghiệm với phương pháp định tính sự kiện ngô biến đổi gen NK603 và đậu tương GTS40-3-2. Các mẫu phân tích đều được xác định là âm tính (undetermined) với hai sự kiện NK603, GTS40-3-2. Mẫu DNA của chuẩn BF410 (đậu tương GTS 4032 - 5%), BF415 (ngô NK603 -5%) được pha loãng về nồng độ 40ng/µl. Thêm chuẩn để đạt nồng độ nghiên cứu là 1; 0,1; 0,04; 0,02; 0,01% theo công thức đã nêu ở phần phương pháp, pha loãng theo dãy nồng độ cho thí nghiệm tiếp theo.

Số phản ứng tiến hành trong thí nghiệm được tính toán bằng ma trận 4 chiều: hai loại thực vật (ngô/đậu tương) ˟ bốn nền mẫu (mẫu chuẩn, bột hạt, thực phẩm, thức ăn chăn nuôi) ˟ năm nồng độ nghiên cứu (1, 0,1; 0,04; 0,02; 0,01%) ˟ 10 lần lặp lại = 400 phản ứng. Toàn bộ khối thí nghiệm được

lặp lại 2 lần bởi 2 người khác nhau thực hiện. Mỗi lần tiến hành phản ứng sẽ khảo sát tại 1 nồng độ nghiên cứu.

Kết quả khảo sát các để xác định giá trị LOD, LOQ cho thấy, ở nồng độ thấp nhất của dãy pha loãng (0,01%), tất cả các phản ứng đều không phát hiện được sản phẩm GMO.

Khảo sát ở nồng độ 0,02%: kết quả cho 9 x 8 lần phát hiện được sản phẩm GMO ở cả 8 mẫu phân tích, giá trị chu kỳ ngưỡng (Ct) trung bình ở mức từ 38,06 đến 39,63 đối với nền mẫu có đậu tương và 38,07 đến 39,92 đối với nền mẫu có ngô. Kết quả mỗi nền mẫu trong 10 lần lặp lại có 1 lần không phát hiện được tại nồng độ 0,02%. Chính vì thế, nồng độ 0,02% không được chọn làm giới hạn phát hiện của phương pháp.

Ở các nồng độ từ 0,04; 1%, kết quả Realtime PCR đối với mỗi nồng độ thể hiện ở các bảng 2, 3.

Bảng 2. Kết quả xác định ngưỡng phát hiện bằng Realtime PCR ở nồng độ 0,04% Nền mẫu có Đậu tương Nền mẫu có Ngô

Nền mẫu

Giá trị chu kỳ ngưỡng (Ct)

trung bình của 10 lần lặp lại

Kết quảđịnh tính Nền mẫu

Giá trị chu kỳ ngưỡng (Ct)

trung bình của 10 lần lặp lại

Kết quảđịnh tính

Chuẩn 36,24 Phát hiện Chuẩn 36,43 Phát hiệnBột hạt 35,97 Phát hiện Bột hạt 36,23 Phát hiện

Thức ăn chăn nuôi 37,08 Phát hiện Thức ăn chăn nuôi 37,10 Phát hiện

Thực phẩm dạng lỏng (sữa đậu) 35,76 Phát hiện Thực phẩm chế

biến (snack) 35,96 Phát hiện

Bảng 3. Kết quả xác định giới hạn định lượng ở nồng độ 0,1%

Số nềnmẫu

Lần 1 ci,1

Lần 2 ci,2

Trung bình 2 kết quả phân tích độc lập

ci

Khác biệt tuyệt đối giữa

2 kết quả phân tích độc lập di

Khác biệt tương đối radi (%)

Độ lệch chuẩn tái lặp nội bộ

SR (%)

Độ lệch chuẩn tương đối của các tái lặp nội bộ RSDR (%)

Nền mẫu có chứa đậu tương1 0,12 0,11 0,115 0,01 8,696

0,008 6,842 0,13 0,11 0,12 0,02 16,6673 0,085 0,087 0,086 0,002 2,3264 0,092 0,095 0,0935 0,003 3,209

Nền mẫu có chứa ngô1 0,111 0,134 0,1225 0,023 18,776

0,009 8,192 0,121 0,13 0,1255 0,009 7,1713 0,092 0,098 0,095 0,006 6,3164 0,086 0,082 0,084 0,004 4,762

41


Bảng 4. Hiệu quả Realtime PCR của các nền mẫu ngô và đậu tương

Ở nồng độ 0,04%, kết quả 10 lần lặp lại đều phát hiện được sản phẩm GMO ở các nền mẫu phân tích, với giá trị chu kỳ ngưỡng Ct trung bình từ 35,76 đến 37,08 ở các nền mẫu có đậu tương và từ 35,96 đến 37,10 ở các nền mẫu có chứa ngô. Tại điểm nồng độ này, giá trị dương tính giả, âm tính giả đều bằng 0. Chính vì thế, điểm nồng độ GMO 0,04% được xác định là ngưỡng giới hạn phát hiện của phương pháp phân tích với nền mẫu đậu tương và ngô.

Ở nồng độ 0,1%, với mỗi loại nền mẫu, các giá trị định lượng có độ dao động nhất định giữa giá trị trung bình của 10 lần phân tích trên một nền mẫu của 2 lần phân tích độc lập. Số liệu được đưa vào tính toán thể hiện ở bảng 3 cho thấy, độ lệch chuẩn tương đối của các tái lặp nội bộ RSDR (%) đối với nền mẫu có chứa đậu tương là 6,84% giá trị của mẫu

chuẩn; đối với nền mẫu có chứa ngô là 8,19% giá trị của mẫu chuẩn. Kết quả này đạt độ tin cậy 99% (khi k = 1; t = 1,13) khi phân tích các nền mẫu nghiên cứu với mỗi nền mẫu lặp lại 10 lần. Các giá trị độ lệch chuẩn tương đối của các tái lặp nội bộ RSDR đều đạt trong giới hạn cho phép của phương pháp về độ lệch chuẩn của các giá trị đo phải < 25% giá trị chuẩn. Chính vì thế, điểm nồng độ GMO 0,1% được xác định là ngưỡng giới hạn định lượng của phương pháp phân tích với nền mẫu chứa đậu tương và ngô.

Hiệu suất PCR được tính toán từ đường hồi quy của giá trị Ct nhận được từ chuỗi pha loãng của ADN theo nồng độ đã nêu. Đường chuẩn của từng loại nền mẫu được xây dựng dựa trên 5 điểm thêm chuẩn pha loãng lần lượt ở các nồng độ 5%; 1%; 0,1%; 0,04%; 0,02%.

Loài Nền mẫu

Gen định loài Gen được chuyển (GMO)Hệ số góc của đường

chuẩn

Hiệu suất PCR(%)

Hệ số tương quan

(R2)

Hệ số góc của đường

chuẩn

Hiệu suất PCR(%)

Hệ số tương quan

(R2)

Đậu tương

CRM -3,51 98,61 0,998 -3,44 95,30 0,998Hạt -3,31 100,15 0,998 -3,24 103,41 0,993TĂCN -3,58 90,27 0,968 -3,60 90,43 0,994Sữa đậu -3,33 97,29 ,0998 -3,57 99,95 0,967CV (%) 3,45 0,83 6,56 0,85

Ngô

CRM -3,28 101,45 0,998 -3,36 98,25 0,996Hạt -3,36 98,62 0,996 -3,34 99,28 0,998TĂCN -3,59 89,67 0,968 -3,59 89,68 0,968Snack -3,57 90,43 0,997 -3,56 90,69 0,998CV (%) 6,53 0,84 5,15 0,83

Kết quả bảng 4 cho thấy hiệu suất PCR đối với các nền mẫu khác nhau có sự khác nhau có ý nghĩa ở mức tin cậy 95% (k = 2). Các nền mẫu chuẩn, mẫu hạt của cả ngô và đậu tương cho hiệu suất cao từ 98,62 đến 101,45%. Với nền mẫu thức ăn chăn nuôi (TĂCN), hiệu suất PCR chỉ đạt từ 89,67 đến 90,27% trên các mẫu có cả thành phần là ngô, đậu tương và các thành phần khác. Như vậy, nền mẫu phức tạp cũng ảnh hưởng đến hiệu suất nhân bản của PCR. Đối với nền mẫu đã qua chế biến như sữa đậu hoặc snack, hiệu suất PCR đạt 90,43 đến 97,29%, chứng tỏ quá trình xử lý chế biến mẫu đã có ảnh hưởng ít nhiều đến hiệu suất PCR. So sánh giá trị hệ số góc của các nền mẫu trên các phương pháp khác nhau cho thấy, tuy hiệu suất PCR có sự dao động, nhưng

hệ số góc đều trong giới hạn chấp nhận mà phương pháp yêu cầu từ -3,1 đến -3,6 (JRC Compendium of Reference Method for GMO Analysis, 2011). Mối liên quan giữa hệ số góc với hiệu suất PCR đã thể hiện hệ số tương quan chặt từ 0,83 đến 0,85. Việc định lượng GMO dựa trên đường chuẩn, vì thế sự tương đồng giữa nền mẫu chuẩn và nền mẫu phân tích là rất quan trọng để có thể định lượng đúng. Nghiên cứu này đã chứng minh được với phương pháp đã sử dụng, giới phát hiện và giới hạn định lượng đối với nền mẫu chứa đậu tương và ngô đã được xác định:

LODđậu tương: 0,04%; LODngô: 0,04%. LOQđậu tương: 0,1%; LOGngô: 0,1% (ở độ tin cậy 99%).

42


IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ- Đã khảo sát các nền mẫu hạt, thức ăn chăn nuôi,

thực phẩm có chứa ngô và đậu tương với hai phương pháp định tính, định lượng biến đổi gen trên ngô (NK603) và đậu tương (GTS40-3-2) ở các nồng độ 1%; 0,1%; 0,04%; 0,02%; 0,01% bằng Real time PCR.

- Đã chứng minh được với dãy nồng độ đã sử dụng, giới hạn phát hiện và giới hạn định lượng đối với các nền mẫu chứa đậu tương và ngô đã được xác định:

+ Giới hạn phát hiện: LODđậu tương: 0,04%; LODngô: 0,04%;

+ Giới hạn định lượng: LOQđậu tương: 0,1%; LOQngô: 0,1% (ở độ tin cậy 99%).

TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Bộ Khoa

học và Công nghệ, 2015. Thông tư liên tịch 45/2015/TTLT-BNNPTNT-BKHCN ngày 23/11/2015.

Hướng dẫn ghi nhãn đối với thực phẩm biến đổi gen bao gói sẵn lưu thông tại Việt Nam.

Phạm Văn Toản, Nguyễn Thị Thanh Thủy, 2015. Giáo trình An toàn Thực phẩm biến đổi gen. Nhà xuất bản Nông nghiệp. 100 trang.

Compendium of reference methods for GMO analysis, 2011. European Union Reference Laboratory for GM Food and Feed (EURL-GMFF). European Network of GMO Laboratories (ENGL). 259 pages.

ISAAA, 2017. International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications. Available online at www.isaaa.org/

Trapman S., Burns M., Broll H., Macarthur R., Wood R., Zel J., 2009. Guidance Document on Measurement Uncertainty for GMO Testing Laboratories. EUR 22756 EN/2-2009. 48 pages.

Guidance document from European Network of GMO laboratories (ENGL), 2011. Verification of analytical method for GMO testing when implementing interlaboratory validated method - EUR 24790 EN - 2011. 25 pages.

Analyzing limit of detection and quantification of qualitative and quantitative GMO methods

Luu Minh CucAbstractThe study conducted a survey on seed, feed, food containing soybean (GTS40-3-2) and maize (NK603) by using qualitative and quantitative GMO methods with different concentrations of 1%; 0.1%; 0.04%; 0.02%; 0.01% by Real time PCR. It was identified that with the concentration series used, the Limit of detection (LOD) and the Limit of quantification (LOQ) were identified: Limit of detection LODsoybean: 0.04%; LODmaize: 0.04%; Limit of quantification: LOQsoybean: 0.1%; LOQmaize: 0.1%. These identification methods for Limit of detection (LOD) and Limit of quantification (LOQ) are suitable for application in all the GMO detection laboratory. Keywords: Genetically Modified Organism (GMO), LOD, LOQ, maize, soybean


Người phản biện: TS. Khuất Hữu TrungNgày duyệt đăng: 11/10/2017


KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ, KHẢO NGHIỆM GIỐNG LÚA DMV58Lưu Thị Ngọc Huyền1, Lưu Minh Cúc1

TÓM TẮTGiống lúa DMV58 là giống lúa chất lượng, chịu mặn 60/00 trong 14 ngày, mang gen Saltol, kháng vừa với bệnh

bạc lá (cấp 3 - 5) trong lây nhiễm nhân tạo; được tạo ra bằng cách kết hợp hai phương pháp chọn giống bằng chỉ thị phân tử và truyền thống. Giống lúa DMV58 được khảo nghiệm sản xuất tại một số tỉnh phía Bắc (Thanh Hóa, Thái Bình, Hải Phòng, Yên Bái, Bắc Giang). Năng suất trung bình của giống đạt 51,9 - 61,1 tạ/ha, vượt đối chứng BT7 9,7% đến 15,71%, sai khác có ý nghĩa ở mức tin cậy 95% ở các điểm khảo nghiệm. Giống DMV58 có hàm lượng amyloza 13,17% - 13,68%, thấp hơn BT7 (14,22% - 14,6%); tỉ lệ gạo lật, tỉ lệ gạo xát và tỉ lệ gạo nguyên, chất lượng cơm tương đương so với giống đối chứng BT7. Đây là giống lúa triển vọng trong sản xuất, cần được phát triển để công nhận giống cho sản xuất thử ở các tỉnh phía Bắc.

Từ khóa: Chất lượng, chịu mặn, giống lúa, kháng bệnh, năng suất

43


I. ĐẶT VẤN ĐỀ Định hướng chọn tạo giống lúa chống chịu với

điều kiện phi sinh học và sinh học nói chung trong giai đoạn hiện nay là quy tụ nhiều gen khác nhau vào một giống lúa ưu việt nhờ công nghệ sinh học (Thomson et al., 2010). Cùng với chọn giống truyền thống, công nghệ sinh học sẽ là một công cụ trợ giúp đắc lực cho các nhà di truyền chọn giống trong việc chọn tạo ra những giống cây trồng có khả năng chống chịu cả với điều kiện sinh học và phi sinh học, có chất lượng tốt, năng suất cao, đáp ứng nhu cầu cấp thiết của thực tiễn. Đây là công việc được quan tâm không chỉ ở Việt Nam mà còn ở nhiều quốc gia khác (Singh et al., 2010; Walia et al., 2003).

Với mục tiêu cải tạo giống lúa mang nền gen Bắc thơm số 7 (BT7), có tính chịu mặn và giảm tính mẫn cảm với bệnh bạc lá, năm 2010, chúng tôi đã tiến hành lai tạo, quy tụ gen chịu mặn từ giống lúa mang gen chịu mặn FL478 của IRRI, đến năm 2014 đã có dòng chịu mặn mang nhiều đặc điểm tốt khảo nghiệm trên đồng ruộng. Giống lúa DMV58 được tạo ra thông qua phương pháp chọn giống bằng chỉ thị phân tử kết hợp với chọn giống truyền thống và được tiến hành khảo nghiệm tại các tỉnh phía Bắc.


2.1. Vật liệu nghiên cứu- Giống lúa DMV58 chọn tạo từ dòng BC3F7/

BT7/ FL478.

- Giống lúa BT7 làm đối chứng. Giống chuẩn chịu mặn FL478 mang gen Saltol và giống chuẩn mẫn cảm mặn IR29 nhập nội từ Viện Nghiên cứu Lúa Quốc tế (IRRI).

- Giống IRBB7 làm chuẩn kháng bạc lá. Giống TN1 làm chuẩn nhiễm bạc lá.

- Nguồn vi khuẩn bạc lá thu thập từ Nam Định.- Các chỉ thị phân tử SSR liên kết gen chịu

mặn Saltol.

2.2. Phương pháp nghiên cứu- Sử dụng chỉ thị phân tử liên kết gen quy định

tính chịu mặn Saltol để kiểm tra sự có mặt gen Saltol trong giống DMV58.

- Đánh giá tính chịu mặn: Hạt lúa vô trùng, được nảy mầm và đặt vào trong rãnh chứa của tấm xốp. Trong 13 ngày đầu mạ được nuôi trong môi trường dinh dưỡng của Yoshida và cộng tác viên (1976). Từ ngày thứ 14 mạ được nuôi trong môi trường dinh dưỡng có bổ sung muối và bắt đầu theo dõi tính chịu mặn của các dòng nghiên cứu, 5 ngày thay môi trường dinh dưỡng 1 lần. pH của dung dịch luôn được duy trì ở mức 5. Việc điều chỉnh pH được thực hiện hàng ngày. Kết thúc thử mặn sau khi các dòng nhiễm (chuẩn nhiễm) đạt đến điểm 7 - 9 (IRRI, 1996). Đánh giá theo thang điểm của IRRI (2014) ở bảng 1, kết hợp tính tỉ lệ % cây sống vào ngày kết thúc thí nghiệm.

- Phương pháp đánh giá bệnh bạc lá bằng lây nhiễm nhân tạo được tiến hành vào thời điểm lúa làm đòng bằng phương pháp cắt 3 - 5 cm đầu lá. Vi khuẩn bạc lá thu từ Nam Định tại vùng dịch được nuôi cấy trên môi trường Wakimoto 48h. Dung dịch vi khuẩn lây nhiễm có nồng độ từ 108 - 109 tế bào/ml. Đánh giá khả năng kháng bệnh của từng giống bằng cách đo chiều dài vết bệnh sau 18-20 ngày lây nhiễm theo tiêu chuẩn của IRRI với thang điểm 9 cấp thông qua phần trăm diện tích lá bị bệnh

(cấp 1: không quan sát thấy bệnh; 2: ít hơn 1; 3: 1 - 3; 4: 4 - 10; 5: 11 - 15; 6: 16 - 25; 7: 26 - 50; 8: 51 - 75; 9: 76 - 100 (IRRI, 2014).

- Khảo nghiệm tác giả theo Quy chuẩn Quốc gia QCVN 01-55:2011/BNNPTNT của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu - Thời gian nghiên cứu: 2016 - 2017.- Địa điểm nghiên cứu: Vụ Xuân 2016 khảo

Bảng 1. Thang điểm đánh giá tính chịu mặn (IRRI, 2014)

Điểm Quan sát Mức chống chịu/ mẫn cảm mặn

1 Tăng trưởng bình thường, không lá nào bị héo vàng Chịu mặn cao

3 Cây sinh trưởng gần như bình thường, có một vài lá hoặc dầu lá hơi trắng và bị cuộn lại. Chịu mặn

5 Cây chậm phát triển. Hầu hết lá cuộn lại, rất ít lá phát triển dài ra được Chịu mặn trung bình7 Cây ngừng sinh trưởng, lá khô, một số cây chết Mẫn cảm9 Hầu hết cây bị chết hoặc đang chết Mẫn cảm cao

44


nghiệm sản xuất tại Hải Phòng, vụ Mùa 2016 khảo nghiệm tại Thanh Hóa, Thái Bình, Hải Phòng, Bắc Giang; Vụ Xuân 2017 khảo nghiệm tại Thanh Hóa, Thái Bình, Yên Bái, Bắc Giang. Các thí nghiệm về sinh học phân tử và thanh lọc mặn thực hiện tại Viện Di truyền Nông nghiệp.


3.1. Xác định sự có mặt của gen chịu mặn Saltol và đánh giá khả năng chịu mặn

3.1.1. Xác định sự có mặt của gen chịu mặn Saltol Sự có mặt của gen chịu mặn Saltol trong giống

lúa DMV58 đã được kiểm tra bằng chỉ thị phân tử RM7075, nằm trong vùng gen Saltol trên nhiễm sắc thể số 1. Kết quả trên hình 1 cho thấy đa số các cá thể giống lúa DMV58 được kiểm tra đều mang gen chịu mặn Saltol.

Hình 1. Kiểm tra sự có mặt của gen Saltol trong giống DMV58, sử dụng chỉ thị RM7075

Giếng M: thang chuẩn 25bp ladder; Giếng 1 - 21: các cá thể của giống DMV58, 22: FL478, 23: BT7

3.1.2. Đánh giá khả năng chịu mặnGiống lúa DMV58 đã được thanh lọc mặn nhân

tạo để đánh giá khả năng chịu mặn của giống. Thí nghiệm được tiến hành với 2 lần lặp lại. Sau 14 ngày thanh lọc ở nồng độ mặn 60/00, kết quả bảng 2 cho thấy, giống DMV58 có khả năng chịu mặn cấp 3, tốt hơn giống Bắc Thơm 7 (cấp 7). Thí nghiệm đánh giá tính chịu mặn kết thúc khi giống mẫn cảm IR29 chết hết ở cấp 9.

Bảng 2. Kết quả thanh lọc mặn nhân tạo giống lúa DMV58

Ghi chú: CM: Chịu mặn; MC: Mẫn cảm; MCC: Mẫn cảm cao.

Như vậy, kết quả thanh lọc ở bảng 1 cho thấy giống lúa DMV58 chịu mặn ở nồng độ 60/00 trong 14 ngày với tỉ lệ cây sống từ 68,62 - 95,45%, đạt cấp 3-5, tương đương với mức chịu mặn ở giống cho gen Saltol là FL478.

3.2. Đánh giá phản ứng với các sâu bệnh hại chính và chất lượng hạt

3.2.1. Kết quả đánh giá phản ứng với các sâu bệnh hại chính

Đánh giá phản ứng của giống lúa DMV58 đối với bệnh bạc lá trong điều kiện nhân tạo do Viện Bảo vệ Thực vật thực hiện cùng với Viện Di truyền Nông nghiệp). Ở bảng 3 cho kết quả giống lúa DMV58 là giống kháng vừa với bệnh bạc lá (cấp 3 - 5) khi đánh giá bằng lây nhiễm nhân tạo với nguồn bệnh thu thập ở Nam Định. So với giống BT7, giống DMV58 có khả năng kháng bệnh bạc lá (cấp 3 - 5), cao hơn

hẳn giống BT7 (cấp 7 - 9), nhưng hơi kém hơn so với chuẩn kháng IRBB7 (cấp 3).

Bảng 3. Phản ứng của giống DMV58 đối với bệnh bạc lá trong lây nhiễm nhân tạo

Trong điều kiện thí nghiệm đồng ruộng, phản ứng với các sâu bệnh hại chính được đánh giá trong 2 vụ khảo nghiệm cho kết quả trong bảng 4. Kết quả cho thấy giống DMV58 có tính kháng cao hơn so với giống đối chứng BT7, giống nhiễm nhẹ sâu đục thân ở vụ Mùa 2016.

TT Tên dòng/giống

Lần lặp 1 Lần lặp 2Tỷ lệ cây sống sau thử mặn

(%)Cấp hại Mức

đánh giá

Tỷ lệ cây sống sau thử mặn

(%)Cấp hại Mức

đánh giá

1 BT7 (ĐC) 31,03 7 MC 38,46 7 MC2 DMV58-1 68,62 3-5 CM 95,45 3 CM3 DMV58-2 76,67 3 CM 73,33 3-5 CM4 FL478 (CM) 79,68 3-5 CM 95,45 3 CM5 IR29 (MC) 13,79 9 MCC 12,5 9 MCC

Vai trò Tên giống

Cấp bệnh TB

Mức đánh giá

Giống đánh giá DMV58 3-5 Kháng vừaChuẩn nhiễm TN1 9 Nhiễm nặngChuẩn kháng IRBB7 3 KhángGiống so sánh BT7 7-9 Nhiễm nặng

45


3.2.2. Kết quả đánh giá chất lượng hạt Kết quả đánh giá chất lượng của giống DMV58

ở bảng 5 cho thấy, giống có hàm lượng amyloza 13,17% - 13,68%, thấp hơn BT7 (14,22% - 14,6%).

Kết quả đánh giá chất lượng cơm ở bảng 6 cho thấy cơm của giống DMV58 cơm ngon tương đương với giống đối chứng BT7, có độ thơm, cơm mềm, dẻo.

Bảng 4. Đánh giá phản ứng của giống DMV58 với các sâu bệnh hại chính Đơn vị tính: Điểm

Bảng 6. Kết quả đánh giá chất lượng cơm của giống khảo nghiệmĐơn vị tính: Điểm

Thời gian Tên giốngBệnh

đạo ônhại lá

Bệnh đạo ôn

cổ bông

Bệnh bạc lá

Bệnh khô vằn

Bệnh đốm nâu

Sâu đục thân

Sâucuốn lá

Rầy nâu

Vụ Mùa2015

BT7 0-1 0-1 3-5 3-5 0-1 1-3 3-5 1-3DMV58 0-1 0 1-3 1-3 0-1 0-1 1-3 1-3

Vụ Mùa 2016

BT7 1-3 0-1 5-7 3-5 0-1 3-5 3-5 1-3DMV58 1-3 0-1 1-3 1-3 0-1 3-5 1-3 0-1

Bảng 5. Chỉ tiêu chất lượng gạo của giống DMV58

Vụ Tên giống

Tỷ lệgạo lật (%)

Tỷ lệgạo xát (%)

Tỷ lệ gạo nguyên/gạo xát

(%)

Chiều dài hạt gạo xát(mm)

Tỷ lệD/R

Độbền gel

Nhiệt độ

hóa hồ

Tỷ lệ trắng trong (%)

Độ trắng bạc

Hàm lượng

Amylose (% CK)

2015BT7 77,34 67,81 89,38 5,79 2,94 Mềm TB 48,85 Hơi bạc 14,60DMV58 77,48 67,88 85,08 5,65 2,87 Mềm Cao 21,28 Hơi bạc 13,17

2016BT7 78,72 70,07 95,09 5,84 2,75 Mềm TB 54,85 Hơi bạc 14,22DMV58 78,61 69,89 94,67 5,60 2,67 Mềm TB 27,10 Hơi bạc 13,68

3.3. Kết quả khảo nghiệm sản xuấtTại các điểm khảo nghiệm, giống DMV58 có thời

gian sinh trưởng 108 - 109 ngày vụ Mùa, 127 - 132 ngày vụ Xuân, dài hơn so với đối chứng BT7 từ 2-3 ngày. Chiều cao cây 111 - 114 cm, các đặc tính sinh trưởng khá, độ thuần của giống cao. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của giống DMV58 so với BT7 ở các điểm khảo nghiệm được tổng kết ở bảng 7.

Qua bảng 7 cho thấy tất cả các chỉ tiêu theo dõi (số bông/khóm; số hạt/bông; số hạt chắc/ bông và KL1000 hạt) đều có giá trị F-test > 0,05; điều này chứng minh ở mức tin cậy 95%, giống DMV58 không có sự sai khác với nhau giữa các vụ và với giống đối chứng. Mặt khác, thông qua phân tích thông kê theo

nhóm giữa giống DMV58 với giống đối chứng BT7 ở các vụ khác nhau cho thấy giống DMV 58 có kiểu hình giống BT7. Về chỉ tiêu số bông/khóm cho thấy: giống DMV58 có số bông/khóm tương đương nhau giữa các vụ và không có sự sai khác so với giống đối chứng và biến động từ 5,0 - 7,1. Đối với chỉ tiêu khối lượng 1000 hạt: hầu hết các vụ trong thí nghiệm đều có KL1000 hạt tương đương nhau và không khác so với đối chứng. Trong cùng điều kiện thâm canh, năng suất của giống DMV58 ở các điểm khảo nghiệm sản xuất cho năng suất cao hơn giống đối chứng BT7 từ 9,7% đến 15,71%, sai khác có ý nghĩa ở mức tin cậy 95%.

TT Tên giống Mùi Độmềm dẻo

Độtrắng

Vịngon

Điểm tổng hợp

Xếp hạng chất lượng

Vụ Mùa 2015BT7 4,0 4,0 5,0 3,5 16,5 KháDMV58 3,0 4,0 5,0 3,3 15,3 Khá

Vụ Mùa 2016BT7 4,0 4,1 5,0 4,0 17,1 KháDMV58 2,7 4,0 5,0 3,7 15,4 Khá

46


IV. KẾT LUẬN

4.1. Kết luậnGiống lúa DMV58 là giống lúa chất lượng, chịu

mặn 60/00 trong 14 ngày, mang gen Saltol, kháng vừa với bệnh bạc lá (cấp 3 - 5) trong lây nhiễm nhân tạo. Năng suất trung bình của giống đạt 51,9 - 61,1 tạ/ha, vượt đối chứng BT7 9,7% đến 15,71%, sai khác có ý nghĩa ở mức tin cậy 95% trong khảo nghiệm sản xuất. Giống DMV58 có hàm lượng amyloza 13,17% - 13,68%, thấp hơn BT7 (14,22% - 14,6%); tỉ lệ gạo lật, tỉ lệ gạo xát và tỉ lệ gạo nguyên, chất lượng cơm tương đương so với giống đối chứng BT7.

4.2. Đề nghịTiếp tục khảo nghiệm thêm ở các thời vụ tiếp

theo để công nhận giống lúa DMV58 cho sản xuất thử ở các tỉnh phía Bắc.

TÀI LIỆU THAM KHẢO International Rice Research Institute (IRRI), 2014.

Standard Evaluation System for Rice, 5th Edition. International Rice Research Institute (IRRI), 1996.

Standard Evaluation System for Rice. 4th Edition. Singh R.K., Redoña E.D., Refuerzo L., 2010. Varietal

improvement for abiotic stress tolerance in crop plants: special reference to salinity in rice. In: Abiotic stress adaptation in plants: physiological, molecular

Bảng 7. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của giống DMV58 ở các điểm khảo nghiệm

Giống TGST(ngày)

Số bông/ khóm

Số hạt chắc/ bông

Tỷ lệ lép (%)

KL 1000 hạt (gam)

NSLT (tạ/ha)

NSTT (tạ/ha)

% tăng so với ĐC

Thanh Hóa - vụ Mùa 2016DMV58 103 5,4ac 144c 10,5a 19,2a 67,18 53,5ab

10,08BT7 101 5,10 1400 11,6b 19,00 61,04 48,6a

Thanh Hóa - vụ Xuân 2017DMV58 123 5,6d 155a 6,5b 18,8a 73,3 60,8c

10,55BT7 124 5,2d 1540 7,1b 18,30 65,9 55,0a

Thái Bình - vụ Mùa 2016DMV58 108 5,3ac 150ad 10ac 19,0a 68,5 51,9ab

9,95BT7 104 5,00 142a 100 18,50 59,1 47,2a

Thái Bình - vụ Xuân 2017DMV58 132 5,2ab 159ac 10a 19,0a 71,04 61,1hg

15,71BT7 130 5,00 148c 100 18,50 61,7 52,8h

Yên Bái - vụ Xuân 2017DMV58 127 7,1ce 150ab 18a 19,0a 68,2 57,6af

15,2BT7 125 6,4 140b 180 18,50 54,4 50,0f

Hải Phòng - vụ Xuân 2016DMV58 133 5,20 159ac 7,2ef 19b 66,2 58,6cd

11,59BT7 130 5,20 148c 10e 18,1b 56,7 52,5d

Hải Phòng - vụ Mùa 2016DMV58 108 5,20 150ab 8,4d 18,8bc 65,9 59,7dg

15,55BT7 103 5,00 140b 10d 17,5c 55,1 51,8g

Bắc Giang - vụ Mùa 2016DMV58 103 5,2ab 143c 6,2be 19,0c 66,2 56,5bf

9,7BT7 100 5,20 1400 8,0e 17,7c 56,2 51,5b

Bắc Giang - vụ Xuân 2017DMV58 132 5,20 150a 3,0c 18,8ac 71,1 58,7e

13,32BT7 130 5,00 1480 4,2c 17,5c 62,1 51,8e

CV (%) 1,08 1,32 1,24 0,98 4,98LSD0,05 0,37 0,43 0,45 0,56 4,78

47


and genomic foundation. Pareek A, Sopory SK, Bohnert HJ, Govindjee, editors. New York: Springer. p. 387-415.

Thomson M.J., Ismail A.M., McCouch S.R., Mackill M.J., 2010. Marker assisted breeding. In: Abiotic stress adaptation in plants: physiological, molecular and genomic foundation. Pareek A, Sopory SK, Bohnert HJ, Govindjee, Editors. New York: Springer; p. 451-69.

Walia H., Wilson C., Condamine P., Liu X., Ismail A.M., Zeng L., 2005. Comparative transcriptional profiling of two contrasting rice genotypes under salinity stress during the vegetative growth stage. Plant Physiol., 139: 822–35.

Yoshida S., Forno D.A., Cock J.K., Gomez K.A., 1976. Laboratory manual for physiological studies of rice. International Rice Research Institute. p. 38.

Evaluation and production testing of rice variety DMV58 Luu Thi Ngoc Huyen, Luu Minh Cuc

AbstractDMV58 is a high quality rice variety and tolerant to salinity at 60/00 within 14 days, having Saltol gene, medium resistant to bacterial blight (3 - 5) by artificial infection, which has been created by combining marker assisted selection and conventional methods. Variety DMV58 was tested for production in 5 Northern provinces (Thanh Hoa, Thai Binh, Hai Phong, Yen Bai, Bac Giang). The average yield of the variety reached from 51.9 - 61.1 quintals/ha, higher than that of the control variety BT7 by 9.7% to 15.71% and the least diference was significant at 95% in production testing experiments. The amylose content of DMV58 was 13.17% - 13.68%, lower than that of BT7 (14,22% -14,6%) and the cooking quality was equivalent to BT7. This rice variety is a promising one for production and should be recognized for production in Northern provinces. Keywords: Quality, salinity tolerance, rice, disease resistance, yield


Người phản biện: TS. Trần Danh SửuNgày duyệt đăng: 11/10/2017


KẾT QUẢ KHẢO NGHIỆM SẢN XUẤT GIỐNG LÚA KHÁNG RẦY NÂU KR1 Lưu Thị Ngọc Huyền1, Lưu Minh Cúc1

TÓM TẮTGiống lúa thuần kháng rầy nâu KR1 là một giống lúa mới do Viện Di truyền Nông nghiệp chọn tạo. Giống KR1

mang 2 gen kháng rầy nâu Bph3 và BphZ, kháng bền vững với nguồn rầy nâu tại 10 tỉnh trên cả nước ở cấp 1-3 tương đương đối chứng kháng trong đánh giá nhân tạo. Trong khảo nghiệm sản xuất , năng suất trong vụ Xuân của giống KR1 đạt từ 59,8 tạ/ha ở Bắc Giang đến 66,6 tạ/ha ở Thái Nguyên. Vụ mùa cho năng suất từ 58,5 tạ/ha ở Hà Nội đến 61,4 tạ/ha ở Hưng Yên, tương đương và cao hơn KD18 đối chứng từ 0 - 10,5%. Giống KR1 thể hiện đặc điểm kháng rầy nâu rất tốt trên đồng ruộng trong khảo nghiệm không sử dụng thuốc diệt rầy, trong khi KD18 phải phun thuốc ít nhất 1 lần/vụ vẫn thể hiện nhiễm cao hơn KR1. Giống không bị nhiễm đạo ôn và bạc lá. Giống lúa KR1 có thể thay thế giống KD18 tại những vùng có dịch để giảm những thiệt hại do rầy nâu gây ra trong sản xuất ở các tỉnh phía Bắc.

Từ khoá: Bph3, BphZ, giống KR1, gen kháng rầy nâu, năng suất

I. ĐẶT VẤN ĐỀRầy nâu (Nilaparvata lugens Stal) là một trong

số các côn trùng gây hại lúa nguy hiểm, làm giảm nghiêm trọng sản lượng lúa trồng ở hầu hết các nước trồng lúa trên thế giới. Rầy nâu còn là vector truyền bệnh lúa vàng lùn (RGSV) và lùn xoắn lá (Chung và ctv., 2015). Vụ Hè Thu 2017, diện tích lúa bị rầy nâu gây hại ở các tỉnh Nam bộ lên tới trên 300.000 ha (Khánh Hưng, 2017). Ở các tỉnh phía Bắc, rầy nâu gây hại trực tiếp trên lúa và truyền bệnh vi rút

lùn xoắn lá với diện tích là 708.131 ha, nhiễm nặng là 95.893 ha (Nguyễn Huy Chung và ctv., 2015). Năm 2016 - 2017, tại một số tỉnh thuộc Nam Bộ có khả năng đối mặt với dịch rầy nâu đang bùng phát (Thanh Liêm, 2017).

Cho đến nay đã có tới 30 gen kháng rầy nâu đã được phát hiện trên các giống lúa chỉ thị, từ Bph1 - Bph30 và được lập bản đồ trên các nhiễm sắc thể 2, 3, 4, 6, 11, 12 (Ying Wang et al., 2015). Kết quả sàng lọc 144 giống lúa của Việt Nam cho thấy, hầu hết các

48


giống đều nhiễm rầy nâu, độc tính của rầy nâu ở các tỉnh phía bắc đang có chiều hướng tăng lên (Phùng Tôn Quyền, 2014). Nghiên cứu đánh giá phản ứng của các giống lúa mang gen chuẩn kháng đối với các quần thể rầy nâu ở phía Bắc Việt Nam cho thấy nhóm Bph3 kháng với tất cả các biotype rầy nâu hiện nay, gen BphZ kháng hữu hiệu, trong khi các gen kháng khác đã bị đổ vỡ tính kháng (Nguyen Van Dinh and Tran Thi Lien, 2005; Phùng Tôn Quyền, 2014). Nguyễn Huy Chung và cộng tác viên cũng đã đánh giá tính kháng của 92 giống trong bộ giống lúa kháng rầy nhập nội từ IRRI, xác định được 13 dòng/giống kháng cao có thể sử dụng làm nguồn vật liệu khởi đầu cho chọn tạo giống (Nguyễn Huy Chung và ctv., 2015). Giống lúa thuần KR1 kháng rầy nâu đã được Viện Di truyền Nông nghiệp chọn tạo từ tổ hợp lai SL12/IS1.2, bằng phương pháp truyền thống kết hợp với chỉ thị phân tử. Đây là giống lúa ngắn ngày, năng suất cao, chất lượng hơn Khang dân 18 (KD18), đặc biệt là mang 2 gen kháng rầy nâu Bph3 và BphZ với các chỉ thị liên kết RM588, RM1388 đã được lập bản đồ (Jirapong et al., 2007; Lưu Thị Ngọc Huyền, 2010) và kháng hữu hiệu với các biotype rầy nâu miền Bắc. Kết quả khảo nghiệm sản xuất giống KR1 nhằm đưa giống lúa mới này vào phát triển sản xuất đại trà để phát huy hiệu quả của giống và làm giảm những tác hại do rầy nâu gây ra trong sản xuất cho bà con nông dân ở các tỉnh phía Bắc.


2.1. Vật liệu nghiên cứu- Giống lúa thuần kháng rầy nâu KR1 do Viện Di

truyền Nông nghiệp chọn tạo. Giống có kiểu hình đẹp, chiều dài bông 24,58 cm; dạng hạt thon nhỏ, vỏ trấu màu vàng. Thời gian sinh trưởng vụ xuân 136 ngày, vụ mùa 102 - 105 ngày.

- Giống đối chứng: KD 18.- Các chỉ thị phân tử sử dụng để nhận diện gen

kháng rầy: + Gen Bph3: RM588: (Mồi xuôi: GTTGCTCTG-

CCTCACTCTTG; Mồi ngược: AACGAGCCAAC-GAAGCAG).

+ Gen BphZ: RM1388 (Mồi xuôi: TTCAAT-GAGGCAAAGGTAAG; Mồi ngược ATTGTAGC-TTGGACTAGGGG).

Các vật tư thí nghiệm đồng ruộng và các hoá chất sinh học phân tử.

- Nguồn rầy nâu: năm 2011-2012 nguồn rầy nâu thu thập tại Hà Tây, Nam Định, Nghệ An, Long An.

Cần Thơ. Năm 2013-2015 thu thập từ 5 tỉnh/thành phố là Hải Phòng, Hà Nội, Hưng Yên (đại diện cho vùng Đồng bằng Sông Hồng); Bắc Giang (đại diện cho vùng Đông Bắc); Thanh Hóa (đại diện cho vùng Bắc Trung bộ).

2.2. Phương pháp nghiên cứu- Khảo nghiệm khảo nghiệm cơ bản theo “Quy

chuẩn Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng giống lúa QCVN 01-55:2011/BNNPTNT của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.

- Khảo nghiệm sản xuất: Diện tích mỗi điểm ít nhất 1000 m2, áp dụng quy trình tiên tiến nhất của địa phương nơi khảo nghiệm. Mô hình sản xuất thử ít nhất là 5 ha/vụ.

- Xác định sự có mặt của gen kháng rầy nâu trong giống lúa sử dụng chỉ thị SSR liên kết gen kháng và điện di gel trên gel polyacrylamide.

- Đánh giá tính kháng rầy nâu: Rầy nâu thu thập được nhân nuôi riêng từng nguồn trong nhà lưới trên giống TN1. Các giống thí nghiệm được gieo cấy trong khay gỗ theo kiểu ngẫu nhiên nhắc lại 3 lần, mỗi lần nhắc 20 cây. Thả rầy tuổi 2 - 3 giai đoạn mạ 7 - 10 ngày tuổi, mật độ trung bình 5 - 7 con/cây. Đánh giá sau 7, 9, 11 ngày sau thả, khi giống chuẩn nhiễm TN1 đã cháy hết theo thang 9 cấp của IRRI, 1996; với cấp 0: Cây phát triển bình thường, không bị hại; 1: Cây bị hại nhẹ; 3: Lá 1 và 2 bị vàng; 5: Có 10 - 25% cây chết, lá bị cuộn tròn, khô; 7: Hơn nửa số cây chết; 9: Tất cả các cây chết.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu- Thời gian nghiên cứu: 2011 - 2015.- Địa điểm nghiên cứu: Khảo nghiệm sản xuất tại

các tỉnh phía Bắc. Thí nghiệm sinh học phân tử tiến hành tại Viện Di truyền Nông nghiệp. Thí nghiệm đánh giá tính kháng rầy nâu thực hiện tại Viện Bảo vệ thực vật.


3.1. Xác định sự có mặt của gen kháng rầy nâu trong giống KR1

Giống lúa KR1 mang hai gen kháng rầy nâu Bph3 và BphZ, kháng bền vững với nhiều nguồn rầy nâu tại các vùng miền trên cả nước. Thí nghiệm kiểm tra sự có mặt của gen kháng rầy nây bằng các chỉ thị phân tử liên kết gen kháng rầy đã được thực hiện trên các dòng siêu nguyên chủng, nguyên chủng G1 và G2 trong quá trình nhân dòng để sản xuất hạt giống.

49


Chỉ thị RM588 liên kết gen kháng Bph3 được sử dụng để khẳng định sự có mặt của gen kháng trong các dòng lúa phân tích. Quan sát hình 1 hầu hết các

giếng đều có băng ADN của chỉ thị liên kết rất rõ ràng. Điều đó chứng tỏ các mẫu dòng G1, G2 của giống lúa KR1 đều mang gen kháng rầy nâu Bph3.

Hình 1. Hình ảnh điện di trên gel polyacrylamide sản phẩm PCR sử dụng mồi RM588 để xác định các mẫu giống mang gen kháng rầy nâu Bph3

Giếng 1: thang chuẩn 25bp Ladder, giếng 2: SL12, giếng 3: IS1.2, giếng 4-23: các mẫu dòng G1, giếng 24-53 các mẫu dòng G2 của giống lúa KR1.

Hình 2. Hình ảnh điện di trên gel polyacrylamide sản phẩm PCR sử dụng mồi RM1388 để xác định các mẫu giống mang gen kháng rầy nâu BphZ

Giếng 1: giống SL12, giếng 2: giống IS1.2, giếng 3 - 8; 10 - 22: các mẫu dòng G1, giếng 23-52: các mẫu dòng G2 của giống lúa KR1, giếng 53: thang chuẩn 50bp ladder.

Bảng 1. Kết quả đánh giá tính kháng rầy nâu của giống KR1

Trong 50 dòng phân tích trên hình 2 cho thấy, các dòng đều mang băng ADN của giống IS1.2 đối với chỉ thị RM1388 liên kết gen kháng rầy nâu BphZ. Chứng tỏ rằng hầu hết các mẫu dòng G1, G2 của giống lúa KR1 đều mang gen kháng rầy nâu BphZ. Giống KR1 mang gen kháng rầy từ giống lúa IS1.2, được chọn tạo từ tổ hợp lai SL12 ˟ IS1.2. Giống IS1.2 được nhóm tác giả lại tạo quy tụ hai gen Bph3 và BphZ, đã được sử dụng làm giống cho gen

kháng rầy để quy tụ vào giống lúa SL12 của Viện Di truyền chọn tạo từ những năm 2007 (Lưu Thị Ngọc Huyền, 2010).

3.2. Kết quả đánh giá tính kháng rầy nâuRầy nâu thu thập được nhân nuôi riêng từng

nguồn trong nhà lưới trên giống TN1 và sử dụng riêng để đánh giá tính kháng của giống lúa KR1. Kết quả đánh giá trong 5 năm thể hiện ở bảng 1.

STT Tên dòngNăm 2011 - 2012

Hà Tây Nam Định Nghệ An Long An Cần Thơ1 KR1 1-3 3 1-3 1-3 42 IS1.2 1-3 1-3 1-3 1-3 43 KD18 7 8 7 8 94 Ptb33 (ĐC kháng) 1-3 1-3 1-3 1-3 45 TN1 (ĐC nhiễm) 9 9 9 9 9

Năm 2013 - 2015Hải Phòng Hà Nội Thanh Hóa Bắc Giang Hưng Yên

1 KR1 1-3 1-3 1-3 1-3 1-32 Ptb33 (ĐC kháng) 1-3 1 1-3 1-3 1-33 TN1 (ĐC nhiễm) 9 9 9 9 9

50


Qua bảng 2 cho thấy, giống lúa KR1 kháng với nguồn rầy nâu thu thập tại 10 tỉnh/thành phố trên cả nước ở cấp 1 - 3, tương đương với đối chứng kháng Ptb33. Trong thời gian 5 năm nghiên cứu, tính kháng ổn định và không thay đổi, điều đó đã chứng tỏ tính kháng bền vững của giống lúa KR1.

3.3. Kết quả khảo nghiệm

3.3.1. Kết quả khảo nghiệm Quốc gia (VCU)Giống lúa KR1 được đưa vào khảo nghiệm Quốc

gia 3 vụ: Mùa 2010, Mùa 2011 và Xuân 2012.

Kết quả khảo nghiệm cho thấy năng suất của KR1 tương đương đối chứng KD18, nhưng đặc tính kháng rầy vượt trội. Trên đồng ruộng, khi không có áp lực của dịch rầy, điểm kháng rầy của giống KR1 bằng giống KD18. Khi có áp lực rầy, do mang 2 gen kháng rầy nâu Bph3 và BphZ, giống thể hiện khả năng kháng rầy nâu cao hơn nhiều so với các giống

lúa khác (Trung tâm Khảo nghiệm Giống, sản phẩm cây trồng Quốc gia, 2013).

3.3.2. Về chất lượng gạo của giống KR1 (DTE2-3)Kết quả đánh giá các chỉ tiêu chất lượng cơm gạo

của giống KR1 thể hiện ở bảng 3.

Bảng 2. Năng suất giống lúa KR1 (DTE2-3) tại các điểm khảo nghiệm phía Bắc Đơn vị tính: tạ/ha

Bảng 3. Một số chỉ tiêu chất lượng gạo của giống KR1

Tên giốngĐiểm khảo nghiệm

Bình quânHưng

YênTháiBình

HảiDương

HảiPhòng

ThanhHoá

Vĩnh Phúc

Phú Thọ

Hòa Bình

Hà Tĩnh

Mùa 2010KD18 (đ/c) 62,97 50,26 50,37 51,80 51,47 46,33 52,53 50,0 51,97

KR1(DTE2-3) 70,10 51,80 56,00 53,07 49,03 53,67 32,23 46,33 51,53CV (%) 5,6 3,5 3,4 4,9 3,5 5,8 5,9 5,8LSD0,05 6,01 3,01 2,89 4,29 2,8 4,07 4,34 4,48

Mùa 2011KD18 (đ/c) 57,6 52,2 59 49,6 59 65,0 59,0 57,3

KR1(DTE2-3) 57,2 45,6 55,7 51,3 52,0 45,3 52,2 51,3CV (%) 5,0 4,7 7,4 3,9 5,7 6,0 4,7LSD0,05 4,5 3,7 6,6 3,1 4,7 5,5 4,1

Xuân 2012HưngYên

TháiBình

HảiDương

HảiPhòng

ThanhHoá

Nghệ An

Bắc Giang

Hà Tĩnh

KD18 (đ/c) 64,10 57,00 55,93 64,97 56,77 62,23 67,00 60,00 61,00KR1 (DTE2-3) 65,40 52,60 58,50 66,67 66,43 - 68,67 56.33 62,09

CV (%) 5,8 4,4 9,1 3,4 4,3 4,9 9,2 7,5LSD0,05 5,86 3,60 7,78 3,62 4,41 5,05 9,76 6,83

Theo kết quả phân tích gạo vụ Xuân năm 2012 của Trung tâm KKN giống và SPCT và phân bón cho thấy giống KR1 (DTE2-3) có hàm lượng amyloza 24,71%, chất lượng xay xát khá hơn so với giống đối chứng KD18. Giống có tỷ lệ gạo lật 80,6%, tỷ lệ gạo

xát: 72,4%, tỷ lệ gạo nguyên: 75,40%; chiều dài hạt gạo: 7,27 mm, và tỷ lệ D/R: 3,61). Kết quả đánh giá chất lượng cơm cho thấy cơm của giống KR1 tương đương với giống đối chứng KD18. Tuy nhiên, giống KR1 có độ dính tốt hơn.

Têngiống

Tỷ lệgạo lật

(%)

Tỷ lệ gạo xát(%)

Tỷ lệ gạonguyên

(%)

Tỷ lệ trắng trong

(%)

Dài hạt gạo (mm)

Tỷ lệ D/R

Hàm lượng amyloza

(%)

Độ bền thể gel

KD18 79,20 66,20 67,91 32,83 5,77 2,66 29,20 -KR1

(DTE2-3) 80,60 72,40 75,40 14,40 7,23 3,61 24,71 Trung bình

51


Bảng 4. Năng suất và khả năng chống chịu của giống KR1 tại một số tỉnh phía Bắc

3.3.3. Kết quả khảo nghiệm sản xuất Năm 2015, giống lúa KR1 đã được khảo nghiệm

sản xuất tại một số tỉnh đại diện phía Bắc. Để đánh giá khách quan và chính xác tính kháng rầy nây của giống lúa, tại các điểm thực hiện thí nghiệm, thuốc

diệt rầy hoàn toàn không được sử dụng. Kết quả về năng suất giống và mức chống chịu với các sâu bệnh hại chính trên đồng ruộng đã được ghi nhận trên bảng 4. Trong khi ruộng KD18 đối chứng phải phun thuốc ít nhất 1 - 2 lần/vụ.

Kết quả ở bảng 4 cho thấy giống KR1 có nhiều ưu điểm về năng suất, khả năng chống chịu với sâu bệnh hại chính. Năng suất trong vụ Xuân của giống KR1 đạt từ 59,8 tạ/ha ở Bắc Giang đến 66,6 tạ/ha ở Thái Nguyên. Vụ Mùa cho năng suất từ 58,5 tạ/ha ở

Hà Nội đến 61,4 tạ/ha ở Hưng Yên, tương đương và cao hơn KD18 đối chứng từ 0 - 10,5%.

Tại các điểm khảo nghiệm sản xuất, hoàn toàn không phun thuốc diệt rầy, giống lúa KR1 vẫn luôn được đánh giá mức phản ứng với rầy nâu từ

Địa điểmTên

giống

Năngsuất

(tạ/ha)

TGST(ngày)

Khả năng chống chịu (điểm)Đạoôn

Bạc lá

Khôvằn

Rầy nâu

Chịu rét

Chống đổ

Vụ Xuân 2015

Hưng YênKR1 62,6 129 0-1 0 3 0-1 1 1

KD18 60,1 130 3-5 0 1-3 3-5 1 1

Hà NộiKR1 61,2 130 1-3 1 1-3 1 1 1

KD18 61,2 128 1-3 1 1-3 3 1 1

Hải PhòngKR1 61,2 132 1-3 0 1-3 1-3 1 1

KD18 61,2 130 1-3 0 1-3 3 1 1

Thanh HóaKR1 61,2 125 0-1 0 1-3 1 1 1

KD18 60,1 125 1-3 0 1-3 3 1 1

Thái NguyênKR1 66,6 130 1-3 1 1-3 1 1 1

KD18 61,0 133 1-3 1 1-3 3 1 1

Bắc GiangKR1 59,8 130 0 3 3 1 1 1

KD18 54,4 130 0 3 1 3 1 1

Vụ Mùa 2015

Hưng YênKR1 61,2 109 0 1-3 0-1 0-1 - 1

KD18 59,0 110 0 1-3 1-3 1-3 - 1

Hà NộiKR1 58,5 109 1-3 1 1-3 1 1 1

KD18 58,0 110 1-3 1 1-3 3 1 1

Hải PhòngKR1 58,7 108 0 1 1-3 1 - 1

KD18 58,0 105 0 1-3 1-3 3 - 1

Thanh HóaKR1 58,8 105 0 1 1-3 1 - 1

KD18 56,3 105 0 1-3 1-3 3 - 1

Thái NguyênKR1 59,6 103- 1-3 1 1-3 1 1 1

KD18 58,0 105 1-3 1 1-3 3 1 1

Bắc GiangKR1 61,4 106 1-3 0 3 1 - 1

KD18 57,4 106 1-3 0 1 3 - 1

52


1-3 điểm, phần lớn là điểm 1. Trong khi KD18 phải phun thuốc diệt rầy ít nhất 1 -2 lần/ vụ, mức phản ứng luôn ở điểm 3, cá biệt điểm 3-5.

Giống KR1 được cơ quan khảo nghiệm đánh giá là giống kháng rầy nâu bền vững, triển vọng, có nhiều đặc điểm nông sinh học tốt. Trong quá trình thực hiện khảo nghiệm giống lúa KR1 tại các địa phương nơi thường xuyên có dịch rầy nâu, các cán bộ quản lý địa phương và người sản xuất đều đánh giá cao về về triển vọng phát triển của giống lúa KR1với khả năng thay thế giống KD18 tại những vùng có dịch.

Như vậy, giống lúa KR1 với những đặc điểm về tính kháng rầy nâu bền vững, năng suất, chất lượng, tính thích ứng với các tỉnh phía Bắc, có thể thay thế giống KD18 tại những vùng có dịch để giảm những thiệt hại do rầy nâu gây ra trong sản xuất cho bà con nông dân ở các tỉnh phía Bắc.

IV. KẾT LUẬN- Sử dụng chỉ thị phân tử liên kết gen kháng rầy

nâu cho thấy giống KR1 mang 2 gen kháng rầy nâu Bph3 và BphZ.

- Giống KR1 kháng bền vững với nguồn rầy nâu tại 10 tỉnh trên cả nước ở cấp 1-3 tương đương đối chứng kháng trong đánh giá nhân tạo.

- Trong khảo nghiệm sản xuất, năng suất vụ Xuân của giống KR1 đạt từ 59,8 tạ/ha ở Bắc Giang đến 66,6 tạ/ha ở Thái Nguyên. Vụ Mùa cho năng suất từ 58,5 tạ/ha ở Hà Nội đến 61,4 tạ/ha ở Hưng Yên, tương đương và cao hơn KD18 từ 0 - 10,5%.

- Giống KR1 thể hiện đặc điểm kháng rầy nâu rất tốt trên đồng ruộng trong khảo nghiệm không sử dụng thuốc diệt rầy, trong khi KD18 phải phun thuốc ít nhất 1 lần/vụ vẫn thể hiện nhiễm cao hơn KR1. Giống không bị nhiễm đạo ôn và bạc lá.

- Giống lúa KR1 có thể thay thế giống KD18 tại những vùng có dịch để giảm những tác hại do rầy nâu gây ra trong sản xuất cho bà con nông dân ở các tỉnh phía Bắc.

TÀI LIỆU THAM KHẢOBộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2011. QCVN

01-55:2011/BNNPTNT. Quy chuẩn Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng giống lúa.

Nguyễn Huy Chung, Phan Thị Bích Liên, Nguyễn Tiến Hưng, Nguyễn Xuân Lượng, 2015. Kết quả đánh giá khả năng chống chịu rầy nâu của các dòng, giống lúa nhập nội từ IRRI. Hội thảo Quốc gia về Khoa học cây

trồng Lần thứ hai. Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, 924-928.

Lưu Thị Ngọc Huyền, 2010. Báo cáo tổng hợp kết quả khoa học công nghệ đề tài “Tạo giống lúa thuần kháng rầy nâu bằng công nghệ chỉ thị phân tử”. Chương trình Công nghệ Sinh học Nông nghiệp, Bộ Nông nghiệp và PTNT.

Khánh Hưng, 2017. Nguy cơ bùng phát dịch rầy nâu, vàng lùn - lùn xoắn lá trên lúa. ngày 07/07/2017, Sài gòn Giải phóng, truy cập ngày 9/7/2017. Địa chỉ: http://nhanong.com.vn/ngdi-co-bung-phat-dich-ray-nau-vang-lun-lun-xoan-la-tren-lua-mid-4-5-0-7484.html.

Thanh Liêm, TTXVN, ngày 5/7/2017. Nam Bộ đối diện với dịch rầy nâu. Trang web: http://baomoi.com.vn.

Phùng Tôn Quyền, 2014. Nghiên cứu chọn tạo giống lúa kháng rầy nâu với sự trợ giúp của chỉ thị phân tử. Luận án tiến sĩ. 179 trang.

Trung tâm Khảo nghiệm Giống, Sản phẩm Cây trồng và phân bón Quốc gia - Cục Trồng trọt, 2011. Kết quả khảo nghiệm, kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng và phân bón năm 2010. NXB Nông nghiệp. 360 trang.

Trung tâm Khảo nghiệm Giống, Sản phẩm Cây trồng và phân bón Quốc gia - Cục Trồng trọt, 2012. Kết quả khảo nghiệm, kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng và phân bón năm 2011. NXB Nông nghiệp. 356 trang.

Trung tâm Khảo nghiệm Giống, Sản phẩm Cây trồng và phân bón Quốc gia - Cục Trồng trọt, 2013. Kết quả khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng năm 2012. NXB Nông nghiệp. NXB Nông nghiệp. 365 trang.

Nguyen Van Dinh and Tran Thi Lien, 2005. Resistance to brown planthopper, Nilaparvata lugens S. of major rice varieties in Vietnam. Bulletin of the Institute of Tropical Agriculture Kyushu University. Volume 28-1: 1-8.

Jirapong Jairin, Kittiphong Phengrat, Sanguan Teangdeerith, Apichart Vanavichit, Theerayut Toojinda, 2007. Mapping of a broad-spectrum brown planthopper resistance gene, Bph3, on rice chromosome 6. Mol. Breeding 19: 35-44.

Ying Wang, Liming Cao, Yuexiong Zhang, Changxiang Cao, FangLiu, Fengkuan Huang, Yongfu Qiu, Rongbai Li and Xiaojin Lou1, 2015. Map-based cloning and characterization of BPH29, a B3 domain-containing recessive gene conferring brown planthopper resistance in rice. Journal of Experimental Botany, Vol. 66, No.19: 6035-6045.

53


Results of production testing of rice variety KR1 resisting against brown plant hopper

Luu Thi Ngoc Huyen, Luu Minh Cuc AbstractKR1 is a new, brown plant hopper resistant rice variety bred by the Agricultural Genetics Institute. KR1 has two brown plant-hopper resistance genes Bph3 and BphZ resisting stablely to brown plant hopper sources collected from 10 provinces in the country. In production testing, the yield of KR1 was from 59.8 quintals/ha in Bac Giang to 66.6 quintals/ha in Thai Nguyen during Spring crop season. In Autunm crop season, the yield of KR1 gained from 58.5 quintals/ha in Ha Noi to 61.4 quintals/ha in Hung Yen, equivalent and higher than that of the control KD18 by 0 - 10.5%. Variety KR1 showed the ability of good resistance against brown plant hopper on the field under non chemical application condition while the control variety KD18 already applied chemicals at least once time, but it was still more sensitive compared to KR1. Variety KR1 was not infected by blast and bacterial leaf blight. The rice variety KR1 could replace KD18 in infected areas to reduce damage caused by brown plant hopper in rice production in the North provinces of Vietnam. Keywords: Bph3, BphZ, brown plant hopper resistance gene, variety KR1, yield


Người phản biện: TS. Dương Xuân TúNgày duyệt đăng: 11/10/2017


KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ VÀ KHẢO NGHIỆM GIỐNG NGÔ NẾP LAI NT98 Nguyễn Văn Thu1

TÓM TẮTTừ 36 tổ hợp lai topcross ngô nếp, đã thu được dòng TD619 là (1495,285) và dòng TD128 (502,576) có giá trị khả

năng kết hợp chung cao. Giống ngô nếp lai NT98 là sự kết hợp giữa 2 dòng TD619 ˟ TD128. Kết quả khảo nghiệm VCU: Năng suất giống NT98 dao động từ 8,943 tấn/ha - 13,744 tấn bắp tươi/ha và vượt hơn giống đối chứng Wax 44 từ 19,1 - 35,0%. Đánh giá cảm quan chất lượng bắp tươi cho thấy giống ngô NT98 có chất lượng cao, mềm dẻo, hương thơm. NT98 là giống có tiềm năng phát triển, được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận sản xuất thử tại Đồng bằng sông Hồng và Bắc Trung bộ năm 2017. Giống NT98 đã ký hợp đồng chuyển giao quyền phân phối cho công ty Cổ phần giống nông nghiệp miền Trung tháng 4 năm 2017.

Từ khóa: Ngô nếp, giống lai, chất lượng, đánh giá, chất lượng

I. ĐẶT VẤN ĐỀ Những năm gần đây, diện tích sản xuất ngô ngô

nếp của nước ta không ngừng tăng nhanh, chiếm khoảng 10% đất trồng ngô (Nguyễn Văn Thu, 2010). Sở dĩ có được chiều hướng trên là do ngô nếp là sản phẩm tươi sạch đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm. Tuy nhiên, hầu hết đều sử dụng giống nhập nội với giá thành rất cao từ 280.000 - 300.000 đồng/kg hạt giống. Vì vậy, việc nghiên cứu, chọn tạo giống nếp lai năng suất cao, chất lượng tốt, giá thành hạ luôn là mục tiêu cấp thiết của chương trình phát triển sản xuất ngô.

Giống ngô nếp lai NT98 (Nếp đường) được Viện Nghiên cứu Ngô chọn tạo, phát triển trong giai đoạn từ 2010 - 2015. Qua 3 năm tham gia trong hệ thống khảo nghiệm Quốc gia, giống ngô nếp lai NT 98 đã

thể hiện năng suất cao, chất lượng tốt và được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận sản xuất thử năm 2017.


2.1. Vật liệu nghiên cứu - Dòng mẹ ( ): Ký hiệu là TD619 được tạo ra từ

giống nếp lai có tên là QN606 của Quảng Đông Trung Quốc nhập nội năm 2007.

- Dòng bố ( ): Ký hiệu là TD128 được tạo ra từ tích hợp quần thể, gồm HN88 có nguồn gốc từ Trung Quốc; Waxy 2 từ Thái Lan; và giống nếp VN2 của Việt Nam.

- Vật liệu sử dụng làm đối chứng (ĐC) trong khảo nghiệm cơ sở là HN88; khảo nghiệm VCU là Wax 44; và trong khảo nghiệm sản xuất là HN88 và MX10.

54


2.2. Phương pháp nghiên cứu- Dòng mẹ (TD619): Được chọn tạo theo phương

pháp truyền thống, qua 6 vụ tự phối (Shull, 1918) và 3 vụ sib quần thể. Dòng bố (TD128): theo phương pháp tích hợp và 7 vụ tự thụ theo phương pháp truyền thống.

- Phương pháp thử khả năng kết hợp (KNKH): Theo phương pháp lai đỉnh (Topcross) từ 36 dòng thuần với 2 cây thử là TD128 và TD133. Thí nghiệm theo RCBD 4 lần nhắc lại, 4 hàng/ô, hàng: 60 cm ˟ cây: 35 cm, (mật độ 4,7 vạn cây/ha).

- Đánh giá cảm quan chất lượng thông qua hội đồng luộc, nếm, ăn thử theo QCVN 01-56:2011/BNNPTNT. Phương pháp nguội (tác giả tự xây dựng năm 2010) bằng cách luộc và chia làm 2 mẫu: một mẫu đánh giá cảm nóng như trên, mẫu còn lại bảo quản lạnh sau 12 - 24 giờ - cảm quan nguội.

- Khảo nghiệm VCU: Thực hiện bởi Trung tâm Khảo Kiểm nghiệm giống cây trồng Quốc gia, tiến hành tại: Hà Nội, Hải Dương, Vĩnh Phúc, Thái Bình, Nghệ An. Quy trình thí nghiệm theo quy chuẩn QCVN 01-56:2011/BNNPTNT.

- Khảo nghiệm sản xuất tại: Lạc Vệ - Bắc Ninh; Mai Động - Kim Động - Hưng Yên; Hoằng Quang - Thanh Hoá; Mỹ Thành - Yên Thành - Nghệ An; Diễn Lợi - Diễn Châu - Nghệ An. Giống được sử dụng làm đối chứng là HN88 và MX10.

- Phương pháp xử lý số liệu thống kê cơ bản theo Excel 5.0 và phần mềm di truyền số lượng của Ngô Hữu Tình và Nguyễn Đình Hiền (1996).

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu- Nghiên cứu, chọn tạo và khảo nghiệm tác giả

được thực hiện tại Viện Nghiên cứu Ngô - Đan Phượng, Hà Nội, từ 2008 - 2012.

- Khảo nghiệm VCU ba vụ từ vụ Đông 2013 đến vụ Đông 2014, do Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng Quốc Gia tiến hành; Khảo nghiệm sản xuất năm 2015 tại 4 tỉnh: Bắc Ninh, Hưng Yên, Thanh Hoá, Nghệ An.


3.1. Đánh giá khả năng kết hợp về năng suất hạt dòng ngô bố, mẹ của giống ngô nếp NT98

Đánh giá khả năng kết hợp của 36 dòng ngô nếp từ lai đỉnh năm 2009 (bảng 1) cho thấy: Cây thử 1 (TD128) có giá trị 502,567 dương và cao. Tại bảng 2 có 8 dòng: TD1, TD25, TD62, TD122, TD125, TD 222, TD237 và TD619 có giá trị khả năng kết hợp dương và cao từ giá trị 837,535 đến 1495,285

(TD619 đạt 1495,285 và cao nhất được chọn). Sự kết hợp dòng TD619 ˟ TD128 đã tạo nên giống ngô nếp có tên là NT98.

Bảng 1. Khả năng kết hợp chung của cây thử

Sai số của khả năng kết hợp chung của cây thử: 152,242. Sai số khi số khả năng kết hợp chung của 2 cây thử: 215,303.

Bảng 2. Khả năng kết hợp chung của các dòng

3.2. Đặc điểm nông học và năng suất của dòng bố mẹ giống ngô nếp NT98

Đánh giá đặc điểm nông học của dòng bố và mẹ NT98 nhận thấy: Thời gian từ gieo trồng đến chín sinh lý là 91 - 92 ngày (vụ Xuân), 80 - 82 (Hè -Thu) và 85 - 88 (vụ Đông). Thời gian trỗ cờ - phun râu cả bố và mẹ NT98 trùng khớp là 42 ngày vụ Hè -Thu và 53 ngày vụ Xuân, rất thuận lợi cho sản xuất hạt giống lai (Bảng 3).

Chiều cao cây dòng mẹ (TD619) từ 156 - 160 cm, chiều dài bắp: 18,2 cm, đường kính bắp: 3,2 cm. Số hàng hạt của dòng bố và mẹ trung bình 12 - 14 hàng hạt.

3.3. Kết quả khảo nghiệm cơ sở Quá trình khảo nghiệm cơ sở tại bảng 4 cho

thấy: Vụ Xuân 2010, giống ngô NT98 có năng suất cao nhất (14,96 tấn bắp tươi/ha) và cao hơn 20,7% so với giống đối chứng HN88 (12,39 tấn/ha) ở mức xác xuất chắc chắn 95%. Vụ Thu năm 2011 và Xuân năm 2012 (bảng 4) đã xác định được giống NT98 đạt năng suất tương ứng từ 14,29 tấn và 16,13 tấn bắp tươi/ha. So với HN88, giống ngô NT98 đã vượt giống đối chứng là 15,4% (Thu 2011) và 27,1% (Xuân 2012), ở mức tin cậy LSD0,05.

TT Cây thử KNKH1 TD128 502,5762 TD133 -502,576

TT Tên dòng KNKH1 TD1 1057,0352 TD2 -1245,9653 TD4 399,035

… … …18 TD62 1056,78519 TD619 1495,285… … …35 TD283 -1464,96536 TD293 -1136,215

55


Bảng 3. Đặc điểm nông hoc, năng suất dòng bố mẹ và giống ngô NT98 thương phẩm

Ghi chú: Điểm 1 là tốt, điểm 5 là kém (Nguồn: Viện Nghiên cứu Ngô, 2010).

Ghi chú: * Sai khác có ý nghĩa chắc chắn ở mức xác suất P0,05 (Nguồn: Viện Nghiên cứu Ngô 2010 - 2012).

Bảng 5. Đặc điểm nông học của giống ngô NT98 tại các điểm khảo nghiệm Quốc gia

Ghi chú: Điểm 1 là tốt, điểm 5 là kém

Bảng 4. Năng suất bắp tươi trung bình của giống ngô NT98 qua các vụ khảo nghiệm cơ sở tại Đan Phượng, Hà Nội từ năm 2010 - 2012

TT Đặc điểmDòng

Giống ngô NT98 (F1)Mẹ NT98

(TD619)Bố NT98 (TD128)

1

Thời gian sinh trưởng (ngày) - Vụ Xuân 90 - 91 90 - 92 70 - 75- Vụ Hè Thu 80 - 81 80 - 82 63 - 68- Vụ Đông 85 - 86 86 - 88 65 - 70

2 Thời gian từ gieo đến tung phấn (ngày) 42 - 52 43 - 52 42 - 463 Thời gian từ gieo đến phun râu (ngày) 44 - 53 45 - 54 42 - 464 Chiều cao cây (cm) 156 - 160 162 - 168 173 - 1895 Chiều cao đóng bắp (cm) 52 - 64 60 - 72 53 - 696 Chiều dài bắp (cm) 18,2 15,4 18 - 217 Đường kính bắp (cm) 3,2 3,4 4,9 - 5,88 Số hàng/hạt (hàng) 12,3 13,6 169 Số hạt/ hàng (hạt) 33,7 28,4 35 - 40

10 Năng suất hạt khô (tấn/ha) 2,0 1,6 -

Như vậy, sau 3 năm khảo nghiệm cơ sở, giống ngô NT98 cho năng suất cao ổn định và vượt trội so với giống đối chứng. Từ các kết quả này, đã tuyển chọn giống ngô NT98 tham gia hệ thống khảo nghiệm Quốc gia.

3.4. Kết quả Khảo nghiệm VCU giống ngô nếp lai NT98

Vụ Đông năm 2013, vụ Xuân 2014 và vụ Đông 2014, giống ngô NT98 đã khảo nghiệm VCU tại Trung tâm Khảo kiểm nghiệm Giống, sản phẩm Cây trồng Quốc gia.

Năm Giống ngô NT98 (TD619 x TD128)

Giống đối chứng HN88 LSD 0,05

So với đối chứng (%)

2010 14,96* 12,39 1,94 120,72011 14,29* 12,38 1,22 115,42012 16,13* 12,69 3,12 127,1

Các chỉ tiêu đánh giáVụ Đông 2013 Vụ Xuân 2014 Vụ Đông 2014

NT98 Wax 44 (Đ/C) NT98 Wax 44

(Đ/C) NT98 Wax 44 (Đ/C)

Ngày tung phấn 50% số cây 53 52 61 59 50 46TG gieo - chín sữa (ngày) 88 86 94 89 70 68Chiều cao cây (cm) 148,1 150,9 159,0 147,0 151,8 161,4Chiều cao đóng bắp (cm) 51,0 59,6 58,0 55,0 56,2 73,0Trạng thái cây (điểm 1-5) 1,8 1,8 1,8 1,5 2,0 2,0Độ che kín bắp (điểm 1-5) 1,3 1,8 2,0 2,0 1,0 2,0

56


Qua 3 vụ khảo nghiệm VCU: Giống ngô NT98 có thời gian từ gieo trồng đến trỗ cờ phun râu 61 ngày, vụ Đông: 50 - 53 ngày (Bảng 5). Giống ngô nếp NT98 có chiều cao cây từ 148,1 - 159,0 cm và chiều cao bắp từ 51,0 - 58,0 cm, dạng cây đẹp (điểm 1,8 - 2,0), độ che phủ bắp từ điểm 1,0 - 2,0.

* Các yếu tố cấu thành năng suấtCác yếu tố cấu thành năng suất tại bảng 6 cho

thấy: Giống ngô NT98 có chiều dài bắp từ 15,4 - 16,9 cm và dài hơn Wax 44 (đạt 14,3 - 15,6 cm). NT98 có đường kính bắp lớn từ 4,3 - 4,7 cm.

Bảng 6. Các yếu tố cấu thành năng suất của NT98 tại các điểm khảo nghiệm Quốc gia

Bảng 7. Năng suất bắp tươi của giống ngô NT98 tại các điểm khảo nghiệm Quốc gia

Ghi chú: * Sai khác có ý nghĩa chắc chắn ở mức xác xuất P 0,05.

Giống NT98 có số hàng hạt trên bắp cao, ổn định từ 14 - 16 hàng, số lượng hạt/hàng từ 27,7 - 29,2 hạt, tỷ lệ hạt/bắp từ 64,7 - 73,1% và khối lượng 1000 hạt 226,1 - 228,2 gram. Như vậy xét về tiềm năng NT98 là giống có tiềm năng cho năng suất cao.

* Năng suất của giống ngô NT98 trong mạng lưới khảo nghiệm VCU

Kết quả khảo nghiệm VCU tại bảng 7 cho thấy: NT98 luôn đạt năng suất cao trong tại Hải Dương,

Thái Bình, Vĩnh Phúc, Nghệ An. Ở vụ Đông năm 2013, giống NT98 cho năng suất cao nhất trên tất cả 4 điểm: Hà Nội, Hải Dương, Thái Bình và cao hơn đối chứng ở mức có ý nghĩa LSD 0,05 (Bảng 7). Đỉnh cao nhất là giống NT98 có năng suất đạt 14,043 tấn/ha tại Vĩnh Phúc. Bình quân năng suất giống ngô NT98 tại 4 điểm thí nghiệm là 13,744 tấn/ha, cao hơn giống đối chứng 19,1% (Bảng 7).


NT98 Wax 44 (Đ/C) NT98 Wax 44 (Đ/C) NT98 Wax 44 (Đ/C) Chiều dài bắp (cm) 16,9 15,6 15,4 14,3 16,2 15,2Đường kính bắp (cm) 4,7 4,6 4,3 4,4 4,7 4,3Số hàng hạt/bắp (hàng) 14-16 14-16 14-16 14-16 14-16 14-16Số hạt/hàng (hạt) 29,2 27,3 28,4 25,5 27,7 27,3Tỷ lệ hạt/bắp (%) 68,1 68,7 64,7 71,2 73,1 73,1P 1000 hạt (g) - - 226,1 227,0 228,5 194,1

Vụ Xuân năm 2014 và vụ Đông 2014 giống ngô NT98 luôn có năng suất cao hơn đối chứng từ 100,3% và 135% tương ứng. Vụ Đông 2014 tại 3/3 điểm khảo nghiệm Hà nội, Thái Bình, Nghệ An, giống ngô NT98 cũng có năng suất cao hơn đối chứng ở mức xác xuất chắc chắn 95% (Bảng 7).

Như vậy, qua 3 vụ khảo nghiệm VCU, năng suất bắp tươi của giống NT98 đạt 8,943 - 13,744 tấn/ha. Tại Nghệ An, giống ngô NT98 cho năng suất vượt

trội và đạt cao nhất 14,167 tấn/ha (Đông 2014). * Chất lượng ăn tươi của giống ngô NT98 Chất lượng ăn tươi có ý nghĩa quan trọng quyết

định chiều hướng phát triển. Kết quả đánh giá bằng phương pháp cảm quan ở bảng 8, cho thấy: NT98 có độ dẻo: 2,0 - 3,4 điểm. Giống nếp NT98 có hương thơm từ 2,5 - 3,0 điểm, tương đương Wax 44 (2,9 - 3,0 điểm), chứng tỏ giống ngô NT98 có chất lượng tốt.

Điểm khảo nghiệm

NS vụ Đông 2013 (tấn/ha) NS vụ Xuân 2014 (tấn/ha) NS vụ Đông 2014 (tấn/ha)

NT98 Wax 44 (Đ/C) NT98 Wax 44 (Đ/C) NT98 Wax 44 (Đ/C)

Hà Nội 8,762* 7,619 7,619 6,524 9,468* 7,652

Hải Dương 13,476* 11,000 9,429 9,381 - 10,548

Thái Bình 13,713* 11,470 10,571* 10,571 14,147* 11,690

Vĩnh Phúc 14,043* 12,140 - - - -

Nghệ An - - 9,428 9,191 14,167* 7,429

Trung bình 13,744 11,537 8,943 8,917 12,594 9,330

So với ĐC (%) 119,1 100,0 100,3 100,0 135,0 100,0

57


Bảng 8. Chất lượng ăn tươi của giống ngô NT98 tại các điểm khảo nghiệm Quốc gia

Ghi chú: Điểm 1 là tốt, điểm 5 là kém

Bảng 9. Năng suất khảo nghiệm sản xuất giống NT98 tại các địa phương, vụ Xuân 2015

(Nguồn: Báo cáo khảo nghiệm sản xuất 2015 tại các địa phương)

Bảng 10. Hiệu quả kinh tế của sản xuât ngô NT98, vụ Xuân 2015

3.5. Kết quả khảo nghiệm sản xuất NT98 tại các địa phương

Giống ngô nếp lai NT98 đã khảo nghiệm sản xuất ở 5 địa phương, kết quả tại Lạc Vệ Thành phố Bắc Ninh vụ Xuân 2015, so với HN88, giống NT98 đạt

12,7 tấn bắp tươi/ha (vượt đối chứng 1,2%). Ở Kim động, Hưng Yên giống NT98 đạt năng suất 13,1 tấn bắp tươi/ha, cao hơn so với đối chứng đạt 12,6 tấn/ha (Bảng 9).


NT98 Wax 44 (Đ/C) NT98 Wax 44 (Đ/C) NT98 Wax 44 (Đ/C) Độ dẻo (điểm:1-5) 2,8 2,4 2,0 3,0 3,4 3,2Hương thơm (điểm:1-5) 2,5 2,9 3,0 3,0 2,9 2,9Vị đậm (điểm:1-5) 3,0 2,7 4,0 3,0 2,8 3,3Màu sắc hạt bắp luộc (1-5) 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0

Tại Mỹ Thành - Yên Thành - Nghệ An, năng suất NT98 đạt 15,2 tấn bắp tươi/ha, vượt đối chứng là 24,8% (đạt 9,6 tấn/ha). Kết quả tại 5 điểm khảo nghiệm sản xuất đánh giá: NT98 có năng suất (trung bình 13,2tấn/ha) và vượt đối chứng 11,8%.

3.6. Hạch toán hiệu quả kinh tế trong sản xuất ngô NT98

Ở mật độ gieo trồng 4,7 vạn cây/ha, giống ngô NT98 có tỷ lệ bắp loại 1 trung bình là 94,8%, tương đương 44.500 bắp; Giống HN88 tỷ lệ bắp loại 1 là 88,7%, tương đương 41.689 bắp (Bảng 10).

Thời gian Địa điểm khảo nghiệm Diện tích

(ha)

Năng suất bắp tươi (tấn/ha)

NT98 Đối chứng (HN88)

Tăng so với Đ/C (%)

2015

Lạc Vệ, TP Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh 1,0 12,7 12,5 1,2Mai Động, Kim Động, Hưng Yên 1,0 13,1 12,6 1,3Hoằng Quang, Thanh Hoá 1,0 10,5 10,2 1,2Mỹ Thành, Yên Thành, Nghệ An 1,0 15,2 9,6 24,8Diễn Lợi, Diễn châu, Nghệ An 1,1 14,5 - -

Trung bình 13,2 11,2 11,8

TT Nội dung Đơn vị Giống NT98 Giống HN 881 Số bắp loại 1 bắp 44.500 41.6892 Đơn giá đồng/bắp 2.000 2.0003 Thu từ bán thân lá xanh ha 2.700.000 2.700.0004 Tổng thu nhập đồng 91.700.000 86.078.0005 Chi phí vật tư đồng 15.930.000 17.880.0006 Chi phí công lao động đồng 17.500.000 17.500.0007 Tổng chi phí đồng 33.430.000 35.380.0008 Giá trị gia tăng đồng 75.770.000 68.198.0009 Lãi thuần đồng 58.270.000 50.698.000

10 Chênh lệch lãi thuần đồng 40.770.00011 Tỷ lệ lãi thuần % 115 100

58


Với chế độ canh tác tương đương, khi sản xuất 1 ha ngô nếp cho thấy: Tổng thu nhập đạt từ 86.078.000 - 91.700.000 đồng/ha (Bảng 10). Lãi thuần của NT98 đạt 58.270.000 đồng/ha, giống HN88 đạt 50.698.000 đồng/ha. Do giá hạt giống HN88 cao hơn và tỷ lệ bắp loại 1 thấp hơn, nên tỷ lệ lãi thuần sản xuất ngô NT98 đạt 115% so với giống ngô HN88.

Tóm lại: Quá trình nghiên cứu, tuyển chọn, khảo nghiệm giống NT98 đã hình thành hệ thống hoàn chỉnh. Giống ngô nếp NT98 có năng suất cao, chất lượng tốt, hiệu quả kinh tế cao, đã được Bộ Nông nghiệp và PTNT công nhận sản xuất thử.

IV. K ẾT LUẬN - Giống ngô nếp lai NT98 có thời gian từ khi gieo

trồng đến thu hoạch bắp tươi 65 - 75 ngày, có thể gieo trồng nhiều vụ trong năm. Chiều cao cây của NT98 từ 148,1 - 159,0 cm, cao đóng bắp: 51,0 - 58,0 cm, dài bắp: 15,4 - 16,9 cm. Kết quả khảo nghiệm VCU, năng suất NT98 đạt từ 8,943 - 13,744 tấn/ha và vượt đối chứng Wax 44 từ 19,1% - 35% tại tất cả các địa điểm, trong vụ Đông 2013, Xuân 2014 và Đông 2014. Giống ngô nếp lai NT98 có chất lượng cao: mềm, dẻo, thơm đậm (điểm 1). Chất lượng ăn nguội sau 12 - 24 giờ giống ngô NT98 vẫn giữ được độ dẻo, hương thơm và vị đậm như ban đầu.

- Khảo nghiệm sản xuất tại Bắc Ninh, Hưng Yên, Thanh Hoá và Nghệ An: Giống NT98 có năng suất bình quân 13,2 tấn/ha, vượt 11,8% so với đối chứng.

- Sản xuất ngô nếp NT 98 có hiệu quả kinh tế cao, tổng thu nhập đạt 91 triệu đồng/ha, đạt tỷ lệ lãi thuần là 115% so với giống ngô đối chứng.

- Giống ngô NT98 đã được Bộ Nông nghiệp và PTNT công nhận sản xuất thử Quyết định số 410/QĐ-BNN-TT ngày 16 tháng 02 năm 2017 và đã được Công ty cổ phần Nông nghiệp miền Trung ký hợp tác phát triển, độc quyền phân phối.


01-56:2011/BNNPTNT. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng.

Công ty Cổ phần Giống cây trồng Bắc Ninh, 2015. Báo cáo kết quả sản xuất thử giống ngô NT98 năm 2015 tại Lạc Vệ, Bắc Ninh.

Phòng Nông nghiệp và PTNT huyện Kim Động, 2015. Báo cáo kết quả sản xuất thử giống ngô NT98 năm 2015 tại Mai Động, Kim Động, Hưng Yên.

Nguyễn Văn Thu, 2015. Hai biện pháp kỹ thuật sản xuất ngô nếp, ngô ngọt. Báo Nông nghiệp Việt Nam, số 13 thứ tư ngày 11/2/2015.

Ngô Hữu Tình và Nguyễn Đình Hiền, 1996. Các phương pháp lai thử và phân tích khả năng hết hợp trong các thí nghiệm về ưu thế lai. NXB Nông nghiệp.

Trạm Giống cây trồng Diễn Châu, Nghệ An, 2015. Báo cáo kết quả sản xuất thử giống ngô NT98 năm 2015 tại Diễn Lợi, Diễn Châu, Nghệ An.

Trạm Giống cây trồng Yên Thành, Nghệ An, 2015. Báo cáo kết quả sản xuất thử giống ngô NT98 năm 2015 tại Mỹ Thành, Yên Thành, Nghệ An.

Trạm Khuyến nông thành phố Thanh Hoá, 2015. Báo cáo kết quả sản xuất thử giống ngô NT98 năm 2015 tại Hoằng Quang, Thanh Hoá.

Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng Quốc gia, 2013. Báo cáo kết quả Khảo nghiệm cơ bản giống ngô lai ở phía Bắc vụ Đông 2013.

Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng Quốc gia, 2014. Báo cáo kết quả Khảo nghiệm cơ bản giống ngô lai ở phía Bắc vụ Xuân 2014.

Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng Quốc gia, 2014. Báo cáo kết quả Khảo nghiệm cơ bản giống ngô lai ở phía Bắc vụ Đông 2014.

Shull, G.H., 1909. A pure - line method of corn breeding. Am. Breeders Assoc., 5: 51-59.

Evaluation and testing of waxy corn hybrid NT98 Nguyen Van ThuAbstractTwo waxy corn lines including TD619 and TD128 with high general combining ability were selected from 36 studied waxy corn crosses. Waxy corn hybrid NT98 was derived from TD619 and TD128. The basic testing of VCU showed that the average fresh yield of NT98 varied from 8.943 tons.ha-1 to 13.744 tons.ha-1 and increased by 19.1 - 35% in comparison with that of the control. Based on the evaluation of taste quality and ear appearance, it showed that NT98 was glutinous and aromatic soft starch waxy corn variety. Waxy corn hybrid NT98 was a potential variety for development and it has been recognized for production trial in the Red River Delta and in the North Central Coast regions by the Ministry of Agriculture and Rural Development in 2017. The seed distribution pattern of waxy corn hybrid NT98 was transferred to Central Agricultural Corporation in April, 2017.Keywords: Waxy corn, hybrid, quality, evaluation, testing


Người phản biện: TS. Nguyễn Thị NhàiNgày duyệt đăng: 11/10/2017

59


I. ĐẶT VẤN ĐỀThái Nguyên là một tỉnh miền núi Đông Bắc có

diện tích sản xuất ngô năm 2015 khoảng 21 nghìn ha, năng suất 42,4 tạ/ha - gần tiệm cận với năng suất trung bình cả nước, nhưng vẫn thấp hơn một số tỉnh có trình độ thâm canh tương đương (Niên giám thống kê tỉnh Thái Nguyên, 2015; Tổng cục Thống kê, 2015). Năng suất ngô của tỉnh Thái Nguyên vẫn còn chưa xứng với tiềm năng có thể do một số nguyên nhân sau: (1) Sản xuất ngô của tỉnh chủ yếu nhờ nước trời; (2) Thời tiết nhiệt đới bất thuận; (3) Trình độ canh tác và đầu tư thâm canh ở mức thấp; (4) Chưa có bộ giống lai năng suất cao, chống chịu tốt và các biện pháp kỹ thuật canh tác v.v... Giải pháp để sản xuất ngô có hiệu quả là tổ chức sản xuất theo chuỗi giá trị áp dụng tổng hợp các biện pháp kỹ thuật, trong đó tập trung vào một số khâu đột phá. Tuyển chọn bộ giống ngô năng suất cao, chống chịu tốt là một trong những biện pháp kỹ thuật đầu tiên để tăng năng suất ngô. Để có thể lựa chọn được các giống ngô tốt cần phải nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, khả năng chống chịu, năng suất của giống qua các mùa vụ và vùng sinh thái. Trần Trung Kiên, Kiều Xuân Đàm (2016), Phan Thị Vân (2016) đã có những nghiên cứu về đặc điểm nông, sinh học của các tổ hợp ngô lai mới tại tỉnh Thái Nguyên. Kết quả các công trình này cũng đã giới thiệu được một vài tooe hợp lai triển vọng. Tuy nhiên, công tác nghiên cứu và khảo nghiệm giống mới để tìm ra những bộ giống phù hợp là việc làm thường xuyên, liên tục kế tiếp nhau. Trong thời gian qua, Viện Nghiên cứu Ngô đã chọn tạo được một số tổ hợp ngô lai triển vọng. Để có thể tuyển chọn cho tỉnh Thái Nguyên cần phải

có những đánh giá đặc điểm từng giống tại địa bàn triển khai. Với mục đích tuyển chọn được giống, tổ hợp ngô lai tốt cho tỉnh Thái Nguyên, các nghiên cứu đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của một số tổ hợp ngô lai vụ Xuân và vụ Đông 2016 tại Thái Nguyên là những nội dung chủ yếu của bài viết này.


2.1. Vật liệu nghiên cứuGồm 4 tổ hợp lai mới do Viện Nghiên cứu Ngô

chọn tạo và 1 giống đối chứng B265.

2.2. Phương pháp nghiên cứu- Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí theo

khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) gồm 5 công thức với 3 lần nhắc lại. Diện tích 1 ô là 14 m2 (5 ˟ 2,8 m); Khoảng cách giữa các lần nhắc lại là 1 m; Mỗi giống gieo 4 hàng/ô, hàng cách hàng 70 cm, cây cách cây 25 cm (mật độ 5,7 vạn cây/ha), gieo 2 hạt/hốc và tỉa để 1 cây/hốc.

- Các chỉ tiêu theo dõi được thực hiện ở 2 hàng giữa của ô. Xung quanh thí nghiệm có băng bảo vệ, chiều rộng băng trồng ít nhất 2 hàng ngô, khoảng cách, mật độ như trong thí nghiệm.

Các chỉ tiêu theo dõi tiến hành theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống ngô QCVN 01-56: 2011/BNNPTNT (2011).

- Xử lý số liệu: Kết quả thí nghiệm được thu thập và tổng hợp trên phần mềm Excel 2010, các số liệu thí nghiệm được xử lý thống kê trên máy vi tính theo chương trình IRRISTAT 5.0.


NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂNVÀ NĂNG SUẤT CỦA MỘT SỐ GIỐNG, TỔ HỢP NGÔ LAI MỚI

NĂM 2016 TẠI TỈNH THÁI NGUYÊNKiều Xuân Đàm1, Trần Hợp Minh Nghĩa1

TÓM TẮTThí nghiệm nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống ngô lai mới vụ Xuân và

vụ Đông 2016 tại Thành phố Thái Nguyên và huyện Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên gồm 4 giống ngô lai mới (5 công thức), trong đó giống B.265 được chọn làm giống đối chứng. Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh với 3 lần nhắc lại. Kết quả cho thấy: Các giống ngô lai thí nghiệm đều thuộc nhóm có thời gian sinh trưởng trung ngày (117 - 124 ngày ở vụ Xuân và 109 - 113 ngày ở vụ Đông), phù hợp với điều kiện sinh thái và tập quán canh tác của người dân. Hai giống CN14-2A và H115 bị nhiễm sâu, bệnh nhẹ nhất trong số các giông tham gia thí nghiệm. Các giống đều có khả năng chống đổ rễ tốt (điểm 1). Giống DH15-1 có năng suất thực thu (82,9 tạ/ha) và H115 (68,12 tạ/ha) đạt cao trong vụ Xuân 2016 và giống VS89 (91,23 tạ/ha), DH15-1 (88,29 tạ/ha) và H115 (80,89 tạ/ha) đạt cao trong vụ Đông 2016, cao hơn đối chứng B265 ở mức tin cậy 95%.

Từ khóa: Năng suất, ngô lai, sinh trưởng, Thái Nguyên, vụ Đông, vụ Xuân

60


2. 3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu- Thời gian nghiên cứu: Tiến hành từ tháng 2 đến

tháng 6 năm 2016 (vụ Xuân) và từ tháng 9 năm 2016 đến tháng 01 năm 2017 (vụ Đông).

- Địa điểm thí nghiệm: Vụ Xuân tiến hành tại Phường Cam Giá, thành phố Thái Nguyên, vụ Đông tiến hành tại xã Đắc Sơn, Thị xã Phổ Yên, tỉnh Thái Nguyên.


3.1. Thời gian sinh trưởng của các tổ hợp ngô lai thí nghiệm tại tỉnh Thái Nguyên

Qua bảng số liệu 1 cho thấy: Thời gian sinh trưởng (TGST) của các giống và tổ hợp lai (THL) thí nghiệm biến động từ 117 đến 124 ngày (vụ Xuân 2016) và từ 109 đến 113 ngày (vụ Đông 2016). Trong vụ Xuân giống đối chứng B265 có thời gian sinh trưởng ngắn nhất (117 ngày) và dài nhất là THL VS89 (124 ngày). Trong vụ Đông THL DH15-1 và H115 có thời gian sinh trưởng ngắn nhất (109 ngày) và dài nhất là THL CN14-2A (112 ngày). Các giống và THL đều thuộc nhóm có TGST trung bình.

Bảng 1. Thời gian sinh trưởng của các giống và tổ hợp ngô lai mới tại tỉnh Thái Nguyên

vụ Xuân, vụ Đông 2016 (ngày)

3.2. Đặc điểm hình thái của các giống, THL thí nghiệm tại tỉnh Thái Nguyên

Kết quả thu được ở bảng 2 cho thấy: Chiều cao cây của các giống, THL ngô thí nghiệm đạt từ 187,5 - 204,5 cm (vụ Xuân 2016) và từ 162,5 đến 202,5 cm (vụ Đông 2016). Kết quả xử lý thống kê cho thấy sự sai khác giữa các giống, THL về chiều cao cây là có ý nghĩa.

Chiều cao đóng bắp của các giống, THL ngô thí nghiệm đạt từ 87,5 - 102,5 cm (vụ Xuân 2016) và từ 83,5 đến 107,5 cm (vụ Đông 2016). Kết quả xử lý thống kê cho thấy sự sai khác giữa các giống, THL về chiều cao đóng bắp là có ý nghĩa.

3.3. Khả năng chống chịu của các giống, THL thí nghiệm tại tỉnh Thái Nguyên

Từ kết quả thu được ở bảng 3 cho thấy các giống, THL thí nghiệm có tỷ lệ nhiễm khô vằn dao động từ 5,2 - 10,4% (vụ Xuân 2016) và từ 1,0 - 3,0% (vụ Đông 2016). Ở cả 2 vụ THL CN14-2A và H115 có tỷ lệ nhiễm khô vằn nhẹ hơn các THL còn lại và đối chứng. THL DH15-1, VS89 và đối chứng

B265 bị nhiễm khô văn ở vụ Xuân nặng hơn (từ 10,1 - 10,4%).

- Thối thân: Các THL có tỷ lệ thối thân dao động từ 5,2 - 7,6% (vụ Xuân 2016) và từ 1,0 - 2,0% (vụ Đông 2016). Các THL và đối chứng bị nhiễm thối thân mức nhẹ.

- Đổ rễ: Các THL có tỷ lệ đổ rễ dao động từ 1,0-20,5% (vụ Xuân 2016). Trong đó có 2 THL là DH15-1 và VS89 bị đổ rễ nặng hơn (tương ứng 15,2% và 20,5%). Các THL còn lại và đối chứng có khả năng chống đổ rễ tốt. Ở vụ Đông 2016 tất cả các THL và giống đối chứng đều không bị đổ rễ (có thể không có trận bão, giông, lốc).

TT Tên giống

TGST (từ gieo đến chín sinh lý)

Phường Cam Giá (vụ Xuân

2016)

Xã Đắc Sơn (vụ Đông

2016)

1 CN14-2A 122 112

2 DH15-1 122 109

3 VS89 124 110

4 H115 119 109

5 B265 (đ/c) 117 113

Bảng 2. Đặc điểm hình thái của các giống, THL thí nghiệm tại tỉnh Thái Nguyên vụ Xuân, vụ Đông 2016 (cm)

TT Tên giốngChiều cao cây (cm) Chiều cao đóng bắp (cm)

Cam Giá (vụ Xuân 2016)

Đắc Sơn (vụ Đông 2016)

Cam Giá (vụ Xuân 2016)

Đắc Sơn (vụ Đông 2016)

1 CN14-2A 187,5 181,0 98,5 87,52 DH15-1 202,5 200,5 102,5 87,53 VS89 204,5 202,5 82,5 107,54 H115 192,5 194,5 90,0 83,55 B265 (đ/c) 180,5 162,5 87,5 84,5

LSD0,05 11,5 9,8 9,6 8,6CV (%) 5,3 6,6 5,8 6,7

61


- Gãy thân: Các THL bị gãy thân dao động từ điểm 1,0 - 3,0 (vụ Xuân 2016). Trong đó có 2 THL là DH15-1 và VS89 bị gãy thân nặng hơn (tương ứng điểm 3,0). Các THL còn lại và đối chứng không bị

gãy thân (điểm 1,0). Ở vụ Đông 2016 tất cả các THL và giống đối chứng đều không bị gãy thân (có thể không có trận bão, giông, lốc).

3.4. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống, THL thí nghiệm tại tỉnh Thái Nguyên

Kết quả thu được ở bảng 4 (vụ Xuân 2016) cho thấy: Chiều dài bắp của các giống và THL ngô thí nghiệm biến động từ 17,1 - 18,4 cm. Kết quả xử lý thống kê cho thấy, giá trị P<0,05 chứng tỏ sai khác giữa các giống là có ý nghĩa. Với sai khác nhỏ nhất (LSD0,05 = 0,65) ta thấy chiều dài bắp của giống VS89 (18,4 cm) cao hơn đối chứng chắc chắn ở độ tin cậy 95% (B265: 17,7 cm). Các giống và THL còn lại có chiều dài bắp dao động từ 17,1 - 18,1 cm, tương đương với giống đối chứng.

Đường kính bắp của các giống và THL ngô thí nghiệm biến động từ 4,6 - 5,1 cm. Đường kính bắp của giống VS89 (5,1 cm) cao hơn đối chứng chắc

chắn ở độ tin cậy 95% (B265: 4,7 cm). Các giống và THL còn lại có đường kính bắp dao động từ 4,6 - 4,7 cm, tương đương với giống đối chứng.

Số hàng trên bắp: Biến động từ 13,8 - 15,1 hàng/bắp. Trong đó, các giống VS89 có số hàng trên bắp (15,1 hàng) cao hơn đối chứng (B265: 14,0 hàng) chắc chắn với độ tin cậy 95%. Các giống còn lại có số hàng trên bắp tương đương đối chứng.

Số hạt trên hàng của các giống khác nhau là khác nhau, biến động từ 34,1 - 39,3 hạt/hàng. Tổ hợp lai DH15-1 có số hạt trên hàng (39,3 hạt) cao hơn đối chứng chắc chắn với mức độ tin cậy 95%. Các giống và THL khác có số hạt trên hàng (34,1 - 35,6 hạt) tương đương đối chứng (B265: 34,7 hạt).

Bảng 3. Tỷ lệ nhiễm sâu bệnh hại và khả năng chống đổ của các giống, THL thí nghiệm tại tỉnh Thái Nguyên vụ Xuân, vụ Đông 2016

Bảng 4. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống, THL thí nghiệm tại tỉnh Thái Nguyên vụ Xuân 2016 (Số liệu tại Phường Cam Giá, thành phố Thái Nguyên)

TT Tên giống

Khô vằn (%) Thối thân (%) Đổ rễ (%) Gãy thân (điểm: 1-5) Cam Giá

(Xuân 2016)

Đắc Sơn(Đông 2016)

Cam Giá (Xuân 2016)

Đắc Sơn (Đông 2016)


Đắc Sơn(Đông 2016)


Đắc Sơn (Đông 2016)

1 CN142A 5,2 1,0 5,2 1,0 3,1 0 1,5 1,02 DH15-1 10,1 1,0 7,6 2,0 15,2 0 3 1,03 VS89 10,4 3,0 5,3 2,0 20,5 0 3 1,04 H115 5,1 1,0 5,6 1,0 1,5 0 1,0 1,05 B265(đ/c) 10,3 1,0 5,4 1,0 1,0 0 1,0 1,0

Khối lượng nghìn hạt của các giống và THL biến động từ 283,8 - 398,1g. Trong đó, giống VS89 và THL CN14-2A có khối lượng nghìn hạt cao hơn đối chứng chắc chắn với độ tin cậy 95%, các giống và THL còn lại tương đương đối chứng.

Qua bảng 4 ta thấy, năng suất thực thu của các giống và THL ngô thí nghiệm biến động từ 61,27 - 69,97 tạ/ha. Giá trị P<0,05, sai khác có ý nghĩa thống kê. Với sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa (LSD0,05 = 5,78), các tổ hợp lai DH15-1 (69,97 tạ/ha) và tổ hợp lai

TT Tên giống Chiều dài bắp (cm)


Số hàng/bắp (hàng)

Số hạt/hàng (hạt)

P1.000 hạt (g)

Năng suất thực thu (ta/ha)

1 CN142A 17,5 4,7 14,0 34,1 314,3 65,562 DH15-1 18,1 4,7 15,1 39,3 283,8 69,973 VS89 18,4 5,1 14,1 35,2 398,1 64,234 H115 17,1 4,6 13,8 35,6 302,3 68,125 B265(đ/c) 17,7 4,7 14,0 34,7 296,5 61,27

LSD0,05 0,65 0,45 0,91 3,1 15,2 5,78CV (%) 3,8 3,9 4,0 5,6 3,8 6,9

62


H115 (68,12 tạ/ha) có năng suất thực thu cao hơn so với giống đối chứng (B265: 61,27 tạ/ha), các giống và THL còn lại có năng suất (64,23 - 65,56 tạ/ha) tương đương với giống đối chứng.

Kết quả thu được ở bảng 5 (vụ Đông 2016) cho thấy: Chiều dài bắp của các giống và THL ngô thí nghiệm biến động từ 17,3 - 20,5 cm. Chiều dài bắp của giống VS89 (20,5 cm) cao hơn đối chứng chắc chắn ở độ tin cậy 95% (B265: 19,7 cm). Các giống và THL còn lại có chiều dài bắp tương đương với giống đối chứng.

Đường kính bắp của các giống và THL ngô thí nghiệm biến động từ 4,7 - 5,1 cm. Đường kính bắp của giống VS89 (5,1 cm) cao hơn đối chứng chắc chắn ở độ tin cậy 95% (B265: 4,5 cm). Các giống và THL còn lại có đường kính bắp tương đương với

giống đối chứng.Số hàng trên bắp: Biến động từ 14,0 - 15,2 hàng/

bắp. Kết quả xử lý thống kê cho thấy các giống VS89 có số hàng trên bắp (15,2 hàng) và THL CN14-2A có số hàng trên bắp (14,8 hàng) cao hơn đối chứng (B265: 14,0 hàng) chắc chắn với độ tin cậy 95%. Các giống và THL còn lại có số hàng trên bắp tương đương đối chứng.

Số hạt trên hàng của các giống và THL là khác nhau, biến động từ 38,1 - 43,4 hạt/hàng. Tổ hợp lai H115 có số hạt trên hàng (43,4 hạt) và VS89 có số hạt trên hàng (42,2 hạt) cao hơn đối chứng chắc chắn với mức độ tin cậy 95%. Các giống và THL khác có số hạt trên hàng (38,1 - 41,4 hạt) tương đương đối chứng (B265: 38,6 hạt).

Khối lượng nghìn hạt cũng có sự biến động giữa các giống và THL, từ 281,9 - 376,4 g. Trong đó, cả 4 giống và THL có khối lượng nghìn hạt cao hơn đối chứng chắc chắn với độ tin cậy 95%, đối chứng (B265: 281,9 g).

Qua bảng 5 ta thấy, năng suất thực thu của các giống và THL ngô thí nghiệm biến động từ 71,87 - 91,23 tạ/ha. Giá trị P<0,05, sai khác có ý nghĩa thống kê. Với sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa (LSD0,05 = 6,54), các giống VS89 (91,23 tạ/ha), tổ hợp lai DH15-1 (88,29 tạ/ha), tổ hợp lai H115 (80,89 tạ/ha) và tổ hợp lai CN14-2A (79,47 tạ/ha) có năng suất thực thu cao hơn so với giống đối chứng (B265: 71,87 tạ/ha), chắc chắn với độ tin cậy 95%.


4.1. Kết luận - Thời gian sinh trưởng của các giống và THL ngô

thí nghiệm đều thuộc nhóm có thời gian sinh trưởng trung ngày, dao động từ 117 đến 124 ngày (vụ Xuân 2016) và từ 109 đến 113 ngày (vụ Đông 2016).

- THL CN14-2A và H115 có tỷ lệ nhiễm bệnh khô vằn (5,2% và 5,1%) thấp nhất tương đương đối chứng ở vụ Xuân 2016. Tất cả các giống, THL đều nhiễm bệnh rất nhẹ ở vụ Đông, không có giống, THL nào bị đổ, gãy.

- Năng suất thực thu của tổ hợp lai DH15-1 là 82,90 tạ/ha và tổ hợp lai H115 là 68,12 tạ/ha, cao hơn chắc chắn so với giống đối chứng B265 trong vụ Xuân 2016.

- Năng suất thực thu của giống VS89 là 91,23 tạ/ha, tổ hợp lai DH15-1 là 88,29 tạ/ha và tổ hợp lai H115 là 80,89 tạ/ha, cao hơn chắc chắn so với giống đối chứng B265 trong vụ Đông 2016.

- Qua hai vụ nghiên cứu có hai tổ hợp lai DH15-1 và H115 phù hợp với sinh thái tỉnh Thái Nguyên.

4.2. Đề nghị- Đề nghị có những nghiên cứu thêm về hai THL

CN14-2A và H115 ở những vùng khó khăn như hạn ở tỉnh Thái Nguyên và vùng Đông Bắc. Các giống và

Bảng 5. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất các giống, THL thí nghiệm tại tỉnh Thái Nguyên vụ Đông 2016 (Số liệu tại xã Đắc Sơn, thị xã Phổ Yên)

TT Tên giống Chiều dài bắp (cm)


Số hàng/bắp (hàng)


P1.000 hạt (g)

Năng suất thực thu (ta/ha)

1 CN142A 17,3 4,8 14,8 38,1 330,2 79,472 DH15-1 17,5 4,7 14,0 41,4 337,8 88,293 VS89 20,5 5,1 15,2 42,2 376,4 91,234 H115 18,1 4,8 14,2 43,4 341,5 80,895 B265(đ/c) 19,7 4,5 14,0 38,6 281,9 71,87

LSD0,05 0,77 0,43 0,80 3,2 14,4 6,54CV (%) 3,5 4,1 3,8 4,5 4,1 7,1

63


THL VS89 và DH15-1 nên được sử dụng trong các vụ ít giông, bão để phát huy hết tiềm năng năng suất.


01-56:2011/BNNPTNT. Giống ngô - Quy phạm khảo nghiệm giá trị công tác và giá trị sử dụng.

Cục Thống kê tỉnh Thái Nguyên, 2016. Niên giám thống kê tỉnh Thái Nguyên 2015. NXB Thái Nguyên, 327 tr.

Trần Trung Kiên, Kiều Xuân Đàm, 2016. Đánh giá đặc điểm nông, sinh học và ưu thế lai của các tổ hợp ngô

lai được tạo ra từ các dòng ngô mới chọn lọc. Tạp chí Nông nghiệp & PTNT. Chuyên đề giống cây trồng, vật nuôi - Tập 1, tháng 6/2016, tr. 111 - 119.

Tổng cục Thống kê, 2015. Truy cập ngày 12/5/2017, địa chỉ: http://www.gso.gov.vn/default.aspx?tabid=512&idmid=&ItemID=16051.

Phan Thị Vân, 2016. Nghiên cứu đặc điểm nông học của một số tổ hợp ngô lai mới tại Thái Nguyên. Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Thái Nguyên, Tập 150(05)/2016.

Study on growth, development and yield of hybrid maize varieties, crosses in Spring season and in Winter season at Thai Nguyen province in 2016

Kieu Xuan Dam, Tran Hop Minh NghiaAbstractThe experiments were conducted in Spring season and Winter season in Thai Nguyen City and Pho Yen district, Thai Nguyen province in 2016 with 4 new maize varieties and B265 as check variety. Experiments were arranged in randomzed complete block design with 3 replications. Research results showed that all maize varieties had medium duration (117 - 124 days in Spring season and 109 - 113 days in Winter season), that was suitable with ecological condition and cultivation custom of the local people. CN14-2A and H115 crosses were less affected by insects and diseases amongst tested varieties. These crosses had good root lodging recovering (1 point). Crosses of DH15-1 had high real yield (82.9 quintal/ha) and H115 (68.12 quintal/ha) in Spring season and crosses of VS89 (91.23 quintal/ha), DH15-1 (88.29 quintal/ha) and H115 (80.89 quintal/ha) in Winter season and were higher than that of B265 at 95% confident level. Keywords: Crosses, growth, yield, Spring season, Thai Nguyen, Winter season


Người phản biện: TS. Lê Văn HảiNgày duyệt đăng: 11/10/2017

1 Trung tâm Nghiên cứu & Phát triển Đậu đỗ - Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm

KẾT QUẢ KHẢO SÁT THỜI GIAN SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUẤT CỦA TẬP ĐOÀN ĐẬU COWPEA TRONG VỤ XUÂN TẠI THANH TRÌ, HÀ NỘI

Trần Thị Trường1

TÓM TẮTKết quả nghiên cứu 122 mẫu giống đậu cowpea trong vụ Xuân năm 2014 - 2015 tại Thanh Trì, Hà Nội cho

thấy: Thời gian sinh trưởng của hầu hết các mẫu giống từ 71 đến 80 ngày. Sáu mẫu giống có số hạt trên quả rất cao: CP. Đen.25 (14,6 hạt), CP. Đen.37 (14 hạt), CP. Đỏ 4 (12,6 hạt), CP. TC14 (13,6 hạt), CP. TC16 (13,4 hạt) và CP. Trắng 19 (14,2 hạt). Bốn mẫu giống có khối lượng 1000 hạt cao là CP. Đen.28 (152,6 g), CP. Đỏ 1 (109,3 g), CP. TC23 (182,4 g) và CP. Trắng 23 (177,7 g). Mười mẫu giống đạt năng suất cá thể cao là các mẫu giống: CP. Đen 27 (13,6 g/cây), CP. Đen 25 (12,7 g/cây), CP. Đỏ 5 (12,3 g/cây) và CP. Đỏ 24 (12,5 g/cây). CP. TC4 (10,2 g/cây) và CP. TC13 (9,4 g/cây), CP. Trắng (8,6g/cây), CP. Trắng 19 (8,4 g/cây), CP. Trắng 20 (8,3 g/cây), và CP. Trắng 30 (10,1g/cây).

Từ khóa: Mẫu giống đậu cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.], thời gian sinh trưởng, số hạt trên quả, khối lượng 1000 hạt, năng suất cá thể, vụ Xuân

I. ĐẶT VẤN ĐỀ Đậu cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.] hay

còn gọi là đậu đen, đậu trắng, đậu đỏ, đậu trứng cuốc. Đậu thuộc loài lưỡng bội (2n = 22), chi Vigna, tribe

phaseoleae và họ Fabaceae. Đậu cowpea là cây họ đậu quan trọng ở cả vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới ở Châu Phi, Châu Á và Trung Nam Mỹ, cũng như các vùng của Nam Âu và Hoa Kỳ (Singh et al., 1997; Kaga

64


et al., 2000). Đây là một trong những nguồn thực phẩm cổ nhất của con người (Summerfield, 1974). Hàm lượng protein của hạt chứa từ 23 đến 32% khối lượng hạt, giàu lysine và triptophan và một lượng lớn chất khoáng, vitamin (Hall et al., 2003). Sự đa dạng di truyền của đậu cowpea có vẻ hẹp, mặc dù có sự khác biệt đáng kể về màu sắc hạt, protein, loại hạt và kích cỡ hạt giữa các loại đậu trồng (Vaillancourt et al., 1993). Tất cả các bộ phận của cây được sử dụng cho thực phẩm bổ dưỡng, cung cấp protein, vitamin (đặc biệt là vitamin B) và khoáng chất. Diện tích đậu cowpea trên thế giới năm 2008 là khoảng 10,1 triệu ha, sản lượng hạt là 4,99 triệu tấn (IITA, 2010). Sản lượng cowpea đến năm 2013 đã tăng lên 5,718 triệu tấn (Emily et al., 2016). Các vùng canh tác lớn nhất là miền Trung và Tây Phi, Brasil, Haiti, Ấn Độ, Myanmar, Srilanka, Úc, Mỹ, Bosnia...(IITA, 2010). Đậu cowpea là một loại cây trồng canh tác không chỉ cho hạt mà cũng như rau xanh, cây che phủ đất, cải tạo đất và thức ăn gia súc. Đặc biệt, đậu cowpea chịu hạn và sinh trưởng tốt vùng nước trời (IITA, 2010). Mặc dù cây đậu có nhiều ưu điểm và giá trị về dinh dưỡng, cải tạo đất, chịu hạn như vậy nhưng kết quả nghiên cứu về các mẫu giống đậu cowpea ở Việt Nam vẫn còn rất khiêm tốn. Bởi vậy, việc nghiên cứu đánh giá tập đoàn giống đậu cowpea là rất cần thiết và làm cơ sở chọn lọc giống cowpea thích hợp với điều kiện canh tácbiến đổi khí hậu hiện nay.


2.1. Vật liệu nghiên cứu Thí nghiệm gồm 122 mẫu giống đậu cowpea và

được phân thành 5 nhóm như: Nhóm 1: Đậu hạt đen gồm 42 mẫu giống (CP. Đen 1 - CP. Đen 42). Nhóm 2: Đậu hạt đỏ gồm 26 mẫu giống (CP. Đỏ 1 - CP. Đỏ 26). Nhóm 3: Đậu hạt Trứng cuốc gồm 23 mẫu giống (CP. TC1 - CP. TC23). Nhóm 4: Đậu hạt trắng gồm 31 mẫu giống (CP. Trắng 1 - CP. Trắng 31).

2.2. Phương pháp nghiên cứu Các mẫu giống thí nghiệm được bố trí tuần tự

không lặp lại. Mật độ là 10 cây/m2. Phân bón cho 1ha là 1 tấn HCVS Sông Gianh + 30 kg N + 60 kg P2O5 + 60 kg K2O. Các chỉ tiêu đánh giá theo hướng dẫn của Ban Tài nguyên di truyền Thực vật Quốc tế (IBPGR, 1983). Thí nghiệm được gieo ngày 10/4/2014 và 31/03/2015 trên đất phù xa cổ tại Trung tâm Nghiên cứu Phát triển Đậu đỗ, Thanh Trì, Hà Nội. Số liệu thí nghiệm được xử lý trên chương trình Excel.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứuNghiên cứu được thực hiện trong vụ Xuân năm

2014 - 2015 tại Thanh Trì, Hà Nội.


3.1. Thời gian sinh trưởng

Bảng 1.Thời gian sinh trưởng của các mẫu giống thí nghiệm

Thời gian sinh trưởng của các mẫu giống từ 71 - 80 ngày (Bảng 1). Mẫu giống có thời gian sinh trưởng dài hơn 80 ngày là CP. Đỏ 6, CP. Trắng 4.

3.2. Kết quả nghiên cứu một số yếu tố cấu thành năng suất

3.2.1. Nhóm mẫu giống đậu đenKết quả nghiên cứu một số chỉ tiêu cấu thành

năng suất mẫu đậu đen ở bảng 2 cho thấy: Số hạt trên 1 quả của các mẫu giống dao động từ 9,6 - 14,6 hạt. Ba giống có số hạt/quả nhiều nhất (14,0 - 14,6 hạt) là mẫu giống CP. Đen.25 ,CP. Đen.42 và CP. Đen.37.

Khối lượng của 1000 hạt thể hiện kích thước hạt giống. Các mẫu giống đạt giá trị này dao động từ 90,2 g đến 152,6 g. Sáu mẫu giống đạt khối lượng của 1000 hạt lớn như CP. Đen.16 (133,3 g), CP. Đen.19 (136,4 g), CP. Đen.26 (141,5 g), CP. Đen.28 (152,8 g), CP. Đen.36 (182,4 g), CP. Đen.39 (134,4g) và CP. Đen.42 (137,6 g). Các mẫu giống này sẽ là nguồn vật liệu quý trong công tác cải tiến kích thước hạt.

Năng suất cá thể của các mẫu giống đậu đen dao động từ 2,5 - 13,6 g/cây. Trong đó có 6 mẫu giống giá trị lớn từ 10,2 g - 13,6 g/cây như CP. Đen.8, CP. Đen.9, CP. Đen.22, CP. Đen.24, CP. Đen.25, CP. Đen.27. 28 mẫu giống có năng suất cá thể từ 6,0 - 9,9 g/cây. Chín mẫu giống có năng suất cá thể nhỏ hơn 6 g/cây.

Nhóm đậu TGST (ngày)

Số mẫu giống

Tỷ lệ (%)

Đậu hạt đen (CP. Đen) Nhóm 1

≤ 70 10 23,871 - 80 27 64,3

> 80 5 11,9

Đậu hạt đỏ (CP. Đỏ):Nhóm 2

≤ 70 3 11,571 - 80 16 61,5

> 80 7 26,9

Đậu hạt trứng quốc (CP. TC):

Nhóm 3

≤ 70 6 26,171 - 80 13 56,5

> 80 4 17,4

Đậu hạt trắng (CP. Trắng):

Nhóm 4

≤ 70 5 16,071 - 80 11 35,0

> 80 15 48,0

65


Bảng 2. Một số yếu tố cấu thành năng suất của các giống đậu đen

Bảng 3. Một số yếu tố cấu thành năng suất của các giống đậu đỏ

Chỉ tiêu Nhóm Số mẫu Tỷ lệ (%) Mẫu giống đại diện

Số hạt/quả

≤ 10 3 7 CP. Đen.27, CP. Đen.42

10,1 - 13 5 81 CP. Đen.1, CP. Đen.2, CP. Đen.12, CP. Đen.35, CP. Đen.36.

> 13 34 12 CP. Đen.15, CP. Đen.21, CP. Đen.25, CP. Đen.42, CP. Đen.37.

Khối lượng 1000 hạt

(g)

≤ 100 8 19 CP. Đen.1, CP. Đen.4,CP. Đen.6, CP. Đen.8, CP. Đen.23.

101 - 130 28 67 CP. Đen.3, CP. Đen.20, CP. Đen.27, CP. Đen.31 CP. Đen.36, CP. Đen.41

> 130 6 14 CP. Đen.16, CP. Đen.19, CP. Đen.26, CP. Đen.28, CP. Đen.37, CP. Đen.41.

Năng suất cá thể

(gam/cây)

≤ 5 6 14 CP. Đen.26, CP. Đen.32, CP. Đen.36, CP. Đen.37, CP. Đen.39, CP. Đen.42.

5,1 - 10 30 71 CP. Đen.1, CP. Đen.6, CP. Đen.15, CP. Đen.16, CP. Đen.17, CP. Đen.20, CP. Đen.33.

> 10 6 14 CP. Đen.8, CP. Đen.9, CP. Đen.22, CP. Đen.24, CP. Đen.25, CP. Đen.27.

3.2.2. Nhóm mẫu giống đậu đỏKết quả nghiên cứu một số chỉ tiêu cấu thành

năng suất mẫu giống đậu đỏ ở bảng 3 cho thấy:Số hạt/quả dao động từ 8,4 - 12,6 hạt. Hai mẫu giống có số hạt/quả nhiều nhất là số CP. Đỏ 4 và số 45:

CP. Đỏ 9. Khối lượng của 1000 hạt các mẫu giống là (85,3 - 112,6 g). Mẫu giống có khối lượng 1000 hạt lớn như CP. Đỏ 14 (112.6 g), CP. Đỏ 25 (112,5 g). Năng suất cá thể đạt cao nhất là mẫu giống CP. Đỏ 5 (12,3 g/cây) và CP. Đỏ 24 (12,5 g/cây).

3.2.3. Nhóm mẫu giống đậu trứng cuốcKết quả nghiên cứu một số chỉ tiêu cấu thành

năng suất mẫu giống đậu trứng quốc ở bảng 4 cho thấy: Số hạt/quả của các mẫu giống dao động từ 5,8 - 13,6 hạt. Ba giống có số hạt/quả nhiều nhất là CP. TC14 (13,6 hạt/quả), CP. TC16 đạt 13.4 hạt/quả và CP. Đen.23 (13,2 hạt). Khối lượng 1000 hạt đạt cao ở các giống dao động từ 85,3 g đến 182,4 g.

Trong đó, 4 mẫu giống đạt giá trị cao là mẫu giống CP. TC3 (109,2 g), CP. TC12 (109 g), CP. TC22 (130 g), CP. TC23 (182,4 g).

Năng suất cá thể cao nhất là mẫu CP. TC4 (10,2 g/cây) và CP. TC13 (9,4 g/cây). Bảy mẫu giống có khối lượng hạt từ 6,0 - 9,9 g/cây. Hầu hết các mẫu giống có khối lượng hạt trên cây nhỏ hơn 5 g (15 mẫu giống).


Số hạt/quả≤ 10 7 27 CP. Đỏ 8, CP. Đỏ 13, CP. Đỏ 14, CP. Đỏ 16, CP. Đỏ 17, CP. Đỏ 19.

10,1 - 13 19 73 CP. Đỏ3, CP. Đỏ 4, CP. Đỏ 5, CP. Đỏ 7, CP. Đỏ 18, CP. Đỏ 21, CP. Đỏ 23.


(g)

≤ 100 8 31 CP. Đỏ 2, CP. Đỏ 6, CP. Đỏ 9, CP. Đỏ 15, CP. Đỏ 21, CP. Đỏ 22. CP. Đỏ 24, CP. Đỏ 26.

101 - 130 18 69 CP. Đỏ 1, CP. Đỏ 10, CP. Đỏ 13, CP. Đỏ 14, CP. Đỏ 19, CP. Đỏ 23, CP. Đỏ 25


(gam/cây)

≤ 5 1 4 CP. Đỏ 12

5,1 - 10 19 73 CP. Đỏ 1, CP. Đỏ 10, CP. Đỏ 7, CP. Đỏ 24, CP. Đỏ 9, CP. Đỏ 8, CP. Đỏ 26.

> 10 6 23 CP. Đỏ 2, CP. Đỏ 3, CP. Đỏ 5, CP. Đỏ 18, CP. Đỏ 22, CP. Đỏ 25

66


3.2.4. Nhóm mẫu giống đậu trắngKết quả nghiên cứu một số chỉ tiêu cấu thành

năng suất mẫu giống đậu trắng ở bảng 5 cho thấy: Số hạt/quả: các mẫu giống trắng có số hạt/quả dao động từ 7,0 - 14,2 hạt. Bốn mẫu giống có số hạt/quả nhiều nhất là CP. Trắng 7 (13,4 hạt), CP. Trắng 19 (14,2 g): (13.8 g) và CP. Trắng 22 (13,8 hạt) và CP. Trắng 31 (13,2 hạt).

Khối lượng 1000 hạt: Các mẫu giống có khối lượng 1000 hạt dao động từ 90,0 g đến 177,7 g. Trong đó, mẫu giống CP. Trắng 23 đạt 177,7 g. Các giống còn lại có khối lượng 1000 hạt dao động từ 100 - 150 g.

Năng suất cá thể cao nhất dao động từ 1,2 g - 10,1 g. Trong đó, có 4 mẫu giống đạt giá trị này cao nhất là CP. Trắng (8,6 g/cây); CP. Trắng 19 (8,4 g/cây); CP. Trắng 20 (8,3 g/cây) và CP. Trắng 30 (10,1 g/cây).

Bảng 4. Một số yếu tố cấu thành năng suất của các mẫu giống đậu trứng cuốc

Bảng 5. Một số yếu tố cấu thành năng suất của các giống đậu trắng


Số hạt/quả

≤ 10 5 22 CP. TC3, CP. TC9, CP. TC10, CP. TC11, CP. TC17

10,1 - 13 15 65 CP. TC2, CP. TC5, CP. TC6, CP. TC8, CP. TC15, CP. TC19, CP. TC22

> 13 3 13 CP. TC14, CP. TC16, CP. TC23


(g)

≤ 100 10 43 CP. TC5, CP. TC6, CP. TC13, CP. TC14, CP. TC17, CP. TC19.

101 - 130 11 48 CP. TC1, CP. TC3, CP. TC5, CP. TC14, CP. TC15, CP. TC28.

> 130 2 9 CP. TC22; CP. TC23


(gam/cây)

≤ 5 15 65 CP. TC2, CP. TC7, CP. TC8, CP. TC9, CP. TC10, CP. TC19, CP. TC22

5,1 - 10 7 30 CP. TC1, CP. TC3, CP. TC5; CP. TC13; CP. TC14; CP. TC15;CP. TC23.

> 10 1 4 CP. TC4


Số hạt/quả

≤ 10 5 38 CP. Trắng 2, CP. Trắng 3, CP. Trắng 15, CP. Trắng 16

10,1 - 13 22 71 CP. Trắng 1, CP. Trắng 8, CP. Trắng 13, CP. Trắng 14, CP. Trắng 26, CP. Trắng 29

> 13 4 13 CP. Trắng 7, CP. Trắng 19, CP. Trắng 22, CP. Trắng 31


(g)


101 - 130 20 65 CP. Trắng 1, CP. Trắng 2, CP. Trắng 3, CP. Trắng 4, CP. Trắng 8, CP. Trắng 10, Trắng 24, CP. Trắng 30

> 130 7 23 CP. Trắng 7, CP. Trắng 13, CP. Trắng 14, CP. Trắng 19, CP. Trắng 21, CP. Trắng 23, CP. Trắng 31


(gam/cây)


5,1 - 10 9 29 CP. Trắng 1, CP. Trắng 9, CP. Trắng 10, CP. Trắng 11, CP. Trắng 12, CP. Trắng 19, CP. Trắng 20,CP. Trắng 22

> 10 1 3 CP. Trắng 30

Trên cơ sở các số liệu đánh giá các mẫu giống đã chọn ra 10 mẫu giống có năng suất cá thể cao từ 8,3 - 10,1 g/cây (Bảng 6). Tiềm năng về năng suất của

các mẫu giống này tương đương 830 kg - 1100 kg/ha. Giá trị này cao hơn năng suất cowpea trung bình thế giới (499 tạ/ha) năm 2008 (IITA, 2010).

67



4.1. Kết luậnThời gian sinh trưởng của các mẫu giống đậu

cowpea là ngắn ngày (71 - 80) ngày. Mười mẫu giống có năng suất cá thể cao là CP. Đen 27 (13,6 g/cây); CP. Đen 25 (12,7 g/cây); CP. Đỏ 5 (12,3 g/cây) và CP. Đỏ 24 (12,5 g/cây); CP. TC4 (10,2 g/cây) và CP. TC13 (9,4 g/cây); CP. Trắng (8,6 g/cây), CP. Trắng 19 (8,4 g/cây), CP. Trắng 20 (8,3 g/cây) và CP. Trắng 30 (10,1g/cây).

4.2. Đề nghịNhững mẫu giống có năng suất cá thể cao đưa

vào thí nghiệm so sánh giống, đánh giá ở vùng sinh thái khác nhau. Sử dụng các mẫu giống có số hạt trên cây nhiều và hạt to làm vật liệu nghiên cứu cải tiến giống đậu cowpea.

LỜI CẢM ƠNXin trân trọng cảm ơn Trung tâm Nghiên cứu và

Phát triển Đậu đỗ, Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm đã cấp kinh phí để thực hiện nghiên cứu này. Chân thành cảm ơn Nguyễn Thị Thanh Bình đã giúp thực hiện các thí nghiệm.

TÀI LIỆU THAM KHẢOEmily N. Wamalwa,John Muoma,Clabe Wekesa,

2016. Genetic Diversity of Cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.] Accession in Kenya Gene Bank Based on Simple Sequence Repeat Markers. Int J Genomics. 2016.

Hall, A. E., N. Cisse, S. Thiaw, H. O. A. Elawad, J. D. Ehlers, A. Ismail, R. Fery, P. Roberts, W. KitchL, L. L. Murdock, O. Boukar, R. D. Phillips and K. H. Watters, 2003. Development of cowpea cultivars and germplasm by the Bean/Cowpea CRSP. Field Crops Res., 82: 103 - 134.

International Institute of tropical Agriculture (IITA), 2010. Cowpea Reserach Conference from 27 September to 1 October 2010 for the 5th World.

Singh, B. B., O. L. Chamblis and B. Sharma, 1997. Recent advances in cowpea breeding. Japan International Research Centre for Agricultural Sciences (JIRCAS) co - publication. Available at IITA, Ibadan, Nigeria. P30 - 49.

Summerfield R. I., Huxley P. A., Steele W., 1974. Cowpea [Vigna unguiculata (L) Walp] Field Crop Abstracts, 27: 301-312.

Vaillancourt, R. E., N. F. Weeden and J. D. Barnard, 1993. Isozyme diversity in the cowpea species complex. Crop Science, 33: 606-613.

Bảng 6. Danh sách 10 mẫu giống đậu cowpea có năng suất cá thể (NSCT) caoSTT NSCT (g/cây) Mẫu giống STT NSCT (g/cây) Mẫu giống

1 13,6 CP. Đen 27 6 9,4 CP. TC132 12,7 CP. Đen 25 7 8,6 CP. Trắng3 12,3 CP. Đỏ 5 8 8,4 CP. Trắng 194 12,5 CP. Đỏ 24 9 8,3 CP. Trắng 205 10,2 CP.T.Quốc 4 10 10,1 CP. Trắng 30

Evaluation of cowpea accessionsTran Thị Truong

AbstractThe result of evaluation of 122 cowpea accessions in Thanh Tri, Hanoi in Spring 2015 - 2016 showed that: Growth duration of most accessions varried from 71 to 80 days. The seed number per pod of six accessions gained high value such as: CP. Den.25 (14.6 seeds), CP. Den.37(14 seeds), CP. Do 4 (12.6 seeds), CP. TC14 (13.6 seeds); CP. TC16 (13.4 seeds) and CP. Trang 19 (14.2 seeds). Four accessions had high weight of 1000 seeds were: CP. Den.28 (152.6 g); CP. Do 1 (109.3 g); CP. TC (182.4 g) and CP. Trang 23 (177.7 g). Ten accessions had the highest yields including: CP. Den 27 (13.6 g/plant); CP. Den 25 (12.7 g/plant); CP. Do 5 (12.3 g/plant) and CP. Do 24 (12.5 g/plant); CP. TC4 (10.2 g/plant) and CP. TC13 (9.4 g/plant); CP. Trang (8.6 g/plant); CP. Trang 19 (8.4 g/plant CP. Trang 20 (8.3 g/plant) and CP. Trang 30 (10.1 g/plant).Keywords: Cowpea, growth duration, seed number per pod, weight of 1000 seeds, yield, Spring crop season


Người phản biện: PGS. TS. Ninh Thị PhípNgày duyệt đăng: 11/10/2017

68


I. ĐẶT VẤN ĐỀBrandy là đồ uống có cồn được sản xuất từ

dịch quả lên men, thường được chưng cất hai lần để thu được dịch cất và tàng trữ trong thùng gỗ sồi. Các nước khác nhau áp dụng các sơ đồ và chế độ công nghệ khác nhau tùy thuộc vào đặc điểm của nguyên liệu và hệ thống thiết bị. Trong dịch cất chứa cồn, các rượu bậc cao, ester, aldehyd, axit béo và phenol bay hơi, trong quá trình tàng trữ tạo thành các hợp chất mới quyết định đến mùi, vị của brandy thành phẩm. Từ vật liệu gỗ sồi trích ly vào dịch ủ một khối lượng xác định các chất tanin, hemicelullose, lignin, terpen, pectin, protein,... sau quá trình chuyển hóa các chất này, mùi, vị, màu sắc của brandy được hình thành. Thời gian ủ thường dao động trong khoảng 6 - 12 tháng đến 3 năm hoặc lâu hơn (Маринов, 2005).

Thị trường Brandy trong nước hiện nay đang bỏ ngỏ để các loại brandy ngoại nhập thống trị (Trần Thanh Hùng và ctv., 2011). Chưa có công trình nào về nghiên cứu sản xuất brandy dứa tại Việt Nam được công bố, chính vì vậy việc nghiên cứu sản xuất brandy dứa có hương vị đặc trưng của dứa, có màu hổ phách từ gỗ sồi là cần thiết. Bài báo này nhằm xác định một số thông số kỹ thuật ảnh hưởng đến chất lượng brandy dứa và là sự kế tiếp các nghiên cứu về quá trình lên men dịch dứa đã công bố trước đây (Nguyễn Tuấn Linh và ctv., 2016).


2.1. Vật liệu nghiên cứu- Dịch dấm chín từ quá trình lên men dịch dứa

(Nguyễn Tuấn Linh và ctv., 2016). - Chip gỗi sồi có nguồn gốc từ Pháp, French Oak

Chips Traditional Toast Fine CSF12.


2.2.1. Xác định thành phần dịch cất Dịch dấm chín được chưng cất phân đoạn bằng

thiết bị chưng cất chân không có hồi lưu ở áp suất ổn định -540 mm Hg, nhiệt độ sôi 54 - 66oC tùy thuộc vào nồng độ cồn trong dịch dấm trong quá trình chưng cất, nhiệt độ sôi bắt đầu từ 54oC tại nồng độ cồn trong dấm chín ban đầu 9,82% v/v và kết thúc đạt 66oC khi nồng độ cồn còn 0,5% v/v. Áp suất hơi tăng dần từ 1,5 - 2 atm trong quá trình cất. Sau khi chưng cất lần 1, tiến hành pha loãng nồng độ cồn về mức 22% v/v và chưng cất lần 2 để thu được dịch cất theo cách loại bỏ rượu đầu, rượu cuối.

2.2.2. Nghiên cứu tỉ lệ bổ sung chip gỗ sồi so với dịch cất

Quy mô các thí nghiệm là 5 lít/bình. Thí nghiệm được tiến hành với 5 công thức về tỷ lệ chip gỗ sồi bổ sung so với dịch cất là: 0 (đối chứng); 2; 3; 4 và 5 g/l, thời gian tàng trữ là 6 tháng, dịch ủ được bổ sung với nước RO để đưa nồng độ cồn đạt mức 40% v/v nhằm tạo thành brandy thành phẩm. Độ màu của sản phẩm được xác định bằng phương pháp đo OD ở bước sóng 620nm. Chất lượng sản phẩm được đánh giá bằng cảm quan theo Tiêu chuẩn Quốc gia (TCVN: 3217-1979).

2.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ tàng trữ rượu brandy dứa

Brandy được tàng trữ trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau: 200C, 250C, và ở điều kiện nhiệt độ tự nhiên của môi trường. Tiến hành theo dõi các chỉ tiêu hoá lý theo Lê Thanh Mai và cộng tác viên (2007), đánh giá cảm quan các mẫu brandy sau 6 tháng theo Tiêu chuẩn Quốc gia (TCVN: 3217-1979).

1 Trường Đại học Kinh tế Kỹ thuật Công nghiệp2 Học viện Nông nghiệp Việt Nam

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ CHIP GỖ SỒI, NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN TÀNG TRỮ ĐẾN CHẤT LƯỢNG BRANDY DỨA

Hồ Tuấn Anh1, Đinh Thị Hiền2

TÓM TẮTNghiên cứu nhằm xác định một số thông số kỹ thuật ảnh hưởng đến chất lượng brandy dứa, bao gồm tỷ lệ chip gỗ

sồi, nhiệt độ và thời gian tàng trữ dịch cất. Kết quả cho thấy tỷ lệ bổ sung chip gỗ sồi French Oak Chips Traditional Toast Fine CSF12 là 4 g/l so với dịch cất; nhiệt độ tàng trữ 25oC; thời gian tàng trữ 6 tháng cho sản phẩm brandy dứa đáp ứng các yêu cầu về chất lượng của Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia đối với đồ uống có cồn. Sản phẩm có hương thơm đặc trưng của dứa, vị dịu êm, màu hổ phách, điểm cảm quan đạt loại khá, xấp xỉ các loại rượu brandy Napoleon Brandy XO và rượu Dalat Brandy đang được lưu hành trên trị trường.

Từ khóa: Brandy dứa, chip gỗ sồi, thời gian tàng trữ, nhiệt độ, đánh giá cảm quan

69


2.2.4. Nghiên cứu xác định thời gian tàng trữ rượu brandy dứa

Brandy được tàng trữ tại nhiệt độ được xác định theo 2.2.3 và tiến hành đánh giá chất lượng sản phẩm sau các khoảng thời gian 0 (đối chứng); 2; 4; 6; 8 tháng. Chất lượng sản phẩm được đánh giá bằng cảm quan theo Tiêu chuẩn Quốc gia (TCVN: 3217-1979) và so sánh với các sản phẩm Rượu Napoleon Brandy XO và rượu Dalat Brandy trên thị trường.

2.3. Các phương pháp phân tích - Xác định hàm lượng cồn trong dịch cất bằng tỷ

trọng kế (Lê Thanh Mai và ctv., 2007).- Xác định lượng axit theo phương pháp trung

hòa với 0,1N NaOH với chất chỉ thị là phenolphtalein (Lê Thanh Mai và ctv., 2007).

- Xác định hàm lượng các chất bay hơi trong rượu bằng máy sắc ký khí GC Arilent 6890N (Nhật), cột mao quản HP Wax Bonded Polyethylen glycon: 60 m (đường kính 320 μm, độ dầy 0,25 μm), detector: FID, chất chuẩn nội: 1-butanol, khí mang: nitơ, tốc độ dòng: 1,2 ml/phút.

- Đánh giá chất lượng cảm quan rượu brandy thành phẩm theo phương pháp cho điểm (TCVN: 3217-1979).

2.4. Phương pháp xử lý số liệuSử dụng toán học xác suất và thống kê bằng

phần mềm Minitab: Giá trị trung bình mẫu; độ lệch chuẩn; độ tin cậy: 95%.

2.5. Thời gian và địa điểm nghiên cứu Các thí nghiệm được tiến hành từ 6/2015 - 8/2016

tại Khoa Công nghệ thực phẩm, Học viện Nông Nghiệp Việt Nam và Công ty TNHH Một thành viên Bia Rượu ERESSON.


3.1. Xác định thành phần dịch cất sau quá trình chưng cất phân đoạn

Qua lần chưng cất đầu, cồn và các thành phần bay hơi được tách khỏi dịch dấm lên men. Trong lần chưng cất sau, dịch cất được tạo thành theo cách loại bỏ rượu đầu, trong đó tập trung những tạp chất không mong muốn, chủ yếu là các ester và aldehyde với vị sốc và mùi không đặc trưng. Rượu cuối có chứa một số rượu bậc cao và ester khó bay hơi ở nhiệt độ cao được tách bỏ sau khi thu hồi dịch cất. Thành phần của dịch cất được phân tích và thể hiện trên bảng 1.

Bảng 1. Thành phần của dịch cất sau chưng cất phân đoạn

Kết quả đạt được trên bảng 1 cho thấy, dịch cất thu được sau quá trình chưng cất phân đoạn không chứa furfurol, nồng độ cồn trong dịch cất đạt 57,5% v/v, thấp hơn so với tài liệu của Маринов (62 - 70% v/v), nhưng cao hơn đáng kể so với kết quả công bố của Vũ Thị Kim Phong (40 - 42% v/v). Các chỉ tiêu chất lượng khác của dịch cất dao động trong phạm vi cho phép.

3.2. Ảnh hưởng tỉ lệ bổ sung chip gỗ sồi đến chất lượng rượu

Trong thời gian tàng trữ brandy tiến hành bổ sung chip gỗi sồi để tạo hương vị, màu sắc cho sản phẩm. Các thí nghiệm được tiến hành theo mô tả tại 2.2.2, kết quả được trình bày trên bảng 2.

Bảng 2. Ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung chip gỗ sồi đến màu sắc của rượu Brandy dứa

Ghi chú: Trong cùng một hàng, các số có chữ cái giống nhau thì không khác nhau ở mức ý nghĩa α = 0,05.

Theo các kết quả đạt được trên bảng 2, sau thời gian tàng trữ 6 tháng, với tỷ lệ chip gỗ sồi 4 g/l màu sắc, hương vị của rượu brandy được đánh giá là tốt nhất. Với các tỷ lệ chip gỗ sồi nhỏ hơn, màu sắc sản phẩm sáng, không đặc trưng cho brandy, trong khi với tỷ lệ 5 g/l xuất hiện vị chát của rượu và màu đậm.

3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ tàng trữ đến chất lượng rượu brandy dứa

Brandy được bảo quản, tàng trữ trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau: 200C, 250C, và ở điều kiện nhiệt độ của môi trường 220C - 340C. Các chỉ tiêu hóa lý và cảm quan của brandy thành phẩm sau 6 tháng tàng trữ được biểu thị trên bảng 3.

STT Các chỉ tiêu Đơn vị tính Hàm lượng1 Nồng độ cồn % v/v 57,52 Acetaldehyde mg/l 47,703 Ethyl acetate mg/l 305,984 Methanol mg/l 273,95 Rượu bậc cao mg/l 1610,96 Axit (qui về acetic) mg/l 183,67 Furfurol mg/l Không có

Chỉ tiêuTỷ lệ chip gỗ sồi bổ sung

0 g/l 2 g/l 3 g/l 4 g/l 5 g/lOD620 0,12c 0,15bc 0,18abc 0,20ab 0,24a

Cảm quan (điểm) 8,4 12,8 14,3 16,11 15,6

70


Số liệu thu được trên bảng 3 cho thấy, các thành phần của rượu không có sự khác biệt đáng kể sau quá trình tàng trữ ở các nhiệt độ khác nhau. Chất lượng cảm quan của rượu được cải thiện đáng kể trong quá trình tàng trữ, rượu êm dịu và hài hòa hơn, không gây cảm giác hăng, cay như khi vừa mới chưng cất, rượu trở lên đậm đà và dễ uống. Theo đánh giá chung rượu được tàng trữ ở nhiệt độ 200C và 250C thể hiện giá trị cảm quan tốt hơn so với tàng trữ ở nhiệt độ môi trường. Để tiết kiệm chi phí sản xuất cho việc duy trì nhiệt độ thấp, giá trị nhiệt độ tàng trữ phù hợp được lựa chọn là 25oC. Kết quả đạt được của thí nghiệm tương đồng với công bố của Vũ Thị Kim Phong và cộng tác viên (2011) khi nghiên cứu về quả vải và quả mận.

3.3. Ảnh hưởng của thời gian tàng trữ đến chất lượng rượu brandy dứa.

Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian tàng trữ đến chất lượng rượu brandy, nhiệt độ được lựa chọn là 25oC, các thí nghiệm được mô tả theo 2.2.3, kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm được trình bày trên bảng 4.

Bảng 4. Ảnh hưởng của thời gian tàng trữ đến chất lượng rượu brandy dứa

Kết quả đánh giá cảm quan cho thấy brandy tàng trữ sau 4 tháng có điểm cảm quan xếp loại trung bình. Sau 6 tháng tàng trữ sản phẩm có hương thơm đặc trưng của dứa, vị dịu êm, màu hổ phách, điểm cảm quan đạt loại khá. Khi tăng thời gian tàng trữ lên đến 8 tháng, chất lượng brandy có được cải thiện nhưng không đáng kể, điểm cảm quan cũng đạt loại khá. So sánh với các dòng sản phẩm brandy thông thường, chất lượng rượu thí nghiệm có thời gian tàng trữ ngắn hơn so với công bố 6 - 12 tháng của Маринов (2005). Để đảm bảo chất lượng sản phẩm cũng như hiệu quả kinh tế thời gian ủ được lựa chọn là 6 tháng.

Bảng 5. Kết quả phân tích các chỉ tiêu hóa lý

Bảng 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ tàng trữ đến chất lượng brandy

Ghi chú: Trong cùng một hàng, các số có chữ cái giống nhau thì không khác nhau ở mức ý nghĩa α = 0,05.

STT Chỉ tiêu Đơn vị tính

Hàm lượng các chất ở nhiệt độ tàng trữ khác nhau

200C 250C Nhiệt độ môi trường (220C - 340C)

1 Nồng độ cồn % v/v 52,9a 52,6a 52,5a

Acetaldehyde mg/l 58,3a 58,9a 59,1a

Ethyl acetate mg/l 450,3a 456,1a 459,2a

Methanol mg/l 259,3b 253,9ab 250,2a

Rượu bậc cao mg/l 1478,6b 1465,6a 1458,6a

Axit (qui về acetic) mg/l 236,7a 241,6a 245,4a

7 Furfurol - Không có Không có Không có

8 Cảm quan - Trong suốt, hương vị hài hoà

Trong suốt, hương vị hài hoà, đặc trưng

Trong suốt, hương đặc trưng, vị hơi sốc

STTThời gian bảo quản (tháng)

Đánh giá cảm quanĐiểm cảm quan

1 0 Màu nhạt, hương vị sốc 9,40

2 2 Màu hổ phách nhạt, hương vị sốc 12,66

3 4 Màu hổ phách, hương tương đối đặc trưng 13,91

4 6Màu sắc đặc trưng, hương thơm đặc trưng của dứa, vị dịu êm

15,76

5 8 Hương đặc trưng, màu sắc đặc trưng, vị dịu êm 16,06

STT Chỉ tiêu Hàm lượng Đơn vị1 Methanol 242,95 mg/l2 Furfurol KPH3 Cồn 52,53 %4 Diethyl acetat 7,77 mg/l5 Isobutylric acid 0,05 mg/l6 Furfural 0,04 mg/l7 Ethyl amyl acetal 0,05 mg/l8 Methylhydrazine 0,01 mg/l9 Hexanoic acid, ethyl ester 0,19 mg/l

10 Octanoic acid, ethyl ester 0,27 mg/l11 methyl chavicol 0,28 mg/l12 α-copanene 0,1 mg/l13 decanoic acid, ethyl ester 0,25 mg/l14 β-elemene 0,02 mg/l15 germacrene D 0,03 mg/l16 d-nerolidol 0,2 mg/l17 nonanoic acid, ethyl ester 0,07 mg/l18 isobutyl phthalate 0,03 mg/l

19 tetradecanoic acid, 2-methyl-, methyl ester 0,06 mg/l

71


Kết quả phân tích các chỉ tiêu hóa lý của rượu sau quá trình tàng trữ 6 tháng được trình bày trong bảng 5. Thành phần hóa học của rượu đáp ứng yêu cầu của Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia đối với đồ uống có cồn, hàm lượng metanol thấp hơn đáng kể so với định mức cho phép 2 g/l, sản phẩm không chứa furfurol, phương pháp chưng cất chân không có hồi lưu là nguyên nhân tách loại các thành phần gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe người tiêu dùng.

3.4. So sánh chất lượng rượu brandy nghiên cứu với sản phẩm rượu tương đồng trên thị trường

Rượu brandy dứa thành phẩm được pha chế từ dịch cất sau quá trình ủ 6 tháng với nước RO nhằm đưa về nồng độ cồn 40% v/v và được đánh giá cảm quan cùng với 2 loại rượu trên thị trường là rượu Napoleon Brandy XO có nồng độ cồn 40% v/v sản xuất tại công ty CP Rượu Bình Tây, rượu Dalat Brandy nồng độ cồn 40% v/v sản xuất tại công ty CP Bia rượu Đà Lạt (Dalatbeco) (Bảng 6).

Kết quả đánh giá cảm quan và cho điểm các mẫu rượu cho thấy, về độ trong và màu sắc, sản phẩm của đề tài thấp điểm hơn so với 2 sản phẩm còn lại. Rượu Napoleon Brandy XO và rượu Dalat Brandy được chế biến theo quy mô công nghiệp và độ trong và màu sắc được kiểm soát theo các quy trình nghiêm ngặt. Tùy thuộc vào bản chất nguyên liệu, mỗi sản phẩm có đặc trưng riêng về mùi, vị. Sản phẩm thí nghiệm thể hiện hương vị dứa rõ nét. Tuy nhiên công nghệ của các doanh nghiệp vẫn có các ưu việt về chất lượng cảm quan của sản phẩm. Chất lượng của rượu thí nghiệm có điểm cảm quan đạt loại khá, xấp xỉ các loại rượu brandy đang được lưu hành trên trị trường. Lưu ý rằng chất lượng sản phẩm brandy dứa có thể tiếp tục được hiệu chỉnh thông qua việc ứng dụng các chất điều vị hoặc kỹ thuật phối chế hương liệu.

IV. KẾT LUẬN Nghiên cứu đã xác định được một số thông số

kỹ thuật cho cất lượng brandy dứa tốt nhất: Tỷ lệ bổ sung chip gỗ sồi là 4 g/l so với dịch cất; nhiệt độ tàng trữ 25oC; thời gian tàng trữ 6 tháng. Sản phẩm brandy dứa có hương thơm đặc trưng của dứa, vị dịu êm, màu hổ phách, điểm cảm quan đạt loại khá và đáp ứng các yêu cầu về chất lượng của Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia đối với đồ uống có cồn.

LỜI CẢM ƠNNhóm tác giả xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo

và các kỹ sư của Công ty TNHH Một thành viên Bia rượu ERESSON đã phối hợp thực hiện nghiên cứu này.

TÀI LIỆU THAM KHẢONguyễn Tuấn Linh, Đinh Thị Hiền, Hồ Tuấn Anh,

2016. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ nấm men, nhiệt độ và thời gian lên men đến sản xuất brandy dứa. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, số 5(66): 26-30.

Vũ Thị Kim Phong, Nguyễn Thị Hồng Chi, Trần Thị Lan, Nguyễn Đắc Kiên, Hoàng Liên Hương, Nguyễn Văn Cường, Lê Hoài Thanh, Hồ Việt Hưng, Nguyễn Thị Hợi, 2011. Nghiên cứu công nghệ sản xuất Rượu Brandy từ quả vải và quả mận của Việt Nam. Đề tài thuộc Đề án phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong lĩnh vực CNCB đến năm 2020. Công ty Cổ phần Cồn rượu Hà Nội.

Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia, 2010. QCVN 6-3:2010/BYT. Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia đối với các sản phẩm đồ uống có cồn.

Tiêu chuẩn Quốc gia, 1979. TCVN 3217-1979. Rượu - phân tích cảm quan - phương pháp cho điểm.

Маринов, М., 2005. Технология на високоалкохолните напитки и спирта. Академично издателство на УХТ - Пловдив.

Bảng 6. Chất lượng cảm quan của ba sản phẩm rượu brandy

Mẫu rượuTổng điểm chưa có trọng lượng Điểm chất

lượng Xếp loạiĐộ trong và màu sắc Mùi Vị

Napoleon Brandy XO 35 30 31 17,66 Khá

Dalat Brandy 33 27 29 16, 46 Khá

Brandy dứa 26 33 25 15,76 Khá

72


I. ĐẶT VẤN ĐỀHiện nay, việc xâm nhập mặn đã tạo điều kiện

cho người dân phát triển các mô hình sản xuất truyền thống, đặc biệt là mô hình sản xuất tôm - lúa (Huỳnh Minh Hoàng và Lâm Văn Khanh, 2004).Tuy nhiên, sau một thời gian áp dụng canh tác mô hình tôm - lúa, một số vấn đề về môi trường bắt đầu nảy sinh, nước mặn có thể xâm nhập vào đất canh tác lúa dẫn đến nguy cơ làm suy thoái đất và năng suất lúa bắt đầu suy giảm (Lê Quang Trí và ctv., 2009).

Trong điều kiện mặn, khả năng hút các chất dinh dưỡng của nhiều cây trồng bị ảnh hưởng do nồng độ Na+ cao. Trong đó, tỷ số giữa K+ và Na+ được quan tâm trong điều kiện đất mặnvì đây là nguyên nhân làm giảm sự phát triển của cây (Noaman, 2004).

Đối với vùng đất nhiễm mặn, việc bón phân hữu cơ kết hợp với bón phân Kali là rất cần thiết để tăng năng suất cây trồng một cách ổn định và nâng cao độ màu mỡ của đất. Theo nghiên cứu của Celik và cộng tác viên (2010), việc cung cấp K+ với liều lượng thích hợp giúp gia tăng khả năng chống chịu trong điều kiện mặn ngoài ra còn giúp tăng khả năng sinh trưởng, phát triển cũng như năng suất lúa. Vì vậy, mục tiêu của đề tài nghiên cứu nhằm đánh giá hiệu quả của phân hữu cơ và Kali đến cải thiện các đặc tính mặn trong đất và năng suất lúa từ đó góp phần vào việc xây dựng quy trình sản xuất lúa trên nền đất lúa - tôm theo hướng phát triển bền và khuyến cáo người dân quy trình sản xuất lúa trên nền đất lúa - tôm.

Effects of oak chip ratio, maintaining temperature and duration time on quality of pineapple brandy

Ho Tuan Anh, Dinh Thi Hien AbstractSome technical parameters were identified to be suitable for the pineapple brandy technology as following: The supplemented ratio of French Oak Chips Traditional Toast Fine CSF12 was 4 g/l destilat; the maintaining temperature was 25oC; duration time of ageing was 6 months. Brandy products produced under above conditions met the quality requirements of the National Technical Regulation for Alcoholic Beverages. The pineapple brandy had special flavor of pineapple, mellow taste, amber color and sensory score was evaluated as good as Napoleon Brandy XO and Dalat Brandy which are popular on the market.Keywords: Pineapple brandy, oak chips, ageing time, temperature, sensory analysis


Người phản biện: TS. Trần Danh SửuNgày duyệt đăng: 11/10/2017

1 Bộ môn Khoa học Đất, Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ2 Viện Nghiên cứu Phát triển Đồng bằng sông Cửu Long, Trường Đại học Cần Thơ

HIỆU QUẢ CỦA PHÂN HỮU CƠ VÀ KALI ĐẾN RỬA MẶN TRONG ĐẤT VÀ NĂNG SUẤT LÚA Ở VÙNG LÚA - TÔM TẠI HUYỆN MỸ XUYÊN - SÓC TRĂNG

Trần Văn Dũng1, Đặng Kiều Nhân2

TÓM TẮTNghiên cứu được thực hiện nhằm mục tiêu đánh giá ảnh hưởng của phân hữu cơ và Kali đến khả năng rửa mặn

trong đất cũng như năng suất lúa, trên cơ sở đó đưa ra những khuyến cáo về công thức phân bón phù hợp cho canh tác lúa tại vùng lúa-tôm. Thí nghiệm đồng ruộng được bố trí tại vùng lúa - tôm ở huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng vào vụ Đông Xuân (2015-2016) theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên (RCBD) gồm 3 nghiệm thức và 4 lần lặp lại. Các nghiệm thức bao gồm (1) bón theo nông dân 86 N + 56 P2O5 + 30 K2O/ha, (2) bón 50% N + 300% K2O (theo nghiệm thức nghiệm 1) và(3) bón 25% N + 300% K2O (theo nghiệm thức 1) có bổ sung 400 kg phân hữu cơ/ ha. Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả của bón tăng cường phân Kali giúp cải thiện độ mặnvà giảm hàm lượng Na+ trao đổi trên keo đất (p<0,05), bên cạnh đó bón tăng cường phân Kali làm gia tăng năng suất lúa so với nghiệm thức đối chứng (p<0,05) trên nền đất mặn của mô hình lúa - tôm. Tuy nhiên, hiệu quả của phân hữu cơ đến khả năng cải thiện độ mặn và năng suất lúa chưa được thể hiện rõ trong thí nghiệm.

Từ khóa: Năng suất lúa, Na+ trao đổi, phân hữu cơ, phân Kali, rửa mặn trong đất và Sóc Trăng

73



2.1. Vật liệu nghiên cứuĐất: thí nghiệm được tiến hành trên đất phù sa

nhiễm mặn (Eutric Gleysol). Đặc tính hóa học và

dinh dưỡng của mẫu đất trước khi thực hiện thí nghiệm được trình bày ở bảng 1 và bảng 2 trình bày hàm lượng dưỡng chất có trong phân hữu cơ được sử dụng trong thí nghiệm.

Bảng 1. Các tính chất hóa học và dinh dưỡng của hai tầng đất trước khi bố trí thí nghiệm tại xã Ngọc Tố, huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng

Bảng 2. Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong phân hữu cơ được sử dụng trong thí nghiệm

Nguồn: Võ Thị Gương và cộng tác viên (2008).

Phân vô cơ được bón dưới dạng phân đơn Urea, Super Phosphate, K2SO4 (Kali sulfate) và chia làm 4 lần bón: (1) bón lót toàn bộ lượng phân super phosphate ngay trước khi sạ, (2) bón 1/5 lượng urea lúc 10 ngày sau khi sạ, (3) bón 2/5 lượng urea và 1/2 lượng kali vào 20 ngày sau khi sạ, và (4) bón 2/5 lượng urea và 1/2 lượng kali còn lại khi cây lúa được 40 ngày tuổi. Giống lúa được sử dụng là giống ST5, có thời gian sinh trưởng 120 ngày và năng suất khoảng 5 - 6 tấn/ ha.


2.2.1. Bố trí thí nghiệmThí nghiệm đồng ruộng được bố trí theo khối

hoàn toàn ngẫu nhiên (RCBD) với 3 nghiệm thức và 4 lần lặp lại cho từng nghiệm thức. Tổng cộng có 12 lô thí nghiệm với diện tích mỗi lô là 7,0 ˟ 7,0 = 49 m2 ˟ 12 lô = 588 m2. Các nghiệm thức thí nghiệm bao gồm (1) bón theo nông dân 86 N + 56 P2O5 + 30 K2O/ha, (2) bón 50% N + 300% K2O (theo nghiệm thức nghiệm 1) và (3) bón 25% N + 300% K2O (theo nghiệm thức 1) có bổ sung 400 kg phân hữu cơ/ ha.

2.2.2. Các chỉ tiêu theo dõi- Mẫu đất: được lấy vào thời điểm trước khi thu

hoạch lúa ở hai độ sâu 0 - 15 cm và 15 - 30 cm tại 5 điểm trong nghiệm thức. Các chỉ tiêu phân tích: pH, EC, Na, K, Mg và Ca trao đổi nhằm đánh giá hiệu quả của phân hữu cơ và Kali đến khả năng cải thiện độ mặn trong đất.

- Mẫu thành phần năng suất và năng suất: thành phần năng suất lúa gồm số bông/m2, tổng số hạt/bông, trọng lượng 1000 hạt, số hạt chắc/bông, tỷ lệ hạt chắc và năng suất lý thuyết được tính từ mẫu lấy trong khung có diện tích 0,25 m2 với 2 lặp lại cho mỗi lô thí nghiệm. Năng suất hạt được lấy trong khu vực có diện tích 5 m2 sau đó qui ra năng suất tấn/ha ở ẩm độ 14%.

2.2.3. Phương pháp phân tích mẫu đấtCác phương pháp phân tích mẫu đất của thí

nghiệm được trình bày tại bảng 3.

Chỉ tiêu đất Đơn vị tínhGiá trị/ Hàm lượng/ Độ sâu tầng đất (cm)

0-15 Đánh giá 15-30 Đánh giápH (1: 2,5) 5,50 Thấp 3,51 Rất thấpECe mS cm-1 4,20 Mặn 6,83 MặnNa+ hòa tan cmol L-1 7,4 Cao 11,1 Cao

Na+ trao đổi cmol kg-1 1,35 Trung bình 0,69 Thấp

Ca2+ trao đổi cmol kg-1 4,12 Trung bình 0,26 Thấp

Mg2+ trao đổi cmol kg-1 11,2 Cao 7,3 Cao

K+ trao đổi cmol kg-1 1,88 Cao 1,80 CaoChất hữu cơ %CHC 3,96 Thấp 4,70 Trung bìnhN tổng %N 0,19 Thấp 0,16 Thấp

Thành phần Đơn vị tính Hàm lượngpH (H2O) 6,5-7,5Ẩm độ % 20-25Chất hữu cơ %CHC 30N tổng số %N 2,5P2O5 tổng số %P2O5 3K2O tổng số %K2O 2CaO tổng số %Ca 3MgO tổng số %MgO 0,05Cu, Zn, Bo và Mo ppm 50

74


2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu Phân tích ANOVA để đánh giá khả năng cải

thiện độ mặn và năng suất lúa giữa nghiệm thức có bổ sung hữu cơ và phân Kali so với nghiệm thức nông dân với khác biệt ở mức ý nghĩa 5% theo phép kiểm định Tukey.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứuThí nghiệm được thức hiện vào vụ Đông Xuân

năm 2015 - 2016, tại huyện Mỹ Xuyên, tỉnh Sóc Trăng địa điểm thuộc khu vực có diện tích lúa tôm lớn của Đồng bằng sông Cửu Long (Hình 1).

Bảng 3. Các phương pháp phân tích mẫu đất

Hình 1. Bản đồ thể hiện địa điểm nghiên cứu của thí nghiệm

STT Chỉ tiêu Đơn vị tính Nguyên lý phân tích1 pH-H2O Trích đất: nước theo tỷ lệ 1 : 2,5 và xác định độ chua bằng pH kế.2 EC-H2O mS/ cm Trích đất: nước theo tỷ lệ 1 : 2,5 và xác định độ bằng EC kế.

3 Chất hữu cơ %C

Xác định bằng phương pháp tro hóa ướt (Walkley – Black, 1934). Cacbon (C) hữu cơ được oxy hóa bằng hỗn hợp K2Cr2O7 + H2SO4 và xác định lượng thừa K2Cr2O7 sau khi oxy hóa C hữu cơ bằng dung dịch FeSO4

4 Đạm tổng số %N Đạm tổng số được vô cơ hóa bằng hỗn hợp CuSO4, Se và K2SO4 và được xác định bằng phương pháp chưng cất Kjeldahl.

5 Na+ hòa tan cmol kg-1 Hút nước trong dung dịch đất và đo trên máy hấp thu nguyên tử.

5Base trao đổi(Ca2+, Mg2+, Na+ và K+)

cmol kg-1 Trích bằng BaCl2 0,1 M, đo trên máy hấp thu nguyên tử.

Lúa được trồng vào mùa mưa, nguồn nước ngọt chủ yếu dựa vào nước mưa, sau vụ lúa nông dân nuôi tôm vào mùa khô, sử dụng nước mặn từ biển để nuôi tôm. Sau khi thu hoạch tôm, nông dân sử dụng nước mưa để rửa mặn trên ruộng trước khi xuống giống (Hình 2). Năm 2015 lượng mưa rất ít, do sự kiện El Nino mạnh mẽ. Tổng lượng mưa hàng năm là 1.378 mm, so với 1.826 mm của năm trước (Hình 2).

Hình 2. Lượng mưa (mm) của tỉnh Sóc Trăng từ năm 2014 đến năm 2016

75



3.1. Ảnh hưởng của phân hữu cơ và kali đến cải thiện độ mặn trong đất

Kết quả hình 2 (a) cho thấy giá trị pH đất của hai tầng dao động trong khoảng từ 4,4 đến 5,8 và khác biệt không có ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức ở cả hai tầng đất. Giá trị pH ở tầng 0-15 cm dao động trong khoảng 5,0 - 5,5 phù hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa. Độ dẫn điện dung dịch trích

bão hòa (ECe) là chỉ tiêu đánh giá mức độ nhiễm mặn của đất. Kết quả hình 2 (b) cho thấy, tầng từ 0 - 15 cm có giá trị ECe ở nghiệm thức bón 300% Kali và nghiệm thức bón 300% Kali kết hợp với bón 400 kg phân hữu cơ/ha thấp khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa so với nghiệm thức đối chứng (p<0,05). Tầng 15 - 30 cm có giá trị ECe cao hơn so với tầng 0 - 15 cm và khác biệt không có ý nghĩa thống kê giữa nghiệm thức đối chứng so với nghiệm thức bón bổ sung phân hữu cơ và phân Kali.

Hình 3. Ảnh hưởng của phân hữu cơ và Kali đến pH (a) và ECe (b) trong đấtGhi chú: Trong cùng một cột các chữ khác nhau thì khác biệt với mức ý nghĩa 5%; thanh kẻ (I) trong hình biểu diễn

độ lệch chuẩn của các nghiệm thức; n = 3; T1: bón theo nông dân 86N + 56P2O5 + 30K2O/ha; T2: bón 50%N + 300%K2O (theo nghiệm thức nghiệm T1) và bón 25%N + 300%K2O (theo nghiệm thức T1) có bổ sung 400 kg phân hữu cơ/ ha.

Hình 4. Ảnh hưởng của phân hữu cơ và Kali đến hàm lượng các cation trao đổi trong đấtGhi chú: Trong cùng một cột các chữ khác nhau thì khác biệt với mức ý nghĩa 5%; thanh kẻ (I) trong hình biểu diễn độ

lệch chuẩn của các nghiệm thức; n = 3; T1: bón theo nông dân 86 N + 56 P2O5 + 30 K2O/ ha; T2: bón 50% N + 300% K2O(theo nghiệm thức nghiệm T1) và bón 25% N + 300% K2O (theo nghiệm thức T1) có bổ sung 400 kg phân hữu cơ/ ha.

Nguyễn Mỹ Hoa và cộng tác viên (2012) cho rằng, khi đất có giá trị EC (1: 2,5) > 1,8 mS/cm (hoặc ECe > 4 mS/cm) được đánh giá đất bị mặn và phần lớn năng suất cây trồng bị giới hạn. Kết quả nghiên cứu cho thấy ở tầng từ 0 - 15 cm, nghiệm thức bón 300% Kali và nghiệm thức bón 300% Kali kết hợp với bón 400 kg/ha có giá trị ECe thấp (3,2 - 3,4 mS/cm) phù

hợp cho sinh trưởng của cây lúa, nhưng ở nghiệm thức đối chứng có giá trị ECe (4,0 mS/cm) có thể ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển và năng suất lúa. Kết quả bước đầu cũng cho thấy hiệu quả của bổ sung phân Kali đến khả năng cải thiện độ mặn trong đất.

76


Kết quả hình 3 (a) cho thấy hàm lượng Na+ trao đổi ở tầng 0 - 15 cm khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức (p<0,05), cụ thể hàm lượng Na+ trao đổi thấp nhất ở nghiệm thức bón 300% Kali (0,3 meq/100g đất), tiếp đến là nghiệm thức bón 300% Kali kết hợp bón 400 kg phân hữu cơ/ha (0,7 meq/100g đất) và cao nhất là nghiệm thức đối chứng (1,4 meq/100g đất).

Tương tự, hàm lượng Na+ trao đổi ở tầng 15-30 cm thấp nhất ở nghiệm thức bón 300% Kali và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức còn lại (p<0,05). Kết quả nghiên cứu này cho thấy hiệu quả của bón tăng cường phân Kali đến khả năng cải thiện hàm lượng Na+ trao đổi trên keo đất, giúp quá trình rửa mặn trong đất diễn ra nhanh hơn thông quá tiến trình K+ trao đổi với Na+ trên keo đất và hạn chế ngộ độc Na+ cho cây lúa. James và Zelensky (2000) cho rằng, khi hàm lượng Na+ trên keo đất > 2 (meq/100g đất) được đánh giá ở mức cao và cây trồng có triệu chứng ngộ độc muối, dựa trên kết quả trên thì hàm lượng Na+ trao đổi tại địa điểm thí chưa đến ngưỡng gây ngộ độc cho cây lúa, nhưng ở nghiệm thức đối chứng hàm lượng Na+ trao đổi cao (1,4 meq/100g đất) cần loại bỏ Na+ trao đổi trên keo đất, trách tình trạng Na+ hấp phụ trên keo lớn diễn ra tiến trình “sodic” hóa trong đất. Tuy nhiên, hàm lượng Ca2+, Mg2+ và K+trao đổi trong đất khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở các nghiệm thức của cả hai tầng đất.

3.2. Hiệu quả của phân hữu cơ và Kali đến thành phần năng suất và năng suất lúa

Kết quả bảng 3 cho thấy, chiều dài bông khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa nghiệm thức bón 300% Kali và nghiệm thức bón 300% Kali và kết hợp bón 400 kg phân hữu cơ/ ha so với nghiệm thức đối chứng (p<0,05). Tương tự số bông/m2 khác biệt có ý nghĩa

thống kê giữa hai nghiệm thức có bổ sung Kali và kết hợp bón phân hữu cơ so với nghiệm thức đối chứng (p<0,05), nhưng khác biệt không có ý nghĩa thống kê giữa nghiệm thức bón 300% Kali và 300% Kali kết hợp bón 400 kg phân hữu cơ/ha. Nguyên nhân ở nghiệm thức đối chứng có số bông/m2 thấp hơn so với các nghiệm thức sử dụng phân Kali và phân hữu cơ cải tạo mặn là do ở nghiệm thức đối chứng có giá trị EC và Na+ trao đổi ở tầng 0-15 cm cao hơn so với hai nghiệm thức còn lại nên khả năng hấp thu các chất dinh dưỡng bị hạn chế dẫn đến không đáp ứng dinh dưỡng cho chồi lúa phát triển. Theo Gain và cộng tác viên (2004) tìm thấy rằng độ mặn có ảnh hưởng đáng kể lên số lượng bông lúa và theo Shereen và cộng tác viên (2005) cũng khẳng định rằng số chồi/ bụi giảm đáng kể ở các mức độ mặn khác nhau.

Trọng lượng 1.000 hạt khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức (p<0,05), cụ thể trọng lượng 1.000 hạt cao nhất ở nghiệm thức bón 300% Kali kết hợp với 400 kg phân hữu cơ/ ha (21,3 g), tiếp đến là nghiệm thức bón 300% Kali (21,2 g) và thấp nhất là nghiệm thức đối chứng (20,6 g). Nguyên nhân là do nghiệm thức đối chứng có hàm lượng Na+ trao đổi cao, làm ảnh hưởng đển khả năng hấp thu các chất dinh dưỡng của cây lúa, đồng thời ECe trong đất cao gây ảnh hưởng đến khả năng quang hợp của cây. Kết quả này cũng phù hợp với nhận định của Khatun và Flowers (1995a), cho rằng trọng lượng hạt giảm là do mặn đã hạn chế tốc độ quang hợp dẫn đến giảm hàm lượng đường cung cấp cho hạt. Trọng lượng 1.000 hạt thấp là do sự tích lũy của carbohydrate và các chất khác thấp hơn (Hasamuzzaman et al., 2009). Ngoài ra, độ mặn trong đất cao gây bất lợi trong hấp thu nước và dinh dưỡng của cây làm giảm tăng trưởng của cây lúa (Gain et al., 2004).

Bảng 4. Hiệu quả của phân hữu cơ và Kali đến thành phần năng suất và năng suất lúa

Ghi chú: Trong cùng một hàng chữ khác nhau thì khác biệt với mức ý nghĩa 5%; theo sau “±” là giá trị độ lệch chuẩn của các nghiệm thức; n = 3; T1: bón theo nông dân 86 N + 56 P2O5 + 30 K2O/ha; T2: bón 50% N + 300% K2O (theo nghiệm thức nghiệm T1) và bón 25% N + 300% K2O (theo nghiệm thức T1) có bổ sung 400 kg phân hữu cơ/ha.

Nghiệm thứcThành phần năng suất

NSTT (tấn/ha)Dài bông

(cm) Số bông/m2 T.Lượng1000 hạt (g)

Số hạtchắc/bông

T1 17,8b±0,5 219b±8 20,6b±0,2 45,7±8,0 1,8b±0,1

T2 19,8a±0,3 259a±18 21,2a±0,3 45,0±7,5 2,1a±0,05

T3 19,5a±0,2 239a±10 21,3a±0,1 48,6±2,0 2,1a±0,16

CV (%) 6,6 6,4 1,3 14,9 4,8

F-tính * * * ns *

77


Năng suất thực tế đạt cao nhất ở hai nghiệm thức bón 300% Kali và bón 300% Kali kết hợp 400 kg phân hữu cơ/ha (2,1 tấn/ha) và cao khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức đối chứng (1,8 tấn/ ha). Kết quả bước đầu cho thấy hiệu quả của bón gia tăng phân Kali đến năng suất lúa, nhưng hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện năng suất lúa trong điều kiện mặn chưa được thể hiện rõ. Nguyên nhân có thể do liều lượng phân hữu cơ bón thấp hoặc do hiệu quả của phân hữu cơ chậm nên chưa tác động nhiều đến năng suất lúa. Nguyên nhân năng suất lúa ở các nghiệm thức bón tăng cường phân Kali cho năng suất cao hơn so với nghiệm thức đối chứng là (i) bón phân Kali làm gia tăng tỷ lệ K+ : Na+ giúp cây lúa hạn chế hấp thu Na+ và đồng thời gia tăng khả năng sinh trưởng và phát triển của cây lúa và (ii) bón phân Kali giúp trao đổi với Na+ trên keo đất ra ngoài dung dịch đất giúp quá trình rửa Na+ trong đất diễn ra nhanh và hạn chế gây độc cho cây lúa.


4.1. Kết luậnKết quả cho thấy hiệu quả của bón tăng cường

phân Kali giúp cải thiện độ mặnvà giảm hàm lượng Na+ trao đổi trên keo đất (p<0,05), bên cạnh đó bón tăng cường phân Kali làm gia tăng năng suất lúa so với nghiệm thức đối chứng (p<0,05) trên nền đất mặn của mô hình lúa - tôm. Tuy nhiên, hiệu quả của phân hữu cơ đến khả năng cải thiện độ mặn và năng suất lúa chưa được thể hiện rõ trong thí nghiệm.

4.2. Đề nghịTiếp tục thí nghiệm ở các nhiều vùng và nhiều

vụ để đánh giá chính xác hiệu quả của phân Kali và phân hữu cơ, và động thái mặn ở các độ sâu đất khác nhau của mô hình lúa - tôm.

LỜI CẢM ƠNKết quả này là một phần của nghiên cứu từ Dự

án “Landscape Salinity and Water Management for Improving Agricultural Productivity” (CRP/D12013) do Cơ quan Năng lượng và Nguyên tử Quốc tế (IAEA) tài trợ. Chân thành cảm ơn thạc sĩ Trần Hữu Phúc và kỹ sư Đỗ Bá Tân đã giúp nhóm tác giả thực hiện nghiên cứu này.

TÀI LIỆU THAM KHẢOCelik H, Asik BB, Gurel S, Katkat AV., 2010. Potassium

as an intensifying factor for iron chlorosis. Int J Agric Biol. 12:359-364 Din C, Mehdi SM, Sarfraz M, Hassan G, Sadiq M .2001. Comparative efficiency of foliar and soil application of K on salt tolerance in rice. Pak J Bio Sci., 4 (7): 815-817.

Gain, P., M. A. Mannan, P. S. Pal, M. M. Hossain and S. Parvin., 2004. Effect of Salinity on Some Yield Attributes of Rice, Pakistan Journal of Biological Sciences, 7 (5): 760-762.

Hasamuzzaman, M., M. Fujita, M. N. Islam, K. U. Ahamed and K. Nahar, 2009. Performance of four irrigated rice varieties under different levels of salinity stress, International Juornal of Integrative Biology, 6 (2): 85-90.

Huỳnh Minh Hoàng và Lâm Văn Khanh, 2004. Xây dựng mô hình ứng dụng tiến bộ kỹ thuật nuôi tôm sú bán thâm canh và luân canh tôm-lúa tại xã Phong Thạnh Nam, huyện Phước Long, tỉnh Bạc Liêu.Sở Khoa học và Công nghệ Bạc Liêu, Bạc Liêu, 32 trang.

James K. Otton and Robert A. Zelensky, 2000. Characteristics and Origins of Saline (alkalai) Soil in the Front Range Portion of the Western Denver Basin. U.S. Geological Survey, Lakewood, Colorado.

Khatun and Flowers (1995a). Effects of salinity on seed set in rice plant cell Environ 18, 61-87.

Lê Quang Trí, Võ Thị Gương và Nguyễn Hữu Kiệt, 2009. Đánh giá sự thay đổi chất lượng đất nuôi tôm mặn- lợ vùng ven biển tỉnh Sóc Trăng. Diễn đàn khuyến nông @ công nghệ, lần thứ 7-2009. NXB Nông nghiệp. TP. Hồ Chí Minh, tr. 55-70.

Nguyễn Mỹ Hoa, Lê Văn Khoa và Trần Bá Linh, 2012. Giáo trình Hóa lý đất, Bộ giáo dục và đào tạo, Trường Đại học Cần Thơ. NXB Đại học Cần Thơ.

Noaman MN., 2004. Effect of potassium and nitrogen fertilizers on the growth and biomass of some halophytes grown under high levels of salinity. J Agr., 3(1): 25-30.

Shereen. A., S. Mumtaz, S. Raza, M. A. Khan and S. Solangi, 2005. Salinity effects on seedling growth and yield components of different inbred rice lines.Pak. J. Bot., 37(1): 131-139.

Võ Thị Gương, Dương Minh Viễn, Nguyễn Mỹ Hoa, Nguyễn Minh Đông, Nguyễn Thị Minh Phượng, Trần Bá Linh, Phạm Nguyễn Minh Trung và Phan Thanh Bằng, 2008. Báo cáo tổng kết nghiên cứu sản xuất phân hữu cơ vi sinh, Chương trình nghiên cứu kết hợp giữa Trường Đại học Cần Thơ và Công ty Phân bón Hóa chất Cần Thơ.

78


Effects of organic and potassium fertilizers on soil desalting and rice yields in rice-shrimp farming system in My Xuyen district, Soc Trang province

Tran Van Dung and Dang Kieu NhanAbstractThe present study aimed to evaluate the effects of organic and potassium fertilizers on soil desalting and rice yields, and hence to recommend appropriate solutions for sustainable rice production under rice - shrimp farming systems in the coastal zone of the Mekong Delta. An on-farm trial was conducted in 2015-2016 in My Xuyen district of Soc Trang province, where rice-shrimp farming system has been commonly practiced. The trial was established with a randomly complete block design and four treatments: (1) farmer’s fertilizer application practice (86 N + 56 P2O5 + 30 K2O/ha), (2) 50% N + 100% P2O5 + 300% K2O of farmer’s practice and (3) 20% N + 100% P2O5 + 300% K2O of farmer’s practice and plus 400 kg/ha of a commercial organic fertilizer. The results showed that increasing application rate of potassium facilitated flushing soil salinity and reducing soil exchangeable sodium contents, and hence improving rice yields under rice-shrimp farming system. The effect of organic fertilizer application, however, was not clear. Further studies are needed to evaluate the effect of potassium and organic fertilizers and salinity dynamics in different soil depths in rice fields under rice - shrimp farming system.Keywords: Exchangeable Na+, organic fertilizer, rice yield, soil salinity flushing and Soc Trang province

Ngày nhận bài: 16/9/2017Người phản biện: TS. Trần Thị Ngọc Sơn

Ngày phản biện: 20/9/2017Ngày duyệt đăng: 11/10/2017

I. ĐẶT VẤN ĐỀỞ Việt Nam, ngô tuy chỉ chiếm 32,3% diện tích

cây lương thực có hạt, nhưng có ý nghĩa quan trọng thứ hai sau cây lúa và năng suất cao nhất trong các cây ngũ cốc (FAOSTAT, 2017). Diện tích trồng ngô của nước ta chủ yếu tập trung ở vùng núi nơi có độ dốc cao, không chủ động nước tưới và ít thâm canh. Vùng Trung du và miền núi phía Bắc được xem là vùng trồng ngô lớn nhất, chiếm 43,7% diện tích ngô của cả nước (Kiều Xuân Đàm và Trần Trung Kiên, 2017).

Tuy nhiên, năng suất ngô lại thấp so với tiềm năng năng suất của giống và không ổn định. Tổng sản lượng ngô hàng năm không đủ cung cấp cho

nhu cầu nội địa chủ yếu được dùng làm nguyên liệu trong ngành công nghiệp chế biến, đặc biệt là chế biến thức ăn chăn nuôi. Năm 2016 Việt Nam phải chi khoảng 1,65 tỷ USA để nhập khẩu khoảng 8,3 triệu tấn ngô (Tổng cục Thống kê, 2017).

Yên Bái là một tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam, đất đai phần lớn là đất dốc,độ dốc trung bình 25 - 300, có nơi độ dốc lớn trên 450. Cây trồng nông nghiệp trên đất dốc chủ yếu là cây ngô và cây sắn trong đó diện tích trồng ngô của tỉnh là 28,6 nghìn ha, nhưng năng suất chỉ đạt 33,3 tạ/ha (chiếm 73,5% so với năng suất trung bình của cả nước) và sản lượng đạt 95,4 nghìn tấn (Chi cục Thống kê tỉnh Yên Bái, 2017). Diện tích sản xuất lớn nhưng năng suất còn

1 Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên; 2 Viện Nghiên cứu Ngô

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG, TỔ HỢP NGÔ LAI TRÊN ĐẤT DỐC TẠI TỈNH YÊN BÁI

Trần Trung Kiên1, Hoàng Hải Hiếu1, Phan Thị Thu Hằng1, Nguyễn Xuân Thắng2

TÓM TẮTThí nghiệm được tiến hành trong vụ Hè Thu 2015 và Xuân Hè 2016 tại Văn Yên, Yên Bái, gồm 13 giống, tổ hợp

ngô lai (THL): H145, H0271, H6554, H7142, H7154, H41142, H65675, H66571, H71411, DH151, DH152, VS71, VS686 do Viện Nghiên cứu Ngô chọn tạo và 2 giống đối chứng LVN99 và DK6919. Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) gồm 15 công thức với 3 lần nhắc lại. Kết quả khảo nghiệm cho thấy: Các giống/THL có thời gian sinh trưởng từ 98 - 101 ngày trong vụ Hè Thu 2015 và từ 101 - 102 ngày trong vụ Xuân Hè 2016, thuộc nhóm chín trung bình sớm, phù hợp với điều kiện canh tác của địa phương. Năng suất lý thuyết của các giống/THL dao động từ 59,9 - 92,2 tạ/ha (vụ Hè Thu 2015), từ 71,5 - 90,2 tạ/ha (vụ Xuân Hè 2016). Năng suất thực thu vụ Hè Thu 2015 đạt từ 46,6 - 69,1 tạ/ha và 52,2 - 69,2 tạ/ha trong vụ Xuân Hè 2016. Giống VS71 có năng suất lý thuyết và năng suất thực thu đạt khá cao và ổn định qua hai vụ thí nghiệm (NSLT: 82,7 - 92,2 tạ/ha, NSTT: 68,8 - 69,2 tạ/ha).

Từ khóa: Đất dốc, giống ngô lai, năng suất, tổ hợp ngô lai, Yên Bái

79


thấp chủ yếu là chưa có bộ giống ngô có khả năng chống chịu hạn, thích hợp với canh tác ngô trên đất dốc, đất bãi không chủ động tưới tiêu. Vì vậy, một trong những giải pháp tối ưu để nâng cao năng suất ngô của tỉnh là lựa chọn các giống ngô chịu hạn tốt, năng suất cao. Nhìn chung cơ cấu giống ngô phù hợp, cho năng suất cao và sinh trưởng ổn định còn rất hạn hẹp. Do đó, cần phải đa dạng, phong phú nguồn giống ngô của tỉnh đồng thời lựa chọn, tìm ra được những giống ngô tốt nhất đưa vào sản xuất. Vì vậy, cần tiến hành quá trình nghiên cứu, đánh giá, loại bỏ những giống không phù hợp, bổ sung các giống mới ưu việt nhất vào cơ cấu giống giúp cho sản xuất ngô của người dân đạt hiệu quả cao nhất.

Xuất phát từ lợi ích và nhu cầu thực tế hiện nay, nhóm tác giả tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và phát triển của một số giống, tổ hợp ngô lai trên đất dốc tại huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái” nhằm chọn được 1 - 2 giống/tổ hợp ngô lai phù hợp với điều kiện sinh thái để đưa vào cơ cấu cây trồng góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất ngô của tỉnh Yên Bái.


2.1. Vật liệu nghiên cứuGồm 13 giống, tổ hợp ngô lai (THL): H145,

H0271, H6554, H7142, H7154, H41142, H65675, H66571, H71411, DH151, DH152, VS71, VS686 do Viện Nghiên cứu Ngô chọn tạo và 2 giống đối chứng LVN99 và DK6919.

2.2. Phương pháp nghiên cứu- Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên

hoàn chỉnh (RCBD) gồm 15 công thức với 3 lần nhắc lại. Diện tích 1 ô là 14 m2 (5 m ˟ 2,8 m) trồng 4 hàng. Khoảng cách giữa các lần nhắc lại là 1 m. Mỗi lần nhắc lại các giống thí nghiệm được gieo ngẫu nhiên liên tiếp nhau, mỗi giống trồng 4 hàng, hàng cách hàng 70 cm, cây cách cây 25 cm (mật độ 5,7 vạn cây/ha), gieo 2 hạt trên hốc và tỉa để một cây trên hốc. Các chỉ tiêu theo dõi được thực hiện ở 2 hàng giữa của ô. Xung quanh thí nghiệm có băng bảo vệ, chiều rộng băng trồng ít nhất 2 hàng ngô, khoảng cách, mật độ như trong thí nghiệm.

- Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp theo dõi được tiến hành theo hướng dẫn của Quy phạm khảo nghiệm giống ngô Quốc gia số QCVN 01-56:2011/BNNPTNT.

- Xử lý số liệu: Kết quả thí nghiệm được thu thập và tổng hợp trên phần mềm Excel 2010, các số liệu thí nghiệm được xử lý thống kê trên máy vi tính theo chương trình IRRISTAT 5.0.2.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu

- Địa điểm: Thí nghiệm được tiến hành tại huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái trên đất đồi phụ thuộc nước trời, có độ dốc 150.

- Thời gian thí nghiệm: Vụ Hè Thu 2015 (gieo ngày 17/7/2015) và vụ Xuân Hè 2016 (gieo ngày 17/3/2016).

III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN3.1. Đánh giá thời gian sinh trưởng và phát triển của các giống/THL thí nghiệm vụ Hè Thu 2015 và Xuân Hè 2016 tại huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái

Bảng 1. Thời gian sinh trưởng của các giống/THL trong vụ Hè Thu 2015 và Xuân Hè 2016 tại huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái

THL/GiốngVụ Hè Thu 2015 Vụ Xuân Hè 2016

Thời gian từ gieo đến… (ngày) Thời gian từ gieo đến…(ngày)Tung phấn Phun râu Chín sinh lý Tung phấn Phun râu Chín sinh lý

H145 56 59 98 56 59 101H0271 56 58 98 59 63 102H6554 57 59 99 57 60 102H7142 57 59 98 59 62 102H7154 56 59 99 57 60 102

H41142 56 58 98 57 60 102H65675 57 59 98 56 59 102H66571 57 59 100 59 62 101H71411 57 58 98 54 57 102ĐH151 58 61 99 58 61 102ĐH152 57 60 99 60 63 102VS71 58 59 101 60 64 102

VS686 57 59 99 59 62 102LVN99 (ĐC 1) 57 59 98 57 60 101DK6919 (ĐC 2) 56 58 98 58 61 102

80


Kết quả ở bảng 1 cho thấy: Vụ Hè Thu 2015, các giống/THL tham gia thí nghiệm có thời gian sinh trưởng dao động 98 - 101 ngày, vụ Xuân Hè 2016 dao động từ 101 - 102 ngày. Các giống THL thí nghiệm đều có thời gian sinh trưởng tương đương đối chứng, thuộc nhóm chín trung bình sớm, phù hợp với điều kiện canh tác của địa phương.

3.2. Một số đặc điểm hình thái của các giống/THL thí nghiệm vụ Hè Thu 2015 và Xuân Hè 2016 tại huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái

Vụ Hè Thu 2015: Chiều cao cây của các giống/THL tham gia thí nghiệm dao động từ 210,1 - 252,2 cm. Giá trị P > 0,05, sai khác giữa các giống về chiều cao cây là không có ý nghĩa thống kê. Chiều cao đóng bắp của các giống/THL tham gia thí nghiệm dao động từ 108,5 - 145,2 cm, giá trị P > 0,05, sai khác giữa các giống về chiều cao đóng bắp là không có ý nghĩa thống kê.

Bảng 2. Chiều cao cây và chiều cao đóng bắp của các giống/THL vụ Hè Thu 2015 và Xuân Hè 2016

tại huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái

Vụ Xuân Hè 2016: Chiều cao cây của các giống/THL tham gia thí nghiệm dao động từ 207,9 - 252,2 cm. Ba THL: H7142, H41142 và H71411 có chiều cao cây dao động từ 246,6 - 252,2 cm, cao hơn so với đối chứng LVN99 (222,1 cm). 4 giống/THL: H145, H0271, H66571và VS686 có chiều cao cây dao động 207,9 - 214,8 cm, thấp hơn so với đối chứng DK6919, các giống/THL còn lại có chiều cao cây tương đương đối chứng ở mức độ tin cậy 95%. Chiều cao đóng bắp của các giống/THL tham gia thí nghiệm dao động từ 107,6 - 143,1 cm. Giống VS71 có chiều cao đóng bắp 143,1 cm cao hơn so với giống đối chứng LVN99 (120,1 cm). Hai THL H65675 và H66571 có chiều cao đóng bắp thấp hơn so với giống đối chứng DK6919. Các giống/THL còn lại có chiều cao cây tương đương đối chứng ở mức tin cậy 95%.

Bảng 3. Số lá và chỉ số diện tích lá của các giống/THL trong vụ Hè Thu 2015 và Xuân Hè 2016

tại huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái

Số lá trên cây của các giống/THL thí nghiệm trong vụ Hè Thu 2015 dao động từ 19,5 - 20,3 lá, vụ Xuân Hè 2016 dao động từ 18,5 -19,5 lá. Giá trị P > 0,05, sai khác giữa các giống/THLvề chỉ tiêu số lá/cây là

THL/Giống

Vụ Hè Thu 2015

Vụ Xuân Hè 2016

Chiều cao cây

(cm)

Chiều cao

đóng bắp (cm)

Chiều cao cây

(cm)

Chiều cao

đóng bắp (cm)

H145 231,5 118,9 214,8 116,5

H0271 252,1 128,7 214,1 117,1

H6554 226,4 114,7 237,2 122,7

H7142 238,4 116,9 245,6 124,8

H7154 227,7 120,5 234,9 126,5

H41142 223,3 115,2 252,2 135,6

H65675 228,2 116,6 229,5 114,6

H66571 210,1 145,2 209,9 107,6

H71411 218,6 114,5 246,2 119,7ĐH151 219,4 119,4 229,9 124,4ĐH152 219,2 108,5 232,1 131,5VS71 230,9 121,1 235,0 143,1

VS686 224,3 122,7 207,9 122,7LVN99 (Đ/C 1) 224,0 122,4 222,1 120,1DK6919 (Đ/C 2) 226,8 123,1 244,6 133,1

P >0,05 >0,05 <0,05 <0,05LSD0,05 - - 21,9 17,8CV (%) 6,4 16,3 5,7 8,6

THL/Giống

Vụ Hè Thu 2015

Vụ Xuân Hè 2016

Số lá/cây

(lá)

CSDT lá (m2 lá/m2 đất)

Số lá/cây

(lá)

CSDT lá (m2 lá/m2 đất)

H145 20,0 3,82 18,9 3,83H0271 20,1 3,81 18,8 3,73H6554 20,0 4,08 19,0 4,02H7142 19,9 3,83 18,7 3,70H7154 19,2 4,00 18,5 3,84

H41142 20,3 3,41 18,8 3,42H65675 19,9 3,80 18,5 3,59H66571 19,1 4,11 18,9 4,18H71411 20,6 4,03 19,8 4,07ĐH151 19,8 3,63 18,7 3,84ĐH152 20,1 3,79 19,5 3,85VS71 19,5 4,01 19,5 3,88

VS686 20,1 4,00 18,7 3,82LVN99 (Đ/C 1) 19,5 3,69 19,5 3,94

DK6919 (Đ/C 2) 19,8 4,01 18,7 3,87P >0,05 >0,05 >0,05 >0,05

LSD0,05 - - - -CV (%) 3,6 10,0 2,8 6,8

81


không có ý nghĩa thống kê.Chỉ số diện tích lá của các giống/THL tham gia thí nghiệm vụ Xuân Hè 2016 dao động từ 3,41 - 4,11 m2 lá/m2 đất, vụ Hè Thu 2015 dao động từ 3,42 - 4,07 m2 lá/m2 đất. Sai khác giữa các giống THL về chỉ số diện tích lá là không có ý nghĩa thống kê.

3.3. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống/THL thí nghiệm vụ Hè Thu 2015 tại huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái

Qua bảng 4 cho thấy: Số bắp trên cây của các giống/THL thí nghiệm trong vụ Hè Thu 2015 dao động từ 1,01 - 1,10 bắp. Các giống/THL tham gia thí nghiệm có số hàng hạt trên bắp trong vụ Hè Thu 2015 dao động từ 13,1 - 16,3 hàng, trong đó THL

DH151 có số hàng hạt trên bắp đạt 13,1 hàng, thấp hơn so với 2 giống đối chứng LVN99 (14,3 hàng) và DK6919 (14,7 hàng). Hai THL H145 (16,1 hàng) và VS686 (16,3 hàng) có số hàng hạt trên bắp cao hơn so với 2 giống đối chứng LVN99 và DK6919. Giống VS71 có số hàng hạt trên bắp đạt 15,4 hàng, cao hơn so với đối chứng LVN99 ở mức tin cậy 95%.

Số hạt trên hàng của các giống/THL thí nghiệm dao động từ 29,6 - 37,6 hạt. THL H66571 có số hạt trên hàng là 29,6 hạt, thấp hơn so với 2 giống đối chứng LVN99 (34,3 hạt) và DK6919 (37 hạt). Ba giống/THL: H145 (32,3 hạt), H6554 (33,1 hạt), VS686 (31,9 hạt) đạt thấp hơn so với giống đối chứng DK6919 ở mức tin cậy 95%.

Bảng 4. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống/THL trong vụ Hè Thu 2015 tại huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái

Khối lượng 1000 hạt của các giống/THL thí nghiệm dao động từ 214,1 - 303,8 g. THL H41142 có khối lượng 1000 hạt đạt 214,1 g, thấp hơn so với 2 giống đối chứng LVN99 (251,6 g) và DK6919 (273,5 g). Bốn THL: H145 (227,9 g), H0271 (243,9 g), H65675 (236,1 g) và H66571 (233,3 g) đạt thấp hơn so với giống đối chứng DK6919. THL H7154 có khối lượng 1000 hạt đạt 303,8 g, cao hơn 2 giống đối chứng LVN99 và DK6919. Ba giống/THL: H6554 (294,1 g), VS71 (289,6 g), VS686 (281,7 g) đạt cao hơn đối chứng LVN99 ở mức tin cậy 95%.

Qua bảng 4 cho thấy năng suất lý thuyết của các giống/THL thí nghiệm trong vụ Hè Thu 2015 dao động từ 59,9 - 92,2 tạ/ha. Bốn giống/THL: H6554, H7154, H71411 và VS686 có NSLT trong khoảng 84,6 - 92,2 tạ/ha, cao hơn đối chứng LVN99 và tương đương so với đối chứng DK6919.THL H66571 có NSLT đạt 59,9 tạ/ha, thấp hơn so với 2 giống đối chứng LVN99 (71,9 tạ/ha) và DK6919 (93,7 tạ/ha).

Năng suất thực thu của các giống/THL trong vụ Hè Thu 2015 dao động từ 46,6 - 69,1 tạ/ha. Năm

THL/Giống Số bắp/cây (bắp)

Số hàng hạt/bắp (hàng)


P1000 hạt (g)

NSLT (tạ/ha)

NSTT (tạ/ha)

H145 1,02 16,1 32,3 227,9 69,8 60,5H0271 1,01 14,5 36,4 243,9 73,9 50,7H6554 1,05 15,2 33,1 294,1 88,9 58,5H7142 1,03 14,5 36,9 256,1 79,7 68,0H7154 1,04 14,7 34,4 303,8 90,5 66,2

H41142 1,02 15,1 35,7 214,1 68,2 56,9H65675 1,03 15,2 34,9 236,1 72,5 60,0H66571 1,04 14,8 29,6 233,3 59,9 46,2H71411 1,02 14,5 37,6 263,0 85,5 66,5ĐH151 1,01 13,1 35,4 278,5 74,1 64,0ĐH152 1,01 14,6 35,9 265,6 80,0 69,1VS71 1,02 15,4 36,0 289,6 92,2 68,8

VS686 1,02 16,3 31,9 281,7 84,6 60,7LVN99 (Đ/C 1) 1,02 14,3 34,3 251,6 71,9 56,7DK6919 (Đ/C 2) 1,10 14,7 37 273,5 93,7 71,0

P <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05 <0,05LSD0,05 0,05 0,9 3,0 27,1 11,4 8,4CV (%) 2,7 3,7 5,2 6,2 8,6 8,2

82


giống/THL: H7142, H7154, H71411, ĐH152 và VS71 có năng suất dao động từ 66,2 - 69,1 tạ/ha, đạt cao hơn so với giống đối chứng LVN99 ở mức tin cậy 95%. THL H66571 có NSTT đạt 46,6 tạ/ha, thấp hơn so với 2 giống đối chứng LVN99 (56,7 tạ/ha) và DK6919 (71 tạ/ha). Sáu giống/THL:H145, H0271, H6554, H41142, H65675 và VS686 có năng suất trong khoảng 50,7 - 60,7 tạ/ha, thấp hơn so với đối chứng DK6919.

3.4. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống/THL thí nghiệm vụ Xuân Hè 2016 tại huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái

Số liệu bảng 5 cho thấy: Chỉ tiêu số bắp trên cây của các giống/THL thí nghiệm vụ Xuân Hè 2016 dao động từ 0,98 - 1,10 bắp, sai khác giữa các giống/THL là không có ý nghĩa thống kê.

Số hàng trên bắp của các giống/THL thí nghiệm vụ Xuân Hè 2016 dao động từ 12,9 - 15,5 hàng. THL ĐH151 có số hàng trên bắp đạt 12,9 hàng, thấp hơn so với 2 giống đối chứng LVN99 và DK6919 ở mức tin cậy 95%. Các THL khác có số hàng trên bắp tương đương so với 2 giống đối chứng.

Số hạt trên hàng của các giống/THL thí nghiệm vụ Xuân Hè 2016 dao động từ 30,8 - 37,3 hạt. 7 giống/

THL: H145 (31,5 hạt), H6554 (33,7 hạt), H7142 (33,3 hạt), H7154 (31,8 hạt), H66571(30,8 hạt), VS71 (33,4 hạt) và VS686 có số hạt/hàng thấp hơn so với đối chứng DK6919 (37,3 hạt). THL ĐH151 có số hạt trên hàng đạt 36,6 hạt, cao hơn so với đối chứng LVN99 (33,1 hạt) ở mức tin cậy 95%.

Khối lượng 1000 hạt của các giống/THL thí nghiệm vụ Xuân Hè 2016 dao động từ 253,5 - 290,8 g. THL H0271 có khối lượng 1000 hạt đạt 253,5 g, thấp hơn so với giống đối chứng LVN99 (276,8 g) ở mức tin cậy 95%. Các giống/THL khác có khối lương 1000 hạt tương đương so với hai giống đối chứng.

Năng suất lý thuyết của các giống/THL thí nghiệm vụ Xuân Hè 2016 dao động từ 71,5 - 90,2 tạ/ha, sai khác giữa các giống/THL là không có ý nghĩa thống kê.

Năng suất thực thu của các giống/THL thí nghiệm vụ Xuân Hè 2016 dao động từ 52,2 - 69,2 tạ/ha. Giống ngô lai VS71 (69,2 tạ/ha) và VS686 (65,3 tạ/ha) cho năng suất đạt cao hơn giống đối chứng LVN99 ở mức tin cậy 95%. Các THL:H145 (56,7 tạ/ha), H0271(52,2 tạ/ha), H6554 (56,1 tạ/ha), H7142 (57,3 tạ/ha), H66571 (54,8 tạ/ha) có năng suất thực thu thấp hơn giống đối chứng DK6919 (66,8 tạ/ha) ở mức tin cậy 95%.

Bảng 5. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống/THL trong vụ Xuân Hè 2016 tại huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái

THL/Giống Số bắp/cây (bắp)

Số hàng hạt/ bắp (hàng)


P1000 hạt (g)

NSLT (tạ/ha)

NSTT (tạ/ha)

H145 0,99 14,8 31,5 282,1 74,1 56.7H0271 0,98 14,4 35,2 253,5 71,8 52,2H6554 1,04 14,9 33,7 260,4 78,2 56,1H7142 0,99 13,9 33,3 274,0 72,1 57,3H7154 1,05 15,0 31,8 283,5 80,2 60,0

H41142 1,02 14,9 34,7 273,2 71,9 58,4H65675 0,99 15,5 34,9 252,9 76,5 59,8H66571 0,98 14,0 30,8 286,8 71,5 54,8H71411 1,04 14,2 34,8 289,9 85,2 63,0ĐH151 1,10 12,9 36,5 280,2 83,5 63,9ĐH152 1,00 14,6 35,3 289,0 85,0 63,6VS71 1,04 14,5 33,4 288,8 82,7 69,2

VS686 0,98 15,1 33,5 290,8 82,3 65,3LVN99 (Đ/C1) 1,01 14,5 33,1 276,8 76,3 55,9DK6919 (Đ/C2) 1,08 14,7 37,3 268,2 90,2 66,8

P >0,05 <0,05 <0,05 <0,05 >0,05 <0,05LSD0,05 - 1,1 2,9 22,7 - 8,5CV (%) 6,3 4,7 5,2 5,0 11,1 8,5

83



4.1. Kết luận- Các THL tham gia thí nghiệm có thời gian sinh

trưởng vụ Hè Thu 2015 dao động 98 - 101 ngày, vụ Xuân Hè 2016 dao động từ 101 - 102 ngày. Các giống THL thí nghiệm đều có thời gian sinh trưởng tương đương đối chứng, thuộc nhóm chín trung bình sớm, phù hợp với điều kiện canh tác của địa phương.

- Chiều cao cây của các THL thí nghiệm dao động từ 210,1 - 252,2 cm (vụ Hè Thu 2015), từ 207,9 - 252,2 cm (vụ Xuân Hè 2016).

- Năng suất lý thuyết của các giống/THL thí nghiệm trong dao động từ 59,9 - 92,2 tạ/ha (vụ Hè Thu 2015) và từ 71,5 - 90,2 tạ/ha (vụ Xuân Hè 2016).

- Năng suất thực thu của các giống/THL trong vụ Hè Thu 2015 dao động từ 46,6 - 69,1 tạ/ha. Các giống/THL: H7142, H7154, H71411, ĐH152 và VS71 có năng suất dao động từ 66,2 - 69,1 tạ/ha, đạt cao hơn so với giống đối chứng LVN99 ở mức tin cậy 95%. Năng suất thực thu của các giống/THL thí nghiệm vụ Xuân Hè 2016 dao động từ 52,2 - 69,2 tạ/ha. 2 giống ngô lai VS71 (69,2 tạ/ha) và VS686 (65,3 tạ/ha) đạt cao hơn so với giống đối chứng LVN99 ở mức tin cậy 95%.

Giống VS71 có năng suất lý thuyết và năng suất thực thu cao và ổn định qua hai vụ thí nghiệm (NSLT 82,7 - 92,2 tạ/ha, NSTT 68,8 - 69,2 tạ/ha).

4.2. Đề nghịTiếp tục thí nghiệm khảo nghiệm cơ bản trong

vụ Hè Thu 2016, khảo nghiệm sản xuất và nghiên cứu các kỹ thuật canh tác giống ngô lai VS71.

TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2011. QCVN

01-56: 2011/BNNPTNT. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống ngô.

Chi cục Thống kê tỉnh Yên Bái, 2017. Niên giám thống kê tỉnh Yên Bái 2016. NXB Thống kê.

Kiều Xuân Đàm, Trần Trung Kiên, 2017. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển, tính thích nghi và ổn định của các tổ hợp ngô lai tại một số tỉnh phía Bắc. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, chuyên đề Giống cây trồng, vật nuôi, (1): 57-64.

Tổng cục Thống kê, 2017. Truy cập ngày 25/7/2017, địa chỉ: http://www.gso.gov.vn/Default.aspx?tabid=217.

FAOSTAT, 2017. Truy cập ngày 25/7/2017, địa chỉ: http://www.fao.org/faostat/en/#home

Study on the growth and development of new hybrid maize varieties planted on slopping land in Yen Bai province

Tran Trung Kien, Hoang Hai Hieu, Phan Thi Thu Hang, Nguyen Xuan Thang

AbstractThe experiment was conducted to evaluate the performance of thirteen hybird maize varieties namely H145, H0271, H6554, H7142, H7154, H41142, H65675, H66571, H71411, DH151, DH152, VS71, VS686 developed by the Maize Research Institute and two control varieties as LVN99 and DK6919 in Summer - Autums season of 2015 and Spring - Summer season of 2016 in Van Yen district, Yen Bai province. The experiment was conducted based on random complete blocks design (RCBD) with 15 formulars and three replications. The results showed that all varieties had medium duration 98 - 101 days (Summer - Autums season of 2015) and 101 - 102 days (Spring - Summer season of 2016), that was suitable with ecological condition and cultivation custom of the local people. Potential yield of hybird maize combinations ranged from 5.92 - 9.22 tons/ha (Summer - Autums season of 2015) and 7.51 - 9.02 tons/ha(Spring - Summer season of 2016). The actual yield of hybird maize combinations ranged from 4.66 - 6.91 tons/ha (Summer - Autums season of 2015) and from 5.22 - 6.92 tons/ha (Spring - Summer season of 2016). The variety VS71 showed high and stable yield potential in this study.Keywords: Slopping land, hybrid maize variety, yield, hybrid maize combination, Yen Bai


Người phản biện: TS. Lương Văn VàngNgày duyệt đăng: 11/10/2017

84


I. ĐẶT VẤN ĐỀNghiên cứu ứng dụng các chế phẩm VSV hữu ích

trong sản xuất nông nghiệp bao gồm các loại như: Chế phẩm VSV, phân VSV, phân hữu cơ vi sinh và hữu cơ sinh học đang là xu hướng tích cực trong chiến lược phát triển một nền nông nghiệp theo hướng hữu cơ bền vững và hiệu quả. Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu của đề tài khoa học công nghệ cấp Nhà nước “Nghiên cứu công nghệ sản xuất phân bón VSV chức năng phục vụ chăm sóc cây trồng cho một số vùng sinh thái” đã được Bộ Khoa học và Công nghệ công nhận và cho áp dụng trong sản xuất theo quyết định số 2421/QĐ/BNN-KHCN ngày 17 tháng 8 năm 2004. Sản phẩm của đề tài là quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm VSV chức năng đã được áp dụng ở Bình Định nhưng mới dừng lại quy mô nhỏ và sử dụng các nguồn nguyên liệu truyền thống như than bùn và các phụ phẩm nông nghiệp. Sản phẩm tạo ra mới chỉ đáp ứng phần nhỏ nhu cầu ngày càng cao trong sản xuất nông nghiệp ở vùng Duyên hải Nam Trung bộ và Tây Nguyên.

Trước tình hình thực tế trên, để nâng cao chất lượng chế phẩm, tận dụng nguyên vật liệu tại chỗ, việc nghiên cứu hoàn thiện công nghệ và bổ sung biochar trong quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh đa chức năng quy mô công nghiệp là cần thiết.


2.1. Vật liệu nghiên cứu- Các chủng VSV: Bacillus subtilis SHV 06 có

hoạt tính phân giải hợp chất photpho khó tan, Pseudomonas chlororaphis SHV 2.2 đối kháng VSV gây bệnh vùng rễ cây trồng cạn và Azotobacter beijerinckii SHV 19 cố định nitơ tự do.

- Các hóa chất, dụng cụ nuôi cấy: NaCl, CaCO3, MgSO4.7H2O, K2HPO4, Na2CO3, casein, glyxerol, FeSO4.7H2O, MnSO4, Ca3(PO4)2, (NH4)2SO4, CH3COONa.3H2O, NaNO2, KOH...; máy lắc, nồi lên men, tủ sấy, tủ ấm, nồi hấp tiệt trùng, tủ cấy, cân kỹ thuật...

- Nguyên liệu sản xuất: Biochar có nguồn gốc từ vỏ cà phê, than bùn, vôi bột…

2.2. Phương pháp nghiên cứu- Phương pháp xác định mật độ VSV: Theo

TCVN 4884:2005. - Phương pháp xác định độ ẩm chế phẩm: Theo

TCVN 9297:2012.- Lựa chọn môi trường sản xuất: Trên cơ sở

thành phần môi trường cơ bản King B, SPA, Ashby lần lượt sử dụng trong nuôi cấy các chủng SHV 06, SHV 2.2 và SHV 19, tiến hành thử nghiệm các môi trường thay thế với nguồn dinh dưỡng cacbon là rỉ đường, nguồn dinh dưỡng nitơ là bột thủy phân nấm men, nước chiết đậu. Các chủng được nhân sinh khối trong các môi trường khác nhau trong điều kiện 28-300C, tốc độ lắc 150 vòng/phút, dựa vào mật độ tế bào các chủng để lựa chọn môi trường nuôi cấy thích hợp.

- Hiệu chỉnh tỷ lệ tiếp giống VSV: Các chủng VSV được nuôi cấy cấp I trong môi trường thích hợp pH = 7,0; nhiệt độ 28 - 300C. Sau 24 - 48 giờ nuôi cấy, vi khuẩn được cấy truyền sang nuôi sinh khối cấpII trong thiết bị lên men 15 lít trong môi trường thay thế có pH = 7,0, nhiệt độ 28 - 300C với các tỷ lệ tiếp giống thay đổi trong khoảng từ 3 - 10%. Dựa vào mật độ tế bào các chủng ở các tỷ lệ bổ sung giống khác nhau để lựa chọn tỷ lệ tiếp các giống VSV thích hợp cho nhân sinh khối.

1 Công ty Cổ phần Phân bón và DVTH Bình Định; 2 Viện Môi trường Nông nghiệp

HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHẾ PHẨM VI SINH VẬT ĐA CHỨC NĂNG CÓ BỔ SUNG BIOCHAR

Trần Tiến Dũng1, Võ Tuấn Toàn1, Đào Văn Thông2, Võ Chí Hiếu1

TÓM TẮTNghiên cứu đã hoàn thiện được các công đoạn trong quy trình sản xuất chế phẩm vi sinh vật (VSV) chức năng

có bổ sung than sinh học (biochar). Kết quả đã xây dựng được quy trình nhân sinh khối 03 chủng VSV hữu ích (cố định đạm, phân giải hợp chất photpho khó tan và đối kháng VSV gây bệnh vùng rễ cây trồng cạn). Đã lựa chọn được môi trường sản xuất phù hợp với 03 chủng VSV sử dụng trong sản xuất là các môi trường AB04; PC01 và BS03. Xác định được tỷ lệ tiếp giống VSV trong công đoạn nhân sinh khối cấp II với 2 chủng SHV06 và SHV 2.2 là 5,0% và chủng SHV 19 là 7,0%. Hiệu chỉnh được liều lượng cấp khí phù hợp cho quá trình nhân sinh khối cấp II đối với cả 03 chủng VSV trong sản xuất là 0,5 lít không khí/lít môi trường/phút. Đã hoàn thiện quy trình tạo chế phẩm dạng bột từ nguồn nguyên liệu là sinh khối VSV, than bùn và biochar.

Từ khóa: Chế phẩm VSV, phân bón, vi sinh vật, chức năng, than sinh học

85


- Hiệu chỉnh điều kiện cấp khí: Các chủng VSV được nuôi cấy trong môi trường với tỷ lệ tiếp giống thích hợp đã lựa chọn, pH = 7,0; nhiệt độ 28 - 300C trong thiết bị lên men 15 lít có kiểm soát lượng không khí sục vào dao động trong khoảng từ 0,3 - 0,7 lít không khí/lít môi trường/phút. Dựa vào mật độ tế bào của các chủng với các lượng cấp khí khác nhau để lựa chọn lượng cấp khí thích hợp cho từng chủng VSV.

- Hiệu chỉnh điều kiện nhân sinh khối: Thời gian nuôi cấy: Các chủng VSV được nuôi

cấy trong môi trường, tỷ lệ tiếp giống, chế độ cấp không khí thích hợp đã lựa chọn, pH = 7, nhiệt độ 28 - 300C trong thiết bị lên men 15 lít. Kiểm tra mật độ tế bào các chủng liên tục trong vòng 92 giờ để lựa chọn thời điểm mật độ tế bào các chủng cực đại.

pH môi trường: Các chủng VSV được nuôi cấy trong môi trường, tỷ lệ tiếp giống, chế độ cấp không khí, thời gian nuôi cấy thích hợp đã lựa chọn, nhiệt độ 28 - 300C trong thiết bị lên men 15 lít. pH môi trường được điều chỉnh trong khoảng từ 5,0 - 8,0, xác định mật độ VSV để lựa chọn pH môi trường nhân sinh khối thích hợp.

Nhiệt độ nuôi cấy: Các chủng VSV được nuôi cấy trong môi trường, tỷ lệ tiếp giống, chế độ cấp không khí, thời gian nuôi cấy, pH môi trường đã lựa chọn trong thiết bị lên men 15 lít. Nhiệt độ nuôi cấy được điều chỉnh trong khoảng từ 20 - 340C, xác định mật VSV để lựa chọn nhiệt độ nhân sinh khối thích hợp.

- Lựa chọn chất mang và tỷ lệ thành phần tham gia: Chất mang được xử lý đảm bảo độ mịn, pH trung tính, khử trùng vô khuẩn. Sau đó phối trộn VSV với chất mang với mật độ tế bào ban đầu mỗi chủng là 4,0.1010 CFU/g, bảo quản ở điều kiện nhiệt độ phòng. Kiểm tra mật độ tế bào các chủng sau 7 ngày, 3 tháng và 6 tháng, lựa chọn tỷ lệ thành phần chất mang có mật độ tế bào các chủng VSV cao nhất và ổn định.

- Hiệu chỉnh tỷ lệ dịch cấp II bổ sung và thời gian lên men: Tiến hành bổ sung dịch theo các tỷ lệ 5%, 10%, 15%, đồng thời, đánh giá ảnh hưởng thời gian ủ lên men đối với các chủng liên tục trong 4 ngày. Từ mật độ tế bào các chủng, xác định tỷ lệ cũng như thời gian ủ lên men tối ưu nhất.

- Lựa chọn nhiệt độ và thời gian sấy: Chế phẩm đã kiểm tra và đảm bảo về mật độ tế bào VSV được sấy ở các mức nhiệt khác nhau: 300C, 400C, 500C trong các khoảng thời gian khác nhau: 6 giờ, 12 giờ, 18 giờ. Từ mật độ tế bào, độ ẩm đầu ra, chọn điều kiện nhiệt độ, thời gian sấy phù hợp.

- Lựa chọn bao bì đóng gói sản phẩm: Chế phẩm VSV có mật độ tế bào các chủng đảm bảo 109 CFU/g chế phẩm được đóng trong túi nilon đen dán kín, lồng nhãn, bao ngoài bằng túi nilon trắng, dán kín và túi thiếc, dán kín, dán nhãn được bảo quản ở điều kiện thường, nơi thoáng mát, tránh ánh nắng trực tiếp, không gần nơi có hóa chất. Kiểm tra mật độ tế bào các chủng VSV trong chế phẩm sau 1 tháng, 3 tháng, 6 tháng.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 10/2016 đến

tháng 6/2017 tại thôn Diêm Tiêu, thị trấn Phù Mỹ, huyện Phù Mỹ, tỉnh Bình Định.


3.1. Hoàn thiện quy trình sản xuất sinh khối VSV

3.1.1. Lựa chọn môi trường sản xuấtThành phần môi trường dinh dưỡng là yếu tố

quan trọng ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động sống cũng như khả năng duy trì hoạt tính sinh học của VSV. Trong sản xuất công nghiệp, môi trường dinh dưỡng chuẩn thường không được sử dụng vì giá thành cao. Các nhà sản xuất đã phải tìm ra môi trường thay thế từ các nguồn nguyên liệu sẵn có (Lê Văn Nhương và ctv., 2009). Tiến hành thí nghiệm nghiên cứu khả năng tồn tại của các chủng VSV trên các môi trường sản xuất, thành phần các môi trường sản xuất thể hiện trong bảng 1.

Bảng 1. Môi trường sản xuất cho chủng Azotobacter beijerinckii SHV 19

Môi trường AB01 AB02 AB03 AB04

Rỉ đường (g/l) 30 30

Bột thủy phân nấm men (g/l) 5 5

Nước chiết đậu (g/l) 50

Glucose (g/l) 5

Saccharose (g/l) 5

KH2PO 2 (g/l) 0,2 0,2 0,2 0,2

MgSO4.7H2O (g/l) 0,2 0,2 0,2 0,2

NaCl (g/l) 0,2 0,2 0,2 0,2

K2SO4 (g/l) 0,1 0,1 0,1 0,1

CaCO3 (g/l) 5 5 5 5

Nước cất (ml) 1.000 1.000 1.000 1.000

86


Bảng 2. Môi trường sản xuất cho Bacillus subtilis SHV 06

Bảng 3. Môi trường sản xuất cho Pseudomonas chlororaphis SHV 2.2

Kết quả kiểm tra mật độ tế bào các chủng VSV trong các môi trường nghiên cứu cho thấy, đối với chủng SHV 06, mật độ tế bào đạt cao nhất sau 48 giờ nuôi cấy, đạt 3,3.109 CFU/ml trên môi trường King B và đạt 7,2.109 CFU/ml trên môi trường sản xuất BS03. Đối với chủng SHV 2.2, mật độ tế bào cũng đạt cao nhất sau 48 giờ nuôi cấy, đạt 3,8.109

CFU/ml trên môi trường SPA và đạt 7,5.109 CFU/ml trên môi trường sản xuất PC01. Riêng chủng SHV 19, mật độ tế bào đạt cao nhất sau 60 giờ nuôi cấy, đạt 8,9.109 CFU/ml trên môi trường Ashby và chỉ có môi trường AB04 là môi trường sản xuất có mật độ tế bào 6,7.109 CFU/ml cực đại đạt gần bằng môi trường cơ bản. Như vậy, để đảm bảo hiệu quả kinh tế và khả năng ứng dụng vào sản xuất, lựa chọn môi trường BS03, PC01 và AB04 là môi trường sản xuất lần lượt cho các chủng SHV 06, SHV 2.2 và SHV 19.

3.1.2. Hiệu chỉnh tỷ lệ tiếp giống VSVLượng giống cấy thích hợp quyết định đến chất

lượng và giá thành sản phẩm. Trong quá trình nhân giống, thường khi giống phát triển đến nửa sau hoặc

nửa cuối sau của giai đoạn phát triển lũy thừa thì sẽ được cấy chuyển sang môi trường nhân giống kế tiếp với tỷ lệ cấy chuyển khoảng 1 - 10% (Kiều Hữu Ảnh và ctv., 1999). Tùy thuộc quy mô sản xuất, quá trình nhân giống có thể kéo dài qua nhiều chu kỳ cấy chuyển cho đến khi đủ lượng giống cung cấp cho cho mỗi mẻ lên men (Nguyễn Lân Dũng và ctv., 2008). Kết quả đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ giống đến quá trình nhân sinh khối của các chủng VSV sau 48 - 66 giờ được tập hợp tại bảng 4.

Bảng 4. Ảnh hưởng tỷ lệ giống cấy đến sinh khối của các chủng VSV nghiên cứu

Kết quả tập hợp tại bảng 4 cho thấy, tăng tỷ lệ tiếp giống từ 3,0% tới 5,0% mật độ tế bào nhận được tăng rất lớn đối với hai chủng SHV06 và SHV 2.2 (2,5.108 so với 5,7.109 và 3,7.108 so với 5,5.109 CFU/ml), nhưng nếu tăng tỷ lệ tiếp giống lên cao hơn nữa thì mật độ tế bào tăng rất chậm và có xu hướng giảm đi khi tỷ lệ tiếp giống là 10%. Riêng chủng SHV 19, mật độ tế bào của chủng này tăng mạnh chỉ khi tăng tỷ lệ tiếp giống lên 7%, nhưng khi tăng tiếp tỷ lệ giống lên 10% thì mật độ tế bào hầu như không tăng nữa. Như vậy, khả năng sinh trưởng và phát triển của chủng SHV 19 yếu hơn, do đó đòi hỏi tỷ lệ tiếp giống khởi động ban đầu phải lớn hơn. Kết quả trên là cơ sở lựa chọn tỷ lệ tiếp giống phù hợp với hai 2 chủng SHV06 và SHV 2.2 là 5,0%, đối với chủng là SHV 19 là 7,0%, trong khi ở quy trình cũ trước hiệu chỉnh, tỷ lệ tiếp giống đối với cả 3 chủng đều là 3%.

3.1.3. Hiệu chỉnh điều kiện cấp khíTrong quá trình sinh trưởng, các chủng VSV

nghiên cứu có nhu cầu sử dụng oxy khác nhau. Xác định nhu cầu oxy trong quá trình nhân sinh khối thông qua mối quan hệ giữa khả năng sinh trưởng của các chủng VSV và lượng không khí cấp vào.

Kết quả tại bảng 5 cho thấy, mật độ tế bào của cả 3 chủng VSV chỉ thực sự tăng rõ rệt khi tăng lượng không khí tới 0,5 lít không khí/lít môi trường/phút nhưng tăng lượng cấp không khí lên cao hơn nữa dường như sự tăng trưởng của các chủng VSV không được cải thiện nhiều.

Môi trường PC01 PC02 PC03 PC04Rỉ đường (g/l) 20 20Bột thủy phân nấm men (g/l) 5 5

Nước chiết đậu (g/l) 50 50Glucose (g/l) 5 5Saccharose (g/l) 5 5(NH4)2SO4 (g/l) 1 1 1 1MgSO4.7H2O (g/l) 0,1 0,1 0,1 0,1Ca3(PO4)2 (g/l) 5 5 5Dung dịch vi lượng (ml/l) 2 2 2 2

Nước cất (ml) 1.000 1.000 1.000 1.000

Môi trường BS01 BS02 BS03 BS04Rỉ đường (g/l) 20 20 20 20Bột thủy phân nấm men (g/l) 20 10

Nước chiết đậu (g/l) 50 20Pepton (g/l) 10K2HPO4 (g/l) 1,5 1,5 1,5 1,5MgSO4.7H2O (g/l) 1,5 1,5 1,5 1,5Nước cất (ml) 1.000 1.000 1.000 1.000

Tỷ lệ giống (%)

Mật độ tế bào (CFU/ml)SHV06 SHV 2.2 SHV 19

3,0 2,5.108 3,7.108 3,5.108

5,0 5,7.109 5,5.109 8,5.108

7,0 8,3.109 7,7.109 4,3.109

10,0 7,0.109 3,5.109 4,5.109

87


Bảng 5. Ảnh hưởng của lượng khí cấpđến sinh khối của các chủng VSV nghiên cứu

Như vậy, so với quy trình chưa hiệu chỉnh với lưu lượng không khí cấp cho cả 3 chủng VSV là 0,7 lít không khí/lít môi trường/phút thì sau khi hiệu chỉnh lượng không khí cấp được lựa chọn cho cả 3 chủng là 0,5 lít không khí/lít môi trường/phút.

3.1.4. Hiệu chỉnh điều kiện nhân sinh khốiKết quả tại bảng 6 cho thấy, các chủng SHV 06

và chủng SHV 2.2 có khả năng sinh trưởng và phát triển mạnh. Pha tiềm phát kết thúc ngay sau 6 giờ đầu nuôi cấy, trong khi đó chủng SHV 19 phải chờ tới 12 giờ. Mật độ tế bào cực đại của các chủng VSV đạt được gần bằng nhau, nhưng thời điểm nhận được lượng sinh khối tối đa lại khác nhau, mật độ tế bào cực đại của chủng SHV 06, SHV 2.2 nhận được sau 48 giờ nuôi cấy lần lượt là 8,7.109 CFU/ml và 7,1.109 CFU/ml, mật độ tế bào cực đại của chủng SHV 19 nhận được sau 66 giờ nuôi cấy là 9,5.109 CFU/ml. Như vậy, so với quy trình chưa hiệu chỉnh, thời điểm thu sinh khối của chủng SHV 06 và chủng SHV 2.2 vẫn được lựa chọn là 48 giờ, riêng thời điểm thu sinh khối của chủng SHV 19 được lựa chọn kéo dài hơn từ 48 giờ lên 66 giờ.

Bảng 6. Khảo sát thời gian sinh trưởng của các chủng VSV

pH của môi trường nuôi cấy là một chỉ số quan trọng có ảnh hưởng lớn đến quá trình sinh trưởng và phát triển của chủng VSV, pH phù hợp sẽ tạo điều kiện thu nhận sinh khối cao. Kết quả biểu thị ảnh hưởng của pH tới lượng sinh khối VSV nhận được tập hợp trong bảng 7.

Bảng 7. Khảo sát điều kiện pH của các chủng VSV lựa chọn

Kết quả ở bảng 7 cho thấy, pH môi trường nuôi cấy có ảnh hưởng khá rõ rệt tới sinh trưởng và phát triển của các chủng VSV. Giá trị pH thích hợp của chủng SHV 06 là 7,0 với mật độ tế bào đạt cao nhất là 7,6.109 CFU/ml, chủng SHV 2.2 là 7,5 với mật độ tế bào đạt cao nhất là 7,2.109 CFU/ml và chủng SHV 19 là 7,0 với mật độ tế bào đạt cao nhất là 7,8.109

CFU/ml. So với quy trình chưa hiệu chỉnh, pH môi trường nuôi cấy thích hợp với chủng SHV 06, SHV 19 không thay đổi và đều là 7,0, riêng chủng SHV 2.2, pH thích hợp từ 7,0 được hiệu chỉnh thay đổi lên 7,5.

Bảng 8. Khảo sát nhiệt độ nuôi cấy các chủng VSV lựa chọn

Kết quả trong bảng 8 cho thấy, ảnh hưởng nhiệt độ nuôi cấy tới sinh trưởng và phát triển của các chủng VSV tương đối rõ rệt. Cả 03 chủng VSV đều có khả năng sinh trưởng và phát triển trong khoảng nhiệt độ từ 20 - 340C nhưng với mức độ rất khác

Lưu lượng không khí (lít không khí/

lít môi trường/phút)

Mật độ tế bào (CFU/ml)

SHV 06 SHV 2.2 SHV 19

0,3 3,5.108 2,7.108 5,4.108

0,4 8,7.108 3,5.109 6,3.108

0,5 5,4.109 6,4.109 3,8.109

0,6 6,0.109 6,5.109 5,3.109

0,7 7,1.109 6,2.109 6,3.109

Thời gian nuôi cấy (giờ)

Mật độ tế bào (CFU/ml)SHV06 SHV 2.2 SHV 19

0 5,0.105 5,0.106 5,0.106

6 9,0.106 9,0.106 6,0.106

12 2,5.107 2,5.107 9,0.106

18 8,9.107 8,9.107 3,1.107

24 2,5.108 3,7.108 8,8.107

30 2,1.109 7,5.108 1,5.108

36 4,1.109 5,3.109 4,6.108

42 6,7.109 6,2.109 6,1.108

48 8,7.109 7,1.109 7,5.108

54 1,2.108 1,2.108 3,5.109

60 - - 7,8.109

66 - - 9,5.109

72 - - 1,6.108

pHMật độ tế bào (CFU/ml)

SHV06 SHV 2.2 SHV 195,0 1,5.107 3,5.107 2,0.107

5,5 8,3.107 2,5.108 2,0.108

6,0 8,7.108 8,5.108 8,5.108

6,5 4,5.109 5,5.109 4,6.109

7,0 7,6.109 6,5.109 7,8.109

7,5 9,5.108 7,2.109 1,9.108

8,0 5,5.108 6,6.107 8,5.107

Nhiệt độ (0C)

Mật độ tế bào (CFU/ml)SHV 06 SHV 2.2 SHV 19

20 6,6.107 5,7.107 1,3.107

22 9,5.107 6,5.107 9,5.107

24 4,5.108 5,6.108 7,3.108

26 8,5.108 7,3.108 1,8.109

28 4,6.109 3,2.109 5,3.109

30 7,5.109 8,6.109 8,4.109

32 8,7.109 2,2.109 1,1.109

34 1,1.108 9,5.108 9,5.108

88


nhau. Như vậy, so với quy trình chưa hiệu chỉnh, khoảng nhiệt độ thích hợp của cả 3 chủng đều là 300C thì sau khi hiệu chỉnh, riêng chủng SHV06 đạt mật độ tế bào cao nhất là 8,7.109 CFU/ml ở 320C, còn 2 chủng SHV 2.2 và SHV 19 đạt mật độ tế bào cao nhất là 8,6.109 CFU/ml và 8,4.109 CFU/ml đều cùng ở 300C.

3.2. Hoàn thiện quy trình sản xuất chế phẩm

3.2.1. Lựa chọn chất mang và tỷ lệ thành phần tham gia

Mật độ VSV và thời gian sống của VSV là 2 chỉ tiêu chất lượng quan trọng của chế phẩm. Do đó, nghiên cứu lựa chọn chất mang nhằm bảo vệ được VSV trong quá trình hoàn thiện sản phẩm và bảo quản duy trì ổn định hoạt lực của sản phẩm. Nguyên liệu lựa chọn làm chất mang cho sản xuất

chế phẩm VSV phải đảm bảo các đặc điểm như: Không độc hại với VSV, thực vật; khả năng hấp thụ độ ẩm tốt; có khả năng bám dính tốt; có sẵn với số lượng đầy đủ; rẻ tiền (FNCA, 2006). Chất mang dạng bột được lựa chọn trong nghiên cứu là than bùn, than sinh học (biochar) được phối trộn với các tỷ lệ khác nhau. Việc sản xuất và sử dụng biochar tạo điều kiện cho việc tái sử dụng chất thải, phụ phẩm nông nghiệp, tạo sinh khối và các nguồn tự nhiên khác, đó là một công việc thân thiện với môi trường (Warnock et al., 2007).

Kết quả ở bảng 9 cho thấy, với tỷ lệ chất mang than bùn: biochar là 9: 1, mật độ tế bào các chủng VSV đều đạt mật độ cao nhất và cao hơn so với các tỷ lệ phối trộn khác. Như vậy, với quy mô sản xuất công nghiệp, tỷ lệ chất mang than bùn : biochar là 9 : 1là phù hợp nhất.

3.2.2. Hiệu chỉnh tỷ lệ dịch cấp II bổ sung và thời gian lên men

Việc lựa chọn được tỷ lệ dịch cấp II bổ sung và thời gian lên men thích hợp, đảm bảo mật độ tế bào VSV đạt tiêu chuẩn sau bảo quản, đồng thời tiết

kiệm thời gian và chi phí sản xuất có vai trò quan trọng trong sản xuất chế phẩm VSV quy mô lớn. Kết quả nghiên cứu tỉ lệ dịch cấp II bổ sung và thời gian ủ lên men được thể hiện qua bảng 10.

Bảng 9. Ảnh hưởng của chất mang đến mật độ VSV trong quá trình bảo quảnĐơn vị: CFU/g

Bảng 10. Ảnh hưởng của tỷ lệ dịch cấp II bổ sung và thời gian ủ lên men đến mật độ tế bào các chủng VSV Đơn vị tính: CFU/g

Chủng VSV Thời gian bảo quản

Tỷ lệ phối trộn than bùn: biochar9 : 1 8 : 2 7 : 3 6 : 4 5 : 5

SHV 06 7 ngày 3,8.109 4,1.108 1,9.107 2,8.107 3,2.107

3 tháng 5,7.108 6,9.107 - - -6 tháng 1,5.108 6,5.106 - - -

SHV 2.2 7 ngày 3,3.109 3,1.108 2,6.107 3,2.107 4,9.107

3 tháng 7,3.108 5,2.107 - - -6 tháng 2,1.108 1,0.106 - - -

SHV 197 ngày 1,3.109 2,6.108 2,8.107 5,3.107 3,2.107

3 tháng 5,0.108 5,0.107 - - - 6 tháng 3,0.108 3,2.106 - - -

Thời gian

Tỷ lệ dịch cấp II bổ sung

5% 10% 15%

SHV 19 SHV2.2 SHV 06 SHV 19 SHV2.2 SHV 06 SHV 19 SHV2.2 SHV 06

1 ngày 2,1.106 5,1.106 9,1.105 4,5.106 2,3.106 2,2.107 6,7.106 4,5.106 5,2.107

2 ngày 5,4.107 2,7.107 1,3.106 4,8.107 5,3.107 2,1.107 5,2.107 6,7.107 1,0.107

3 ngày 2,2.108 3,5.108 6,0.108 5,2.109 2,3.109 3,2.109 6,0.109 1,3.109 1,4.109

4 ngày 8,4.107 6,2.107 1,5.108 2,6.109 1,4.109 8,6.108 4,3.109 9,1.108 8,2.108

89


Bảng 11. Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian sấy đến độ ẩm và mật độ tế bào VSV

Bảng 12. Ảnh hưởng của bao bì đến mật độ VSV trong chế phẩm

Số liệu ở bảng 10 cho thấy, ở công thức bổ sung 10% và 15% dịch cấp II, sau 3 ngày ủ, mật độ tế bào các chủng đều đạt mức cao nhất ≥109 CFU/g, đến ngày thứ 4, mật độ tế bào các chủng VSV đều có xu hướng giảm. Để tiết kiệm chi phí cho sản xuất, lựa chọn tỷ lệ phối trộn là 10% và thời gian ủ là 3 ngày cho cả 3 chủng VSV nhằm đảm bảo mật độ tế bào VSV đạt cao nhất.

3.2.3. Lựa chọn nhiệt độ và thời gian sấyTrong quá trình sấy, yếu tố thời gian sấy và nhiệt

độ sấy là một trong những yếu tố quyết định đến chất lượng và giá thành sản phẩm. Kết quả đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian sấy tới mật độ tế bào VSV trong chế phẩm được trình bày ở bảng 11.

Kết quả ở bảng 11 cho thấy, khi sấy ở nhiệt độ 300C, thời gian sấy 6 - 18 giờ, mật độ tế bào của các chủng đạt 3,0.109 - 3,5.109 CFU/g, tuy nhiên độ ẩm của chế phẩm còn quá cao ≥ 30%. Khi sấy ở nhiệt độ 400C, thời gian sấy 6 - 12 giờ, mật độ tế bào của các chủng đạt 3,0.109 - 3,4.109 CFU/g, đồng thời độ ẩm chế phẩm sau 6 giờ đạt cao 27%, sau 12 giờ đạt yêu cầu 20%. Sau sấy 18 giờ, mật độ tế bào của các chủng VSV trong chế phẩm giảm mạnh, đặc biệt chủng SHV 2.2 và SHV 19 (mật độ tế bào <109 CFU/g) và độ ẩm của chế phẩm thấp chỉ đạt 18%. Khi sấy ở nhiệt độ 500C, thời gian sấy 6 - 18 giờ, mật độ tế bào của các chủng giảm mạnh, chỉ đạt ở mức 108 CFU/g. Từ kết quả trên, lựa chọn nhiệt độ sấy là 40oC, thời gian sấy là 12 giờ để chế phẩm đảm bảo về mật độ tế bào VSV và độ ẩm.

3.2.3. Lựa chọn bao bì đóng gói sản phẩmChế phẩm VSV được đóng gói trong các loại bao

bì khác nhau sẽ ảnh hưởng đến sự sai khác về mật độ tế bào của các chủng VSV trong chế phẩm. Để đảm bảo yêu cầu chất lượng chế phẩm, mật độ VSV hữu ích ≥ 108 CFU/g sau 6 tháng bảo quản, việc nghiên cứu lựa chọn bao gói thích hợp cho chế phẩm VSV là việc làm cần thiết. Kết quả bảo quản chế phẩm VSV với 2 loại bao gói gồm bao bì 2 lớp túi nilon và bao bì bằng túi thiếc được trình bày ở bảng 12.

Các kết quả ở bảng 12 cho thấy, sử dụng bao bì bằng túi thiếc và túi nilon đều cho mật độ tế bào các chủng VSV bảo quản trong các loại vật liệu đều đạt yêu cầu sau 6 tháng bảo quản. Tuy nhiên, bảo quản chế phẩm trong túi thiếc đảm bảo độ bền chắc thuận lợi trong vận chuyển, phân phối và tính thẩm mỹ của sản phẩm, đáp ứng tốt hơn với yêu cầu của thị trường. Như vậy, có thể sử dụng bao bì túi thiếc và túi nilong cho bảo quản chế phẩm VSV, khuyến cáo sử dụng bao bì túi thiếc.

Thời điểm Nhiệt độ (oC)

Thời gian (giờ)

Độ ẩm (%)

Mật độ tế bào (CFU/g)SHV 06 SHV 2.2 SHV 19

Trước sấy 40 3,6.109 3,4.109 3,5.109

Sau sấy

306 38 3,5.109 3,2.109 3,2.109

12 35 3,4.109 3,1.109 3,3.109

18 30 3,3.109 3,0.109 3,0.109

406 27 3,4.109 3,3.109 3,3.109

12 20 3,2.109 3,0.109 3,2.109

18 18 1,0.109 5,3.108 2,8.108

506 22 3,2.108 1,6.108 4,7.108

12 19 1,8.108 4,7.108 2,8.108

18 17 1,6.108 1,6.108 5,1.107

Thời gianMật độ VSV (CFU/g)

2 lớp túi nilon Túi thiếcSHV 19 SHV 2.2 SHV 16 SHV 19 SHV 2.2 SHV 16

0 giờ 5,0.109 1,2.109 3,0.109 4,3.109 9,1.109 2,2.109

3 tháng 7,8.108 8,2.108 8,7.108 7,3.108 6,9.108 9,0.108

6 tháng 3,6.108 4,2.108 1,5.108 7,9.108 9,5.108 5,3.108

90


3.3. Quy trình công nghệ sản xuất chế phẩm VSV chức năng có bổ sung biochar hoàn thiện

Tổng hợp các kết quả đạt được, tiến hành xây

dựng quy trình sản xuất chế phẩm VSV chức năng có bổ sung biochar, các bước thực hiện và các thông số kỹ thuật được mô tả cụ thể ở hình 1.


4.1. Kết luận- Đã lựa chọn được các môi trường AB04, PC01

và BS03 để sản xuất sinh khối lần lượt cho chủng SHV 19, SHV 2.2 và SHV 06, trong đó sử dụng rỉ đường, bột thủy phân nấm men làm nguồn dinh dưỡng chính.

- Đã hiệu chỉnh được liều lượng cấp khí trong quá trình nhân sinh khối cấp 2 đối với cả 03 chủng là 0,5 lít không khí/lít môi trường/phút, nhiệt độ, pH và thời gian đối với 3 chủng VSV. Quy trình sản xuất chế phẩm từ chất mang là than bùn và biochar với tỷ lệ là 9 : 1, lượng sinh khối VSV cấp 2 bổ sung trong quá trình lên men xốp là 10%, thời gian lên men xốp là 3 ngày, nhiệt độ sấy chế phẩm phù hợp là 400C trong thời gian 12 giờ, chế phẩm được đóng gói trong túi thiếc.

4.2. Đề nghịCần bổ sung thí nghiệm xác định mối tương

quan giữa biochar với mật độ và hoạt tính của các chủng VSV trong chế phẩm.

TÀI LIỆU THAM KHẢOKiều Hữu Ảnh, Biền Văn Minh, Phạm Ngọc Lan, Đỗ

Bích Ngọc, 1999. Giáo trình vi sinh vật công nghiệp. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.

Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty, 2008. Vi sinh vật học. Nhà xuất bản Giáo dục. Hà Nội.

Lê Văn Nhương, Nguyễn Văn Cách, Quản Lê Hà, Trần Liên Hà, Nguyễn Thanh Hằng, Hoàng Đình Hòa, Nguyễn Lan Hương, Ngô Thị Mai, Đinh Kim Nhung, Khuất Hữu Thanh, Nguyễn Quang Thảo, Phạm Thị Thúy, Phạm Văn Toản, 2009. Cơ sở công nghệ sinh học. Tập 4 - Công nghệ vi sinh. Nhà xuất bản Giáo dục. Hà Nội.

Forum for nuclear cooporation in Asia (FNCA), 2006. Biofertilizer manual.

Warnock DD, Lehmann J, Kuyper TW and Rillig MC, 2007. Mycorrhizal responses to biochar in soil - concepts and mechanisms. Plant Soil 300: 9-20.

Hình 1. Sơ đồ quy trình sản xuất chế phẩm VSV chức năng có bổ sung biochar

A. beijerinckii SHV 19

P. chlororaphis SHV 2.2

B. subtilis SHV 06

Nhân giống cấpp I trên Ashby, 60 giờ, 30oC,

nhân nuôi trên máy lắc 150 vòng/phút, pH 7,0

Nhân giống cấpp I trên PSA, 48 giờ, 30oC,

nhân nuôi trên máy lắc 150 vòng/phút, pH 7,0

Nhân giống cấp I trên King B, 48 giờ, 30oC, nhân nuôi trên máy lắc 150 vòng/phút, pH 7,0

Nhân giống cấp II trên AB04, 7% giống gốc, 300C, 0,50 lít KK/lít MT/phút, 66 giờ, pH

7,0

Nhân giống cấp II trên PC01, 5% giống gốc, 300C, 0,50 lít KK/lít MT/phút, 48 giờ, pH

7,5

Nhân giống cấp II trên BS03, 5% giống gốc, 320C, 0,50 lít KK/lít MT/phút, 48 giờ, pH

7,0

Lên men xốp 50% độ ẩm, bổ sung

10% dịch VSV, 3 ngày

Cơ chất 90% than bùn + 10%

biochar, kích thước hạt 0,1mm, pH 7,0, độ ẩ m 15%

Khử trùng Hơi nóng, thời gian 1 giờ 15

phút

Sấy ở nhiệt độ 400C trong 12 giờ, độ ẩ m

20%

Đóng gói Túi thiếc, bảo quản 6 tháng

Chế phẩm VSV chức năng có bổ sung than

sinh học (biochar)

91


Completion of production technology of functional micro-products supplemented with biochar

Tran Tien Dung, Vo Tuan Toan, Dao Van Thong, Vo Chi HieuAbstractThe research has completed the steps in the production process of functional microorganism supplemented with biochar. The results established the process of microbial biomass production the from 3 strains of useful microorganisms (nitrogen fixation, dissolution of phosphorus compounds difficult to dissolve and antimicrobial resistance root zone). The suitable production medium was selected for 3 microbial strains used in the production, including AB04; PC01 and BS03. It was determined that the ratio of microorganism in the second stage of fermentation for both SHV 06 and SHV 2.2 was 5.0% and for SHV 19 was 7.0%. Correction of the appropriate air supply for the second stage of fermentation with 03 strains of microorganism was 0.5 liters of air per liter of medium per minute. The production process of powder inoculum was prepared from microorganism biomass, peat and biochar.Keywords: Microbial, multiplex, microorganisms, fertilizer, biochar


Người phản biện: PGS. TS. Lê Như KiểuNgày duyệt đăng: 11/10/2017

1 Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Đậu đỗ, Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm

ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ GIỐNG ĐẬU TƯƠNG VÀ THỜI VỤ GIEO CHO GIỐNG ĐT51 TRONG VỤ HÈ TẠI HUYỆN HƯNG HÀ, TỈNH THÁI BÌNH

Lê Thị Thoa1, Trần Thị Trường1

TÓM TẮT Kết quả nghiên cứu 8 giống đậu tương (DT84, ĐT12, DT2008, ĐT31, ĐT22, ĐT51, ĐVN6, ĐVN14) và thời vụ

gieo cho giống ĐT51 trong vụ Hè tại huyện Hưng Hà, tỉnh Thái Bình cho thấy thời gian sinh trưởng (TGST) của các giống đậu tương từ 80 ngày đến 114 ngày. Giống DT2008 có TGST dài nhất (114 ngày) và giống ĐT12 có TGST ngắn nhất (80 ngày). Giống ĐT51 sinh trưởng phát triển tốt và nhiễm nhẹ bệnh virut, chống đổ tốt. Năng suất của giống ĐT51 đạt 2,59 tấn/ha, cao hơn so với giống DT84 (2,27 tấn/ha). Thời vụ gieo thích hợp cho giống ĐT51 trong vụ Hè là từ 28/5 đến 11/6 và năng suất đạt từ 2,4 tấn /ha đến 2,55 tấn/ha.

Từ khóa: Giống đậu tương, thời vụ gieo, năng suất, vụ Hè, Thái Bình

I. ĐẶT VẤN ĐỀHưng Hà là huyện có diện tích trồng đậu tương

lớn nhất tỉnh Thái Bình. Diện tích trồng đậu tương của tỉnh Hưng Hà là 4.922 ha, chiếm 35% diện tích của toàn tỉnh (Cục Thống kê tỉnh Thái Bình, 2013). Diện tích đậu tương của huyện tập trung trên đất hai lúa và đất bãi ven sông. Diện tích đậu tương trên đất bãi đạt 650 ha. Tuy nhiên, năng suất đậu tương trong vụ Xuân là rất thấp, chỉ đạt từ 1,2 tấn/ha đến 1,47 tấn/ha (Trần Minh Chiêu, 2011). Cây đậu tương trong cơ cấu cây trồng chủ yếu của diện tích đất bãi ven sông là: Ngô Xuân, đậu tương Hè, ngô Đông. Năng suất đậu tương trong vụ Hè còn thấp (1,2 - 1,5) tấn/ha và chưa ổn định. Sản xuất đậu tương có nhiều nguyên nhân dẫn đến sản xuất chưa ổn định. Trong đó giống là yếu tố rất quan trọng. Bộ

giống đậu tương trong vụ Hè là ít và giống cũ như giống ĐT12, DT84, năng suất thấp. Hiện nay, bộ giống đậu tương mới rất phong phú. Nhiều giống đậu tương mới chọn tạo có năng suất, chất lượng tốt và nhiễm nhẹ sâu bệnh hại chính như ĐT30, ĐT31, ĐT51... (Trần Thị Trường và ctv., 2012, 2015). Việc nghiên cứu tuyển chọn giống đậu tương thích hợp tại Thái Bình nói chung và Hưng Hà nói riêng nhằm bổ sung giống đậu tương mới cho sản xuất vụ Hè là rất cần thiết.


2.1. Vật liệu nghiên cứuVật liệu nghiên cứu gồm 8 giống đậu tương:

DT84, ĐT12, DT2008, ĐT31, ĐT22, ĐT51, ĐVN6, ĐVN14; trong đó, giống đối chứng là DT84.

92


2.2. Phương pháp nghiên cứu- Bố trí thí nghiệm: Các thí nghiệm bố trí theo

kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ với 3 lần nhắc lại. Diện tích ô thí nghiệm 8,5 m2. Thiết kế thí nghiệm với phần mềm IRRISTAT 5.0. Mật độ trồng: 25 cây/m2. Thí nghiệm giống gieo ngày 5/6/2016 với 8 giống. Thí nghiệm thời vụ của giống ĐT51 với 4 thời vụ gieo năm 2017 là: 28/5, 4/6, 11/6 và 18/6.

- Quy trình kỹ thuật, phương pháp đánh giá các chỉ tiêu theo hướng dẫn của Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng giống đậu tương (QCVN 01-58:2011/BNNPTNT).

- Số liệu thí nghiệm được xử lý trên chương trình Excel và IRRISTAT 5.0.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu- Địa điểm nghiên cứu: Hợp tác xã Phú Sơn,

huyện Hưng Hà, tỉnh Thái Bình.- Thời gian nghiên cứu: Thí nghiệm giống đậu

tương được thực hiện trong vụ Hè 2016; Thí nghiệm về thời vụ gieo của giống đậu tương ĐT51 được thực hiện trong vụ Hè 2017.


3.1. Kết quả nghiên cứu khảo nghiệm giống đậu tương trong vụ Hè 2016

3.1.1 Một số đặc điểm sinh trưởng, phát triển của các giống đậu tương

Thời gian sinh trưởng của các giống từ 80 - 114 ngày. Giống ĐT12 là giống có TGST ngắn nhất (80 ngày), thuộc nhóm ngắn ngày. Giống DT2008 có TGST 114 ngày, dài nhất trong thí nghiệm và thuộc nhóm dài ngày. 5 giống còn lại là ĐT31, ĐT22, ĐT51, ĐVN6 và ĐVN14 có TGST từ 90 - 92 ngày tương đương đối chứng DT84 (90 ngày) và thuộc nhóm trung ngày.

Các giống trong thí nghiệm đạt chiều cao cây từ 42,2 - 85,2 cm. Các giống có chiều cao cây lớn hơn giống đối chứng DT84 (46,7 cm) là: DT2008 (85,2 cm), ĐT51 (58,4 cm), ĐT22 (57,3 cm) và ĐT31 (54,1 cm). Giống ĐT12 có chiều cao cây đạt (42,2 cm) thấp hơn đối chứng DT84 (46,7 cm); các dòng còn lại là ĐVN6 và ĐVN14 đạt chiều cao cây từ 45,3 - 49,8 cm tương đương đối chứng DT84.

Số đốt hữu hiệu của các giống từ 18,5 - 25,7 đốt/cây. Trong đó giống DT2008 nhiều đốt nhất 25,7 đốt/cây, tiếp đến là ĐT31 và ĐT51 đều đạt

22,2 - 22,5 đốt/cây. Giống ĐT12 ít đốt nhất trong thí nghiệm đạt 18,5 đốt/cây. Các giống còn lại là ĐT22, ĐVN6 và ĐVN14 có số đốt từ 19,1 - 19,8 đốt/cây tương đương đối chứng 19,7 đốt/cây.

Số cành cấp I/cây trung bình của các giống đạt từ 2,0 - 4,3 cành/cây; so với đối chứng DT84 (2,9 cành/cây) thì giống DT2008 phân cành nhiều hơn đạt 4,3 cành/cây. Giống ĐT22 ít phân cành nhất đạt 2,0 cành/cây và ít hơn đối chứng DT84.

Bảng 1. Một số đặc diểm nông học của các giống đậu tương trong vụ Hè 2016

3.1.2. Mức độ sâu, bệnh hại và khả năng chống đổ Sâu cuốn lá (Lamprosema indicate): Ở giai đoạn

làm hạt, các giống tham gia thí nghiệm bị sâu cuốn lá nhẹ từ 3,4 - 5,7%, đối chứng DT84 bị sâu cuốn lá ở mức 5,3%. Tỷ lệ sâu cuốn lá của 2 giống là ĐT12 (3,6%) và ĐT51 (3,4%) thấp hơn đối chứng DT84 (5,3%).

Sâu đục quả (Eitiella zinekenella): Tỷ lệ sâu đục quả các giống tham gia thí nghiệm đạt từ 4,0 - 12,1%. Giống ĐT12 và ĐT51 có tỷ lệ sâu đục quả từ 4,0 - 5,0% thấp hơn đối chứng DT84 (7,7%). Giống DT2008 có TGST dài nhất và có tỷ lệ sâu đục quả nhiều nhất trong thí nghiệm đạt 12,1%.

Bệnh đốm nâu: Ba giống là ĐT31, ĐVN6 và ĐVN14 bị đốm nâu nhẹ (điểm 3), các giống khác trong thí nghiệm không bị đốm nâu (điểm 1).

Khả năng chống đổ: Trong vụ Hè 2016 giống ĐT31, ĐT22 và DT2008 bị đổ nhẹ (điểm 3). Các giống còn lại là ĐT51, ĐVN6, ĐVN14 và ĐT12 không bị đổ (điểm 1).

STT Tên giống

Thời gian sinh

trưởng (ngày)

Chiều cao cây

(cm)

Số cành cấp I/

cây (cành)

Số đốt hữu hiệu (đốt/cây)

1 DT84 (đ/c) 90 46,7 2,9 19,72 ĐT12 80 42,2 2,2 18,53 DT2008 114 85,2 4,3 25,74 ĐT31 92 54,1 2,5 22,55 ĐT22 89 57,3 2,0 19,16 ĐT51 92 58,4 3,0 22,27 ĐVN6 90 45,3 2,6 19,38 ĐVN14 91 49,8 3,1 19,8

93


Bảng 2. Mức độ nhiễm bệnh, sâu hại và khả năng chống đổ của các giống đậu tương trong vụ Hè 2016

STT Tên giống Sâu cuốn lá (%)

Sâu đục quả (%)

Đốm nâu (điểm)

Khảm vi rút (điểm)

Chống đổ (điểm)

1 DT84(ĐC) 5,3 10,7 1 1 22 ĐT12 3,6 7,0 1 2 13 DT2008 3,9 15,1 1 1 34 ĐT31 5,7 13,7 3 1 35 ĐT22 4,1 12,0 1 1 36 ĐT51 3,4 8,0 1 1 17 ĐVN6 4,3 13,7 3 1 18 ĐVN14 4,5 11,7 3 1 1

3.1.3. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống đậu tương

Tổng quả chắc/cây: Tổng số quả của các giống tham gia thí nghiệm từ 28,0 - 65,5 quả/cây. Hai giống đậu tương là DT2008 (65,5 quả/cây) và ĐT51 (54,7 quả/cây) đạt tổng quả cao nhất trong thí nghiệm và cao hơn đối chứng DT84 (36,2 quả/cây). Giống ĐT12 có tổng quả thấp nhất trong thí nghiệm đạt 28,0 quả/cây thấp hơn đối chứng DT84. Các giống khác đều có tổng quả cao hơn đối chứng DT84 (36,2 quả/cây).

Bảng 3. Một số yếu tố cấu thành năng suất của các giống đậu tương

Tỷ lệ quả 3 hạt: Tỷ lệ quả 3 hạt của các giống tham gia thí nghiệm đạt từ 23,1 - 43,0%. Giống đạt tỷ lệ quả 3 hạt cao nhất là ĐT51 (43,0%), tiếp đến là ĐT51 (43,0%).

Số hạt/quả: Số hạt/quả trung bình của các giống đạt từ 2,1 - 2,5 hạt/quả và giống ĐT51 đạt số hạt/quả trung bình cao nhất trong thí nghiệm là 2,5 hạt/quả.

Khối lượng 100 hạt: Khối lượng 100 hạt của các giống tham gia thí nghiệm từ 16,7 - 19,2 g. Giống

ĐT31 có khối lượng 100 hạt cao nhất đạt 19,2 g, tiếp đến là ĐT51 đạt 18,9 gam. Như vậy, 3 giống có khối lượng 100 hạt thấp hơn đối chứng DT84 (18,1 g) là ĐT12 (17,8 g), ĐT22 (16,6 g) và ĐVN6 (16,7 g).

3.1.4. Năng suất của các giống tham gia thí nghiệmNăng suất cá thể: Các giống tham gia thí nghiệm

đạt năng suất cá thể từ 9,2 - 12,0 g/cây. Giống DT2008 đạt năng suất cá thể 12,0 g/cây và ĐT51 (11,9 g/cây), ĐT31 (10,6 g/cây), ĐT22 (10.9 g/cây) và ĐVN14 (10,9 g/cây) đều có năng suất cá thể cao hơn đối chứng DT84 (9,8 g/cây). Giống ĐT12 (9,2 g/cây), ĐVN6 (9,9 g/cây) thấp hơn DT84.

Bảng 4. Năng suất của các giống đậu tương trong vụ Hè 2016

Ghi chú: * Sai khác có nghĩa so với đối chứng ở độ tin cậy 95%.

Năng suất thực thu: Năng suất của các giống trong thí nghiệm đạt từ 2,23 - 2,59 tấn/ha. Các giống đạt năng suất từ 2,23 - 2,45 tấn/ha tương đương đối chứng DT84 (2,27 tạ/ha). Trong đó, giống ĐT51

STT Tên giốngTổng

quả chắc (quả/cây)

Tỷ lệ quả

3 hạt (%)

Số hạt/quả

KL 100 hạt (g)

1 DT84(Đ/c) 36,2 37,3 2,3 18,12 ĐT12 28,0 31,8 2,2 17,83 DT2008 65,5 39,1 2,3 18,44 ĐT31 38,2 30,6 2,2 18,85 ĐT22 47,0 33,0 2,2 16,66 ĐT51 54,7 43,0 2,4 18,67 ĐVN6 46,3 23,1 2,1 16,78 ĐVN14 42,2 27,7 2,2 18,9

STT Tên giống

Năng suất cá

thể (g/cây)

Năng suất thực thu (tấn/ha)

Năng suất so với

giống đối chứng (%)

1 DT84(Đ/c) 9,8 2,27 -2 ĐT12 9,2 2,23 -1,83 DT2008 12,0* 2,45 8,34 ĐT31 10,6 2,37 4,65 ĐT22 10,9 2,39 5,56 ĐT51 11,9* 2,59* 14,77 ĐVN6 9,9 2,30 1,48 ĐVN14 10,9 2,37 4,6

CV (%) 8,7 6,3LSD0,05 1,63 0,26

94


năng suất đạt 2,59 tấn/ha cao hơn đối chứng DT84 ở độ tin cậy 95%. Năng suất của giống ĐT51 trong thí nghiệm này tương tương với năng suất của giống ĐT51 trong vụ Hè Thu tại Thái Nguyên năm 2016 (2,52 tấn/ha) (Phạm Thị Thu Huyền và ctv., 2016). Mặc dù giống DT2008 đạt năng suất cá thể cao (12,0 g) nhưng do giống có thời gian sinh trưởng dài nhất (114 ngày) nên bị sâu đục quả nhiều nhất (15,1%) và ảnh hưởng tới năng suất thự thu.

3.2. Ảnh hưởng của thời vụ gieo đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống đậu tương ĐT51 tại huyện Hưng Hà, tỉnh Thái Bình

3.2.1. Một số đặc điểm nông học của giống đậu tương ĐT51 gieo ở thời vụ khác nhau

Thời gian sinh trưởng của giống ngắn nhất 92 ngày ở thời vụ gieo sớm nhất (28/5), sau đó tăng dần (95 ngày) ở thời vụ muộn nhất (18/6).

Khả năng chống đổ: Trong điều kiện vụ Hè 2017, ở hai thời vụ gieo sớm là 28/5 và 4/6 cây không bị đổ (điểm 1). Thời vụ gieo ngày 11/6 cây bị đổ nhẹ (điểm 3). Thời vụ gieo muộn nhất ngày 18/6 cây bị đổ trung bình (điểm 5).

Chiều cao cây tăng dần khi gieo muộn hơn. Chiều cao cây đạt 65,0 cm ở thời vụ sớm nhất, sau đó tăng dần và đạt cao nhất 77,5 cm ở thời vụ gieo muộn nhất (18/6). Số cành cấp I/thân: Ở thời vụ gieo từ 28/5 đến 11/6 cây phân cành tốt hơn đạt trung bình từ 2,8 - 3,4 cành/cây. Ở thời vụ gieo muộn nhất (18/6) số cành/cây thấp nhất đạt trung bình 1,5 cành/cây. Số đốt hữu hiệu/cây đạt trung bình 22,5 đốt/cây ở hai thời vụ đầu (28/5 và 4/6), sau đó giảm dần đạt 21,7 đốt/cây ở thời vụ gieo ngày 11/6 và đạt thấp nhất 17,6 đốt/cây ở thời vụ gieo muộn nhất (18/6).

3.2.2. Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến một số yếu tố cấu thành năng suất

Tổng quả chắc/cây đạt cao nhất 57,9 quả ở thời vụ gieo sớm nhất (28/5), sau đó giảm dần và thấp nhất đạt 33,7 quả chắc/cây khi thời vụ muộn nhất (18/6). Tỷ lệ quả 3 hạt trung bình giảm khi gieo trồng muộn hơn. Tỷ lệ quả 3 hạt đạt 43,7% ở thời vụ gieo (28/5), sau đó giảm dần và đạt thấp nhất là 35,2% ở thời vụ

gieo (18/6). Khối lượng 100 hạt trung bình ổn định từ 18,4 - 18,5 g ở thời vụ gieo từ 28/5 đến 11/6 và giảm xuống còn 16,9 g ở thời vụ gieo (18/6). Năng suất của thời vụ gieo từ 28/5 đến 11/6 đạt cao hơn đối chứng (1,98 tấn/ha) ở độ tin cậy 95%. Năng suất giảm dần với các ngày gieo muộn hơn và thấp nhất là thời vụ gieo 18/6 (Bảng 6).

Bảng 5. Ảnh hưởng của thời vụ gieo đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của cây

Bảng 6. Ảnh hưởng của thời vụ gieo đến một số yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống đậu tương ĐT51

STT Thời vụ gieo Thời gian sinh trưởng (ngày)

Điểm đổ(điểm)

Chiều cao cây (cm)

Số cành cấp I/cây

Số đốt hữu hiệu (đốt/cây)

1 28/5/2017 92 1 65,0 3,0 22,52 04/6/2017 93 1 69,1 3,4 22,53 11/6/2017 94 3 71,7 2,8 21,74 18/6/2017 95 5 77,5 1,5 17,6


4.1. Kết luận- Thời gian sinh trưởng của 8 giống đậu tương

là (80 - 114) ngày trong vụ Hè. Giống DT2008 có TGST dài nhất 114 ngày. Hai giống DT2008 và ĐT51 đạt tổng quả cao nhất. Năng suất của giống ĐT51 đạt 2,59 tấn/ha cao hơn giống đối chứng DT84.

Thời vụ gieo Tổng quả chắc/cây

Tỷ lệ quả 3 hạt (%)

KL 100 hạt (g)

Năng suất cá thể (g/cây)

Năng suất thực thu (tấn/ha)

28/517 57,9 43,7 18,5 12,9 2,5504/6/17 52,0 37,9 18,4 12,0 2,4211/6/17 48,6 36,5 18,4 11,8 2,4018/6/17 (đ/c) 33,7 35,2 16,9 9,6 1,98CV (%) 8,4LSD0,05 0,36

95


- Giống đậu tương ĐT51 gieo từ 28/5 đến 11/6 đạt năng suất (2,40 - 2,55 tấn/ha), cao hơn công thức đối chứng (1,98 tấn/ha ở thời vụ gieo 18/6).

4.2. Đề nghị- Đưa giống đậu tương ĐT51 vào cơ cấu đậu

tương vụ Hè tại Huyện Hưng Hà, Tỉnh Thái Bình, trong khung thời vụ từ 28/5 đến 11/6.

- Thử nghiệm lại các thí nghiệm này ở huyện khác trong tỉnh trong vụ Hè tiếp theo để có kết luận chính xác.

TÀI LIỆU THAM KHẢOBộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2011.

QCVN 01-58:2011/BNNPTNT. Quy chuẩn quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống đậu tương.

Trần Minh Chiêu, 2011. Báo cáo tổng kết sản xuất sản xuất nông nghiệp của hợp tác xã Điệp Nông năm 2011.

Cục Thống kê tỉnh Thái Bình, 2013. Niên giám Thống kê tỉnh Thái Bình 2012. Nhà xuất bản Thống kê.

Phạm Thị Thu Huyền, Trần Thị Trường, Trần Văn Điền, Phạm Thị Thanh Vân, 2016. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và năng suất của một số dòng giống đậu tương mới taị Thái Nguyên năm 2015. Tạp chí KH&CN, ĐH Thái Nguyên, 04/2016.

Trần Thị Trường, Nguyễn Thị Loan, Nguyễn Văn Thắng, Lê Thị Thoa, Phạm Thị Xuân, 2015. Kết quả nghiên cứu chọn tạo giống đậu tương triển vọng ĐT30 và ĐT31. Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, 12/2015.

Trần Thị Trường, Nguyễn Thị Loan, Lê Thị Thoa, 2012. Chọn tạo giống đậu tương cho các tỉnh miền Bắc Việt Nam. Tạp chí Nông nghiệp & PTNT, 12/2012.

Evaluation of soybean varieties and sowing time for DT51 in Summer crop season in Hung Ha district, Thai Binh province

Le Thi Thoa, Tran Thi TruongAbstractTested results of 8 soybean varieties in Summer crop season in Hung Ha district, Thai Binh province showed that the growth duration of soybean varieties varied from 80 days to 114 days. Variety DT2008 had the longest growth duration (114 days) and DT12 had the shortest growth duration (80 days). Grain yield of soybean variety DT51 was higher than that of control variety (DT84). The optimum sowing time for variety DT51 in Hung Ha, Thai Binh was from 28 May to 11 June and grain yield reached from 2.40 to 2.55 tons/ha. Keywords: Soybean varieties, sowing time, yield, Summer crop season, Thai Binh


Người phản biện: PGS. TS. Ninh Thị PhípNgày duyệt đăng: 11/10/2017

1 Viện Nghiên cứu phát triển Đồng bằng sông Cửu Long, Trường Đại học Cần Thơ

TĂNG CƯỜNG TÍNH CHỐNG CHỊU MẶN TRÊN CÂY LÚA BẰNG CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG 24-EPIBRASSINOLIDE

Vũ Anh Pháp1

TÓM TẮTXâm nhập mặn đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long. Vì vậy, nghiên cứu

chất kích kháng để tăng cường tính chống chịu mặn trên cây lúa là một trong các giải pháp đang được quan tâm hiện nay. Thí nghiệm được thực hiện trong điều kiện nhà lưới trên các giống MTL547, IR28 và Tép hành đột biến với chất điều hòa sinh trưởng có khả năng kích thích tính kháng mặn là 24-epibrassinolide; các chỉ tiêu đặc tính nông học, sinh hóa và năng suất được thu thập và phân tích. Kết quả trong điều kiện mặn 4‰, chất điều hòa sinh trưởng 24-epibrassinolide đã làm tăng diện tích lá, hàm lượng proline, số hạt chắc, khối lượng hạt và năng suất.

Từ khoá: Kích kháng, proline, năng suất lúa, 24-epibrassinolide

I. ĐẶT VẤN ĐỀ Những năm gần đây, ảnh hưởng của xâm nhập

mặn ở đồng bằng sông Cửu Long ngày càng trở nên

nghiêm trọng. Ngoài sử dụng giống chịu mặn, kỹ thuật canh tác, … biện pháp kích kháng mặn bằng chất điều hòa sinh trưởng 24-epibrassinolide (EBL)

96


đã được nghiên cứu và đạt được nhiều kết quả triển vọng. Nhiều nghiên cứu cho thấy EBL kích thích cây trồng sản sinh proline có khả năng tăng cường tính chống chịu sâu bệnh, hạn, mặn, nhiệt độ cao và tăng năng suất (Abe, 1989; Khripach, et al., 2000; Vardhini and Rao, 2003). Vì vậy, thí nghiệm này được thực hiện nhằm đánh giá hiệu quả tính kích kháng mặn cũng như năng suất trên cây lúa của chất điều hoà sinh trưởng EBL.


2.1. Vật liệu nghiên cứuGiống lúa IR28, MTL547 và Tép hành đột biến;

chất kích kháng EBL và dung dịch muối 4‰ trong điều nhà lưới.

2.2. Phương pháp thí nghiệm

2.2.1. Bố trí thí nghiệmGồm 2 thí nghiệm xử lý mặn ở 2 giai đoạn khác

nhau, mỗi thí nghiệm với 3 nhân tố, giống, chất kích kháng và điều kiện mặn như bảng 1. Mỗi nghiệm thức trồng trong 3 khay (40 ˟ 60 ˟ 40 cm) mỗi khay gieo 12 cây lúa, với 3 lần lặp lại, tổng cộng 36 khay/thí nghiệm.

Bảng 1. Các nhân tố và mức độ thí nghiệm

- Xử lý chất kích kháng: Sử dụng EBL nồng độ 1ppm (1 mg EBL/lít nước) với 3 lần xử lý: (i) ngâm hạt giống 24 giờ (ngâm ngập hạt giống 1 cm); (ii) phun lần 1 lúc 18 ngày sau khi gieo; (iii) phun lần 2 lúc 10 ngày trước khi trổ (phun với lượng 320 l/ha).

- Xử lý mặn: Thí nghiệm 1: Xử lý mặn 4‰ lúc 25 ngày sau khi gieo, sau 2 tuần tưới lại bằng nước ngọt và chăm sóc đến khi thu hoạch. Thí nghiệm 2: Xử lý mặn 4‰ lúc lúa trổ 80%, sau 2 tuần tưới lại bằng nước ngọt và chăm sóc đến khi thu hoạch. Luôn giữ mực nước mặn ngập mặt đất của khay 3 cm và mỗi ngày chuẩn độ mặn bảo đảm nồng độ 4‰ trong 2 tuần.

- Chăm sóc: Công thức phân N - P2O5 - K2O: 90 - 60 - 30, không sử dụng thuốc BVTV.

2.2.2. Phương pháp thu thập các chỉ tiêu - Chiều cao cây, số chồi và chỉ số diện tích lá

(LAI): Ghi nhận 10 ngày/lần, từ 20 ngày sau khi gieo đến trổ xong.

- Số bông/bụi, số hạt chắc/bông, khối lượng 1000 hạt và năng suất thu thập lúc thu hoạch. Cách đo các chỉ tiêu: mỗi khay chọn đo 3 bụi; riêng LAI mỗi bụi chọn 3 lá (lá nhỏ nhất, lá trung bình và lá lớn nhất).

- Proline: Lấy mẫu 1 ngày trước khi xử lý mặn và 7, 14 và 21 ngày sau khi xử lý mặn. Cắt 0,4 g lá lúa, nghiền nhuyễn trong nitơ lỏng thành bột lá, cho vào ống ly tâm loại 2 ml, đổ thêm vào 1,8 ml acid sulfosalicylic 3%, ly tâm 20 phút với tốc độ 15.000 vòng/phút. Lấy 0,8 ml dung dịch nổi bên trên cho vào ống nghiệm 10 ml và cho thêm vào 2 ml acid acetic lắc đều rồi đun sôi trong 1 giờ, lấy ra ngâm vào khay nước đá 5 phút. Cho thêm 2 ml toluene vào ống nghiệm, lắc trên máy 15 phút. Lấy dung dịch nổi lên trên cho vào cuvete thủy tinh và đo bằng máy quang kế ở bước sóng 520 nm. Nồng độ proline được xác định bởi đường cong proline chuẩn và công thức tính nồng độ proline trên khối lượng tươi của lá như sau:

(µmol g-1)P = =115,5 ˟ 0,4 ˟

y ˟ 2 ˟ 2,25

115,5 ˟ 0,412,25

Với P: Nồng độ proline (µmol g-1 trong lượng lá tươi); y: hàm lượng proline (µg ml-1) (xác định đường cong chuẩn proline)

2.2.3. Phương pháp xử lý số liệuTính các giá trị trung bình, phân tích phương sai

(ANOVA) và so sánh LSD.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứuThí nghiệm được thực hiện từ tháng 4 - 12 năm

2016 tại nhà lưới Trường Đại học Cần Thơ.


3.1. Ảnh hưởng của chất kích kháng khi xử lý mặn trong giai đoạn mạ

3.1.1. Chiều cao cây và số chồi Trong thí nghiệm này, EBL đều không ảnh hưởng

đến chiều cao cây và số chồi của 3 giống lúa lúa ở cả 2 môi trường mặn và không mặn.

3.1.2. Diễn biến chỉ số diện tích lá (LAI)Sau khi xử lý mặn, LAI giảm ở các nghiệm thức

bị xử lý mặn so với không mặn nhưng EBL làm gia tăng LAI ở giai đoạn cuối sau 65 ngày sau khi gieo (NSKG) so với không xử lý EBL. Ở các giai đoạn

Nhân tố Mức độ Các mức độ của nhân tố

Giống a = 3

a1 = IR28 (đối chứng nhiễm mặn)a2 = MTL547a3 = Tép hành đột biến (đối chứng kháng mặn)

Hóa chất kích kháng b = 2 b1 = đối chứng

b2 = EBL 1ppmĐiều kiện mặn c = 2 c1 = đối chứng

c2 = NaCl (4‰)

y ˟ 2

97


cuối Tép hành ĐB có LAI cao hơn so với IR28 và MTL547. Như vậy, trong điều kiện mặn EBL giúp

tăng LAI, bảo đảm cây quang hợp tốt. Giống lúa chịu mặn có LAI cao hơn giống nhiễm mặn.

Bảng 2. Sự biến động của LAI

Ghi chú: ns: không khác biệt ý nghĩa thống kê, * và **: khác biệt có ý nghĩa 5% và 1%; Các số trong cùng 1 cột có chữ giống nhau thì không khác biệt có ý nghĩa thống kê.

3.1.3. Hàm lượng proline trong lá lúa

Bảng 3. Diễn biến hàm lượng Proline trong lá lúa sau khi xử lý mặn (ngày)

Ghi chú: ns: không khác biệt ý nghĩa thống kê; * , ** và ***: khác biệt có ý nghĩa 5% , 1%, và 0,1%; Các số trong cùng 1 cột có chữ giống nhau thì không khác biệt có ý nghĩa thống kê.

Trước khi xử lý mặn không có sự khác biệt hàm lượng proline giữa các nghiệm thức. Sau khi xử lý

mặn 7 ngày, hàm lượng proline tăng ở các nghiệm thức xử lý mặn khác biệt so với với các nghiệm thức không mặn. Các giống chịu mặn có hàm lượng prolin cao hơn giống nhiễm sau 14 ngày xử lý mặn nhưng khác biệt không ý nghĩa thống kê. EBL gia tăng proline rất cao so với đối chứng, cho thấy vai trò của EBL giúp cây có khả năng chống chịu mặn tốt.

3.1.4. Thành phần năng suất và năng suất- Số bông trên bụi: Số bông trên bụi của 3 giống

khác biệt không có ý nghĩa thống kê. Mặn đã làm giảm 1,5 bông/bụi (21%). Chất kích kháng không làm thay đổi số bông/bụi.

- Khối lượng 1000 hạt: Có sự khác biệt về khối lượng 1000 hạt giữa các giống, 2 giống IR28 và MTL547 có khối lượng 1000 hạt tương đương và giống Tép hành ĐB có trọng lượng hạt nhỏ nhất. Môi trường mặn đã làm giảm 4 g/1000 hạt (16%) nhưng xử lý kích kháng không làm thay đổi khối lượng hạt (Bảng 4).

- Số hạt chắc trên bụi: Số hạt chắc/bụi giữa 3 giống lúa khác biệt không có ý nghĩa thống kê nhưng trong môi trường mặn đã làm giảm 94 hạt chắc/bụi (21%). Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Yoshida (1981), độ mặn trong đất cao làm gia tăng hạt bất thụ. EBL làm tăng số hạt chắc/bụi khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng.

Nhân tốNgày sau khi gieo

20 30 37 44 51 58 65 72 80IR28 0,25 1,05 1,41 1,78 2,31 3,22 3,33 2,94 b 1,98 bMTL 547 0,24 0,94 1,22 170 2,28 3,04 3,15 3,11 b 2,29 bTép hành ĐB 0,23 0,96 1,30 1,91 2,46 3,41 3,72 4,30 a 4,00 aF ns ns ns ns ns ns ns * *CV (%) 14,83 19,00 17,54 16,14 10,79 9,66 11,63 13,19 9,24Không mặn 0,25 1,03 1,52 a 2,24 a 2,99 a 3,94 a 4,05 a 4,14 a 3,40 aMặn (4‰) 0,24 0,94 1,09 b 1,35 b 1,72 b 2,50 b 2,76 b 2,76 b 2,12 bF ns ns ** ** ** ** ** ** **CV (%) 11,21 15,16 12,76 6,19 8,26 7,68 9,16 8,43 6,18Đối chứng 0,26 1,02 1,31 1,77 2,36 3,15 3,30 b 3,31 b 2,56 bEBL 0,22 0,92 1,34 1,86 2,47 3,37 3,60 a 3,65 a 2,89 aF ns ns ns ns ns ns * * *CV (%) 21,12 23,09 19,07 23,58 19,57 15,65 9,56 11,11 9,22

Nhân tốHàm lượng proline (µmol/g)

sau xử lý mặn (ngày)7 14 21

IR28 0,105 0,088 0,093 MTL 547 0,082 0,114 0,115 Tép hành ĐB 0,093 0,095 0,106F ns ns nsCV (%) 24,55 26,08 23,49Không mặn 0,052 b 0,042 b 0,045 bMặn (4‰) 0,134 a 0,156 a 0,165 aF ** *** ***CV (%) 12,51 9,12 12,34Đối chứng 0,070 b 0,054 b 0,046 bEBL 0,111 a 0,128 a 0,150 aF ** *** ***CV (%) 11,42 9,17 9,28

98


Bảng 4. Các thành phần năng suất và năng suất

Ghi chú: ns: không khác biệt ý nghĩa thống kê, * , ** và ***: khác biệt có ý nghĩa 5% , 1%, và 0,1%; Các số trong cùng 1 cột có chữ giống nhau thì không khác biệt có ý nghĩa thống kê

- Năng suất: Kết quả thí nghiệm cho thấy năng suất của 3 giống lúa khác biệt không có ý nghĩa thống kê. Trong điều kiện mặn, năng suất giảm 3,7 g/bụi (34%). EBL làm tăng năng suất 1,1 g/bụi (13%) so với đối chứng.

3.2. Ảnh hưởng của chất kích kháng khi xử lý mặn trong giai đoạn trổ

3.2.1. Diễn biến chỉ số diện tích lá LAI Ở giai đoạn sau 70 NSKG, LAI của ba giống có

sự khác biệt, giống lúa Tép hành đột biến có LAI lớn hơn so với hai giống IR28, MTL547. Như thí nghiệm 1 cho thấy giống Tép Hành ĐB có khả năng phát triển thân lá tốt hơn. Mặn không ảnh hưởng đến LAI do xử lý mặn lúc trổ cây đã ra đủ lá. EBL được xử lý 3 lần ở nhiều giai đoạn sinh trưởng nên gia tăng LAI so với đối chứng ở giai đoạn sinh trưởng cuối (80 NSKG) (Bảng 5).

3.2.2. Hàm lượng proline trong lá lúaHàm lượng proline sau 14 ngày xử lý mặn của

Tép Hành ĐB thấp hơn có ý nghĩa so với IR28. Điều này cho thấy Tép Hành ĐB mẫn cảm với mặn ở giai đoạn trổ hơn so với giống được coi là nhiễm mặn IR28. Sau khi xử lý mặn 14 ngày, hàm lượng proline tăng 43% ở các lô xử lý mặn. EBL tăng 40% proline so với đối chứng (Bảng 6).

Bảng 5. Diễn biến LAI

Ghi chú: ns: không khác biệt ý nghĩa thống kê, * , ** : khác biệt có ý nghĩa 5% , 1%; Các số trong cùng 1 cột có chữ giống nhau thì không khác biệt có ý nghĩa thống kê

Nhân tốDiễn biến LAI (ngày sau khi gieo)

20 30 40 50 60 70 80

IR28MTL547Tép hành ĐB

0,33 1,02 3,08 3,34 4,18 4,83 c 5,21 b

0,38 1,23 3,72 4,30 4,78 5,71 b 5,22 b

0,38 1,23 3,67 4,21 5,14 6,40 a 7,09 a

F ns ns ns ns ns * **

CV (%) 15,21 27,92 29,76 24,58 20,55 12,83 23,72

Đối chứngMặn

0,35 1,11 3,54 3,88 4,82 5,66 6,02

0,37 1,22 3,45 4,02 4,58 5,63 5,66

F ns ns ns ns ns ns ns

CV (%) 17,57 17,99 24,63 28,48 18,31 15,51 16,49

Đối chứngEBL

0,36 1,16 3,22 3,69 4,37 5,15 5,12 b

0,36 1,12 3,22 3,84 4,80 5,80 6,15 a

F ns ns ns ns ns ns **

CV (%) 14,20 22,68 27,21 27,33 20,33 19,60 18,07

Nhân tố

Số bông trên bụi

Số hạt chắc/bụi

Khối lượng 1000

hạt (g)

Năng suất

(g/bụi)

IR28 6,1 394,4 22,3a 8,8

MTL547 5,5 375,3 23,7a 8,9

Tép hành ĐB 6,7 415,6 20,7b 8,6

F ns ns * ns

CV (%) 12,2 9,0 5,9 10,1

Không mặn 7,1a 442,4a 24,2a 10,7a

Mặn (4‰) 5,6b 347,8b 20,2b 7,0b

F * *** *** ***

CV (%) 10,4 7,1 5,5 8,2

Đối chứng 6,4 377,4b 22,2 8,4b

EBL 6,3 426,3a 22,2 9,5a

F ns *** ns **

CV (%) 18,5 5,8 21,1 8,4

99


Bảng 6. Đặc tính giống, ảnh hưởng của mặn và kích kháng đến hàm lượng proline

Ghi chú: ns: không khác biệt ý nghĩa thống kê, *: khác biệt có ý nghĩa 5%; Các số trong cùng 1 cột có chữ giống nhau thì không khác biệt có ý nghĩa thống kê

3.2.3. Thành phần năng suất và năng suấtThành phần năng suất và năng suất của 3 giống

không khác biệt, trừ khối lượng 1000 hạt giống

MTL547 cao nhất, có lẽ do đặc tính giống. Mặn ở giai đoạn trổ, làm giảm năng suất 1,93 g/bụi (26%). EBL làm tăng năng suất 1,16 g/bụi (14%). Kết quả này phù hợp với Abe (1989), EBL tăng tính chịu mặn và tăng năng suất cây trồng.

Bảng 7. Thành phần năng suất và năng suất

Ghi chú: ns: không khác biệt ý nghĩa thống kê, * , **: khác biệt có ý nghĩa 5% , 1%; Các số trong cùng 1 cột có chữ giống nhau thì không khác biệt có ý nghĩa thống kê

3.2.4. Tương tác của giống, mặn và EBL đến thành phần năng suất và năng suất

Nhân tố

Hàm lượng proline (µmol/g) sau xử lý mặn (ngày)

Trước xử lý mặn 1 ngày

Sau xử lý mặn

7 ngày

Sau xử lý mặn

14 ngày


0,060 a 0,065 0,096 a 0,047 ab 0,074 0,077 ab 0,034 b 0,071 0,061 b

F * ns *CV (%) 22,79 8,64 5,37

Đối chứngMặn

0,046 0,069 0,064 b0,048 0,071 0,092 a

F ns ns **CV (%) 19,26 2,37 3,19

Đối chứngEBL

0,049 0,066 0,067 b0,048 0,072 0,094 a

F ns ns *CV (%) 17,32 19,35 15,20

Nhân tốSố

bông/bụi

Số hạt chắc/bông

KL 1000

hạt (g)

Năng suất

(g/bụi)


6,8 53 21,97 b 8,056,5 55 24,43 a 8,816,9 54 20,93 b 8,11

F ns ns ** nsCV (%) 19,65 15,05 5,06 16,96

Đối chứngMặn

7,1 56 23,85 9,29 a6,5 52 21,03 7,36 b

F ns ns ns **CV (%) 18,95 10,47 3,57 11,54

Đôí chứngEBL

6,4 55 22,28 7,75 b7,2 54 22,68 8,91 a

F ns ns ns *CV (%) 14,88 15,94 3,95 17,34

Bảng 8. Tương tác của giống, mặn và EBL đến thành phần năng suất và năng suất

Ghi chú: ns: không khác biệt ý nghĩa thống kê; * : khác biệt có ý nghĩa 5%; Các số trong cùng 1 cột có chữ giống nhau thì không khác biệt có ý nghĩa thống kê

Nhân tố Xử lý mặn Kích kháng Số bông/ bụi Số hạt chắc/bông

TL1000hạt (g)

Năng suất (g/bụi)

IR28

Đ/c Đ/c 6 58 21,880 8,4 b-eEBL 8 53 23,187 9,7 abc

Mặn Đ/c 6 52 21,350 6,6 efgEBL 7 53 20,643 8,9 a-d

MTL547

Đ/c Đ/c 6 56 24,957 8,6 a-eEBL 7 50 25,577 8,9 a-d

Mặn Đ/c 5 55 23,927 7,9 c-gEBL 6 56 23,947 9,1 a-d

Tép hành ĐB

Đ/c Đ/c 6 60 23,077 9,3 abcEBL 7 58 24,537 10,8 a

Mặn Đ/c 7 48 18,537 5,7 gEBL 6 51 18,217 6,1 fg

F ns ns ns *CV (%) 14,39 14,72 17,34 17,34

100


EBL chỉ làm gia tăng năng suất giống IR28 và MTL547 trong điều kiện mặn. Tép hành ĐB là giống có năng suất cao nhất trong điều kiện không mặn và được cho là giống chịu mặn tốt nhưng lại nhiễm mặn giai đoạn trổ cho dù có xử lý EBL cũng không tăng năng suất so với không xử lý EBL, đồng thời lại cho năng suất thấp hơn giống IR28 trong điều kiện mặn. Điều này cho thấy một giống lúa chịu mặn nhưng không phải chịu mặn tốt ở tất cả các giai đoạn sinh trưởng, mà đôi khi lại mẫn cảm với mặn ở một số giai đoạn.


4.1. Kết luậnLúa bị mặn giai đoạn nảy chồi và trổ, sử dụng

24-epibrassinolide (EBL) nồng độ 1 ppm đã làm gia tăng diện tích lá, hàm lượng proline đây là cơ sở giúp cây chịu mặn tốt hơn và tăng năng suất.

Giống MTL547 là giống triển vọng có thể sử dụng EBL để gia tăng tính chịu mặn. Giống Tép hành ĐB là giống chịu mặn nhưng lại mẫn cảm mặn giai đoạn trổ. Vì vậy, khi sử dụng giống chịu mặn cần

phải biết đầy đủ đặc tính chống chịu ở các giai đoạn sinh trưởng mới có thể bố trí vào mùa vụ thích hợp.

4.2. Đề nghịĐề nghị thử nghiệm ở điều kiện đồng ruộng ở

nhiều địa phương bị ảnh hưởng mặn để có cơ sở áp dụng EBL cho các vùng trồng lúa bị ảnh hưởng mặn.

TÀI LIỆU THAM KHẢO Abe, H., 1989. Advances in brassinosteroid reseach

and prospects for its agricultural application. Japan Physiol., 55: 10-14.

Khripach, V.A., Zhabinskii, V.N. and De Groot, A.E., 2000. Twenty years of brassinosteroids: Steroidal plant hormones warrant better crops for the XXI century. Annals of Botany 86: 441-447.

Vardhini, B.V. and Rao, S.S.R., 2003. Amelioration of osmotic stress by brassinosteroids on seed germination and seedling growth of three varieties of sorghum. Plant Growth Regulation, 41: 25-31.

Yoshida S., 1981. Fundamentals of rice crop sience. IRRI, Los Banos, Laguna, Philippines, pp. 105-164.

Enhancing salt tolerance of rice by 24-epibrassinolide plant growth regulator

Vu Anh PhapAbstractSaline intrusion affects seriously to rice farming in the Mekong delta. Therefore, research on the induction of salt tolerance in rice is more concerned. The experiments were carried out in the greenhouse conditions, three testing varieties were MTL547, IR28 and mutant Tep hanh; induced agents were 24-epibrassinolide; agronomic, chemico-biological traits, and grain yield were collected and analyzed. The results showed that under salt stress, 24-epibrassinolide growth regulator increased leaf area, proline content, quantity and weight of filled grains and yield. Keywords: Induction, proline, rice grain yield, 24-epibrassinolide

Ngày nhận bài: 3/9/2017Người phản biện: TS. Vũ Tiến Khang

Ngày phản biện: 6/9/2017Ngày duyệt đăng: 11/10/2017

1 Trường Đại Học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh

ẢNH HƯỞNG CỦA ACID SALICYLIC VÀ METHYL JASMONATE LÊN SỰ SINH TRƯỞNG VÀ TÍCH LŨY MENTHOL Ở CHỒI IN VITRO

PHÁT SINH TỪ ĐỐT THÂN BẠC HÀ (Mentha avensis L.) Nguyễn Thị Quyên1, Trần Thị Lệ Minh1

TÓM TẮTNghiên cứu thực hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của acid salicylic (SA), methyl jasmonate (MeJA) đến sự sinh

trưởng và khả năng tích lũy menthol của chồi bạc hà khi bổ sung riêng lẻ và phối hợp vào môi trường nuôi cấy in vitro. Chồi bạc hà được bổ sung riêng lẻ SA (0,5; 1; 1,5 và 2 mg/L) hoặc MeJA (10; 20; 30 và 40 mg/L). Bổ sung SA nồng độ 2mg/L ức chế sự phát triển sinh khối chồi, cho kết quả trọng lượng khô thấp nhất sau 15 ngày cảm ứng, tỉ lệ ức chế đạt 28,86% so với đối chứng không bổ sung SA. Sau 20 ngày nuôi cấy hàm lượng tích lũy menthol trong chồi

101


I. ĐẶT VẤN ĐỀBạc hà châu Á (Mentha arvensis L.) được trồng

chủ yếu cho mục đích thu nhận tinh dầu. Tinh dầu bạc hà là hợp chất thứ cấp có vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp và là nguồn nguyên liệu xuất khẩu cho nhiều nước trên thế giới như Mỹ, Pháp, Canada. Menthol là thành phần chính trong tinh dầu bạc hà và hoạt chất này có nhiều tác dụng dược lý quan trọng như hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm, kháng viêm, chống co thắt cơ ho, giảm đau, v.v. Chính vì vậy menthol là hợp chất sinh học được sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp dược phẩm, mỹ phẩm và thực phẩm. Như vậy hợp chất thứ cấp cung cấp cho con người nguồn nguyên liệu phong phú ứng dụng trong dược phẩm, phụ gia thực phẩm, v.v. Tuy nhiên, trong tự nhiên các hợp chất thứ cấp được tạo ra tùy thuộc vào từng giai đoạn sinh trưởng và phát triển của thực vật nhưng số lượng là rất ít so với nhu cầu sử dụng. Do đó, nghiên cứu ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật sử dụng chất kích kháng để tăng cường sinh tổng hợp các hợp chất thứ cấp là một giải pháp đang được quan tâm hàng đầu (Namdeo, 2002).

SA là một phytohormone được hình thành trong cây và là một phân tử tín hiệu, có nhiều tác động đến quá trình sinh lý và sinh hóa của thực vật (Shraiy and Hegazi, 2009). Hoạt chất này không những đóng một vai trò quan trọng trong việc điều hòa sự sinh trưởng, phát triển, hấp thụ, và vận chuyển ion của cây, mà còn làm tăng khả năng chống chịu các stress phi sinh học như hạn hán, độ mặn, bức xạ tia cực tím (Hayat et al., 2008; Shakirova et al., 2003; Rao and David, 1999). Ngoài ra, SA còn là phân tử tín hiệu của một số quá trình sinh lý như sự nảy mầm của hạt, quá trình đường phân, sự hấp thu dinh dưỡng và vận chuyển, tỷ lệ quang hợp và thoát hơi nước (Hayat et al., 2005). Ở Việt Nam đã có một số công trình nghiên cứu sử dụng SA làm chất kích kháng khả năng phòng vệ các tác nhân gây bệnh ở một số loại cây trồng như lúa, rau, mía và cây lâu năm. Gần đây, Quách Ngô Diễm Phương đã khảo sát quy trình thu nhận các hợp chất có hoạt tính sinh học từ việc nuôi cấy tế bào hai loài Drosera đã cho kết quả khi sử dụng SA ở nồng độ 1 mg/L với thời gian cảm ứng 15 ngày cho hàm lượng plumbagin cao nhất gấp 1,72 lần so với đối chứng không bổ sung (Quách Ngô Diễm Phương, 2011).

Methyl jasmonate (MeJA) cũng đã được chứng minh là một chất điều hòa sinh trưởng thực vật mới có nguồn gốc từ acid linolenic (Kim et al., 2006). Việc xử lý MeJA ngoại sinh có tác dụng ức chế sự sinh trưởng theo chiều dọc của cây con, chiều dài rễ, mầm rễ, mô đang nuôi cấy, quá trình phát sinh phôi, khả năng nảy mầm của hạt và hạt phấn, sự hình thành nụ hoa, quá trình tạo diệp lục tố và những hoạt động quang hợp. Ngoài hoạt tính ức chế, MeJA còn có tác dụng kích thích gây cảm ứng đến sự vươn dài của hom mía, phân hóa trong mô nuôi cấy, tạo thành rễ bất định, sự nảy mầm chồi mùa đông, sự chín của trái, sự lão hóa của vỏ quả và lá, sự rụng lá, khả năng tạo củ, quá trình phân rã diệp lục tố, sinh tổng hợp ethylene và protein (Maciejewska et al., 2004; Kim et al., 2009; Warabieda and Olszak, 2010).

Cho đến nay chưa có công trình nào nghiên cứu ảnh hưởng của SA và MeJA trên đối tượng cây bạc hà Mentha arvensis L. Nghiên cứu này được thực hiện nhằm khảo sát sự ảnh hưởng của SA và MeJA lên khả năng tích lũy menthol ở cây bạc hà (Mentha arvensis L.) trong điều kiện in vitro.


2.1. Vật liệu nghiên cứuCây bạc hà in vitro 4 tuần tuổi sử dụng trong

nghiên cứu do Bộ môn Công nghệ Sinh học, trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh cung cấp. Acid salicylic là sản phẩm của Merk (Đức) và Methyl jasmonate do hãng Sigma - Aldrich (Mỹ) cung cấp.


2.2.1. Chuẩn bị mẫu Mẫu đốt thân sau khi cắt từ cây bạc hà in vitro 4

tuần tuổi được nuôi cấy trong môi trường MS lỏng có bổ sung 1 mg/L IAA, 3 mg/L BA và 40 g/L sucrose (Tôn Bảo Linh, 2014).

2.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của SA và MeJA lên chồi bạc hà in vitro

- Ảnh hưởng của SA: Mẫu đốt thân sau khi nuôi cấy 15 ngày trong môi trường MS lỏng có bổ sung 1 mg/L IAA, 3 mg/L BA, 40 g/L sucrose sẽ được bổ sung SA với nồng độ 0; 0,5; 1; 1,5 và 2 mg/L (tiêm qua màng lọc đường kính 0,2 µm, không chuyển môi trường) và thời gian cảm ứng là 5, 10, 15, 20 và ngày).

đạt cao nhất với 60,61 mg/g mẫu khô ở nghiệm thức bổ sung 1 mg/L SA (tăng lên gấp 2,09 lần lần so với đối chứng), và đạt 57,63 mg/g mẫu khô ở nghiệm thức bổ sung 10 mg/L MeJA (tăng 1,7 lần so với đối chứng). Khả năng tích lũy menthol ở chồi cũng được khảo sat khi bổ sung phối hợp SA (0; 0,5; 1; 1,5 mg/L) và MeJA (0, 10, 20, 30 mg/L), kết quả nhận được cho thấy sự bổ sung 0,5 mg/L SA kết hợp với 10 mg/L MeJA đã có tác dụng làm cho hàm lượng menthol tích lũy trong chồi đạt cao nhất với 69,64 mg/g và gấp 1,72 lần so với đối chứng không bổ sung.

Từ khóa: Acid salicylic, methyl jasmonate, menthol, Mentha avensis L., chất kích kháng

102


Khảo sát sự sinh trưởng: Đánh giá sự sinh trưởng thông qua khối lượng tươi, khối lượng khô của chồi bạc hà.

Đánh giá hàm lượng menthol trong chồi bạc hà in vitro:

- Xử lý mẫu: Bột mẫu bạc hà khô (1g) ngâm chiết với petroleum ether (10 ml), lắc 120 vòng/phút trong 30 phút. Lọc qua giấy lọc Ø150 mm, thu dịch chiết.

- Xác định hàm lượng menthol: Sử dụng phương pháp đo quang để xác định hàm lượng menthol trong dịch chiết.

- Ảnh hưởng của MeJA: Thí nghiệm này được tiến hành tương tự thí nghiệm trên nhưng hoạt chất SA được thay bằng MeJA với nồng độ 0, 10, 20, 30 và 40 mg/L).

- Ảnh hưởng của SA và MeJA: Trong thí nghiệm này SA ở 4 nồng độ khác nhau (0; 0,5; 1,0 và 1,5

mg/L) được bổ sung kết hợp MeJA ở các nồng độ là 0, 10, 20 và 30 mg/L).

Tất cả các môi trường nuôi cấy được điều chỉnh pH~5,8 trước khi khử trùng ở 121oC, trong 25 phút. Các mẫu cây in vitro được duy trì ở nhiệt độ 22 - 25oC, điều kiện chiếu sáng 2000 ± 200 lux và thời gian chiếu sáng 16 giờ/ ngày.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứuNghiên cứu được thực hiện từ tháng 1 năm 2014

đến tháng 1 năm 2015 tại Phòng nuôi cấy mô thực vật Bộ môn Công nghệ sinh học - Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh.


3.1. Ảnh hưởng của SA lên sự sinh trưởng và tích lũy menthol trong chồi bạc hà in vitro

Kết quả nhận được từ bảng 1 cho thấy ở nồng độ SA 1,5 mg/L và 2 mg/L sinh trưởng của bạc hà có dấu hiệu bị ức chế trong khoảng thời gian 15 ngày và 20 ngày. SA ức chế mạnh nhất ở nồng độ 2 mg/L trong 15 ngày cảm ứng (khối lượng khô của mẫu chỉ đạt 2,07 g/chồi) tỷ lệ ức chế là 28,86% so với đối chứng không bổ sung (2,91 g/ chồi). Việc bổ sung

SA để cảm ứng tăng tích lũy menthol thích hợp nhất ở nồng độ từ 0,5 - 1 mg/L và cảm ứng trong thời gian dài từ 20 ngày cảm ứng trở đi. Thông qua các phân tử tín hiệu như SA, MeJA, ethylene… thực vật chống lại các tác nhân bất lợi của môi trường bằng cách tổng hợp các hợp chất thứ cấp (Wiesner et al., 2013). Do vậy, khi bổ sung SA ở nồng độ thích hợp vào môi

Bảng 1. Ảnh hưởng của nồng độ SA lên sinh trưởng và tích lũy menthol trong chồi phát sinh từ mẫu đốt thân bạc hà in vitro

Ghi chú: Bảng 1, 2, 3: Trong cùng một cột, các kí tự khác nhau theo sau các giá trị trung bình thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê (p<0,05).

Thời gian cảm ứng (ngày)

Nồng độ SA (mg/L)

Khối lượng tươi (g/chồi)

Khối lượng khô (g/ chồi)

Hàm lượng menthol(mg/g mẫu khô)

5

0 19,37 ± 0,01p 2,02 ± 0,01j 15,09 ± 1,15m0,5 21,75 ± 0,02k 2,53 ± 0,01ghi 18,42 ± 1,14l1 22,32 ± 0,03i 2,65 ± 0,01fg 23,12 ± 1,11j

1,5 23,34 ± 0,02g 2,87 ± 0,01def 39,12 ± 0,40f2 24,25 ± 0,02d 3,07 ± 0,01bcd 44,74 ± 1,14cd

10

0 19,68 ± 0,10o 2,07 ± 0,02j 20,79 ± 1,05k0,5 21,88 ± 0,01jk 2,56 ± 0,01gh 15,17 ± 1,24i1 22,56 ± 0,02h 2,71 ± 0,01efg 35,61 ± 1,97g

1,5 23,82 ± 0,03e 2,98 ± 0,01cd 45,44 ± 1,35cd2 24,66 ± 0,01c 3,16 ± 0,00abc 48,51 ± 1,60cd

15

0 23,52 ± 0,02f 2,91 ± 0,00de 32,82 ± 0,80h0,5 25,01 ± 0,02b 3,24 ± 0,02ab 38,68 ± 1,05f1 25,34 ± 0,03a 3,30 ± 0,01a 45,79 ± 0,94cd

1,5 22,58 ± 0,02h 2,71 ± 0,01efg 41,67 ± 1,09e2 20,02 ± 0,04n 2,07 ± 0,01j 35,00 ± 1,39g

20

0 21,23 ± 0,01l 2,42 ± 0.00hi 43,68 ± 0,80d0,5 23,89 ± 0,35e 2,99 ± 0.01cd 57,89 ± 1,14b1 22,29 ± 0,05i 3,26 ± 0,01ab 60,61 ± 1,09a

1,5 21,96 ± 0,03j 3,23 ± 0,01ab 46,05 ± 1,64c2 20,78 ± 0,07m 2,33 ± 0,01abi 34,56 ± 1,84gh

103


trường nuôi cấy cây bạc hà sẽ dẫn đến sự gia tăng tổng hợp và tích lũy menthol. Hàm lượng menthol tích lũy trong chồi phát sinh từ mẫu đốt thân cao nhất ở nồng độ SA 1 mg/L và thời gian cảm ứng tối ưu nhất là 20 ngày đạt 60,61 mg/g mẫu khô, tăng lên gấp 2,09 lần so với đối chứng không bổ sung (Bảng 1). Hesami và cộng tác viên (2012) nghiên cứu trên cây rau mùi (Coriandrum sativum) khi bổ sung SA ở nồng độ phù hợp thì sự sinh trưởng và năng suất của rau mùi tăng lên. Ajungla và cộng tác viên (2009) khi nuôi cấy rễ cây Datura metel L. cho thấy khi bổ sung 500 µM SA sẽ tăng tích lũy scopolamine và gấp 3,5 - 4 lần so với đối chứng. Kết quả nghiên cứu của Wang và cộng tác viên (2004) nghiên cứu ảnh hưởng của SA lên thành phần tinh dầu loài Salvia macrosiphon cũng cho thấy khi bổ sung 145 µM SA làm tăng hàm lượng taxon cao nhất.

Như vậy, ở nồng độ thích hợp, SA kích thích bạc hà tăng khả năng tích lũy menthol. Điều này tương tự như nghiên cứu của Nguyễn Thanh Giang và cộng tác viên (2016), hàm lượng asiaticoside cũng đạt cực đại khi bổ sung 100 µM SA, gấp 2,2 lần so với đối chứng trong nuôi cấy tế bào huyền phù rau má.

3.2. Ảnh hưởng của MeJA lên sự sinh trưởng và tích lũy menthol trong chồi bạc hà in vitro

Kết quả nhận được từ bảng 2, sau 10 - 20 ngày,

MeJA ức chế mạnh nhất ở nồng độ 40 mg/l trong 20 ngày cảm ứng với tỉ lệ ức chế là 11,56% đối với khối lượng tươi (21,03 g/chồi) so với đối chứng không bổ sung MeJA (23,78 g/chồi). Tương tự, MeJA có biểu hiện ức chế sinh khối cây con mạnh nhất ở nồng độ 40 mg/L trong 20 ngày cảm ứng với tỷ lệ ức chế là 48,64% sinh khối khô (1,51 g/chồi) so với đối chứng (2,94 g/chồi). Để cảm ứng tăng tích lũy menthol trong chồi phát sinh từ mẫu đốt thân bạc hà, sử dụng MeJA thích hợp nhất ở nồng độ MeJA 10 mg/L và thời gian cảm ứng thích hợp nhất là 20 ngày, hàm lượng menthol được cảm ứng bởi MeJA tăng lên gấp 1,7 lần (57,63 mg/g mẫu khô) so với đối chứng (33,85 mg/g mẫu khô) (Bảng 2). Rõ ràng, đối với bạc hà, MeJA có tác động lên tế bào thực vật nhằm mục đích cảm ứng sinh tổng hợp hợp chất thứ cấp một cách có hiệu quả. Lê Thị Hà Thanh và cộng tác viên (2009) đã sử dụng MeJA để tổng hợp jinsenoside trong nuôi cấy huyền phù tế bào của nhân sâm bằng biorector 5L, sau 25 ngày cho thấy ở nồng độ 200 µM thu được hàm lượng jinsenoside cao nhất. Cho và cộng tác viên (2010) nghiên cứu vai trò của MeJA lên sự tích lũy Benzophenanthridine alkaloid trong nuôi cấy tế bào Eschscholtzia california khi bổ sung MeJA 0,5 mg/L thì hàm lượng benzophenathridine alkaloid cao gấp 1,7 lần so với tế bào nuôi cấy không bổ sung chất kích kháng.

Bảng 2. Ảnh hưởng của nồng độ MeJA lên sinh trưởng và tích lũy menthol trong chồi phát sinh từ mẫu đốt thân bạc hà in vitro

Thời gian cảm ứng (ngày)

Nồng độ MeJA (mg/L)


Khối lượng khô (g/chồi)


5

0 19,11 ± 0,14n 1,94 ± 0,03k 18,33 ± 0,54n10 19,68 ± 0,09m 2,18 ± 0,01 ij 21,75 ± 0,66m20 20,24 ± 0,08l 2,05 ± 0,02 jk 24,47 ± 0,52l30 21,33 ± 0,03hi 2,41 ± 0,01gh 31,13 ± 0,79i40 22,18 ± 0,04f 2,59 ± 0,01def 34,12 ± 0,40h

10

0 22,72 ± 0,07d 2,70 ± 0,01cd 29,56 ± 1,06j10 20,62 ± 0,12k 2,25 ± 0,02hi 52,19 ± 0,80c20 21,61 ± 0,11g 2,47 ± 0,02efg 50,35 ± 0,80d30 22,30 ± 0,07ef 2,61 ± 0,01def 44,64 ± 0,80e40 19,62 ± 0,10m 2,04 ± 0,02jk 37,89 ± 0,52f

15

0 23,40 ± 0,14b 3,07 ± 0,05a 35,35 ± 0,80g10 20,78 ± 0,07k 2,46 ± 0,00fg 38,60 ± 0,41f20 23,15 ± 0,17c 2,81 ± 0,06bc 36,49 ± 0,80g30 22,43 ± 0,16e 2,64 ± 0,04de 26,05±0,52k40 21,62 ± 0,03g 2,29 ± 0,01hi 31,92 ± 0,54i

20

0 23,78 ± 0,05a 2,94 ± 0,01ab 33,85 ± 0,54h10 22,63 ± 0,07d 2,08 ± 0,09jk 57,63 ± 1,64a20 21,38 ± 0,15h 1,92 ± 0,14k 55,43 ± 0,66b30 21,18 ± 0,12ij 1,76 ± 0,38l 43,77 ± 0,30e40 21,03 ± 0,12j 1,51 ± 0,041m 38,33 ± 0,80f

104


Wang và cộng tác viên (2004) khi nghiên cứu cảm ứng của MeJA vào sản xuất taxol trong nuôi cấy huyền phù tế bào cây Taxus chinensisvaf mairei kết quả cho thấy khi bổ sung MeJA ở nồng độ 100 µM, taxol được tích lũy cao là 0,143 µM. Lê Thị Thủy Tiên và cộng tác viên (2010) khi khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến sinh tổng hợp taxol cho thấy yếu tố có tác động hiệu quả đến sự sinh tổng hợp taxol của dịch treo tế bào là methyl jasmonate 10 mg/L.

3.3. Ảnh hưởng của SA và MeJA lên sự sinh trưởng và tích lũy menthol trong chồi bạc hà in vitro

Kết quả trình bày ở bảng 3 cho thấy ở tất cả các nồng độ bổ sung của SA và MeJA đều có biểu hiện gia tăng sinh khối so với đối chứng, trong đó nghiệm thức bổ sung 1 mg/L SA kết hợp với 20 mg/L MeJA sinh khối khô đạt cao nhất với 2,82 g/chồi và gấp 2,39 lần so với đối chứng (1,04 g/chồi). Kết quả từ Bảng 3 cũng chỉ ra rằng hàm lượng menthol tích lũy trong chồi ở các nghiệm thức cũng có sự chênh lệch rõ rệt.

Khi ở nồng độ phù hợp, SA tương tác với MeJA làm tăng sự tích lũy menthol của cây con. Hàm lượng menthol đạt giá trị hàm lượng cao nhất ở nồng độ SA 0,5 mg/L kết hợp với MeJA 10 mg/L đạt 69,64 mg/g. Nhưng ở nồng độ cao của SA và MeJA có dấu hiệu gây ức chế mạnh quá trình tổng hợp menthol trong cây điển hình ở mức nồng độ SA 1,5 mg/L kết hợp MeJA 30 mg/L hàm lượng menthol giảm còn 10,43 mg/g với tỉ lệ ức chế 74,15 % so với đối chứng không bổ sung (40,35 mg/g), gây héo úa và chết (Bảng 3). Như vậy, trong giới hạn phối hợp các nồng độ kích kháng của SA và MeJA, tế bào nuôi cấy sẽ làm tăng quá trình sản xuất menthol. Tương tự thí nghiệm của Mohan Ram và cộng tác viên (2013) với nghiên cứu ảnh hưởng chất kích kháng SA và MeJA lên khả năng sản xuất anthocyanin từ nuôi cấy sẹo Rosa hybrida L. kết quả cho thấy khi sử dụng chất kích kháng MeJA đã có tác động quan trọng đến sinh trưởng, phát triển và sinh tổng hợp anthocyanin trong nhân giống từ sẹo cây Rosa hybrida L.

Tóm lại, từ loạt thí nghiệm trên cho thấy hàm lượng menthol tích lũy đạt giá trị cao nhất dưới tác dụng phối hợp của SA + MeJA (69,64 mg/g) cao hơn hàm lượng tích lũy khi bổ sung riêng lẻ SA (60,61 mg/g), MeJA (57,63 mg/g). Cho đến nay vẫn chưa tìm được tài liệu nào thực hiện nghiên cứu bổ sung phối hợp các chất kích kháng SA và MeJA có khả năng tăng cường sự tổng hợp menthol cao hơn là bổ sung riêng lẻ từng chất kích kháng hoặc ngược lại. Vì mỗi loại chất kích kháng kích thích menthol bằng những con đường khác nhau, nên khi bổ sung phối hợp các dạng kích kháng, cơ chế tương tác rất phức tạp và phụ thuộc vào sự tác động sinh lý gây ra bởi tác dụng của từng dạng kích kháng riêng lẻ.

IV. KẾT LUẬN Bổ sung SA ở nồng độ 1 mg/L vào môi trường

nuôi cấy chồi bạc hà in vitro trong 20 ngày đã cho hiệu quả tích lũy menthol cao nhất với hàm lượng thu được là 60,61 mg/g mẫu khô. Trong khi đó đối với MeJA thì nồng độ bổ sung 10 mg/L cho hiệu quả tích lũy menthol trong chồi đạt cao nhất với hàm lượng thu được là 57,63 mg/g mẫu khô. Hàm lượng menthol tích lũy trong mẫu chồi đạt cao nhất với 69,64 mg/g mẫu khô khi bổ sung đồng thời 0,5 mg/L SA kết hợp 10 mg/L MeJA.

TÀI LIỆU THAM KHẢOTôn Bảo Linh, 2014. Chế tạo và thử nghiệm hệ thống

nuôi cấy lỏng ngâm chìm định kì trong nhân sinh

Bảng 3. Ảnh hưởng của SA và MeJA lên sự sinh trưởng và tích lũy menthol trong chồi phát sinh từ mẫu đốt thân bạc hà in vitro

Nồng độ SA (mg/l)

Nồng độ MeJA (mg/L)


Khối lượng khô (g/chồi)


0 0 18,87 ± 0,03f 1,04 ± 0.00g 40,35 ± 1,06c

0,510 19,04 ± 0,02e 1,06 ± 0.00f 69,64 ± 0,40a20 20,42 ± 0,04b 1,23 ± 0.00b 40,08 ± 0,54c30 19,29 ± 0,08d 1,10 ± 0.00e 39,47 ± 0,69c

110 20,03 ± 0,06c 1,18 ± 0.03c 50,61 ± 1,44b20 22,16 ± 0,09a 2,82 ± 0.02a 40,26 ± 2,05c30 18,52 ± 0,02g 1,01 ± 0.00h 11,05 ± 0,78f

1,510 19,97 ± 0,05c 1,14 ± 0.00d 29,29 ± 0,92d20 19,03 ± 0,10e 1,06 ± 0.01f 23,94 ± 0,52e30 18,86 ± 0,13f 1,04 ± 0.01g 10,43 ± 0,40f

105


khối cây bạc hà Á (Mentha arvensis L.). Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp cơ sở. Trường Đại học Nông Lâm TP. HCM. 55 trang.

Quách Ngô Diễm Phương, 2011. Khảo sát quy trình thu nhận các hợp chất có hoạt tính sinh học từ việc nuôi cấy tế bào hai loài Drosera. Luận văn Tiến sĩ. Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP. Hồ Chí Minh. 177 trang.

Lê Thị Hà Thanh, Đoàn Hữu Nhật Bình, Nguyễn Hoàng Lộc, 2009. Sản xuất glycoalkaloid từ tế bào Solanum hainanense Hance. Báo cáo khoa học Hội nghị Công nghệ sinh học toàn quốc. NXB Đại học Thái Nguyên, trang 697-700.

Lê Thị Thủy Tiên, Bùi Trang Việt, Nguyễn Đức Lượng, 2010. Khảo sát vài yếu tố ảnh hưởng đến sinh tổng hợp taxol của các hệ thống tế bào Taxus Wallichiana Zucc. in vitro. Tạp chí Phát triển và khoa học công nghệ, 13: 67-77.

Ajungla L., Patil. P.P., Barmuhk R.B., Nikam T.D., 2009. Influence of biotic and abiotic elicitors on accumulation of hyoscyamine and scopolamine in root cultures of Datura metel L.. Indian journal of biotechnology, 8: 317-322.

Cho H.Y., Rhee H.S., Son S.Y., Park J.M., 2010. Enhanced accumulation of decursin an decursiol angelate in roots cultures and intact roots of angelicur gigas. Nakai following elicitation. Plant Cell Tiss Organ Cult., 101: 295-302.

Hayat, S.; Fariduddin, Q.; Ali, B.; Ahmad, A., 2005. Effect of salicylic acid on growth and enzyme activities of wheat seedlings. Acta Agron. Hung., 53: 433-437.

Hesami S, Nabizadeh E, Rahimi AR, Rokhzadi A., 2012. Effects of salicylic acid levelsand irrigation intervals on growth and yield ofcoriander (Coriandrum sativum) in field conditions. Environmental and Experimental Biology, 10: 113- 116.

Kim EH, Kim YS, Park SH, Koo YJ, Choi YD, Chung YY, Lee IJ, Kim JK., 2009. Methyl jasmonate reduces grain yield by mediating stresssignals to alter spikel development in rice. Plant Physiology 149: 1751-1760.

Kim HJ, Chen F, Wang X, Rajapakse NC., 2006. Effect of methyl jasmonate on secondarymetabolites of sweet basil (Ocimum basilicum L.). Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54: 2327-233.

Maciejewska BD, Kesy J, Zielinska M, Kopcewicz J., 2004. Jasmonates inhibit flowering inshort-day plant Pharbitis nil. Plant GrowthRegulation, 43: 1-8

Mohan R., Prasad K.V., Singh S.K., Hada B.S., Kumar S., 2013. Influence of salicylic acid and methyl jasmonate elicitation on anthocyanin production in callus cultures of Rosa hybrida L. Plant Cell. Tissue and Organ Culture, 113: 459-467.

Namdeo A.G., 2002. Plant cell elicitation for production of secondary metabolites: Pharmacognosy reviews, 11: 69-79.

Nguyen Thanh Giang, Nguyen Duc Huy, Le Thi Ha Thanh, Nguyen Hoang Loc, 2016. Efficiency of the combination of salicylic acid, yeast extract and methyl jasmonate on asiaticoside production in centella [Centella asiatica (L.) urban] cells. Plant Cell Biotechnology and Molecular Biology, 17: 64-71.

Shraiy, A.M.E.; Hegazi, A.M., 2009. Effect of acetylsalicylic acid, indole-3-bytric acid and gibberellic acid on plant growth and yield of pea (Pisum Sativum L.). Aust. J. Basic Appl. Sci., 3: 3514-3523.

Wang Y.D., Tuan Y.J., Wu J.C., 2004. Induction studies of methyl jasmonate and salicylic acid on taxane production in suspension cultures of taxus chinensis var. mairei. Biochemical Engineering Journal, 19: 259-265.

Warabieda W, Olszak R., 2010. Effect ofexogenous methyl jasmonate on numerical growth ofthe population of the two-spotted spider mite (Tetranychus urticae Koch.) on strawberry plantsand young apple trees. Journal of Plant Protection Research 50: 541-544.

Wiesner M., Hanschen F.S., Schreiner M., Glatt H., Zrenner R., 2013. Induced production of 1-methoxy-indol-3-methyl glucosinotate by jasmonic acid and methyl jasmonate in Sprouts and Leaves of Park Choi (Brassica rapassp, chinensis). Int.J.Mol.Sci., 14: 14996-15016.

Effects of salicylic acid and methyl jasmonate on growth and menthol synthesis in in vitro shoots regenerated from nodal segments of Mentha arvensis

Nguyen Thi Quyen, Tran Thi Le MinhAbtract Effects of salicylic acid [SA: (0.5; 1; 1.5 and 2 mg/L)], methyl jasmonate (MeJA: 10; 20; 30 and 40 mg/L) and their combination on growth and menthol accumulation were evaluated in in vitro Mentha arvensis shoots. Supplemented SA at the concentration of 2 mg/L resulted in the lowest dry weight of shoots/inhibited shoot growth after 15 days. The inhibition rate was 28.86 % compared to that of the control. The highest menthol content was observed at 60.61 mg and 57.63 mg per gram of shoot dry weight which were 2.09 times and 1.7 times compared to that of the control when supplementing with 1 mg/L SA and 10 mg/L MeJA, respectively after 20 days of the induction. The combination of 0.5 mg/L SA and 10 mg/L MeJA also resulted in high accumulation of menthol in Mentha arvensis shoots under in vitro conditions, which was 69.64 mg per gram of shoot dry weight and 1.72 times compared to the control treatment.Keywords: Acid salicylic, methyl jasmonate, menthol, Mentha avensis L., elicitor


Người phản biện: PGS. TS. Lê Quang LuânNgày duyệt đăng: 11/10/2017

106


I. ĐẶT VẤN ĐỀThanh long ruột đỏ là loại quả được sử dụng khá

phổ biến với người tiêu dùng ở Việt Nam và thế giới. Thanh long ruột đỏ có chứa lycopen với hàm lượng trung bình 3,4 µg/100 g phần ăn được, đây là một chất chống oxy hóa tự nhiên, có thể chống ung thư, bệnh tim mạch và làm giảm huyết áp (Charoensiri et al., 2009). Thanh long là một loại trái cây ngon, bổ dưỡng có giá trị xuất khẩu cao đang được thị trường ở nhiều nước ưa chuộng: Mỹ, Nhật Bản, Đài Loan, Singapore... Tuy nhiên, quả thanh long sau thu hoạch hiện nay ở nước ta có thời gian bảo quản ngắn, gây khó khăn cho công tác vận chuyển, phân phối và tiêu thụ. Phương pháp thường được sử dụng để kéo dài thời hạn bảo quản, duy trì chất lượng thanh long là bảo quản ở nhiệt độ thấp. Nhiệt độ môi trường bảo quản thấp có tác dụng ức chế các biến đổi sinh lý, sinh hóa xảy ra trong thanh long và kìm hãm sự sinh trưởng phát triển của vi sinh vật. Vì vậy, thời gian bảo quản sau thu hoạch có thể kéo dài. Trên thế giới hiện nay, đã có một số nghiên cứu bảo quản nhiệt độ thấp được áp dụng trên đối tượng thanh long như các nghiên cứu của Nerd và cộng tác viên (1999), Lau và cộng tác viên (2007), Freitas và cộng tác viên (2013). Tại Việt Nam, đã có một số nghiên cứu được công bố về bảo quản thanh long ruột trắng ở nhiệt độ thấp của Lê Văn Tố và cộng tác viên (2002), Trần Thị Việt Hà và cộng tác viên (2006), Nguyễn Tiến Khương (2011). Đối với thanh long ruột đỏ hiện nay, các nghiên cứu về bảo quản ở nhiệt độ thấp còn hạn chế. Chính vì vậy, việc xác định được nhiệt độ bảo quản thích hợp nhằm ức chế các biến đổi sinh lý, sinh hóa và kéo dài thời gian bảo quản thanh long ruột đỏ là nội dung bài báo cần đạt được.


2.1. Vật liệu nghiên cứu - Quả thanh long ruột đỏ (Hylocereus polyrhizus)

sử dụng làm nguyên liệu là giống thanh long được trồng tại huyện Trà Bồng, tỉnh Quảng Ngãi. Thanh long được thu hoạch sau 27 - 29 ngày nở hoa (Nguyễn Nhật Minh Phương và Hà Thanh Toàn, 2006).

- Chlorine (Ca(ClO)2) có xuất xứ từ Nhật Bản có hoạt tính 70%.

- Bao bì bao gói trong bảo quản thanh long là loại LDPE có chiều dày 25 µm, kích thước 28 ˟ 24 cm. Được mua từ công ty TNHH Mosuco (Việt Nam).

- Thùng carton được cung cấp bởi công ty TNHH Cẩm Giang (Việt Nam), kích thước thùng carton: 50 ˟ 58 ˟ 28 cm.


2.2.1. Phương pháp phân tích Cường độ hô hấp được xác định theo phương

pháp đo kín, sử dụng máy ICA 250 (Anh) để đo lượng CO2 (Nguyễn Văn Toản, 2011).

Hàm lượng acid tổng số được xác định theo TCVN 4589-1988.

Tỷ lệ hư hỏng được xác định theo phương pháp của Ding và cộng tác viên (2006), bằng cách chia nguyên liệu trong quá trình bảo quản thành 4 cấp độ hư hỏng dựa vào diện tích vùng hư hỏng trên quả: 0 - quả hoàn toàn không hư hỏng, 1 - diện tích hư hỏng dưới 1/4, 2 - diện tích hư hỏng từ 1/4 đến 1/2, 3 - diện tích hư hỏng từ 1/2 đến 3/4. Tỷ lệ hư hỏng được tính theo công thức:

1 Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Huế; 2 Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Gia Lai

ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ THẤP ĐẾN NHỮNG BIẾN ĐỔI SINH LÝ, SINH HÓA CỦA THANH LONG RUỘT ĐỎ (Hylocereus polyrhizus)

TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN SAU THU HOẠCHNguyễn Văn Toản1, Trần Anh Tuấn2

TÓM TẮTTrong bài báo này tiến hành khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ thấp khác nhau: 3 ± 10C; 5 ± 10C; 7 ± 10C; 9 ± 10C

và đối chứng (mẫu đối chứng ở nhiệt độ môi trường 25 - 30oC) đến những biến đổi sinh lý, sinh hóa xảy ra trong quá trình bảo quản thanh long ruột đỏ. Kết quả cho thấy nhiệt độ bảo quản ở 3 ± 10C gây nên hiện tượng tổn thương lạnh. Nhiệt độ thích hợp nhất nhằm kéo dài thời hạn tồn trữ thanh long ruột đỏ sau thu hoạch cũng được xác định là: 5 ± 10C. Nghiên cứu cũng cho thấy mẫu ở nhiệt độ 5 ± 10C đã kéo dài thời gian bảo quản lên 24 ngày so với mẫu đối chứng (ĐC) chỉ bảo quản được trong 9 ngày. Ngoài ra, các thông số về chất lượng của quả thanh long ruột đỏ ở điều kiện bảo quản (5 ± 10C; φkk= 85 - 90%, 24 ngày) cũng được xác định: Cường độ hô hấp: 10,07 (ml CO2.kg-1.h-1); màu sắc thịt quả theo góc màu (Ho): 24,780; độ cứng: 9,18 (N); hàm lượng acid tổng số: 0,247(%); hao hụt khối lượng: 2,83% và tỷ lệ hư hỏng: 4,1%.

Từ khóa: Thanh long ruột đỏ, sự biến đổi sinh lý, sinh hóa, bảo quản sau thu hoạch, nhiệt độ thấp

107


(1 ˟ N1+2 ˟ N2+3 ˟ N3) ˟ 100(3 ˟ N)

Trong đó, N là tổng số quả; N1, N2, N3 tương ứng là số quả bị hư hỏng theo các cấp độ 1, 2, 3.

Xác định hao hụt khối lượng tự nhiên bằng phương pháp cân (sử dụng cân kỹ thuật Sartorius - Đức).

Độ cứng của củ được xác định bằng thiết bị đo độ cứng Shimpo của Mỹ, đơn vị đo N (Barker, 2002).

Màu sắc của vỏ quả và thịt quả được xác định bằng thiết bị đo cường độ màu NF333-Nippon Densoku do Nhật Bản sản xuất (Barker, 2002).

2.2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệmThí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ sau: Quả

thanh long ruột đỏ → Thu hoạch → Lựa chọn → Xử lý sơ bộ bằng chlorine 100 ppm → Bao gói LDPE 25µm → Bảo quản ở các nhiệt độ khác nhau (3 ± 10C; 5 ± 10C; 7 ± 10C; 9 ± 10C) và mẫu đối chứng ở nhiệt độ môi trường 25 - 30oC; φkk= 85 - 90%). Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi thí nghiệm được thực hiện với 3 lần lặp, mỗi mẫu có khối lượng 30 quả. Tiến hành phân tích các chỉ tiêu chất lượng cũng như tỷ lệ hư hỏng và hao hụt khối lượng của các mẫu với tần suất 3 ngày/lần. Quá trình theo dõi kết thúc khi mẫu hư hỏng với tỷ lệ 10%.

2.2.3. Phương pháp xử lý số liệuCác thí nghiệm được lặp lại 3 lần. Kết quả thí

nghiệm được phân tích phương sai ANOVA và kiểm định LSD (5%) để so sánh sự khác biệt trung bình giữa các nghiệm thức. Các phân tích thống kê được xử lý trên phần mềm IBM SPSS 20.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứuNghiên cứu được tiến hành từ tháng 2/2014 đến

tháng 6/2016. Quả thanh long sau thu hái được vận chuyển ngay về phòng thí nghiệm thuộc Bộ môn Công nghệ Sau thu hoạch (thời gian vận chuyển không nên vượt quá 24 giờ), Khoa Cơ khí - Công nghệ, Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế để xử lý và bảo quản.


3.1. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến mức độ tổn thương lạnh trong bảo quản thanh long ruột đỏ

Hiện tượng tổn thương lạnh thường xảy ra đối với các loại quả bảo quản lạnh. Tổn thương lạnh sẽ làm giảm chất lượng sản phẩm và rút ngắn thời gian bảo quản. Qua quá trình nghiên cứu nhận thấy: Các mẫu thanh long ruột đỏ bảo quản ở nhiệt độ thấp (3 ± 10C; 5 ± 10C; 7 ± 10C; 9 ± 10C ) sau 6 ngày bảo quản chưa thấy xuất hiện các triệu chứng tổn

thương lạnh. Tuy nhiên, vào ngày bảo quản thứ 12, mẫu bảo quản ở 3 ± 10C bắt đầu có những biểu hiện tổn thương lạnh (hình 1) và triệu chứng tăng dần theo thời gian cho đến ngày kết thúc quá trình bảo quản. Tại ngày bảo quản thứ 18, quan sát mẫu thanh long bảo quản 3 ± 10C cho thấy; toàn bộ phần thịt quả đều chuyển sang màu nâu đen và bị mềm nhũn (hình 1). Những triệu chứng này không được phát hiện trên thanh long ruột đỏ bảo quản ở 5 ± 10C; 7 ± 10C; 9 ± 10C. Tóm lại, kết quả nghiên cứu cho thấy thanh long ruột đỏ bảo quản ở nhiệt độ 3 ± 10C bị tổn thương lạnh sau 12 ngày bảo quản và không xuất hiện triệu chứng tổn thương lạnh trên các mẫu bảo quản ở nhiệt độ còn lại. Kết quả thực nghiệm này có sự sai khác so với công bố của Nerd và cộng tác viên (1999) khi khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản ở 60C đến triệu chứng tổn thương lạnh trên thanh long ruột đỏ và ruột trắng tại Israel; kết quả công bố đã chỉ ra rằng, sau 14 ngày bảo quản mới xuất hiện triệu chứng tổn thương lạnh. Như vậy, kết quả về mức độ tổn thương lạnh trong các nghiên cứu khác nhau là không giống nhau. Điều này có thể giải thích là do sự khác nhau về giống, thổ nhưỡng đất đai, điều kiện chăm sóc và độ chín thu hoạch khác nhau dẫn đến mức độ nhạy cảm với tổn thương lạnh cũng không giống nhau.

Hình 1. Mẫu 3 ± 10C sau 12 ngày bảo quản (trái) và sau 18 ngày bảo quản (phải)

3.2. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến sự biến đổi góc màu của vỏ và thịt quả thanh long trong quá trình bảo quản sau thu hoạch

Màu sắc là chỉ tiêu có ảnh hưởng quan trọng đến khả năng tiêu thụ quả thanh long sau bảo quản. Sự già hóa của quả trong thời gian bảo quản có thể góp phần làm cho quả chuyển màu nhanh chóng. Quan sát hình 2 và hình 3 dưới đây cho thấy: Góc màu của thịt quả có xu hướng giảm dần trong quá trình bảo quản ở tất cả các mẫu, tương ứng với màu sắc thịt quả chuyển từ vùng đỏ tươi sang đỏ sẫm. Tuy nhiên, góc màu của mẫu ĐC giảm nhanh nhất sau 6 ngày bảo quản, trong khi các mẫu bảo quản ở nhiệt độ thấp khác nhau có sự thay đổi chậm hơn. Sự gia tăng về mức độ tổn thương lạnh trên thanh long bảo quản ở nhiệt độ 3 ± 10C đã làm cho thịt quả bị chuyển sang đỏ sẫm sau 12 ngày bảo quản và thịt quả bắt đầu xuất

108


hiện các vết đen. Trong khi đó, mẫu thanh long bảo quản ở nhiệt độ 5 ± 10C và 7 ± 10C đã hạn chế sự biến đổi màu khá tốt. Tuy nhiên, mẫu ĐC có sự thay đổi góc màu với tốc độ giảm nhanh và bắt đầu xuất hiện các dấu hiệu hư hỏng vào ngày bảo quản thứ 9. Như vậy, bảo quản ở nhiệt độ thấp có thể giữ được màu sắc của vỏ và thịt quả thanh long tốt hơn so với mẫu ĐC. Trong đó, mẫu bảo quản ở 5 ± 10C kìm hãm tốt nhất sự thay đổi màu sắc của vỏ và thịt quả. Theo công bố của tác giả Nerd và cộng tác viên (1999) đã chỉ ra rằng: Bảo quản thanh long ở nhiệt độ thấp đã có tác dụng làm chậm tốc độ biến đổi màu của quả so với bảo quản ở nhiệt độ môi trường (25 - 30oC). Kết quả thực nghiệm hoàn toàn không mâu thuẫn với công bố này.

Hình 2. Sự thay đổi góc màu của vỏ quả theo thời gian ở các nhiệt độ bảo quản khác nhau

Hình 3. Sự thay đổi góc màu của thịt quả theo thời gian ở các nhiệt độ bảo quản khác nhau

3.3. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến sự biến đổi cường độ hô hấp quả thanh long trong quá trình bảo quản sau thu hoạch

Kết quả thực nghiệm thu được khi khảo sát sự biến thiên của cường độ hô hấp của quả thanh long ruột đỏ được thể hiện ở hình 4 cho thấy: Cường độ hô hấp của nguyên liệu trước khi đưa vào bảo quản có giá trị 10,07 (ml CO2.kg-1.h-1), sau đó có xu hướng giảm xuống vào ngày bảo quản thứ 3 và mức độ giảm còn tùy thuộc vào nhiệt độ tồn trữ khác nhau. Sau ngày bảo quản thứ 3, cường độ hô hấp của các mẫu tăng trở lại và mức độ biến đổi khác nhau tùy

thuộc vào nhiệt độ bảo quản. Mẫu ĐC có cường độ hô hấp tăng nhanh hơn các mẫu còn lại và đạt giá trị cực đại là 10,64 (ml CO2.kg-1.h-1) vào ngày bảo quản thứ 6. Sau ngày bảo quản thứ 9, cường độ hô hấp ở tất cả các mẫu bảo quản ở nhiệt độ thấp bắt đầu tăng nhanh. Các giá trị thực nghiệm thu được như sau: mẫu bảo quản ở nhiệt độ 3 ± 10C có cường độ hô hấp tạo đỉnh với giá trị cực đại là 4,31 (ml CO2.kg-1.h-1) sau 12 ngày bảo quản. Tương tự, mẫu bảo quản ở 5 ± 10C cho thấy cường độ hô hấp đạt giá trị lớn nhất 4,22 (ml CO2.kg-1.h-1) vào ngày bảo quản thứ 24. Mẫu bảo quản ở 7 ± 10C có giá trị cao nhất về cường độ hô hấp (4,73 ml CO2.kg-1.h-1) sau 21 ngày bảo quản. Mẫu ở 9 ± 10C có cường độ hô hấp tạo đỉnh sau 18 ngày bảo quản với giá trị xác định được 5,43 (ml CO2.kg-1.h-1). Tóm lại, quả thanh long ruột đỏ sau thu hoạch bảo quản ở nhiệt độ thấp có hàm lượng CO2 sản sinh ra thấp hơn nhiều so với mẫu ĐC. Trong đó, mẫu bảo quản ở 5 ± 10C có thời điểm cường độ hô hấp tạo đỉnh muộn nhất vào ngày bảo quản thứ 24. Kết quả thực nghiệm này hoàn toàn phù hợp với kết quả đã công bố của tác giả Freitas và cộng tác viên (2013) khi nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến thời hạn bảo quản quả thanh long ruột trắng.

Hình 4. Ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến sự biến thiên cường độ hô hấp của quả thanh long ruột đỏ

trong quá trong bảo quản

3.4. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến sự biến đổi độ cứng quả thanh long trong quá trình bảo quản sau thu hoạch

Mức độ thay đổi độ cứng quả và thịt quả thanh long ruột đỏ trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ thấp được biểu hiện qua hình 5 và 6.

Kết quả thực nghiệm thu được từ hình hình 5 và hình 6 cho thấy: Độ cứng của quả và thịt quả thanh long bảo quản ở các nhiệt độ khác nhau có xu hướng giảm dần theo thời gian bảo quản. Nguyên nhân của việc giảm độ cứng vỏ quả và thịt quả có thể giải thích như sau: Trong quá trình chín sau thu hoạch của quả thanh long, do hoạt động của các enzyme protopectinase, amylase đã chuyển hóa protopectin

109


(không hòa tan) trong thành tế bào tạo thành các pectin (hòa tan) và tinh bột trong thịt quả được thủy phân thành đường (Quách Đĩnh và ctv., 1996). Vì vậy, độ cứng của thịt và vỏ quả giảm là điều dễ nhận thấy. Trái lại, sự giảm độ cứng của quả và thịt quả thanh long bị tổn thương lạnh khi bảo quản ở nhiệt độ 3 ± 10C lại là kết quả của sự trương nước trong tế bào (Wang, 1989). So với mẫu ĐC, các mẫu thanh long bảo quản ở nhiệt độ 5 ± 10C; 7 ± 10C; 9 ± 10C đã hạn chế sự thay đổi độ cứng tốt hơn. Tuy nhiên, sự biến động vẫn khác nhau ở các mẫu bảo quản ở nhiệt độ thấp. Trong đó, mẫu bảo quản ở 5 ± 10C có độ cứng duy trì đến ngày bảo quản thứ 24; mẫu 7 ± 10C; 9 ± 10C có tốc độ giảm độ cứng được kéo dài đến ngày bảo quản thứ 21 và ngày bảo quản thứ 18. Kết quả thực nghiệm không mâu thuẫn với công bố của Lê Văn Tố và cộng tác viên (2002) khi đánh giá hiệu quả tác động của nhiệt độ thấp đến quá trình sinh lý và sinh hóa trên quả thanh long ruột trắng theo thời gian bảo quản và đã cho thấy; thanh long ruột trắng được lưu trữ trong ở 50C duy trì độ cứng tốt hơn mẫu bảo quản ở 200C.

Hình 5. Sự thay đổi độ cứng của vỏ quả thanh long khi bảo quản ở các nhiệt độ khác nhau

Hình 6. Sự thay đổi độ cứng thịt quả thanh long khi bảo quản ở các nhiệt độ khác nhau

3.5. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến sự biến đổi hàm lượng acid tổng số quả thanh long trong quá trình bảo quản sau thu hoạch

Kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến hàm lượng acid tổng số trong quá trình bảo quản được thể hiện ở hình 7 cho ta thấy: Hàm lượng acid tổng

số của tất cả các mẫu bảo quản ở nhiệt độ thấp khác nhau và mẫu ĐC đều giảm trong suốt quá trình theo dõi. Sau 6 ngày bảo quản, hàm lượng acid tổng số của các mẫu có sự thay đổi giảm rất nhanh và đặc biệt ở giai đoạn cuối quá trình bảo quản. Điều này được giải thích như sau: Acid hữu cơ là cơ chất quan trọng của quá trình hô hấp, trao đổi chất và sinh năng lượng (Rodríguez et al., 2005). Ngoài ra, các acid hữu cơ còn tham gia vào quá trình decarboxyl hóa (Marin et al., 2009) nên hàm lượng acid tổng số giảm dần là điều dễ nhận thấy. Kết quả thực nghiệm trên hình 5 cho thấy: Mẫu ĐC hàm lượng acid tổng số giảm chỉ còn 0,162 % vào ngày bảo quản thứ 9. Trong khi đó, mẫu bảo quản ở nhiệt độ 5 ± 10C có hàm lượng acid tổng số duy trì đạt giá trị cao vào ngày bảo quản thứ 24 với giá trị xác định được (0,227%). Kết quả thực nghiệm này hoàn toàn không mâu thuẫn với công bố của tác Freitas và cộng tác viên (2013) khi nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ thấp kết hợp bao gói đến chất lượng của thanh long ruột trắng trong quá trình bảo quản.

Hình 7. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự biến thiên hàm lượng acid tổng số

của thanh long trong thời gian bảo quản

3.6. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến sự biến đổi hao hụt khối lượng của quả thanh long trong quá trình bảo quản sau thu hoạch

Sự biến thiên hao hụt khối lượng của quả thanh long theo thời gian bảo quản được thể hiện ở hình 8.

Hình 8. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hao hụt khối lượng của quả trong thời gian bảo quản

110


Kết quả thực nghiệm thu được từ hình 8 cho thấy: Tỷ lệ hao hụt khối lượng có xu hướng tăng dần theo thời gian bảo quản ở tất cả các mẫu. Tuy nhiên, hao hụt khối lượng của các mẫu bảo quản ở nhiệt độ (3 ± 10C; 5 ± 10C; 7 ± 10C; 9 ± 10C) thấp hơn mẫu ĐC. Điều này cho thấy; bảo quản ở nhiệt độ thấp đã kìm hãm cường độ hô hấp và hạn chế được sự bay hơi nước tự nhiên trên bề mặt của quả. Kết quả thực nghiệm này hoàn toàn phù hợp với công bố của Nguyễn Nhật Minh Phương và Hà Thành Toàn (2006) khi khảo sát hao hụt khối lượng trên quả thanh long ruột trắng. Kết quả thực nghiệm trên hình 6 khi xác định hao hụt khối lượng của quả vào ngày bảo quản thứ 9 cũng cho thấy: Mẫu ĐC có tỷ lệ hao hụt cao nhất (5,40%), các mẫu bảo quản ở (3 ± 10C; 5 ± 10C; 7 ± 10C; 9 ± 10C) có hao hụt thấp hơn tương ứng là 2,57 %; 0,98 %; 1,18 % và 2,02%. Tóm lại, mẫu bảo quản ở 5 ± 10C có khả năng hạn chế tốt nhất sự hao hụt khối lượng và kéo dài thời gian bảo quản của quả thanh long ruột đỏ đến ngày bảo quản thứ 24.

3.7. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến tỷ lệ hư hỏng của quả thanh long trong quá trình bảo quản sau thu hoạch

Tỷ lệ hư hỏng thể hiện tính hiệu quả của các phương án bảo quản. Tỷ lệ hư hỏng được theo dõi trong quá trình bảo quản thanh long ruột đỏ sau thu hoạch được trình bày ở bảng 1.

Bảng 1. Ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến tỷ lệ hư hỏng của thanh long ruột đỏ trong quá trình bảo quản sau thu hoạch

Số liệu thu được từ bảng 1 cho thấy: Mẫu bảo quản ở nhiệt độ 3 ± 10C có tỷ lệ hư hỏng cao nhất vào ngày bảo quản thứ 12 với giá trị xác định được là 10,03%. Điều này có thể giải thích do hiện tượng tổn thương lạnh gây nên. Trong khi đó, mẫu ĐC vào ngày bảo quản thứ 9 có tỷ lệ hư hỏng 8,04%; các mẫu (5 ± 10C; 7 ± 10C; 9 ± 10C) có tỷ lệ hư hỏng lần lượt (4,10%; 4,82% và 5,56%) vào các ngày kết thúc quá trình bảo quản tương ứng (24 ngày; 21 ngày và 18 ngày).


4.1. Kết luận- Thanh long ruột đỏ bảo quản ở nhiệt độ 3 ± 10C

đã xuất hiện tổn thương lạnh vào ngày bảo quản thứ 12.

- Đã xác định được nhiệt độ thích hợp nhất với mục đích kìm hãm sự biến đổi về sinh lý, sinh hóa đồng thời kéo dài thời hạn bảo quản thanh long ruột đỏ sau thu hoạch là 5 ± 10C.

- Đã kéo dài được thời gian bảo quản thanh long ruột đỏ sau thu hoạch ở điều kiện (5 ± 10C; φkk= 85 - 90%) lên đến 24 ngày so với chỉ 9 ngày khi bảo quản ở điều kiện môi trường (25 - 300C; φkk= 85 - 90%).

4.2. Đề nghị Áp dụng kết quả thu được để tiếp tục nghiên cứu

và hoàn thiện quy trình bảo thanh long ruột đỏ sau thu hoạch cho mục đích tiêu dùng và xuất khẩu.

TÀI LIỆU THAM KHẢOQuách Đĩnh, Nguyễn Vân Tiếp, Nguyễn Văn Thoa,

1996. Bảo quản và chế biến rau quả. Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật. Hà Nội.

Trần Thị Việt Hà, Nguyễn Hữu Đạt, Bùi Cách Tuyến, Lê Đình Đôn, 2006. Ảnh hưởng của biện pháp xử lý nhiệt lên sự phát triển của nấm Fusarium lateritium gây đốm quả thanh long. Tạp chí Bảo vệ thực vật, 1: 13-16.

Nguyễn Tiến Khương, 2011. Hoàn thiện công nghệ sản xuất nấm men đối kháng kết hợp với màng bao ăn được để bảo quản quả thanh long. Luận văn thạc sỹ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên.

Nguyễn Nhật Minh Phương và Hà Thanh Toàn, 2006. Khảo sát các điều kiện thích hợp cho việc tồn trữ quả thanh long. Tạp chí khoa học, Đại học Cần Thơ, 5: 131-140.

Nguyễn Văn Toản, 2011. Điều tiết quá trình sinh tổng hợp etylen nhằm kéo dài thời gian chín sau thu hoạch của quả chuối tiêu. Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Đà Nẵng.

Tiêu chuẩn Quốc gia, 1988. TCVN 4589-1988. Phương pháp xác định acid tổng số.

Mẫu bảo quản

Thời gian bảo quản (ngày)

Tỷ lệ quả hư hỏng (%)

3 ± 10C12 10,0315 11,0418 12,52

5 ± 10C

24 4,1027 5,9430 8,56

7 ± 10C21 4,8224 7,1427 9,5

9 ± 10C18 5,5621 7,8224 11,08

ĐC

6 7,489 8,04

12 9,21

111


Barker, 2002. Postharvest technical training handbook, Industries Queensland Department of primary Industries BRISBANE. QLD.

Charoensiri R., R. Kongkachuichai, S. Suknicom and P. Sungpuag, 2009. Beta carotene, lycopene and alpha-tocopherol contents of selected Thai fruits. Food Chem., 113: 202-207.

Ding Zhanshengs., Shiping Tian., Yousheng Wang., Bogiang Li., Zhulong Chan., Jin Han, Yong Xu, 2006. Physiological response of loquat fruit to different storage conditions and its storability. Postharvest Biology and Technology, 41: 143 - 150.

Freitas. T. D., Elizabeth Jeanne Mitcham, 2013. Quality of pitaya fruit (Hylocereus undatus) as influenced by storage temperature and packaging. Scientia Agricola, Vol.70, No.4.

Lau, C. Y., Othman, F., and Eng, L, 2007. The effect of heat treatment, different packging methods and storage temperatures on shelf life of dragon

fruit (Hylocereus spp.). Branch of Department of Agriculture, Sarawak. pp.1-16.

Marin Anna B., A. Colonna, K. Kudo, E. Kupferman, and J. Mattheis, 2009. Measuring consumer response to ‘Gala’ apples treated with 1-methylcyclopropene (1-MCP). Postharv. Biol. Technol, 51: 73-79.

Nerd, A., F. Gutman, and Y. Mizrahi, 1999. Ripening and postharvest behaviour of fruits of two Hylocereus species (Cactaceae). Postharvest Biol. Technol, 17:39-45.

Rodríguez, D.A.R., M.d.P. Patiño, D. Miranda, G. Fischer, and J.A. Galvis, 2005. Efecto de dos índices de madurez y dos temperaturas de almacenamiento sobre el comportamiento en poscosecha de la pitahaya amarilla (Selenicereus megalanthus Haw.). Rev. Fac. Nal. Agr. Medellin., 58(2):2827-2857.

Wang C.Y, 1989. Chilling injury of fruits and vegetables. Food Reviews International, 5(2):209- 235.

Effect of temperature on physiological and biochemical changes of postharvest purple -fleshed dragon fruit (Hylocereus polyrhizus)

Nguyen Van Toan, Tran Tuan AnhAbstractIn this paper, the effects of low temperatures (3 ± 10C; 5 ± 10C; 7 ± 10C; 9 ± 10C and control samples at the temperature of 25-30oC) on physiological and biochemical changes occurring during storage time of purple - fleshed dragon fruit were investigated. The results showed that the temperature at 3 ± 10C caused chilling injury while at 5 ± 10C was the most suitable temperature to prolong the storage time of purple-fleshed dragon fruit. At the same time, the result also showed that the temperature at 5 ± 10C prolonged the storage time to 24 days compared to 9 days of the control. In addition, some quality factors were determined during storage under the same conditions (5 ± 10C; φkk= 85 - 90%, 24 days): Respiration rate: 10.07 (ml CO2.kg-1 .h-1); hue angle (H0): 24,7800; firmness: 9.18 (N); total acid content: 0.247 (%); weight loss: 2,83% and damage rate: 4,1%. Keywords: Purple -fleshed dragon fruit, physiological, biochemical changes, storage, low temperature


Người phản biện: TS. Chu Doãn ThànhNgày duyệt đăng: 11/10/2017


ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA NANOMIX ĐẾN SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN CỦA CÂY NGÔ TẠI ĐAN PHƯỢNG, HÀ NỘI

Lê Văn Hải1, Bùi Văn Duy1 Nguyễn Hồng Tiến1

Nguyễn Văn Vượng1, Trần Quốc Cường1, Lê Thị Chuyền1

TÓM TẮTMô hình xác định ảnh hưởng của Nanomix đến sinh trưởng phát triển của cây ngô được tiến hành tại xã Phương

Đình, huyện Đan Phượng, thành phố Hà Nội trong vụ Thu Đông 2015. Mô hình triển khai trên diện tích 1,0 ha và sử dụng 2 giống ngô, 1 giống ngô lai là VS71 và một giống ngô thụ phấn tự do là Q2, trong đó mỗi giống ngô trồng với diện tích 0,5 ha (0,3 ha xử lý Nanomix và 0,2 xử lý nước lã). Kết quả mô hình cho thấy giống ngô lai VS71 được xử lý Nanomix cho năng suất hạt cao hơn đối chứng là 11,3% và giống ngô thụ phấn tự do Q2 được xử lý Nano cho năng suất sinh khối cao hơn đối chứng là 51,6%.

Từ khóa: Ngô lai, ngô thụ phấn tự do, nanomix

112


I. ĐẶT VẤN ĐỀĐến năm 2015, diện tích trồng ngô ở nước ta đạt

1.179.300 ha, trong đó hơn 90% diện tích là sử dụng các giống ngô lai đã góp phần quan trọng trong việc nâng năng suất ngô trung bình toàn quốc lên 44,8 tạ/ha (tăng > 61% so với năm 2000), đạt tổng sản lượng 5,281 triệu tấn (Tổng cục Thống kê, 2016). Tuy nhiên, nhu cầu chế biến thức ăn chăn nuôi và nguyên liệu cho công nghiệp thực phẩm mà ngô là nguyên liệu chính ở Việt Nam ngày càng cao, lượng ngô sản xuất nội địa không đủ, hàng năm Việt Nam phải nhập khẩu hàng triệu tấn ngô hạt. Năm 2013, Việt Nam nhập khẩu tổng cộng 2,26 triệu tấn ngô hạt với kim ngạch đạt 690 triệu USD, tăng 9,7% về lượng và 38% về giá trị so với năm 2012 ( Bảo Thy, 2014). Năm 2015, Việt Nam đã nhập khẩu 7,7 triệu tấn ngô hạt, giá trị đạt 1,6 tỷ USD (Lan Thanh, 2016). Chỉ riêng 10 tháng đầu năm 2016, Việt Nam đã phải nhập khẩu tới 6,99 triệu tấn ngô hạt, giá trị đạt 1,39 tỷ USD, tăng 21,4% về khối lượng và tăng 9,3% về giá trị so với cùng kỳ năm 2015 (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2016). Hiện nay, ngoài việc sử dụng hạt ngô để chế biến thức ăn chăn nuôi thì còn sử dụng thân lá ngô làm thức ăn cho trâu bò, đặc biệt là bò sữa đang được ngành chăn nuôi chú trọng phát triển. Công nghệ nano là một trong những lĩnh vực nghiên cứu có tính ứng dụng cao nhất trong khoa học vật liệu hiện đại. Các ứng dụng về hạt nano và vật liệu nano đang phát triển nhanh chóng trên nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đó có sản xuất phân bón. Sử dụng phân bón nano trong sản xuất nông nghiệp làm giảm tối đa chi phí, tăng năng suất cây trồng, giảm thiểu lượng thuốc bảo vệ thực vật góp phần giảm thiểu tối đa sự ô nhiễm môi trường do thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hóa học gây ra. Do vậy, sử dụng phân bón nano vào việc tăng năng suất và sản lượng ngô hạt đồng thời tăng năng suất sinh khối cây ngô ở nước ta là yêu cầu cấp thiết hiện nay. Vụ Thu Đông 2015 Viện Nghiên cứu Ngô phối hợp với Công ty TNHH Sinh thái Xanh Việt Nam tổ chức triển khai mô hình đánh giá ảnh hưởng của Nanomix đến năng suất sinh khối và năng suất hạt của một số giống ngô tại Đan Phượng - Hà Nội.


2.1. Vật liệu nghiên cứu- Giống ngô: Giống ngô lai VS71 và giống ngô thụ

phấn tự do Q2.- Dung dịch Nanomix (nano-zinc và nano- magie

với các chất tự nhiên như oligo polysachairide ...)


2.2.1. Mô hình nghiên cứu- Mô hình được bố trí gọn vùng, cạnh đường giao

thông lớn, thuận lợi cho việc theo dõi và chăm sóc.- Giống ngô lai VS71 với diện tích 0,5 ha, trong

đó 0,3 ha gieo hạt được xử lý Nano và 0,2 ha gieo hạt xử lý nước lã (đối chứng).

- Giống ngô thụ phấn tự do Q2 với diện tích 0,5 ha, trong đó 0,3 ha gieo hạt có xử lý Nano và 0,2 ha xử lý nước lã (đối chứng).

- Mô hình trình diễn cùng một giống chỉ khác nhau về xử lý Nanomix trước khi gieo trồng còn các điều kiện về đất đai, thời vụ, canh tác, phân bón đều giống nhau.

- Thu hoạch toàn bộ mô hình để tính năng suất sinh khối và năng suất hạt.

2.2.2. Quy trình kỹ thuậtQuy trình kỹ thuật theo QCVN 01-56:2011/

BNNPTNT (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2011) và của Viện nghiên cứu Ngô.

- Hạt giống được xử lý dung dịch Nano theo tỷ lệ 5ml/kg sau 30 phút mang gieo trồng, đối chứng xử lý nước lã.

- Khoảng cách trồng: 60 cm ˟ 25 cm; mật độ là 6,66 vạn cây/ha.

- Lượng phân bón cho 01 ha: Phân hữu cơ vi sinh: 2.000 kg; phân Urê: 350 kg; phân lân: 450 kg; phân Kali: 140 kg.

- Cách bón: Bón lót toàn bộ phân hữu cơ vi sinh và phân lân trước khi gieo hạt. Bón thúc lần 1 khi ngô 5 lá, bón 1/3 lượng đạm + ½ ka li. Bón thúc lần 2 khi ngô 9 lá, bón 1/3 lượng đạm + ½ ka li. Bón thúc lần 3 trước khi cây ngô trổ cờ, bón nốt số lượng đạm còn lại.

2.3. Qui mô, địa điểm và thời gian thực hiện- Quy mô thực hiện: Diện tích 1,0 ha. - Địa điểm: Xã Phương Đình, huyện Đan Phượng,

thành phố Hà Nội; đặc điểm đất đai: đất phù sa cổ sông Hồng không được bồi đắp.

- Thời gian: Vụ Thu Đông 2015.


3.1. Đặc điểm nông sinh học, khả năng chống chịu sâu bệnh và năng suất của giống ngô lai VS71

3.1.1. Đặc điểm nông sinh học và khả năng chống chịu sâu bệnh hại của giống ngô VS71

Qua số liệu ở bảng 1 cho thấy: Giống ngô lai VS71

113


xử lý Nanomix có tỷ lệ mọc mầm cao (95%), đường kính gốc to (2,8 cm) nên có khả năng chống đổ gãy tốt, bộ lá xanh đậm, trỗ cờ sớm, chiều cao cây, chiều cao đóng bắp và độ đồng đều trên đồng ruộng cao hơn so với xử lý nước lã. Mức độ nhiễm một số sâu bệnh hại chính của giống VS71 được xử lý Nanomix nhẹ hơn so với xử lý nước lã. Một số chỉ tiêu về thời gian từ gieo đến mọc, thời gian sinh trưởng và độ kín lá bi của giống VS71 được xử lý Nanomix và xử lý nước lã không có sự khác biệt.

Đánh giá chung: Giống ngô lai VS71 được xử lý Nanomix sinh trưởng phát triển khoẻ, độ đồng đều cao, có bộ rễ phát triển mạnh, bản lá rộng, màu xanh đậm, khả năng quang hợp tốt, bông cờ to và có nhiều nhánh đảm bảo quá trình thụ phấn được tốt, tiềm năng cho năng suất cao

Bảng 1. Đặc điểm nông sinh học và sâu bệnh hại của giống ngô lai VS71, vụ Thu Đông 2015

tại Phương Đình, Đan Phượng, Hà Nội

3.1.2. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của giống

Số liệu bảng 2 cho thấy: - Giống ngô lai VS71 được xử lý Nanomix có

chiều dài bắp, đường kính bắp, số hàng hạt /bắp, khối lượng 1000 hạt, số hạt/hàng nhiều hơn so với giống VS71 xử lý nước lã, đồng thời giống VS71 khi được xử lý Nanomix thì kết hạt kín lên tận đỉnh bắp và hạt sâu cay hơn.

- Năng suất giống VS71 được xử lý Nanomix đạt 96,06 tạ/ha, cao hơn không xử lý Nanomix là 11,3% (84,70 tạ/ha).

Bảng 2. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất giống ngô VS71, vụ Thu Đông 2015,


3.2. Đặc điểm nông sinh học và và khả năng chống chịu sâu bệnh hại của giống ngô thụ phấn tự do Q2

Kết quả ở bảng 3 chỉ rõ: Giống ngô Q2 xử lý Nanomix có tỷ lệ mọc mầm cao (95%), đường kính gốc to (2,6 cm) nên có khả năng chống đổ gãy tốt, trỗ cờ sớm (50 ngày), chiều cao cây và chiều cao đóng bắp cao hơn so với xử lý nước lã. Một sô chỉ tiêu về thời gian từ gieo đến mọc, bộ lá, thời gian thu hoạch thân lá của giống ngô Q2 được xử lý Nanomix và xử lý nước lã không có sự khác biệt.

Qua theo dõi mô hình cho thấy giống ngô Q2 được xử lý Nanomix sinh trưởng phát triển khoẻ, giai đoạn cây con mọc đều và có màu xanh đậm, có bộ rễ phát triển mạnh, bản lá rộng, khả năng quang hợp tốt, bông cờ to và có nhiều nhánh đảm bảo quá trình thụ phấn được tốt, tiềm năng cho năng suất cao.

Năng suất sinh khối giống Q2 xử lý Nanomix đạt 62,40 tấn/ha vượt so với xử lý nước lã là 51,6% (41,15 tấn/ha).

TT Chỉ tiêuĐơn

vị tính

VS71

Xử lý Nanomix

Xử lý nước

lã

1 Tỷ lệ mọc mầm % 95 89

2 Gieo - mọc Ngày 5 5

3 Gieo - trỗ cờ Ngày 56 57

4 Chiều cao cây cm 225 210

5 Chiều cao đóng bắp cm 100 95

6 Đường kính gốc cm 2,8 2,1

7 Màu sắc lá Xanh đậm Xanh

8 Màu sắc hạt Vàng Vàng

9 Độ đồng đều Cao Khá

10 Độ kín lá bi Che kín bắp

Che kín bắp

11 Bệnh khô vằn % 2 8

12 Bệnh đốm lá Điểm 1 2

13 Sâu đục thân Điểm 1 2

14 Thời gian sinh trưởng Ngày 108 108

TT Chỉ tiêuĐơn

vị tính

VS71

Xử lý Nanomix

Xử lý nước

lã

1 Chiều dài bắp cm 20,5 16,7

2 Đường kính bắp cm 4,9 4,1

3 Số hàng/ bắp hàng 15,2 14,3

4 Số hạt/hàng hạt 40 32

5 P.1000 hạt gam 350 320

6 Năng suất thực thu tạ/ha 96,06 84,70

114


Bảng 3. Đặc điểm nông sinh học và sâu bệnh hại của giống ngô Q2, vụ Thu Đông 2015



4.1. Kết luận- Giống ngô được xử lý Nanomix sinh trưởng

phát triển tốt, độ đồng đều cao, giai đoạn cây con mọc khoẻ và đều, bộ rễ phát triển mạnh, ít nhiễm các loại sâu bệnh hại, đảm bảo mật độ trồng, thân lá phát triển mạnh. Năng suất sinh khối đạt cao hơn so với xử lý nước lã là 51,6% (đối với giống ngô thụ phấn tự do Q2).

- Giống ngô được xử lý Nanomix giữ được mật độ đảm bảo hơn đồng thời cũng làm cho các yếu tố cấu thành năng suất tăng hơn dẫn đến năng suất tăng hơn so với xử lý nước lã là 11,3% (đối với giống ngô lai VS71).

4.2. Đề nghịTiếp tục đánh giá ảnh hưởng của xử lý Nanomix

trên ngô ở nhiều vùng sinh thái trong những vụ tiếp theo để có kết luận chính xác hơn.

TÀI LIỆU THAM KHẢOBộ Nông nghiệp và PTNT, 2011. QCVN01-56:2011/

BNNPTNT. Qui chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống ngô.

Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2016. Bản tin thị trường nông nghiệp, tuần 43 (24/10-28/10/2016).

Lan Thanh, 2016. Sáu tháng, Việt Nam chi nửa tỷ USD nhập khẩu ngô. Báo Lao động, ngày 30/7/2016

Bảo Thy, 2014. Tăng năng suất và sản lượng ngô. Báo Nhân dân điện tử, ngày 7/7/2014.

Tổng cục Thống kê, 2016. Niên giám thống kê 2015. NXB Thống kê. Hà Nội.

Effect of nanomix treatment on maize growth and development in Dan Phuong, Hanoi

Le Van Hai, Bui Van Duy, Nguyen Hong TienNguyen Van Vuong, Tran Quoc Cuong, Le Thi Chuyen

AbstractThe pilot for evaluating effect of nanomix treatment on maize growth and development was carried out in Phuong Dinh commune, Dan Phuong district, Ha Noi city in Winter - Autumn season of 2015. Two maize varieties including the hybrid maize variety (VS71) and the open pollinated maize variety (OPV) - Q2 were demonstrated on the area of 1 ha. Each maize variety was planted in 0.5 ha, of which 0.3 ha was treated with nanomix solution, the remaining 0.2 ha was the check (water treatment). The result showed that the VS71 treated with nanomix gave higher yield than that of water treatment by 11.4%, and the OPV - Q2 treated with nanomix gave higher yield of biomass than that of water treatment by 51.6%.Key words: Hybrid maize, open pollinated maize variety, nanomix


Người phản biện: TS. Lê Văn DũngNgày duyệt đăng: 11/10/2017

TT Chỉ tiêuĐơn

vị tính

Q2

Xử lý Nanomix

Xử lý nước

lã

1 Tỷ lệ mọc mầm % 95 90

2 Gieo - mọc ngày 5 5

3 Gieo - trỗ cờ ngày 50 52

4 Chiều cao cây cm 210 190

5 Chiều cao đóng bắp cm 100 95

6 Đường kính gốc cm 2,6 2,0

7 Màu sắc lá Xanh đậm

Xanh đậm

8 Màu sắc hạt Vàng Vàng

9 Độ kín lá bi Che kín bắp

Che kín bắp

10 Bệnh khô vằn % 3 10

11 Bệnh đốm lá điểm 1 2

12 Sâu đục thân điểm 1 2

13 Thời gian thu hoạch thân lá ngày 75 75

14 Năng suất sinh khối tấn 62,40 41,15

115


1 Trường Đại Học Nông Lâm, Đại học Huế

I. ĐẶT VẤN ĐỀGừng là cây gia vị truyền thống ở Việt Nam cũng

như ở nhiều nước trên thế giới. Gừng được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau như làm gia vị, thực phẩm, thuốc chữa bệnh, đồng thời là nguồn dược liệu quan trọng cho ngành y dược. Giao dịch gừng thương mại thế giới ước tính đạt 190 triệu USD mỗi năm (Abubacker, 2011). Tuy nhiên, ở Việt Nam gừng tiêu thụ nội địa là chủ yếu, tỷ lệ xuất khẩu còn thấp. Nguyên nhân do chất lượng chưa đáp ứng thị trường xuất khẩu và thời hạn bảo quản sau thu hoạch ngắn. Một trong những phương pháp thường được áp dụng để tăng thời hạn bảo quản hiện nay là bảo quản trong môi trường khí quyển cải biến (MAP). Trên thế giới đã có một số nghiên cứu về bảo quản gừng với kỹ thuật tạo môi trường khí quyển cải biến (MAP) bằng phương pháp sử dụng màng bao LDPE như các nghiên cứu của Mukherjee (1995), Jeong và cộng tác viên (1999), Chung và cộng tác viên (2011).

Ở Việt Nam, hiện nay các nghiên cứu về bảo quản gừng bằng phương pháp MAP chưa được công bố. Chính vì vậy, việc xác định được độ dày thích hợp của bao bì (LDPE) bảo quản ở nhiệt độ thấp nhằm ức chế cường độ hô hấp, duy trì chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản củ gừng sau thu hoạch là mục đích chính của bài báo hướng đến.


2.1. Vật liệu nghiên cứuNguyên liệu gừng được trồng tại huyện Tương

Dương, tỉnh Nghệ An. Chọn những củ gừng không bị trầy xướt bề mặt, có màu sắc tươi sáng, đảm bảo độ cứng, không có dấu hiệu nấm mốc hay bị thối ở đầu củ. Phương pháp lấy mẫu thực hiện theo TCVN 5102-90. Bao bì được sử dụng bảo quản gừng là LDPE có các độ dày khác nhau (30 µm; 40 µm; 60 µm),

được cung cấp bởi công ty TNHH Thương mại và Sản xuất Bao bì Hà Nội, Việt Nam. Thùng carton được cung cấp bởi công ty TNHH Cẩm Giang, Thừa Thiên Huế, Việt Nam.


2.2.1. Phương pháp phân tích Cường độ hô hấp được xác định theo phương

pháp đo kín, sử dụng máy ICA 250 (Anh) để đo lượng CO2 (Nguyễn Văn Toản, 2011). Tỷ lệ hư hỏng được xác định theo phương pháp của Ding và cộng tác viên (2006), bằng cách chia gừng trong quá trình bảo quản thành 4 cấp độ hư hỏng dựa vào diện tích vùng hư hỏng trên củ: 0 - củ hoàn toàn không hư hỏng, 1 - diện tích hư hỏng dưới 1/4, 2 - diện tích hư hỏng từ 1/4 đến 1/2, 3 - diện tích hư hỏng từ 1/2 đến 3/4. Tỷ lệ hư hỏng được tính theo công thức:

(1 ˟ N1 + 2 ˟ N2 + 3 ˟ N3) ˟ 100(3 ˟ N)

Trong đó, ứng với các cấp độ hư hỏng 1, 2, 3 là số củ bị hư hỏng N1, N2, N3; N là tổng số củ.

Xác định hao hụt khối lượng tự nhiên bằng phương pháp cân (sử dụng cân kỹ thuật Sartorius - Đức). Hàm lượng đường tổng số được xác định theo TCVN 4594:1988. Độ cứng của củ được đo bằng thiết bị đo độ cứng Shimpo của Mỹ, đơn vị đo N (Barker, 2002). Hàm lượng chất khô hòa tan theo TCVN 4414:1987 đo bằng thiết bị khúc xạ kế cầm tay PAL-1 do Atago, Nhật Bản sản xuất.

2.2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệmThí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ sau:Củ gừng → Thu hoạch → Lựa chọn, phân loại →

Xử lý sơ bộ → Bao bì LDPE (30 µm, 40 µm, 60 µm và ĐC (đối chứng không bao gói) → Bảo quản (120C, φkk= 80 - 85%) (Nguyễn Văn Toản và ctv., 2017).

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐỘ DÀY BAO BÌ LDPE (LOW DENSITY POLYETHYLENE) ĐẾN THỜI GIAN BẢO QUẢN GỪNG TƯƠI

(Zinbiber - officinale Roscoe) Ở NHIỆT ĐỘ THẤPNguyễn Văn Toản1, Hồ Đắc Nhân1

TÓM TẮTBài báo này trình bày nghiên cứu ảnh hưởng của bao bì LDPE có các độ dày khác nhau (30 µm, 40 µm, 60 µm và

đối chứng không bao gói) trong điều kiện nhiệt độ thấp đến thời hạn bảo quản gừng tươi sau thu hoạch. Kết quả cho thấy, gừng được bao gói bằng màng bao LDPE có độ dày 40 µm và lưu giữ trong điều kiện nhiệt độ 12oC tạo được môi trường khí quyển cải biến phù hợp nhằm ức chế cường độ hô hấp, duy trì chất lượng và kéo dài thời hạn bảo quản gừng đến 100 ngày, hơn 20 ngày so với mẫu chứng. Đồng thời, nghiên cứu cũng xác định được một số chỉ tiêu về chất lượng của củ gừng sau 100 ngày bảo quản ở các điều kiện (bao gói bằng LDPE 40 µm, lưu giữ ở 12oC, φkk= 80 - 85%); hàm lượng đường tổng số 3,48%; hàm lượng chất khô hòa tan 5,76%; độ cứng 57,45 N và cường độ hô hấp đạt giá trị 5,03 (ml CO2.kg-1.h-1).

Từ khóa: Gừng tươi, LDPE, độ dày bao gói, nhiệt độ thấp

116


Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi thí nghiệm được thực hiện với 3 lần lặp, các công thức có khối lượng mẫu 50 kg. Tiến hành phân tích các chỉ tiêu chất lượng cũng như tỷ lệ hư hỏng và hao hụt khối lượng của các mẫu với tần suất 10 ngày/lần. Quá trình theo dõi kết thúc khi mẫu hư hỏng với tỷ lệ 10%.

2.2.3. Phương pháp xử lý số liệuKết quả thí nghiệm được phân tích phương sai

ANOVA và kiểm định LSD (5%) để so sánh sự khác biệt trung bình giữa các nghiệm thức.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứuNghiên cứu được tiến hành từ 6/2015 đến

12/2016. Gừng sau thu hái được vận chuyển ngay (thời gian không được quá 24 giờ) về phòng thí nghiệm thuộc Bộ môn Công nghệ sau thu hoạch, Khoa Cơ khí - Công nghệ, Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế để xử lý và bảo quản.


3.1. Ảnh hưởng của các độ dày bao bì LDPE đến cường độ hô hấp của gừng sau thu hoạch

Kết quả thực nghiệm về độ dày khác nhau của bao bì LDPE đến cường độ hô hấp của gừng sau thu hoạch được mô tả ở hình 1. Số liệu thu được từ hình 1 dưới đây cho thấy, cường độ hô hấp ở tất cả các mẫu có và không sử dụng bao bì LDPE đều có xu hướng giảm dần sau 10 ngày đưa vào bảo quản. Nguyên nhân của hiện tượng này là do sau khi thu hoach, củ gừng bị thay đổi điều kiện sống một cách đột ngột. Điều này hoàn toàn phù hợp với đặc điểm sinh lý của các loại rau, củ, quả sau thu hoạch (Tôn Nữ Minh Nguyệt và ctv., 2009). Ở các ngày bảo quản tiếp theo, ứng với các mẫu có độ dày bao bì khác nhau thì cường độ hô hấp biến đổi cũng không giống nhau. Cụ thể: Mẫu LDPE 30 µm và LDPE 60 µm cường độ hô hấp tăng nhanh nhất và đạt giá trị cao nhất lần lượt tại các giá trị 5,16 (ml CO2.kg-1.h-1); 5,24 (ml CO2.kg-1.h-1) vào ngày bảo quản thứ 70. Trong khi đó, mẫu LDPE 40 µm cường độ hô hấp đạt giá trị cao nhất 5,03(ml CO2.kg-1.h-1) vào ngày bảo quản thứ 100. Đối với mẫu ĐC (không sử dụng bao bì LDPE) cường độ hô hấp đạt giá trị cao nhất tại giá trị 5,06 (ml CO2.kg-1.h-1) vào ngày bảo quản thứ 80. Theo công bố của tác giả Jeong và cộng tác viên (1999) khi nghiên cứu ảnh hưởng của độ dày bao bì LDPE đến thời hạn bảo quản gừng đã cho thấy; bao bì LDPE 40 µm có khả năng kìm hãm sự tăng lên của cường độ hô hấp là tốt nhất. Kết quả thực nghiệm của chúng tôi hoàn toàn phù hợp với công bố này.

.

Hình 1. Ảnh hưởng của độ dày bao bì LDPE đến cường độ hô hấp của gừng trong thời gian bảo quản

ở điều kiện (120C, φkk= 80 - 85%)

3.2. Ảnh hưởng của độ dày bao bì LDPE đến hàm lượng đường tổng số của gừng trong thời gian bảo quản

Ảnh hưởng của độ dày bao bì LDPE đến hàm lượng đường tổng số của gừng trong thời gian bảo quản được mô tả ở hình 2.

Hình 2. Ảnh hưởng của độ dày bao bì LDPE đến hàm lượng đường tổng số của gừng trong thời gian

bảo quản ở điều kiện (12oC, φkk= 80 - 85%)

Kết quả thực nghiệm từ hình 2 cho ta thấy trong thời gian 10 ngày bảo quản đầu tiên, hàm lượng đường tổng số giảm ở tất cả các mẫu. Sau đó, các mẫu có xu hướng tăng trở lại. Điều này có thể giải thích là do biến đổi về môi trường và điều kiện bảo quản, dẫn đến biến đổi về sinh lý - sinh hóa của gừng xảy ra mãnh liệt, làm cho hàm lượng đường giảm xuống. Sau một thời gian, các mẫu đã thích nghi với điều kiện bảo quản nên quá trình chuyển hóa tinh bột thành đường tiếp tục diễn ra. Vì vậy, hàm lượng đường tổng số tăng trở lại là điều dễ dàng nhận thấy. Kết quả thực nghiệm của chúng tôi hoàn toàn phù hợp với công bố của tác giả Policegoudra và Aradhya (2007) khi nghiên cứu biến đổi hàm lượng đường tổng số trong quá trình bảo quản gừng. Cũng từ kết quả thực nghiệm cho thấy mẫu LDPE 40 µm là mẫu có hàm lượng đường tăng chậm nhất và duy trì được thời gian bảo quản kéo dài đến 100 ngày

117


với giá trị xác định được 3,48%. Trong khi đó, mẫu ĐC có hàm lượng đường đạt giá trị cao nhất (3,45%) vào ngày bảo quản thứ 80. Chứng tỏ LDPE 40 µm có khả năng ức chế các hoạt động phân giải tinh bột thành đường cũng như các hoạt động gây tiêu hao hàm lượng đường tốt hơn so với các mẫu còn lại. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Jeong và cộng tác viên (1998) khi nhận định rằng bao bì LDPE dày 40 µm có hiệu quả trong hạn chế tổn thất hàm lượng đường tổng số trong quá trình bảo quản gừng sau thu hoạch.

3.3. Ảnh hưởng của độ dày bao bì LDPE đến hàm lượng chất khô hòa tan (Bx) của gừng trong thời gian bảo quản

Bảng 1 thể hiện sự thay đổi hàm lượng chất khô hòa tan của gừng trong điều kiện bảo quản với các bao bì LDPE có các độ dày khác nhau. Hàm lượng chất khô hòa tan tổng số ở tất cả các mẫu thực nghiệm đều có xu hướng giảm dần vào 20 ngày bảo quản đầu tiên. Sau đó, có xu hướng tăng dần theo thời gian bảo quản và đạt giá trị cao nhất ứng với ngày kết thúc quá trình bảo quản. Như vậy, qua các kết quả thực nghiệm thu được ở bảng 1 cho thấy: mẫu LDPE 40 µm đã có tác dụng kìm hãm sự biến đổi hàm lượng chất khô hòa tan tổng số tốt nhất, nên có khả năng kéo dài thời hạn bảo quản gừng sau thu hoạch. Điều này hoàn toàn phù hợp với công bố của Policegoudra và Aradhya (2007) khi khảo sát sự biến đổi của hàm lượng chất khô hòa tan của giống gừng trong quá trình bảo quản.

Bảng 1. Ảnh hưởng của độ dày bao bì LDPE đến hàm lượng chất khô hòa tan của gừng trong quá trình


Ghi chú: (-) mẫu dừng theo dõi, các ký tự giống nhau trong cùng một hàng chỉ sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở α = 0,05.

3.4. Ảnh hưởng của độ dày bao bì đến độ cứng của gừng trong thời gian bảo quản

Độ cứng là một chỉ tiêu quan trọng liên quan đến biến đổi về cấu trúc của gừng trong suốt thời gian bảo quản. Sự thay đổi độ cứng của gừng được thể hiện ở hình 3.

Hình 3. Ảnh hưởng của độ dày bao bì đến độ cứng của gừng trong thời gian bảo quản ở điều kiện (12oC, φkk= 80 - 85%)

Độ cứng của gừng có xu hướng giảm dần theo thời gian bảo quản ở tất cả các mẫu, tuy nhiên, mức độ giảm này là không giống nhau ở các mẫu. Có thể lý giải điều này như sau: Do được bảo quản ở môi trường nhiệt độ thấp kết hợp bao gói bằng LDPE có độ dày khác nhau đã ức chế sự phân giải thành tế bào dưới tác dụng của enzyme polygaturonase và quá trình thủy phân hemicellulose thành cellulose, vì vậy, có tác dụng ngăn chặn sự giảm độ cứng và kéo dài thời hạn bảo quản sau thu hoạch. LDPE 60 µm và LDPE 30 µm có tốc độ biến đổi giảm độ cứng nhanh nhất, đạt giá trị tương ứng 56,76 N và 57,43N so với giá trị ban đầu giảm 16,6% và 15,8% tại ngày bảo quản thứ 70. So với mẫu đối chứng (ĐC), độ cứng của mẫu LDPE 40 µm cho kết quả tốt hơn rõ rệt, khi làm chậm quá trình mềm hóa của gừng đến 20 ngày, với giá trị độ cứng đạt được 57,45 N vào ngày bảo quản thứ 100. Tóm lại: Bao bì LDPE 40 µm có khả năng duy trì độ cứng và kéo dài thời hạn bảo quản gừng tươi sau thu hoạch tốt nhất. Điều này không mâu thuẫn với công bố nghiên cứu của tác giả Chung và cộng tác viên (2011) khi sử dụng bao bì LDPE dày 40 µm cho hiệu quả trong việc duy trì độ cứng của gừng.

3.5. Ảnh hưởng của độ dày bao bì LDPE đến sự hao hụt khối lượng của gừng trong thời gian bảo quản

Kết quả thực nghiệm thu được về hao hụt khối lượng trong thời gian bảo quản được thể hiện qua đồ thị hình 4.

Ngày ĐC LDPE 40 µm

LDPE 30 µm

LDPE 60 µm

0 5,13a 5,18a 5,16a 5,17a

10 4,72a 4,76a 4,75a 4,77a

20 4,70a 4,74a 4,73a 4,75a

30 4,75b 5,03a 4,86b 5,16a

40 4,85c 5,12b 4,97bc 5,24a

50 4,92d 5,20b 5,07c 5,46a

60 4,90d 5,23b 5,13c 5,52a

70 5,05d 5,34b 5,16c 5,57a

80 5,11 5,53 - -90 - 5,61 - -

100 - 5,76 - -

118


Hình 4. Ảnh hưởng của độ dày màng bao gói LDPE đến sự hao hụt khối lượng của gừng trong thời gian


Tỷ lệ hao hụt khối lượng có xu hướng tăng dần trong quá trình bảo quản ở tất cả các mẫu. Mẫu LDPE 60 µm và LDPE 30 µm có tỷ lệ hao hụt khối lượng lần lượt là 15,93% và 14,8% vào ngày bảo quản thứ 70. Khi quan sát cùng một thời điểm, mẫu LDPE 40 µm có tỷ lệ hao hụt khối lượng thấp nhất với giá trị xác định là 9,56%. Tỷ lệ hao hụt khối lượng tiếp tục tăng trong các ngày bảo quản tiếp theo và đạt giá trị lớn nhất vào ngày kết thúc quá trình bảo quản. Từ số liệu thực nghiệm cho thấy: mẫu LDPE 40 µm có hiệu quả tốt hơn các độ dày bao bì khác trong việc hạn chế hao hụt khối lượng trong quá trình bảo quản. Điều này phù hợp với các nghiên cứu của tác

giả Nguyễn Văn Mười và cộng tác viên (2005) trên đối tượng cam sành cũng như các nghiên cứu của Jeong và cộng tác viên (1999), Chung và cộng tác viên (2011) trên đối tượng gừng.

3.6. Ảnh hưởng của độ dày màng bao gói LDPE đến tỷ lệ hư hỏng của gừng trong thời gian bảo quản

Số liệu thực nghiệm cũng chỉ ra rằng: Các loại bao bì có độ dày khác nhau thì mức độ hư hỏng cũng không giống nhau. Cụ thể: mẫu LDPE 40 µm có tỷ lệ hư hỏng thấp nhất tại thời điểm kết thúc quá trình bảo quản vào ngày bảo quản thứ 100 với giá trị 11,39%. Trong khi đó, mẫu LDPE 60 µm và LDPE 30 µm có tỷ lệ hư hỏng cao hơn đáng kể tại thời điểm kết thúc bảo quản lần lượt đạt 14,41% và 12,61% vào ngày bảo quản thứ 70.

Tóm lại, qua khảo sát ảnh hưởng độ dày khác nhau của bao bì LDPE kết hợp với nhiệt độ thấp đến thời hạn bảo quản gừng tươi đã cho thấy: LDPE có độ dày 40 µm khả năng ức chế các phản ứng sinh lý, sinh hóa xảy ra trong quá trình lưu giữ, kéo dài thời hạn bảo quản đến 100 ngày với tỷ lệ hư hỏng rất thấp. Kết quả này phù hợp với công bố trước đây của Jeong và cộng tác viên (1999) khi nghiên cứu ảnh hưởng của các độ dày bao bì trong bảo quản gừng bằng phương pháp MAP.


4.1. Kết luậnĐã xác định được độ dày LDPE phù hợp nhất với

mục đích kéo dài thời gian bảo quản và duy trì chất lượng của gừng tươi sau thu hoạch là 40 µm, cũng như các thông số kỹ thuật chính bảo quản gừng tươi ở nhiệt độ 120C, độ ẩm môi trường 80 - 85% để kéo dài thời gian bảo quản gừng tươi lên đến 100 ngày (thêm 20 ngày so với đối chứng).

4.2. Đề nghị Áp dụng kết quả thu được để tiếp tục nghiên cứu

và hoàn thiện quy trình bảo gừng tươi sau thu hoạch cho mục đích tiêu dùng.

TÀI LIỆU THAM KHẢONguyễn Văn Mười, Châu Trần Diễm Ái, Lâm Thị Việt

Hà, Nguyễn Nhật Minh Phương, Phan Thị Anh Đào, 2005. Ảnh hưởng của các loại bao bì đến thời gian bảo quản và chất lượng cam Sành. Hội thảo quốc gia “Cây có múi, xoài và khóm”. Đại học Cần Thơ, tháng 3/2005, 135-140.

Tôn Nữ Minh Nguyệt, Lê Văn Việt Mẫn, Trần Thị Thu Hà, 2009. Công nghệ chế biến rau trái (Tập 1: Nguyên liệu và công nghệ bảo quản sau thu hoạch). Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.

Tiêu chuẩn Quốc gia, 1988. TCVN 4594-1988. Phương pháp xác định đường tổng số, đường khử và tinh bột.

Tiêu chuẩn Quốc gia, 1987. TCVN 4414:1987. Xác định hàm lượng chất khô hòa tan bằng khúc xạ kế.

Bảng 2. Ảnh hưởng của độ dày bao bì LDPE đến tỷ lệ hư hỏng của gừngtrong thời gian bảo quản ở điều kiện (12oC, φkk= 80 - 85%)

Mẫu Mẫu đối chứng Mẫu LDPE 30 µm Mẫu LDPE 40 µm Mẫu LDPE 60 µm

Thời gian bảo quản (ngày) 70 80 90 60 70 80 90 100 110 60 70 80

Tỷ lệ hư hỏng (%) 6,89 13,32 16,54 9,97 12,61 17,74 8,57 11,39 14,81 10,68 14,41 16,74

Hao

hụt

khố

i lư

ợng

(%)

119


Nguyễn Văn Toản, 2011. Điều tiết quá trình sinh tổng hợp etylen nhằm kéo dài thời gian chín sau thu hoạch của quả chuối tiêu. Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Đà Nẵng.

Nguyễn Văn Toản, Tống Thị Quỳnh Anh, Trần Thanh Quỳnh Anh, Nguyễn Thị Diễm Hương, Nguyễn Văn Huế, 2017. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến tỷ lệ nảy mầm và chất lượng củ gừng tươi (Zingiber-Officinaleroscoe) sau thu hoạch. Tạp chí Nông nghiệp & Phát triển nông thôn, Tháng 3/2017, 62-67.

Abubacker ATN., 2011. Ginger: a rhizome with high export value. Department of Economics. Facts For You. pp 25.

Barker, L.R., 2002. Postharvest technical training handbook. Industries Queensland Department of primary Industries BRISBANE. QLD.

Chung H.S and Kwang-Deog Moon., 2011. Sprouting and Quality Control of Fresh Ginger Rhizomes

by Modified Atmosphere Packaging with Film Perforation. Food science and Biotechnology, 20(3): 621-627.

Ding Zhanshengs., Shiping Tian., Yousheng Wang., Bogiang Li., Zhulong Chan., Jin Han, Yong Xu., 2006. Physiological response of loquat fruit to different storage conditions and its storability. Postharvest Biology and Technology, 41: 143-150.

Jeong M.C., Bae Nahmgung., Dong Man Kim., 1999. Effects of film thichkness and moisture absorbing material on Ginger quality during MA storage. Korean J. Postharvest SCL technol, 6(3): 264-269.

Policegoudra R.S and AradhyaS.M., 2007. Biochemical changes and antioxidant activity of mango ginger (Curcuma amada Roxb.) rhizomes during postharvest storage at differenttemperatures. Postharvest Biology and Technology, 46: 189-194.

Effects of different thicknesses of LDPE (low density polyethylene) films on storage time of fresh ginger (Zingiber officinale Roscoe)

after harvesting under low temperature Nguyen Van Toan, Ho Dac Nhan

AbstractThis paper indicated the effects of LDPE packaging at different thicknesses (30 μm, 40 μm, 60 μm and without packaging as control) under the low temperature (12oC) on storage time of the fresh ginger after harvesting. The results showed that the ginger wrapped by LDPE film at 40 μm and stored at 12oC created a suitable modified atmosphere packaging (MAP) in order to inhibit respiration rate, to maintain quality, and to extend the shelf life of ginger up to 100 days, 20 days longer than the control. Besides, the study also determined some quality parameters of ginger after 100 days (wrapped with LDPE at 40 μm, the storage temperature at 12oC, the humidity at 80 - 85%): total sugar content 3.48%; the content of dissolved dry matter 5.76%, firmness 57.45 N, and respiration rate 5.03 (ml CO2.kg-1.h-1).Keywords: Ginger, LDPE, thickness packaging, low temperatureNgày nhận bài: 5/9/2017Ngày phản biện: 9/9/2017

Người phản biện: TS. Lê Văn LuậnNgày duyệt đăng: 11/10/2017

1 Khoa Thủy Sản, Đại Học Cần Thơ

ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ LỆ CHO ĂN KHÁC NHAU ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ HIỆU QUẢ SỬ DỤNG THỨC ĂN CỦA TÔM SÚ (Penaeus monodon)

NUÔI KẾT HỢP VỚI RONG NHO (Caulerpa lentillifera) Nguyễn Thị Ngọc Anh1, Phạm Thị Tuyết Ngân1

TÓM TẮTNghiên cứu được thực hiện nhằm tìm ra tỉ lệ cho ăn tối ưu trong nuôi kết hợp tôm sú (Penaeus monodon) với

rong nho (Caulerpa lentillifera) gồm 4 nghiệm thức, 3 lần lặp lại. Nghiệm thức đối chứng, tôm nuôi đơn và được cho ăn thức ăn thương mại thỏa mãn, ba nghiệm thức nuôi kết hợp tôm-rong nho được cho ăn với các tỉ lệ khác nhau: 75%, 50% và 25% lượng thức ăn đối chứng. Tôm sú có khối lượng trung bình 0,39 - 0,42 g được nuôi trong bể nhựa 200 L với mật độ 100 con/m3, độ mặn 30‰. Sau 60 ngày nuôi, các nghiệm thức nuôi kết hợp có chất lượng nước (TAN, NO2

- và PO43-) tốt hơn và tỉ lệ sống (88,3 - 96,7%) cao hơn nghiệm thức nuôi đơn (78,3%). Tốc độ tăng trưởng,

năng suất, hệ số tiêu tốn thức ăn, màu sắc của tôm sau khi luộc chín và thành phần hóa học của thịt tôm ở nghiệm thức nuôi kết hợp cho ăn 50% nhu cầu đạt kết quả tốt hơn so với nghiệm thức đối chứng, tương ứng với chi phí thức ăn giảm đến 60,5% có thể được xem là tỉ lệ cho ăn thích hợp.

Từ khóa: Penaneus monodon, Caulerpa lentillifera, chất lượng nước, tăng trưởng, hiệu quả sử dụng thức ăn

120


I. ĐẶT VẤN ĐỀTôm sú (Penaeus monodon) là đối tượng nuôi

chủ lực ở nước ta nói chung và Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) nói riêng với nhiều mô hình nuôi khác nhau như thâm canh, bán thâm canh, quảng canh cải tiến,… Tuy nhiên, sự thâm canh hóa nghề nuôi tôm sú đang gặp nhiều trở ngại như ô nhiễm môi trường, giá thức ăn tăng cao, dịch bệnh gây thiệt hại lớn cho người nuôi tôm. Nguyễn Thanh Long và cộng tác viên (2010) phân tích kỹ thuật mô hình nuôi tôm sú ở tỉnh Sóc Trăng cho thấy phần lớn đạm (N) và lân (P) thải ra môi trường thì tích lũy trong bùn đáy ao và kế đến là trong nước và ước tính khi sản xuất ra 1 tấn tôm sú thì thải ra môi trường khoảng 88 kg N và 30 kg P ở mô hình nuôi thâm canh và 68 kg N và 25 kg P ở mô hình nuôi bán thâm canh điều này dễ dẫn đến ô nhiễm nguồn nước ở vùng nuôi và chi phí thức ăn trong nuôi tôm chiếm hơn 50% tổng chi phí sản suất. Để khắc phục vấn đề này, mô hình nuôi kết hợp thủy sản với rong biển được xem có tính khả thi cao đồng thời giúp giảm được chi phí thức ăn (FAO, 2003; Nguyễn Thị Ngọc Anh và ctv., 2014). Rong nho (Caulerpa lentillifera) thuộc ngành rong lục, có giá trị dinh dưỡng cao rất tốt cho sức khoẻ con người. Bên cạnh đó, rong nho còn có vai trò lọc sinh học giúp giúp xử lý môi trường nuôi thủy sản (FAO, 2003; Nguyễn Hữu Đại và ctv., 2006). Vì thế, nghiên cứu nhằm xác định được tỉ lệ giảm lượng thức ăn viên thích hợp trong nuôi kết hợp tôm sú với rong nho ở điều kiện trong bể làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo góp phần phát triển nghề nuôi tôm bền vững.


2.1. Vật liệu nghiên cứu Rong nho giống được mua ở Trung Tâm

Khuyến Nông, tỉnh Ninh Thuận. Chọn rong nho có tản to, màu xanh tươi và không có rong tạp bám. Tôm sú giai đoạn PL15 được mua từ trại giống Cần Thơ, được ương nuôi trong bể 2 m3 trong thời gian 3 tuần khi tôm đạt kích cỡ khoảng 0,4 g/con để bố trí thí nghiệm. Nước ót có độ mặn 90‰ thu từ ruộng muối Bạc Liêu, được xử lý 30 ppm clorine, sục khí 3 - 4 ngày, pha với nước máy để đạt độ mặn thí nghiệm 30‰.


2.2.1. Bố trí thí nghiệmThí nghiệm nuôi kết hợp tôm sú với rong nho

gồm 4 nghiệm thức, được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên và được lặp lại 3 lần. Nghiệm thức đối chứng

là nuôi tôm đơn và được cho ăn thỏa mãn (% khối lượng thân/ngày). Ba nghiệm thức còn lại, tôm sú được nuôi kết hợp với rong nho và lượng thức ăn được cho ăn theo tỉ lệ giảm dần là 75%, 50% và 25% lượng thức ăn của nghiệm thức đối chứng. Thời gian nuôi là 60 ngày.

- Nghiệm thức 1: Đối chứng (tôm nuôi đơn_cho ăn thỏa mãn theo % khối lượng thân)

- Nghiệm thức 2: Tôm + rong nho_cho ăn 75% đối chứng (RN + 75% ĐC)

- Nghiệm thức 3: Tôm + rong nho_cho ăn 50% đối chứng (RN + 50% ĐC)

- Nghiệm thức 4: Tôm + rong nho _cho ăn 25% đối chứng (RN + 25% ĐC)

2.2.2. Hệ thống thí nghiệm và quản lý- Hệ thống thí nghiệm được bố tại trại rong biển

phía trên có mái tole sáng, bể nuôi được sục khí liên tục. Tôm sú giống có khối lượng trung bình 0,39-0,42 g, được nuôi trong bể 250 L, thể tích nước 200 L, ở độ mặn 30‰ (cùng độ mặn thu với rong nho) và mật độ nuôi 100 con/m3. Rong nho được bố trí 1 kg/m3 (đối với nghiệm thức nuôi kết hợp). Rong nho được rãi đều trong khay (45 cm ˟ 25 cm ˟ 15 cm) với nền đáy cát (dày 5 cm). Sau đó đặt khay rong nho trên đáy bể nuôi.

- Tôm được cho ăn 4 lần/ngày vào 7 h, 11 h, 15 h và 19 h, sử dụng thức ăn thương mại (GROWBEST) dùng cho tôm sú theo từng giai đoạn với hàm lượng protein 40%. Bể nuôi được thay nước 2 tuần/lần, khoảng 30% lượng nước trong bể nuôi.

- Các yếu tố môi trường trong bể nuôi gồm nhiệt độ và pH được đo bằng máy đo pH-nhiệt độ 3 ngày/lần vào lúc 7 h và 14 h. Độ kiềm được đo 1 lần/tuần bằng test sera của Đức sản xuất. Hàm lượng TAN (NH4

+ /NH3), NO2- và PO4

3- được xác định 15 ngày/lần theo phương pháp APHA (1998).

2.2.3. Các chỉ tiêu đánh giá tôm thí nghiệm- Tăng trưởng về khối lượng của tôm được xác

định 15 ngày/lần, mỗi lần thu ngẫu nhiên 10 con/bể để điều chỉnh lượng thức ăn. Khi kết thúc thí nghiệm, số tôm còn lại trong bể được cân từng cá thể để tính khối lượng cuối và tỉ lệ sống.

Tỉ lệ sống (%) = (số tôm còn lại/số tôm ban đầu) ˟ 100

Tăng trưởng theo ngày (DWG, g/ngày) = [Khối lượng cuối (Wc) – Khối lượng đầu (Wđ)]/Thời gian nuôi

Tăng trưởng đặc biệt (SGR, %/ngày) = [100 ˟ (LnWc – LnWđ)]/Thời gian nuôi

121


Hệ số tiêu tốn thức ăn (FCR) = Tổng lượng thức ăn sử dụng/Tăng trọng

Chi phí thức ăn cho tôm tăng trọng (đồng/kg) = Giá thức ăn ˟ FCR

- Chất lượng tôm thí nghiệm: Màu sắc của tôm được xác định khi kết thúc thí nghiệm bằng phương pháp cảm quan. Bắt ngẫu nhiên 3 - 4 con tôm ở mỗi nghiệm thức, luộc trong nước 3 phút. Mẫu tôm được chụp ảnh để so sánh màu sắc. Thành phần hóa học của thịt tôm được gởi phân tích các chỉ tiêu protein, lipid và tro theo phương pháp AOAC (2000).

2.2.4. Phương pháp xử lý số liệuCác số liệu được tính giá trị trung bình và độ

lệch chuẩn bằng chương trình Excel và phân tích ANOVA một nhân tố để tìm sự khác biệt giữa các trung bình nghiệm thức bằng phép thử Tukey ở mức ý nghĩa (p<0,05) sử dụng phần mềm SPSS version 16.0.

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu Nghiên cứu nuôi kết hợp tôm sú - rong nho được

thực hiện từ 27/06/2016 đến 27/08/2017 tại Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ.


3.1. Các yếu tố môi trường Các yếu tố môi trường được trình bày trong bảng

1. Ở điều kiện nuôi trong bể, nhiệt độ, pH và độ kiềm giữa các nghiệm thức không khác nhau nhiều, dao động trung bình lần lượt là 28,8 - 31,9oC; 7,9 - 8,3 và 116 -125 mg CaCO3/L. Các yếu tố này nằm trong khoảng thích hợp cho tôm sú sinh trưởng (Trần Ngọc Hải và Nguyễn Thanh Phương, 2009) và rong nho phát triển tốt (Nguyễn Hữu Đại và ctv., 2006).

Hàm lượng TAN, NO2- và PO4

3- trung bình là 0,14 - 0,75 mg/L; 0,21 - 1,21 mg/L và 0,24 - 0,67 mg/L, theo thứ tự. Nghiệm thức nuôi đơn (đối chứng) có giá trị cao nhất và có sự khác biệt có ý nghĩa so với các nghiệm thức nuôi kết hợp (p<0,05). Qua đó cho thấy rong nho khả năng hấp thu các hợp chất đạm và lân trong bể nuôi giúp chất lượng nước tốt hơn so với nuôi đơn. Ngoài ra, hàm lượng các hợp chất này có khuynh hướng giảm theo sự giảm dần lượng thức ăn cung cấp cho tôm. Kết quả này phù hợp với nhận định của FAO (2003); Nguyễn Hữu Đại và cộng tác viên (2006), rong nho có khả năng hấp thụ N và P từ nước thải nuôi thủy sản, có thể áp dụng như lọc sinh học trong các hệ thống nuôi kết hợp với tôm, cá để cải thiện chất lượng nước.

3.2 Tăng trưởng và tỉ lệ sống của tôm sú sau 60 ngày nuôi

Sau 60 ngày nuôi, tỉ lệ sống của tôm dao động từ 78,3 - 96,7%, trong đó nghiệm thức đối chứng đạt thấp nhất và khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05)

so với nghiệm thức RN + 75% ĐC và RN + 50% ĐC. Tuy nhiên, nghiệm thức RN + 25% ĐC không khác biệt thông kê (p>0,05) so với nghiệm thức đối chứng (Bảng 2).

Bảng 1. Các yếu tố môi trường

Bảng 2. Tăng trưởng của tôm sú sau 60 ngày nuôi

Ghi chú: Các giá trị trung bình trên cùng một hàng có chữ cái khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05)

Ghi chú: Các giá trị trung bình trên cùng một cột có chữ cái khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05); NT1: ĐC; NT2: RN + 75% ĐC; NT3: RN + 50% ĐC; NT4: RN + 25% ĐC.

Nghiệm thức

Nhiệt độ pH Độ kiềm(mg/L)

TAN(mg/L)

NO2-

(mg/L)PO4

3-

(mg/L)Sáng Chiều Sáng ChiềuNT1 28,9 ± 1,3 31,1 ± 2,1 7,9 ± 0,1 8,1 ± 0,2 125 ± 12 0,75 ± 0,41c 1,21 ± 0,56b 0,67 ± 0,32c

NT2 29,4 ± 1,2 31,9 ± 1,5 7,9 ± 0,1 8,3 ± 0,2 116 ± 11 0,29 ± 0,16b 0,35 ± 0,14a 0,43 ± 0,10b

NT3 29,0 ± 1,2 31,0 ± 1,6 8,0 ± 0,1 8,3 ± 0,2 117 ± 12 0,22 ± 0,10ab 0,28 ± 0,14a 0,30 ± 0,13a

NT4 28,8 ± 1,2 30,7 ± 1,5 8,0 ± 0,1 8,3 ± 0,1 120 ± 9 0,14 ± 0,08a 0,21 ± 0,12a 0,24 ± 0,12a

Nghiệm thức ĐC RN + 75%ĐC RN + 50%ĐC RN + 25%ĐC

Khối lượng đầu (g) 0,41 ± 0,04 0,40 ± 0,04 0,39 ± 0,05 0,42 ± 0,04

Khối lượng cuối (g) 4,13 ± 0,73b 5,27 ± 0,76c 5,85 ± 0,71d 3,56 ± 0,67a

DWG_KL (g/ngày) 0,062 ± 0,012a 0,081 ± 0,013b 0,091 ± 0,012c 0,052 ± 0,011a

SGR_KL (%/ngày) 3,84 ± 0,31b 4,27 ± 0,24c 4,50 ± 0,21d 3,55 ± 0,32a

Tỉ lệ sống (%) 78,3 ± 10,4a 95,0 ± 5,0b 96,7 ± 2,9b 88,3 ± 2,9ab

122


Khối lượng cuối của tôm khác nhau có ý nghĩa thống kê (p<0,05) giữa các nghiệm thức, dao động trung bình từ 3,56 - 5,58 g/con. Tốc độ tăng trưởng tuyệt đối (DWG) và tốc độ tăng trưởng đặc biệt (SGR) của tôm dao động trung bình từ 0,052 - 0,091 g/ngày và 3,55 - 4,5%/ngày, trong đó đạt cao nhất ở nghiệm thức RN + 50% ĐC và thấp nhất ở thức RN + 25% ĐC. Tốc độ tăng trưởng của tôm có thể được sắp xếp theo thứ tự giảm dần như sau: RN + 50% ĐC > RN + 75% ĐC > ĐC > RN + 25% ĐC. Tuy nhiên, kết quả thống kê cho thấy nghiệm thức ĐC và RN

+ 25% ĐC không khác biệt nhau về mặt thống kê (p>0,05).

3.3. Năng suất và hiệu quả sử dụng thức ănBảng 3 cho thấy năng suất của tôm sú trung bình đạt

thấp nhất là nghiệm thức RN + 25% ĐC (484,0 g/m3) và cao nhất là nghiệm thức RN + 50% ĐC (870,6 g/m3). Kết quả thống kê cho thấy nghiệm thức RN + 50% ĐC và RN + 75% ĐC không khác biệt thống kê (p>0,05) nhưng cao hơn có ý nghĩa (p<0,05) so với nghiệm thức ĐC và RN + 25% ĐC.

Hệ số tiêu tốn thức ăn (FCR) dao động trung bình 0,75 - 1,97, trong đó nghiệm thức nuôi đơn (ĐC) có giá trị cao nhất và khác biệt có nghĩa thống kê (p<0,05) so với các nghiệm thức nuôi kết hợp (Bảng 3). FCR giảm theo tỉ lệ giảm thức ăn cho tôm, tuy nhiên, FCR ở nghiệm thức RN + 50% ĐC và RN + 25% ĐC không khác biệt thống kê (p>0,05).

Chi phí thức ăn thương mại cho 1 kg tôm tăng trọng có cùng khuynh hướng với FCR. Nghiệm thức ĐC (nuôi đơn cho ăn thỏa mãn) có chi phí thức ăn cao nhất 71.001 đ/kg, trong khi các nghiệm thức nuôi kết hợp tôm - rong nho với chế độ giảm lượng thức ăn cung cấp thì chi phí thức ăn cho tôm tăng trọng chỉ từ 27.090 đến 42.743 đ/kg tương ứng với mức giảm từ 39,8% đến 61,8% so với nghiệm thức nuôi đơn (Bảng 3). Nghiệm thức RN + 25% ĐC có chi phí thức ăn giảm nhiều nhất nhưng tôm có khối lượng nhỏ nhất nên cần thời gian nuôi dài hơn sẽ làm tăng chi phí quản lý.

Một số nghiên cứu cho biết trong hệ thống nuôi kết hợp tôm, cá và rong biển, các chất đạm từ nước thải của đối tượng nuôi được rong biển hấp thụ, đồng thời rong biển cũng được dùng làm thức ăn cho tôm, cá giúp cân bằng hệ sinh thái và giảm chi phí thức ăn (FAO, 2003; Kang et al., 2011). Kết quả tương tự được báo cáo bởi Cruz - Suarez và cộng tác viên (2008), nuôi kết hợp tôm thẻ chân trắng Litopenaeus vannamei với loài rong bún Ulva clathrata, đã cải thiện được tốc độ tăng trưởng của tôm đến 60% và lượng thức ăn công nghiệp sử dụng ít hơn từ 10 đến

45% so với đối chứng nuôi đơn. Tương tự, tôm thẻ chân trắng nuôi kết hợp với rong bún (Enteromorpha sp.) và rong mền (Cladophoraceae) với mức cho ăn 50% nhu cầu có tốc độ tăng trưởng tương đương so với tôm nuôi đơn, chi phí thức ăn có thể được giảm đến 53% và chất lượng nước được cải thiện (Nguyễn Thị Ngọc Anh và ctv., 2014).

3.4. Thành phần hóa học của thịt tôm sú và màu sắc tôm sau 60 ngày nuôi

Bảng 4 cho thấy ẩm độ, protein và tro của thịt tôm sú ở các nghiệm thức dao động lần lượt là 75,8 - 76,88%; 15,49 - 16,67% và 1,76 - 2,11% khối lượng tươi, trong đó các nghiệm thức nuôi kết hợp có hàm lượng protein và tro khá cao hơn so với nghiệm thức đối chứng nuôi đơn, tuy nhiên, sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p>0,05).

Hàm lượng lipid của thịt tôm dao động trung bình 0,44 - 0,59%; trong đó nghiệm thức đối chứng có giá trị cao nhất và khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với nghiệm thức RN + 25% ĐC. Ngoài ra, hàm lượng lipid giảm theo sự giảm lượng thức ăn cung cấp cho tôm với giá trị thấp nhất là nghiệm thức RN + 25% ĐC. Điều này cho thấy khi nuôi kết hợp tôm sú với rong nho và cho ăn 75%, 50% và 25% so với đối chứng không những làm tăng hàm lượng protein và tro trong thịt tôm mà còn giúp tôm tăng trưởng rất tốt ở nghiệm thức cho ăn 50% và 75%. Như vậy rong nho có thể là nguồn thức ăn bổ sung tốt cho tôm sú có thể thay thế một phần thức ăn viên đồng thời còn giúp cải thiện môi trường nuôi.

Bảng 3. Năng suất, hệ số tiêu tốn thức ăn và chi phí thức ăn của tôm ở 60 ngày nuôi

Ghi chú: Các giá trị trung bình trên cùng một cột có chữ cái khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05); giá thức ăn thương mại (Growbest): 36.000 đ/kg

Nghiệm thức Năng suất(g/m3)

Hệ số tiêu tốn thức ăn (FCR)

Chi phí thức ăn cho tôm tăng trọng

(đ/kg)

Mức giảm chi phí thức ăn so với đối

chứng (%)ĐC 498.1 ± 33,1a 1,97 ± 0,08c 71.001 ± 2.736c -RN + 75% ĐC 770,8 ± 45,2b 1,19 ± 0,04b 42.743 ± 1.611b - 39,8 ± 2,3RN + 50% ĐC 870,6 ± 16,4b 0,78 ± 0,03a 28.074 ± 1.116a - 60,5 ± 1,6RN + 25% ĐC 484,0 ± 22,1a 0,75 ± 0,05a 27.090 ± 1.638a - 61,8 ± 2,4

123


Bảng 4. Thành phần hóa học của thịt tôm sú (% khối lượng tươi)

ĐC RN + 75%ĐC RN + 50%ĐC RN + 25%ĐCHình 1. Màu sắc tôm sú thí nghiệm sau khi luộc chín

Ghi chú: Các giá trị trung bình trên cùng một cột có chữ cái khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05)

Hình 1 cho thấy khi tôm được luộc chín, các nghiệm thức nuôi kết hợp tôm rong nho có màu cam đậm hơn tôm nuôi đơn. Trong đó, tôm có màu đỏ đậm nhất là ở nghiệm thức cho ăn 75% và 50%, nghiệm thức nuôi kết hợp cho ăn 25% thì có màu nhạt hơn hai nghiệm thức này. Khi nuôi kết hợp tôm sú - rong nho và giảm lượng thức ăn giúp cải thiện màu sắc của tôm đậm hơn.

Một số nghiên cứu cho rằng rong biển thuộc ngành rong lục (Enteromorpha, Cladophora, Caulerpa…) có giá trị dinh dưỡng cao, giàu các acid amin thiết yếu, khoáng, vi lượng, chứa nhiều sắc tố gồm fucoxathin, fucosterol, chlorophyll a, phlorotanin, carotenoid; đặc biệt chứa hàm lượng astaxanthin rất cao, khi tôm ăn các loài rong này giúp tôm tăng trưởng tốt hơn và có màu sắc đậm hơn (Nguyễn Hữu Đại và ctv., 2006; Banerjee et al., 2009).

IV. KẾT LUẬN Hàm lượng TAN, NO2

- và PO43 - trong các bể nuôi

kết hợp tôm sú (Penaeus monodon) với rong nho (Caulerpa lentillifera) thấp hơn có ý nghĩa thống kê so với nuôi đơn. Tôm sú nuôi ghép với rong nho cho ăn 50% nhu cầu có tốc độ tăng trưởng cao hơn có ý nghĩa so với tôm nuôi đơn cho ăn thỏa mãn, và chi phí thức ăn viên có thể giảm đến 60,5% được xem là mức giảm phù hợp giúp rút ngắn thời gian nuôi.

TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thị Ngọc Anh, Đinh Thị Kim Nhung và Trần

Ngọc Hải, 2014. Hiệu quả sử dụng thức ăn của tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei) trong nuôi kết hợp với rong bún (Enteromrpha sp.) và rong mền (Cladophoraceae). Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Cần Thơ, 31b: 98-105.

Nguyễn Hữu Đại, Nguyễn Xuân Hòa, Nguyễn Xuân Vỵ, Phạm Hữu Trí và Nguyễn Thị Lĩnh, 2006. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường đối với sự phát triển của rong nho biển (Caulerpa lentillifera). Tuyển tập nghiên cứu biển, tập XV, 146-155.

Trần Ngọc Hải và Nguyễn Thanh Phương, 2009. Nguyên lý và kỹ thuật nuôi tôm sú (Penaeus monodon). Nhà xuất bản Nông Nghiệp, 203 trang.

Nguyễn Thanh Long, Dương Vĩnh Hảo và Lê Xuân Sinh, 2010. Phân tích các khía cạnh kinh tế và kỹ thuật của mô hình nuôi tôm sú (Penaeus monodon) thâm canh ở tỉnh Sóc Trăng. Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Cần Thơ, 14: 119-127.

APHA, 1998. Standard methods for the examination of water and wastewater, 19th edition. American Public Health Association, Washington D.C.

AOAC, 2000. Official Methods of Analysis. Association of Official Analytical Chemists Arlington, 252 pp.

Banerjee, K, R. Ghosh, S., Homechaudhuri, and A. Mitra, 2009. Biochemical Composition of Marine Macroalgae from Gangetic Delta at the Apex of Bay of Bengal. African Journal of Basic & Applied Sciences 1 (5 - 6): 96-104.

Cruz - Suarez, L.E., A. A. Leon, A. Pena - Rodriguez, G. Rodriguez - Pena, B. Moll, and D Marie Ricque, 2008. Shrimp and green co - culture to optimize commercial feed utilization. ISNF XIII International Symposium on Nutrition and Feeding in Fish. Florianopolis, June 1 - 5, Brazil.

FAO, 2003. A guide to the seaweed industry. Fisheries Technical paper 441.

Kang, Y. H, S. R. Park, and I. K. Chung, 2011. Biofiltration efficiency and biochemical composition of three seaweed species cultivated in a fish - seaweed integrated culture. Algae 26 (1): 97-108.

Nghiệm thức Ẩm độ Protein Tro LipidĐC 76,68 ± 0,81a 15,49 ± 0,59a 1,76 ± 0,27a 0,59 ± 0,05b

RN + 75%ĐC 75,80 ± 0,54a 16,58 ± 0,43a 1,87 ± 0,08a 0,51 ± 0,04ab

RN + 50%ĐC 76,71 ± 0,42a 16,67 ± 0,36a 2,01 ± 0,04a 0,46 ± 0,02ab

RN + 25%ĐC 76,88 ± 0,36a 16,60 ± 0,45a 2,11 ± 0,18a 0,44 ± 0,03a

124


Effects of different feeding ratio on water quality and feed efficiency of black tiger shrimp (Penaeus monodon) co - cultured with sea grape (Caulerpa lentillifera)

Nguyen Thi Ngoc Anh, Pham Thi Tuyet NganAbstractThe study was conducted to find out the optimal feeding rate in co - culture of black tiger shrimp (Penaeus monodon) with sea grape (Caulerpa lentillifera) and consisted of 4 treatments with triplicates. Shrimp was mono - cultured and feed at libitum as a control treatment and the other 3 treatments including the ratios of shrimps co - cultured and sea grape as 75%, 50% and 25%, respectively. Shrimps with mean weight of 0.39 - 0.42 g were stocked in the 200 - L plastic tanks with density of 100 shrimps/m3, and sea grape was set up at a ratio of 1 kg/m3 in co - culture tanks at salinity of 30 ppt. After 60 days of culture, water quality (TAN, NO2

- and PO43 - ) in co - culture treatments

was better and survival (88,3 - 96,7%) was higher than in the mono - culture (78,3%). Growth rate, production, feed conversion ratio, colour of boiled shrimps and proximate composition of shrimp meat in the co - culture fed 50% satiation were superior to those in the control and feed cost was reduced up to 60.5%, it could be considered the suitable feeding ratio. Keywords: Penaneus monodon, Caulerpa lentillifera, co - culture, water quality, growth, feed efficiency


Người phản biện: TS. Lý Văn KhánhNgày duyệt đăng: 11/10/2017

1 Khoa Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Trường Đại học Kiên Giang

2 Phân Viện Kinh tế và Quy hoạch thủy sản phía Nam

I. ĐẶT VẤN ĐỀCá sặc bướm (Trichogaster trichopterus) thuộc

họ cá tai tượng (Osphronemidae), bộ cá vược (Perciformes) (Rainboth, 1996). Sặc bướm là một trong những loài cá đồng, phân chủ yếu ở các thủy vực tự nhiên thuộc vùng nước ngọt nhưng có thể sống được ở thủy vực vùng nước lợ. Loài cá này được nhận dạng dễ dàng nhờ hai chấm đen tròn ở giữa thân và gốc vi đuôi (Hình 1). Loài cá sặc bướm tuy có kích thước nhỏ nhưng lại có sức sống cao và chất lượng thịt khá ngon, trong những năm gần đây

món cá sặc bướm chiên giòn đã trở thành một trong những loại đặc sản ở một số tỉnh thuộc vùng Đồng bằng sông Cửu Long, Việt Nam. Đó là một trong những nguyên nhân khiến loài cá này bị khai thác quá mức với nhiều loại ngư cụ có mắt lưới rất nhỏ, khai thác cá bố mẹ lẫn cá con tại các bãi đẻ nên sản lượng khai thác cá sặc bướm đang giảm rất rõ và loài cá này đã có tên trong sách đỏ (Vidthayanon, 2012). Vì vậy, nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và sinh sản loài cá sặc bướm là cần thiết.

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG VÀ SINH HỌC SINH SẢN CỦA CÁ SẶC BƯỚM (Trichogaster trichopterus) Ở TỈNH CÀ MAU

Nguyễn Bạch Loan1 và Chung Tấn Vũ2

TÓM TẮT Kết quả nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng và sinh học sinh sản của cá sặc bướm (Trichogaster trichopterus) ở

huyện Trần Văn Thời, tỉnh Cà Mau từ tháng 12/2015 đến 11/2016 cho thấy: Tương quan giữa chiều dài và khối lượng thân cá có dạng phương trình hồi qui: W = 0,0091L2,3318 với R2 = 0,9634. Trên địa bàn nghiên cứu, cá sặc bướm có thể đạt chiều dài lý thuyết tối đa L∞ =12,6 cm; hệ số tăng trưởng K = 0,86/năm và t0 = –0,08; phương trình đường cong tăng trưởng có dạng: L(t) = 12,6(1-e-0,86(t+0,08)). Giá trị độ béo Fulton biến động trong khoảng từ 2,69 - 5,05%; độ béo Clark ở khoảng 2,09 - 3,96%. Cả hai chỉ số độ béo cùng tăng lên và đạt giá trị cao nhất vào tháng 6. Nhân tố điều kiện (CF) của cá dao động từ 0,54 - 0,74; cao nhất vào tháng 6 và thấp nhất vào tháng 11. Hệ số thành thục (GSI) cá sặc bướm cao nhất vào tháng 7 (3,93%) và thấp nhất ở tháng 12 (2,2%). Sức sinh sản tuyệt đối của T. trichopterus là 7.133 ± 2.839 (trứng/cá thể) và sức sinh sản tương đối là: 669.390 ± 233.664 (trứng/kg cá); trứng cá giai đoạn IV có đường kính trung bình ở khoảng 373 ± 28µm. Mùa vụ sinh sản của cá sặc bướm kéo dài từ tháng 6,7 đến tháng 9,10 hàng năm.

Từ khóa: Cá sặc bướm, sinh trưởng, sinh học sinh sản

125



2.1. Vật liệu nghiên cứu1.210 mẫu cá sặc bướm được thu trong 12 tháng

(từ 12/2015 - 11/2016).

2.2. Phương pháp nghiên cứu - Mẫu cá sử dụng trong nghiên cứu được thu từ

các thủy vực tự nhiên (kênh mương, ruộng lúa) tại huyện Trần Văn Thời, tỉnh Cà Mau bằng các loại ngư cụ (lờ, đăng, chài; a = 1cm) định kỳ mỗi tháng/lần với kích cỡ và tổng số mẫu thu cụ thể ở từng tháng được trình bày ở Bảng 1. Sau đó, mẫu cá được rửa sạch, bảo quản lạnh và chuyển về phòng thí nghiệm Ngư loại, Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ để lưu giữ và phân tích.

Bảng 1. Kích cỡ và số mẫu cá sặc bướm thu được qua các tháng

Hình 1. Tương quan giữa chiều dài và khối lượng thân cá sặc bướm đực

Hình 2. Tương quan giữa chiều dài và khối lượng thân cá sặc bướm cái

Chỉ tiêu T12/2015

T 1/2016

T 2/2016

T 3/2016

T 4/2016

T 5/2016

T 6/2016

T 7/2016

T 8/2016

T 9/2016

T 10/2016

T 11/2016

Số mẫu 107 96 89 93 98 101 107 103 112 110 106 89

Lt (cm) 3,01-10,94

3,46-10,85

3,15-10,98

3,15-10,95

3,0-10,81

3,13-10,81

3,0-10,98

3,01-10,98

2,22-10,83

2,22-10,83

3,12-11,58

3,4-11,0

- Đặc điểm sinh trưởng của cá: Sau khi tiến hành đo chiều dài tổng (Lt); cân khối lượng toàn thân (Wt), tương quan giữa chiều dài và khối lượng thân cá được khảo sát theo King (1995) và Morioka (2012); các tham số tăng trưởng của cá (L∞, K, to) được xác định dựa vào đường cong tăng trưởng không mang tính mùa vụ và phương pháp ELEFAN I trong chương trình phần mềm FISAT II.

- Đặc điểm sinh học sinh sản của cá: Sau khi đo chiều dài (Lt), cân khối lượng toàn thân (Wt), quan sát hình dạng và chiều dài vi lưng (D), màu sắc cơ thể; các mẫu cá được giải phẫu để quan sát hình dạng ống dẫn trứng, ống dẫn tinh và ống dẫu niệu; hình dạng, màu sắc và xác định giai đoạn thành thục của tuyến sinh dục cá; khối lượng thân cá không nội quan và tuyến sinh dục cá được cân để khảo sát biến động của độ béo Fulton, Clark, nhân tố điều kiện (CF), hệ số thành thục (GSI), sức sinh sản của cá sặc bướm theo Xakun và Buskaia (1968), Dahle và cộng tác viên (2003) và Biswas (1993).

- Tiêu bản mô học của cá được thực hiện theo phương pháp cắt mẫu vùi trong parafin và nhuộm

với Haematoxyline và Eosin của Drury và Wallington (1967).

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứuNghiên cứu được thực hiện từ tháng 12/2015 đến

11/2016 tại huyện Trần Văn Thời, tỉnh Cà Mau.


3.1. Đặc điểm sinh trưởng của cá sặc bướm

3.1.1 Tương quan giữa chiều dài và khối lượng thân cá sặc bướm

Kết quả nghiên cứu cho thấy tương quan giữa chiều dài và khối lượng thân cá (Lt = 2, 28 - 11, 58 cm; Wt = 2, 87 - 13,77 g) sặc bướm có dạng phương trình hồi qui (i): W = 0,0091L2,3318 với R2 = 0,9634. Đặc điểm sinh trưởng của sặc bướm có sự khác biệt giữa cá đực và cá cái, điều này thể hiện ở phương trình hồi qui tương quan chiều dài và khối lượng thân cá đực (ii): W = 0,0087L2,2831 với R2 = 0,9524 (Hình 1); tương quan giữa chiều dài và khối lượng thân cá cái có dạng phương trình W = 0,0094 L2,3472, với R2 = 0,9484 (Hình 2).

126


Trong khoảng kích cỡ mẫu khảo sát, cá sặc bướm con (Lt<6 cm) tăng trưởng về chiều dài nhanh bởi vì “sự gia tăng về chiều dài ở giai đoạn đầu của đời sống có ý nghĩa thích nghi rất lớn nhằm vượt khỏi sự chèn ép của kẻ thù” (Nikonsky, 1963). Những cá thể đã thành thục sinh dục tăng trưởng về chiều dài chậm nhưng lại tăng nhanh về khối lượng cơ thể do giai đoạn này cá tập trung phần lớn chất dinh dưỡng cho sự phát triển của tuyến sinh dục.

3.1.2. Ước tính các tham số tăng trưởng (L∞, K, to)Kết quả phân tích các tham số tăng trưởng thông

qua phương trình tăng trưởng Von Bertalanffy (King, 1995) và dựa trên bộ dữ liệu về tần suất

chiều dài của 1.210 mẫu cá sặc bướm thu được cho thấy đường cong tăng trưởng của cá sặc bướm thu ở huyện Trần Văn Thời có dạng phương trình: L(t) = 12,6(1-e-0,86(t+0,08)) (Hình 3). Phương trình (1) cho thấy cá sặc bướm ở các điểm thu mẫu có thể đạt chiều dài lý thuyết tối đa là L∞ = 12,6 cm với hệ số tăng trưởng K = 0,86/năm; t0 = – 0,08 là tuổi lý thuyết mà tại đó cá có chiều dài bằng 0.

Kết quả trên cũng cho thấy, chiều dài thân cá tăng nhanh nhất ở giai đoạn Lt < 6 cm; khi cơ thể cá đạt kích cỡ Lt > 10cm và ở những mẫu cá đạt chiều dài thân > 12 cm thì sự gia tăng này rất chậm.

3.2. Đặc điểm sinh học sinh sản của cá sặc bướm

3.2.1. Phân biệt giới tính đực và cái Phân biệt giới tính giữa cá sặc bướm đực và cái

sẽ dễ dàng khi dựa vào hai đặc điểm như sau: (i) hình dạng và chiều dài của vi lưng cá, (ii) màu sắc cơ thể cá. Vi lưng của cá sặc bướm đực (nhất là những mẫu cá đã thành thục sinh dục) dài, tia mềm vi lưng dài nhất chạm đến hay đôi khi vượt qua đường thẳng đứng kẻ qua gốc vi đuôi; màu sắc cơ thể nhất là những sọc ngang màu xanh đen hoặc đen chạy

từ lưng xuống bụng của cá đực cũng đậm nét hơn (Hình 4).

Ngược lại, vi lưng của cá sặc bướm cái ngắn, tia mềm vi lưng dài nhất chưa chạm đến đường thẳng đứng kẻ qua gốc vi đuôi; cơ thể cá sặc bướm cái thường có màu vàng nhạt đến xám nhạt, những sọc ngang thân từ lưng xuống bụng của cá cái cũng nhạt hơn nhiều so với các sọc ngang trên thân cá sặc bướm đực. Kết quả này cũng phù hợp với kết quả khảo sát trên cá sặc bướm đực và cái của Rainboth (1996) và Vidthayanon (2012).

Hình 3. Đường cong tăng trưởng của cá sặc bướm

Hình 4. Sự khác biệt giữa hình dạng vi lưng và màu màu sắc cơ thể cá sặc bướm đực và cái

127


3.2.2. Quá trình phát triển của tuyến sinh dục cá sặc bướma) Quá trình phát triển của buồng trứng cá

- Giai đoạn I: Buồng trứng là hai dãy mảnh, trong suốt, màu trắng hồng và được màng liên kết treo vào bên dưới xương sống. Quan sát bằng mắt thường chưa thấy tế bào sinh dục. Tiêu bản mô học buồng trứng giai đoạn này bắt màu tím rất đậm của Hematoxylin. Các noãn nguyên bào có nhiều góc cạnh (Hình 5).

- Giai đoạn II: Buồng trứng cá vẫn còn trong suốt và màu trắng hồng như giai đoạn I. Dọc theo buồng trứng có một mạch máu với nhiều nhánh nhỏ (Hình 6).

- Giai đoạn III: Buồng trứng cá tăng nhanh về kích cỡ, các mạch máu bên ngoài buồng trứng to hơn. Buồng trứng chuyển sang màu vàng nhạt. Quan sát bằng mắt thường có thể nhìn thấy rõ các hạt trứng nhưng các hạt trứng chưa tách rời (Hình 7).

- Giai đoạn IV: Lúc này buồng trứng đạt kích cỡ lớn nhất, chiếm phần lớn xoang nội quan và có màu vàng tươi. Các hạt trứng tròn, to và dễ dàng tách rời (Hình 8).

- Giai đoạn VI: Thể tích buồng trứng giảm nhanh nên buồng trứng trở nên nhão và chuyển màu đỏ đậm, trong buồng trứng còn lại những nang trứng đã vỡ (Hình 9).

b) Quá trình phát triển của buồng tinh cá - Giai đoạn I: Buồng tinh là một dãy dài, mảnh,

trong suốt, màu trắng hồng và được màng liên kết treo vào dọc bên dưới xương sống. Buồng tinh cá sặc bướm thuộc dạng không phân thùy. Trong giai đoạn này, số lượng tinh bào tăng rất nhanh.

- Giai đoạn II: Buồng tinh tăng nhanh kích thước, nhưng độ trong của buồng tinh lại giảm (Hình 10). Các tinh nguyên bào bắt đầu phân cắt tạo ra các tinh bào.

- Giai đoạn III: Khối lượng và kích cỡ buồn tinh tăng lên rất nhanh. Trong các ống dẫn tinh có nhiều túi nhỏ và quá trình tạo tinh xảy ra mạnh mẽ, có sự xuất hiện các tinh trùng trong các nang tinh (Hình 11).

- Giai đoạn IV: Buồng tinh chuyển sang màu trắng sữa và đạt kích cỡ lớn nhất trong các giai đoạn (Hình 12).

Hình 5. Tiêu bản mô học của buồng trứng cá giai đoạn I

Hình 6. Tiêu bản mô học của buồng trứng cá giai đoạn II

Hình 7. Tiêu bản mô học của buồng trứng cá giai đoạn III

Hình 8. Tiêu bản mô học của buồng trứng cá giai đoạn IV

Hình 9. Tiêu bản mô học của buồng trứng cá giai đoạn VI

128


3.2.3. Độ béo Fulton và độ béo Clark Độ béo của cá sặc bướm biến động khá lớn qua

các tháng; độ béo Fulton (F) biến động trong khoảng 2,69 - 5,05%; độ béo Clark ở khoảng 2,09 - 3,96% (Hình 13).

Cả hai độ béo Fulton và Clark của cá sặc bướm cùng bắt đầu tăng cao từ tháng 4 đến tháng 6 và đạt giá trị cao nhất vào tháng 6 (F: 5,05%; Cl: 3,96%), đây có lẽ là thời gian cá tích cực tích lũy vật chất dinh dưỡng để chuẩn bị cho sự phát triển tuyến sinh dục. Sang tháng 7 cả hai độ béo cùng giảm thấp đến tháng 8 (F: 2,91 %; Cl= 2,25 %) do thời gian này cá đang huy động vật chất dinh dưỡng dự trữ ở các cơ quan trong cơ thể để tạo ra sản phẩm sinh dục chuẩn bị cho mùa vụ sinh sản sắp tới bởi vì quá trình thành thục sinh dục, sự tích lũy và chuyển vật chất dinh

dưỡng để tạo ra sản phẩm sinh dục xảy ra đồng thời. Nhưng ở thời kỳ đầu của sự tạo trứng thì mức độ tích luỹ vật chất dinh dưỡng trong cơ thể thường cao hơn so với quá trình chuyển hoá để tạo sản phẩm sinh dục (Chung Lân, 1969 trích bởi Nguyễn Văn Kiểm và ctv., 2007). Từ tháng 10 độ béo của cá sặc bướm tăng dần trở lại đến tháng 11, ngược lại hệ số thành thục của sặc bướm bắt đầu giảm thấp. Điều đó cho thấy, sau thời gian tập trung phần lớn vật chất từ thức ăn và dinh dưỡng tích lũy trong cơ thể cho quá trình thành thục và hoạt động sinh sản, cá phải tăng cường độ dinh dưỡng nhằm đảm bảo năng lượng cho các hoạt động sống của cơ thể và tích lũy ở các cơ quan (gan và cơ) nhằm chuẩn bị cho mùa sinh sản kế tiếp.

Hình 10. Tiêu bản mô học của buồng tinh cá giai đoạn II

Hình 11. Tiêu bản mô học của buồng tinh cá giai đoạn III

Hình 12. Tiêu bản mô học của buồng tinh cá giai đoạn IV

Hình 13. Biến động độ béo Fulton và Clark của cá sặc bướm qua các tháng

Hình 14. Biến động hệ số CF của cá sặc bướm qua các tháng

3.2.4 Nhân tố điều kiện (CF)Trong khoảng thời gian khảo sát (tháng 12/2015

- 11/2016) sự biến động của nhân tố điều kiện (CF) của cá sặc bướm không lớn. Hệ số CF đạt giá trị thấp nhất là 0,54 vào tháng 11 và cao nhất là 0,74 vào tháng 6, giá trị này tăng cao vào thời điểm từ tháng 5 đến tháng 8 (Hình 14). Theo King (1995), nhân tố điều kiện nói lên hiện trạng hay điều kiện phát triển

của cá tại từng thời điểm khảo sát. Nhân tố điều kiện đánh giá mức độ gia tăng khối lượng thân cá so với mức độ gia tăng về chiều dài và nguyên nhân của sự gia tăng nhanh về khối lượng của cá trong một khoảng thời gian nhất định chủ yếu đặc biệt là ở cá cái và vào thời điểm có nguồn thức ăn tự nhiên phong phú cá sử dụng nhiều thức ăn hơn so với điều kiện bình thường.

129


3.2.5. Hệ số thành thục của cá sặc bướmHệ số thành thục (GSI) của cá sặc bướm biến

động khá cao qua các tháng, giá trị của GSI thấp nhất vào tháng 12 (2, 2%) (Hình 15). Ở tháng 1 và 2, hệ số GSI của cá sặc bướm còn thấp (2,46% và 2,72%) do sự huy động vật chất dinh dưỡng nhằm cung cấp cho sự phát triển của tuyến sinh dục chưa mạnh mẽ vào thời kỳ đầu của quá trình thành thục sinh dục; nhưng khi tế bào sinh dục đã bước sang thời kỳ sinh trưởng thì mức độ huy động vật chất dinh dưỡng vào tế bào sinh dục sẽ tăng lên rất mạnh; sự huy động như vậy chủ yếu dựa vào thức ăn và vật chất đã tích luỹ trước đó trong cơ, gan và các tổ chức khác dưới dạng lipid, glycogen (Phạm Minh Thành và Nguyễn Văn Kiểm, 2009). Vì vậy, hệ số GSI của cá

tăng nhanh dần qua các tháng 3 (2, 91%), tháng 4 (2, 65%) và tháng 5 (2, 88%). Chuyển sang tháng 6 thì hệ GSI của cá tăng lên rất rõ (3, 43%) và đạt giá trị cao nhất vào tháng 7 (3,93%) bởi vì phần lớn những mẫu cá thu vào tháng này đã thành thục sinh dục và nhiều mẫu có tuyến dục đạt giai đoạn 4.

Hệ số thành thục của cá sặc bướm giảm mạnh vào tháng 8 tiếp tục giảm thấp dần ở các tháng và thấp nhất ở tháng 12 (2,2%). Sự biến động trên cho thấy sau khi tham gia sinh sản, phần lớn các sản phẩm sinh dục được đưa ra môi trường ngoài nên tuyến sinh dục của cá sẽ giảm nhanh về kích cỡ và khối lượng vì vậy hệ số thành thục của cá cũng giảm theo.

3.2.6. Mùa vụ sinh sảnMùa vụ sinh sản cá được dự đoán thông qua kết

quả khảo sát các giai đoạn thành thục của tuyến sinh dục của cá đực, cá cái và kết hợp với sự biến động của hệ số thành thục của cá qua các tháng trong năm và thời gian xuất hiện của cá con. Kết quả nghiên cứu cho thấy độ béo Fulton và Clark của cá sặc bướm biến động rõ qua các tháng và cùng tăng cao từ tháng 4 đến tháng 6. Sự biến động này có có liên quan với hệ số thành thục của cá do trước khi thành thục sinh dục, nhiều loài cá cũng tích lũy chất béo ở một số cơ quan khác trong cơ thể cá (Trần Thị Thanh Hiền và Nguyễn Anh Tuấn, 2009). Đây có thể là thời gian cá đang huy động vật chất dinh dưỡng dự trữ trong cơ thể để tạo ra sản phẩm sinh dục chuẩn bị cho mùa vụ sinh sản sắp tới. Vì thế nên hệ số thành thục (GSI) của những mẫu cá sặc bướm thu được cũng tăng cao từ tháng 5 - 7 (Hình 16).

Trong quá trình thu mẫu đề tài từ tháng 7 đến tháng 10 có rất nhiều cá con xuất hiện ở các điểm thu mẫu nhất là khu vực nội đồng. Điều này cho thấy mùa vụ sinh sản cá sặc bướm ngoài tự nhiên là từ tháng 6,7 đến tháng 9,10 hàng năm.

3.2.7. Sức sinh sảnSức sinh sản tuyệt đối của cá sặc bướm (số mẫu

cá n = 30) đạt 7.133 ± 2.839 (trứng/cá thể). Trong đó, mẫu cá sặc bướm có kích cỡ nhỏ nhất thành thục sinh dục (Wt = 7,84 g; Lt = 5,83 cm) có số lượng trứng là 3.073 trứng. Sức sinh sản tương đối của loài cá này là 669.390 ± 233.664 (trứng/kg cá).

3.2.8. Đường kính trứngCá sặc bướm thuộc nhóm cá có trứng kích cỡ

nhỏ. Đường kính trứng trung bình ở giai đoạn IV của loài cá này là 373 ± 28 µm.

IV. KẾT LUẬN - Tương quan giữa chiều dài và khối lượng

thân cá có dạng phương trình W = 0,0091L2,3318 , R2 = 9,634; ở cùng kích thước chiều dài cá sặc bướm cái phát triển nhanh hơn cá đực. Trên địa bàn nghiên cứu, cá sặc bướm có thể đạt chiều dài lý thuyết tối đa L∞ = 12,6 cm; hệ số tăng trưởng K = 0,86/năm và t0 = – 0,08; phương trình đường cong tăng trưởng: L(t) = 12,6(1-e-0,86(t+0,08)).

Hình 15. Biến động hệ số thành thục của cá sặc bướm cái qua các tháng

Hình16. Biến động HSTT và độ béo của cá sặc bướm cái qua các tháng

130


- Độ béo của cá tăng cao nhất vào tháng 6 (Fulton: 5,05%; Clark:3,96%); Hệ số điều kiện CF cũng biến động tương tự qua các tháng, cao nhất vào tháng 6 (0,74%). Hệ số thành thục (GSI) của cá sặc bướm cái tăng cao trong tháng 6 - 7, cao nhất vào tháng 7 (3,93%) và thấp nhất ở tháng 12 (2,2%).

- Sức sinh sản tuyệt đối của cá đạt 7.133 ± 2.839 trứng/cá thể; sức sinh sản tương đối là 669.390 ± 233.664 trứng/kg cá.

- Mùa vụ sinh sản của cá sặc bướm kéo dài từ tháng 6, 7 đến tháng 9, 10 hàng năm.

TÀI LIỆU THAM KHẢOPhạm Minh Thành và Nguyễn Văn Kiểm, 2009. Cơ sở

khoa học và kỹ thuật sản xuất giống. Nhà xuất bản Nông nghiệp, 215 trang.

Biswas, S. P., 1993. Manual of Methods in Fish Biology. South Asian Publishers, New Delhi International Book Co, Absecon Highlands, 157p.

Drury, R.A.B. and E.A. Wallington, 1967. Carleton’s Histological technique. 4th Edition. University Press, Oxford. 432 pages.

King, M., 1995. Fisheries biology, assessment and management. Fishing News Books, Osney Mead, Oxford OX2, England.

Morioka, S., 2012. Growth and morphological development of laboratory reared larval and juvenile three-spot gourami (Trichogaster trichopterus). Ichthyological Research, January 2012, Volum 59, Issue 1, pp 53-62.

Rainboth, W.J., 1996. Fishes of the Cambodian Mekong, FAO Species Identification Field Guide for Fishery Purposes. FAO, Rome. 265p.

Vidthayanon, C., 2012. Trichopodus trichopterus. In: IUCN 2013. IUCN Red List of Threatened Species.

Xakun, O.F. và N.A. Buskaia, 1968. Xác định các giai đoạn phát dục và nghiên cứu chu kỳ sinh dục của cá. Bản dịch của Lê Thanh Lựu. Nhà xuất bản Nông nghiệp, 47 trang.

Study on growth and reproductive biological characteristics of three spot gourami fish (Trichogaster trichopterus) in Ca Mau province

Nguyen Bach Loan and Chung Tuan Vu

Abstract The results of study on growth and reproductive biological characteristics of three spot gourami fish (Trichogaster trichopterus) in Tran Van Thoi district, Ca Mau province from December, 2015 to November, 2016 showed that correlation between length and body weight of three spot gourami form regression equation: W = 0. 0091L2.3318; R2 = 0. 9634. On the study sites, this fish species could reach a maximum theoretical length L∞ = 12.6 cm; growth coefficient K = 0.86/ year and t0 = –0.08 (growth curve equation: L (t) = 12.6 (1-e-0.86(t+0.08)). Its Fulton fatness ranges from 2.69% to 5.05%, and Clark one is around 2.09 - 3.96%. Both of those fatnesses were increased and reached the highest value in June. The condition factors (CF) of this species ranged from 0.54 to 0.74 and that was also the highest value in June and the lowest in November. The gonado somatic index (GSI) of T. trichopterus was the highest in July (3.93%); and the lowest in December (2.2 %). Absolute fecundity ranged 7.133 ± 2.839 eggs/females, and its relative fecundity about 669.390 ± 233.664 eggs per kg of female with egg average diameter (at stage IV) was 373 ± 28 µm. Three spot gourami’s spawning season extends from June, July to September, October every year.Keywords: Three spot gourami, growth, reproductive biology


Người phản biện: TS. Lý Văn KhánhNgày duyệt đăng: 11/10/2017

131


I. ĐẶT VẤN ĐỀCá đỏ mang (Systomus rubripinnis) thuộc họ cá

chép (Cyprinidae), bộ cá chép - Cypriniformes (Rainboth, 1996). Loài cá này, còn được biết đến với tên Systomus orphoides, phân bố ở các thủy vực nước ngọt như: sông, kênh rạch và hồ chứa ở Thái Lan, Lào, Campuchia, Indonesia (Java), miền Đông Nam bộ và Đồng bằng sông Cửu Long, Việt Nam (Nguyễn Văn Hảo và Ngô Sỹ Vân, 2001). Kích cỡ mẫu cá đỏ mang lớn nhất mà Rainboth (1996) thu được trên sông Mekong thuộc địa phận Campuchia là 25 cm. Đây là một trong những loài cá cảnh được người nuôi quan tâm do màu sắc các vi khá đẹp. Vì vậy, nghiên cứu về sinh học sinh sản của cá đỏ mang (Systomus rubripinnis) là cần thiết để cung cấp cơ sở khoa học cho các nghiên cứu về nuôi vỗ, kích thích sinh sản nhân tạo nhằm góp phần bảo vệ sự đa dạng nguồn lợi cá tự nhiên và sản xuất giống loài cá cảnh này.


2.1. Vật liệu nghiên cứuTổng số 532 mẫu cá đỏ mang được thu trong 12

tháng (từ 4/ 2015 - 3/ 2016).

2.2. Phương pháp nghiên cứu - Mẫu cá đỏ mang dùng cho nghiên cứu được thu

bằng các loại ngư cụ khai thác cá trên tuyến dòng sông chính và các nhánh sông Hậu (cào đáy, lưới rê, dớn, chài) kết hợp với thu mua ở chợ địa phương, định kỳ thu mẫu hàng tháng với số lượng 30 mẫu/điểm thu.

- Mẫu cá được rửa sạch, cho vào túi nylon để bảo

quản lạnh và được phân tích tại phòng thí nghiệm Ngư loại, Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ.

- Mẫu cá được đo chiều dài tổng (Lt), chiều dài chuẩn (Ls: chiều dài không có vi đuôi), chiều rộng đầu qua giữa mắt (Wih); cân khối lượng toàn thân (Wt); quan sát hình dạng, hình dạng lỗ sinh dục hay niệu-sinh dục. Sau đó, mẫu cá được giải phẫu để quan sát hình dạng ống dẫn trứng (cá cái) hay ống dẫn niệu-sinh dục (cá đực), màu sắc và hình dạng tuyến sinh dục; khối lượng thân cá không nội quan (Wo); tiến hành khảo sát biến động của độ béo Fulton (F), Clark(Cl), nhân tố điểu kiện (CF), hệ số thành thục (GSI); đếm số trứng và đo đường kính noãn bào (noãn sào cá ở giai đoạn IV) theo Nikolsky (1963), Xakun và Buskaia (1968).

- Tiêu bản mô học tuyến sinh dục của cá được thực hiện theo phương pháp cắt mẫu vùi trong parafin và nhuộm với Haematoxyline và Eosin của Drury và Wallington (1967).

2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứuNghiên cứu được thực hiện từ tháng 4/2015 đến

3/2016 tại tỉnh An Giang và thành phố Cần Thơ.


3.1. Phân biệt giới tính giữa cá đực và cái

3.1.1. Dựa vào hình dạng các cơ quan bên ngoài cơ thể cá

- Phần đầu sau mắt của cá đỏ mang đực thon dài hơn cá cái nên tỉ lệ giữa chiều dài không có vi đuôi/ chiều rộng đầu (Ls/Wh) ngang qua hai mắt của cá đực lớn hơn cá cái, nhất là ở nhóm cá có kích cỡ lớn (Wt >10g).

1 Khoa Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Trường Đại học Kiên Giang

2 KhoaThủy sản, Trường Đại học Cần Thơ

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC SINH SẢN CỦA CÁ ĐỎ MANG (Systomus rubripinnis)

Nguyễn Bạch Loan1, Âu Văn Hóa2

TÓM TẮT Nghiên cứu đặc điểm sinh học sinh sản của cá đỏ mang (Systomus rubripinnis) được thực hiện tại tỉnh An Giang

và thành phố Cần Thơ từ tháng 4/2015 đến tháng 3/2016. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Độ béo Fulton biến động trong khoảng 2,99 - 3,49%; độ béo Clark ở khoảng 2,49 - 3,05%. Cả hai độ béo cùng tăng lên và đạt giá trị cao nhất vào tháng 8 và thấp nhất ở tháng 9. Nhân tố điều kiện (CF) của cá dao động từ 0,05 - 0,46; cao nhất vào tháng 8 (0,46) và thấp nhất vào tháng 10 (0,05). Hệ số thành thục (GSI) của cá đỏ mang cái đạt giá trị lớn nhất vào tháng 8 (14,74%), bắt đầu giảm rõ từ tháng 9 (8,14%), tháng 10 (5,72%) và có giá trị nhỏ nhất ở tháng 1 (0,64%). Mùa vụ sinh sản của cá đỏ mang trùng với mùa mưa lũ, kéo dài từ tháng 4 đến tháng 9, tháng 10 hàng năm. Cá đỏ mang có sức sinh sản tuyệt đối ở khoảng 10.026 ± 4.668 trứng/cá cái; sức sinh sản tương đối đạt 253.729 trứng/kg cá cái; đường kính trứng (cá giai đoạn IV) trung bình: 0, 96 ± 0,03 mm.

Từ khóa: Cá đỏ mang, Systomus rubripinnis, sinh học sinh sản

132


- Kích cỡ bụng: Cá đỏ mang đực có bụng thon, nhỏ trong khi bụng cá cái tròn to nhất là những cá đã thành thục sinh dục.

- Lỗ sinh dục/ lỗ niệu sinh dục: Ở cá đực, lỗ sinh dục và lỗ niệu nhập chung thành lỗ niệu - sinh dục nhỏ, màu hồng nhạt - hồng đậm nằm sau lỗ hậu môn. Ngược lại, ở cá cái lỗ sinh dục và lỗ niệu riêng biệt; lỗ sinh dục to, màu hồng đậm - đỏ nằm sau lỗ hậu môn.

3.1.2. Giải phẫu để quan sát hình dạng và màu sắc cơ quan sinh dục

- Màu sắc và hình dạng của tuyến sinh dục: tinh sào của cá đực thon dài, dẹp, thuộc dạng không phân thùy, màu trắng hồng nhạt - trắng sữa. Noãn sào của

cá cái thon dài nhưng tròn, thuộc dạng buồng trứng kín, màu hồng nhạt - xám trắng - xám xanh.

- Ống dẫn niệu và ống dẫn tinh: Đoạn cuối ống dẫn tinh và ống dẫn niệu của cá đỏ mang đực sẽ nhập chung tạo thành ống dẫn niệu - sinh dục và đổ ra lỗ niệu - sinh dục (ở sau lỗ hậu môn).

3.2. Quá trình phát triển của tuyến sinh dục cá đỏ mang

3.2.1. Quá trình phát triển của buồng trứng (noãn sào) cá

Kết quả khảo sát đặc điểm hình thái và mô học của noãn sào cá đỏ mang qua các giai đoạn phát triển được trình bày ở bảng 1.

Giai đoạn Đặc điểm hình thái noãn sào Đặc điểm mô học noãn bào

I

Noãn sào cá có dạng sợi mảnh và trong, màu trắng hồng - trắng xám, được màng liên kết treo vào dọc bên dưới xương sống. Trên mặt ngoài noãn sào chưa có hoặc có ít mạch máu phân bố (Hình 1).

Các nguyên bào và các noãn bào ở thời kỳ tăng trưởng nguyên sinh. Tế bào chất ưa kiềm mạnh nên bắt màu tím của hematoxylin, nhân ưa kiềm yếu nên bắt màu nhạt (Hình 5).

II

Noãn sào dạng dẹp bằng, màu hồng nhạt và hầu như trong suốt. Một số noãn sào có kích cỡ lớn hơn so với noãn sào giai đoạn I. Mạch máu chạy dọc theo noãn sào và phân nhánh đi vào hai bên noãn sào. Quan sát dưới kính lúp có thể nhìn thấy rõ các noãn bào (Hình 2).

Phần lớn noãn bào đang ở thời kỳ sinh trưởng nguyên sinh. Các noãn bào đã kết thúc thời kỳ tăng chất nguyên sinh nên trong noãn sào xuất hiện những noãn bào có kích cỡ lớn, có góc cạnh. Tế bào chất vẫn bắt màu nhạt của hematoxylin (Hình 6).

III

Thể tích noãn sào tăng rất nhanh, có màu trắng xám - vàng nhạt. Các noãn bào chưa tách khỏi tấm sinh trứng, quan sát bằng mắt thường đã thấy rõ các noãn bào (Hình 3).

Noãn bào chuyển sang thời kỳ sinh trưởng nguyên sinh - dinh dưỡng. Các noãn bào tăng nhanh kích cỡ do sự gia tăng thể tích chất nguyên sinh và tích lũy vật chất dinh dưỡng. Noãn hoàng xuất hiện nhiều bắt màu hồng của eosin; các hạt mỡ và nhân tròn ở giữa bắt màu tím nhạt (Hình 7).

IV

Noãn sào căng tròn và đạt thể tích lớn nhất trong các giai đoạn phát triển (chiếm 2/3 thể tích xoang bụng). Noãn sào chuyển sang màu vàng nhạt-xám xanh, các noãn bào tròn, căng và dễ tách khỏi tấm sinh trứng. Mạch máu phân bố trên bề mặt noãn sào nhiều và to (Hình 4).

Các noãn bào đã kết thúc thời kỳ lớn nguyên sinh-noãn hoàng, có kích cỡ lớn nhất và chuẩn bị cho hoạt động sinh sản. Nhân các noãn bào không có hình dạng nhất định, lớp không bào biến mất, các hạt noãn hoàng xen lẫn với các hạt mỡ và các không bào (Hình 8).

Bảng 1. Hình thái và mô học của noãn sào cá đỏ mang qua các giai đoạn phát triển

Hình 1. Noãn sàogiai đoạn (GĐ) I

Hình 2. Noãn sào giai đoạn II

Hình 3. Noãn sào giai đoạn III

Hình 4. Noãn sào giai đoạn IV

133


Hình 5. Tổ chức mô của noãn sào GĐ I

Hình 6. Tổ chức mô của noãn sào GĐ II

Hình 7. Tổ chức mô của noãn sào GĐ III

Hình 8. Tổ chức mô của noãn sào GĐ IV

Giai đoạn Đặc điểm hình thái tinh sào Đặc điểm mô học tinh bào

I

Tinh sào là sợi dài, mảnh, không phân thùy, không màu - màu hồng nhạt, được treo vào dọc hai bên dưới xương sống bằng mô liên kết (Hình 9).

Các tinh nguyên bào ở thời ký phân chia nên tăng thêm về mặt số lượng nhưng giảm một phần kích cỡ. Các tinh nguyên bào được chứa trong các nang (Hình 13).

II

Tinh sào là dãy mỏng, dài, màu hồng nhạt. Gặp ở cá thể mới thành thục sinh dục hoặc những cá thể đã tham gia sinh sản nhưng thu được vào thời điểm chưa phải là mùa sinh sản của cá (Hình 10).

Quá trình tinh nguyên bào bắt đầu phân cắt tạo ra các tinh bào. Các tinh nang chứa các tinh bào và tinh nguyên bào. Các tinh bào đang ở thời kỳ sinh trưởng (Hình 14).

III

Tinh sào có màu trắng hồng, chia thành hai thùy rất rõ. Khối lượng tinh sào tăng lên rất nhanh (Hình 11).

Thời kỳ tạo tinh trùng - lớn lên - chín. Trong các ống dẫn tinh chứa các tinh nguyên bào, tiền tinh trùng bậc I và bậc II, tiền tinh trùng và một ít tinh trùng đã chín.

IV

Tinh sào đạt kích cỡ lớn nhất, có màu trắng sữa. Giai đoạn này chỉ cần vuốt nhẹ thì thấy có tinh dịch (sẹ) màu trắng sữa chảy ra (Hình 12).

Kết thúc quá trình tạo tinh trùng. Các ống dẫn tinh chứa đầy tinh trùng đã chín; bắt màu tím xanh của heamatoxylin. Một số tinh nguyên bào nằm rải rác ở các tinh nang (nguồn dự trữ cho mùa sinh sản sau (Hình 15).

Hình 9. Tinh sào giai đoạn (GĐ) I

Hình 10. Tinh sào giai đoạn II

Hình 11. Tinh sào giai đoạn III

Hình 12. Tinh sào giai đoạn IV

Hình 13. Tổ chức mô của tinh sào GĐ I

Hình 14. Tổ chức mô của tinh sào GĐ II

Hình 15. Tổ chức mô của tinh sào GĐ IV

3.2.2. Quá trình phát triển của buồng tinh (tinh sào) cá

3.3. Độ béo Fulton và độ béo Clark Độ béo của cá đỏ mang biến động khá nhiều

qua các tháng. Độ béo Fulton (F) biến động trong khoảng 2,99 - 3,49%; độ béo F đạt giá trị cao nhất

ở tháng 8 (3,49 %, Hình 16). Kết quả này cũng hợp lý bởi vì thời gian này đang vào giữa mùa mưa nên các thủy vực tự nhiên thuộc tuyến sông Hậu đã được bổ sung một lượng lớn vật chất hữu cơ từ thượng

134


Hình 16. Biến động độ béo Fulton và Clark của cá đỏ mang qua các tháng

Hình 17. Biến động hệ số CF của cá sặc bướm qua các tháng

nguồn và khu vực nội đồng. Đây cũng là giai đoạn cá cố gắng tích lũy thật nhiều vật chất dinh dưỡng để chuẩn bị cho mùa vụ sinh sản tập trung của loài. Sang tháng 9, độ béo F của cá đỏ mang giảm đột và có giá trị thấp nhất (2,99%) qua các tháng; có lẽ thời gian này phần lớn vật chất dinh dưỡng tích lũy trong các cơ quan trong cơ thể cá đã được chuyển hóa để cung cấp cho quá trình phát triển của tuyến sinh

dục cá. Độ béo Clark (Cl) của cá đỏ mang biến động trong khoảng 2,49 - 3,05%. Tương tự độ béo Fulton, độ béo Clark của cá cũng đạt giá trị cao nhất ở tháng 8 (3,05%) và thấp nhất ở tháng 10 (2,49%, Hình 17).

Độ béo của cá đỏ mang có xu hướng tăng từ tháng 4 và đạt giá trị cao nhất vào tháng 8 và sau đó độ béo giảm thấp ở hai tháng kế tiếp (tháng 9, 10).

3.4. Nhân tố điều kiện (CF)Qua các tháng thu mẫu, giá trị nhân tố điều kiện

(CF: Conditional factor) dao động từ 0,05 - 0,46 (Hình 17); trong đó, hệ số CF của cá đỏ mang đạt giá trị cao nhất ở tháng 8 (0,46). Kết quả trên cho thấy điều kiện dinh dưỡng và môi trường sống ở dòng chính và các nhánh sông Hậu vào thời gian này rất thận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của cá. Bởi vì, những trận mưa từ đầu mùa đến trước thời điểm thu mẫu đã mang nhiều vật chất dinh dưỡng từ thượng nguồn về bổ sung vào nên nguồn thức ăn tự nhiên trong thủy vực trở nên dồi dào hơn; đây là điều kiện thuận lợi cho cá sinh trưởng và tích lũy dinh dưỡng ở các cơ quan trong cơ thể để chuẩn bị cho quá trình thành thục sinh dục và sinh sản. Sang các tháng kế tiếp, giá trị hệ số CF của cá đỏ mang giảm xuống và có giá trị thấp nhất ở tháng 10 (0,05). Đến tháng 3 năm sau thì hệ số CF của cá đỏ mang lại tăng lên có thể do những trận mưa đầu mùa tạo điều kiện môi trường thuận lợi cho cá bắt đầu tích lũy vật chất dinh dưỡng nhằm chuẩn bị cho quá trình phát triển của tuyến sinh dục cá ở mùa sinh sản kế tiếp.

3.5. Hệ số thành thục Qua các tháng thu mẫu, hệ số thành thục (GSI:

Gonado Stomatic Index) của cá đỏ mang cái biến động trong khoảng 0, 64 - 14,74%, giá trị này tăng từ tháng 4 (6,90%) và đạt cao nhất vào tháng 8 (14,74%). Bởi vì, ở gian đoạn IV thì các noãn bào có kích cỡ

lớn nhất nên noãn sào căng tròn, đạt thể tích và khối lượng lớn nhất trong các giai đoạn phát triển nên hệ số GSI đạt giá trị cao nhất để chuẩn bị cho hoạt động sinh sản. Từ tháng 9 và 10, hệ số GSI của cá cái bắt đầu giảm thấp (8,14% và 5,72 %) đến tháng 3 năm sau và có giá trị thấp nhất ở tháng 1(0,64%). Trong khi hệ số thành thục(GSI) của cá đực biến động không lớn qua các tháng, bắt đầu tăng cao từ tháng 4 và đạt cao nhất vào tháng 5 (2,62%). Từ tháng 6 (2,20%) hệ số GSI của cá đực bắt giảm xuống đến 10 và có giá trị thấp nhất ở tháng 1(0,44%).

Hình 18. Biến động hệ số thành thục của cá đỏ mang qua các tháng

Kết quả trên cho thấy giá trị hệ số GSI của cá đỏ mang cái và đực cùng cùng tăng lên từ tháng 4 và đạt giá trị cao nhất vào tháng 5 và tháng 8, giảm thấp từ tháng 9, 10, giá trị GSI thấp nhất vào tháng 01 (Hình 18) do khi tham gia sinh sản, các sản phẩm

135


Bảng 3. Sức sinh sản của cá đỏ mang và một số loài trong họ cá chép (Cyprinidae)

Tên địa phương Tên khoa học SSS tương đối (trứng/kg cá cái) Tác giả, năm

Cá duồng Cirrhinus microlepis 19.738 - 22.113

Đặng Văn Trường và ctv., 2005Cá ét mọi Labeo chrysophekadion 27.000 - 28.000

Cá chài Leotobarbus hoeveni 84.043 - 92.907

Cá mè hôi Osteochilus melanopleura 74.000 - 115.000

Cá đỏ mang Systomus rubripinnis 253.729 ± 115.924 Nghiên cứu này

Cá linh ống Cirrhinus jullieni 138.175 - 1.261.947Lê Thị Mai Xuân, 2008

Cá linh rìa Labiobarbus lineatus 41.599 - 1.354.325

sinh dục sẽ được phóng ra ngoài nên tuyến sinh dục của cá giảm nhanh về khối lượng làm cho hệ số GSI của cá sẽ giảm theo. Như vậy, mùa vụ sinh sản của cá đỏ mang trên dòng sông chính và các nhánh sông Hậu diễn ra vào mùa mưa lũ, kéo dài từ tháng 4 đến tháng 9, tháng 10 hàng năm.

3.6. Sức sinh sảnCá đỏ mang (số mẫu cá n = 78; Wt = 13,4 - 123,7 g)

có sức sinh sản tuyệt đối khoảng 10.026 ± 4.668

trứng/cá cái; sức sinh sản tương đối đạt 253.729 ± 115.924 trứng/kg cá cái (Bảng 3).

So với một số loài khác cùng họ cá chép, sức sinh sản tương đối của cá đỏ mang cao hơn sức sinh sản của: cá duồng (Cirrhinus microlepis); cá ét mọi (Labeo chrysophekadion); cá chài (Leotobarbus hoeveni); cá mè hôi (Osteochilus melanopleura). Tuy nhiên, sức sinh sản của cá đỏ mang lại nhỏ hơn so với sức sinh sản của hai loài cá linh ống (Cirrhinus jullieni) và cá linh rìa (Labiobarbus lineatus).

3.7. Đường kính trứngSystomus rubripinnis thuộc nhóm cá có trứng

kích cỡ nhỏ. Theo Trương Thủ Khoa và Trần Thị Thu Hương (1993), đường kính trứng của cá đỏ mang trưởng thành đạt kích cỡ là 1 mm. Tuy nhiên, mẫu cá đỏ mang có buồng trứng phát triển đến giai đoạn IV mà đề tài đo được có đường kính trứng nhỏ hơn, chỉ ở khoảng 0,96 ± 0,03 mm. Bởi vì, bên cạnh yếu tố đặc trưng của loài, đường kính trứng còn phụ thuộc vào kích cỡ và tuổi của cá cái (cá mẹ); cá mới đẻ lần đầu thường có kích thước nhỏ nên (đường kính) trứng cũng nhỏ hơn những lần đẻ sau (Lưu Thị Dung và Phạm Quốc Hùng, 2005).

IV. KẾT LUẬN - Sự khác biệt giới tính giữa cá đỏ mang đực và cá

cái thể hiện ở một số đặc điểm hình thái bên ngoài và bên trong cơ thể cá như: (i) Tỉ lệ chiều dài chẩn/ chiều rộng đầu ngang qua hai mắt của cá (Ls/Wih); (ii) Hình dạng bụng cá; (iii) Lỗ sinh dục hay lỗ niệu - sinh dục; (iv) Hình dạng đoạn cuối của ống dẫn trứng (cá cái) hoặc ống dẫn niệu-sinh dục (cá đực); (v) Màu sắc và hình dạng của tuyến sinh dục.

- Trên địa bàn tiến hành nghiên cứu, mùa vụ sinh sản của cá đỏ mang diễn ra vào mùa mưa lũ, kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10 hàng năm.

- Trong nhóm kích cỡ mẫu khảo sát (Wt = 13, 4 - 123,7 g), cá đỏ mang có sức sinh sản tuyệt đối khoảng 10.026 ± 4.668 trứng/cá cái; sức sinh sản tương đối đạt 253.729 trứng/kg cá cái.

- Đường kính noãn bào trung bình đạt 0,96 ± 0,03 mm (noãn sào cá giai đoạn IV).

TÀI LIỆU THAM KHẢOLưu Thị Dung và Phạm Quốc Hùng, 2005. Mô phôi học

thủy sản. Nhà xuất bản Nông nghiệp, 123 trang.Trương Thủ Khoa và Trần Thị Thu Hương, 1993. Định

loại cá nược Đồng bằng sông Cửu Long. Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ, 361 trang.

Nguyễn Văn Hảo và Ngô Sỹ Vân, 2001. Cá nước ngọt Việt Nam - tập I. Nhà xuất bản Nông nghiệp. Hà Nội, 622 trang.

Đặng Văn Trường, Nguyễn Minh Thành, Hoàng Quang Bảo, Thi Thanh Vinh, Phạm Đình Khôi, Nguyễn Thị Hồng Vân, Huỳnh Hữu Ngãi, Phạm Cử Thiện và Trịnh Quốc Trọng, 2005. Sinh sản nhân tạo và ương nuôi các loài cá bản địa: cá chài (Leptobarbus hoevenii), cá mè hôi (Osteochilus melanopleura), cá ét mọi (Labeo chrysophekadion), cá duồng (Cirrhinus microlepis) ở Đồng bằng sông Cửu Long. Tuyển tập Hội thảo toàn quốc về Nghiên cứu và Ứng dụng khoa học công nghệ trong nuôi trồng thủy sản. Nhà xuất bản Nông nghiệp, trang 315-322.

136


Lê Thị Mai Xuân, 2008. Nghiên cứu một số đặc điểm sinh học cá linh ống (Cirrhinus jullieni) và linh rìa (Labiobarbus lineatus). Luận văn cao học chuyên ngành Nuôi trồng thủy sản. Đại học Cần Thơ, 89 trang.

Nikoslky, G. V., 1963. Sinh thái học cá. Matscơva. Bản dịch của Mai Đình Yên dịch. Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật Hà Nội, 158 trang.

Rainboth, W.J., 1996. Fishes of the Cambodian Mekong, FAO Species Identification Field Guide for Fishery Purposes, 263 p.

Xakun, O.F. và N.A. Buskaia, 1968. Xác định các giai đoạn phát dục và nghiên cứu chu kỳ sinh dục của cá. Bản dịch của Lê Thanh Lựu. Nhà xuất Nông nghiệp, 47 trang.

Study on reproductive biological characteristic of Javean barb (Systomus rubripinnis) in An Giang province and Can Tho City

Nguyen Bach Loan, Au Van HoaAbstract Study on reproductive biology of red-cheek barp fish (Systomus rubripinnis) was carried out in An Giang province and Can Tho city from April, 2015 to March, 2016. The results showed that: Fulton fatty index values ranged from 2.99 to 3.49%; Clark’s fatness was about 2.49 to 3.05%. Both fatty indexes increased and reached the highest value in August, and lowest in September. The CF condition of the this species ranged from 0.05 (October) to 0.46 (August). The GSI of females red-cheek barb fish increased from April and reached the highest in August (14.74%), it began to decrease from September (8.14%), October (5.72%), and the lowest in January (0.64%). The result also indicated that breeding season of red-cheek barb fish was the same as the flood season, extending from April to September, October every year. Systomus rubripinnis had an absolute fecundity about 10.026 ± 4.668 eggs/females, its relative fecundity 253.729 eggs per kg of female with average diameter of egg was 0,96 ± 0,03 mm (at stage IV). Keywords: Red-cheek barb fish, Systomus rubripinnis, reproductive biology


Người phản biện: TS. Lê Quốc ViệtNgày duyệt đăng: 11/10/2017

journal of vietnam agricultural science and technology 10-2017/so 10-2017.pdf · tăng cường...

Documents