CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở khoa học của đề tài nghiên cứu 1. Nguồn gốc, phân bố và phân loại cây lạc. Lạc (Arachis hypogaea L.) là cây họ Đậu thuộc họ cánh bướm (Fabacecae).
Chi Arachis và có đến 70 loài khác nhau. Dựa trên cấu trúc hình thái. Khả năng tổ hợp và mức độ hữu dục con lai, người ta đã mô tả được 22 loài phân chia theo nhóm. Cây lạc trồng hiện nay thuộc loài A.Hypogaea được chia thành hai loài phụ là Hypogaea spp và Fastigiata spp.
Mỗi loài phụ được phân chia thành hai thứ: Loài phụ Hypogaea spp chia thành thứ Hypogea (nhóm virgiania) và thứ Hirsuta; loài phụ Fastigiata spp chia thành Fastigiata (nhóm Valencia) và Vulgaris (nhóm Spanish). Nguồn gốc chính của loài lạc trồng (Arachis hypogaea L.) ở châu Mỹ, tuy nhiên về trung tâm khởi nguyên vẫn còn nhiều quan điểm khác nhau. được thuần hóa ở Granchaco phía Tây Nam Brazil. Theo Krapovickas (1968), Cardenas (1969) cho rằng vùng thượng lưu sông Plata Bolivia là trung tâm khởi nguyên của A.
Hypogaea, vào thế kỷ 16 người Bồ Đào Nha đã mang lạc từ Brazil đến Tây châu Phi và sau đó là Tây Nam Ấn Độ. Cũng trong thời gian này người Tây Ban Nha đã du nhập lạc vào Tây Thái Bình Dương như: Trung Quốc, Indonesia, Madagascar và sau đó lan rộng ra khắp châu Á. Do ít mẫn cảm với thời gian chiếu sáng và có tính chịu hạn tốt cho nên lạc được trồng ở nhiều quốc gia trên thế giới từ 40 vĩ độ Bắc đến 40 vĩ độ Nam (Nigam và cs,1991). Ở Việt Nam, lịch sử trồng lạc chưa được xác minh rõ ràng, sách “Văn đài loại ngữ” của Lê Quý Đôn cũng chưa đề cập đến cây lạc.
Nếu căn cứ vào tên gọi mà xét đoán thì danh từ “Lạc” có thể do từ Hán “Lạc hoa sinh” là từ mà người Trung Quốc gọi cây lạc. Đặc điểm thực vật học của cây lạc. Rễ lạc: Là rễ cọc, gồm một rễ chính ăn sâu và một hệ thống rễ bên phát triển. Rễ chính phát triển từ phôi, rễ phụ xuất phát từ các vị trí khác nhau trên rễ cái, phân nhánh rất nhiều làm thành một mạng rễ dày đặc.
Rễ phân bố ở lớp đất mặt 30cm trên các rễ con. Khoảng 2-3 tuần sau khi hạt nảy mầm, thấy có nhiều nốt sần xuất hiện. Trong các nốt sần có các vi khuẩn hình que (Zhizobium vigna) có khả năng hấp thụ đạm khí trời và sống cộng sinh với cây lạc. Thân: Tùy theo loại có thân đứng hoặc thân bò.
Chiều cao cây chính thay đổi tùy từng giống và kỹ thuật canh tác. Thân phân nhánh từ gốc, thân mọc thẳng khi còn non. Nhưng đến khi ra hoa, phần thân mang cành thì thân rỗng, thân có 15-25 đốt, ở phía gốc đốt ngắn, ở giữa và phía trên đốt dài, thân thường màu xanh có khi đỏ tím. Trên thân có lông tơ trắng nhiều hay ít tùy theo giống và tùy thuộc vào điều kiện canh tác.
Lạc phân cành rất nhiều: cấp 1, cấp 2, cấp 3… Trong cùng một giống, trong điều kiện nhất định, cây phân nhánh nhiều thì số quả nhiều. Nhưng nếu phân cành quá nhiều nhất là thời kỳ ra hoa kết trái không có lợi cho sự tập trung dinh dưỡng về quả. Lá: Lá mọc xen kẽ. Lá thuộc loại lá kép hình lông chim mang hai đôi lá chét dài từ 18-40mm, rộng từ 15-25mm.
Về hình dạng, lá thường có hình bầu dục dài, hình trứng lộn ngược. Màu sắc của lá thay đổi tùy từng giống và tùy thuộc vào điều kiện canh tác. Lá cũng có một đặc tính để phân biệt giữa các giống. Lá ở giữa cây có hình dạng ổn định biểu hiện đặc tính của giống.
Lá có màu xanh nhạt hay đậm, vàng nhạt hay vàng đậm. Hoa: Hoa mọc thành chùm, là loại hoa lưỡng tính. Gồm 2-4 hoa nhỏ có màu vàng, dạng hoa đậu điển hình màu vàng có điểm gân đỏ, cuống hoa dài 2- 4cm. Khi hoa thụ phấn xong, tia củ phát triển dài ra và chui xuống đất.
Thường từ 3-7 ngày đầu, tia củ mọc thẳng sau đó quay xuống đất. Bầu noãn được thành lập và phát triển thành trái. Tia củ thường không quá 15cm. Do đó, những hoa phát triển trên 15cm thì không được trái.
Tia củ ở trên mặt đất có màu tím khi chui xuống đất có màu trắng. 2 c Quả: Sau khi thụ tinh tia củ phát triển đẩy bầu hoa xuống đất. Tia củ do mô phân sinh ở gốc bầu hoa hình thành. Quả được hình thành khi tia củ chui xuống đất.
Tia củ không dài quá 15cm có cấu tạo như lông hút do đó hút được các chất dinh dưỡng như rễ. Tia củ chẳng những hút được Lân mà còn nhanh chóng vận chuyển Lân vào thân lá. Tia củ có tính hướng địa phương, mọc đâm thẳng vào đất và quả phát triển vào độ sâu 2-7cm dưới mặt đất. Quả bao gồm có vỏ và hạt.
Vỏ quả có 3 lớp: tầng ngoại bì, tầng trung bì và tầng nội bì. Hình dạng của quả thay đổi tùy giống. Mỏ quả tù, hơi tù hoặc nhọn, eo lưng, eo bụng rõ hay không rõ. Đường gân trên vỏ quả nhiều hay ít là tùy thuộc vào giống.
Màu sắc của vỏ quả thay đổi nhiều hay ít là tùy thuộc vào giống. Màu sắc của vỏ quả thay đổi nhiều theo điều kiện ngoại cảnh như: đất trồng, điều kiện phơi, sấy… Độ lớn của quả thay đổi từ 1×0,5m đến 8×12cm, bề dày của quả biến động từ 0,2-2mm tùy thuộc vào điều kiện canh tác và đặc tính của giống. Do đó, chọn giống hạt to, mỏng vỏ có ý nghĩa tăng sản lượng rất lớn. Số quả thay đổi từ 7-8 quả đến hàng chục quả trên cây.
Hạt: Hạt gồm vỏ lụa bao bọc bên ngoài và phôi với hai lá mầm và một trục thẳng, khác với cây họ đậu khác hạt thường cong. Độ lớn hình dạng của hạt thay đổi tùy giống và điều kiện ngoại cảnh. Hình dạng của hạt có thể là hình tròn, bầu dục dài hoặc ngắn, phần tiếp xúc với hạt bên cạnh thường thẳng. Trong một quả, hạt ở ngăn trước dài nhỏ, hạt ở ngăn sau ngắn và to.
Màu sắc vỏ lụa phải quan sát khi phơi khô bóc vỏ. Số hạt trên một quả thay đổi tùy thuộc vào giống, ít chịu ảnh hưởng của điều kiện kiện ngoại cảnh. Trong kỹ thuật trồng trọt, phải tạo điều kiện cân đối giữa sinh trưởng sinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực trên cơ sở tạo điều kiện cho sinh trưởng sinh dưỡng thuận lợi trong các giai đoạn sinh trưởng đầu. Đó là cơ sở tăng năng suất lạc (Giáo trình Cây công nghiệp,1996).
Cơ sở thực tiễn của đề tài 1. Tình hình nghiên cứu giống lạc trên thế giới Giống là một trong những yếu tố rất quan trọng góp phần nâng cao năng suất, chất lượng và sản lượng lạc. Do đó từ nhiều năm qua, các Quốc gia, các nhà khoa học trên thế giới đã đặc biệt quan tâm đến chương trình chọn tạo giống lạc phục vụ sản xuất. Viện nghiên cứu cây trồng vùng nhiệt đới bán khô hạn (ICRISTAT) là cơ sở nghiên cứu lớn nhất về cây lạc.
Tại ICRISAT nguồn gen lạc từ con số 8489 (năm 1980) ngày càng được bổ sung phong phú hơn và đến năm 1993 ICRISAT đã thu thập được 13.915 lượt mẫu giống lạc từ 89 nước trên thế giới. Trong đó, từ châu Phi là 4.078 mẫu , châu Á là 4.609 mẫu, châu Âu 53 mẫu, châu Mỹ là 3.905 mẫu, châu Úc và châu Đại Dương là 59 mẫu, còn 1.245 mẫu giống chưa rõ nguồn gốc. Đặc biệt ICRISAT đã thu thập được 301 lượt mẫu giống thuộc 35 loài dại của chi Arachis. Đây là nguồn gen có giá trị cao trong công tác cải tiến giống theo hướng chống bệnh và chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất thuận.
ICRISAT đã chọn được nhiều giống lạc mới có năng suất cao như: ICGV-SM 83005. ICGV91098 và các giống lạc chín sớm ICGV86105. ICGV86062… Ở Trung Quốc công tác nghiên cứu về việc chọn tạo giống lạc được tiến hành từ rất sớm, việc cải tiến giống đã đóng góp một phần rất lớn cho việc tăng sản lượng lạc. Bằng các phương pháp chọn tạo giống khác nhau như: đột biến sau khi lai, đột biến trực tiếp, lai đơn, lai kết hợp, hơn 200 giống có năng suất cao đã được phát triển và phố biến cho sản xuất từ những năm cuối của thập kỷ 50 của thế kỷ 20.
Kết quả ghi nhận là các giống lạc được trồng ở tất cả các vùng đạt tới 5. Trong số đó có những giống có năng suất cao là Hailual, Xuzhou 68-4, Hua 37, Luhua 9. Tiềm năng năng suất của mỗi giống tới 7,5 tấn/ha. Các giống lạc có chất lượng hạt tốt bao gồm: Baisha 1016, Hua 11, Hua 17, Luhua 10 và 8130 đã sản xuất chủ yếu để xuất khẩu.
Một số giống kháng 4 c cao với bệnh héo xanh vi khuẩn và bệnh gỉ sắt như giống: Luhua 3, Zhonghua 2, Zhonghua 4, Yueyou 256 đã được sử dụng rộng rãi ở các vùng có nguy cơ nhiễm bệnh cao, nhờ đó mà năng suất lạc luôn được giữ ổn định. Trong những năm 2003 và 2004, Trung Quốc đã công nhận 17 giống lạc mới. Trong đó, điển hình là các giống Yueyou 13, Yueyou 29, Yueyou 40, Yuznza 9614, R1549 có năng suất trung bình là 46-70 tạ/ha (ICRISAT. Ấn Độ cũng là nước có nhiều thành tựu to lớn trong việc chọn tạo giống (Theo Ngô Thế Dân và cs,2000).
Trong chương trình hợp tác với ICRISAT bằng con đường thử nghiệm các giống lạc của ICRISAT. Ấn Độ đã phân lập và phát triển được các giống lạc chín sớm phục vụ rộng rãi trong sản xuất đó là BSR. Bên cạnh đó các nhà khoa học của Ấn Độ cũng đã lai tạo và chọn được các giống lạc thương mại mang tính đặc trưng cho từng vùng. Mỗi bang của Ấn Độ trồng các giống khác nhau.
Tại Bang Andhra Pradessh trồng giống Kadiri-2, giống Kadiri-3, chiều cao cây 23-28cm, thời gian sinh trưởng 115-120 ngày, hạt chứa 43.7% dầu, tỷ lệ nhân 76%. Bang Gujarat trồng giống GAUG, dạng cây đứng, thời gian sinh trưởng 95-100 ngày. Thích ứng trong điều kiện canh tác nước trời. Bang Haryana trồng giống MH, dạng thân đứng, lá màu xanh tối, thời gian sinh trưởng 105-110 ngày.
Bang Uttar prades trồng giống T-28, dạng thân bò, lá xanh đen, hạt chứa 48% dầu, năng suất cao. Giống Kaushal, dạng thân đứng, lá màu xanh tối, thời gian sinh trưởng 108-112 ngày, năng suất cao, tỷ lệ nhân 72% (Groundnut). Ở Mỹ, các nhà khoa học không ngừng cải tiến kỹ thuật, cơ cấu giống và đã tạo được nhiều giống có năng suất cao, chất lượng tốt, có khả năng kháng sâu bệnh phục vụ sản xuất như: giống F2 là VA93B, VGP9. Giống VGS1 và VGS2 đều là hai giống có năng suất cao được trồng nhiều ở Florida.