Tóm tắt 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: Tóm tắt 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 Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 9620110 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Hà Nội - 2021
2. Công trình được hoàn thành tại: VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Trần Thị Trường 2. TS. Trần Danh Sửu Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Viện họp tại: Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam Vào hồi giờ phút, ngày tháng năm 2022 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Thư viện Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
3. 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. 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 hiệu quả kinh tế cao trong chiến lược chuyển đổi cơ cấu cây trồng, 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 đậu tương giúp tăng hệ số sử dụng đất, giải quyết việc làm, tăng thu nhập cho nông dân. 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%). Cây đậu tương đã trở thành cây trồng chủ lực, chiếm vị thế quan trọng trong cơ cấu vụ Đông của Hà Nội cũng như các tỉnh Đồng bằng sông Hồng. 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, diện tích sản xuất đậu tương không ổn định và đang dần thu hẹp lại. Một trong những nguyên nhân cơ bản dẫn đến năng suất đậu tương chưa cao là chưa chọn được bộ giống đậu tương phù hợp với điều kiện sinh thái của Hà Nội, cũng như chưa có các biện pháp kỹ thuật đồng bộ, thích hợp. Đặc biệt, ở Hà Nội thường hay mưa vào khoảng cuối tháng 9, khi bắt đầu vụ đậu tương Đông. Mưa kéo dài nên lúc gieo đậu tương rất hay gặp mưa lớn, đất luôn ướt, đồng ruộng có thể bị ngập nước. 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 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 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 bà con nông 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
4. 2 suất 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. 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. - 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. Trong vụ Đông 2018 và vụ Đông 2019, 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. 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. - 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.
5. 3 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). 6. Cấu trúc của luận án Luận án chính có 151 trang đánh máy vi tính khổ A4, với 54 bảng và 6 hình bao gồm: Mở đầu (7 trang); Chương 1: Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học của đề tài (36 trang); Chương 2: Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu (13 trang); Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận (76 trang); Kết luận và đề nghị (2 trang); Tài liệu tham khảo (16 trang). Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI Luận án đã tham khảo và tổng quan 142 tài liệu, trong đó có 56 tài liệu tiếng Việt, 79 tài liệu tiếng Anh và 7 tài liệu từ mạng internet với các nội dung liên quan, bao gồm: 1. Giới thiệu về cây đậu tương; 2. Tình hình sản xuất đậu tương; 3. Tình hình nghiên cứu về cây đậu tương; 4. Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật cho cây đậu tương. 1.1. Giới thiệu về cây đậu tương Đậu tương trồng có tên khoa học là Glycine max (L.) Merrill, thuộc bộ Fabales, họ Fabaceae, họ phụ Papiomoideae, chi Glycine, chi phụ soja. Đậu tương là cây họ đậu, có nguồn gốc từ Trung Quốc, được con người biết đến cách đây khoảng 5000 năm. Khoảng 200 năm trước Công nguyên, đậu tương được đưa tới Triều Tiên, sau đó là Nhật Bản. Đến giữa thế kỷ 17, đậu tương mới trồng tại châu Âu, sau đó phát triển mạnh tại Hoa Kỳ, Braxin, Canada. 1.2. Tình hình sản xuất đậu tương Đậu tương là một trong 8 cây lấy dầu quan trọng, được trồng đầu tiên ở
6. 4 Trung Quốc, sau đó phát triển sang các châu lục khác. Do khả năng thích ứng rộng nên đậu tương được trồng ở khắp các châu lục nhưng tập trung nhiều nhất ở châu Mỹ, tiếp đến là châu Á. Các nước có diện tích gieo trồng đậu tương, sản lượng cũng như năng suất cao nhất thế giới là Mỹ, Brazil và Argentina, 80% sản lượng đậu tương là từ ba nước này. Đậu tương cũng là mặt hàng nông sản xuất khẩu của nhiều nước trên thế giới. Do nhu cầu tăng mạnh trong những năm gần đây, sản xuất đậu tương đã tăng cao so với các cây trồng chính khác cả về diện tích và năng suất. Đậu tương là cây trồng lâu đời ở Việt Nam. Tuy nhiên, đến nay diện tích trồng đậu tương vẫn còn rất hạn chế, năng suất còn thấp, sản lượng đậu tương không cao so với nhiều nước trên thế giới. Sản lượng đậu tương trong nước hiện nay mới chỉ đáp ứng được một phần rất nhỏ so với nhu cầu tiêu dùng, còn lại phần lớn phải nhập khẩu từ bên ngoài. Hiện nay, theo số liệu thống kê, năm 2017, 2018 đậu tương được trồng ở 26 tỉnh thành trên khắp cả nước, trong đó khoảng 87,8% ở miền Bắc và 12,2% ở miền Nam. Riêng ở Hà Nội, diện tích và sản lượng đậu tương của Hà Nội từ năm 2015 - 2018 biến động thất thường, đặc biệt là diện tích có xu hướng giảm dần. Năm 2015, Hà Nội có 20,2 nghìn ha gieo trồng đậu tương, nhưng đến năm 2019 chỉ còn 3,4 nghìn ha. Ngược lại với diện tích, năng suất đậu tương lại có xu hướng tăng dần, đặc biệt là từ năm 2015 đến năm 2018, năng suât đậu tương tăng từ 1,495 - 1,818 tấn/ha. 1.3. Tình hình nghiên cứu về cây đậu tương Mỹ là quốc gia đứng đầu về năng suất và sản lượng đậu tương, cũng là nước có nhiều thành tựu trong nghiên cứu phát triển đậu tương. Trung Quốc bắt đầu công tác cải tiến giống đậu tương từ năm 1913, đến năm 2005 chọn tạo được khoảng 1.100 giống. Ấn Độ cũng là quốc gia có nhiều thành tựu trong nghiên cứu chọn tạo giống đậu tương. Những nghiên cứu mới nhất của các nước trên thế giới trong việc chọn tạo giống chỉ ra rằng không chỉ sử dụng phương pháp truyền thống (lai hữu tính) nhằm mục đích tăng năng suất mà còn tập trung vào những nghiên cứu hiện đại như công nghệ sinh học, công nghệ gen nhằm chọn tạo ra giống có chất lượng cao, giống kháng sâu bệnh, giống chống chịu với điều kiện bất thuận (chịu úng, chịu hạn). Công tác chọn tạo giống đậu tương ở Việt Nam do nhiều cơ quan nghiên cứu tham gia. Về thành tựu chọn giống đậu tương, có thể tạm thời chia làm 3 giai đoạn: (1) Chọn tạo giống đậu tương chuyên vụ: gồm nhóm chuyên cho vụ lạnh (vụ Xuân, vụ Đông) và nhóm chuyên cho vụ nóng (Xuân Hè, Hè Thu); (2) Chọn tạo giống đậu tương 3 vụ; (3) Chọn tạo giống đậu tương chống chịu cao, thích ứng rộng. Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của ngập nước đối với cây đậu tương. Ngập nước đứng thứ hai sau hạn hán trong số các yếu tố phi sinh học gây thiệt hại kinh tế lớn nhất ở đậu tương (Valliyodan et al., 2014). Ngập
7. 5 nước làm giảm khoảng 16% sản lượng đậu tương trên toàn thế giới và gây ra thiệt hại hàng tỷ đô la cho người sản xuất (Ahmed et al., 2013). Đất bị ngập nước thường gây ra tình trạng thiếu oxy trong hệ thống rễ của cây, gây tổn thương cho cây đậu tương và ức chế nghiêm trọng sự phát triển của cây (Takahashi et al., 2018). 1.4. Nghiên cứu về biện pháp kỹ thuật Các biện pháp kỹ thuật như thời vụ, mật độ, phân bón v.v có ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng và phát triển cũng như năng suất của cây đậu tương. Thời vụ gieo trồng thay đổi, có nghĩa là cây đậu tương sẽ mọc dưới điều kiện chiếu sáng khác nhau của quang chu kỳ. Mật độ trồng hợp lý có ý nghĩa rất quan trọng để đảm bảo năng suất cây trồng. Thực tế ở nước ta cũng đã có nhiều công trình nghiên cứu của nhiều tác giả về mật độ cây trồng nói chung và mật độ gieo trồng đậu tương nói riêng. Theo Dave Franzen và cộng tác viên (2019), để sinh trưởng, phát triển tốt, đậu tương cần 14 chất dinh dưỡng, trong đó các nguyên tố đa lượng như nitơ (N), phốt pho (P), kali (K) là rất cần thiết. Cây đậu tương có nhu cầu cao về nitơ do hàm lượng protein cao trong hạt giống. Các báo cáo nghiên cứu cho thấy rằng phân bón nano có thể cải thiện năng suất cây trồng bằng cách nâng cao tỷ lệ nảy mầm của hạt giống, phát triển cây con, hoạt động quang hợp, chuyển hóa nitơ và tổng hợp carbohydrate và protein (P. Solanki et al., 2015). Tóm lại: Hầu hết các nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam đều tập trung chọn tạo giống, đánh giá khả năng thích ứng và chống chịu của các dòng, giống đậu tương, từ đó sàng lọc và tuyển chọn các dòng, giống có phẩm chất tốt để đưa ra sản xuất. Tuy nhiên, ở Việt Nam, nghiên cứu về khả năng chịu ngập của đậu tương chưa được chú trọng. Do vậy, việc tuyển chọn được giống đậu tương có thể chịu ngập, thích nghi với điều kiện tự nhiên, khí hậu của Hà Nội cũng như xây dựng các biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp cho đậu tương Đông (thời vụ, mật độ gieo trồng, bón phân, ) là cần thiết hiện nay. Chương 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu Ba mươi dòng, giống đậu tương, trong đó có các giống đã được công nhận và các dòng triển vọng. 2.2. Nội dung nghiên cứu Nội dung 1. Nghiên cứu khả năng chịu ngập vào giai đoạn mọc mầm, sinh trưởng sinh dưỡng, sinh trưởng sinh thực của các dòng, giống đậu tương trong nhà lưới. Nội dung 2. Từ các dòng, giống đậu tương lựa chọn trong thí nghiệm nhà lưới, nghiên cứu tuyển chọn giống đậu tương chịu ngập trong vụ Đông trên đất ướt sau lúa mùa tại Hà Nội (thí nghiệm ngoài đồng ruộng).
8. 6 Nội dung 3. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật (thời vụ, mật độ, phân bón) phù hợp cho giống đậu tương chịu ngập đã được tuyển chọn trên đất ướt sau lúa mùa tại Hà Nội. 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Phương pháp thí nghiệm Thí nghiệm 1: Đánh giá sinh trưởng, phát triển, năng suất của 30 dòng, giống đậu tương ở điều kiện ngập nhân tạo trong nhà lưới có mái che * Khu gây ngập nhân tạo: Các dòng, giống đậu tương trồng trong vại sành có đường kính 30 cm, cao 45 cm, có lỗ rút được nước. Các chậu đặt trong ô đất gây ngập nước, chiều cao bờ ô 60 cm. Mỗi dòng, giống trồng trong 9 vại, mỗi vại chứa 6,5 kg đất. Mỗi vại gieo 15 hạt và phủ đất kín. Sau khi cây có 2 lá thật thì tỉa để còn 5 cây/vại; khi cây có 3 lá thật tỉa còn 4 cây/vại. Thời điểm gây ngập nhân tạo: Sau khi gieo 3 ngày, bơm nước ngập 3 cm so với bề mặt đất trong vại và duy trì mực nước trong vòng 6 giờ. Các lần gây ngập tiếp theo: Ở giai đoạn cây con (V2); khi cây bắt đầu ra hoa (R1); vỏ quả phát triển đầy đủ (R4) và duy trì mực nước trong 7 ngày (Cho J.W. and T.Yamakawa, 2006). * Khu không gây ngập (đối chứng): Mỗi dòng, giống đậu tương được trồng trong các vại sành có kích thước, lượng đất, khoảng cách như khu gây ngập nhân tạo, nhưng không gây ngập; giữ độ ẩm đất thường xuyên 70 - 75% độ ẩm tối đa. - Lượng phân bón và cách bón: Lượng phân bón cho 1 vại: 0,21 g N; 0,42 g P2O5; 0,42 g K2O và 5,65 g phân hữu cơ vi sinh sông Gianh (tương đương với lượng phân bón cho 1 ha: 30 kg N + 60 kg P2O5 + 60 kg K2O + 800 kg phân hữu cơ vi sinh sông Gianh). Cách bón: Bón lót toàn bộ phân lân, phân hữu cơ vi sinh sông Gianh trước khi gieo. Bón thúc 2 lần kết hợp làm cỏ; lần 1 bón 1/2 lượng đạm và kali, khi cây có 2 - 3 lá thật; lần 2 bón 1/2 lượng đạm và kali, khi cây có 4 - 5 lá thật. Thời gian thực hiện: Vụ Đông 2016 (gieo ngày 25/9) và vụ Đông 2017 (gieo ngày 26/9). Thí nghiệm 2: Đánh giá sinh trưởng, phát triển, năng suất của 06 dòng, giống đậu tương trong vụ Đông tại 2 huyện Mỹ Đức và Phúc Thọ, TP Hà Nội trong điều kiện gây ngập nhân tạo ngoài đồng ruộng - Thí nghiệm được thực hiện đối với các dòng, giống đậu tương đã được sàng lọc từ thí nghiệm nhà lưới (thí nghiệm 1) và giống đối chứng DT84. - Nghiên cứu được thực hiện trên đất phù sa của huyện Mỹ Đức và Phúc Thọ. Đất được lấy mẫu ngay đầu vụ thí nghiệm và được xử lý, phân tích tại phòng thí nghiệm của Bộ môn Phát sinh học và Phân loại đất - Viện Thổ nhưỡng Nông hóa. - Bố trí thí nghiệm: * Khu gây ngập nhân tạo: Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên
9. 7 đầy đủ (RCB) với 3 lần nhắc lại, diện tích mỗi ô thí nghiệm: (5 m x 1,7 m) = 8,5 m2. Tổng diện tích thí nghiệm: 8,5 m2/ô x 7 ô x 3 = 178,5 m2 (chưa tính dải bảo vệ). Thời điểm gây ngập nhân tạo: Sau khi gieo 3 ngày, bơm nước ngập 3 cm so với bề mặt đất ruộng và duy trì mực nước trong vòng 6 giờ. Các lần gây ngập tiếp theo: Ở giai đoạn cây con (V2); khi cây bắt đầu ra hoa (R1); vỏ quả phát triển đầy đủ (R4) và duy trì mực nước trong 7 ngày (Cho J.W. and T. Yamakawa, 2006). * Khu không gây ngập (đối chứng): Sơ đồ thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB) với 3 lần nhắc lại. Diện tích mỗi ô thí nghiệm: (5 m x 1,7 m) = 8,5 m2. Tổng diện tích thí nghiệm: 8,5 m2/ô x 7 ô x 3 = 178,5 m2 (chưa tính dải bảo vệ). Giữ độ ẩm đồng ruộng thường xuyên 70 - 75% độ ẩm tối đa. Lượng phân bón cho 1 ha (kg): 30 kg N + 60 kg P2O5 + 60 kg K2O + 800 kg phân hữu cơ vi sinh sông Gianh. Bón lót toàn bộ phân lân, phân hữu cơ vi sinh sông Gianh trước khi gieo. Bón thúc 2 lần, kết hợp làm cỏ: Lần 1 bón 1/2 lượng đạm và kali, khi cây có 2 - 3 lá thật; lần 2 bón 1/2 lượng đạm và kali, khi cây có 4 - 5 lá thật. Thời gian thực hiện: Vụ Đông 2018. Thí nghiệm 3: Xác định thời vụ thích hợp gieo giống đậu tương chịu ngập đã được tuyển chọn trong vụ Đông trên đất ướt sau lúa mùa Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB) với 3 lần nhắc lại. Diện tích mỗi ô thí nghiệm: (5 m x 1,7 m) = 8,5 m2. Tổng diện tích thí nghiệm: 8,5 m2/ô x 5 ô x 3 lần nhắc = 127,5 m2 (chưa tính dải bảo vệ). Các công thức thí nghiệm: Gieo giống đậu tương ĐT32 ở 5 công thức (CT) thời vụ khác nhau: TV1: 15/9; TV2: 22/9; TV3: 29/9; TV4: 6/10; TV5: 13/10. Phân bón: Lượng phân bón cho 1 ha (kg): 30 kg N + 60 kg P2O5 + 60 kg K2O + 800 kg phân hữu cơ vi sinh sông Gianh. Bón lót toàn bộ lượng lân và phân hữu cơ vi sinh trước khi gieo. Bón thúc 2 lần, kết hợp làm cỏ: Lần 1 bón 1/2 lượng đạm và kali, khi cây có 2 - 3 lá thật; lần 2 bón 1/2 lượng đạm và kali, khi cây có 4 - 5 lá thật. Thời gian thực hiện: Vụ Đông 2018 và 2019. Thí nghiệm 4: Xác định mật độ và lượng phân bón thích hợp cho giống đậu tương chịu ngập đã được tuyển chọn trong vụ Đông trên đất ướt sau lúa mùa Thí nghiệm gồm 2 yếu tố được bố trí theo kiểu ô lớn - ô nhỏ (Split - plot) với 3 lần nhắc lại; trong đó yếu tố mật độ ở ô nhỏ và yếu tố phân bón ở ô lớn. Số 2 2 lần nhắc: 3. Diện tích ô thí nghiệm: Ô nhỏ: 5 m x 1,7 m = 8,5 m ; ô lớn: = 8,5 m x 4 = 34 m2. Tổng diện tích thí nghiệm: 8,5 m2/ô x 4 x 3 x 3 lần lặp = 306 m2 (chưa tính dải bảo vệ). + Công thức thí nghiệm: Các công thức về mật độ: 4 công thức: M1: 35 cây/ m2, M2: 40 cây/m2, M3: 45 cây/m2 và M4: 50 cây/m2. Các công thức về phân bón: P1: 20 N : 40 K2O : 40 P2O5; P2: 30 N : 60 K2O : 60 P2O5; P3: 40 N : 80 K2O :
10. 8 80 P2O5. Thời vụ gieo: Vụ Đông 2018 gieo ngày 25/9, vụ Đông 2019 gieo ngày 26/9. Thời gian thực hiện: Vụ Đông 2018 và vụ Đông 2019. Thí nghiệm 5: Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống đậu tương chịu ngập dưới ảnh hưởng của xử lý hạt bằng chế phẩm G3 và phân bón lá dạng nano trong vụ Đông trên đất ướt sau lúa mùa Công thức thí nghiệm: Gồm 4 CT: Tất cả các công thức đều bón phân NPK với liều lượng: 30 kg N + 60 kg P2O5 + 60 kg K2O. Sự khác nhau giữa các công thức là xử lý hoặc không xử lý hạt trước khi gieo bằng chế phẩm G3 và số lần bón phân qua lá khác nhau: (1) CT1: PBL0 (đối chứng): Không xử lý hạt, không bón phân qua lá; (2) CT2: PBL1: Xử lý hạt, bón phân qua lá 1 lần khi cây có 3 - 4 lá thật; (3) CT3: PBL2: Xử lý hạt, bón phân qua lá 2 lần: lần 1 khi cây có 8 - 9 lá thật, lần 2 khi cây có quả non; (4) CT4: PBL3: Xử lý hạt, bón phân qua lá 3 lần: lần 1 khi cây có 3 - 4 lá thật, lần 2 khi cây có 8 - 9 lá thật, lần 3 khi cây có quả non. Thời vụ: Gieo ngày 25/9. Thời gian thực hiện: Vụ Đông 2018. Thí nghiệm 6: Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống đậu tương chịu ngập dưới ảnh hưởng của xử lý hạt bằng chế phẩm G3 và phân bón lá dạng nano đồng thời giảm mức phân đa lượng trong vụ Đông trên đất ướt sau lúa mùa Công thức thí nghiệm: Gồm 4 CT, trong đó ĐL0 là CT đối chứng: không xử lý hạt, với lượng phân bón là: 30 N kg : 60 kg K2O : 60 kg P2O5. Tất cả các công thức còn lại đều có xử lý hạt giống bằng chế phẩm G3 và bón phân qua lá 2 lần: lần 1 khi cây có 8 - 9 lá thật, lần 2 vào giai đoạn quả non. Sự khác biệt giữa các công thức là mức giảm lượng phân đa lượng khác nhau: ĐL1: giảm 10%; ĐL2: giảm 30% và ĐL3: giảm 50%. Mật độ và thời vụ gieo: Gieo ngày 26/9; mật độ: 40 cây/m2. Thời gian thực hiện: Vụ Đông 2019. 2.3.2. Các chỉ tiêu theo dõi và nghiên cứu Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp theo dõi được thực hiện theo hướng dẫn quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống đậu tương QCVN 01-58: 2011/BNNPTNT. 2.3.2.1. Các chỉ tiêu về sinh trưởng phát triển Thời gian từ gieo hạt đến cây mọc (ngày), xác định khi có 50% cây trong ô thí nghiệm mọc có 2 lá mầm xoè ra trên mặt đất. Tỷ lệ mọc (%): Số cây mọc/số hạt gieo x 100 (theo dõi 100 hạt ở giữa ô thí nghiệm). Thời gian từ gieo đến ra hoa, (ngày), xác định khi có khoảng 50% số cây có ít nhất 1 hoa nở. Thời gian sinh trưởng (ngày): Thời gian từ gieo đến khi quả và hạt chín (khi khoảng 90% số quả trên ô có vỏ quả chuyển màu nâu hoặc đen). - Chỉ số diện tích lá (LAI) (m2lá/m2đất): LAI = (Số cây/m2 x Diện tích lá của 1 cây)/ 1 m2 đất.
11. 9 Diện tích lá (dm2 lá/cây): Tiến hành bằng phương pháp cân nhanh, cụ thể: Cân khối lượng 1 dm2 lá tươi; Cân toàn bộ khối lượng lá tươi của 10 cây mẫu; Tính diện tích lá 1 cây (dm2lá/cây) = (khối lượng toàn bộ lá 10 cây mẫu/khối lượng 1 dm2)/10. - Chiều cao cây (cm): Đo từ đốt hai lá mầm đến đỉnh sinh trưởng của thân chính ngọn; lấy từ 5 điểm của ô thí nghiệm, mỗi điểm 2 cây đại diện. - Chiều cao đóng quả (cm): Đo từ đốt 2 lá mầm đến đốt đóng quả đầu tiên. - Số cành cấp 1/cây (cành): Đếm số cành mọc từ thân chính của 10 cây mẫu trên ô khi thu hoạch. - Số lượng nốt sần: Đếm số lượng nốt sần tổng số, số lượng nốt sần hữu hiệu của 10 cây mẫu ở các thời kỳ: Đối với thí nghiệm 1 và thí nghiệm 2: Thời kỳ ra hoa rộ và bắt đầu làm hạt; Đối với thí nghiệm 3, 4, 5 và 6: Thời kỳ bắt đầu ra hoa và bắt đầu làm hạt. Tỷ lệ nốt sần hữu hiệu/ cây (%) = (Số nốt sần hữu hiệu/ Tổng số nốt sần trên cây) x 100. 2.3.2.2. Mức độ nhiễm sâu bệnh và khả năng chống chịu - Mức độ nhiễm sâu hại: Tiến hành trước thu hoạch, điều tra 10 cây ngẫu nhiên nằm trên đường chéo của khu vực điều tra. + Sâu cuốn lá (Lamprosema indicata): Tỷ lệ lá bị hại (%) = (Số lá bị cuốn/ Tổng số lá điều tra) x 100 (%). + Sâu đục quả (Eitiella zinekenella): Tỷ lệ quả bị hại (%) = (Số quả bị hại/ Tổng số quả điều tra) x 100%. + Dòi đục thân (Melanesgromyza sojae): (Số cây bị hại/Tổng số cây điều tra) x 100%. - Bệnh lở cổ rễ (Rhizoctonia solani Kunh): Điều tra toàn bộ các cây trên ô sau mọc 7 ngày. Tỷ lệ cây bị bệnh (%) = (Số cây bị bệnh/Tổng số cây điều tra) x 100%. - Bệnh phấn trắng (Microsphaera diffusa): Đánh giá theo thang cấp bệnh từ 1 - 5 như sau: Điểm 1: không nhiễm ( 76% số cây có vết bệnh). - Khả năng chống đổ: Đếm số cây đổ trên ô trước khi thu hoạch. Đánh giá theo thang điểm từ 1 - 5. Điểm 1: Không đổ (hầu hết các cây đều đứng thẳng). Điểm 2: Nhẹ (dưới 25% số cây bị đổ rạp). Điểm 3: Trung bình (25% - 50% số cây bị đổ rạp, các cây khác nghiêng ≥ 45%). Điểm 4: Nặng (51-75% số cây bị đổ rạp). Điểm 5: Rất nặng (> 75% số cây bị đổ rạp). - Chỉ số chịu ngập: Flooding tolerance index (FTI) được xác định theo từng chỉ tiêu theo dõi, là tỷ lệ giữa giá trị của cùng một chỉ tiêu ở công thức xử lý ngập so với nó ở công thức đối chứng. FTI của thí nghiệm gây ngập nhân tạo
12. 10 trong nhà lưới (vụ Đông 2016 và 2017) và thí nghiệm gây ngập ngoài đồng ruộng (vụ Đông 2018) được tính như sau: Chỉ số chịu ngập (FTI) = Giá trị chỉ tiêu của cá thể trong điều kiện ngập/Giá trị chỉ tiêu của cá thể trong điều kiện đối chứng. Các chỉ tiêu tính FTI: Số lượng nốt sần hữu hiệu; chiều cao cây; số cành cấp 1/ cây; số quả chắc/ cây; khối lượng 1.000 hạt năng suất cá thể và năng suất thực thu. 2.3.2.3. Các chỉ tiêu về năng suất Trước khi thu hoạch, mỗi ô thí nghiệm lấy 10 cây mẫu và tiến hành thu thập các số liệu về năng suất như sau: Số quả chắc/cây và tỷ lệ quả chắc/cây: Đếm tổng số quả và số quả chắc trên 10 cây mẫu và tính trung bình. Tỷ lệ quả chắc/cây (%) = (Số quả chắc / Tổng số quả/cây) x 100. Tỷ lệ quả 1 hạt, 2 hạt, 3 hạt so với số quả chắc/cây (%). Khối lượng 1.000 hạt (g): Lấy hạt khô sau thu hoạch; cân 3 mẫu, mỗi mẫu 1.000 hạt ở độ ẩm 12%, lấy 2 chữ số sau dấu phẩy. Năng suất cá thể (g/cây): Cân khối lượng hạt của của 10 cây mẫu và tính trung bình. Năng suất lý thuyết (tấn/ha) = Năng suất cá thể (g/cây) x 10-6 x mật độ (cây/m2) x 10.000 m2. Năng suất thực thu (tấn hạt/ha) = (Năng suất ô thí nghiệm (kg)/8,5 m2 x 10-3) x 10.000 m2. 2.3.3. Phương pháp tính hiệu quả kinh tế Hiệu quả kinh tế của các thí nghiệm về mật độ, phân bón; phân bón lá nano được tính theo phương pháp hạch toán tài chính của CIMMYT (1988). - Tổng thu nhập (Gross Return - GR) = Năng suất x giá bán. - Tổng chi phí (Total Variable Cost - TVC) = Chi phí nguyên, vật liệu (giống, phân bón, thuốc BVTV, chế phẩm) + công lao động + lãi suất vốn đầu tư. - Lãi thuần (Return Above Variable Cost - RVAC) = GR – TVC. - Tỷ suất lãi so với vốn đầu tư (VCR) = RVAC/TVC. 2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu Số liệu được tổng hợp bằng chương trình Excel 2013, xử lý bằng chương trình Statistix 8.2, phân tích phương sai ANOVA (Nguyễn Huy Hoàng và ctv., 2014). Xác định giống chịu ngập qua kết quả thí nghiệm đánh giá sinh trưởng, phát triển và năng suất của 30 dòng, giống đậu tương ở điều kiện ngập trong nhà lưới bằng Chỉ số chọn lọc (Selection index) theo Nguyễn Đình Hiền (1995). 2.4. Thời gian và địa điểm nghiên cứu - Thí nghiệm đánh giá sinh trưởng, phát triển, năng suất của 30 dòng, giống đậu tương trong điều kiện gây ngập nhân tạo trong nhà lưới có mái che được thực hiện trong 2 vụ (Đông 2016 và Đông 2017) tại Trung tâm Nghiên cứu và phát triển Đậu đỗ - Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm. - Thí nghiệm đánh giá sinh trưởng, phát triển, năng suất của 6 giống đậu tương trong điều kiện gây ngập nhân tạo ngoài đồng ruộng được thực hiện trong
13. 11 vụ Đông 2018 tại xã Mỹ Thành, huyện Mỹ Đức và xã Tam Thuấn, huyện Phúc Thọ - TP Hà Nội. - Thí nghiệm xác định thời vụ, mật độ và lượng phân bón thích hợp cho giống đậu tương chịu ngập trên đất ướt sau lúa mùa được thực hiện trong vụ Đông 2018 và vụ Đông 2019 tại xã Mỹ Thành, huyện Mỹ Đức và xã Tam Thuấn, huyện Phúc Thọ - TP Hà Nội. - Thí nghiệm nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống đậu tương chịu ngập dưới ảnh hưởng của xử lý hạt bằng chế phẩm G3 và phân bón lá dạng nano trên đất ướt sau lúa mùa được thực hiện trong vụ Đông 2018 tại xã Mỹ Thành, huyện Mỹ Đức và xã Tam Thuấn, huyện Phúc Thọ - TP Hà Nội. - Thí nghiệm nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống đậu tương chịu ngập dưới ảnh hưởng của xử lý hạt bằng chế phẩm G3 và phân bón lá dạng nano đồng thời giảm mức phân đa lượng trên đất ướt sau lúa mùa được thực hiện trong vụ Đông 2019 tại tại xã Mỹ Thành, huyện Mỹ Đức và xã Tam Thuấn, huyện Phúc Thọ - TP Hà Nội. Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Nghiên cứu khả năng chịu ngập của một số 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 lệ mọc của các dòng, giống đậu tương trong vụ Đông 2016 và 2017 - Thời gian từ gieo - mọc: Phần lớn các dòng, giống thí nghiệm có thời gian mọc là 6 ngày (17 dòng, giống). Khoảng thời gian này dài hơn 0,5 - 1 ngày so với các giống đậu tương trong vụ Đông ở điều kiện đối chứng. Có 4 dòng, giống có thời gian mọc là từ 5,5 ngày và 9 dòng, giống có thời gian mọc từ 6,5 - 7 ngày. - Tỷ lệ mọc: Tỷ lệ mọc của các dòng, giống đậu tương biến động từ 31,11 - 77,04%; trong đó ở điều kiện ngập giảm đáng kể so với cùng dòng, giống trong điều kiện không ngập nước (đối chứng). Trong 30 dòng, giống nghiên cứu, chỉ có 7 dòng, giống có tỷ lệ mọc lớn hơn 65% (chiếm 23,3%) là: ĐT22, NAS-S1, ĐT35, GMS18, PT01, ĐT26 và ĐT32. - Thời gian sinh trưởng: TGST của các dòng, giống thí nghiệm dao động từ 74 - 96,5 ngày trong điều kiện đối chứng và 76 - 100 ngày trong điều kiện gây ngập. Các giống có TGST ngắn là ĐT12, DT2010 và ĐT32 với TGST ở điều kiện ngập nước tương ứng là: 76, 85, 86 ngày và trong điều kiện không ngập nước tương ứng là 74, 83 và 84 ngày. 3.1.2. Ảnh hưởng của điều kiện ngập nhân tạo đến khả năng hình thành nốt sần của các dòng, giống đậu tương trong vụ Đông 2016 và 2017 * Thời kỳ ra hoa rộ (R2): Số lượng nốt sần hữu hiệu của các dòng, giống đậu tương trong điều kiện ngập nước biến động từ 11,58 - 23,88 nốt/cây; trong đó,
14. 12 thấp nhất là dòng GMS12, cao nhất là giống ĐT35. Ở điều kiện bình thường, số nốt sần hữu hiệu dao động từ 19,96 - 29,71 nốt/cây; trong đó, thấp nhất là giống DT2010 và cao nhất là giống ĐT35. * Thời kỳ bắt đầu làm hạt (R5): Số lượng nốt sần hữu hiệu của các dòng, giống biến động từ 18,75 - 39,96 nốt/cây trong điều kiện ngập nước và từ 28 - 49,38 nốt/cây trong điều kiện không ngập. 3.1.3. Ảnh hưởng của điều kiện ngập nhân tạo đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của các dòng, giống đậu tương trong vụ Đông 2016 và 2017 - Chiều cao cây: Chiều cao cây lớn nhất (52,11 cm) trong điều kiện ngập nước được quan sát ở giống ĐT26 và thấp nhất (34,19 cm) ở dòng GMS9. - Số cành cấp 1/cây: Số cành cấp 1/cây của các dòng, giống trong điều kiện ngập giảm đáng kể so với điều kiện đối chứng (mức suy giảm từ 9 - 43%, FTI = 0,57 - 0,91). Trong điều kiện ngập nước, 10 dòng, giống có số cành cấp 1/cây lớn hơn 1,5 và FTI đạt từ 0,8 trở lên là: ĐT22, NAS-S1, ĐT35, GMS18, PT01, ĐT26, ĐT32, AGG9, AGG10 và GMS1; đặc biệt trong đó có 4 dòng, giống có số cành cấp 1/cây lớn hơn 2 là PT01, ĐT32, ĐT35 và ĐT26. 3.1.4. Ảnh hưởng của điều kiện ngập nhân tạo đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng, giống đậu tương trong vụ Đông 2016 và 2017 3.1.4.1. Các yếu tố cấu thành năng suất - Số quả chắc/cây của các dòng, giống nhìn chung không cao trong điều kiện ngập nước, dao động từ 12,46 - 28,67 quả và bằng 62 - 90% so với số quả chắc/cây của cùng dòng, giống trong điều kiện không ngập; trong đó, thấp nhất là dòng GMS1 và cao nhất là giống ĐT35. Trong 30 dòng, giống có 8 dòng, giống có số quả chắc/cây ở điều kiện ngập lớn hơn 20 quả và FTI > 0,8, đó là: ĐT22, NAS-S1, ĐT35, ĐT32, PT01, ĐT26, GMS18 và AGG9. - Khối lượng 1.000 hạt của các dòng, giống đậu tương ở điều kiện ngập dao động từ 158,02 đến 179,5 g, tương ứng với 95 - 99% khối lượng 1.000 hạt của các dòng, giống trong điều kiện đối chứng; trong đó, khối lượng 1.000 hạt nhỏ nhất là của giống AK03 và lớn nhất là của giống ĐVN5. 3.1.4.2. Năng suất cá thể Năng suất cá thể của các dòng, giống đậu tương thí nghiệm có sự dao động lớn từ 3,48 - 7,80 g trong điều kiện gây ngập nhân tạo và từ 5,44 - 9,38 g trong điều kiện đối chứng. Trong điều kiện ngập, năng suất cá thể của các dòng, giống đậu tương bị suy giảm rất lớn (từ 12,11 - 45,79%). Sáu giống có năng suất cá thể bị suy giảm ít nhất trong điều kiện ngập là: ĐT32, ĐT26, ĐT35, ĐT22, NAS-S1 và PT01 với mức suy giảm năng suất dưới 20% (từ 12,11 - 19,67%). Đây cũng là những giống có năng suất cao hơn so với giống đối chứng DT84 (Bảng 3.6).