Tổng quan nghiên cứu
Ngành chè Việt Nam giữ vị trí thứ 5 về sản lượng sản xuất và thứ 6 về xuất khẩu trên toàn cầu với hơn 146.708 tấn sản phẩm xuất khẩu, mang lại giá trị trên 224 triệu USD trên tổng diện tích canh tác khoảng 133.000 ha và thu hút hơn 2 triệu lao động. Tuy nhiên, giá trị xuất khẩu bình quân của chè Việt Nam chỉ đạt khoảng 60% đến 70% so với giá bán trung bình trên thị trường thế giới. Nguyên nhân cốt lõi bắt nguồn từ cơ cấu giống chè còn nhiều bất cập: các giống truyền thống cho năng suất chưa cao, trong khi các giống nhập nội chất lượng cao thường sinh trưởng yếu và dễ bị sâu bệnh hại khi trồng tại điều kiện khí hậu miền Bắc.
Nhằm giải quyết bài toán này, đề tài tập trung đánh giá toàn diện đặc điểm nông sinh học của 7 dòng chè mới chọn lọc từ phương pháp lai hữu tính ở thế hệ lai F1 (bao gồm các dòng 207, 213, 232, 233, 234, 238, 241) so với giống đối chứng LDP1. Thí nghiệm được triển khai trong giai đoạn 2016 - 2017 tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Chè thuộc Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc, tọa lạc tại xã Phú Hộ, thị xã Phú Thọ, tỉnh Phú Thọ.
Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc cung cấp luận cứ khoa học thực tiễn để tuyển chọn những dòng chè có sức sinh trưởng mạnh, đạt năng suất thực thu tuổi 2 từ 3,18 tấn/ha đến 3,34 tấn/ha, nâng điểm thử nếm cảm quan đạt trên 17,0 điểm đối với chè xanh và 16,8 điểm đối với chè đen, đồng thời đạt tỷ lệ sống giâm cành lên đến 90% trong vườn ươm, phục vụ mục tiêu tái cơ cấu ngành chè bền vững.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung lý thuyết áp dụng
Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết di truyền học và chọn giống thực vật bằng phương pháp lai hữu tính có định hướng. Phương pháp này cho phép tái tổ hợp các nguồn gen quý, kết hợp tính trạng năng suất cao, khả năng chống chịu ngoại cảnh từ các giống nền tảng với các chỉ tiêu phẩm chất sinh hóa ưu việt từ các giống bố mẹ đặc sản. Đồng thời, đề tài áp dụng học thuyết về chu kỳ sinh trưởng của cây chè gồm chu kỳ phát triển lớn trải qua 5 giai đoạn đời cây và chu kỳ phát triển nhỏ hàng năm xen kẽ giữa thời kỳ sinh trưởng dinh dưỡng và tạm ngừng sinh trưởng.
Các khái niệm then chốt trong nghiên cứu bao gồm: đặc điểm nông sinh học thân cành và tán lá, động thái sinh trưởng búp tôm 2 đến 3 lá, chỉ số diện tích lá, thành phần sinh hóa búp chè (hàm lượng tanin, chất hòa tan, đường khử, axit amin), và khả năng nhân giống vô tính bằng phương pháp giâm hom cành.
Phương pháp nghiên cứu
Vật liệu nghiên cứu gồm 7 dòng chè lai F1 được tạo ra từ các tổ hợp lai có định hướng như Kim Tuyên lai với TRI777, PH1 lai với Long Vân, Kanayamidori lai với Chất Tiền, cùng giống đối chứng LDP1 ở giai đoạn tuổi 2.
Thí nghiệm so sánh được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB) với 3 lần nhắc lại, gồm 8 công thức thí nghiệm trên tổng diện tích 700 m2. Mỗi ô thí nghiệm có diện tích 16 m2 với quy mô 3 hàng gồm 30 cây. Phương pháp chọn mẫu áp dụng quy tắc đường chéo 5 điểm, lấy mẫu cố định từ 5 đến 10 cây đại diện trên mỗi ô để đo đếm chiều cao, đường kính thân và độ rộng tán; theo dõi 30 lá trưởng thành tại tầng lá thứ 5 trên 3 cây mỗi ô; theo dõi 30 búp cố định từ khi mở lá cá đến khi đạt 1 tôm 5 lá; lấy ngẫu nhiên 100 gram búp để xác định khối lượng búp và tỷ lệ búp mù xòe. Cỡ mẫu đánh giá nhân giống giâm cành là 30 cây trên mỗi công thức qua 3 lần nhắc lại.
Các chỉ tiêu nông sinh học được xác định theo quy chuẩn QCVN 01-124:2013/BNNPTNT; điều tra sâu bệnh hại định kỳ 1 tháng một lần theo quy chuẩn QCVN 01-118:2012/BNNPTNT; đánh giá cảm quan chất lượng chè theo tiêu chuẩn TCVN 3218-1993. Lý do lựa chọn các phương pháp phân tích phương sai thống kê qua phần mềm chuyên dụng IRRISTAT 4.0 và Excel là nhằm kiểm định độ tin cậy sinh trắc học ở mức ý nghĩa 95% (LSD 0.05), loại trừ tối đa sai số ngẫu nhiên do ngoại cảnh trong suốt timeline nghiên cứu 2016 - 2017.
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Những phát hiện chính
Thứ nhất, về sinh trưởng thân cành, dòng chè 233 và dòng 207 thể hiện ưu thế vượt bậc. Dòng 233 đạt chiều cao cây 81,6 cm, đường kính thân 2,57 cm và diện tích lá 52,67 cm2; dòng 207 đạt chiều cao 80,7 cm và đường kính thân 2,17 cm. Khi so sánh với giống đối chứng LDP1 (chiều cao 65,0 cm, đường kính 1,60 cm, diện tích lá 29,24 cm2), dòng 233 tăng 25,5% về chiều cao, tăng 60,6% về đường kính thân và tăng 80,1% về diện tích bề mặt lá.
Thứ hai, về năng suất búp và các yếu tố cấu thành, dòng 207 và dòng 233 đạt năng suất thực thu cao nhất ở tuổi 2 với lần lượt 3,34 tấn/ha và 3,18 tấn/ha, vượt trội so với các dòng còn lại và giống đối chứng. Dòng 233 sở hữu khối lượng búp đạt 0,74 gram/búp, cao hơn 27,6% so với đối chứng LDP1 (0,58 gram/búp), trong khi các dòng 232, 234 và 241 có mật độ phát sinh búp dày đặc, đạt trên 300 búp/cây.
Thứ ba, về động thái sinh trưởng búp, dòng 233 và 213 có 7 đợt sinh trưởng tự nhiên trong năm với tổng thời gian sinh trưởng đạt 258 ngày. Thời gian hoàn thành một đợt sinh trưởng búp 1 tôm 5 lá của dòng 233 chỉ mất 27,7 ngày, rút ngắn 10,7 ngày (tương đương tốc độ nhanh hơn 27,9%) so với giống đối chứng LDP1 cần 38,4 ngày.
Thứ tư, về chất lượng chế biến và khả năng nhân giống, dòng 207 và 238 đạt điểm cảm quan chè xanh trên 17,0 điểm (xếp loại khá tốt, hương thơm đặc trưng); dòng 233 và 241 đạt điểm thử nếm chè đen 16,8 điểm. Trong vườn ươm, dòng 207 và 233 đạt tỷ lệ sống 90%, chiều cao cây đạt trên 30,0 cm và tỷ lệ cây xuất vườn đạt trên 70%. Mật độ sâu hại như rầy xanh, bọ cánh tơ và nhện đỏ trên các dòng lai này đều thấp hơn rõ rệt so với đối chứng.
Thảo luận kết quả
Sức sinh trưởng mạnh mẽ của dòng 207 và 233 bắt nguồn từ hiệu ứng ưu thế lai giữa các dòng bố mẹ ưu tú. Cụ thể, dòng 233 thừa hưởng đặc tính thân gỗ, góc phân cành rộng 56,3 độ và phiến lá lớn từ dòng mẹ PH1 kết hợp với nội chất hương vị từ dòng bố Long Vân. Thế lá ngang kết hợp diện tích lá trên 50 cm2 giúp tối ưu hóa khả năng hấp thu quang năng, nâng cao hiệu suất tích lũy vật chất khô cho búp chè non.
Kết quả này hoàn toàn tương thích với các công trình nghiên cứu chọn tạo giống chè tại Việt Nam như giống Hương Bắc Sơn và giống VN15, khẳng định phương pháp lai hữu tính có định hướng mang lại sự kết hợp hoàn hảo giữa năng suất và chất lượng. Dữ liệu thực nghiệm này có thể được mô tả trực quan qua biểu đồ cột so sánh năng suất thực thu giữa các dòng lai và đối chứng, kết hợp bảng ma trận phân sai LSD 0.05 và biểu đồ radar phân tích đa chiều 4 chỉ tiêu cảm quan (ngoại hình, màu nước, hương thơm, vị đậm).
Đề xuất và khuyến nghị
Thực hiện khảo nghiệm mở rộng sản xuất thử: Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc chủ trì phối hợp với Trung tâm Khuyến nông các tỉnh triển khai mô hình khảo nghiệm sinh thái đối với dòng 207 và dòng 233 tại các vùng chè trọng điểm như Phú Thọ, Thái Nguyên, Yên Bái và Lâm Đồng. Quy mô mục tiêu đạt từ 5 ha đến 10 ha mỗi vùng, thực hiện trong giai đoạn 2018 - 2020 nhằm đánh giá tính thích ứng sinh thái trên diện rộng.
Hoàn thiện quy trình nhân giống vô tính: Các hợp tác xã và trung tâm sản xuất giống cây trồng áp dụng nghiêm ngặt quy trình kỹ thuật giâm hom chè vụ thu và vụ đông xuân cho dòng 207 và 233. Mục tiêu đạt tỷ lệ sống cành giâm trên 92% và tỷ lệ cây đạt chuẩn xuất vườn trên 75%, chiều cao cây vườn ươm trên 30 cm, triển khai định kỳ hàng năm từ năm 2018.
Xây dựng quy chuẩn canh tác và đốn hái đặc thù: Cán bộ khuyến nông và người sản xuất nông nghiệp thiết lập chế độ đốn phớt tạo hình phù hợp với dạng thân bán gỗ và góc phân cành rộng của dòng 207 và dòng 233. Áp dụng kỹ thuật thu hái đúng lứa búp 1 tôm 2 đến 3 lá nhằm duy trì chỉ số búp hữu hiệu, giảm tỷ lệ búp mù xòe xuống dưới mức 15%, hoàn thành bộ tài liệu hướng dẫn trong giai đoạn 2018 - 2019.
Chuyên môn hóa công nghệ chế biến sản phẩm: Các doanh nghiệp sản xuất và chế biến chè đầu tư dây chuyền sao sấy đồng bộ, phân loại nguyên liệu riêng biệt: dòng 207 và 238 ưu tiên cho quy trình chế biến chè xanh chất lượng cao, dòng 233 và 241 ứng dụng cho dây chuyền chế biến chè đen xuất khẩu. Mục tiêu nâng giá trị thương phẩm xuất khẩu tăng từ 20% đến 30% trong giai đoạn 2019 - 2022.
Đối tượng nên tham khảo luận văn
Cán bộ nghiên cứu và chuyên gia chọn tạo giống cây trồng: Tiếp cận hệ thống dữ liệu thực nghiệm về các tổ hợp lai hữu tính, nắm bắt phương pháp đánh giá hình thái học, động thái sinh trưởng búp và phân tích sinh hóa; ứng dụng trực tiếp vào việc định hướng thiết kế các cặp lai mới có khả năng chống chịu sâu bệnh và cho năng suất cao.
Giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên cao học ngành Nông học: Khai thác tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB), quy trình xử lý phương sai thống kê bằng IRRISTAT 4.0 và áp dụng các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN; phục vụ công tác giảng dạy và xây dựng khung nghiên cứu học thuật.
Chủ vườn ươm, doanh nghiệp và hợp tác xã sản xuất chè: Ứng dụng nguồn số liệu thực chứng về tỷ lệ giâm hom sống 90%, tốc độ sinh trưởng vườn ươm và các chỉ tiêu cảm quan chất lượng; phục vụ việc lập kế hoạch đầu tư nhân giống vô tính và phát triển vùng nguyên liệu thương phẩm chất lượng cao.
Cơ quan quản lý nhà nước và ban quản lý nông nghiệp địa phương: Sử dụng các căn cứ khoa học của đề tài để thẩm định, phê duyệt và bổ sung các dòng chè ưu tú vào cơ cấu giống cây trồng chủ lực của tỉnh; xây dựng chính sách hỗ trợ phát triển vùng chè đặc sản bền vững.
Câu hỏi thường gặp
Phương pháp lai hữu tính mang lại ưu thế gì nổi bật trong công tác chọn giống chè? Phương pháp lai hữu tính giúp kết hợp chọn lọc các đặc tính di truyền quý giá từ cả cây bố và cây mẹ, tạo ra đời con F1 có ưu thế lai rõ rệt. Nhờ đó, cây chè mới vừa kế thừa tiềm năng năng suất cao, sinh trưởng khỏe từ giống bố mẹ nền tảng, vừa tích hợp phẩm chất thơm ngon đặc trưng và khả năng chống chịu sâu bệnh tốt hơn hẳn các giống nhập nội.
Những dòng chè nào trong nghiên cứu cho năng suất và sức sinh trưởng vượt trội nhất? Dòng 207 và dòng 233 là hai dòng có sức sinh trưởng mạnh nhất. Ở giai đoạn tuổi 2, dòng 233 đạt chiều cao cây 81,6 cm, đường kính gốc 2,57 cm, khối lượng búp 0,74 gram/búp và năng suất thực thu 3,18 tấn/ha. Dòng 207 đạt chiều cao 80,7 cm, đường kính 2,17 cm và năng suất thực thu đạt đỉnh 3,34 tấn/ha, vượt xa giống đối chứng LDP1.
Các dòng chè mới được định hướng cho các loại sản phẩm chế biến nào? Dòng 207 và dòng 238 rất thích hợp cho chế biến chè xanh chất lượng cao nhờ màu nước xanh sáng, vị đậm dịu và điểm thử nếm cảm quan đạt trên 17,0 điểm. Ngược lại, dòng 233 và dòng 241 thích hợp cho chế biến chè đen thương phẩm với hương vị đậm đà và điểm đánh giá cảm quan đạt 16,8 điểm.
Khả năng nhân giống bằng phương pháp giâm cành của các dòng chè mới đạt kết quả ra sao? Cả hai dòng chè 207 và 233 đều thể hiện khả năng tái sinh rễ và nhân giống vô tính xuất sắc trong vườn ươm. Sau thời gian theo dõi, tỷ lệ sống của cành giâm đạt mức 90%, chiều cao cây giống sau 9 tháng đạt trên 30,0 cm và tỷ lệ cây đủ tiêu chuẩn xuất vườn đạt trên 70%, bảo đảm cung ứng giống thương phẩm ổn định.
Mức độ chống chịu sâu bệnh hại của các dòng chè lai F1 có gì khác biệt so với giống đối chứng? Các dòng chè lai F1 thể hiện tính kháng tự nhiên tốt đối với các loại sâu hại chính như rầy xanh, bọ cánh tơ và nhện đỏ. Mật độ cá thể sâu hại trên các ô thí nghiệm của dòng mới luôn duy trì ở ngưỡng thấp hơn đáng kể so với giống đối chứng LDP1, nhờ cấu trúc phiến lá dày và khả năng sinh trưởng búp nhanh.
Kết luận
• Đánh giá và tuyển chọn thành công các dòng chè lai hữu tính F1 triển vọng tại Phú Hộ, bổ sung nguồn gen giá trị cho cơ cấu giống chè Việt Nam. • Xác định dòng 207 và 233 sở hữu sức sinh trưởng vượt trội với chiều cao cây trên 80 cm, đường kính thân lớn hơn 2,0 cm và hệ khung tán vững chắc. • Khẳng định năng suất thực thu tuổi 2 của dòng 207 và 233 đạt từ 3,18 tấn/ha đến 3,34 tấn/ha, búp to đạt 0,64 - 0,74 gram/búp và chu kỳ bật búp ngắn chỉ từ 27,7 ngày. • Phân định rõ hướng chế biến chuyên biệt: dòng 207 và 238 chuyên biệt cho chè xanh (điểm thử nếm trên 17,0 điểm); dòng 233 và 241 chuyên biệt cho chè đen (điểm thử nếm 16,8 điểm). • Chứng minh tiềm năng nhân giống thương phẩm cao với tỷ lệ cành giâm sống đạt 90%, tỷ lệ xuất vườn trên 70% cùng khả năng chống chịu sâu bệnh vượt trội.
Đóng góp chính của luận văn là tạo dựng cơ sở khoa học và thực tiễn vững chắc trong việc chọn tạo giống chè lai năng suất cao, phẩm chất tốt, từng bước thay thế các giống chè già cỗi, năng suất thấp.
Trong giai đoạn 2018 - 2022, các đơn vị nghiên cứu và địa phương cần đẩy nhanh tiến độ khảo nghiệm sản xuất thử diện rộng để sớm công nhận giống chính thức. Các doanh nghiệp, viện nghiên cứu và cơ quan quản lý nông nghiệp hãy chủ động liên kết, ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tế sản xuất nhằm nâng cao năng lực cạnh tranh và giá trị gia tăng cho ngành chè Việt Nam.