Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Dưa lê (Cucumis melo L.) thuộc họ Bầu bí (Cucurbitaceae), là loại rau ăn quả ngắn ngày có giá trị kinh tế và dinh dưỡng cao. Quả dưa lê cung cấp nhiều vitamin A, B, C, khoáng chất (Magie, Natri, Kali), chất xơ, chất chống oxy hóa β-carotene và hoàn toàn không chứa cholesterol. Tại Việt Nam, dưa lê được canh tác ở nhiều địa phương như Hải Dương, Bắc Ninh, Bắc Giang, Hà Nội. Tuy nhiên, diện tích sản xuất nhìn chung vẫn còn nhỏ lẻ, manh mún, chưa đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng nội địa và xuất khẩu.

Nguyên nhân chủ yếu của tình trạng trên bắt nguồn từ việc thiếu các bộ giống dưa có năng suất cao, phẩm chất tốt và khả năng thích nghi cao với điều kiện sinh thái từng vùng. Các giống dưa địa phương (dưa lê Hà Nội, dưa lê trắng, dưa lê vàng Hải Dương) có nhược điểm là năng suất thấp, thịt quả mỏng, độ ngọt chưa đồng đều. Trong khi đó, việc canh tác dưa ngoài đồng ruộng trong vụ Hè thường gặp rủi ro lớn do thời tiết bất thuận, mưa nhiều, độ ẩm cao khiến các loài côn trùng chích hút và nấm bệnh phát triển mạnh. Việc ứng dụng công nghệ nhà lưới kết hợp phân bón hữu cơ và thuốc trừ sâu sinh học là hướng đi nhằm kiểm soát tiểu khí hậu, giảm thiểu sâu bệnh và nâng cao chất lượng nông sản. Đề tài “Đánh giá sinh trưởng, phát triển của một số giống dưa lê nhập nội tại Gia Lâm, Hà Nội” được thực hiện nhằm tìm kiếm giống dưa lê nhập nội có triển vọng, thích ứng với điều kiện khí hậu và quy trình canh tác hữu cơ trong nhà lưới tại miền Bắc.

Mục tiêu nghiên cứu:

  1. Đánh giá các đặc điểm sinh trưởng, phát triển của các giống dưa lê nhập nội tại Gia Lâm, Hà Nội.
  2. Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và chất lượng quả của các giống dưa thí nghiệm.
  3. Đánh giá tình hình phát sinh sâu bệnh hại và phương thức phòng trừ sâu bệnh trong điều kiện canh tác nhà lưới.

Nhiệm vụ và yêu cầu nghiên cứu:

  1. Thiết kế thí nghiệm đồng ruộng trong nhà lưới phù hợp, thu thập và xử lý số liệu khoa học.
  2. Theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển và mô tả chi tiết các đặc điểm hình thái của giống dưa.
  3. Xác định các chỉ tiêu về năng suất lý thuyết, năng suất thực thu, năng suất thương phẩm và các đặc tính chất lượng quả (độ Brix, cảm quan).
  4. Nhận biết thành phần sâu bệnh hại chính và đánh giá hiệu quả của quy trình phòng trừ sâu bệnh hữu cơ.
  5. Tổng hợp dữ liệu và xây dựng báo cáo khoa học hoàn chỉnh.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: 02 giống dưa lê nhập nội gồm giống dưa Makuwa (sản xuất bởi Công ty giống TAKII, Nhật Bản) và giống dưa Honey 007 (sản xuất bởi Công ty giống Nongwoo, Hàn Quốc).
  • Phạm vi không gian: Nhà lưới số 05 tại trang trại hữu cơ Dfarm thuộc Công ty TNHH Công nghệ Nông nghiệp IGREEN, xã Đặng Xá, thị trấn Trâu Quỳ, huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội.
  • Phạm vi thời gian: Vụ Hè năm 2021, từ tháng 3/2021 đến ngày 02/7/2021.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng trên cơ sở lý thuyết về phân loại thực vật học loài Cucumis melo L. (gồm các phân loài C. melo subsp. agrestis và C. melo subsp. melo với các nhóm biến chủng thực vật như Makuwa, Cantalupensis, Inodorus, Reticulatus, Conomon...), các quy luật sinh trưởng, phát triển cá thể, yêu cầu sinh thái về nhiệt độ (tối thích 25–30°C), ánh sáng (nhu cầu 8–12 giờ chiếu sáng/ngày) và độ ẩm (75–80%).

Nghiên cứu áp dụng các quy chuẩn kỹ thuật và phương pháp thực nghiệm chuyên ngành nông học:

  • Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 01-91:2012/BNNPTNT của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống cây trồng.
  • Thang phân cấp mức độ bệnh hại từ cấp 0 đến cấp 5 của Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Rau Châu Á (AVRDC) để đánh giá bệnh phấn trắng (Erysiphe cichoracearum) và bệnh sương mai (Pseudoperonospora cubensis).

Phương pháp bố trí thí nghiệm và quy trình canh tác:

  • Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí theo phương pháp khối tuần tự không nhắc lại trong nhà lưới có diện tích 165 m² (gồm 3 luống trồng, mỗi luống dài 30 m, mặt luống rộng 40 cm, đáy luống 80 cm, khoảng cách giữa các luống 90 cm; tổng số 327 cây).
  • Quy mô mẫu theo dõi: Theo dõi động thái sinh trưởng trên 30 cây/giống; đánh giá chất lượng quả trên 5 quả/lần đánh giá; đo độ dày thịt quả trên 15 quả ở các thời điểm trước cắt nước, sau cắt nước 1 ngày và khi thu hoạch.
  • Kỹ thuật xử lý đất và phân bón: Bón lót phân hữu cơ Biooptima 1 với liều lượng 0,5 kg/m² toàn mặt luống và bón bổ sung 300 g/hốc cây ở độ sâu 15 cm; bón thúc phân Biooptima 2 vào hai bên mép luống với liều lượng 250 g/cây. Đất được làm ẩm đạt 60% và ủ kín bằng bạt nilon từ 20–30 ngày trước khi gieo.
  • Xử lý hạt và gieo trồng: Hạt giống được ngâm trong dung dịch nanochitosan tỷ lệ 1/1000 trong 2 giờ ở nhiệt độ "2 sôi 3 lạnh", ủ khăn ấm 12 giờ, rửa sạch và ủ tiếp 4 giờ. Áp dụng phương pháp gieo hạt trực tiếp vào bầu giấy (kích thước dài 20 cm, rộng 5 cm, cao 4 cm, đường kính bầu 6 cm) chứa giá thể BVB đặt trực tiếp trên luống sản xuất với khoảng cách 30 cm/cây, không qua vườn ươm truyền thống.
  • Thu thập dữ liệu vi khí hậu và hình thái: Đo nhiệt độ (°C), độ ẩm không khí (%RH) và cường độ ánh sáng (Lux) vào 3 thời điểm trong ngày (9h00, 12h00, 15h00) trong 7 ngày liên tiếp bằng thiết bị đo chuyên dụng. Đo đếm kích thước lá, thân, lóng, hoa, quả định kỳ 7 ngày/lần bằng thước đo và thước panme.
  • Đánh giá phẩm chất quả: Đo độ brix bằng khúc xạ kế quang học tại 3 điểm (đầu, giữa, đáy quả); đánh giá cảm quan độ ngọt, mùi thơm, cấu trúc thịt quả theo thang điểm từ 1 đến 10.
  • Xử lý số liệu: Tính toán các giá trị trung bình, độ lệch và phương sai bằng phần mềm Microsoft Excel.

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU

Chương I nêu bật tầm quan trọng của dưa lê đối với sức khỏe và kinh tế nông nghiệp. Tác giả phân tích thực trạng khan hiếm nguồn giống dưa chất lượng cao tại các tỉnh phía Bắc, sự cần thiết của việc tuyển chọn giống dưa nhập nội phù hợp với điều kiện canh tác an toàn sinh học trong nhà lưới, đồng thời xác lập hệ thống mục đích, yêu cầu và ý nghĩa khoa học – thực tiễn của đề tài.

CHƯƠNG II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Chương này tổng hợp các tài liệu khoa học trong nước và quốc tế về:

  • Nguồn gốc và phân loại học: Lịch sử thuần hóa dưa lê từ châu Phi, Tây Nam Á, Ấn Độ; hệ thống phân loại 7 nhóm của loài Cucumis melo L. (gồm agrestis, cantalupensis, inodorus, flexuosus, conomon, chito/dudaim, momordica).
  • Đặc điểm sinh vật học và yêu cầu ngoại cảnh: Cấu tạo giải phẫu bộ rễ, thân, lá, hoa, quả, hạt; các giai đoạn phát triển cá thể từ nảy mầm đến chín; các ngưỡng nhiệt độ, ẩm độ, ánh sáng và loại đất phù hợp.
  • Tình hình sản xuất và tiêu thụ: Thống kê diện tích, năng suất, sản lượng dưa trên thế giới giai đoạn 2017–2019 theo dữ liệu FAOSTAT (Trung Quốc dẫn đầu với diện tích 383.891 ha, sản lượng trên 13,4 triệu tấn năm 2019); phân tích thị trường dưa lưới, dưa lê tại Việt Nam (mô hình AHTP TP.HCM, VinEco Đồng Nai, các vùng chuyên canh miền Bắc).
  • Tổng quan nghiên cứu: Các công trình chọn tạo giống của Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội; công nghệ canh tác cây trồng trong nhà lưới và thông tin lai lịch của hai giống Makuwa (TAKII) và Honey 007 (Nongwoo).

CHƯƠNG III: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Trình bày cụ thể điều kiện vật liệu nghiên cứu tại trang trại Dfarm (Gia Lâm, Hà Nội), sơ đồ luống trồng, kỹ thuật làm đất, công thức phân bón hữu cơ Biooptima 1 và 2, quy trình ngâm ủ hạt bằng dung dịch nanochitosan, kỹ thuật ươm bầu giấy trực tiếp trên đồng ruộng, hệ thống các chỉ tiêu nông sinh học cần theo dõi theo QCVN 01-91:2012/BNNPTNT và phương pháp đánh giá bệnh hại theo thang điểm AVRDC.

CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Chương IV trình bày các kết quả thực nghiệm đạt được:

  • Đặc điểm vi khí hậu nhà lưới: Số liệu đo thực tế trong đợt cao điểm nắng nóng (31/5 – 06/6/2021) cho thấy nhiệt độ bên trong nhà lưới luôn cao hơn ngoài trời từ 1,0–1,6°C (đạt đỉnh 38,4°C vào 12h00 trưa), độ ẩm dao động 50,7–60,7%.
Thời điểm đo Vị trí đo Nhiệt độ (°C) Độ ẩm không khí (%RH) Cường độ ánh sáng (Lux)
9:00 AM Trong nhà lưới 36,6 60,7 32.500
12:00 PM Trong nhà lưới 38,4 50,7 68.200
3:00 PM Trong nhà lưới 36,0 60,4 38.100
  • Phản ứng của các giống thí nghiệm: Giống Honey 007 bị chết hoàn toàn ở giai đoạn nảy mầm/cây con do gieo vào tháng 3 gặp điều kiện thời tiết rét muộn, trời nhiều mây, độ ẩm không khí bão hòa và thiếu sáng. Giống dưa Makuwa thể hiện sức sống tốt, tỷ lệ nảy mầm đạt 97% sau 2–3 ngày sau gieo (NSG).
  • Động thái sinh trưởng của dưa Makuwa: Các giai đoạn phát triển diễn ra nhanh, đạt thời gian thu hoạch sớm.
Giai đoạn sinh trưởng Thời điểm ghi nhận (Ngày sau gieo - NSG)
Gieo hạt Ngày 27/4/2021 (0 NSG)
Nảy mầm (đạt 50% số cây) 2–3 NSG
Ra lá thật đầu tiên 6 NSG
Xuất hiện nụ hoa lưỡng tính đầu tiên 23 NSG
Hoa lưỡng tính nở rộ 33 NSG
Đậu quả đầu tiên 36 NSG
Thu hoạch những quả chín đầu tiên 55 NSG
Kết thúc thu hoạch (Cuối vụ) 64 NSG
  • Đặc điểm hình thái và sinh sản: Giống Makuwa có lá đơn phân 5–7 thùy nông, gân chân vịt, tua cuốn xuất hiện từ nách lá thứ 7. Cây mang cả hoa đực và hoa lưỡng tính (tỷ lệ 1:1 đến 1:3). Mặc dù có hoa lưỡng tính nhưng trong môi trường nhà lưới kín thiếu côn trùng thụ phấn, bắt buộc phải thụ phấn nhân tạo bằng tay từ 33–36 NSG. Vị trí để nhánh mang quả thích hợp nhất là từ nách lá thứ 11 trở đi.
  • Năng suất và chất lượng quả: Quả khi chín có dạng hình trụ, vỏ màu vàng tuyền, xuất hiện 8–10 khía rãnh mờ, thịt quả màu trắng mềm, thơm dịu đặc trưng, độ brix đạt trung bình 9,0 °Bx, khối lượng quả trung bình 0,63 kg/quả (dao động 400–700 g/quả).
  • Năng suất thu hoạch: Tổng năng suất thương phẩm trên diện tích 165 m² (327 cây) đạt 2,11 tạ (tương đương 12,8 tấn/ha), đạt 88% năng suất thực thu và 55% so với năng suất lý thuyết. Chênh lệch năng suất do tỷ lệ hoa không đậu và ảnh hưởng của dịch hại.
  • Tình hình sâu bệnh: Trong điều kiện nhà lưới vụ Hè, cây dưa Makuwa bị gây hại bởi bọ phấn trắng, bọ trĩ, virus gây bệnh xoăn ngọn, virus khảm lá và nấm Phytophthora gây bệnh nứt thân xì mủ.

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

Khẳng định giống dưa Makuwa có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, thời gian sinh trưởng ngắn (60–65 ngày), quả đạt tiêu chuẩn thương phẩm về mẫu mã và độ ngọt. Tác giả kiến nghị bổ sung giống Makuwa vào cơ cấu cây trồng vụ Hè tại Gia Lâm, Hà Nội và các vùng lân cận phía Bắc, đồng thời đề xuất tiếp tục khảo nghiệm giống Honey 007 ở các khung thời vụ thuận lợi hơn.

Kết quả và đóng góp

Kết quả định lượng chủ yếu:

  • Xác định được chu kỳ sinh trưởng của giống dưa lê Makuwa (TAKII) trong nhà lưới vụ Hè tại Gia Lâm là 60–65 ngày.
  • Tỷ lệ nảy mầm của giống Makuwa khi gieo trực tiếp trong bầu giấy đạt 97% sau 2–3 ngày gieo.
  • Các chỉ tiêu cấu thành năng suất và chất lượng của Makuwa:
    • Khối lượng quả trung bình: 0,63 kg/quả.
    • Độ brix trung bình: 9,0 °Bx.
    • Năng suất thương phẩm: 2,11 tạ/165 m² nhà lưới (tương đương 12,8 tấn/ha).
    • Tỷ lệ năng suất thương phẩm/năng suất thực thu: 88%.
    • Tỷ lệ năng suất thương phẩm/năng suất lý thuyết: 55%.
  • Nhận diện các đối tượng dịch hại nguy hiểm trong nhà lưới vụ Hè: bọ trĩ, bọ phấn, virus khảm, virus xoăn ngọn và nấm Phytophthora (nứt thân xì mủ).

Giải pháp và kiến nghị của tác giả:

  • Áp dụng phương pháp gieo hạt trực tiếp bằng bầu giấy chứa giá thể BVB trên mặt luống để giảm công ươm và hạn chế tổn thương bộ rễ.
  • Thực hiện thụ phấn bổ sung bằng tay vào sáng sớm đối với hoa lưỡng tính ở vị trí từ nhánh thứ 11 trở đi để đảm bảo tỷ lệ đậu quả cao.
  • Khuyến nghị đưa giống dưa Makuwa vào cơ cấu cây ăn quả ngắn ngày chất lượng cao tại huyện Gia Lâm và các vùng phụ cận đồng bằng sông Hồng.

Đóng góp về mặt khoa học và thực tiễn:

  • Cung cấp dẫn liệu khoa học có hệ thống về hình thái học, đặc tính nông học và thời gian các pha phát triển của giống dưa lê Makuwa Nhật Bản trong điều kiện khí hậu miền Bắc.
  • Kiểm chứng hiệu quả của quy trình canh tác hoàn toàn bằng phân bón hữu cơ (Biooptima) kết hợp chế phẩm sinh học nanochitosan trong nhà lưới.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế của nghiên cứu:

    • Thí nghiệm chỉ đánh giá thành công trên 01 giống dưa (Makuwa), giống dưa Honey 007 bị mất sức nảy mầm và chết hoàn toàn do thời tiết tháng 3 âm u, nhiệt độ thấp và thiếu ánh sáng, dẫn đến thiếu dữ liệu đối chứng trực tiếp giữa hai giống nhập nội.
    • Thí nghiệm được bố trí theo khối tuần tự không nhắc lại, chỉ thực hiện trong phạm vi 01 vụ Hè (2021) tại 01 địa điểm nhà lưới duy nhất, chưa đánh giá được tính ổn định qua nhiều vụ và nhiều vùng sinh thái khác nhau.
    • Nhà lưới trong vụ Hè có nhiệt độ tăng cao (đạt 38,4°C vào buổi trưa), gây căng thẳng nhiệt cho cây trồng và tạo điều kiện cho côn trùng chích hút phát triển.

  • Hướng nghiên cứu tiếp theo:

    • Tiếp tục bố trí thử nghiệm giống dưa Honey 007 ở các khung thời vụ có điều kiện bức xạ mặt trời và nhiệt độ tối ưu hơn (như vụ Xuân Hè hoặc Thu Đông).
    • Thực hiện thí nghiệm lặp lại (RCBD) qua nhiều vụ liên tiếp để khẳng định độ tin cậy và tiềm năng năng suất của giống Makuwa.
    • Nghiên cứu các giải pháp hạ nhiệt độ, tăng cường thông gió cho nhà lưới vụ Hè và hoàn thiện quy trình phòng trừ tổng hợp (IPM) bằng thuốc sinh học đối với nấm Phytophthora và virus truyền qua côn trùng chích hút.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng thụ hưởng: Sinh viên, học viên cao học, giảng viên chuyên ngành Nông học, Khoa học cây trồng, Bảo vệ thực vật và Nông nghiệp công nghệ cao.
  • Giá trị học thuật và ứng dụng:
    • Cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết về đặc điểm thực vật học, hình thái hoa, quả và cơ chế thụ phấn của giống dưa lê Makuwa.
    • Cung cấp quy trình thực hành canh tác hữu cơ: kỹ thuật xử lý hạt giống bằng nanochitosan, công thức bón lót/bón thúc phân Biooptima, phương pháp làm bầu giấy gieo trực tiếp giúp giảm sốc chuyển chậu cho cây con.
    • Cung cấp dữ liệu vi khí hậu thực tế trong nhà lưới màng phủ tại khu vực Hà Nội trong vụ Hè nóng ẩm.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao giống dưa lê Honey 007 không cho kết quả thu hoạch trong khóa luận?
Giống Honey 007 được gieo hạt vào tháng 3/2021 gặp thời tiết bất thuận: trời âm u, nhiều mây, độ ẩm không khí cao và thiếu bức xạ mặt trời nghiêm trọng. Điều này làm hạt giống bị mất sức nảy mầm và cây con bị chết, do đó tác giả không thể thu thập các chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất của giống này.

2. Kỹ thuật gieo hạt bằng bầu giấy trực tiếp trên luống có quy trình như thế nào?
Bầu giấy được cắt với kích thước dài 20 cm, rộng 5 cm, cao 4 cm, đường kính 6 cm và ghim cố định. Đặt bầu vào hố sâu 2 cm trên luống sản xuất (khoảng cách 30 cm/cây), đổ đầy giá thể BVB đã qua xử lý, ấn lỗ sâu khoảng 5 mm rồi đặt hạt giống đã ngâm ủ nanochitosan vào và phủ một lớp giá thể mỏng lên trên. Phương pháp này giúp rễ cây không bị tổn thương và không mất thời gian bén rễ hồi xanh như khi nhổ cây con từ vườn ươm.

3. Vì sao dưa lê Makuwa có hoa lưỡng tính nhưng vẫn bắt buộc phải thụ phấn nhân tạo bằng tay?
Hoa dưa Makuwa nở trong nhà lưới kín có lưới chắn côn trùng nên thiếu các tác nhân truyền phấn tự nhiên (như ong bướm). Mặc dù cấu tạo hoa có cả nhị và nhụy, việc thụ phấn nhân tạo bằng tay vào sáng sớm (từ 33–36 NSG) là bắt buộc để đảm bảo tỷ lệ hạt phấn tiếp xúc hoàn toàn với đầu nhụy, giúp tăng tỷ lệ đậu quả và tránh quả bị méo mó.

4. Năng suất thương phẩm của dưa Makuwa đạt bao nhiêu và tại sao có sự chênh lệch lớn so với năng suất lý thuyết?
Năng suất thương phẩm đạt 2,11 tạ/327 cây/165 m² (tương đương 12,8 tấn/ha), bằng 88% năng suất thực thu và chỉ đạt 55% năng suất lý thuyết. Sự suy giảm này chủ yếu do tác động của các loài côn trùng chích hút (bọ phấn, bọ trĩ) truyền virus xoăn ngọn, virus khảm và nấm Phytophthora gây nứt thân xì mủ, làm giảm số lượng cây cho quả đạt chuẩn.

5. Sự khác biệt vi khí hậu giữa bên trong nhà lưới số 05 và ngoài trời tại Dfarm như thế nào?
Theo kết quả theo dõi 7 ngày liên tiếp, nhiệt độ bên trong nhà lưới luôn cao hơn ngoài trời từ 1,0–1,6°C ở mọi thời điểm trong ngày (đạt 38,4°C lúc 12h00 trưa). Độ ẩm không khí trong nhà lưới cũng có xu hướng cao hơn ngoài trời (đạt đỉnh 60,7% lúc 9h00 sáng), tạo ra áp lực nhiệt và ẩm đối với cây trồng trong những ngày nắng nóng đỉnh điểm.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Nguyễn Thị Tú Uyên đã đánh giá toàn diện quá trình sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống dưa lê Makuwa (TAKII, Nhật Bản) canh tác hữu cơ trong điều kiện nhà lưới vụ Hè tại Gia Lâm, Hà Nội. Kết quả nghiên cứu khẳng định giống dưa Makuwa có thời gian sinh trưởng ngắn (60–65 ngày), thích ứng tốt với điều kiện nhà lưới, cho quả có mẫu mã đẹp, vị ngọt đậm (độ brix ~9,0 °Bx) và năng suất thương phẩm đạt 12,8 tấn/ha. Đề tài cung cấp cơ sở thực tiễn quan trọng cho việc đưa giống dưa Makuwa vào cơ cấu luân canh cây trồng ngắn ngày giá trị cao và đóng góp dẫn liệu bổ ích cho các nghiên cứu nông học công nghệ cao tại miền Bắc.