Tổng quan luận án

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Cây đậu tương có tên khoa học là Glycine max (L.) Merrill, thuộc bộ Fabaceae, họ Fabales, họ phụ Papilionoideae, chi Glycine, chi phụ Soja. Đây là cây trồng ngắn ngày cung cấp thực phẩm cho con người, thức ăn cho gia súc, nguyên liệu cho công nghiệp chế biến và nông sản xuất khẩu, đồng thời có khả năng cố định đạm sinh học, thích hợp trong luân canh, xen canh, cải tạo độ phì của đất (Ngô Thế Dân và cs, 1999).

Tỉnh Thái Nguyên thuộc vùng miền núi Đông Bắc với tổng diện tích đất tự nhiên là 352,664 nghìn ha, trong đó diện tích đất sản xuất nông nghiệp đạt 112,797 nghìn ha, chiếm 31,89% (Cục Thống kê tỉnh Thái Nguyên, 2019). Mặc dù địa phương có tiềm năng đất đai và khí hậu thuận lợi cho cây màu ngắn ngày, diện tích và sản lượng đậu tương liên tục suy giảm qua các năm: năm 2010 diện tích đạt 1567 ha, đến năm 2019 chỉ còn 679 ha; sản lượng năm 2019 đạt 1,10 nghìn tấn với năng suất trung bình 1,62 tấn/ha. Về cơ cấu mùa vụ, đậu tương tại Thái Nguyên chủ yếu được gieo trồng trong vụ Xuân (chiếm 63%), trong khi vụ Hè Thu chỉ chiếm 37% diện tích.

Khoảng trống nghiên cứu và khó khăn thực tiễn trong sản xuất đậu tương vụ Hè Thu tại Thái Nguyên được xác định gồm:

  1. Thiếu bộ giống đậu tương mới thích hợp; nông dân chủ yếu sử dụng giống địa phương hoặc giống DT84 đã bị thoái hóa, tiềm năng năng suất thấp (chỉ đạt khoảng 1,3 – 1,5 tấn/ha).
  2. Quy trình kỹ thuật canh tác chưa đồng bộ và thiếu việc áp dụng tiến bộ kỹ thuật (chưa xác định được thời vụ tối ưu, mật độ gieo trồng, chế độ phân bón đa lượng, phân hữu cơ vi sinh và chế phẩm nano).
  3. Điều kiện ngoại cảnh bất thuận vụ Hè Thu: nhiệt độ cao và mưa lớn trong giai đoạn ra hoa gây rụng hoa, giảm tỷ lệ đậu quả; mưa to gió lớn giai đoạn quả vào chắc gây đổ ngã; ẩm độ và nhiệt độ cao làm phát sinh sâu bệnh hại (sâu ăn lá, sâu đục quả, bệnh gỉ sắt) làm giảm năng suất và phẩm cấp hạt.

Do đó, việc tuyển chọn giống đậu tương mới có năng suất cao, ổn định, chống đổ tốt, thời gian sinh trưởng phù hợp cùng hệ thống biện pháp kỹ thuật đồng bộ cho vụ Hè Thu tại Thái Nguyên là yêu cầu cấp thiết.

Mục tiêu nghiên cứu

  1. Tuyển chọn được giống đậu tương mới có năng suất cao, ổn định, phù hợp với điều kiện canh tác vụ Hè Thu tại Thái Nguyên.
  2. Xác định được biện pháp kỹ thuật phù hợp cho giống đậu tương tuyển chọn làm tăng năng suất và góp phần hoàn thiện quy trình sản xuất đậu tương vụ Hè Thu tại Thái Nguyên.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: 10 giống đậu tương, bao gồm 2 giống địa phương và 8 giống do các Viện, Trung tâm nghiên cứu trong nước chọn tạo (trong đó có giống đậu tương ĐT51 và giống đối chứng DT84).
  • Phạm vi không gian: Các thí nghiệm được triển khai tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, huyện Phú Lương và huyện Võ Nhai thuộc tỉnh Thái Nguyên. Các công thức thí nghiệm bố trí trên đất chuyên màu, cây trồng trước là ngô vụ Xuân Hè, cây trồng sau là ngô Đông Xuân hoặc khoai lang Đông Xuân.
  • Phạm vi thời gian: Nghiên cứu và theo dõi thực địa được thực hiện từ tháng 12/2014 đến tháng 12/2018.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trước trong và ngoài nước

Tổng quan luận án đã hệ thống hóa các nghiên cứu sinh thái, chọn tạo giống và biện pháp kỹ thuật canh tác đậu tương:

Về yêu cầu sinh thái và biến đổi khí hậu nông nghiệp:

  • Lawn và Hume (1985) xác định tổng tích ôn cho giống chín sớm (75 – 80 ngày) là 1700 – 2200 °C, giống chín muộn (140 – 160 ngày) là 3200 – 3800 °C; nhiệt độ tối thích cho sinh trưởng là khoảng 20 °C, giai đoạn làm quả cần 28 – 37 °C; ánh sáng ngày ngắn rút ngắn thời gian sinh trưởng, giảm chiều cao cây và số đốt.
  • Ngô Thế Dân và cs (1999) chỉ ra yêu cầu số giờ nắng trung bình ngày của đậu tương qua các giai đoạn: gieo – mọc mầm (5,0 – 5,5 giờ), mọc mầm – ra hoa (4,5 – 5,0 giờ), ra hoa – chín (4,0 – 5,0 giờ).
  • Đoàn Thị Thanh Nhàn (1996) xác định pHKCl thích hợp của đất đối với đậu tương là 5,5 – 6,5 trên đất nặng và 5,0 – 5,5 trên đất nhẹ; pH đất đạt 6,5 cho năng suất tối ưu, đất có pH = 5 năng suất giảm tới 37%.
  • Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam (1986) chỉ ra nhu cầu nước của đậu tương khoảng 2200 m³/ha/vụ; lượng nước giảm xuống 2030 m³/ha có thể làm giảm 58,4% năng suất.

Về tình hình sản xuất và tiêu thụ đậu tương:

  • FAOSTAT (2020) ghi nhận diện tích đậu tương toàn cầu tăng từ 101,37 triệu ha (2010) lên 124,92 triệu ha (2018), sản lượng tăng từ 249,93 triệu tấn lên 348,71 triệu tấn. Bốn nước sản xuất lớn nhất gồm Mỹ (năm 2018: 35,66 triệu ha, năng suất 3,46 tấn/ha, sản lượng 123,66 triệu tấn; Soystats, 2020), Braxin (năm 2018: 34,77 triệu ha, năng suất 3,39 tấn/ha, sản lượng 117,72 triệu tấn; Alexandre José Cattelan và cs, 2018), Argentina (năm 2018: 16,32 triệu ha, sản lượng 37,79 triệu tấn) và Trung Quốc (năm 2018: 7,97 triệu ha, sản lượng 14,19 triệu tấn; Soystats, 2019).
  • Tại Việt Nam, diện tích đậu tương giảm mạnh từ 197,8 nghìn ha (2010) xuống 49,7 nghìn ha (sơ bộ 2019), sản lượng giảm từ 298,6 nghìn tấn xuống 76,0 nghìn tấn (Tổng cục Thống kê, 2019). Đến giữa năm 2017, nhập khẩu đậu tương đạt 1,054 triệu tấn (Tổng cục Hải quan, 2018). Đề án phát triển ngành trồng trọt theo Quyết định số 824/QĐ-BNN-NT ngày 16/4/2012 của Bộ Nông nghiệp và PTNT đặt mục tiêu diện tích gieo trồng đạt 300 nghìn ha (năm 2015) và 350 nghìn ha (năm 2020).

Về chọn tạo giống đậu tương:

  • Thế giới: Mỹ giải mã bộ gen đậu tương với hơn 46 nghìn gen, trong đó 1.110 gen liên quan đến tổng hợp lipid (Henry Nguyễn, 2010). Braxin phát triển các giống biến đổi gen RR2 PRO, Intacta RR2 Pro kháng sâu bướm và chịu glyphosate (Alexandre José Cattelan và cs, 2018). Trung Quốc tạo các giống Xindadou 1 (5,96 tấn/ha), Bayuehuang, Kefeng 1, Jindou 23, Jilin 3, CN001, CN002 (Ming Lu và cs, 2004). Ấn Độ chọn tạo 75 giống từ 1980 – 2006 (ICAR, 2006). Nhật Bản phát triển 16 giống đột biến bằng tia X và tia gamma (Nakagawa, 2008).
  • Việt Nam: Nghiên cứu hệ thống từ năm 1952 tại Viện Trồng trọt (Trần Đình Long và cs, 2002). Nguồn gen được lưu giữ tại Trung tâm Tài nguyên di truyền thực vật (388 mẫu; Lưu Ngọc Trình, 2008), Viện KHKT Nông nghiệp Duyên hải Nam Trung Bộ (>100 mẫu; Hoàng Minh Tâm, 2009), Viện Nghiên cứu Ngô (230 mẫu; Nguyễn Thị Thanh và cs, 2009). Các giống nhập nội gồm V74, AK02, AK03, AK04, AK05, VX92, VX93, ĐT2000, ĐH4, CM60, ĐT12. Các giống lai hữu tính và đột biến gồm ĐT80, DT84, DT90, DT95, DT99, ĐT22, ĐT26, ĐT51, ĐT30, ĐT31, HL 07-15, HLĐN 29, HLĐN 25, DT2010, DT2012 (Trần Thị Trường, 2010, 2012, 2015b; Trần Thị Trường và cs, 2017; Nguyễn Văn Chương, 2015; Mai Quang Vinh và cs, 2005; Nguyễn Thị Bình, 2008; Phạm Thị Bảo Chung, 2015). Tại Thái Nguyên, Lưu Thị Xuyến (2011) nghiên cứu giống ĐT2000, 99084-A28 vụ Xuân và Đông; Dương Trung Dũng (2010) khảo sát giống VX93, VX92, ĐT22, ĐT26 vụ Đông.

Về các biện pháp kỹ thuật thâm canh:

  • Thời vụ: Hari Ram và cs (2010), Mayer và cs (1991), Phạm Văn Thiều (2006), Trần Đình Long và cs (2002), Trần Thị Trường và cs (2005), Lê Thị Thoa và cs (2017) xác định thời vụ đậu tương vụ hè tại Hưng Hà (Thái Bình) từ 28/5 – 11/6 đạt năng suất 2,4 – 2,55 tấn/ha.
  • Mật độ: Duncan và cs (1978), Ablett và cs (1984), Cober và cs (2005), Liu và cs (2008, 2010), Shibles và Weber (1996), Moshiur Rahman và cs (2011), Chauhan (2013), Igor Oliveri Soares và cs (2015). Tại Việt Nam, nghiên cứu mật độ được thực hiện bởi Vũ Đình Chính và Ninh Thị Phíp (2000), Nguyễn Tấn Hinh và cs (2002), Trần Thị Trường và cs (2005, 2015a, 2015c - giống ĐT51 đạt năng suất cao ở mật độ 20 – 30 cây/m²), Trần Đình Long và cs (2007a, 2007b), Lưu Thị Xuyến (2011).
  • Phân bón:
    • Đạm (N): Pendashteh và cs (2011), Gai và cs (2016, 2017), Imasande (1992), Ohyama và cs (2011), Harper (1977), Pikul (2001), Billore và cs (2016), Nguyễn Văn Bộ (2001), Nguyễn Bảo Vệ (2011), Nguyễn Như Hà (2006).
    • Lân (P₂O₅): Ao và cs (2010), Win và cs (2010), Dickson và cs (1987), Salesh và Sumarno (2002), Xinhua Yin và cs (2016), Trần Văn Điền (2001).
    • Kali (K₂O): Hinson và Hartwig (1977), Warlles Domingos Xavier và cs (2019), Nguyễn Trọng Thi và Nguyễn Văn Bộ (1999).
    • Phân hữu cơ và hữu cơ vi sinh: Vessey và cs (2003), Mazid và Khan (2015), Bharathi và cs (2013), Lehr và cs (2008), Singh và cs (2008), Kundu và cs (2008), Mekki và Amal G. Ahmed (2005), Thu Zar Myint và cs (2009), Svetlana Balešević-Tubić và cs (2011), Iraj Zarei và cs (2012), Aung Zaw Htwe và cs (2018), Slawomir Kocira (2018), Lưu Thị Xuyến (2011), Phạm Văn Thiều (2002), Phạm Văn Dân (2012).
    • Phối hợp N:P:K và nano: Somasundaram Sutharsan và cs (2016), Trần Danh Thìn (2001), Trần Thị Trường và cs (2005).

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết

Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu về giống và kỹ thuật cho vụ Xuân và vụ Đông, nhưng các dẫn liệu khoa học về tuyển chọn giống đậu tương chuyên biệt cho vụ Hè Thu tại Thái Nguyên (vùng có điều kiện nhiệt độ cao, mưa tập trung và áp lực sâu bệnh lớn) còn thiếu. Đồng thời, chưa có nghiên cứu tích hợp đầy đủ các yếu tố kỹ thuật đồng bộ gồm thời vụ gieo, mật độ cá thể, liều lượng N-P-K, nguồn phân hữu cơ vi sinh và ứng dụng chế phẩm công nghệ nano (nano G3 xử lý hạt và nano A4 bón qua lá) cho giống đậu tương tuyển chọn ĐT51 trong vụ Hè Thu tại địa phương.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

  • Luận án dựa trên lý thuyết về sinh thái học cây trồng, quy luật tương tác giữa kiểu gen và môi trường (G × E), và các quy luật hình thành năng suất quần thể cây họ đậu.
  • Khung phân tích tập trung đánh giá mối quan hệ tương quan giữa các chỉ tiêu sinh trưởng (chiều cao cây, số cành cấp 1, chỉ số diện tích lá CSDTL, tích lũy chất khô TLCK, số nốt sần hữu hiệu), khả năng chống chịu điều kiện bất thuận (đổ ngã, sâu đục quả, sâu ăn lá, bệnh gỉ sắt), các yếu tố cấu thành năng suất (số đốt hữu hiệu, số quả chắc/cây, tỷ lệ quả 3 hạt, khối lượng 1000 hạt) và năng suất thực thu (NSTT), kết hợp phân tích hiệu quả kinh tế (tổng thu, chi phí đầu tư, lãi thuần, tỷ suất lợi nhuận).

Phương pháp nghiên cứu thực tế

Luận án sử dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm đồng ruộng kết hợp điều tra nông học định lượng:

  1. Phương pháp điều tra, đánh giá hiện trạng: Điều tra tình hình sản xuất, sử dụng đất đai, cơ cấu giống, kỹ thuật bón phân và các yếu tố hạn chế trong sản xuất đậu tương Hè Thu tại tỉnh Thái Nguyên.
  2. Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng:
    • Thí nghiệm so sánh giống: Đánh giá 10 giống đậu tương trong vụ Hè Thu năm 2015 – 2016 nhằm tuyển chọn giống ưu tú nhất.
    • Thí nghiệm thời vụ: Khảo sát các mốc thời vụ gieo trồng đối với giống đậu tương ĐT51 trong vụ Hè Thu năm 2016 – 2017.
    • Thí nghiệm mật độ và phân bón khoáng N-P-K: Thí nghiệm 2 yếu tố đánh giá tương tác giữa các mức mật độ gieo trồng và liều lượng phân bón N-P-K cho giống ĐT51 (vụ Hè Thu 2016 – 2017).
    • Thí nghiệm phân hữu cơ: Đánh giá ảnh hưởng của các loại phân hữu cơ (phân chuồng, phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh...) đến sinh trưởng và năng suất giống ĐT51 (vụ Hè Thu 2016 – 2017).
    • Thí nghiệm ứng dụng chế phẩm nano: Thí nghiệm xử lý hạt giống bằng chế phẩm nano G3 kết hợp phun phân bón lá nano A4 ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau (vụ Hè Thu 2016 – 2017).
    • Xây dựng mô hình trình diễn: Mô hình sản xuất thử nghiệm giống ĐT51 áp dụng quy trình kỹ thuật hoàn thiện so sánh với giống đối chứng DT84 tại các huyện Phú Lương và Võ Nhai.
  3. Chỉ tiêu theo dõi và kỹ thuật thu thập:
    • Các giai đoạn sinh trưởng phát triển (TGST), chiều cao thân, chiều cao đóng quả, đường kính thân, số cành cấp 1, số đốt hữu hiệu.
    • Các chỉ tiêu sinh lý: CSDTL, số lượng và khối lượng nốt sần hữu hiệu, khối lượng chất khô giai đoạn chắc xanh (R6).
    • Đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh (sâu ăn lá, sâu đục quả, bệnh gỉ sắt) và khả năng chống đổ ngã theo thang điểm chuyên ngành.
    • Các yếu tố cấu thành năng suất: số quả/cây, số quả chắc/cây, số hạt chắc/quả, khối lượng 1000 hạt (P1000).
    • Năng suất lý thuyết (NSLT) và năng suất thực thu (NSTT).
  4. Phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế và xử lý số liệu:
    • Tính toán chi phí đầu vào, tổng giá trị thu hoạch, lợi nhuận thuần và hiệu quả đồng vốn.
    • Xử lý số liệu thống kê sinh học nông nghiệp, phân tích phương sai (ANOVA) và phân tích tương quan tuyến tính giữa các chỉ tiêu sinh trưởng với năng suất.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương này tổng thuật toàn diện cơ sở sinh thái học, thực trạng sản xuất và thành tựu nghiên cứu về cây đậu tương:

  • Phân tích yêu cầu về nhiệt độ, ánh sáng, chế độ nước và tính chất lý hóa của đất đối với cây đậu tương; đối chiếu với đặc điểm khí hậu vùng Đồng bằng và Trung du miền núi phía Bắc cho thấy vùng có đầy đủ điều kiện sinh thái để phát triển đậu tương cả 3 vụ/năm.
  • Tổng hợp số liệu thống kê sản xuất đậu tương toàn cầu (2010 – 2018), 4 quốc gia sản xuất lớn nhất (Mỹ, Braxin, Argentina, Trung Quốc), sản xuất trong nước (2010 – 2019) và tình hình suy giảm diện tích tại Thái Nguyên (2010 – 2019).

Bảng tổng hợp: Diễn biến sản xuất đậu tương tại Việt Nam và tỉnh Thái Nguyên (2010 – 2019)

Năm Diện tích cả nước (nghìn ha) Năng suất cả nước (tấn/ha) Sản lượng cả nước (nghìn tấn) Diện tích Thái Nguyên (ha) Năng suất Thái Nguyên (tấn/ha) Sản lượng Thái Nguyên (nghìn tấn)
2010 197,8 1,51 298,6 1567 1,47 2,31
2012 119,6 1,45 175,3 1418 1,51 2,15
2013 117,2 1,43 168,3 1309 1,52 1,99
2014 109,4 1,43 156,5 1184 1,43 1,70
2015 100,8 1,45 145,5 987 1,46 1,45
2016 96,6 1,61 160,7 930 1,47 1,37
2017 68,4 1,49 101,7 805 1,56 1,23
2018 53,3 1,52 81,3 722 1,62 1,17
2019 49,7 1,53 76,0 679 1,62 1,10

(Nguồn: Tổng cục Thống kê Việt Nam, 2019; Cục Thống kê tỉnh Thái Nguyên, 2020)

  • Khái quát các thành tựu chọn tạo giống bằng phương pháp nhập nội, lai hữu tính, đột biến thực nghiệm và công nghệ sinh học; tổng quan các kết luận về ảnh hưởng của thời vụ gieo, mật độ cá thể, phân bón đa lượng (N, P₂O₅, K₂O), phân hữu cơ vi sinh và phân bón nano trên thế giới và tại Việt Nam.

Chương 2: Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 trình bày chi tiết vật liệu nghiên cứu gồm 10 giống đậu tương, các loại phân bón vô cơ, phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh, phân chuồng, chế phẩm nano G3 (xử lý hạt) và nano A4 (phun qua lá). Chương mô tả thiết kế thí nghiệm đồng ruộng, quy trình chăm sóc, phương pháp đo đếm các chỉ tiêu hình thái, sinh lý, các yếu tố cấu thành năng suất, mức độ hại của sâu bệnh, phương pháp đánh giá hiệu quả kinh tế và công cụ phân tích thống kê.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm đạt được:

  1. Kết quả điều tra tình hình sản xuất vụ Hè Thu tại Thái Nguyên:

    • Khảo sát hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp và diễn biến thời tiết vụ Hè Thu giai đoạn 2010 – 2015.
    • Xác định tập quán kỹ thuật canh tác của nông dân, các khó khăn về giống, kỹ thuật bón phân chưa cân đối và áp lực thời tiết, sâu bệnh.
  2. Kết quả tuyển chọn giống đậu tương (vụ Hè Thu 2015 – 2016):

    • Đánh giá so sánh 10 giống về thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng, đặc điểm hình thái (chiều cao cây, chiều cao đóng quả, số cành cấp 1, số đốt hữu hiệu, đường kính thân), chỉ tiêu sinh lý (CSDTL, số lượng nốt sần, tích lũy chất khô giai đoạn chắc xanh), khả năng chống chịu đổ ngã và kháng sâu bệnh.
    • So sánh các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu giữa các giống. Giống ĐT51 thể hiện ưu thế vượt trội: TGST từ 90 – 93 ngày, sinh trưởng khỏe, phân cành khá (2,5 – 3,5 cành/cây), nhiễm sâu bệnh nhẹ, chống đổ tốt, năng suất thực thu đạt 2,4 – 2,6 tấn/ha, vượt trội so với giống đối chứng DT84 và các giống địa phương.
    • Xác định hệ số tương quan giữa các chỉ tiêu sinh trưởng (chiều cao cây, số cành cấp 1, số quả chắc/cây) với năng suất thực thu.
  3. Kết quả nghiên cứu biện pháp kỹ thuật cho giống ĐT51 (vụ Hè Thu 2016 – 2017):

    • Thời vụ gieo trồng: Xác định khung thời vụ gieo từ 26/6 đến 16/7 là thích hợp nhất cho giống ĐT51, giúp cây sinh trưởng thuận lợi, tránh được các đợt thời tiết bất thuận cực đoan và cho năng suất cao nhất.
    • Mật độ và liều lượng phân bón khoáng: Xác định mật độ thích hợp là 30 cây/m²; mức phân bón khoáng tối ưu đạt hiệu quả sinh trưởng, các yếu tố cấu thành năng suất và hiệu quả kinh tế cao nhất là 30 kg N : 60 kg P₂O₅ : 60 kg K₂O/ha.
    • Ảnh hưởng của phân hữu cơ: Bón kết hợp phân khoáng với 1000 kg phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh/ha hoặc 5 tấn phân chuồng/ha giúp tăng số lượng và khối lượng nốt sần hữu hiệu, tăng chỉ số diện tích lá, tích lũy chất khô và cải thiện năng suất thực thu rõ rệt.
    • Ảnh hưởng của chế phẩm công nghệ nano: Xử lý hạt giống bằng nano G3 kết hợp phun phân bón lá nano A4 tại 2 giai đoạn then chốt (khi cây có 7 – 8 lá thật / trước ra hoa và giai đoạn R4 / khi hình thành quả trọn vẹn) giúp nâng cao khả năng chống chịu sâu bệnh, tăng tỷ lệ đậu quả, tăng số quả chắc/cây và tăng năng suất hạt.
  4. Kết quả xây dựng mô hình sản xuất và đánh giá hiệu quả kinh tế:

    • Triển khai mô hình sản xuất giống ĐT51 áp dụng đồng bộ các biện pháp kỹ thuật tuyển chọn tại huyện Phú Lương và huyện Võ Nhai.
    • Giống ĐT51 trong mô hình đạt năng suất và hiệu quả kinh tế cao hơn rõ rệt so với giống đại trà DT84, chứng minh tính khả thi và khả năng mở rộng sản xuất trong vụ Hè Thu tại Thái Nguyên.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới của luận án

  1. Về tuyển chọn giống: Luận án đã tuyển chọn được giống đậu tương ĐT51 phù hợp với điều kiện sinh thái canh tác vụ Hè Thu tại tỉnh Thái Nguyên. Giống ĐT51 có thời gian sinh trưởng 90 – 93 ngày, sinh trưởng tốt, chiều cao cây trung bình, số cành cấp 1 đạt từ 2,5 – 3,5 cành/cây, mức độ nhiễm sâu bệnh hại thấp, khả năng chống đổ tốt và năng suất thực thu đạt 2,4 – 2,6 tấn/ha.
  2. Về hoàn thiện quy trình kỹ thuật: Luận án đã xác định được hệ thống biện pháp kỹ thuật đồng bộ và hiệu quả cho giống đậu tương ĐT51 trong vụ Hè Thu tại Thái Nguyên:
    • Thời vụ gieo trồng thích hợp: Từ ngày 26/6 đến ngày 16/7.
    • Mật độ gieo trồng thích hợp: 30 cây/m².
    • Liều lượng phân bón trên 1 ha: 30 kg N : 60 kg P₂O₅ : 60 kg K₂O kết hợp với 1000 kg phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh (hoặc 5 tấn phân chuồng).
    • Kỹ thuật ứng dụng công nghệ nano: Sử dụng chế phẩm nano G3 để xử lý hạt giống trước khi gieo kết hợp bón phân qua lá bằng chế phẩm nano A4 tại 2 thời điểm: giai đoạn 7 – 8 lá thật (trước khi ra hoa) và giai đoạn R4 (khi cây hình thành quả trọn vẹn).

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

  • Đề nghị bổ sung giống đậu tương ĐT51 vào cơ cấu giống cây trồng vụ Hè Thu của tỉnh Thái Nguyên.
  • Khuyến nghị các cơ quan quản lý nông nghiệp địa phương áp dụng quy trình kỹ thuật thâm canh đồng bộ (thời vụ 26/6 – 16/7, mật độ 30 cây/m², công thức phân bón N-P-K kết hợp phân hữu cơ vi sinh và chế phẩm nano G3, A4) nhằm nâng cao năng suất, tăng thu nhập cho nông dân và từng bước khôi phục diện tích gieo trồng đậu tương vụ Hè Thu trên địa bàn.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Các kết quả thực nghiệm và mô hình sản xuất của luận án được thực hiện trong phạm vi không gian cụ thể tại các huyện Phú Lương, Võ Nhai và Trường Đại học Nông Lâm (Thái Nguyên) trên chân đất chuyên màu (luân canh ngô Xuân Hè – đậu tương Hè Thu – ngô/khoai lang Đông Xuân) trong giai đoạn thời gian 2014 – 2018.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Tiếp tục khảo nghiệm, mở rộng đánh giá tính thích ứng của giống ĐT51 và quy trình kỹ thuật trên các loại đất khác nhau (như đất sau thu hoạch lúa mùa), các tiểu vùng sinh thái khác của vùng Trung du miền núi phía Bắc, cũng như nghiên cứu sâu hơn về cơ chế tương tác sinh lý của các hạt dinh dưỡng nano đối với quá trình trao đổi chất của cây họ đậu.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo khoa học hữu ích cho các nhóm đối tượng:

  1. Nghiên cứu sinh, học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Khoa học cây trồng, Nông học, Trồng trọt: Tham khảo phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng nhiều yếu tố, phương pháp đánh giá chỉ tiêu sinh lý - nông học cây họ đậu, kỹ thuật xử lý phân bón vi sinh và vật liệu nano.
  2. Giảng viên và cán bộ nghiên cứu tại các trường đại học, viện nghiên cứu nông nghiệp: Sử dụng tư liệu tổng quan tài liệu về sinh thái, di truyền chọn giống đậu tương và các số liệu thực nghiệm để phục vụ giảng dạy, nghiên cứu chuyên sâu.
  3. Cán bộ chỉ đạo sản xuất, khuyến nông, cơ quan quản lý nông nghiệp tại Thái Nguyên và các tỉnh miền núi phía Bắc: Tham khảo căn cứ thực tiễn để quy hoạch mùa vụ, cơ cấu giống và hướng dẫn kỹ thuật canh tác đậu tương vụ Hè Thu cho nông dân.

Câu hỏi thường gặp

1. Giống đậu tương nào được luận án tuyển chọn để phát triển trong vụ Hè Thu tại Thái Nguyên và có những ưu điểm gì?

Luận án đã tuyển chọn giống đậu tương ĐT51 (được chọn lọc từ tổ hợp lai LS17 × DT2001). Giống ĐT51 có thời gian sinh trưởng 90 – 93 ngày, sinh trưởng tốt, chiều cao cây trung bình, số cành cấp 1 từ 2,5 – 3,5 cành/cây, nhiễm sâu bệnh nhẹ, khả năng chống đổ tốt và năng suất đạt 2,4 – 2,6 tấn/ha, vượt trội so với giống đối chứng DT84 và giống địa phương.

2. Thời vụ và mật độ gieo trồng tối ưu cho giống đậu tương ĐT51 vụ Hè Thu tại Thái Nguyên là bao nhiêu?

Thời vụ gieo trồng thích hợp được xác định từ ngày 26/6 đến ngày 16/7. Mật độ gieo trồng thích hợp là 30 cây/m².

3. Công thức phân bón khoáng và phân hữu cơ được xác định cho 1 ha đậu tương ĐT51 trong luận án là gì?

Lượng phân bón khuyến nghị cho 1 ha gồm: 30 kg N : 60 kg P₂O₅ : 60 kg K₂O, kết hợp bón lót 1000 kg phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh hoặc 5 tấn phân chuồng.

4. Chế phẩm nano được ứng dụng trong luận án như thế nào để làm tăng năng suất giống ĐT51?

Luận án sử dụng chế phẩm nano G3 để xử lý hạt giống trước khi gieo, kết hợp phun phân bón lá nano A4 ở 2 giai đoạn sinh trưởng then chốt: giai đoạn 7 – 8 lá thật (trước khi ra hoa) và giai đoạn R4 (khi cây hình thành quả trọn vẹn).

5. Thực trạng diện tích và năng suất đậu tương tại tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2010 – 2019 diễn biến ra sao?

Theo số liệu thống kê trong luận án, diện tích đậu tương tại Thái Nguyên giảm liên tục từ 1567 ha (năm 2010) xuống còn 679 ha (năm 2019); sản lượng giảm từ 2,31 nghìn tấn xuống 1,10 nghìn tấn; năng suất trung bình biến động từ 1,47 tấn/ha (năm 2010) lên 1,62 tấn/ha (năm 2019).


Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Phạm Thị Thu Huyền đã giải quyết trọn vẹn khoảng trống thực tiễn về thiếu bộ giống và quy trình kỹ thuật canh tác đậu tương vụ Hè Thu tại tỉnh Thái Nguyên. Thông qua hệ thống thí nghiệm đồng ruộng nhiều yếu tố từ năm 2014 đến 2018, công trình đã tuyển chọn thành công giống đậu tương ĐT51 có năng suất cao (2,4 – 2,6 tấn/ha), chống chịu sâu bệnh và chống đổ tốt. Đồng thời, luận án đã xác định quy trình kỹ thuật thâm canh đồng bộ bao gồm thời vụ gieo (26/6 – 16/7), mật độ (30 cây/m²), phân bón đa lượng N-P-K kết hợp phân hữu cơ vi sinh và chế phẩm nano G3, A4. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn để bổ sung cơ cấu giống, góp phần nâng cao năng suất và khôi phục sản xuất đậu tương vụ Hè Thu tại Thái Nguyên.