I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Cây lạc (Arachis hypogea. L) là cây công nghiệp ngắn ngày có hiệu quả kinh tế cao và mang lại thu nhập nhanh cho nông dân nên được trồng khá phổ biến ở Việt Nam, với diện tích hàng năm dao động từ 180 – 200 nghìn ha/năm (Tổng cục thống kê, 2018-2020). Mặc dù có nhiều lợi thế phát triển, tuy nhiên vẫn có sự chênh lệch lớn về năng suất lạc giữa các điều kiện canh tác. Nguyên nhân là do lạc được trồng chủ yếu tại các vùng canh tác nhờ nước trời, không chủ động tưới tiêu (đất cát ven biển, đất đồi gò, đất khô hạn). Do vậy, năng suất lạc ở những vùng này đạt rất thấp (chỉ 1,5 - 2,0 tấn/ha). Bên cạnh đó, yếu tố hạn cũng ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất của cây trồng nói chung và cây lạc nói riêng. Ở mỗi giai đoạn sinh trưởng phát triển, hạn có thể gây ảnh hưởng khác nhau đến năng suất lạc, đặc biệt ở thời kỳ hình thành quả hạt nếu gặp điều kiện hạn thì năng suất lạc có thể giảm tới 56 - 85% (Nageswara Rao et al., 1989).
Để hạn chế các ảnh hưởng xấu của hạn, việc sử dụng những giống lạc có khả năng chịu hạn tốt, năng suất cao được coi là biện pháp chủ động và có hiệu quả nhất hiện nay. Do vậy, việc đánh giá khả năng chịu hạn của tập đoàn vật liệu các mẫu giống lạc có ý nghĩa rất quan trọng trong công tác chọn tạo giống lạc chịu hạn cũng như khuyến cáo sản xuất các giống lạc chịu hạn tốt, năng suất cao tại các vùng khô hạn trong cả nước.
II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1.Vật liệu nghiên cứu
Bao gồm 50 mẫu giống lạc (gồm các mẫu giống thu thập, nhập nội, lai tạo mới và các giống đang phổ biến trong sản xuất) được lưu giữ tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển đậu đỗ, Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm hiện nay.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
Đánh giá khả năng chịu hạn của các mẫu giống lạc thông qua gây hạn nhân tạo dựa theo 02 phương pháp:
* Dựa vào mức độ héo và khả năng phục hồi của cây (Nageswara Rao và Nigam, 2003). Theo phương pháp này, tiến hành đánh giá ở 02 giai đoạn: (i) Ra hoa rộ (ii) Hình thành quả, hạt. Thí nghiệm được tiến hành trong nhà có mái che (màng nilon trong suốt) để khống chế nước mưa. Nhiệt độ, độ ẩm không khí phụ thuộc vào điều kiện môi trường tự nhiên. Các mẫu giống lạc được gieo trong chậu vại giá thể là đất cát;
Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp ngẫu nhiên hoàn toàn (CRD), 03 lần nhắc. Lạc trong thí nghiệm được tưới nước đầy đủ từ lúc gieo cho đến các thời kỳ theo dõi (ra hoa rộ; hình thành quả, hạt) thì ngừng tưới (trong thời gian 5-7 ngày) để quan sát, đánh giá điểm héo của cây (Thời gian quan sát được tiến hành vào 14h chiều); 2 ngày (sau gây hạn) tưới nước trở lại để đánh giá mức độ phục hồi của cây. Thang điểm đánh giá thông qua bộ lá trên thân chính như sau:
Đánh giá điểm héo:
Điểm 1 (< 25% số lá trên thân chính bị héo rũ); Điểm 2 (25 - <50% số lá trên thân chính bị héo rũ); Điểm 3 (50 - <75% số lá trên thân chính bị héo rũ); Điểm 4 (75 - < 100% số lá trên thân chính bị héo rũ); Điểm 5 (100% số lá trên thân chính bị héo rũ);
Đánh giá điểm phục hồi:
Phục hồi hoàn toàn: Điểm 1 (100% số lá hồi phục); Phục hồi tốt: Điểm 2 (Số lá phục hồi 75-<100 %); Phục hồi khá: Điểm 3 (Số lá phục hồi từ 50 - <75%); Phục hồi kém: Điểm 4 (Số lá phục hồi từ 25 - <50%); Phục hồi rất kém: Điểm 5 (Số lá phục hồi < 25%).
* Dựa vào chỉ số nhạy cảm với hạn (Fischer and Maurer, 1978) và chỉ số chịu hạn (Fischer and Wood, 1981). Đánh giá dựa vào năng suất khi gây hạn ở thời kỳ hình thành quả hạt. Lạc được gieo trong giá thể đất cát như phương pháp ở trên; Thí nghiệm được chia thành 02 phần giống nhau (một phần có tưới và một phần gây hạn nhân tạo); Bố trí thí nghiệm theo phương pháp ngẫu nhiên hoàn toàn (CRD), 3 lần nhắc lại;
Phần có tưới: lạc trong thí nghiệm được tưới nước đầy đủ trong suốt quá trình sinh trưởng phát triển;
Phần gây hạn: lạc trong thí nghiệm được tưới nước đầy đủ cho đến khi vào thời kỳ hình thành quả, hạt thì ngừng tưới trong thời gian 5- 7 ngày; 2 ngày (sau gây hạn) tưới nước trở lại và duy trì chế độ tưới nước đến cuối vụ, dựa vào năng suất để tính chỉ số chịu hạn DTE.
Trong đó:
Chỉ số chịu hạn DTE (Drought tolerance efficiency) được tính theo công thức:
DTE = Ys x 100
Yp
Nếu DTE càng lớn thì giống chịu hạn càng tốt; Ys là năng suất lạc ở điều kiện hạn; Yp là năng suất lạc ở điều kiện bình thường (có tưới)
* Các chỉ tiêu theo dõi, đánh giá: Áp dụng theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng của giống lạc (QCVN 01-57: 2011/BNNPTNT) và tiêu chuẩn cơ sở về khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng cây lạc (TCCS-VCLT: 06/2020) do Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm ban hành;
* Phương pháp phân tích số liệu: Sử dụng phương pháp phân tích thống kê sinh học để phân tích, đánh giá số liệu thực nghiệm thông qua sự hỗ trợ của phần mềm Excel 2013 và IRRISAT 5.0.
* Thời gian và địa điểm: Thí nghiệm được thực hiện trong vụ Xuân năm 2021 tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Đậu đỗ, xã Vĩnh Quỳnh, huyện Thanh Trì, thành phố Hà Nội.
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Kết quả đánh giá dựa vào mức độ héo và khả năng phục hồi của cây
Cây lạc là cây trồng có khả năng chịu hạn, tuy nhiên lại rất mẫn cảm với điều kiện hạn ở các giai đoạn cây con, ra hoa rộ và hình thành quả, hạt. Khi gặp điều kiện hạn, lá là bộ phận nhạy cảm nhất giúp ta nhận biết được sự thay đổi hình thái và sinh trưởng của cây. Trong điều kiện cây thiếu nước, quá trình phát triển của lá giảm, quá trình lão hoá tăng lên, khi đó xuất hiện hiện tượng héo rũ, thậm chí rụng lá để làm giảm sự thoát hơi nước trong cây. Thời gian héo kéo dài sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến các hoạt động sống của cây như ngừng quang hợp, ngừng sinh trưởng, giảm hoạt động trao đổi chất và tích luỹ chất khô... gây ra hiện tượng rụng hoa, rụng quả, làm giảm năng suất lạc.
Đánh giá khả năng chịu hạn của 50 mẫu giống lạc trong điều kiện gây hạn nhân tạo trong chậu vại ở vụ Xuân năm 2021 cho thấy:
Kết quả thí nghiệm sau 5 ngày ngừng tưới (gây hạn) ở thời kỳ ra hoa cho thấy: có 05/50 mẫu giống bị héo ở mức điểm 2 (chiếm 10,0%), điển hình như L23, L29; có 17/50 mẫu giống bị héo ở mức điểm 3 (chiếm 34,0%), điển hình như: Trạm Dầu 207, L12; có 21/50 mẫu giống bị héo ở mức điểm 4 (chiếm 42,0%), điển hình như: TK10; có 07/50 mẫu giống bị héo ở mức điểm 5 (chiếm 14,0%), điển hình như: 0808.5.1, L08 và không có mẫu giống nào bị héo ở điểm 1 (Bảng 1).
Bảng 1. Tổng hợp đánh giá mức độ héo và khả năng phục hồi của các mẫu giống lạc thông qua gây hạn nhân tạo (vụ Xuân 2021)
Hình 1: Đánh giá mức độ héo và khả năng phục hồi của cây
Sau 2 ngày được tưới nước trở lại thì 100% các/dòng giống đều có khả năng phục hồi. Tuy nhiên, mức độ phục hồi đã có sự phân nhóm rõ rệt. Cụ thể, không có mẫu giống nào phục hồi hoàn toàn (điểm 1); có 19 mẫu giống phục hồi tốt (điểm 2) chiếm 34,0%, điển hình gồm các giống lạc L23, L32; có 23 mẫu giống phục hồi khá (điểm 3) chiếm 46,0%, điển hình như: L16, L14; có 06 mẫu giống phục hồi kém (điểm 4) chiếm 12,0%, điển hình như: ICGV3704; có 02 mẫu giống phục hồi rất kém (điểm 5) chiếm 4,0%, điển hình như: 1214.15.1.
Sang thời kỳ hình thành quả, hạt, số lượng mẫu giống bị héo và mức độ nghiêm trọng cũng tăng nhanh sau thời gian ngừng tưới 5 ngày. Kết quả cho thấy: chỉ có 22 mẫu giống bị héo ở điểm 4 (chiếm 44,0%), điển hình như L29, Việt dầu 45; 28 mẫu giống còn lại bị héo ở điểm 5 (chiếm 56,0%), điển hình như 0808.1, Sen thắt. Không có mẫu giống nào có điểm héo ở mức 1,2,3.
Sau 2 ngày tưới nước trở lại, khả năng phục hồi của các mẫu giống kém hơn so với giai đoạn ra hoa rộ. Kết quả đánh giá cho thấy: không có mẫu giống phục hồi hoàn toàn và phục hồi tốt (điểm 1-2); có 17 mẫu giống phục hồi khá (điểm 3), chiếm 34,0%, điển hình như: L23, L32, L29; có 20 mẫu giống phục hồi ở mức kém (điểm 40, chiếm 40,0%, điển hình như: TK10, Sen thắt; có 13 mẫu giống phục hồi ở mức rất kém (điểm 5), chiếm 26,0%, điển hình như: 0808.1;
Thông qua khả năng phục hồi lá trên thân chính sau khi gây hạn nhân tạo, chúng tôi đã xác định được 17 mẫu giống lạc có khả năng chịu hạn tốt ở cả 2 thời kỳ: ra hoa rộ và hình thành quả hạt (điểm 2-3) (Bảng 2).
Bảng 2. Các mẫu giống lạc chịu hạn được lựa chọn thông qua đánh giá mức độ phục hồi của cây (vụ Xuân 2021)
Ghi chú: Phục hồi hoàn toàn: Điểm 1 (Số lá hồi phục 100%); Phục hồi tốt: Điểm 2 (Số lá phục hồi 75-<100 %); Phục hồi khá: Điểm 3 (Số lá phục hồi từ 50 - <75%); Phục hồi kém: Điểm 4 (Số lá phục hồi từ 25 - <50%); Phục hồi rất kém: Điểm 5 (Số lá phục hồi < 25%).
Qua bảng 2 cho thấy: các mẫu giống lạc được chọn đều có mức độ phục hồi lá trên thân chính sau gây hạn ở thời kỳ ra hoa rộ cao từ 76,1 – 94,6% (điểm 2) và ở thời kỳ hình thành quả hạt từ 55,2 – 74,3% (điểm 3);
Như vậy ở thời kỳ hình thành quả, hạt, nhu cầu sử dụng nước của lạc cao hơn so với thời kỳ ra hoa rộ, điều này lý giải tỷ lệ mẫu giống lạc có mức độ héo ở thời kỳ hình thành quả, hạt tăng lên và khả năng phục hồi bộ lá kém đi khi gặp điều kiện hạn.
3.2. Kết quả đánh giá dựa vào chỉ số chịu hạn
Song song với việc áp dụng phương pháp đánh giá khả năng chịu hạn của các mẫu giống lạc trong điều kiện nhân tạo thông qua khả năng phục hồi của cây, chúng tôi cũng tiến hành phương pháp đánh giá dựa trên năng suất thực thu trong điều kiện gây hạn ở thời kỳ hình thành quả, hạt so với điều kiện có tưới, từ đó xác định chỉ số chịu hạn (DTE). Số liệu thu được cũng cho kết quả tương tự so với phương pháp đánh giá ở trên.
Bảng 3. Các mẫu giống lạc chịu hạn được lựa chọn thông qua đánh giá chỉ số chịu hạn (vụ Xuân 2021)
Qua đánh giá năng suất của các mẫu giống lạc cho thấy: khi gây hạn trong thời kỳ hình thành quả, hạt đã ảnh hưởng rất lớn đến việc hình thành năng suất lạc. Trong điều kiện hạn đã làm giảm năng suất lạc của các mẫu giống (trung bình giảm 18,0%). Đã xác định được 17 mẫu giống chịu hạn tốt, thể hiện ở mức suy giảm năng suất ở điều kiện hạn so với điều kiện bình thường chỉ từ 8,33 - 25,77%;
Hình 2: Đánh giá chỉ số nhạy cảm với hạn và chỉ số chịu hạn
Chỉ số chịu hạn (DTE) của 17 mẫu giống này cũng cao nhất (dao động từ 74,23 – 91,67%), trong đó có một số dòng giống có tỷ lệ chịu hạn cao, điển hình như: LCH02 (91,67%), L35 (85,19%), BW62 (85,71%)... (Số liệu được thể hiện tại bảng 3).
Như vậy có thể thấy rằng cả 2 phương pháp đánh giá khả năng chịu hạn của các dòng giống lạc nêu trên đều cho kết quả tin cậy tương tự, do đó có giá trị ứng dụng rộng rãi trong việc sàng lọc vật liệu khởi đầu cho công tác chọn tạo giống lạc chịu hạn.
IV. KẾT LUẬN
Đánh giá 50 mẫu giống lạc thông qua gây hạn trong điều kiện nhân tạo bằng hai phương pháp: (1) dựa vào mức độ héo và khả năng phục hồi của cây; (2) Dựa vào chỉ số chịu hạn. Xác định được 17 mẫu giống lạc có khả năng chịu hạn tốt, ở điểm 2-3 (điển hình như: L23, LCH02, CP1, L32, L34...), các mẫu giống này là nguồn vật liệu quý, có thể sử dụng trong công tác chọn tạo giống lạc chịu hạn.
Áp dụng cả 2 phương pháp nêu trên vào việc sàng lọc vật liệu khởi đầu phục vụ nghiên cứu, chọn tạo giống lạc chịu hạn, năng suất cao ở Việt Nam.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, 2011.QCVN 01-57:2011/BNNPTNT. Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng của giống lạc.
Tổng cục thống kê, 2021. Số liệu thống kê nông, lâm nghiệp và thủy sản (www. https://www.gso.gov.vn/so-lieu-thong-ke/).
Viện Cây Lương thực và cây thực phẩm, 2020.TCCS-VCLT:06/2020. Tiêu chuẩn cơ sở về giá trị canh tác và giá trị sử dụng của cây lạc.
Fischer KS, Wood G, 1981. Breeding and selection for drought tolerance in tropical maize. In: Proc. Symp. on Principles and Methods in Crop Improvement for Drought Resistance with Emphasis on Rice, IRRI, Philippines.
Fischer, R. and Maurer, R., 1978. Drought Resistance in Spring Wheat Cultivars. I. Grain Yield Responses. Australian Journal of Agricultural Research, 29, 897-912. http://dx.doi.org/10.1071/AR9780897
Nageswara Rao, R.C., J.H. William, and M. Singh., 1989. Genotypic sensitivity to drought and yield potential of peanut. Agronomy Journal 81:887-893. doi:10.2134/agronj1989.000219620081000 60009x.
N.I. Ramah, S. Ilyas, and A. Setiawan, 2020. Evalution of Bambara Groundnut (Vigna Subterranea L. Verdc.) Genotypes for Drought tolerance at Germination Stage (www.sabraojournal.org).
R.C. Nageswara Rao and S.N. Nigam, 2003. Genetic options for drought management in groundnut. Oxford & IBH Publishing, New Delhi. (www.oar.icrisat.org).
Evaluation results of the drought tolerance in artificial conditions of groundnut lines and varieties
Nguyen Xuan Doan, Nguyen Xuan Thu, Trinh Thi Thuy Linh,
Nguyen Thi Hong Oanh, Nguyen Thi Lieu, Nguyen Thi Quy
Abstract
Evaluation of drought tolerance under artificial conditions of 50 peanut lines/varieties (collected, imported and domesticated) by two methods: (1) based on the degree of wilting and resilience of the plant; (2) Based on drought tolerance index. As a result, 17 lines/varieties have been selected with good resilience in the stage of full flowering and seed formation, typically L23, LCH-02, CP1, L32, L34... Assess the degree of decline. Groundnut yield under drought conditions compared with irrigation also gave similar results. The selected peanut lines/varieties are valuable materials that can be used for breeding and breeding of drought-tolerant peanut varieties.
