Tổng quan nghiên cứu

Cây diêm mạch (Chenopodium quinoa Willd.) là một loại cây trồng có giá trị dinh dưỡng cao và khả năng thích nghi với điều kiện khí hậu khắc nghiệt như hạn hán và nhiễm mặn. Trên thế giới, diêm mạch đã được trồng tại hơn 120 quốc gia với diện tích và sản lượng ngày càng tăng, đóng vai trò quan trọng trong an ninh lương thực toàn cầu. Ở Việt Nam, cây diêm mạch mới chỉ được nghiên cứu và thử nghiệm tại một số tỉnh, chưa được sản xuất đại trà. Tại xã Phước Thành, huyện Tuy Phước, tỉnh Bình Định, điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa với nhiệt độ trung bình năm khoảng 27,1°C và lượng mưa dao động từ 13,2 đến 123,1 mm trong các tháng nghiên cứu tạo nên môi trường đặc thù cho việc khảo nghiệm cây diêm mạch.

Nghiên cứu tập trung đánh giá ảnh hưởng của liều lượng phân đạm đến sinh trưởng, năng suất và phẩm chất của hai giống diêm mạch nhập nội Biobio và Ivory trồng tại xã Phước Thành. Mục tiêu cụ thể gồm: xác định mức bón đạm tối ưu cho sinh trưởng và năng suất, đánh giá các chỉ tiêu phẩm chất hạt như hàm lượng protein, tinh bột và vitamin C, đồng thời cung cấp cơ sở khoa học cho việc phát triển cây diêm mạch tại địa phương. Nghiên cứu được thực hiện trong vụ xuân hè năm 2022, góp phần mở rộng kiến thức về kỹ thuật canh tác và phát triển cây trồng mới phù hợp với điều kiện thổ nhưỡng và khí hậu của Bình Định.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về dinh dưỡng cây trồng, đặc biệt vai trò của nguyên tố nitơ trong sinh trưởng và phát triển thực vật. Nitơ là thành phần cấu tạo acid amin, protein và enzyme, ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình quang hợp và năng suất cây trồng. Lý thuyết về ảnh hưởng của phân đạm đến cây diêm mạch được tham khảo từ các nghiên cứu quốc tế và trong nước, trong đó mức bón đạm tối ưu dao động từ 75 đến 150 kg N/ha tùy điều kiện sinh thái và giống cây. Các khái niệm chính bao gồm: sinh trưởng cây trồng, năng suất thực thu, phẩm chất hạt (hàm lượng protein, tinh bột, vitamin C), và hiệu quả kinh tế trong sản xuất nông nghiệp.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành tại xã Phước Thành, huyện Tuy Phước, tỉnh Bình Định từ tháng 3 đến tháng 8 năm 2022. Hai giống diêm mạch nhập nội Biobio (G1) và Ivory (G2) được trồng với ba mức phân đạm: 20 kg N/ha (N1), 80 kg N/ha (N2) và 140 kg N/ha (N3). Phân đạm sử dụng là ure (46% N), bón làm hai lần: bón lót ½ lượng nitơ cùng phân nền và bón thúc ½ lượng còn lại sau 45 ngày gieo trồng. Phân nền gồm phân chuồng 3 tấn/ha, kali 60 kg/ha và photpho 30 kg/ha (giảm ½ so với công thức chuẩn do đất giàu photpho).

Mẫu đất được lấy ở độ sâu 30 cm tại 5 vị trí theo đường chéo, phân tích các chỉ tiêu pH, chất hữu cơ, photpho, nitơ và kali dễ tiêu theo tiêu chuẩn TCVN. Các chỉ tiêu sinh trưởng như chiều cao cây, số lá, số nhánh, thời gian sinh trưởng các giai đoạn được đo định kỳ. Năng suất cá thể và năng suất thực thu được xác định sau thu hoạch. Phẩm chất hạt được phân tích hàm lượng protein, tinh bột và vitamin C tại phòng thí nghiệm theo tiêu chuẩn AOAC và EC. Số liệu được xử lý thống kê ANOVA và kiểm định LSD 5% bằng phần mềm EXCEL 2016 và Statistix 8.0.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Chỉ tiêu dinh dưỡng đất trước và sau trồng: Đất thí nghiệm có pH khoảng 5,67 (trước trồng) và 5,72 (sau trồng), chất hữu cơ tăng từ 1,06% lên 1,2%, photpho dễ tiêu tăng từ 16,2 mg/100g lên 22,0 mg/100g, trong khi kali giảm từ 5,11 mg/100g xuống 3,05 mg/100g. Điều này cho thấy đất nghèo dinh dưỡng, cần bổ sung phân bón và cây diêm mạch sử dụng kali hiệu quả trong quá trình sinh trưởng.

  2. Ảnh hưởng liều lượng phân đạm đến sinh trưởng: Tỉ lệ nảy mầm của giống Biobio (G1) đạt 80%, cao hơn Ivory (G2) 72%. Thời gian nảy mầm và xuất hiện lá thật của G1 nhanh hơn G2 (3-7 ngày so với 4-9 ngày). Thời gian sinh trưởng tổng thể của G1 kéo dài 92-98 ngày, G2 từ 90-95 ngày tùy mức đạm. Mức bón 80 kg N/ha (N2) và 140 kg N/ha (N3) làm tăng chiều cao cây, số lá và số nhánh so với 20 kg N/ha (N1), tuy nhiên không có sự khác biệt đáng kể giữa N2 và N3.

  3. Ảnh hưởng đến năng suất: Năng suất cá thể và năng suất thực thu cao nhất ở mức bón 80 kg N/ha, với năng suất thực thu đạt khoảng 1,85 tấn/ha cho giống G1 và 1,68 tấn/ha cho G2. Mức bón 140 kg N/ha không làm tăng năng suất đáng kể so với 80 kg N/ha, đồng thời có thể gây lãng phí phân bón và ảnh hưởng đến môi trường.

  4. Phẩm chất hạt: Hàm lượng protein trong hạt ở mức bón 80 kg N/ha đạt khoảng 18-22%, tinh bột và vitamin C cũng được duy trì ở mức cao, phù hợp với tiêu chuẩn dinh dưỡng. Giống Biobio có hàm lượng protein cao hơn Ivory, phản ánh sự khác biệt về đặc tính giống.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy phân đạm có vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sinh trưởng và nâng cao năng suất diêm mạch, phù hợp với các nghiên cứu quốc tế cho thấy mức bón đạm tối ưu dao động từ 75 đến 150 kg N/ha. Việc tăng liều lượng đạm trên 80 kg N/ha không làm tăng năng suất đáng kể, tương tự kết quả nghiên cứu tại Việt Nam và các nước khác. Sự khác biệt về tỉ lệ nảy mầm và thời gian sinh trưởng giữa hai giống phản ánh đặc tính sinh học riêng biệt, cần được cân nhắc khi lựa chọn giống phù hợp với điều kiện địa phương.

Phân tích đất cho thấy đất nghèo dinh dưỡng, đặc biệt là kali, nên việc bổ sung phân bón cân đối là cần thiết để đảm bảo cây phát triển tốt. Sự tăng nhẹ pH sau khi bón vôi và trồng cây cho thấy hiệu quả của biện pháp cải tạo đất. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ chiều cao cây, số lá và năng suất theo từng mức phân đạm để minh họa rõ ràng ảnh hưởng của phân bón.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng mức bón phân đạm 80 kg N/ha cho cây diêm mạch tại xã Phước Thành nhằm tối ưu hóa sinh trưởng và năng suất, giảm lãng phí phân bón và bảo vệ môi trường. Thời gian áp dụng: ngay trong vụ xuân hè tiếp theo.

  2. Tăng cường bổ sung phân kali và phân hữu cơ để cải thiện độ phì nhiêu đất, nâng cao chất lượng đất trồng, giúp cây phát triển toàn diện. Chủ thể thực hiện: nông dân phối hợp với các cơ quan khuyến nông trong vòng 1-2 năm.

  3. Lựa chọn giống Biobio cho sản xuất đại trà tại vùng nghiên cứu do có tỉ lệ nảy mầm cao, sinh trưởng nhanh và năng suất ổn định. Khuyến nghị áp dụng trong 3 năm tới để đánh giá lâu dài.

  4. Xây dựng chương trình đào tạo kỹ thuật canh tác diêm mạch cho nông dân, bao gồm kỹ thuật gieo trồng, chăm sóc, phòng trừ sâu bệnh và thu hoạch đúng thời điểm nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất. Thời gian triển khai: 6 tháng trước vụ sản xuất.

  5. Theo dõi và đánh giá sâu bệnh hại thường xuyên để kịp thời xử lý, giảm thiểu thiệt hại và duy trì năng suất ổn định. Chủ thể: cán bộ kỹ thuật nông nghiệp địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân và nhà sản xuất nông nghiệp tại các vùng có điều kiện khí hậu và đất đai tương tự Bình Định, nhằm áp dụng kỹ thuật bón phân đạm hợp lý và lựa chọn giống phù hợp để nâng cao năng suất và chất lượng diêm mạch.

  2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành sinh học thực nghiệm, nông nghiệp để tham khảo phương pháp nghiên cứu, kết quả thực nghiệm và cơ sở khoa học trong phát triển cây trồng mới, đặc biệt là cây diêm mạch.

  3. Cơ quan quản lý và khuyến nông địa phương trong việc xây dựng chính sách phát triển cây trồng mới, hỗ trợ kỹ thuật và định hướng phát triển nông nghiệp bền vững tại các vùng khó khăn về đất đai và khí hậu.

  4. Doanh nghiệp giống và phân bón để phát triển sản phẩm phù hợp với nhu cầu dinh dưỡng của cây diêm mạch, đồng thời mở rộng thị trường cây trồng mới có giá trị dinh dưỡng cao.

Câu hỏi thường gặp

  1. Liều lượng phân đạm nào là tối ưu cho cây diêm mạch tại Bình Định?
    Nghiên cứu cho thấy mức bón 80 kg N/ha là tối ưu, giúp cây sinh trưởng tốt và đạt năng suất thực thu khoảng 1,85 tấn/ha cho giống Biobio, phù hợp với điều kiện khí hậu và đất đai địa phương.

  2. Hai giống diêm mạch Biobio và Ivory có điểm khác biệt gì?
    Biobio có tỉ lệ nảy mầm cao hơn (80% so với 72%), thời gian sinh trưởng nhanh hơn và hàm lượng protein trong hạt cao hơn, thích hợp cho sản xuất đại trà tại vùng nghiên cứu.

  3. Tại sao không nên bón phân đạm vượt quá 80 kg N/ha?
    Bón vượt mức này không làm tăng năng suất đáng kể mà còn gây lãng phí phân bón, ảnh hưởng đến môi trường và có thể làm giảm hiệu quả sử dụng dinh dưỡng của cây.

  4. Đất trồng diêm mạch tại xã Phước Thành có đặc điểm gì?
    Đất có pH chua nhẹ (khoảng 5,7), nghèo chất hữu cơ (1,06-1,2%), photpho dễ tiêu cao (16,2-22 mg/100g), kali thấp (5,11-3,05 mg/100g), cần bổ sung phân bón cân đối để cải thiện độ phì nhiêu.

  5. Làm thế nào để nâng cao phẩm chất hạt diêm mạch?
    Bón phân đạm hợp lý, lựa chọn giống tốt và chăm sóc đúng kỹ thuật giúp tăng hàm lượng protein, tinh bột và vitamin C trong hạt, nâng cao giá trị dinh dưỡng và thương phẩm của sản phẩm.

Kết luận

  • Phân đạm có ảnh hưởng tích cực đến sinh trưởng, năng suất và phẩm chất hạt của hai giống diêm mạch Biobio và Ivory tại xã Phước Thành, Bình Định.
  • Mức bón 80 kg N/ha được xác định là tối ưu, cân bằng giữa năng suất và hiệu quả kinh tế.
  • Giống Biobio thể hiện ưu thế về tỉ lệ nảy mầm, thời gian sinh trưởng và hàm lượng protein so với Ivory.
  • Đất trồng nghèo dinh dưỡng, đặc biệt là kali, cần bổ sung phân bón hữu cơ và khoáng để cải thiện.
  • Đề xuất áp dụng kỹ thuật bón phân, lựa chọn giống và chăm sóc phù hợp nhằm phát triển cây diêm mạch bền vững tại địa phương.

Next steps: Triển khai áp dụng kỹ thuật bón phân đạm 80 kg N/ha trong vụ xuân hè tiếp theo, đồng thời mở rộng nghiên cứu về các yếu tố dinh dưỡng khác và phòng trừ sâu bệnh.

Call to action: Các nhà nghiên cứu, cán bộ khuyến nông và nông dân nên phối hợp để áp dụng kết quả nghiên cứu, góp phần phát triển cây diêm mạch thành cây trồng chủ lực, nâng cao giá trị kinh tế và an ninh lương thực địa phương.