Tổng quan nghiên cứu

Cây đậu tương (Glycine max (L.) Merrill) là một trong những cây công nghiệp có giá trị kinh tế và dinh dưỡng cao trên thế giới, đứng thứ tư trong các cây lương thực thực phẩm sau lúa mì, lúa nước và ngô. Theo số liệu năm 2002, sản lượng đậu tương toàn cầu đạt khoảng 245 triệu tấn/năm, cung cấp 10-20% nhu cầu đạm cho con người và 50% thức ăn cho gia súc. Ở Việt Nam, đậu tương có vai trò quan trọng trong cải tạo đất, cung cấp nguyên liệu thực phẩm và thức ăn chăn nuôi, đồng thời góp phần phát triển kinh tế nông thôn. Tuy nhiên, diện tích trồng đậu tương tại Việt Nam có xu hướng giảm, từ 204.600 ha năm 2005 xuống còn 146.200 ha năm 2009, trong khi năng suất tăng nhẹ từ 13,9 tạ/ha lên 14,6 tạ/ha.

Huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang, là vùng cao có tiềm năng phát triển cây đậu tương nhưng diện tích và năng suất còn thấp. Năm 2010, diện tích trồng đậu tương tại đây đạt 328 ha, năng suất trung bình 16,67 tạ/ha, sản lượng 547 tấn, tăng đáng kể so với năm 2005 (131 ha, 9,24 tạ/ha, 121 tấn). Tuy nhiên, việc sử dụng giống địa phương năng suất thấp vẫn là rào cản lớn. Do đó, nghiên cứu đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của các giống đậu tương mới phù hợp với điều kiện sinh thái huyện Na Hang là cần thiết để nâng cao hiệu quả sản xuất.

Mục tiêu nghiên cứu là lựa chọn những giống đậu tương có khả năng sinh trưởng tốt, năng suất cao, chất lượng hạt tốt, phù hợp với vụ xuân và vụ đông tại huyện Na Hang, góp phần bổ sung vào cơ cấu giống của tỉnh Tuyên Quang. Nghiên cứu được thực hiện trong vụ đông năm 2010 và vụ xuân năm 2011 tại xã Năng Khả, huyện Na Hang, với 8 giống đậu tương, trong đó có giống đối chứng DT84. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển sản xuất đậu tương bền vững, nâng cao thu nhập cho nông dân và cải tạo đất đai vùng trung du, miền núi phía Bắc.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về sinh trưởng, phát triển cây trồng và chọn tạo giống đậu tương. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

  1. Lý thuyết sinh trưởng và phát triển cây trồng: Thời gian sinh trưởng của cây đậu tương được chia thành các giai đoạn chính như mọc, ra hoa, chín, chịu ảnh hưởng bởi yếu tố di truyền và điều kiện ngoại cảnh. Các chỉ tiêu sinh trưởng như chiều cao cây, số cành cấp 1, số đốt thân chính, chỉ số diện tích lá phản ánh khả năng tích lũy vật chất và năng suất.

  2. Lý thuyết chọn tạo giống cây trồng: Sử dụng các phương pháp lai hữu tính, xử lý đột biến, nhập nội giống nhằm tạo ra các giống có năng suất cao, khả năng chống chịu sâu bệnh và thích ứng với điều kiện sinh thái cụ thể. Các chỉ tiêu đánh giá gồm khả năng sinh trưởng, chống chịu sâu bệnh, chỉ tiêu sinh lý (nốt sần cố định đạm), hàm lượng protein, lipit trong hạt và năng suất thực thu.

Các khái niệm chính trong nghiên cứu bao gồm: thời gian sinh trưởng (TGST), năng suất lý thuyết (NSLT), năng suất thực thu (NSTT), chỉ số diện tích lá (CSDTL), nốt sần hữu hiệu (đặc trưng cho khả năng cố định đạm), và các chỉ tiêu chống chịu sâu bệnh, chống đổ.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Nghiên cứu sử dụng 8 giống đậu tương, trong đó có 6 giống nhập nội và 2 giống trong nước, với giống đối chứng là DT84. Dữ liệu thu thập từ thí nghiệm đồng ruộng tại xã Năng Khả, huyện Na Hang, tỉnh Tuyên Quang, trong vụ đông 2010 và vụ xuân 2011, cùng mô hình sản xuất thử trên đất một vụ lúa với 5 hộ nông dân.

  • Thiết kế thí nghiệm: Thí nghiệm bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với 8 công thức, 3 lần nhắc lại, mật độ 35 cây/m2, diện tích ô thí nghiệm 7 m2. Mô hình sản xuất thử trên diện tích 0,54 ha, áp dụng quy trình kỹ thuật chuẩn theo Quyết định số 1698 QĐ/BNN-KHCN năm 2006 của Bộ NN&PTNT.

  • Phương pháp phân tích: Các chỉ tiêu sinh trưởng (chiều cao cây, số cành, số đốt), sinh lý (chỉ số diện tích lá, nốt sần hữu hiệu), sinh hóa (hàm lượng protein, lipit), chống chịu sâu bệnh và năng suất được đo đạc, phân tích thống kê bằng phần mềm IRRISTAT và SAS. Cỡ mẫu gồm 10 cây mẫu cho các chỉ tiêu hình thái, 3 cây mẫu cho chỉ tiêu sinh lý, 5 điểm chéo góc cho đánh giá sâu bệnh.

  • Timeline nghiên cứu: Thí nghiệm chính tiến hành từ vụ đông 2010 đến vụ xuân 2011, mô hình sản xuất thử vụ xuân 2011, đánh giá lựa chọn giống và tổng hợp kết quả trong năm 2011.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thời gian sinh trưởng và phát triển: Các giống ĐVN5, ĐVN6, ĐVN9, ĐVN11 có thời gian từ gieo đến mọc nhanh hơn giống đối chứng DT84 khoảng 1-2 ngày. Thời gian sinh trưởng (gieo đến chín) của các giống này ngắn hơn đối chứng từ 3-8 ngày, thuộc nhóm chín trung bình, trong khi hai giống nhập nội E089-8 và E089-10 có thời gian sinh trưởng dài hơn đối chứng 13 ngày, thuộc nhóm chín muộn.

  2. Đặc điểm hình thái: Giống ĐVN6 và ĐVN11 có chiều cao cây cao hơn đối chứng (vụ xuân: 57 cm và 52,86 cm so với 49,23 cm), số cành cấp 1 và số đốt thân chính cũng cao hơn, cho thấy khả năng sinh trưởng mạnh mẽ. Các giống nhập nội có chiều cao và số đốt thấp hơn đối chứng, thể hiện khả năng sinh trưởng kém hơn.

  3. Chỉ số diện tích lá (CSDTL): Giống ĐVN6 và ĐVN11 có chỉ số diện tích lá cao nhất ở cả hai thời kỳ hoa rộ và chắc xanh, ví dụ vụ xuân 2011, ĐVN6 đạt 3,65 m2 lá/m2 đất (hoa rộ) và 5,12 m2 lá/m2 đất (chắc xanh), cao hơn đáng kể so với đối chứng (3,33 và 4,25 m2 lá/m2 đất).

  4. Khả năng hình thành nốt sần hữu hiệu: Giống ĐVN6 và ĐVN11 có số lượng và khối lượng nốt sần cao nhất, ví dụ vụ xuân 2011 thời kỳ chắc xanh, ĐVN6 có 30,66 cái/cây và 1,26 g/cây, ĐVN11 có 30,10 cái/cây và 1,05 g/cây, vượt trội so với đối chứng (28 cái/cây, 0,64 g/cây). Điều này cho thấy khả năng cố định đạm và cải tạo đất tốt hơn.

  5. Năng suất thực thu: Mô hình sản xuất thử trên đồng ruộng cho thấy giống ĐVN6 và ĐVN11 có năng suất thực thu cao hơn đối chứng DT84, với mức tăng khoảng 10-15%. Người dân đánh giá các giống này có chất lượng hạt tốt, khả năng chống chịu sâu bệnh và chống đổ tốt hơn.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy các giống ĐVN6 và ĐVN11 phù hợp với điều kiện sinh thái huyện Na Hang, có khả năng sinh trưởng nhanh, tích lũy vật chất khô hiệu quả, chỉ số diện tích lá cao và khả năng hình thành nốt sần tốt, góp phần cải tạo đất và tăng năng suất. So với giống đối chứng DT84, các giống này có ưu thế rõ rệt về thời gian sinh trưởng ngắn hơn và năng suất cao hơn, phù hợp với chiến lược phát triển nông nghiệp bền vững.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả tương đồng với các giống chín trung bình có năng suất cao và khả năng thích ứng rộng. Khả năng hình thành nốt sần hữu hiệu cao cũng đồng nghĩa với việc giảm nhu cầu phân đạm hóa học, góp phần bảo vệ môi trường. Việc áp dụng các giống này trong sản xuất sẽ giúp nâng cao hiệu quả kinh tế và cải thiện chất lượng sản phẩm đậu tương tại vùng trung du miền núi phía Bắc.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh thời gian sinh trưởng, chỉ số diện tích lá và năng suất thực thu giữa các giống, cũng như bảng tổng hợp số lượng và khối lượng nốt sần hữu hiệu để minh họa sự khác biệt rõ ràng giữa các giống.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Khuyến cáo sử dụng giống ĐVN6 và ĐVN11: Khuyến nghị nông dân huyện Na Hang và các vùng lân cận ưu tiên trồng hai giống này trong vụ xuân và vụ đông để tăng năng suất và cải tạo đất. Thời gian áp dụng trong vòng 3 năm tới nhằm ổn định sản xuất.

  2. Tăng cường tập huấn kỹ thuật canh tác: Tổ chức các lớp tập huấn về kỹ thuật gieo trồng, chăm sóc, phòng trừ sâu bệnh cho nông dân, đặc biệt chú trọng biện pháp bảo vệ nốt sần và sử dụng phân bón hợp lý để phát huy tối đa tiềm năng giống.

  3. Mở rộng mô hình sản xuất thử: Hỗ trợ các hộ nông dân mở rộng diện tích sản xuất thử nghiệm giống mới trên đất một vụ lúa, đồng thời thu thập phản hồi để điều chỉnh kỹ thuật và chọn lọc giống phù hợp hơn.

  4. Phát triển hệ thống cung ứng giống chất lượng: Xây dựng hệ thống cung cấp giống đảm bảo chất lượng, nguồn gốc rõ ràng, giá cả hợp lý để nông dân dễ dàng tiếp cận và sử dụng giống mới.

  5. Nghiên cứu tiếp tục cải tiến giống: Khuyến khích các viện nghiên cứu phối hợp với địa phương tiếp tục lai tạo, xử lý đột biến để tạo ra các giống đậu tương có năng suất cao hơn, khả năng chống chịu sâu bệnh và thích ứng rộng hơn với điều kiện khí hậu biến đổi.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân và hợp tác xã nông nghiệp: Giúp lựa chọn giống đậu tương phù hợp, áp dụng kỹ thuật canh tác hiệu quả để nâng cao năng suất và thu nhập.

  2. Các nhà nghiên cứu và cán bộ kỹ thuật nông nghiệp: Cung cấp dữ liệu thực nghiệm, phương pháp đánh giá giống và kết quả phân tích sinh trưởng, sinh lý để phát triển công tác chọn tạo giống.

  3. Các cơ quan quản lý và hoạch định chính sách nông nghiệp: Làm cơ sở khoa học để xây dựng chính sách hỗ trợ phát triển giống cây trồng, mở rộng diện tích và nâng cao chất lượng sản phẩm đậu tương.

  4. Doanh nghiệp sản xuất và cung ứng giống: Tham khảo để phát triển sản phẩm giống phù hợp với thị trường và điều kiện sinh thái địa phương, nâng cao hiệu quả kinh doanh.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần chọn giống đậu tương phù hợp với điều kiện địa phương?
    Giống phù hợp giúp cây sinh trưởng tốt, chống chịu sâu bệnh, thích ứng với khí hậu và đất đai, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, giảm chi phí đầu vào.

  2. Các chỉ tiêu nào quan trọng để đánh giá giống đậu tương?
    Bao gồm thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, số cành, số đốt thân, chỉ số diện tích lá, khả năng hình thành nốt sần cố định đạm, hàm lượng protein, lipit và năng suất thực thu.

  3. Khả năng hình thành nốt sần hữu hiệu ảnh hưởng thế nào đến sản xuất?
    Nốt sần chứa vi khuẩn cố định đạm giúp cây tự cung cấp đạm, giảm nhu cầu phân bón hóa học, cải tạo đất và bảo vệ môi trường, đồng thời tăng năng suất cây trồng.

  4. Làm thế nào để áp dụng kết quả nghiên cứu vào sản xuất thực tế?
    Thông qua mô hình sản xuất thử nghiệm, tập huấn kỹ thuật, cung cấp giống chất lượng và hỗ trợ kỹ thuật cho nông dân để nhân rộng diện tích trồng giống mới.

  5. Năng suất đậu tương tại Na Hang so với các vùng khác như thế nào?
    Năng suất trung bình tại Na Hang năm 2010 đạt 16,67 tạ/ha, cao hơn mức bình quân Việt Nam (khoảng 14,6 tạ/ha năm 2009) nhưng vẫn thấp hơn nhiều so với năng suất thế giới (trên 22 tạ/ha), do đó còn nhiều tiềm năng để cải thiện.

Kết luận

  • Đã xác định được 8 giống đậu tương, trong đó ĐVN6 và ĐVN11 có khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất vượt trội so với giống đối chứng DT84 tại huyện Na Hang.
  • Các giống ĐVN6, ĐVN11 có thời gian sinh trưởng ngắn hơn 3-8 ngày, chỉ số diện tích lá và khả năng hình thành nốt sần hữu hiệu cao hơn, góp phần cải tạo đất và tăng năng suất.
  • Mô hình sản xuất thử nghiệm trên đồng ruộng cho thấy năng suất thực thu của hai giống này cao hơn đối chứng khoảng 10-15%, được người dân đánh giá tích cực.
  • Đề xuất áp dụng rộng rãi hai giống này trong sản xuất vụ xuân và vụ đông tại huyện Na Hang trong vòng 3 năm tới, đồng thời tăng cường tập huấn kỹ thuật và phát triển hệ thống cung ứng giống.
  • Khuyến khích tiếp tục nghiên cứu, lai tạo và xử lý đột biến để tạo ra các giống đậu tương mới có năng suất cao, khả năng chống chịu tốt, thích ứng rộng nhằm phát triển bền vững ngành đậu tương Việt Nam.

Hành động tiếp theo là triển khai nhân rộng mô hình sản xuất thử, tổ chức tập huấn kỹ thuật cho nông dân và phối hợp với các cơ quan chức năng để phát triển hệ thống cung ứng giống chất lượng. Để biết thêm chi tiết và nhận hỗ trợ kỹ thuật, quý độc giả và các đơn vị liên quan vui lòng liên hệ với Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.