Luận án Nghiên cứu tuyển chọn giống và biện pháp kỹ thuật nâng cao khả năng chịu ngập cho đậu tương vụ đông tại Hà Nội

Nội dung text: Luận án Nghiên cứu tuyển chọn giống và biện pháp kỹ thuật nâng cao khả năng chịu ngập cho đậu tương vụ đông tại Hà Nội

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM  PHẠM THỊ XUÂN NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN GIỐNG VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO KHẢ NĂNG CHỊU NGẬP CHO ĐẬU TƯƠNG VỤ ĐÔNG TẠI HÀ NỘI LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Hà Nội - 2021
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM  PHẠM THỊ XUÂN NGHIÊN CỨU TUYỂN CHỌN GIỐNG VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO KHẢ NĂNG CHỊU NGẬP CHO ĐẬU TƯƠNG VỤ ĐÔNG TẠI HÀ NỘI Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 9.62.01.10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học 1: PGS.TS. Trần Thị Trường 2: TS. Trần Danh Sửu Hà Nội - 2021
3. i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học do tôi trực tiếp thực hiện từ năm 2016 đến nay dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. TS. Trần Thị Trường và TS. Trần Danh Sửu. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được công bố trong bất cứ công trình nào khác ở trong và ngoài nước. Mọi trích dẫn trong luận án đã được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Tác giả Phạm Thị Xuân
4. ii LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập và nghiên cứu, để hoàn thành luận án này, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của các tập thể, cá nhân và gia đình. Trước hết, tôi xin bày tỏ sự kính trọng và lòng biết ơn chân thành, sâu sắc tới PGS. TS. Trần Thị Trường và TS. Trần Danh Sửu - những người thầy vô cùng tâm huyết, nhiệt tình, luôn sẵn sàng hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ để tôi thực hiện luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, Ban Thông tin và Đào tạo, Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm, Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Đậu đỗ đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu tại Viện và đơn vị chuyên môn. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các cơ quan nghiên cứu đã cung cấp nguồn vật liệu để tiến hành thực hiện đề tài này. Xin cảm ơn UBND và bà con nông dân các xã Mỹ Thành, huyện Mỹ Đức và xã Tam Thuấn, huyện Phúc Thọ - TP Hà Nội đã giúp đỡ tôi trong quá trình làm thí nghiệm tại địa phương. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong Hội đồng các cấp từ bảo vệ chuyên đề đến bảo vệ cơ sở đã có những ý kiến quý báu cho luận án. Đặc biệt, xin trân trọng cảm ơn các Phản biện độc lập đã có những nhận xét chi tiết giúp tôi chỉnh sửa, hoàn thiện luận án được tốt hơn. Xin cảm ơn các đồng nghiệp đã hỗ trợ tôi thực hiện một số nội dung nghiên cứu, tổng hợp tài liệu, thu thập số liệu. Cảm ơn gia đình tôi, mẹ, các con và bạn bè đã là điểm tựa, là nguồn động viên tinh thần lớn để tôi vượt qua những khó khăn và góp phần không nhỏ để tôi hoàn thành luận án. Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Tác giả Phạm Thị Xuân
5. iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH xi MỞ ĐẦU 1 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 2. Mục tiêu nghiên cứu 5 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 5 3.1. Ý nghĩa khoa học 5 3.2. Ý nghĩa thực tiễn 5 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 5 4.1. Đối tượng nghiên cứu 5 4.2. Phạm vi nghiên cứu 6 4.3. Phạm vi giới hạn của đề tài 6 5. Những đóng góp mới của luận án 7 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 8 1.1. Giới thiệu về cây đậu tương 8 1.1.1. Nguồn gốc và phân loại cây đậu tương 8 1.1.2. Giá trị của cây đậu tương 9 1.1.3. Yêu cầu sinh thái của cây đậu tương 10 1.2. Tình hình sản xuất đậu tương 16 1.2.1. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới 16 1.2.2. Tình hình sản xuất đậu tương ở Việt Nam 19 1.2.3. Tình hình sản xuất đậu tương ở Hà Nội 21 1.3. Tình hình nghiên cứu về cây đậu tương 23 1.3.1. Nghiên cứu về chọn tạo giống đậu tương 23 1.3.2. Nghiên cứu về tính chịu úng của đậu tương 27
6. iv 1.4. Nghiên cứu về biện pháp kỹ thuật cho cây đậu tương 32 1.4.1. Nghiên cứu về thời vụ trồng đậu tương 32 1.4.2. Nghiên cứu về mật độ trồng đậu tương 34 1.4.3. Nghiên cứu về phân bón cho đậu tương 37 1.5. Những nhận xét rút ra từ tổng quan 42 CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44 2.1. Vật liệu nghiên cứu 44 2.2. Nội dung nghiên cứu 45 2.3. Phương pháp nghiên cứu 45 2.3.1. Phương pháp thí nghiệm 45 2.3.2. Các chỉ tiêu theo dõi và nghiên cứu 51 2.3.3. Phương pháp tính hiệu quả kinh tế 55 2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu 55 2.4. Thời gian và địa điểm nghiên cứu 55 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 57 3.1. Nghiên cứu khả năng chịu ngập vào giai đoạn mọc mầm, sinh trưởng 57 sinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực của các dòng, giống đậu tương trong nhà lưới vụ Đông 2016 và vụ Đông 2017 tại Hà Nội 3.1.1. Ảnh hưởng của điều kiện ngập nhân tạo đến thời gian sinh trưởng và tỷ 57 lệ mọc của các dòng, giống đậu tương trong vụ Đông 2016 và 2017 3.1.2. Ảnh hưởng của điều kiện ngập nhân tạo đến khả năng hình thành nốt 59 sần của các dòng, giống đậu tương trong vụ Đông 2016 và 2017 3.1.3. Ảnh hưởng của điều kiện ngập nhân tạo đến một số chỉ tiêu sinh trưởng 62 của các dòng, giống đậu tương trong Đông 2016 và 2017 3.1.4. Ảnh hưởng của điều kiện ngập nhân tạo đến các yếu tố cấu thành năng 64 suất và năng suất của các dòng, giống đậu tương trong vụ Đông 2016 và 2017 3.2. Nghiên cứu tuyển chọn giống đậu tương chịu ngập trên đất ướt sau lúa 69 mùa tại Hà Nội vụ Đông 2018 (thí nghiệm ngoài đồng ruộng) 3.2.1. Thời gian sinh trưởng và tỷ lệ mọc của các giống đậu tương ở điều kiện 69 ngập trong vụ Đông 2018
7. v 3.2.2. Khả năng hình thành nốt sần của các giống đậu tương ở điều kiện ngập 71 trong vụ Đông 2018 3.2.3. Một số chỉ tiêu sinh trưởng của các giống đậu tương ở điều kiện ngập 73 trong vụ Đông 2018 3.2.4. Mức độ nhiễm sâu bệnh hại và khả năng chống đổ của các giống đậu 76 tương ở điều kiện ngập trong vụ Đông 2018 3.2.5. Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống đậu tương ở điều kiện ngập 80 trong vụ Đông 2018 tại Hà Nội 3.2.6. Năng suất của các giống đậu tương ở điều kiện ngập trong vụ Đông 2018 84 tại Hà Nội 3.3. Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật phù hợp cho giống đậu tương chịu 88 ngập trên đất ướt sau lúa mùa trong vụ Đông tại Hà Nội 3.3.1. Xác định thời vụ gieo trồng thích hợp cho giống đậu tương ĐT32 vụ 88 Đông 2018 và vụ Đông 2019 tại Hà Nội 3.3.2. Xác định mật độ và liều lượng phân bón phù hợp cho giống đậu tương 100 ĐT32 trong vụ Đông 2018 và 2019 tại Hà Nội 3.3.3. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống đậu 113 tương ĐT32 dưới ảnh hưởng của xử lý hạt bằng chế phẩm G3 và phân bón qua lá dạng nano trong vụ Đông trên đất ướt sau lúa mùa KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 133 1. Kết luận 133 2. Đề nghị 133 CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 135 TÀI LIỆU THAM KHẢO 136 PHỤ LỤC 152
8. vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Diễn giải CSDTL Chỉ số diện tích lá CTP Cây thực phẩm Ctv Cộng tác viên CV Hệ số biến động ĐC Đối chứng ĐL Đa lượng FAO Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc LAI Diện tích lá LT Lương thực MĐ Mật độ NC Nghiên cứu NN Nông nghiệp NS Năng suất NSCT Năng suất cá thể NSHH Nốt sần hữu hiệu NSLT Năng suất lý thuyết NSTT Năng suất thực thu NXB Nhà xuất bản PB Phân bón PBL Phân bón lá PT Phát triển PTNT Phát triển nông thôn QCVN Quy chuẩn Việt Nam TGST Thời gian sinh trưởng TT NC Trung tâm nghiên cứu TV Thời vụ
9. vii DANH MỤC BẢNG TT Tên bảng Trang bảng 1.1 Diện tích, năng suất và sản lượng đậu tương trên thế giới 2010 - 2019 17 1.2 Diện tích, năng suất và sản lượng đậu tương của 5 nước sản xuất đậu 18 tương chủ yếu trên thế giới (2014 - 2019) 1.3 Diện tích, năng suất và sản lượng đậu tương ở Việt Nam từ năm 20 2010 - 2019 1.4 Tình hình nhập khẩu đậu tương của Việt Nam từ các quốc gia qua các 21 năm (2014 - 2018) 1.5 Diện tích, năng suất và sản lượng đậu tương tại Hà Nội (2015 - 2020) 22 2.1 Vật liệu nghiên cứu 44 2.2 Các công thức mật độ và phân bón 50 2.3 Các công thức xử lý hạt và bón phân qua lá dạng nano 50 2.4 Các công thức xử lý hạt và bón phân qua lá đồng thời giảm phân 51 đa lượng 3.1 Ảnh hưởng của điều kiện ngập nhân tạo đến thời gian sinh trưởng 58 và tỷ lệ mọc của các dòng, giống đậu tương trong vụ Đông 2016 và 2017 3.2 Ảnh hưởng của điều kiện ngập nhân tạo đến số lượng nốt sần của các 60 dòng, giống đậu tương trong vụ Đông 2016 và 2017 3.3 Ảnh hưởng của điều kiện ngập nhân tạo đến chiều cao cây và số cành 63 cấp 1/cây của các dòng, giống đậu tương trong vụ Đông 2016 và 2017 3.4 Ảnh hưởng của điều kiện ngập nhân tạo đến các yếu tố cấu thành năng 65 suất của các dòng, giống đậu tương trong vụ Đông 2016 và 2017 3.5 Ảnh hưởng của điều kiện ngập nhân tạo đến khối lượng 1.000 hạt các 66 dòng, giống đậu tương trong vụ Đông 2016 và 2017 tại Hà Nội 3.6 Ảnh hưởng của điều kiện ngập nhân tạo đến năng suất cá thể của các 67 dòng, giống đậu tương trong vụ Đông 2016 và 2017 tại Hà Nội 3.7 Các giống đậu tương được tuyển chọn bằng Chỉ số chọn lọc 69 3.8 Thời gian sinh trưởng của các giống đậu tương ở điều kiện ngập trong 70 vụ Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.9 Tỷ lệ mọc của các giống đậu tương ở điều kiện ngập trong vụ Đông 71 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ
10. viii TT Tên bảng Trang bảng 3.10 Số lượng nốt sần của các giống đậu tương ở điều kiện ngập trong vụ 72-73 Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.11 Chiều cao cây và chiều cao đóng quả của các giống đậu tương 74 ở điều kiện ngập trong vụ Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.12 Số cành cấp 1 của các giống đậu tương ở điều kiện ngập trong vụ Đông 76 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.13 Mức độ nhiễm sâu hại của các giống đậu tương ở điều kiện ngập trong 77 vụ Đông 2018 Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.14 Mức độ nhiễm bệnh hại của các giống đậu tương ở điều kiện ngập trong 79 vụ Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.15 Khả năng chống đổ của các giống đậu tương ở điều kiện ngập trong vụ 80 Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.16 Số quả chắc/cây của các giống đậu tương ở điều kiện ngập trong vụ Đông 81 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.17 Tỷ lệ quả 1 hạt, 3 hạt của các giống đậu tương ở điều kiện ngập trong vụ 82 Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.18 Khối lượng 1.000 hạt của các giống đậu tương ở điều kiện ngập trong 83 vụ Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.19 Năng suất cá thể của các giống đậu tương ở điều kiện ngập trong vụ 84 Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.20 Năng suất lý thuyết của các giống đậu tương ở điều kiện ngập trong vụ 85 Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.21 Năng suất thực thu của các giống đậu tương ở điều kiện ngập trong vụ 86 Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.22 Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến thời gian sinh trưởng và tỷ lệ 89 mọc của giống đậu tương ĐT32 vụ Đông 2018 và 2019 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.23 Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến số lượng nốt sần của giống đậu 91 tương ĐT32 vụ Đông 2018 và 2019 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.24 Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của 92 giống đậu tương ĐT32 vụ Đông 2018 và 2019 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.25 Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến mức độ nhiễm sâu hại của giống 94 đậu tương ĐT32 vụ Đông 2018 và 2019 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ
11. ix TT Tên bảng Trang bảng 3.26 Mức độ nhiễm bệnh hại và khả năng chống đổ của giống đậu tương 96 ĐT32 vụ Đông 2018 và 2019 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.27 Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến các yếu tố cấu thành năng suất 97 của giống đậu tương ĐT32 vụ Đông 2018 và 2019 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.28 Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến năng suất của giống đậu tương 98 ĐT32 vụ Đông 2018 và 2019 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.29 Ảnh hưởng của mật độ và liều lượng phân bón đến thời gian sinh trưởng 100 và tỷ lệ mọc của giống đậu tương ĐT32 trong vụ Đông 2018 và 2019 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.30 Ảnh hưởng của mật độ và liều lượng phân bón đến số lượng nốt sần 102 của giống đậu tương ĐT32 trong vụ Đông 2018 và 2019 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.31 Ảnh hưởng của mật độ gieo và liều lượng phân bón đến một số chỉ tiêu 104 sinh trưởng của các dòng, giống đậu tương vụ Đông 2018 và 2019 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.32 Ảnh hưởng của mật độ và liều lượng phân bón đến mức độ nhiễm sâu 105 hại của giống đậu tương ĐT32 trong vụ Đông 2018 và 2019 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.33 Ảnh hưởng của mật độ và liều lượng phân bón đến mức độ nhiễm bệnh 107 và khả năng chống đổ của giống đậu tương trong ĐT32 vụ Đông 2018 và 2019 tại tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.34 Ảnh hưởng của mật độ và liều lượng phân bón đến các yếu tố cấu thành 109 năng suất của giống đậu tương ĐT32 trong vụ Đông 2018 và 2019 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.35 Ảnh hưởng của mật độ và liều lượng phân bón đến năng suất của giống 110 đậu tương ĐT32 vụ Đông 2018 và 2019 tại tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.36 Ảnh hưởng của mật độ và liều lượng phân bón đến hiệu quả kinh tế 112 giống đậu tương ĐT32 vụ Đông 2018 và 2019 tại tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.37 Ảnh hưởng của xử lý hạt và phân bón qua lá đến TGST và tỷ lệ mọc 113 của giống đậu tương ĐT32 vụ Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.38 Ảnh hưởng của xử lý hạt và phân bón qua lá đến chỉ số diện tích lá của 114 giống đậu tương ĐT32 vụ Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ
12. x TT Tên bảng Trang bảng 3.39 Ảnh hưởng xử lý hạt và phân bón qua lá lá đến số lượng nốt sần của giống 115 đậu tương ĐT32 vụ Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.40 Ảnh hưởng của xử lý hạt và phân bón qua lá đến một số chỉ tiêu sinh trưởng 116 của giống đậu tương ĐT32 vụ Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.41 Ảnh hưởng của xử lý hạt và phân bón qua lá đến mức độ nhiễm sâu hại 117 của giống đậu tương ĐT32 vụ Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.42 Ảnh hưởng của xử lý hạt và phân bón qua lá đến mức độ nhiễm bệnh 118 hại và khả năng chống đổ của giống đậu tương ĐT32 vụ Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.43 Ảnh hưởng của xử lý hạt và phân bón qua lá đến các yếu tố cấu thành 119 năng suất của giống đậu tương ĐT32 vụ Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.44 Ảnh hưởng của xử lý hạt và phân bón qua lá đến năng suất của giống 120 đậu tương ĐT32 vụ Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.45 Ảnh hưởng của xử lý hạt và phân bón qua lá đến hiệu quả kinh tế của 122 giống đậu tương ĐT32 vụ Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.46 Ảnh hưởng của xử lý hạt và phân bón qua lá đồng thời giảm mức phân 123 đa lượng đến thời gian sinh trưởng và tỷ lệ mọc của giống đậu tương ĐT32 vụ Đông 2019 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.47 Ảnh hưởng của xử lý hạt và phân bón qua lá đồng thời giảm mức phân 124 đa lượng khi kết hợp bón phân qua lá đến chỉ số diện tích lá của giống đậu tương ĐT32 vụ Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.48 Ảnh hưởng của xử lý hạt và phân bón qua lá đồng thời giảm mức phân 125 đa lượng đến số lượng nốt sần của giống đậu tương ĐT32 vụ Đông 2019 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.49 Ảnh hưởng của xử lý hạt và phân bón qua lá đồng thời giảm mức phân 126 đa lượng đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của các dòng, giống đậu tương vụ Đông 2019 tại Hà Nội 3.50 Ảnh hưởng của xử lý hạt và phân bón qua lá đồng thời giảm mức phân 127 đa lượng đến mức độ nhiễm sâu hại của giống đậu tương ĐT32 vụ Đông 2019 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.51 Ảnh hưởng xử lý hạt và phân bón qua lá đồng thời giảm mức phân đa 128 lượng đến mức độ nhiễm bệnh hại và khả năng chống đổ của giống đậu tương ĐT32 vụ Đông 2019 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ
13. xi TT Tên bảng Trang bảng 3.52 Ảnh hưởng của xử lý hạt và phân bón qua lá đồng thời giảm mức phân 129 đa lượng đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống đậu tương vụ Đông 2019 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.53 Ảnh hưởng của xử lý hạt và phân bón qua lá đồng thời giảm mức phân 130 đa lượng đến năng suất của giống đậu tương ĐT32 vụ Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.54 Ảnh hưởng của xử lý hạt và phân bón qua lá đồng thời giảm mức phân 131 đa lượng đến hiệu quả kinh tế của giống đậu tương ĐT32 vụ Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ
14. xii DANH MỤC HÌNH TT Tên hình Trang hình 3.1 Năng suất cá thể của một số dòng, giống đậu tương ở điều kiện gây 68 ngập nhân tạo và đối chứng trong nhà lưới vụ Đông 2016 và 2017 3.2 Năng suất thực thu của các giống đậu tương ở điều kiện ngập nhân 87 tạo trong vụ Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.3 Năng suất thực thu của giống đậu tương ĐT32 ở các công thức thời 99 vụ, vụ Đông 2018 và 2019 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.4 Năng suất thực thu của giống đậu tương ĐT32 ở các công thức mật 111 độ và phân bón vụ Đông 2018 và 2019 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.5 Năng suất thực thu của giống đậu tương ĐT32 ở các công thức xử 121 lý hạt và bón phân qua lá vụ Đông 2018 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ 3.6 Năng suất thực thu của giống đậu tương ĐT32 ở các công thức xử 131 lý hạt và bón phân qua lá đồng thời giảm mức phân đa lượng vụ Đông 2019 tại Mỹ Đức và Phúc Thọ
15. 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Đậu tương hay còn gọi là đậu nành [Glycine max (L). Merrill] thuộc loại cây họ đậu (Fabaceae), bộ Fabales. Đậu tương là một trong những loại cây trồng quan trọng có giá trị kinh tế cao, có giá trị sử dụng toàn diện, cung cấp thức ăn cho người, là nguồn nguyên liệu cho chăn nuôi, công nghiệp thực phẩm, dược liệu, mỹ phẩm. Hạt đậu tương có thành phần hoá học phong phú, chứa gần như đầy đủ các acid amin cơ bản như insoleucin, leucin, methyonin, phenylalanin, tryptophan, valin Hạt đậu tương chứa các thành phần dinh dưỡng cao, hàm lượng protein trong hạt đậu tương cao nhất trong nhóm cây họ đậu, trung bình khoảng từ 38 - 40%, lipit từ 18 - 25%, giàu vitamin và muối khoáng, đặc biệt là các vitamin B1, B2, PP, A, E, K, D, C (Phạm Văn Thiều, 2002). Ở Việt Nam, đậu tương là cây trồng lâu đời, có vị trí quan trọng trong sản xuất nông nghiệp, được đánh giá là cây có giá trị kinh tế và hiệu quả cao trong chiến lược chuyển đổi cơ cấu cây trồng, tham gia vào chuỗi sản xuất, tăng giá trị hàng hóa nông sản. Với ưu thế ngắn ngày, đậu tương có thể được gieo trồng nhiều vụ trong năm, là cây lý tưởng trong nhiều công thức luân canh, xen canh, tăng vụ, gối vụ. Sản xuất vụ đậu tương Đông sau lúa Mùa ở Hà Nội nói riêng và các tỉnh trung du và đồng bằng Bắc Bộ nói chung có giá trị nhiều mặt, đặc biệt là tăng thêm dinh dưỡng và cải tạo đất vì sau khi thu hoạch, đậu tương để lại hàm lượng đạm cố định trong đất cho cây trồng vụ sau. Với khả năng cố định đạm cao và chuyên tính, đậu tương thích hợp cho nhiều vùng sinh thái. Đậu tương cung cấp lượng protein tại chỗ cho vùng đất lúa, đồng thời làm thay đổi các sản phẩm đơn điệu của vùng độc canh lúa thành đa dạng hơn, có giá trị hàng hóa thương mại cao. Mặt khác, sản xuất đậu tương ở vùng lúa sẽ góp phần phát triển chăn nuôi mang tính bền vững, cùng tăng trưởng cả chăn nuôi và trồng trọt. Sản phẩm hạt đậu tương và các sản phẩm chế biến từ đậu tương như dầu, khô dầu đậu tương, bánh kẹo, sữa có đầu ra ổn định và mang tính cạnh tranh cao, mua bán sôi động
16. 2 trên thị trường trong nước và quốc tế. Vì vậy, trong hệ thống sản xuất nông nghiệp của một vùng sinh thái như Hà Nội nói riêng và trên quy mô một quốc gia như Việt Nam nói chung, vị thế của cây đậu tương luôn được coi trọng và đem lại hiệu quả kinh tế rõ rệt trong chuỗi giá trị của hệ thống. Ngoài ra, sản xuất đậu tương còn có ý nghĩa về mặt xã hội vì từ việc giúp tăng hệ số sử dụng đất dẫn đến giải quyết việc làm, tăng thu nhập cho nông dân. Những thay đổi khí hậu gần đây, với dự đoán lượng mưa lớn tăng 30% vào năm 2030 cho thấy khủng hoảng lũ lụt sẽ nghiêm trọng hơn trong tương lai (Valliyodan et al., 2017). Việt Nam là một trong 5 nước chịu ảnh hưởng lớn nhất của biến đổi khí hậu (BĐKH). BĐKH gây ra hạn hán, xâm nhập mặn và ngập nước ảnh hưởng nghiêm trọng đến sinh trưởng, phát triển và năng suất cây trồng. Vì vậy, việc nghiên cứu khả năng chịu ngập của cây trồng nói chung và của cây đậu tương nói riêng mang tính cấp bách và có ý nghĩa thực tiễn cao. Diện tích cây trồng vụ Đông của Hà Nội năm 2020 đạt 45 nghìn ha với 5 nhóm cây trồng chủ lực, bao gồm: đậu tương, lạc, khoai lang, hoa cây cảnh và rau các loại. Vụ Đông hiện nay đã trở thành vụ sản xuất thứ 3 trong năm, góp phần tăng thêm giá trị thu nhập trên một đơn vị diện tích sản xuất nông nghiệp của Hà Nội. Diện tích gieo trồng đậu tương vụ Đông Xuân năm 2019 của Hà Nội đạt 2,9 nghìn ha trên 3,4 nghìn ha gieo trồng cả năm (chiếm 85,3%); năng suất 1,69 tấn/ha, sản lượng đạt 4,9 nghìn tấn trong tổng số 5,92 nghìn tấn/năm (chiếm 83,05%) (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2020). Tuy nhiên, sản xuất đậu tương ở Hà Nội còn manh mún, phân tán, đầu tư thâm canh thấp, ứng dụng các kỹ thuật mới còn hạn chế nên diện tích sản xuất đậu tương không ổn định và đang dần thu hẹp lại. Hà Nội có lượng mưa lớn, trung bình khoảng 1.760 mm mỗi năm. Lượng mưa nhiều nhất là trong tháng 8 (trung bình 310 mm), tiếp đó đến tháng 7 và tháng 9. Những năm gần đây, do biến đổi khí hậu nên mùa đông ở Việt Nam có xu thế ấm hơn các năm trước. Nhiệt độ trung bình 4 tháng từ tháng 9 đến tháng 12 năm 2018 và 2019 khi thực hiện các thí nghiệm của đề tài là 24,8oC (Tổng cục Thống
17. 3 kê, 2020a, 2020b). Đây là điều kiện thuận lợi để cây đậu tương, nhất là các giống đậu tương có thể chọn lựa cho vụ Đông khai thác tối đa tiềm năng năng suất. Tuy nhiên, song song với nhiệt độ tăng, mùa mưa có xu hướng kéo dài, dịch chuyển về mùa thu, vào khoảng tháng 9 thường có những cơn mưa lớn, dài ngày. Lượng mưa trung bình trong tháng 9 ở Hà Nội là 198,6 mm, gấp 1,41 lần so với lượng mưa trung bình năm trong giai đoạn 2008 - 2019 (Tổng cục Thống kê, 2020c, 2020d). Mưa kéo dài nên nguy cơ gây ngập úng trên diện tích đất lúa rộng lớn để trồng đậu tương Đông của Hà Nội là rất lớn dẫn đến trồng đậu tương Đông trên đất lúa thất thu, giảm năng suất đậu tương hoặc bỏ hóa không trồng đậu tương. Chính vì vậy, cần cấp thiết nghiên cứu biện pháp khắc phục nhằm đảm bảo tính bền vững, an toàn để sản xuất vụ đậu tương Đông có hiệu quả chắc chắn. Do hệ thống thủy lợi của Hà Nội khá tốt, tưới tiêu chủ động nên có thể làm rút nước, không gây úng lớn và nhiều ngày liên tục, cây đậu tương không phải chịu ngập trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển. Tuy nhiên, lúc gieo đậu tương và ở thời gian đầu của thời kỳ sinh trưởng sinh thực hay gặp mưa, đất luôn ướt, sau đó lúc ra hoa điều kiện ánh sáng thấp, rồi gặp rét và hạn nên ảnh hưởng xấu đến năng suất đậu tương. Ở điều kiện thừa nước, khả năng mọc mầm của cây đậu tương bị hạn chế, thời gian mọc mầm kéo dài, cây con phát triển chậm, yếu và có thể bị chết. Hơn nữa, độ ẩm cao là điều kiện thuận lợi để các tác nhân gây bệnh tồn tại trong đất phát triển, nhất là bệnh lở cổ rễ, chết cây con, làm giảm mật độ cây, gây hại nghiêm trọng đến năng suất quần thể, dẫn đến năng suất thấp. Những giống đậu tương trước đây chọn tạo được đa phần là các giống chịu hạn và chịu rét; nghiên cứu về các giống chịu ngập chưa được chú trọng. Do vậy, việc tuyển chọn giống đậu tương có thể chịu ngập trong thời kỳ đầu của quá trình sinh trưởng, thích nghi với điều kiện tự nhiên của Hà Nội là một yêu cầu cấp bách. Mặt khác, để cây đậu tương sinh trưởng, phát triển tốt, cho năng suất cao và ổn định thì không chỉ cần giống thích hợp mà còn cần phải áp dụng các biện pháp kỹ thuật phù hợp để giống phát huy được những yếu tố tốt nhất trong vùng sinh
18. 4 thái. Đó là các kỹ thuật về thời vụ, mật độ, phân bón Thời vụ thích hợp phải đảm bảo được khi gieo có thể tránh được mưa lớn và ở thời kỳ đầu của quá trình sinh trưởng, đất không bị đọng nước trong thời gian dài, đồng thời tránh cho cây bị rét ở thời kỳ làm quả Do ảnh hưởng của ánh sáng yếu và nhiệt độ thấp nên năng suất cá thể của đậu tương trong vụ Đông thấp hơn so với vụ Xuân và vụ Hè Thu. Vì vậy, mật độ trồng vụ Đông thường cao hơn so với 2 vụ kia để đảm bảo năng suất quần thể. Tuy nhiên, mật độ cao quá thì khả năng phân cành của cây lại yếu và làm giảm năng suất cá thể, từ đó giảm năng suất thu được của đậu tương. Vì vậy, việc xác định mật độ tối ưu để đậu tương cho năng suất cao là cần thiết. Cùng với thời vụ và mật độ thì lượng phân bón và cách bón phân cũng là yếu tố không thể thiếu khi nghiên cứu biện pháp kỹ thuật phù hợp cho đậu tương Đông. Mặc dù đậu tương có khả năng tự cung cấp đạm cho mình nhờ cơ chế cố định đạm chuyên tính của vi khuẩn nốt sần trong rễ, nhưng việc bón đạm đủ cho đậu tương thời kỳ đầu (giai đoạn cây con) là rất cần thiết vì ở thời kỳ này quá trình cố định đạm chưa xảy ra mà cây rất cần đạm để sinh trưởng. Chỉ có bón đạm thích hợp mới khai thác tối đa được khả năng cố định đạm của cây đậu tương. Ngoài đạm, cây cần lân vì quá trình cố định đạm cần có ađênôsi triphốtphat (ATP) để chuyển hóa N phân tử thành các dạng đạm. Bên cạnh đó, cây đậu tương là cây có bộ lá sinh trưởng tốt nên là đối tượng của rất nhiều loại sâu bệnh. Kali giúp cây cứng cáp, tăng khả năng chống chịu sâu bệnh. Ngoài các nguyên tố N, P, K thì cây đậu tương còn cần những nguyên tố vi lượng và trung lượng. Như vậy, việc tuyển chọn giống đậu tương có thể chịu ngập, thích nghi với điều kiện tự nhiên của Hà Nội cũng như xác định được các biện pháp kỹ thuật canh tác đậu tương Đông trên đất ướt sau lúa Mùa nhằm nâng cao năng suất và hiệu quả sản xuất đậu tương là cần thiết. Xuất phát từ những vấn đề trên, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu tuyển chọn giống và biện pháp kỹ thuật nâng cao khả năng chịu ngập cho đậu tương vụ Đông tại Hà Nội”. Nghiên cứu xác định được giống đậu tương chịu ngập với điều kiện canh tác ở Hà Nội cùng với
19. 5 các biện pháp kỹ thuật khác sẽ góp phần nâng cao năng suất và sản lượng đậu tương ở Hà Nội, nâng cao thu nhập cho người dân. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Xác định được một số dòng, giống đậu tương có khả năng chịu ngập phục vụ phát triển đậu tương Đông trên đất ướt tại Hà Nội. - Xây dựng các biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp nhằm nâng cao năng suất cho cho đậu tương Đông trên đất ướt sau lúa mùa tại Hà Nội. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học - Kết quả của đề tài luận án cung cấp cơ sở khoa học có giá trị về tuyển chọn các dòng, giống đậu tương có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt trong điều kiện ngập nước và các biện pháp kỹ thuật canh tác thích hợp cho cây đậu tương đạt năng suất cao trong điều kiện đất ướt sau lúa mùa. - Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án còn là tài liệu tham khảo phục vụ cho công tác giảng dạy, học tập, nghiên cứu khoa học, tập huấn và chỉ đạo sản xuất về cây đậu tương. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Tuyển chọn các giống đậu tương có khả năng sinh trưởng phát triển tốt, cho năng suất cao phù hợp với điều kiện vụ Đông trên đất ướt sau lúa mùa có ý nghĩa thực tiễn cao trong việc mở rộng sản xuất đậu tương Đông, tăng thu nhập cho nông dân ở Hà Nội. - Kết quả nghiên cứu biện pháp kỹ thuật trồng đậu tương góp phần hoàn thiện quy trình thâm canh đậu tương Đông cho vùng đất ướt sau lúa mùa ở Hà Nội và các vùng tương tự. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu - 30 dòng, giống đậu tương do các cơ quan nghiên cứu trong nước chọn tạo và nhập nội được sử dụng cho nghiên cứu khả năng chịu ngập trong nhà lưới.
20. 6 - 06 giống đậu tương đã được đánh giá là có khả năng chịu ngập qua thí nghiệm trong nhà lưới được sử dụng để nghiên cứu ở điều kiện ngập nhân tạo trên đồng ruộng. - Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật phù hợp cho giống đậu tương ĐT32 trên đất ướt sau lúa Mùa. 4.2. Phạm vi nghiên cứu - Đề tài tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện ngập nước đến sinh trưởng và phát triển của 30 dòng, giống đậu tương trong vụ Đông 2016 và vụ Đông 2017 tại Hà Nội. Đa số các dòng, giống có khả năng sinh trưởng, tiềm năng năng suất và khả năng chống chịu sâu bệnh khá; một số giống có khả năng chịu hạn chủ yếu ở thời kỳ làm quả trong điều kiện rét, hạn của vụ Đông. Trước thời điểm thực hiện đề tài, khả năng chịu ngập, đặc biệt là chịu ngập ở thời kỳ đầu trong quá trình sinh trưởng của các dòng, giống chưa được nghiên cứu. - Trong vụ Đông 2018 và vụ Đông 2019, đề tài tiếp tục nghiên cứu sinh trưởng và phát triển của 06 đậu tương ở điều kiện ngập nhân tạo ngoài đồng ruộng và các biện pháp kỹ thuật phù hợp cho giống đậu tương ĐT32. Các biện pháp kỹ thuật (thời vụ, mật độ, phân bón) chỉ thực hiện với giống mà đề tài tuyển chọn về khả năng chịu ngập. Các giống này phục vụ cho cơ cấu sau lúa Mùa, nơi đã có khả năng tưới tiêu chủ động. 4.3. Phạm vi giới hạn của đề tài - Đề tài kế thừa một số kết quả nghiên cứu đã được công bố của các tác giả trong và ngoài nước. Cụ thể: Kế thừa kết quả chọn tạo của các tác giả trước đó và lựa chọn 30 dòng, giống đậu tương có khả năng sinh trưởng, tiềm năng năng suất khá, thích hợp trồng cả ba vụ trong năm để tuyển chọn giống đậu tương chịu ngập trong điều kiện vụ Đông tại Hà Nội; Kế thừa kết quả nghiên cứu về cơ cấu luân canh của đất lúa để thu hoạch lúa Mùa sớm vào đầu tháng 9 giải phóng đất để trồng đậu tương vụ Đông, trên cơ sở đó thực hiện các thí nghiệm về thời vụ trong tháng 9 ở Hà Nội; Kế thừa các nghiên cứu về phương thức gieo trồng trên
21. 7 cơ sở làm đất tối thiểu; Kế thừa các nghiên cứu về xử lý phân vi khuẩn cố định đạm cho hạt đậu tương trước khi gieo - Đề tài chưa nghiên cứu được một số chỉ tiêu do thời gian hạn hẹp. Đó là các chỉ tiêu liên quan đến tổn thương của lá mầm và rễ mầm trong giai đoạn gây ngập ở thời kỳ nảy mầm; mức độ thối rễ; tỷ lệ cây héo; tỷ lệ cây chết; mật độ còn lại sau gây ngập trong thời kỳ gây ngập nhân tạo V2, R1 và R4. Những chỉ tiêu này sẽ được nghiên cứu trong thời gian tới. 5. Những đóng góp mới của luận án - Đã tuyển chọn được 3 giống đậu tương (ĐT32, ĐT35 và ĐT26) sinh trưởng phát triển tốt, năng suất thực thu cao trong điều kiện ngập (ở Mỹ Đức là 2,07; 1,98 và 2,11 tấn/ha; ở Phúc Thọ là 2,24; 2,35 và 2,29 tấn/ha, tương ứng). - Xác định được các biện pháp kỹ thuật phù hợp cho giống đậu tương ĐT32 ở vụ Đông trên đất ướt sau lúa mùa ở Hà Nội: Thời vụ gieo trồng thích hợp từ 15 - 29/9; mật độ gieo 40 - 45 cây/m2; lượng phân bón cho 1 ha là 30 - 40 kg N : 60 - 80 kg K2O : 60 - 80 kg P2O5. - Xử lý hạt giống trước khi gieo bằng chế phẩm G3 và bón phân qua lá dạng nano làm tăng đáng kể năng suất và hiệu quả kinh tế của giống đậu tương ĐT32 (năng suất tăng 26,7 - 28,25%; lãi thuần tăng 49,81 - 55,33% so với đối chứng). - Xử lý hạt giống bằng chế phẩm G3 và bón phân qua lá dạng nano, đồng thời giảm mức phân đa lượng 10% và 30% thì năng suất và hiệu quả kinh tế của giống đậu tương ĐT32 vẫn đạt cao (năng suất đạt 2,63 - 2,73 tấn/ha, lãi thuần tăng 44,16 - 51,42% so với đối chứng).