Luận án tiến sĩ về kỹ thuật canh tác lúa nếp địa phương chất lượng cao ở vùng núi Tây Bắc Việt Nam

Luận án tiến sĩ nghiên cứu tuyển chọn và kỹ thuật canh tác giống lúa nếp địa phương chất lượng cao, phù hợp vùng núi Tây Bắc Việt Nam.

• Tác giả: Đoàn Thanh Quỳnh
• Người hướng dẫn: PGS. Trần Văn Quang
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
• Đề tài: Tuyển chọn và nghiên cứu kỹ thuật canh tác giống lúa nếp địa phương chất lượng cao phù hợp với điều kiện vùng núi Tây Bắc Việt Nam
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Kỹ thuật canh tác lúa nếp địa phương

Nghiên cứu tập trung vào kỹ thuật canh tác lúa nếp nhằm nâng cao năng suất và chất lượng lúa tại vùng núi Tây Bắc. Các biện pháp kỹ thuật bao gồm điều chỉnh thời vụ, mật độ gieo trồng, và chế độ bón phân. Kết quả cho thấy, việc áp dụng kỹ thuật canh tác lúa phù hợp giúp tăng năng suất lên 6,84 tấn/ha trong vụ Xuân và 5,84 tấn/ha trong vụ Mùa. Điều này khẳng định tầm quan trọng của việc tối ưu hóa các yếu tố canh tác để đạt hiệu quả cao.

1.1. Ảnh hưởng của thời vụ và mật độ

Thời vụ và mật độ gieo trồng có ảnh hưởng đáng kể đến sinh trưởng và năng suất của lúa nếp địa phương. Nghiên cứu chỉ ra rằng, gieo thẳng sau ngày 27/12 với lượng giống 100 kg/ha trong vụ Xuân và sau ngày 26/6 với lượng giống 90 kg/ha trong vụ Mùa giúp đạt năng suất tối ưu. Đây là cơ sở để xây dựng lịch thời vụ phù hợp cho vùng Tây Bắc.

1.2. Chế độ bón phân

Chế độ bón phân được nghiên cứu kỹ lưỡng, với liều lượng 8 tấn phân chuồng + 62 kg N + 45 kg P2O5 + 80 kg K2O/ha được khuyến nghị. Việc sử dụng phân hữu cơ vi sinh cũng được đánh giá cao, giúp cải thiện chất lượng gạo và tăng hàm lượng anthocyanin, phù hợp với sản xuất lúa nếp chất lượng cao.

II. Đa dạng di truyền và tuyển chọn giống lúa nếp

Nghiên cứu đánh giá đa dạng di truyền của 42 mẫu giống lúa nếp địa phương dựa trên kiểu hình và chỉ thị phân tử SSR. Kết quả chia các mẫu giống thành 11 nhóm kiểu hình và 2 nhóm di truyền lớn. Sự đa hình của 35/38 chỉ thị SSR thu được 106 alen, với hệ số PIC là 0,5. Điều này khẳng định sự phong phú về nguồn gen lúa nếp tại vùng Tây Bắc.

2.1. Tuyển chọn giống lúa nếp triển vọng

Qua đánh giá, giống Nếp cẩm ĐH6 được chọn làm giống triển vọng nhất. Giống này có thời gian sinh trưởng trung bình, năng suất cao, và chất lượng gạo tốt, đặc biệt là màu tím đặc trưng. Đây là giống phù hợp để phát triển thành đặc sản lúa nếp tại vùng núi Tây Bắc.

2.2. Bảo tồn nguồn gen

Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc bảo tồn giống lúa địa phương, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Việc duy trì đa dạng di truyền giúp tăng khả năng thích ứng và chống chịu của cây lúa trước các điều kiện bất lợi.

III. Phát triển nông thôn và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu không chỉ tập trung vào kỹ thuật canh tác mà còn hướng đến phát triển nông thôn bền vững. Việc áp dụng các giống lúa nếp chất lượng cao và kỹ thuật canh tác tiên tiến giúp nâng cao thu nhập cho nông dân Tây Bắc, đồng thời thúc đẩy sản xuất hàng hóa đặc sản.

3.1. Hiệu quả kinh tế

Mô hình trình diễn giống Nếp cẩm ĐH6 tại các huyện Điện Biên, Tuần Giáo, và Mường Chà cho thấy hiệu quả kinh tế cao hơn so với giống đối chứng. Lợi nhuận tăng từ 24.000 đến 37.000 đồng/ha, khẳng định tiềm năng phát triển của giống này trong sản xuất thương mại.

3.2. Ứng dụng trong bối cảnh biến đổi khí hậu

Nghiên cứu cũng đề xuất các giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu, bao gồm tăng cường sử dụng giống lúa có khả năng chống chịu và áp dụng kỹ thuật canh tác bền vững. Điều này góp phần đảm bảo an ninh lương thực và phát triển nông nghiệp bền vững tại vùng núi Tây Bắc.

Trích đoạn nội dung tài liệu

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ĐOÀN THANH QUỲNH TUYỂN CHỌN VÀ NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT CANH TÁC GIỐNG LÚA NẾP ĐỊA PHƯƠNG CHẤT LƯỢNG CAO PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN VÙNG NÚI TÂY BẮC VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2017 HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ĐOÀN THANH QUỲNH TUYỂN CHỌN VÀ NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT CANH TÁC GIỐNG LÚA NẾP ĐỊA PHƯƠNG CHẤT LƯỢNG CAO PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN VÙNG NÚI TÂY BẮC VIỆT NAM Chuyên ngành : Khoa học cây trồng Mã số : 9.10 Người hướng dẫn khoa học: PGS. Trần Văn Quang PGS. Vũ Thị Thu Hiền HÀ NỘI - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày… tháng… năm 2017 Tác giả luận án Đoàn Thanh Quỳnh i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Nhân dịp hoàn thành luận án, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc PGS. Trần Văn Quang và PGS. Vũ Thị Thu Hiền đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Di truyền và chọn giống cây trồng, Khoa Nông học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng – Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Ban Giám hiệu, cán bộ, giảng viên và sinh viên Trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật Điện Biên, Trường Cao đẳng Nghề Điện Biên đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận án. Hà Nội, ngày.

năm 2017 Nghiên cứu sinh Đoàn Thanh Quỳnh ii MỤC LỤC Lời cam đoan. ii Mục lục. iii Danh mục chữ viết tắt. vi Danh mục bảng.

vii Danh mục hình. x Danh mục sơ đồ và đồ thị. x Trích yếu luận án. xi Thesis abstract.

Tính cấp thiết của đề tài. Mục tiêu nghiên cứu. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu.

Phạm vi nghiên cứu. Những đóng góp mới của luận án. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài. Ý nghĩa khoa học của đề tài.

Ý nghĩa thực tiễn của đề tài. Tổng quan tài liệu. Vai trò, giá trị của cây lúa nếp. Vai trò, giá trị của cây lúa nếp trên thế giới.

Vai trò, giá trị của cây lúa nếp ở Việt Nam. Nguồn gốc và đa dạng di truyền ở cây lúa. Nguồn gốc cây lúa. Đa dạng di truyền nguồn gen cây lúa và lúa nếp.

Một số nghiên cứu chọn tạo giống lúa nếp ở Việt Nam. Những nghiên cứu về kỹ thuật canh tác lúa. Những nghiên cứu về kỹ thuật canh tác lúa trên thế giới. Những nghiên cứu về kỹ thuật canh tác cây lúa và lúa nếp ở Việt Nam.

Điều kiện tự nhiên và hiện trạng sản xuất lúa của tỉnh Điện Biên. Điều kiện tự nhiên của tỉnh Điện Biên. Hiện trạng sản xuất lúa của tỉnh Điện Biên. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu.

Vật liệu, thời gian và địa điểm nghiên cứu. Vật liệu nghiên cứu. Thời gian và địa điểm nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu.

Phương pháp nghiên cứu. Nội dung 1: Đánh giá thực trạng sản xuất lúa của tỉnh Điện Biên. Nội dung 2: Đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen lúa nếp thu thập dựa trên kiểu hình và chỉ thị phân tử. Nội dung 3: Tuyển chọn giống lúa nếp địa phương ngắn ngày, năng suất cao, chất lượng tốt, nhiễm nhẹ sâu bệnh.

Nội dung 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số kỹ thuật canh tác đến sinh trưởng và năng suất của giống lúa nếp địa phương mới tuyển chọn. Nội dung 5: Xây dựng mô hình trình diễn kỹ thuật cho giống lúa nếp địa phương mới tuyển chọn tại tỉnh Điện Biên. Phương pháp phân tích số liệu. Kết quả nghiên cứu và thảo luận.

Đánh giá hiện trạng sản xuất lúa của tỉnh Điện Biên. Hiện trạng sử dụng đất. Hiện trạng cơ cấu diện tích, năng suất và giống trong sản xuất lúa. Hiện trạng canh tác lúa.

Kết quả đánh giá nguồn gen lúa nếp. Đánh giá đa dạng di truyền nguồn gen lúa nếp dựa trên kiểu hình. Ðánh giá đa dạng di truyền nguồn gen lúa nếp bằng chỉ thị phân tử. tuyển chọn giống lúa nếp địa phương ngắn ngày, năng suất cao, chất lượng tốt, nhiễm nhẹ sâu bệnh.

Kết quả tuyển chọn các mẫu giống lúa nếp có triển vọng. Kết quả đánh giá các mẫu giống lúa nếp có triển vọng. Nghiên cứu kỹ thuật canh tác cho giống lúa nếp cẩm mới ĐH6. Ảnh hưởng của thời vụ và mật độ gieo thẳng đến giống lúa nếp cẩm ĐH6 trong vụ Xuân và Mùa năm 2014.

Ảnh hưởng của mức bón phân Đạm, Lân và Kali đến năng suất giống lúa nếp cẩm ĐH6 trong vụ Xuân và Mùa năm 2014. Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh đến sinh trưởng, năng suất và chất lượng giống lúa nếp cẩm ĐH6 trong vụ Xuân và Mùa năm 2015. Kết quả trình diễn giống nếp cẩm mới ĐH6. Kết quả trình diễn giống nếp cẩm mới ĐH6.

Đánh giá hiệu quả kinh tế của giống lúa nếp cẩm ĐH6. Kết luận và đề nghị. 118 Danh mục các công trình công bố có liên quan đến luận án. 119 Tài liệu tham khảo.

133 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt ADN Axit dezoxyribo nucleic CV% Hệ số biến động (Coefficient of variation) CGR Tốc độ tích luỹ chất khô (Crop growth rate) D/R Dài/rộng đ/c Đối chứng FAO Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (Food and Agriculture Organization of the United Nations) IRRI Viện Nghiên cứu lúa Quốc tế (International Rice Research Institute) IPGRI Viện Tài nguyên di truyền thực vật Quốc tế (International Plant Genetic Resources Institute) KL Khối lượng LAI Chỉ số diện tích lá (Leaf area index) LSD0,05 Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa với mức ý nghĩa 0,05 (Least Significant Difference) MĐ Mật độ NST Nhiễm sắc thể NC&PTCT Nghiên cứu và Phát triển cây trồng PCR Phản ứng chuỗi trùng hợp (Polymerase Chain Reaction) PIC Hàm lượng thông tin đa hình (Polymorphic Information Content) QTL Locus tính trạng số lượng (Quantitative trait loci) RAPD Ða hình các đoạn AND khuếch đại ngẫu nhiên (Randomly Amplified Polymorphic DNAs) SSR Những trình tự lặp lại đơn giản (Simple Sequence Repeats) STS Vị trí được đánh dấu bởi trình tự (Sequence Tagged Site) SPAD Chỉ số ước tính hàm lượng diệp lục trong lá (Soil and Plant Analyzer Development) TB Trung bình TV Thời vụ TGST Thời gian sinh trưởng TTTNTV Trung tâm tài nguyên thực vật vi DANH MỤC BẢNG TT Tên bảng Trang 2. Số NST, genome và phân bố địa lý của các loài trong chi Oryza. Phân nhóm hàm lượng anthocyanin. Hiện trạng sử dụng đất tỉnh Điện Biên năm 2015.

Diện tích, sản lượng cây lương thực lấy hạt của tỉnh Điện Biên (giai đoạn 2013-2015). Diện tích lúa của các địa phương thuộc tỉnh Điện Biên năm 2015. Diện tích, năng suất lúa cả năm của tỉnh Điện Biên (2013-2015). Cơ cấu diện tích gieo trồng lúa của tỉnh Điện Biên (2013-2015).

Hiện trạng cơ cấu sản xuất giống lúa nếp tại Điện Biên năm 2015. Cơ cấu mùa vụ ở tỉnh Điện Biên. Mật độ cấy, gieo thẳng và mức phân bón cho lúa ở tỉnh Điện Biên. Kết quả phân loại mẫu giống lúa cảm ôn, cảm quang trong vụ Xuân 2013 tại Điện Biên.

Kết quả phân loại nhóm lúa nếp/lúa tẻ và loài phụ của các mẫu giống lúa thu thập trong vụ Xuân 2013 tại Điện Biên. Phân nhóm các mẫu giống lúa nếp theo thời gian sinh trưởng. Một số đặc điểm hình thái và nông sinh học của các mẫu giống lúa nếp trong vụ Xuân 2013 tại Điện Biên. Phân nhóm chiều cao cây và số nhánh hữu hiệu của các mẫu giống lúa nếp trong vụ Xuân 2013 tại Điện Biên.

Phân nhóm các mẫu giống lúa nếp theo khối lượng 1000 hạt trong vụ Xuân 2013 tại Điện Biên. Phân nhóm một số tính trạng hình dạng hạt của các mẫu giống lúa nếp trong vụ Xuân 2013 tại Điện Biên. Một số đặc điểm hình dạng hạt gạo của các mẫu giống lúa nếp. Số alen và hệ số PIC của 38 cặp mồi SSR.

Kết quả chọn các mẫu giống lúa nếp bằng chỉ số chọn lọc. Một số đặc điểm tính trạng của các mẫu giống lúa nếp tuyển chọn trong vụ Xuân 2013. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các mẫu giống lúa nếp tuyển chọn trong vụ Mùa 2013 và vụ Xuân 2014. Một số đặc điểm nông sinh học của các mẫu giống lúa nếp tuyển chọn trong vụ Mùa 2013 và vụ Xuân 2014.

Một số đặc điểm hình thái của các mẫu giống lúa nếp tuyển chọn. Mức độ nhiễm sâu bệnh hại tự nhiên của các mẫu giống lúa nếp triển vọng vụ Mùa 2013 và vụ Xuân 2014. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các mẫu giống lúa nếp triển vọng trong vụ Mùa 2013 và vụ Xuân 2014. Chỉ tiêu chất lượng gạo của các mẫu giống lúa nếp triển vọng.

Ảnh hưởng của thời vụ và mật độ đến một số đặc điểm nông học của giống ĐH6 trong vụ Xuân và vụ Mùa năm 2014. Ảnh hưởng của thời vụ và mật độ gieo trồng đến mức độ nhiễm sâu bệnh của giống ĐH6 trong vụ Xuân và Mùa năm 2014. Ảnh hưởng của thời vụ và mật độ đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của giống ĐH6 trong vụ Xuân và Mùa năm 2014 .