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, dẫn đến nhập khẩu khoảng 1,2 triệu tấn mỗi năm. Khô hạn là yếu tố chính ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp, đặc biệt ở các vùng đồi núi, đất cằn cỗi và thiếu nước tưới như miền Trung Việt Nam. Theo báo cáo của Cục Thủy lợi, trong 10 năm qua, khu vực miền Trung có khoảng 140.000 ha đất bị khô hạn nặng.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá khả năng chịu hạn của 12 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 Thừa Thiên Huế và miền Trung. Nghiên cứu được thực hiện trong vụ Xuân 2018 tại khu thí nghiệm Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm Huế. Ý nghĩa của đề tài không chỉ về mặt khoa học khi xác định được giống thích nghi với điều kiện hạn hán mà còn có ý nghĩa thực tiễn trong việc nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp ở vùng khô hạn.

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 của cây đậu tương, đặc biệt tập trung vào khả năng chịu hạn và các chỉ tiêu nông sinh học liên quan đến bộ rễ, thân lá và năng suất. Các khái niệm chính bao gồm:

  • Khả năng chịu hạn: Khả năng cây đậu tương duy trì sinh trưởng và phát triển trong điều kiện thiếu nước, được đánh giá qua chỉ số chịu hạn tương đối.
  • Bộ rễ phát triển: Chiều dài rễ, khối lượng rễ khô và tươi, số lượng nốt sần trên rễ – các chỉ tiêu quan trọng phản ánh khả năng hút nước và cố định đạm.
  • Chỉ số chịu hạn tương đối: Được tính dựa trên tỷ lệ cây không héo và phục hồi sau các đợt gây hạn nhân tạo.
  • Thời gian sinh trưởng và ra hoa: Ảnh hưởng đến khả năng thích nghi với điều kiện sinh thái và năng suất.

Mô hình nghiên cứu bao gồm ba thí nghiệm chính: trồng trong ống PVC để đánh giá bộ rễ, trồng trong cốc nhựa để gây hạn nhân tạo giai đoạn 3 lá chét, và trồng trong chậu để gây hạn giai đoạn ra hoa.

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).
  • Phương pháp phân tích: Thí nghiệm bố trí theo kiểu ngẫu nhiên hoàn toàn (RCB) với 3 lần lặp lại. Các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển bộ rễ, khả năng chịu hạn được đo đạc và phân tích thống kê bằng phần mềm Statistix 10.0 và MS Excel 2010, sử dụng phương pháp Dulcan ở mức ý nghĩa α=0,05.
  • Timeline nghiên cứu: Thí nghiệm được tiến hành từ tháng 1 đến tháng 7 năm 2018 tại nhà lưới và khu thí nghiệm Trường Đại học Nông Lâm Huế. Giai đoạn gây hạn nhân tạo được thực hiện ở các mốc 1, 3, 5, 7 và 14 ngày để đánh giá khả năng chịu hạn và phục hồi của cây.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Khả năng phát triển bộ rễ: Chiều dài rễ các giống 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 thuộc về giống 13-7 (14,95 g), trong khi khối lượng thân lá khô cao nhất là DTDH04 (27,99 g). Tỷ lệ khối lượng rễ/thân lá cao nhất ở DT31 (95,10%) và DT51 (91,95%), cho thấy bộ rễ phát triển cân đối, hỗ trợ khả năng chịu hạn.

  2. Chỉ số chịu hạn tương đối giai đoạn 3 lá chét: Giống DT26 và DT31 có chỉ số chịu hạn tương đối cao nhất, lần lượt là 23.570,0 S và 22.784,5 S, vượt trội so với các giống khác. Điều này chứng tỏ khả năng chịu hạn tốt trong giai đoạn cây con.

  3. Chỉ số chịu hạn giai đoạn ra hoa: DT26 và DT31 tiếp tục thể hiện khả năng chịu hạn vượt trội với chỉ số lần lượt 7.071,1 S và 5.892,3 S, cho thấy khả năng phục hồi và duy trì năng suất trong điều kiện hạn hán giai đoạn quan trọng này.

  4. Năng suất và các yếu tố cấu thành: Các giống DT26 và DT31 thuộc nhóm giống trung ngày (85-100 ngày), có năng suất triển vọng khoảng 2,3-2,4 tấn/ha, phù hợp với điều kiện sinh thái miền Trung. Giống DT30 cũng có năng suất cao (2,6 tấn/ha) nhưng khả năng chịu hạn thấp hơn.

Thảo luận kết quả

Khả năng chịu hạn của các giống đậu tương được đánh giá qua các chỉ tiêu sinh trưởng bộ rễ, tỷ lệ cây không héo và phục hồi sau gây hạn nhân tạo. Bộ rễ phát triển tốt giúp cây hút nước hiệu quả từ tầng đất sâu, giảm thiểu tác động của hạn hán. Kết quả cho thấy giống DT26 và DT31 có bộ rễ phát triển cân đối, số lượng nốt sần và khối lượng nốt sần cao, góp phần tăng khả năng cố định đạm và sinh trưởng bền vững.

So sánh với các nghiên cứu trước đây, kết quả phù hợp với báo cáo của Nguyễn Hồ Lam và cộng sự (2018) về năng suất và khả năng chống chịu sâu bệnh của các giống này. Việc lựa chọn giống trung ngày giúp thích nghi với điều kiện sinh trưởng và thời vụ luân canh ở miền Trung, đồng thời giảm thiểu rủi ro do thời tiết bất lợi.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh chỉ số chịu hạn tương đối giữa các giống ở hai giai đoạn 3 lá chét và ra hoa, cũng như bảng tổng hợp các chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất để minh họa sự khác biệt rõ ràng giữa các giống.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Khuyến cáo sử dụng giống DT26 và DT31: Áp dụng rộng rãi hai giống này tại các vùng khô hạn, thiếu nước ở Thừa Thiên Huế và miền Trung nhằm tăng năng suất và hiệu quả sử dụng đất trong vòng 2-3 năm tới.

  2. Phát triển mô hình luân canh lúa - đậu tương: Khuyến khích nông dân chuyển đổi cơ cấu cây trồng từ mô hình chuyên canh lúa sang xen canh với đậu tương chịu hạn để cải tạo đất và tăng thu nhập, thực hiện trong 1-2 vụ/năm.

  3. Tăng cường nghiên cứu và chọn tạo giống chịu hạn: Đẩy mạnh nghiên cứu lai tạo và đánh giá các giống đậu tương mới có khả năng chịu hạn cao, phù hợp với điều kiện khí hậu biến đổi, trong vòng 5 năm tới.

  4. Đào tạo và hỗ trợ kỹ thuật cho nông dân: Tổ chức các lớp tập huấn kỹ thuật trồng, chăm sóc và phòng trừ sâu bệnh cho nông dân, đặc biệt về kỹ thuật gây hạn nhân tạo và quản lý nước tưới, nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất trong 1-2 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân và hợp tác xã nông nghiệp: Nhận biết và lựa chọn giống đậu tương chịu hạn phù hợp để tăng năng suất và thu nhập, áp dụng mô hình luân canh hiệu quả.

  2. Các nhà nghiên cứu và cán bộ kỹ thuật nông nghiệp: Tham khảo phương pháp đánh giá khả năng chịu hạn và các chỉ tiêu sinh trưởng để phát triển giống mới và cải tiến kỹ thuật canh tác.

  3. Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách: Sử dụng kết quả nghiên cứu làm cơ sở khoa học cho các chương trình phát triển nông nghiệp bền vững, chuyển đổi cơ cấu cây trồng vùng khô hạn.

  4. Doanh nghiệp giống và chế biến nông sản: Đánh giá tiềm năng giống đậu tương chịu hạn để đầu tư sản xuất giống và phát triển chuỗi giá trị đậu tương trong nước.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao chọn giống DT26 và DT31 làm giống triển vọng?
    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 cân đối, năng suất đạt 2,3-2,4 tấn/ha, phù hợp với điều kiện khô hạn miền Trung.

  2. Phương pháp gây hạn nhân tạo được thực hiện như thế nào?
    Gây hạn bằng cách ngừng tưới nước trong các khoảng thời gian 1, 3, 5, 7 và 14 ngày, sau đó đánh giá tỷ lệ cây không héo và khả năng phục hồi sau khi tưới lại.

  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 rụng hoa và quả, 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, có thể tham khảo để áp dụng ở các vùng có điều kiện tương tự, cần thử nghiệm bổ sung để điều chỉnh phù hợp.

  5. Làm thế nào để nâng cao 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 chịu hạn triển vọng, trong đó DT26 và DT31 nổi bật với chỉ số chịu hạn tương đối cao và năng suất ổn định.
  • Bộ rễ phát triển cân đối, số lượng và khối lượng nốt sần cao là yếu tố quan trọng giúp các giống này chịu hạn tốt.
  • Thời gian sinh trưởng trung bình (85-100 ngày) phù hợp với điều kiện sinh thái miền Trung, thuận lợi cho chuyển đổi cơ cấu cây trồng.
  • Phương pháp gây hạn nhân tạo và đánh giá chỉ số chịu hạn tương đối là công cụ hiệu quả để tuyển chọn giống chịu hạn.
  • Đề xuất áp dụng giống DT26 và DT31 trong sản xuất tại vùng khô hạn Thừa Thiên Huế và miền Trung trong 2-3 năm tới, đồng thời phát triển mô hình luân canh và đào tạo kỹ thuật cho nông dân.

Hành động tiếp theo: Khuyến khích các cơ quan nghiên cứu và địa phương phối hợp triển khai nhân rộng giống đậu tương chịu hạn, đồng thời tiếp tục nghiên cứu cải tiến giống và kỹ thuật canh tác để nâng cao hiệu quả sản xuất bền vững.