Tổng quan nghiên cứu

Cây dưa leo (Cucumis sativus L.) là loại rau ăn quả có giá trị thương mại lớn, được trồng phổ biến tại nhiều quốc gia trên thế giới. Với thời gian sinh trưởng ngắn và năng suất cao, dưa leo vừa được sử dụng ăn tươi vừa dùng trong chế biến công nghiệp. Ở Việt Nam, đặc biệt tại vùng Đông Nam Bộ, dưa leo là cây trồng thế mạnh với quỹ đất nông nghiệp chiếm khoảng 27,1% diện tích, cung cấp sản lượng lớn cho thị trường trong nước, đặc biệt là TP. Hồ Chí Minh – nơi có nhu cầu tiêu thụ rau quả cao nhất cả nước. Tuy nhiên, hiện nay việc sản xuất còn phụ thuộc nhiều vào nguồn giống nhập khẩu với giá thành cao, gây khó khăn cho người nông dân trong việc chủ động nguồn giống.

Nghiên cứu “Khảo sát 10 dòng dưa leo ưu tú đời S6 và đánh giá khả năng tạo hạt lai bằng phương pháp lai đỉnh” được thực hiện từ tháng 6 đến tháng 10 năm 2023 tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Nông nghiệp Công nghệ cao, nhằm đánh giá đặc điểm hình thái, sinh trưởng, phát triển, năng suất và khả năng tạo hạt lai của 10 dòng dưa leo ưu tú đời S6. Mục tiêu cụ thể là lựa chọn được các dòng có tiềm năng làm bố mẹ trong lai tạo giống F1, phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng Đông Nam Bộ, góp phần chủ động nguồn giống trong nước, giảm chi phí và nâng cao hiệu quả kinh tế cho người trồng.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào 10 dòng dưa leo tự phối đời S6 và hai giống thử nhập khẩu TN 456 và Cuct 1450, được khảo nghiệm trong điều kiện nhà màng tại huyện Củ Chi, TP. Hồ Chí Minh. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển nguồn giống dưa leo nội địa, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, đồng thời giảm sự phụ thuộc vào giống nhập khẩu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình chọn tạo giống cây trồng, đặc biệt là:

  • Lý thuyết ưu thế lai (Heterosis): Ưu thế lai là hiện tượng con lai có sức sống, năng suất hoặc khả năng chống chịu vượt trội hơn bố mẹ. Các loại ưu thế lai gồm ưu thế lai giả định, ưu thế lai thực và ưu thế lai chuẩn, được tính toán dựa trên các công thức chuẩn trong di truyền số lượng.

  • Mô hình tạo dòng tự phối: Dòng tự phối đồng hợp tử được tạo ra qua nhiều thế hệ tự thụ cưỡng bức nhằm thuần hóa các tính trạng mong muốn, làm cơ sở cho việc tạo giống lai F1 có ưu thế lai cao.

  • Phương pháp lai đỉnh (Top cross): Phép lai giữa các dòng tự phối với các giống thử có khả năng kết hợp chung cao, giúp đánh giá khả năng tạo hạt lai và chọn lọc dòng bố mẹ phù hợp.

Các khái niệm chính bao gồm: dòng tự phối, ưu thế lai, khả năng kết hợp chung (GCA), năng suất cá thể, năng suất lý thuyết, tỷ lệ hạt chắc, và các chỉ tiêu nông học như thời gian sinh trưởng, số quả/cây, khối lượng quả.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu gồm hai thí nghiệm chính được thực hiện trong nhà màng tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Nông nghiệp Công nghệ cao, huyện Củ Chi, TP. Hồ Chí Minh, từ tháng 6 đến tháng 10 năm 2023.

  • Thí nghiệm 1: Khảo sát khả năng sinh trưởng và năng suất của 10 dòng dưa leo ưu tú đời S6. Thiết kế thí nghiệm theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD), đơn yếu tố với 10 nghiệm thức (mỗi nghiệm thức là một dòng dưa leo), 3 lần lặp lại. Mỗi ô thí nghiệm có diện tích 20 m², trồng 40 cây, tổng số cây toàn thí nghiệm là 1200 cây. Các chỉ tiêu theo dõi gồm thời gian ra hoa đực, hoa cái, thu quả đợt đầu, thời gian sinh trưởng, số quả/cây, khối lượng quả, năng suất cá thể, mức độ nhiễm bệnh giả sương mai và phấn trắng.

  • Thí nghiệm 2: Đánh giá khả năng tạo hạt lai của 10 dòng dưa leo ưu tú đời S6 với hai giống thử TN 456 và Cuct 1450 bằng phương pháp lai đỉnh. Thiết kế thí nghiệm theo kiểu tuần tự không lặp lại, gồm 20 tổ hợp lai giữa 10 dòng tự phối và 2 giống thử. Mỗi tổ hợp lai thực hiện lai 5 hoa cái trên mỗi cây mẹ, đảm bảo số lượng hạt đủ để đánh giá. Các chỉ tiêu theo dõi gồm tỷ lệ đậu quả, số lượng hạt/quả, tỷ lệ hạt chắc, khối lượng 1000 hạt và tỷ lệ nảy mầm.

  • Phân tích số liệu: Số liệu được tổng hợp và phân tích bằng phần mềm Microsoft Excel 2013 và SAS 9.7, sử dụng phân tích phương sai (ANOVA) và trắc nghiệm phân hạng LSD để xác định sự khác biệt có ý nghĩa thống kê.

  • Điều kiện thí nghiệm: Nhiệt độ trung bình trong nhà màng dao động từ 32,2 đến 36,5°C, độ ẩm trung bình từ 72,4% đến 77,8%, phù hợp cho sinh trưởng của dưa leo. Vật liệu trồng gồm mụn dừa, phân trùn quế, túi bao hoa đực và hoa cái, túi nylon và các vật tư khác.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thời gian sinh trưởng và phát dục: Thời gian sinh trưởng của 10 dòng dưa leo ưu tú đời S6 dao động từ 69,1 đến 71,8 ngày sau trồng. Dòng L74.6 có thời gian sinh trưởng ngắn nhất (69,1 ngày), trong khi L71.6 dài nhất (71,8 ngày). Thời gian ra hoa đực đầu tiên dao động từ 14,9 đến 19,8 ngày, với L28.6 ra hoa sớm nhất và L9.6 muộn nhất. Thời gian ra hoa cái đầu tiên từ 22,1 đến 27,5 ngày, L28.6 cũng là dòng ra hoa sớm nhất.

  2. Năng suất và đặc điểm quả: Tổng số quả trên cây dao động từ 12,3 đến 12,7 quả/cây, khối lượng quả trung bình từ 1,8 đến 2,1 kg/cây. Các dòng L9.6 thể hiện năng suất cá thể cao nhất khoảng 2,4 kg/cây. Quả có màu xanh nhạt, hình trụ, không có vị đắng ở đầu quả, phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng Đông Nam Bộ.

  3. Khả năng chống bệnh: Các dòng dưa leo ưu tú có mức độ nhiễm bệnh giả sương mai và phấn trắng thấp, điểm đánh giá từ 1 đến 2, cho thấy khả năng chống chịu bệnh tốt.

  4. Khả năng tạo hạt lai: Trong 20 tổ hợp lai đỉnh giữa 10 dòng tự phối và 2 giống thử, 6 dòng thể hiện khả năng tạo hạt lai cao với số hạt/quả từ 490 đến 517 hạt/quả. Tỷ lệ hạt chắc đạt từ 61,2% đến 77,3%, trong đó tổ hợp với giống thử Cuct 1450 có tỷ lệ hạt chắc cao hơn (trung bình khoảng 74-77%) so với TN 456 (62-68%).

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy các dòng dưa leo ưu tú đời S6 có đặc điểm sinh trưởng ổn định, năng suất cao và khả năng chống chịu bệnh tốt, phù hợp với điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng của vùng Đông Nam Bộ. Thời gian sinh trưởng và ra hoa sớm của một số dòng như L28.6 giúp rút ngắn chu kỳ canh tác, tăng hiệu quả sản xuất.

Khả năng tạo hạt lai cao của các dòng với tỷ lệ hạt chắc lớn chứng tỏ tiềm năng làm bố mẹ trong chương trình lai tạo giống F1, góp phần phát triển nguồn giống nội địa chất lượng cao. So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả này phù hợp với xu hướng chọn tạo giống dưa leo lai F1 có năng suất và chất lượng vượt trội, đồng thời giảm sự phụ thuộc vào giống nhập khẩu.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh năng suất cá thể và tỷ lệ hạt chắc giữa các dòng, bảng phân tích thời gian sinh trưởng và mức độ nhiễm bệnh để minh họa sự khác biệt và ưu thế của các dòng nghiên cứu.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Phát triển và nhân rộng các dòng ưu tú: Tập trung nhân giống và phát triển 6 dòng dưa leo ưu tú có khả năng tạo hạt lai cao làm bố mẹ trong chương trình lai tạo giống F1, nhằm nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm trong vòng 2-3 năm tới. Chủ thể thực hiện: Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Nông nghiệp Công nghệ cao.

  2. Ứng dụng phương pháp lai đỉnh trong chọn tạo giống: Áp dụng rộng rãi phương pháp lai đỉnh để đánh giá và chọn lọc các dòng bố mẹ có khả năng kết hợp cao, tăng hiệu quả tạo giống lai ưu thế. Thời gian thực hiện: liên tục trong các vụ sản xuất. Chủ thể: Các viện nghiên cứu và công ty giống.

  3. Tăng cường kiểm soát và phòng chống bệnh: Đẩy mạnh công tác phòng trừ bệnh giả sương mai và phấn trắng trên các dòng dưa leo ưu tú, kết hợp với chọn lọc dòng có khả năng kháng bệnh tốt để giảm thiểu tổn thất năng suất. Thời gian: triển khai ngay trong các vụ canh tác hiện tại. Chủ thể: Nông dân và các trung tâm khuyến nông.

  4. Phát triển nguồn giống nội địa: Khuyến khích sản xuất và cung ứng hạt giống dưa leo lai F1 từ các dòng bố mẹ nội địa nhằm giảm chi phí và tăng tính chủ động cho người nông dân trong vùng Đông Nam Bộ. Thời gian: 3-5 năm. Chủ thể: Doanh nghiệp giống và các tổ chức nghiên cứu.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà nghiên cứu và chuyên gia nông nghiệp: Sử dụng kết quả nghiên cứu để phát triển chương trình chọn tạo giống dưa leo phù hợp với điều kiện Việt Nam, nâng cao hiệu quả nghiên cứu và ứng dụng.

  2. Doanh nghiệp sản xuất giống: Áp dụng phương pháp lai đỉnh và các dòng ưu tú được khảo sát để sản xuất hạt giống lai F1 chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu thị trường trong nước.

  3. Nông dân và hợp tác xã trồng dưa leo: Tham khảo các dòng giống ưu tú có khả năng sinh trưởng tốt, năng suất cao và chống chịu bệnh để lựa chọn giống phù hợp, nâng cao hiệu quả sản xuất.

  4. Cơ quan quản lý và khuyến nông: Dựa trên kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách hỗ trợ phát triển giống nội địa, hướng dẫn kỹ thuật trồng và phòng trừ bệnh cho người dân.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao chọn 10 dòng dưa leo ưu tú đời S6 để nghiên cứu?
    Dòng S6 là thế hệ thuần hóa cao, đồng hợp tử, giúp đánh giá chính xác đặc điểm di truyền và khả năng tạo hạt lai, từ đó chọn lọc dòng bố mẹ phù hợp cho lai tạo giống F1.

  2. Phương pháp lai đỉnh có ưu điểm gì trong chọn tạo giống?
    Lai đỉnh giúp đánh giá khả năng kết hợp chung của các dòng bố mẹ với giống thử, tiết kiệm thời gian và chi phí so với lai diallel, đồng thời xác định được các dòng có tiềm năng tạo hạt lai cao.

  3. Khả năng chống bệnh của các dòng dưa leo được đánh giá như thế nào?
    Mức độ nhiễm bệnh giả sương mai và phấn trắng được đánh giá theo thang điểm từ 1 (không nhiễm) đến 5 (nhiễm rất nặng), giúp xác định dòng có khả năng chống chịu bệnh tốt, giảm thiểu tổn thất năng suất.

  4. Tỷ lệ hạt chắc có ý nghĩa gì trong sản xuất hạt giống?
    Tỷ lệ hạt chắc cao đảm bảo chất lượng hạt giống, tăng tỷ lệ nảy mầm và năng suất cây trồng, là chỉ tiêu quan trọng trong đánh giá khả năng tạo hạt lai của các dòng.

  5. Làm thế nào để áp dụng kết quả nghiên cứu vào sản xuất thực tế?
    Các dòng ưu tú có thể được nhân giống và lai tạo để sản xuất hạt giống F1, đồng thời áp dụng quy trình kỹ thuật trồng và chăm sóc phù hợp, kết hợp phòng trừ bệnh để nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.

Kết luận

  • Đã khảo sát và đánh giá thành công 10 dòng dưa leo ưu tú đời S6 về đặc điểm sinh trưởng, năng suất và khả năng tạo hạt lai trong điều kiện nhà màng tại TP. Hồ Chí Minh.
  • Xác định được 6 dòng có khả năng tạo hạt lai cao với tỷ lệ hạt chắc đạt trên 60%, phù hợp làm bố mẹ trong lai tạo giống F1.
  • Các dòng ưu tú có thời gian sinh trưởng từ 69 đến 72 ngày, năng suất cá thể đạt khoảng 2,0 - 2,4 kg/cây, ít nhiễm bệnh giả sương mai và phấn trắng.
  • Kết quả nghiên cứu góp phần phát triển nguồn giống dưa leo nội địa, giảm sự phụ thuộc vào giống nhập khẩu, nâng cao hiệu quả kinh tế cho người nông dân vùng Đông Nam Bộ.
  • Đề xuất nhân rộng các dòng ưu tú, áp dụng phương pháp lai đỉnh và tăng cường phòng trừ bệnh trong sản xuất, hướng tới phát triển bền vững ngành dưa leo trong nước.

Hành động tiếp theo: Khuyến khích các đơn vị nghiên cứu và doanh nghiệp giống phối hợp nhân rộng và ứng dụng các dòng ưu tú đã được chọn lọc, đồng thời triển khai các chương trình đào tạo kỹ thuật trồng và chăm sóc cho nông dân.