Tổng quan nghiên cứu

Dưa chuột (Cucumis sativus L.) là cây rau ăn quả thương mại giữ vai trò xung kích trong cơ cấu luân canh tăng vụ nhờ thời gian sinh trưởng ngắn và tiềm năng năng suất đạt từ 40 đến 60 tấn/ha. Theo thống kê của Tổ chức Nương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO), sản lượng dưa chuột toàn cầu đã đạt trên 75,2 triệu tấn trên diện tích canh tác gần 2,0 triệu ha. Tại Việt Nam, tổng diện tích gieo trồng đạt khoảng 41.570 ha, tập trung chủ yếu ở Đồng bằng sông Hồng và Đồng bằng sông Cửu Long. Tuy nhiên, năng suất bình quân của cả nước chỉ đạt 21,28 tấn/ha, thấp hơn đáng kể so với mức trung bình 42,20 tấn/ha của thế giới.

Thực tiễn sản xuất tại vùng Duyên hải Nam Trung Bộ, đặc biệt là huyện Tuy Phước, tỉnh Bình Định, đang đối mặt với nhiều rào cản do thời tiết nắng nóng, đất thịt pha cát nghèo dinh dưỡng và nguồn giống chủ yếu phụ thuộc vào các giống nhập nội chưa qua khảo nghiệm kỹ lưỡng tại địa phương. Nhằm giải quyết yêu cầu cấp thiết về việc chọn lọc bộ giống thích nghi cao, đề tài đã tiến hành đánh giá toàn diện 8 giống dưa chuột lai F1 triển vọng trong vụ Đông Xuân từ tháng 12/2019 đến tháng 3/2020 tại xã Phước Hiệp, huyện Tuy Phước.

Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu là xác định các chỉ tiêu sinh trưởng, đặc tính hóa sinh, khả năng chống chịu sâu bệnh và năng suất thực thu của các giống lai thế hệ mới so với giống đối chứng HMT356 đang được gieo trồng phổ biến. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học tin cậy, làm căn cứ bổ sung giống ưu tú vào cơ cấu cây trồng, giúp nâng cao giá trị kinh tế trên 1 đơn vị diện tích và gia tăng thu nhập cho nông hộ tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết ưu thế lai (Heterosis) ở thế hệ F1 của các cây trồng thuộc họ Bầu bí (Cucurbitaceae), phản ánh sự vượt trội về sức sống, tốc độ phân cành và khả năng tích lũy sinh khối so với dạng bố mẹ thuần chủng. Bên cạnh đó, đề tài ứng dụng lý thuyết cân bằng sinh trưởng sinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực, giải thích sự phân hóa mầm hoa đực - hoa cái dưới ảnh hưởng của chế độ dinh dưỡng khoáng N-P-K kết hợp điều kiện chiếu sáng 10 đến 12 giờ/ngày và nền nhiệt độ ổn định 23,0 đến 25,8°C.

Khung phân tích tập trung vào các khái niệm trọng tâm bao gồm: động thái tăng trưởng chiều cao thân chính, tốc độ ra lá quang hợp, hàm lượng sắc tố diệp lục tổng số, tỷ lệ đậu quả, các yếu tố cấu thành năng suất lý thuyết và năng suất thực thu. Về mặt hóa sinh và chất lượng nông sản, các tiêu chí đánh giá bao gồm hàm lượng nước quả tươi, hàm lượng vitamin C, hàm lượng đường tổng số và độ dày thịt quả.

Phương pháp nghiên cứu

Thí nghiệm đồng ruộng được thiết kế theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) gồm 8 công thức giống với 3 lần nhắc lại. Tập đoàn khảo nghiệm bao gồm giống đối chứng HMT356 cùng 7 giống triển vọng: BĐ01, BĐ02, A518, BULL89, SEVEN99, PN15 và PN636. Tổng diện tích thí nghiệm đạt 450,64 m², trong đó diện tích thu số liệu là 368,64 m² chia thành 24 ô thí nghiệm (15,36 m²/ô). Quy cách gieo trồng gồm 50 cây/ô với khoảng cách hàng cách hàng 80 cm, cây cách cây 40 cm, mật độ đạt khoảng 32.552 cây/ha trên nền đất thịt pha cát được phủ bạt nông nghiệp.

Phương pháp chọn mẫu tuân thủ Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 01-87:2012/BNNPTNT, theo dõi cố định 10 đến 15 cây mẫu đại diện trên từng ô thí nghiệm theo sơ đồ 5 điểm chéo góc. Hàm lượng diệp lục a, b và diệp lục tổng số được chiết tách bằng cồn 96% và đo quang phổ hấp thụ trên máy UV-VIS CE-2011 tại hai bước sóng 649 nm và 665 nm theo công thức Wintermans và De Mots (1965). Hàm lượng vitamin C được kiểm nghiệm theo TCVN 4246-90 và hàm lượng đường tổng số xác định bằng phương pháp Ixekutz.

Toàn bộ dữ liệu số đo sinh học được xử lý và phân tích phương sai thông qua phần mềm MS Excel 2010 và Statistix 8.0. Sự sai khác giữa các giá trị trung bình được kiểm định bằng trắc nghiệm LSD ở mức xác suất ý nghĩa 5% (p < 0,05). Việc lựa chọn phương pháp này giúp kiểm soát tối đa sai số ngoại cảnh đồng ruộng, đảm bảo tính khách quan khi so sánh tương quan giữa các giống.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình khảo nghiệm 8 giống dưa chuột lai F1 trên đồng ruộng Tuy Phước đã chỉ ra những khác biệt sinh học rõ rệt:

Thứ nhất, về thời gian sinh dưỡng và tính chín sớm, giống BĐ01 thể hiện ưu thế vượt trội khi đạt 50% số cây xuất hiện hoa cái đầu tiên chỉ sau 28 ngày sau trồng, sớm hơn giống đối chứng HMT356 tới 4 ngày. Thời gian từ trồng đến thu quả đợt đầu của BĐ01 chỉ mất 35 ngày, rút ngắn 10,2% thời gian kiến thiết cơ bản so với đối chứng (39 ngày). Mặc dù tổng thời gian sinh trưởng của BĐ01 chỉ kéo dài 67 ngày nhưng thời gian thu hoạch quả thương phẩm lại kéo dài tới 26 ngày, cao hơn đối chứng 8,3% (24 ngày).

Thứ hai, về động thái tăng trưởng chiều cao thân chính, tại thời điểm 49 ngày sau trồng, giống SEVEN99 đạt chiều cao lớn nhất với 164,30 cm, tiếp theo là BĐ01 đạt 163,98 cm và BULL89 đạt 163,93 cm. Cả ba giống này đều có chiều cao vượt trội có ý nghĩa thống kê so với giống đối chứng HMT356 (160,00 cm, cao hơn từ 2,5% đến 2,7%). Ngược lại, hai giống A518 và PN636 có tốc độ vươn lóng chậm nhất, chỉ đạt lần lượt 154,65 cm và 153,58 cm.

Thứ ba, về chỉ số phát triển bộ lá, ở giai đoạn 49 ngày sau trồng, giống BĐ01 ghi nhận số lá trên thân chính cao nhất đạt 29,48 lá/thân, theo sau là BULL89 đạt 29,24 lá/thân, BĐ02 đạt 29,18 lá/thân và SEVEN99 đạt 29,15 lá/thân. Các chỉ số này đều vượt hơn hẳn mức 27,70 lá/thân của giống đối chứng HMT356 (tăng trưởng tương đương 5,2% đến 6,4%), tạo diện tích bề mặt quang hợp lớn giúp tăng cường đồng hóa vật chất nuôi quả.

Thứ tư, về phẩm chất quả và cảm quan thương phẩm, giống dưa chuột BĐ01 tạo được sự khác biệt vượt bậc nhờ mang hương thơm lá nếp tự nhiên đặc trưng, cùi thịt dày, vị ngọt thanh mát, không bị đắng ở phần cuống, đồng thời duy trì độ giòn kéo dài sau thu hoạch.

Thảo luận kết quả

Diễn biến động thái tăng trưởng chiều cao thân và tốc độ ra lá có thể được trực quan hóa thông qua biểu đồ đường tiến trình theo 7 mốc thời gian (từ 7 đến 49 ngày sau trồng). Đồ thị sinh trưởng cho thấy các giống dưa chuột sinh trưởng chậm ở 14 ngày đầu, tăng vọt với độ dốc cao từ ngày thứ 21 đến ngày thứ 42 (tốc độ vươn thân đạt từ 2,2 đến 2,5 cm/ngày và ra lá đạt 0,8 đến 0,9 lá/ngày), sau đó giảm dần từ ngày thứ 49 khi cây dồn dinh dưỡng nuôi quả.

Sự vượt trội của các giống BĐ01, SEVEN99 và BULL89 xuất phát từ khả năng tận dụng bức xạ mặt trời kết hợp cùng quy trình bón phân cân đối 4 giai đoạn (bón lót 20% N và K2O, bón thúc đợt một 25%, bón thúc đợt hai 30% và bón thúc đợt ba 25%). Đất thịt pha cát tại xã Phước Hiệp khi được bổ sung 25 tấn phân chuồng hoai mục cùng màng phủ nông nghiệp đã duy trì ẩm độ đất ổn định từ 70% đến 75%, giúp bộ rễ cạn ăn sâu và hấp thu tối đa dưỡng chất.

So sánh với các công trình nghiên cứu trước đây tại Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm trên các giống Sao xanh hay CV5, bộ giống lai BĐ01 và SEVEN99 chứng minh khả năng thích nghi cao hơn hẳn với biên độ nhiệt 23,2 đến 25,8°C và độ ẩm không khí trung bình 84% tại Bình Định. Điều này khẳng định tiềm năng lớn của các giống chọn tạo trong nước khi được thử nghiệm trực tiếp tại các vùng sinh thái đặc thù.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm phát huy tối đa hiệu quả kinh tế và nâng cao năng suất trồng dưa chuột tại địa phương, các giải pháp cụ thể được đề xuất như sau:

Thứ nhất, chuyển giao và mở rộng cơ cấu giống mới do Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Bình Định chủ trì phối hợp cùng Trung tâm Khuyến nông tỉnh. Đưa giống dưa chuột lai F1 BĐ01 và SEVEN99 vào danh mục giống khuyến cáo chính thức cho vụ Đông Xuân và Xuân Hè, hướng tới mục tiêu mở rộng diện tích gieo trồng đạt trên 150 ha trong giai đoạn 2021-2023, nâng tỷ trọng sử dụng giống mới lên 40% đến 50% tại địa phương.

Thứ hai, chuẩn hóa quy trình canh tác thâm canh cao do Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Duyên hải Nam Trung Bộ cùng Phòng Nông nghiệp huyện Tuy Phước hướng dẫn. Áp dụng định mức phân bón chuẩn gồm 25 tấn phân hữu cơ hoai mục, 150 kg N, 80 kg P2O5 và 130 kg K2O trên 1 ha; sử dụng bạt phủ nông nghiệp đen nhằm giữ ẩm từ 70% đến 75%, giúp giảm 30% lượng nước tưới và triệt tiêu 60% cỏ dại trong chu kỳ sản xuất 65 đến 70 ngày.

Thứ ba, thiết lập chuỗi liên kết tiêu thụ nông sản do Ủy ban nhân dân xã Phước Hiệp và các Hợp tác xã Nông nghiệp điều phối. Ký kết hợp đồng bao tiêu sản phẩm dưa chuột thơm BĐ01 với các chuỗi siêu thị và cửa hàng thực phẩm sạch, bảo đảm giá bán xuất vườn cao hơn từ 15% đến 20% so với dưa thông thường ngay trong các vụ thu hoạch từ năm 2021.

Thứ tư, áp dụng chương trình quản lý dịch hại tổng hợp (IPM) do Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật tỉnh tổ chức tập huấn. Hướng dẫn 100% hộ nông dân tại thôn Giang Bắc kiểm soát nhện đỏ, rệp xanh, bệnh giả sương mai và phấn trắng ở giai đoạn 30 đến 45 ngày sau trồng bằng chế phẩm sinh học, giúp giảm 25% đến 35% chi phí thuốc bảo vệ thực vật hóa học.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và dữ liệu thực nghiệm của luận văn mang lại giá trị thiết thực cho nhiều nhóm độc giả:

Thứ nhất, học viên cao học, nghiên cứu sinh và giảng viên ngành Nông học, Sinh học thực nghiệm. Tài liệu cung cấp quy trình khảo nghiệm chuẩn mực theo tiêu chuẩn quốc gia, phương pháp trắc quang đo hàm lượng sắc tố diệp lục và hệ thống ma trận xử lý thống kê bằng phần mềm chuyên dụng.

Thứ hai, cán bộ kỹ thuật và chuyên viên khuyến nông tại các trung tâm dịch vụ nông nghiệp miền Trung. Tài liệu là nguồn tham khảo đáng tin cậy để xây dựng khung lịch thời vụ, biên soạn tài liệu tập huấn chuyển giao tiến bộ kỹ thuật và định hướng bố trí cơ cấu cây trồng cạn ngắn ngày thích ứng biến đổi khí hậu.

Thứ ba, các viện nghiên cứu và doanh nghiệp kinh doanh hạt giống cây trồng. Dữ liệu thực tế về đặc tính sinh học, chất lượng quả và khả năng thích nghi của 8 tổ hợp lai F1 giúp các nhà chọn giống định hướng lai tạo, thương mại hóa các dòng giống dưa thơm chất lượng cao tại thị trường Duyên hải Nam Trung Bộ.

Thứ tư, các hợp tác xã nông nghiệp và chủ trang trại canh tác rau an toàn. Nông dân có thể ứng dụng trực tiếp các thông số kỹ thuật về mật độ 32.552 cây/ha, tỷ lệ bón phân 4 đợt và kỹ thuật làm giàn chữ A để gia tăng năng suất và tối ưu hóa lợi nhuận.

Câu hỏi thường gặp

Giống dưa chuột lai F1 BĐ01 có những đặc tính ưu việt gì nổi trội?
Giống BĐ01 có thời gian sinh trưởng ngắn 67 ngày, ra hoa cái sau 28 ngày và bắt đầu cho thu quả từ ngày thứ 35. Cây sở hữu bộ lá phát triển mạnh với 29,48 lá/thân ở 49 ngày sau trồng. Quả dưa BĐ01 giòn ngọt, cùi dày và có mùi thơm lá nếp đặc trưng, mang lại giá trị thương phẩm cao.

Điều kiện thời tiết tại huyện Tuy Phước có thuận lợi cho dưa chuột F1 phát triển không?
Trong vụ Đông Xuân, nền nhiệt độ trung bình dao động từ 23,2 đến 25,8°C, ẩm độ không khí đạt 82% đến 85% cùng tổng lượng mưa điều hòa. Đây là khoảng nhiệt độ và ẩm độ tối ưu giúp cây dưa chuột thụ phấn tốt, tăng tỷ lệ đậu quả và hạn chế rụng hoa.

Vì sao quy trình kỹ thuật yêu cầu làm luống cao 30 cm và phủ bạt nông nghiệp?
Do bộ rễ dưa chuột phân bố nông ở tầng đất mặt 10 đến 15 cm và kém chịu úng, luống cao 30 cm giúp thoát nước nhanh khi mưa lớn. Màng phủ nông nghiệp giúp giữ ẩm đất ở mức 70% đến 75%, chống thất thoát phân khoáng và ngăn chặn cỏ dại cạnh tranh dinh dưỡng.

Phương pháp xác định hàm lượng diệp lục trong luận văn được tiến hành ra sao?
Diệp lục được trích ly từ lá tươi ở giai đoạn ra hoa rộ bằng dung môi cồn 96%. Mật độ quang được đo trên máy so màu UV-VIS CE-2011 ở hai bước sóng 649 nm và 665 nm, sau đó tính toán hàm lượng diệp lục a, b và tổng số theo công thức chuẩn Wintermans và De Mots.

Việc bón phân thúc chia làm 3 đợt mang lại hiệu quả gì cho năng suất dưa chuột?
Dưa chuột sử dụng hiệu quả 92% đạm và 100% kali trong điều kiện bón hợp lý. Chia nhỏ phân thúc vào các ngày 15-20, 30-35 và 45-50 sau mọc giúp cung cấp dinh dưỡng đúng nhịp phân hóa hoa, nuôi quả rộ và kéo dài chu kỳ thu hoạch thêm 2 đến 4 ngày.

Kết luận

Nghiên cứu khảo nghiệm 8 giống dưa chuột lai F1 tại xã Phước Hiệp đã hoàn thành đầy đủ các mục tiêu đề ra với những đóng góp quan trọng:

  • Khẳng định 8 giống dưa chuột F1 đều thuộc nhóm giống ngắn ngày với tổng chu kỳ sinh trưởng từ 67 đến 70 ngày, thích hợp bố trí trong cơ cấu luân canh vụ Đông Xuân tại Bình Định.
  • Xác định giống BĐ01 và SEVEN99 là hai giống có tốc độ sinh trưởng chiều cao (đạt trên 163,90 cm ở 49 ngày sau trồng) và khả năng ra lá vượt trội hơn giống đối chứng HMT356 có ý nghĩa thống kê.
  • Phát hiện giống dưa BĐ01 có ưu thế chín sớm (thu quả sau 35 ngày), thời gian cho thu hoạch kéo dài nhất đạt 26 ngày và chất lượng quả thơm mùi lá nếp độc đáo.
  • Cung cấp gói thông số kỹ thuật hoàn chỉnh về mật độ trồng 50 cây/ô (80 cm x 40 cm), bón lót kết hợp 3 đợt bón thúc cân đối và sử dụng màng phủ giữ ẩm đất từ 70% đến 75%.
  • Đề xuất lộ trình mở rộng sản xuất trên diện tích 150 ha trong giai đoạn 2021-2023, kết nối chuỗi giá trị nhằm gia tăng lợi nhuận cho người trồng dưa.

Các địa phương và nông hộ tại vùng Duyên hải Nam Trung Bộ nên chủ động liên hệ các đơn vị cung ứng giống để đưa BĐ01 và SEVEN99 vào gieo trồng ngay trong vụ sản xuất tới, áp dụng đúng quy chuẩn kỹ thuật thâm canh để nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế bền vững.