Thư viện tri thức trực tuyến
Kho tài liệu với 50,000+ tài liệu học thuật
© 2023 Siêu thị PDF - Kho tài liệu học thuật hàng đầu Việt Nam
Nghiên cứu ảnh hưởng của thời điểm cắt ngọn đến năng suất và chất lượng của các giống cao lương ngọt triển vọng tại Thái Nguyên
Nội dung xem thử
Mô tả chi tiết
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
LIÊU THANH HÙNG
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA THỜI ĐIỂM
CẮT NGỌN ĐẾN NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƢỢNG
CỦA CÁC GIỐNG CAO LƢƠNG NGỌT
TRIỂN VỌNG TẠI THÁI NGUYÊN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Thái Nguyên - 2015
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
LIÊU THANH HÙNG
NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA THỜI ĐIỂM
CẮT NGỌN ĐẾN NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƢỢNG
CỦA CÁC GIỐNG CAO LƢƠNG NGỌT
TRIỂN VỌNG TẠI THÁI NGUYÊN
Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
Mã số : 60.62.01.10
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Hoàng Thị Bích Thảo
Thái Nguyên - 2015
i
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là
trung thực và chưa từng được công bố.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này
đã được cảm ơn và thông tin trích dẫn trong luận văn này đã được chỉ rõ
nguồn gốc.
Tác giả luận văn
Liêu Thanh Hùng
ii
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian thực tập và thực hiện đề tài này, tôi đã nhận được sự
quan tâm giúp đỡ của Ban Giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm Thái
Nguyên, Phòng Đào tạo, cô giáo hướng dẫn Hoàng Thị Bích Thảo, các thầy
giáo, cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp, cơ quan và gia đình.
Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể các thầy giáo, cô giáo
phòng Đào tạo, các thầy giáo, cô giáo giảng dạy chuyên ngành, Trường Đại
học Nông Lâm Thái Nguyên đã giúp đỡ hoàn thành luận văn này.
Tôi xin bài tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Hoàng Thị Bích Thảo đã tận
tình giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này.
Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới bạn bè, đồng
nghiệp, cơ quan, gia đình và người thân đã quan tâm động viên tôi trong suốt
quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cám ơn !
Tác giả luận văn
Liêu Thanh Hùng
iii
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................i
LỜI CẢM ƠN..................................................................................................ii
MỤC LỤC.......................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT................................................................ v
DANH MỤC CÁC BẢNG .............................................................................vi
DANH MỤC CÁC HÌNH.............................................................................vii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề...................................................................................................................1
2. Mục tiêu của đề tài.....................................................................................................2
3. Yêu cầu của đề tài......................................................................................................2
4. Ý nghĩa của đề tài.......................................................................................................2
Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................. 3
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài ......................................................................................3
1.2. Đặc điểm thực vật học của cây cao lương ngọt...................................................4
1.3. Nguồn gốc phân bố và yêu cầu ngoại cảnh của cây cao lương ngọt.................6
1.4. Tình hình sản xuất và nghiên cứu cao lƣơng trên thế giới và Việt Nam...7
1.4.1. Tình hình sản xuất và nghiên cứu trên thế giới....................................... 7
Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU................................................................................................................ 29
2.1. Đối tượng nghiên cứu...........................................................................................29
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu .......................................................................29
2.2.1. Địa điểm nghiên cứu ............................................................................. 29
2.2.2. Thời gian nghiên cứu ............................................................................ 29
2.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................29
2.4.2. Quy trình kỹ thuật ................................................................................. 31
iv
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
2.4.3. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi................................................... 31
2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu..................................................................... 34
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................... 35
3.1. Các chỉ tiêu sinh trưởng .......................................................................................35
3.1.1. Khả năng tăng trưởng chiều cao cây..................................................... 35
3.1.2. Động thái ra lá....................................................................................... 37
3.1.3. Đường kính thân.................................................................................... 38
3.2. Khả năng nhiễm bệnh hại ....................................................................................38
3.3. Các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất và chất lượng.................................40
3.3.1. Khối lượng thân lá................................................................................. 40
3.3.2. Khối lượng thân..................................................................................... 43
3.3.3. Năng suất sinh khối và năng suất thân.................................................. 47
3.3.4. Brix........................................................................................................ 52
3.3.5. Năng suất đường và năng suất Ethanol................................................. 53
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ........................................................................... 57
1. Kết luận.....................................................................................................................57
2. Đề nghị......................................................................................................................58
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 59
v
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
% Tỷ lệ
Kg Kilogam
CT Công thức
CGIAR Trung tâm tư vấn nghiên cứu nông nghiệp quốc tế.
ICRISAT International Crops Research Institute for the Semi
– Adrid Tropics
(Trung tâm nghiên cứu cây trồng vùng bán
khô hạn)
INRAN Niger National Insitute of Agricultural Research
(Viện nghiên cứu nông nghiệp Niger)
INTSORMIL International Sorghum and Millet
Collaborative
-CRSP Research Support Program
(Chương trình hỗ trợ nghiên cứu hợp tác quốc tế về
cây cao lương và cây kê).
NLSH Năng lượng sinh học
NLTT Năng lượng tái tạo
NS Năng suất
SAFGRAD Tổ chức nghiên cứu và phát triển cây ngũ cốc vùng
bán khô hạn.
vi
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Khả năng tăng trưởng chiều cao cây của các giống cao lương
ngọt thí nghiệm ................................................................................35
Bảng 3.2. Khả năng ra lá của các giống cao lương ngọt thí nghiệm ...............37
Bảng 3.3. Đường kính thân của các giống cao lương ngọt thí nghiệm ...........38
Bảng 3.4. Mức độ nhiễm bệnh của các giống cao lương ngọt thí nghiệm ......39
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của giống và công thức cắt ngọn đến khối lượng
thân lá của các giống cao lương ngọt thí nghiệm ............................42
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của giống và công thức cắt ngọn đến khối lượng
thân của các giống cao lương ngọt thí nghiệm ................................46
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của giống và công thức cắt ngọn đến năng suất
sinh khối và năng suất thân của cao lương ngọt ..............................51
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của giống và công thức cắt ngọn đến Brix của cao
lương ngọt ........................................................................................52
Bảng 3.9. Ảnh hưởng của giống và công thức cắt ngọn đến năng suất
đường và năng suất Ethanol của cao lương ngọt .............................56
vii
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1. Khả năng tăng trưởng chiều cao cây của các giống cao lương
ngọt thí nghiệm ................................................................................36
Hình 3.2. Biểu đồ ảnh hưởng của các thời điểm cắt ngọn đến năng suất
thân thực thu của ba giống cao lương ngọt thí nghiệm....................49
Hình 3.3: Biểu đồ ảnh hưởng của các thời điểm cắt ngọn đến năng suất
thân thực thu của ba giống cao lương ngọt thí nghiệm....................50
Hình 3.4: Biểu đồ ảnh hưởng giữa giống và cắt ngọn đến năng suất đường........54
Hình 3.5: Biểu đồ ảnh hưởng giữa giống và cắt ngọn đến năng suất ethanol ......55
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Việc tạo ra và sử dụng nhiên liệu sinh học để thay thế năng lượng sinh
học là một giải pháp đầy triển vọng đã được nhiều quốc gia áp dụng trong đó
có Việt Nam. Ngày 20/11/2007, Thủ tướng Chính phủ đã ký quyết định số
177/2007/QĐ-TTg về việc phê duyệt “Đề án phát triển nhiên liệu sinh học
đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025”. Quyết định này đã tạo hành lang
pháp lý, chính sách và các kế hoạch đầu tư cho phát triển nhiên liệu sinh học.
Chính phủ Việt Nam đã khuyến khích những nghiên cứu về phát triển nhiên
liệu sinh học mới trong đó đặc biệt chú ý đến những nghiên cứu về các giống
cây nguyên liệu mới, đáp ứng yêu cầu phát triển bền vững ngành nông nghiệp
để sản xuất nhiên liệu sinh học. Nhiều chương trình nghiên cứu, dự án hợp tác
giữa các tổ chức, công ty trong và ngoài nước nhằm đưa ra cây trồng thích
hợp nhất cho việc sản xuất nguồn nguyên liệu tái sinh phục vụ sản xuất
ethanol sinh học, trong đó có cây cao lương ngọt.
Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tham gia nghiên cứu tuyển
chọn các giống cao lương ngọt cao sản với sự hợp tác của Nhật Bản từ năm
2011 và bước đầu tuyển chọn được một số giống có triển vọng với năng suất
thân trên 100 tấn/ha. Tuy nhiên, mục đích của việc trồng cao lương ngọt
nguyên liệu sản xuất xăng sinh học là lấy đường trong thân của cây nên việc
nghiên cứu về hàm lượng đường trong cây là rất quan trọng.
Nhiều nghiên cứu khoa học đã chỉ ra rằng
NL3, giống KCS105 và giống EN8
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
2
.
Xuất phát từ những yêu cầu của thực tiễn nêu trên chúng tôi đã tiến
hành đề tài: “Nghiê thời điểm
và các giống cao lương ngọt triển vọng tại Thái Nguyên”.
2. Mục tiêu của đề tài
Xác định được kỹ thuật cắt ngọn phù hợp cho ba giống cao lương
ngọt thí nghiệm.
3. Yêu cầu của đề tài
Xác định được ảnh hưởng của các thời điểm cắt ngọn khác nhau đến
năng suất của ba giống cao lương ngọt thí nghiệm
Xác định được ảnh hưởng của các thời điểm cắt ngọn khác nhau đến
chất lượng (độ Brix) của ba giống cao lương ngọt thí nghiệm
Xác định được ảnh hưởng của các thời điểm cắt ngọn khác nhau đến năng
suất đường và năng suất Ethanol của ba giống cao lương ngọt thí nghiệm
4. Ý nghĩa của đề tài
4.1 Ý nghĩa trong nghiên cứu khoa học
Kết quả nghiên cứu là cở sở cho các nghiên cứu về sau, cũng như đưa
ra được quy trình kỹ thuật cho phù hợp đối với cây cao lương
4.2. Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất
Kết quả nghiên cứu của đề tài là căn cứ để
ngọt làm nguyên liệu sản xuất Ethanol sinh học.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
3
Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học của đề tài
Cao lương ngọt [Sorghum bicolor (L) Moench] là cây C4 có khả năng
sinh trưởng, cho năng cho sinh khối lớn và hàm lượng đường cao ở tất cả các
vùng nhiệt đới và á nhiệt đới. Cao lương ngọt là một cây nguyên liệu sinh học
tiềm năng, cao lương ngọt có khả năng tạo sinh khối lớn với 70-80% sinh
khối là dịch đường với độ brix cao [2], [3]. Vì vậy, ngày nay, cao lương ngọt
đang được các nước đặc biệt quan tâm nghiên cứu và sản xuất làm cây nhiên
liệu sinh học thay thế [9], [16], [18].
Giống như cây trồng khác, trong quá trình sinh trưởng phát triển cây
cao lương phải trải qua 2 giai đoạn đó là sinh trưởng sinh dưỡng và sinh
trưởng sinh thực. Giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng cây tăng nhanh về sinh
khối, đây là giai đoạn quyết định đến năng suất sinh vật học của cây. Giai
đoạn sinh trưởng sinh thực bắt đầu từ khi phân hóa mầm hoa, đây là giai đoạn
cây cây bắt đầu tích lũy đường và quyết định đến chất lượng của cây. Cao
lương ngọt thường bắt đầu tích lũy đường ở giai đoạn ra hoa và đạt cao nhất ở
giai đoạn chín sinh lý [14].
Trên thế giới đã có những nghiên cứu về cắt ngọn (cắt hoa) cây cao
lương làm tăng năng suất cũng như chất lượng. Đối với cây cao lương, ở giai
đoạn sinh trưởng sinh thực (ra hoa) các chất được tích lũy từ thân, lá vận
chuyển khá nhiều lên hoa để hình thành hoa và hình thành hạt (bông cao
lương nặng khoảng 200 – 300 gam) vì vậy sẽ làm giảm khối lượng thân của
cây xuống. Do vậy khi cắt ngọn (cắt hoa) các chất được tích lũy trong thân lá
không vận chuyển để hình thành hoa nên khối lượng thân đạt cao hơn. Chính
vì vậy nghiên cứu thời điểm cắt ngọn (cắt hoa) cho cây cao lương rất cần thiết
nhằm tăng năng suất và chất lượng.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
4
1.2. Đặc điểm thực vật học của cây cao lƣơng ngọt
Cao lương ngọt một loại cây thuộc họ hòa thảo chiều cao từ 0,6 – 5 m,
đường kính thân 5 – 30 mm tùy thuộc vào giống, điều kiện canh tác và môi
trường. Đặc điểm thực vật học cũng như thời gian sinh trưởng của cây cao lương
tương tự như cây ngô và các cây ngũ cốc khác.
Rễ cây cao lương là rễ chùm với rất nhiều rễ bên có khả năng hút nước
hiệu quả, rễ đâm rộng. Nhờ đặc điểm này mà cao lương có thể sống ở những
nơi khô hạn hơn ngô. Rễ chính đâm sâu với nhiều rễ phụ và rễ bên, rễ chủ yếu
xuất hiện ở tầng đất mặt, rễ chính có thể đâm sâu tới 1,5 m, nhưng thông
thường tập trung ở độ sâu 0,9 m [6].
Thân cây đứng, gồm các lóng và đốt, lá mọc ra từ đốt, chồi có thể mọc ra
từ các đốt thân. Thời gian đẻ nhánh sớm hay muộn tùy thuộc vào giống, thời vụ
và kỹ thuật canh tác. Sau khi thu hoạch có thể cắt bỏ các nhánh tạo điều kiện
cho cây đẻ nhánh vào vụ sau mà không cần phải trồng lại. Tất cả các giống cao
lương đều có thân mọng nước. Hàm lượng nước trong thân khi trưởng thành
thường không vượt quá 20% sau đó giảm dần. Những giống có hàm lượng
nước trong thân cao thường có thân màu xanh xám, gân lá màu tối.
Lá cao lương cũng có phần bẹ ôm sát vào thân cây làm tăng độ cứng cho
cây, bẹ lá thông thường dài khoảng 15 – 35 cm và cuộn chặt lấy thân. Phiến lá
dài 30 – 135 cm, rộng từ 1,5 – 13 cm với mép lá thẳng hoặc gợn sóng, mặt lá
thường được phủ một lớp phấn muội. Lá cao lương ngắn và rộng hơn lá ngô,
mỗi lá sinh ra từ một đốt, số lá ở thời kỳ trưởng thành tương đương với số đốt
trên thân. Số lượng lá trên cây tương quan với thời gian sinh trưởng, thông
thường trên thân có từ 7 – 18 lá hoặc hơn [19].
Hoa của cây cao lương là một cụm thẳng đứng, hoa có một cuống trung
tâm, với những nhánh cấp 1, cấp 2, và đôi khi có đến cấp 3, từ các nhánh này đôi
khi sinh ra các chùm hoa nhỏ. Chiều dài và khoảng cách của những nhánh hoa
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
5
đôi khi quyết định hình dạng của chùm hoa, từ hình nón hoặc hình ô van kín.
Thông thường hạt được bao phủ bởi một lớp mày.
Hạt hình tròn và có đầu nhọn có kích thước từ 4 – 8 mm. Hình dạng, kích
thước và màu sắc hạt thay đổi tùy thuộc vào từng giống.
Cao lương là cây tự thụ phấn, đôi khi xảy ra hiện tượng giao phấn, tỷ lệ
giao phấn thường nhỏ hơn 6% [13]. Hoa mọc thành chùm, chùm hoa có cả
hoa đực và hoa cái, một chùm gồm khoảng 6.000 bông con. Hạt cao lương
nhỏ hơn hạt ngô và có một lớp vỏ ngoài. 1 kg hạt giống chứa 25.000 đến
61.740 hạt. Hạt có nhiều màu sắc khác nhau từ màu vàng nhạt, màu nâu đỏ
nhạt đến màu nâu sẫm tùy thuộc vào từng giống cây. Hạt càng sậm màu càng
chứa nhiều tananh làm cho hạt có vị đắng.
Thời gian từ gieo đến thu hoạch hạt là một trong những yếu tố quan trọng
để phân loại các giống cao lương, bố trí mùa vụ. Thời gian sinh trưởng ít thay
đổi tuy nhiên nó cũng phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, mùa vụ, cùng một giống
nếu trồng sớm thường có thời gian sinh trưởng dài hơn nếu trồng muộn. Cách
phân loại này dựa trên điều kiện thời tiết bình thường, dưới điều kiện thời tiết
khắc nghiệt hoặc rất thuận lợi có thể kéo dài hoặc rút ngắn thời gian sinh
trưởng đến 25 ngày so với cách phân loại trên [27].
Cao lương là một loại cây trồng nhiệt đới, cao lương cùng họ với lúa.
nhưng quang hợp theo chu trình C4 đây chính là một ưu điểm vượt trội của
cao lương. Nhờ quang hợp theo đường hướng này mà cao lương ngọt có thể
tổng hợp chất hữu cơ ở điều kiện nhiệt độ cao và không xảy hiện tượng quang
hô hấp. Ngược lại, lúa là đại diện của các loại cỏ ôn đới, sử dụng chu trình
C3. Cao lương ngọt là sự kết hợp tuyệt vời giữa lúa với cây trồng nhiệt đới
với bộ gen lớn hơn nhiều và sự bổ xung các gen có lợi khác từ mía, và là một
trong những cây trồng hiệu quả nhất trên thế giới trong việc sản xuất sinh
khối cây trồng hiện nay.