Tổng quan nghiên cứu

Đậu tương (Glycine max L. Merrill) là cây trồng có giá trị kinh tế và dinh dưỡng cao, đồng thời góp phần cải tạo đất và sử dụng bền vững nguồn tài nguyên đất. Việt Nam hiện đứng thứ 16 thế giới về diện tích trồng đậu tương, với khoảng 130 nghìn ha năm 2015, nhưng năng suất trung bình chỉ đạt 1,5 tấn/ha, bằng 60,6% năng suất thế giới. Nhu cầu đậu tương trong nước vượt xa sản lượng nội địa, buộc Việt Nam phải nhập khẩu khoảng 1,2 triệu tấn mỗi năm. Khô hạn là một trong những nguyên nhân chính làm giảm năng suất cây trồng, đặc biệt ở các vùng đồi núi, đất cằn cỗi và thiếu nước tưới như khu vực Bắc miền Trung. Theo báo cáo của Cục Thủy lợi, trong 10 năm qua, miền Trung có khoảng 140.000 ha đất bị khô hạn nặng.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá khả năng chịu hạn của một số giống đậu tương triển vọng nhằm phục vụ chuyển đổi cơ cấu cây trồng, nâng cao hiệu quả sử dụng đất và thu nhập cho nông dân tại tỉnh Thừa Thiên Huế và khu vực miền Trung. Nghiên cứu tập trung vào 12 giống đậu tương, thực hiện qua ba thí nghiệm: trồng trong ống rễ PVC để đánh giá phát triển bộ rễ, trồng trong cốc nhựa để gây hạn nhân tạo giai đoạn 3 lá chét, và trồng trong chậu để gây hạn nhân tạo giai đoạn ra hoa. Kết quả sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc lựa chọn giống phù hợp với điều kiện khô hạn, góp phần đảm bảo an ninh lương thực và phát triển nông nghiệp bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về sinh trưởng và phát triển cây đậu tương, đặc biệt tập trung vào khả năng chịu hạn và các đặc tính sinh lý, hình thái của bộ rễ và thân lá. Các khái niệm chính bao gồm:

  • Khả năng chịu hạn: Khả năng của cây đậu tương giảm thiểu tổn thương do thiếu nước, bao gồm cơ chế tránh hạn (giảm mất nước) và chịu hạn (chịu được mất nước).
  • Bộ rễ phát triển sâu và rộng: Giúp cây hút nước từ tầng đất sâu, tăng khả năng chịu hạn.
  • Chỉ số chịu hạn tương đối: Đánh giá khả năng sống sót và phục hồi của cây sau các đợt gây hạn nhân tạo.
  • Các giai đoạn sinh trưởng nhạy cảm với hạn: Giai đoạn 3 lá chét và giai đoạn ra hoa là những thời điểm cây đậu tương dễ bị ảnh hưởng nhất bởi khô hạn.

Ngoài ra, nghiên cứu áp dụng các tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng giống đậu tương (QCVN 01-58:2011/BNNPTNT).

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: 12 giống đậu tương chịu hạn được thu thập từ các viện nghiên cứu trong nước, gồm DTDH04, DTDH08, DTDH10, 13-7, DT84, DT26, DT31, DT51, DT22, DTPT01, DT30, DT2008(đ/c).
  • Thiết kế thí nghiệm:
    • Thí nghiệm ống rễ PVC: Bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên (RCB), 12 giống × 3 lần lặp lại × 2 cây/ống × 2 ống/lặp = 144 ống.
    • Thí nghiệm gây hạn giai đoạn 3 lá chét: Sử dụng cốc nhựa, bố trí ngẫu nhiên hoàn toàn (CRD), 12 giống × 2 cây/cốc × 3 lần lặp lại = 72 cốc.
    • Thí nghiệm gây hạn giai đoạn ra hoa: Trồng trong chậu, bố trí CRD, 12 giống × 2 cây/chậu × 3 lần lặp lại = 72 chậu.
  • Phương pháp gây hạn nhân tạo: Ngừng tưới nước trong các khoảng thời gian 1, 3, 5, 7, 14 ngày để đánh giá khả năng chịu hạn và phục hồi của cây.
  • Chỉ tiêu đánh giá: Chiều dài rễ, khối lượng rễ và thân lá, số lượng nốt sần trên rễ, chiều cao cây, số lượng hoa, số cành cấp 1, tỷ lệ cây chết và phục hồi sau gây hạn, chỉ số chịu hạn tương đối.
  • Xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm Statistix 10.0 và MS Excel 2010, so sánh sự khác biệt giữa các giống bằng phương pháp Dulcan ở mức ý nghĩa α=0,05.
  • Thời gian và địa điểm nghiên cứu: Vụ Xuân 2018 tại khu thí nghiệm Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm Huế.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thời gian sinh trưởng và đặc điểm hình thái
    Các giống đậu tương nghiên cứu thuộc nhóm trung ngày (85-100 ngày). Giống có thời gian sinh trưởng ngắn nhất là DT26 (85 ngày), dài nhất là 13-7 (97 ngày). Hầu hết các giống có dạng cây đứng, thân có lông, màu sắc thân liên quan đến màu hoa (thân xanh hoa trắng, thân tím hoa tím). Kiểu sinh trưởng hữu hạn chiếm ưu thế.

  2. Phát triển bộ rễ và khối lượng thân lá
    Chiều dài rễ dao động từ 70,28 cm đến 86,92 cm, trong đó giống 13-7 có chiều dài rễ dài nhất (86,92 cm). Khối lượng rễ khô cao nhất là 14,95 g ở giống 13-7, khối lượng thân lá khô cao nhất là 27,99 g ở giống DTDH04. Tỷ lệ khối lượng rễ/thân lá cao nhất thuộc về DT31 (95,10%) và DT51 (91,95%), cho thấy bộ rễ phát triển cân đối, hỗ trợ khả năng chịu hạn.

  3. Số lượng và khối lượng nốt sần trên rễ
    Số lượng nốt sần trên rễ cao nhất là 102,37 nốt/cây ở giống DTDH10, trong khi khối lượng nốt sần lớn nhất là 5,70 g/cây ở giống DT26. Khối lượng nốt sần phản ánh khả năng cố định đạm tốt, góp phần tăng sức sống và chịu hạn của cây.

  4. Khả năng sinh trưởng và phát triển thân lá
    Chiều cao cây cao nhất là DT30 (87,99 cm), thấp nhất là DT26 (46,22 cm). Tổng số hoa và số cành cấp 1 cũng khác biệt giữa các giống, với DT31 và DTDH08 có số hoa và cành cao, hỗ trợ năng suất tiềm năng.

  5. Chỉ số chịu hạn tương đối
    Ở giai đoạn 3 lá chét và giai đoạn ra hoa, giống DT26 và DT31 có chỉ số chịu hạn tương đối cao nhất, lần lượt là 23.570,0 S và 7.071,1 S (3 lá chét), 22.784,5 S và 5.892,3 S (ra hoa), vượt trội so với các giống còn lại.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy các giống DT26 và DT31 có khả năng chịu hạn tốt nhờ bộ rễ phát triển sâu, cân đối với thân lá, cùng với số lượng nốt sần lớn giúp tăng khả năng cố định đạm. Điều này phù hợp với các nghiên cứu trước đây cho thấy bộ rễ phát triển và nốt sần là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá khả năng chịu hạn của đậu tương. Chiều cao cây thấp của DT26 có thể giúp giảm thiểu tổn thương do gió bão và hạn chế mất nước qua lá, trong khi DT31 có số lượng hoa và cành cao hỗ trợ năng suất.

So với các giống khác, DT26 và DT31 thuộc nhóm giống trung ngày, phù hợp với điều kiện sinh thái miền Trung, đặc biệt là vùng khô hạn thiếu nước. Việc lựa chọn giống có khả năng chịu hạn cao sẽ giúp tăng hiệu quả sử dụng đất, giảm thiểu thiệt hại do hạn hán và nâng cao thu nhập cho nông dân. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh chỉ số chịu hạn tương đối và bảng phân tích các chỉ tiêu sinh trưởng để minh họa rõ nét sự khác biệt giữa các giống.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Khuyến cáo sử dụng giống DT26 và DT31
    Áp dụng hai giống này trong sản xuất tại các vùng khô hạn của Thừa Thiên Huế và miền Trung nhằm tăng khả năng chịu hạn và năng suất. Thời gian thực hiện: ngay trong vụ Xuân tiếp theo. Chủ thể thực hiện: Sở Nông nghiệp, các trung tâm giống cây trồng và nông dân địa phương.

  2. Phát triển mô hình luân canh xen canh với đậu tương chịu hạn
    Khuyến khích chuyển đổi cơ cấu cây trồng từ mô hình chuyên canh lúa sang mô hình lúa-đậu tương hoặc ngô-đậu tương chịu hạn để tăng thu nhập từ 25-40 triệu đồng/ha. Thời gian: 1-2 năm. Chủ thể: Nông dân, hợp tác xã, chính quyền địa phương.

  3. Tăng cường nghiên cứu và tuyển chọn giống chịu hạn
    Tiếp tục nghiên cứu mở rộng tập đoàn giống, áp dụng công nghệ sinh học và đột biến để tạo ra giống mới có khả năng chịu hạn và chống sâu bệnh. Thời gian: dài hạn (3-5 năm). Chủ thể: Viện nghiên cứu, trường đại học, các tổ chức khoa học công nghệ.

  4. Đào tạo và chuyển giao kỹ thuật cho nông dân
    Tổ chức các lớp tập huấn về kỹ thuật trồng, chăm sóc đậu tương chịu hạn, phương pháp gây hạn nhân tạo và phòng trừ sâu bệnh. Thời gian: hàng năm. Chủ thể: Trung tâm khuyến nông, các tổ chức phi chính phủ.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân và hợp tác xã nông nghiệp
    Hỗ trợ lựa chọn giống phù hợp, áp dụng kỹ thuật canh tác hiệu quả để tăng năng suất và thu nhập, đặc biệt ở vùng khô hạn.

  2. Các nhà nghiên cứu và cán bộ kỹ thuật nông nghiệp
    Cung cấp dữ liệu khoa học về đặc tính sinh trưởng, khả năng chịu hạn của các giống đậu tương, làm cơ sở cho nghiên cứu tiếp theo và phát triển giống mới.

  3. Chính quyền địa phương và cơ quan quản lý nông nghiệp
    Hỗ trợ xây dựng chính sách phát triển cây trồng phù hợp với điều kiện khí hậu, thúc đẩy chuyển đổi cơ cấu cây trồng và đảm bảo an ninh lương thực.

  4. Doanh nghiệp giống và chế biến nông sản
    Tìm kiếm giống đậu tương có năng suất cao, chịu hạn tốt để phát triển sản xuất giống và nguyên liệu chế biến, nâng cao giá trị sản phẩm.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao chọn giống DT26 và DT31 là triển vọng nhất?
    Hai giống này có chỉ số chịu hạn tương đối cao nhất ở cả giai đoạn 3 lá chét và ra hoa, bộ rễ phát triển tốt, tỷ lệ nốt sần cao giúp cố định đạm hiệu quả, phù hợp với điều kiện khô hạn miền Trung.

  2. Phương pháp gây hạn nhân tạo được thực hiện như thế nào?
    Cây đậu tương được ngừng tưới nước trong các khoảng thời gian 1, 3, 5, 7 và 14 ngày để đánh giá khả năng chịu hạn và phục hồi, sau đó tưới nước lại để theo dõi sự hồi phục.

  3. Khả năng chịu hạn của đậu tương ảnh hưởng như thế nào đến năng suất?
    Khả năng chịu hạn tốt giúp cây duy trì sinh trưởng, giảm tỷ lệ chết và rụng hoa, từ đó nâng cao năng suất và ổn định sản lượng trong điều kiện khô hạn.

  4. Có thể áp dụng kết quả nghiên cứu này ở những vùng khác không?
    Kết quả phù hợp với điều kiện khí hậu và đất đai miền Trung, đặc biệt Thừa Thiên Huế. Tuy nhiên, cần thử nghiệm thêm để điều chỉnh phù hợp với các vùng khác có điều kiện sinh thái khác biệt.

  5. Làm thế nào để tăng cường khả năng chịu hạn của đậu tương trong sản xuất?
    Ngoài chọn giống chịu hạn, cần áp dụng kỹ thuật canh tác hợp lý như bón phân cân đối, quản lý nước tưới, luân canh cây trồng và phòng trừ sâu bệnh hiệu quả.

Kết luận

  • Đã xác định được 12 giống đậu tương trung ngày có đặc điểm sinh trưởng và phát triển phù hợp với điều kiện miền Trung.
  • Giống DT26 và DT31 nổi bật với khả năng chịu hạn cao, bộ rễ phát triển tốt và chỉ số chịu hạn tương đối vượt trội ở các giai đoạn sinh trưởng quan trọng.
  • Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để khuyến cáo sử dụng giống chịu hạn trong chuyển đổi cơ cấu cây trồng, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất và thu nhập cho nông dân.
  • Phương pháp gây hạn nhân tạo và đánh giá chỉ số chịu hạn tương đối là công cụ hiệu quả để tuyển chọn giống đậu tương chịu hạn.
  • Đề xuất triển khai áp dụng giống DT26 và DT31 trong sản xuất thực tế tại Thừa Thiên Huế và miền Trung, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng và đào tạo kỹ thuật cho nông dân.

Hành động tiếp theo: Khuyến khích các cơ quan chức năng và nông dân áp dụng giống đậu tương chịu hạn đã được tuyển chọn để nâng cao năng suất và phát triển bền vững nông nghiệp vùng khô hạn.