Luận văn So sánh các tổ hợp lai cà chua triển vọng ở vụ sớm thu đông 2011 và vụ xuân hè 2012

Luận văn So sánh các tổ hợp lai cà chua triển vọng ở vụ sớm thu đông 2011 và vụ xuân hè 2012 Khóa luận tôt nghiệp BM: DT & Chọn giống Nguyễn Viết Khoa Lớp: Gi – K53 i LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình hoàn thành báo cáo này ngoài những nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được những sự giúp đỡ hết sức tận tình và quý báu từ nhiều tập thể và cá nhân. Trước hết tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới thầy PGS. TS Nguyễn Hồng Minh – Giám đốc trung tâm nghiên cứu và phát triển rau chất lượng cao – Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội, giảng viên bộ môn Di truyền – Chọn giống cây trồng, đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo và tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành báo cáo. Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ công nhân viên thuộc Trung tâm nghiên cứu và phát triển rau chất lượng cao – Trường Đại học Nông Ngiệp Hà Nội, đã nhiệt tình giúp đỡ trong suốt quá trình tôi thực tập tại Trung tâm. Đồng thời tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong bộ môn Di truyền – Chọn giống, khoa Nông học, trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội đã nhiệt tình dạy dỗ, chỉ bảo cho tôi trong suốt thời gian tôi học tập tại trường. Cuối cùng tôi xin được chân thành cảm ơn những người thân, bạn bè đã hết lòng giúp đỡ, động viên tôi trong quá trình học tập cũng như hoàn thành báo cáo. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 17 tháng 07 năm 2012 Sinh viên Nguyễn Viết Khoa Khóa luận tôt nghiệp BM: DT & Chọn giống Nguyễn Viết Khoa Lớp: Gi – K53 ii Mục lục PHẦN I . MỞ ĐẦU..............................................................................................i 1.1. Đặt vấn đề..............................................................................................1 1.2. Mục đích, yêu cầu..................................................................................2 1.2.1 Mục đích.............................................................................................2 1.2.2 Yêu cầu ...............................................................................................3 PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU....................................................................4 2.1. NGUỒN GỐC PHÂN LOẠI, GIÁ TRỊ CỦA CÂY CÀ CHUA ...............4 2.1.1. Nguồn gốc .........................................................................................4 2.1.2. Phân loại ...........................................................................................5 2.1.3 Giá trị dinh dưỡng và giá trị y học...................................................6 2.1.4 Giá trị kinh tế ..................................................................................8 2.2. ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT HỌC VÀ YÊU CẦU NGOẠI CẢNH CỦA CÂY CÀ CHUA ...........................................................................................10 2.2.1. Đặc điểm thực vật học .....................................................................10 2.2.2. Yêu cầu ngoại cảnh..........................................................................11 2.3. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT CÀ CHUA Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI ...15 2.3.1. Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới ..........................................15 2.3.2. Tình hình sản xuất cà chua tại Việt Nam..........................................17 2.4. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ CHỌN TẠO GIỐNG CÀ CHUA TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM .......................................................................19 2.4.1.Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống cà chua trên thế giới ..............19 2.4.2. Tình hình nghiên cứu chọn tạo giống cà chua ở Việt Nam ...............23 PHẦN III...........................................................................................................30 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................30 3.1 Nội dung nghiên cứu............................................................................30 3.2. Vật liệu nghiên cứu.................................................................................30 3.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu...........................................................30 Khóa luận tôt nghiệp BM: DT & Chọn giống Nguyễn Viết Khoa Lớp: Gi – K53 iii 3.4. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................30 3.4.1. Bố trí thí nghiệm..............................................................................30 3.4.2. Kỹ thuật trồng trọt ...........................................................................32 3.4.3. Các chỉ tiêu theo dõi ........................................................................33 3.4.4. Phương pháp xử lý số liệu ...............................................................36 PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................37 4.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TRÊN ĐỒNG RUỘNG ............................37 4.1.1 Các giai đoạn sinh trưởng của các tổ hợp lai cà chua.....................37 4.1.2 Động thái tăng trưởng chiều cao và số lá của cây cà chua .............41 4.1.3 Một số đặc điểm về cấu trúc cây của các tổ hợp lai cà chua .........48 4.1.4 Một số tính trạng hình thái và đặc điểm nở hoa .............................51 4.1.5 Tình hình nhiễm sâu bệnh hại của các tổ hợp lai cà chua...............54 4.1.6 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các THL cà chua.57 4.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU HÌNH THÁI VÀ CHẤT LƯỢNG QUẢ ...65 4.2.1 Một số đặc điểm về hình thái quả ..................................................66 Phần 5: ..............................................................................................................72 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...............................................................................72 5.1 KẾT LUẬN .........................................................................................72 5.2 ĐỀ NGHỊ.............................................................................................73 Một số ảnh liên quan đến thí nghiệm.................................................................78 Phụ lục ..............................................................................................................81 Khóa luận tôt nghiệp BM: DT & Chọn giống Nguyễn Viết Khoa Lớp: Gi – K53 iv Danh mục bảng Bảng 2. 1. Thành phần hoá học của 100g cà chua .............................................. 7 Bảng 2.2. Diện tích, sản lượng, năng suất cà chua của các châu lục năm 2010 ....... 15 Bảng 2.3. Những nước có sản lượng cà chua cao nhất thế giới năm 2010 ........ 16 Bảng 2.4. Những nước có giá trị nhập khẩu cà chua lớn nhất thế giới năm 2008............. 17 Bảng 2.5. Diện tích, năng suất, sản lượng cà chua của Việt Nam ..................... 18 Bảng 4.1. Thời gian các giai đoạn sinh trưởng của các tổ hợp lai cà chua vụ thu đông 2011 ........................................................................................................ 38 Bảng 4.2. Thời gian các giai đoạn sinh trưởng của các THL cà chua vụ xuân hè 2012 ................................................................................................................. 38 Bảng 4.3: Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các THL cà chua vụ sớm thu đông 2011 (cm) ................................................................................................ 42 Bảng 4.4: Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các THL cà chua vụ xuân hè 2012 (cm)......................................................................................................... 44 Bảng 4.5. Động thái tăng trưởng số lá trên thân chính của các THL cà chua vụ sớm thu đông 2011 ........................................................................................... 45 Bảng 4.6. Động thái tăng trưởng số lá trên thân chính của các THL cà chua vụ xuân hè 2012 .................................................................................................... 47 Bảng 4.7: Một số đặc điểm về cấu trúc cây của các THL cà chua vụ sớm thu đông 2011 ........................................................................................................ 52 Bảng 4.8: Một số đặc điểm về cấu trúc cây của các THL cà chua vụ xuân hè 2012 ................................................................................................................. 53 Bảng 4.9. TLNVR (%) của các THL cà chua vụ sớm thu đông 2011................ 55 Bảng 4.10. TLNVR (%) của các THL cà chua vụ xuân hè 2012...................... 56 Bảng 4.11 Tỷ lệ đậu quả (%) của các THL cà chua vụ thu đông 2011.............. 59 Bảng 4.12. Tỷ lệ đậu quả (%) của các THL cà chua vụ xuân hè 2012 .............. 59 Bảng 4.13. NS và các yếu tố cấu thành NS của các THL cà chua vụ sớm thu đông 2011 ........................................................................................................ 61 Khóa luận tôt nghiệp BM: DT & Chọn giống Nguyễn Viết Khoa Lớp: Gi – K53 v Bảng 4.14. NS và các yếu tố cấu thành NS của các THL cà chua vụ xuân hè 2012....... 61 Bảng 4.15:Các chỉ tiêu về hình thái quả của các THL cà chua vụ sớm thu đông 2011 ................................................................................................................. 67 Bảng 4.16. Một số chỉ tiêu về phẩm chất quả của các THL cà chua vụ sớm thu đông 2011 ........................................................................................................ 70 Khóa luận tôt nghiệp BM: DT & Chọn giống Nguyễn Viết Khoa Lớp: Gi – K53 vi Danh mục đồ thị Đồ thị 4.1: Đồ thị thể hiện động thái tăng trưởng chiều cao cây của một số THL cà chua vụ sớm thu đông 2011 ......................................................................... 43 Đồ thị 4,2: Đồ thị thể hiện động thái tăng trưởng chiều cao cây của một số THL cà chua vụ xuân hè ........................................................................................... 44 Đồ thị 4.3: Đồ thị thể hiện động thái tăng trưởng số lá trên thân hính của các THL cà chua vụ sớm thu đông 2011................................................................. 46 Đồ thị 4.4: Đồ thị thể hiện động thái tăng trưởng số lá trên thân chính của các THL cà chua vụ xuân hè 2012.......................................................................... 47 Đồ thị 4.5: NSCT của một số THL cà chua vụ sớm thu đông 2011...................... 65 Đồ thị 4.6: NSCT của một số THL cà chua quả nhỏ vụ xuân hè 2012 .............. 65 Khóa luận tôt nghiệp BM: DT & Chọn giống Nguyễn Viết Khoa Lớp: Gi – K53 vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ƯTL Ưu thế lai D Đường kính quả DDTQ ĐHNN Độ dày thịt quả Đại Học Nông Nghiệp ĐC Đối chứng H Chiều cao quả I Chỉ số hình dạng quả KLTB Khối lượng trung bình KNKH Khả năng kết hợp KNKHC Khả năng kết hợp chung KNKHR Khả năng kết hợp riêng NSCT Năng suất cá thể STT Số thứ tự THL Tổ hợp lai TB Trung bình Đỏ bt Đỏ bình thường TLĐQ Tỷ lệ đậu quả TQ Tổng quả VR Virus N1 Nhóm quả lớn N2 Nhóm quả nhỏ P1 Khối lượng trung bình quả lớn P2 Khối lượng trung bình quả nhỏ Xbt Xanh bình thường Xs Xanh sáng Xd Xanh đậm RR Rải rác TT Tập trung MS Màu sắc ` Khóa luận tôt nghiệp BM: DT & Chọn giống Nguyễn Viết Khoa Lớp: Gi – K53 1 PHẦN I . MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Rau xanh là một loại thực phẩm đã được con người sử dụng rất lâu đời, hiện nay trong bữa ăn hàng ngày rau xanh không thể thiếu được. Khi cuộc sống được nâng cao thì nhu cầu về rau càng tăng cao và khắt khe hơn. Cà chua là loại rau giàu dinh dưỡng, dễ chế biến, có thể sử dụng lâu dài, liên tục. Do vậy cà chua là loại rau rất được ưa chuộm. Không những chỉ có ý nghĩa kinh tế nông nghiệp quan trọng mà cà chua còn được sử dụng như một đối tượng nghiên cứu di truyền, tế bào và chọn giống ở thực vật bậc cao. Cà chua (Lycopersicon esculentum Mill) thuộc họ Cà (Solanaceae) là 1 trong những loại rau ăn quả có giá trị dinh dưỡng cao, đứng đầu về giá trị dinh dưỡng cũng như giá trị sử dụng. Trong quả cà chua chín có đường, các loại vitamin C, B, K, β-caroten… acid hữu cơ và các chất khoáng quan trọng cho sức khỏe con người như Mg, Ca, Fe… Về mặt y học, cà chua có tính mát, vị ngọt giúp tạo năng lượng, tăng sức sống, cân bằng tế bào, giải nhiệt, điều hoà bài tiết, tăng khả năng tiêu hoá. Cà chua ngày càng có ý nghĩa to lơn trong nông nghiệp cũng như trong nghiên cứu do vậy cà chua đã được rất nhiều quốc gia trên thế giới nghiên cứu và phát triển. Do vậy hiện nay năng suất, chất lượng cà chua trên thế giới không ngừng nâng cao. Theo Fao năng suất cà chua trên toàn thế giới năm 2005 đạt 27,59 tấn/ha nhưng đến năm 2010 năng suất đã tăng lên 33,59 tấn/ha. Năm 2010 diện tích trồng cà chua toàn thế giới đạt 4,34 triệu ha trong khi đó diện tich trông cà chua của châu Á 24,34 triệu ha chiếm 56,13% diện tích cà chua toàn thế giới, năng suất của châu á đạt 33,57 tấn/ha. Ở Việt Nam, cà chua được trồng từ rất lâu đời, cho đến nay cà chua vẫn là loại rau ăn quả chủ lực được nhà nước ưu tiên phát triển. Năm 2010 diện tích cà chua khoảng 17,6 nghìn ha, năng suất đạt 11,6 tấn/ha. Phần lớn diện tích trồng cà chua tập trung tai đồng bằng Sông Hồng như Hà Nội, Hải Phòng, Hải Dương, Khóa luận tôt nghiệp BM: DT & Chọn giống Nguyễn Viết Khoa Lớp: Gi – K53 2 Thái Bình, Hưng Yên, Bắc Giang, Nam Định,…và một số tỉnh tại miền Trung, Tây nguyên, Nam Bộ. Ở nước ta, cà chua được trồng 3 vụ/năm, trong đó phát triển chủ yếu là vụ đông hay vụ chính. Tuy nhiên việc sản xuất cà chua ở nước ta còn gặp nhiêu hạn chế do năng suất và chất lượng cà chua của nước ta còn thấp, thị trường tiêu thụ chủ yếu là nội địa. Nguyên nhân chính là do bộ giống của chúng ta còn nghèo nàn, hiện nay chủ yếu là các giống địa có năng suất thấp, nông dân tự để giống nên giống thường nhanh bị thoái hoa, các giống cà chua lai F1 có năng suất chất lượng cao trong nước sản xuất ra còn ít các giống F1 hiện nay chủ yếu là giống nhập nội có giá thành cao khó được sản xuất chấp nhận. Chính vì thế, việc tìm ra các giống cà chua có năng suất cao, chất lượng tốt, đồng thời phối hợp được khả năng chống chịu với các điều kiện bất thuận của môi trường như chịu nóng, chịu bệnh virus và chết héo cây là đòi hỏi vô cùng cấp bách. Với mục tiêu đa dạng hoá sản phẩm, đáp ứng được nhu cầu và thị hiếu ngày càng cao của người tiêu dùng, phục vụ ăn tươi và chế biến, bổ sung thêm vào nguồn giống trong nước những giống cà chua cho năng suất cao, chất lượng tốt, có khả năng chống chịu với các điều kiện bất thuận của môi trường, tiếp tục hướng nghiên cứu của các đề tài đi trước, chúng tối tiến hành nghiên cứu đề tài: "So sánh các tổ hợp lai cà chua triển vọng ở vụ sớm thu đông 2011 và vụ xuân hè 2012” 1.2. Mục đích, yêu cầu 1.2.1 Mục đích - Đánh giá đặc điểm nông, sinh học của các tổ hợp lai cà chua mới. - Tuyển chọn ra các tổ hợp có triển vọng thích hợp trồng ở vụ sớm thu đông. Khóa luận tôt nghiệp BM: DT & Chọn giống Nguyễn Viết Khoa Lớp: Gi – K53 3 1.2.2 Yêu cầu - Đánh giá đặc điểm sinh trưởng, cấu trúc cây và một số tính trạng hình thái của các tổ hợp lai cà chua. - Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất. - Đánh giá mức độ nhiễm một số sâu bệnh hại chính trên cây cà chua trên đồng ruộng. - Đánh giá các chỉ tiêu về hình thái và một số đặc điểm có liên quan đến chất lượng quả của các tổ hợp lai. Khóa luận tôt nghiệp BM: DT & Chọn giống Nguyễn Viết Khoa Lớp: Gi – K53 4 PHẦN II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. NGUỒN GỐC PHÂN LOẠI, GIÁ TRỊ CỦA CÂY CÀ CHUA 2.1.1. Nguồn gốc Học thuyết về trung tâm phát sinh cây trồng của N.I. Valilov đề xướng và P.M. Zukovxki bổ xung, cho rằng quê hương của cây cà chua ở vùng Nam Mỹ (Peru, Bolovia, Ecuador). Tại đây, ngày nay còn tìm thấy nhiều loài cà chua hoang dại gần gũi với loài cà chua trồng. Các nghiên cứu sinh học phân tử và di truyền phân tử (nghiên cứu các izoenzyme, các marker phân tử, nghiên cứu khoảng cách di truyền) cũng đã xác định điều đó, đồng thời khẳng định rằng Mehico là nơi đầu tiên thuần hoá, trồng trọt cà chua (dẫn theo Mai Thị Phương Anh, 2003) [6]. Có 3 chứng cứ đáng tin cậy để khẳng định Mehico là trung tâm khởi nguyên trồng trọt hóa cây cà chua: - Cà chua trồng được bắt nguồn từ Châu Mỹ. - Được trồng trọt hóa trước khi chuyển xuống Châu Âu và Châu Á. - Tổ tiên của cà chua trồng ngày nay là cà chua anh đào (L.esculentum var.cerasiforme) được tìm thấy từ vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới Châu Mỹ, sau đó đến vùng nhiệt đới Châu Á và Châu Phi [20]. Các nhà nghiên cứu có nhiều ý kiến khác nhau về nguồn gốc của cây cà chua trồng. Tuy nhiên nhiều tác giả khác nhận định L.esculentum var.cerasiforme (cà chua anh đào) là tổ tiên của loài cà chua trồng. Theo Luckwill, 1943, cà chua từ Nam Mỹ được đưa vào Châu Âu từ thế kỷ 16. Đầu tiên được trồng ở Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha và từ đó cà chua được lan truyền đi các nơi khác nhờ các thương nhân và thực dân khai thác thuộc địa [7]. Tuy nhiên, thời gian này cây cà chua chỉ được trồng như cây cảnh vì màu sắc, hình dạng quả đẹp mắt. Người ta cho rằng trong cà chua có chứa chất độc vì nó có họ với cà độc dược (dẫn theo Mai Thị Phương Anh, 2003) [6]. Khóa luận tôt nghiệp BM: DT & Chọn giống Nguyễn Viết Khoa Lớp: Gi – K53 5 Vào thế kỷ 18 cà chua được đưa vào Châu Á nhờ các lái buôn người Châu Âu và thực dân Hà Lan, Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha. Đầu tiên là Philippin, đảo Java và Malaysia, sau đó đến các nước khác và trở nên phổ biến [31]. Cà chua du nhập vào Việt Nam từ thời thực dân Pháp chiếm đóng, tức là vào khoảng hơn 100 năm trước đây, và được người dân thuần hóa trở thành cây bản địa. Mãi đến cuối thế kỷ 18 - đầu thế kỷ 19, cà chua mới được xếp vào cây rau thực phẩm có giá trị và từ đó ngày càng phát triển rộng khắp trên thế giới. 2.1.2. Phân loại Cà chua (Lycopersicon esculentum Mill) thuộc họ cà (Solaneceae), chi (Lycopersicon). Có bộ nhiễm sắc thể 2n=24 và gồm có 12 loài. Cà chua được nghiên cứu và lập thành hệ thống phân loại theo quan điểm riêng của nhiều tác giả: H.J.Muller (1940), Daskalov và Popov (1941), Luckwill (1943), Lehmann (1953), Brezhnev (1955, 1964). Ở Mỹ thường dùng phân loại của Muller, ở Châu Âu, Liên Xô (cũ) thường dùng phân loại của Bzezhnev. Đã có nhiều tác giả đưa ra nhiều quan điểm khác nhau về phân loại cho cà chua, nhưng hiện nay hệ thống phân loại của Breznep (1964) được sử dụng đơn giản và rộng rãi nhấtđó là Eulycopersicon(chi phụ ) và Eriopersicon (chi phụ 2)(Nguyễn Hồng Minh, Chọn tạo giống cà chua, 2000) [7]. (Nguyễn Hồng Minh, “Chọn tạo giống cà chua, trong chọn tạo giống cây trồng, 2000,tr. 300- 343.) * Chi phụ 1 (Eulycopersicon): là dạng cây 1 năm, gồm các dạng quả không có lông, màu đỏ hoặc màu đỏ vàng, hạt mỏng, rộng… Chi phụ này có một loài là L.Esculentum.Mill. Loài này gồm 3 loài phụ là: - L. Esculentum. Mill. Ssp. spontaneum (cà chua hoang dại). - L. Esculentum. Mill. Ssp. subspontaneum (cà chua bán hoang dại). - L. Esculentum. Mill. Ssp. Cultum (cà chua trồng): là loại lớn nhất, có các biến chủng có khả năng thích ứng rộng, được trồng khắp thế giới. Breznep đã Khóa luận tôt nghiệp BM: DT & Chọn giống Nguyễn Viết Khoa Lớp: Gi – K53 6 chia loài phụ này thành biến chủng sau: + L. Esculentumvar. Vulgare (cà chua thông thường): biến chủng này chiếm 75% cà chua trồng trên thế giới. Bao gồm các giống có thời gian sinh trưởng khác nhau với trọng lượng quả từ 50 đến trên 100g. Hầu hết những giống cà chua đang được trồng ngoài sản xuất đều thuộc nhóm này. + L.Esculentumvar. Grandifolium: Cà chua lá to, cây trung bình, lá láng bóng, số lá trên cây từ ít đến trung bình. + L.Esculentumvar. Validum: cà chua anh đào cà chua thân bụi, thân thấp, thân có lông tơ, lá trung bình, cuống ngắn, mép cong. +L.Esculentum var.Pyriform: cà chua hình quả lê, sinh trưởng vô hạn. * Chi phụ 2 ( Eriopersicon ): là dạng cây 1 năm hoặc nhiều năm, gồm các dạng quả có lông màu t