Tổng quan nghiên cứu

Dưa lưới (Cucumis melo L.) là loại cây trồng có giá trị kinh tế và dinh dưỡng cao, được trồng rộng rãi trên hơn 100 quốc gia với diện tích khoảng 1.218 nghìn ha và sản lượng đạt 35,63 triệu tấn năm 2018. Ở Việt Nam, diện tích gieo trồng rau các loại đạt khoảng 850 nghìn ha/năm với năng suất bình quân gần 18 tấn/ha, trong đó dưa lưới là một trong những loại quả được người tiêu dùng ưa chuộng nhờ hàm lượng vitamin C, beta-carotene và các khoáng chất phong phú. Tuy nhiên, việc chọn giống phù hợp với điều kiện khí hậu khắc nghiệt của vùng Duyên hải Nam Trung bộ, đặc biệt tại thành phố Quy Nhơn, Bình Định, còn nhiều hạn chế do thiếu các giống thích nghi và quy trình canh tác tối ưu.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá khả năng kết hợp và ưu thế lai của các dòng dưa lưới trồng tại Quy Nhơn, từ đó chọn lọc các tổ hợp lai có năng suất và chất lượng cao, phù hợp với điều kiện tự nhiên đặc thù của vùng. Nghiên cứu được thực hiện trong hai giai đoạn từ tháng 11/2019 đến tháng 6/2020 tại khu nhà lưới Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Duyên hải Nam Trung bộ, với các chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất, phẩm chất trái và khả năng chống chịu sâu bệnh được theo dõi chi tiết. Kết quả nghiên cứu góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất dưa lưới, đồng thời cung cấp cơ sở khoa học cho việc phát triển giống mới và ứng dụng công nghệ cao trong nông nghiệp vùng duyên hải Nam Trung bộ.

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 mô hình lai đỉnh (top-cross) và phân tích khả năng kết hợp theo phương pháp của Kempthorne (1957). Các khái niệm chính bao gồm:

  • Khả năng kết hợp (Combining ability): Đánh giá hiệu quả lai giữa các dòng bố mẹ dựa trên các tính trạng nông sinh học như năng suất, chất lượng quả và khả năng chống chịu bệnh.
  • Ưu thế lai (Heterosis): Hiện tượng con lai có năng suất hoặc phẩm chất vượt trội hơn bố mẹ, được xác định qua ưu thế lai tương đối và tuyệt đối.
  • Chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển: Bao gồm thời gian phân nhánh, xuất hiện hoa đực, hoa cái, thời gian thu quả, chiều dài thân chính, số lá, kích thước lá và số nhánh.
  • Chỉ tiêu năng suất và phẩm chất: Năng suất lý thuyết và thực tế, trọng lượng quả, độ Brix, độ dày thịt quả, hàm lượng diệp lục, đường tổng số và vitamin C.
  • Khả năng chống chịu sâu bệnh: Tỷ lệ cây bị nhiễm các bệnh phổ biến như bọ trĩ, sương mai, phấn trắng, nứt thân chảy nhựa và héo rũ.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng 5 dòng bố mẹ thuần chủng (S878-8-4-4, AB-1-1-1, Q-9-3, CP-1-1-1-1-2, T-1-1-1-1) và 6 tổ hợp lai được tạo ra bằng phương pháp lai đỉnh. Giống Sweet 999 được dùng làm đối chứng. Thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD) với 3 lần nhắc lại, mỗi lần trồng 10 cây trong nhà lưới có che chắn côn trùng tại Viện KHKT Nông nghiệp Duyên hải Nam Trung bộ, Quy Nhơn, Bình Định.

Nguồn dữ liệu thu thập bao gồm các chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất, phẩm chất quả và mức độ nhiễm bệnh được theo dõi định kỳ từ tháng 3 đến tháng 6 năm 2020. Phân tích số liệu được thực hiện bằng phần mềm Excel và Statistix 8, trong đó phân tích khả năng kết hợp sử dụng chương trình TNAUSTAT Line x Tester analysis. Quy trình trồng, chăm sóc và thu hoạch tuân thủ theo hướng dẫn kỹ thuật của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Duyên hải Nam Trung bộ, bao gồm bón phân cân đối NPK, tưới nước qua hệ thống nhỏ giọt và phòng trừ sâu bệnh hợp lý.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thời gian sinh trưởng và phát triển:
    Thời gian từ trồng đến thu quả của các dòng bố mẹ dao động từ 75 đến 78 ngày, trong đó dòng D2 và D3 có thời gian thu quả sớm nhất (75 ngày). Các tổ hợp lai THL3 và THL6 cũng cho thời gian thu quả sớm (75 ngày), nhanh hơn giống đối chứng 3 ngày (78 ngày). Thời gian xuất hiện hoa đực và hoa cái của tổ hợp lai sớm hơn giống đối chứng từ 3-6 ngày, giúp tăng hiệu quả thụ phấn và đậu quả.

  2. Động thái tăng trưởng chiều dài thân chính:
    Sau 30 ngày trồng, chiều dài thân chính của các tổ hợp lai dao động từ 155 cm (THL5) đến 205,67 cm (THL1), cao hơn đáng kể so với giống đối chứng (153 cm). Tương tự, chiều dài thân chính sau 20 ngày của các tổ hợp lai đạt từ 46,67 cm đến 83,33 cm, vượt trội so với đối chứng (46,33 cm). Điều này cho thấy các tổ hợp lai có sức sinh trưởng mạnh mẽ, phù hợp với điều kiện khí hậu khắc nghiệt của vùng nghiên cứu.

  3. Số lá trên thân chính và kích thước lá:
    Số lá trên thân chính của các tổ hợp lai dao động từ 27,33 đến 32 lá, cao hơn đáng kể so với giống đối chứng (22,33 lá). Kích thước lá (chiều dài và chiều rộng) của tổ hợp lai cũng lớn hơn, góp phần tăng diện tích quang hợp và khả năng tích lũy chất hữu cơ cho cây.

  4. Năng suất và phẩm chất quả:
    Năng suất thực tế của các tổ hợp lai đạt từ 21,81 đến 36,72 tấn/ha, trong đó một số tổ hợp như THL2, THL6 và THL9 có năng suất vượt trội, đạt trên 29 tấn/ha. Độ Brix của quả lai đạt từ 9,6% đến 13,58%, cao hơn đáng kể so với giống đối chứng. Trọng lượng quả trung bình từ 1,2 đến 2,2 kg, độ dày thịt quả và hàm lượng vitamin C cũng được cải thiện rõ rệt.

  5. Khả năng chống chịu sâu bệnh:
    Tỷ lệ nhiễm bệnh bọ trĩ, sương mai, phấn trắng, nứt thân chảy nhựa và héo rũ ở các tổ hợp lai thấp hơn hoặc tương đương với giống đối chứng, cho thấy khả năng chống chịu bệnh tốt, phù hợp với điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng tại Quy Nhơn.

Thảo luận kết quả

Các tổ hợp lai có thời gian sinh trưởng ngắn hơn và tốc độ phát triển nhanh hơn so với giống đối chứng, giúp rút ngắn chu kỳ canh tác và tăng hiệu quả sản xuất. Chiều dài thân chính và số lá nhiều hơn tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình quang hợp, tích lũy dinh dưỡng, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng quả. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đây về ưu thế lai trên cây dưa lưới và các loại cây trồng khác.

Năng suất và độ Brix cao hơn của các tổ hợp lai phản ánh khả năng kết hợp tốt giữa các dòng bố mẹ, đồng thời đáp ứng nhu cầu thị trường về chất lượng quả ngọt, giòn và thơm. Khả năng chống chịu sâu bệnh tốt giúp giảm chi phí bảo vệ thực vật và tăng tính bền vững trong sản xuất.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ động thái tăng trưởng chiều dài thân chính, bảng so sánh năng suất và độ Brix giữa các tổ hợp lai và giống đối chứng, cũng như biểu đồ tỷ lệ nhiễm bệnh để minh họa hiệu quả lai tạo và khả năng thích nghi của các dòng dưa lưới nghiên cứu.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Phát triển và nhân rộng các tổ hợp lai ưu thế:
    Khuyến khích nông dân và doanh nghiệp áp dụng các tổ hợp lai THL2, THL3, THL6 có năng suất và chất lượng quả cao, thời gian sinh trưởng ngắn, phù hợp với điều kiện khí hậu Duyên hải Nam Trung bộ. Thời gian thực hiện: 1-2 vụ/năm, chủ thể: Viện nghiên cứu, Trung tâm giống cây trồng, nông dân.

  2. Ứng dụng công nghệ nhà kính và hệ thống tưới nhỏ giọt:
    Đẩy mạnh đầu tư nhà kính và hệ thống tưới nhỏ giọt để kiểm soát điều kiện sinh trưởng, giảm thiểu sâu bệnh và nâng cao năng suất. Thời gian thực hiện: 1-3 năm, chủ thể: doanh nghiệp nông nghiệp công nghệ cao, hợp tác xã.

  3. Tổ chức tập huấn kỹ thuật canh tác và phòng trừ sâu bệnh:
    Tổ chức các lớp tập huấn kỹ thuật trồng, chăm sóc, thu hoạch và phòng trừ sâu bệnh cho nông dân nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm. Thời gian thực hiện: liên tục hàng năm, chủ thể: Sở Nông nghiệp, Viện nghiên cứu, các tổ chức đào tạo.

  4. Xây dựng chuỗi giá trị và thị trường tiêu thụ ổn định:
    Hỗ trợ xây dựng các hợp tác xã, liên kết sản xuất và tiêu thụ sản phẩm dưa lưới, phát triển thương hiệu và mở rộng thị trường trong nước và xuất khẩu. Thời gian thực hiện: 2-5 năm, chủ thể: chính quyền địa phương, doanh nghiệp, hiệp hội nông nghiệp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân và nhà sản xuất dưa lưới:
    Nắm bắt kỹ thuật chọn giống, quy trình trồng và chăm sóc phù hợp với điều kiện địa phương để nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.

  2. Các nhà nghiên cứu và chuyên gia nông nghiệp:
    Tham khảo kết quả đánh giá khả năng kết hợp và ưu thế lai để phát triển các chương trình chọn tạo giống mới, phù hợp với vùng khí hậu khắc nghiệt.

  3. Doanh nghiệp và nhà đầu tư trong lĩnh vực nông nghiệp công nghệ cao:
    Áp dụng công nghệ nhà kính, tưới nhỏ giọt và chọn giống lai ưu thế để tối ưu hóa sản xuất, giảm chi phí và tăng lợi nhuận.

  4. Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách:
    Sử dụng dữ liệu nghiên cứu để xây dựng chính sách hỗ trợ phát triển giống cây trồng, thúc đẩy sản xuất nông nghiệp bền vững và nâng cao giá trị xuất khẩu.

Câu hỏi thường gặp

  1. Khả năng kết hợp của các dòng dưa lưới được đánh giá như thế nào?
    Khả năng kết hợp được đánh giá qua các chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất, phẩm chất quả và khả năng chống chịu sâu bệnh bằng phương pháp lai đỉnh và phân tích thống kê. Ví dụ, tổ hợp lai THL3 có chiều dài thân chính sau 30 ngày đạt 205,33 cm, vượt trội so với đối chứng.

  2. Ưu thế lai có ý nghĩa gì trong chọn giống dưa lưới?
    Ưu thế lai giúp tạo ra các tổ hợp lai có năng suất và chất lượng vượt trội so với bố mẹ, rút ngắn thời gian sinh trưởng và tăng khả năng thích nghi. Nghiên cứu cho thấy các tổ hợp lai như THL2, THL6 có năng suất trên 29 tấn/ha, cao hơn đáng kể so với giống đối chứng.

  3. Điều kiện khí hậu nào phù hợp cho trồng dưa lưới tại Quy Nhơn?
    Dưa lưới phát triển tốt ở nhiệt độ ban ngày 24-29ºC, ban đêm 16-24ºC, độ ẩm đất 70-80% và không chịu được rét hoặc sương giá. Quy Nhơn có khí hậu khô, nóng với nhiệt độ trung bình 28ºC, phù hợp cho cây phát triển.

  4. Phương pháp lai đỉnh được áp dụng như thế nào trong nghiên cứu?
    Phương pháp lai đỉnh sử dụng các dòng bố mẹ thuần chủng để tạo tổ hợp lai, thụ phấn bằng tay trên hoa cái đã khử đực, mỗi tổ hợp lai được thực hiện trên 5-10 hoa, nhằm đánh giá khả năng kết hợp và ưu thế lai.

  5. Làm thế nào để kiểm soát sâu bệnh trong trồng dưa lưới?
    Kiểm tra thường xuyên, phòng trừ kịp thời bằng thuốc bảo vệ thực vật khi cần thiết, kết hợp biện pháp kỹ thuật như cắt tỉa, giữ thông thoáng và sử dụng nhà kính, tưới nhỏ giọt để giảm thiểu sâu bệnh. Tỷ lệ nhiễm bệnh trong nghiên cứu thấp hơn so với giống đối chứng.

Kết luận

  • Đã xác định được 5 dòng bố mẹ và 6 tổ hợp lai dưa lưới phù hợp với điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng tại Quy Nhơn, Bình Định.
  • Các tổ hợp lai có thời gian sinh trưởng ngắn hơn, tốc độ phát triển nhanh và năng suất cao hơn giống đối chứng, với năng suất thực tế đạt đến 36,72 tấn/ha.
  • Chất lượng quả được cải thiện rõ rệt về độ Brix, trọng lượng và hàm lượng vitamin C, đáp ứng nhu cầu thị trường.
  • Khả năng chống chịu sâu bệnh của các tổ hợp lai tốt, giúp giảm chi phí bảo vệ thực vật và tăng tính bền vững trong sản xuất.
  • Đề xuất nhân rộng các tổ hợp lai ưu thế, ứng dụng công nghệ nhà kính và hệ thống tưới nhỏ giọt, đồng thời xây dựng chuỗi giá trị và thị trường tiêu thụ ổn định.

Tiếp theo, cần triển khai các mô hình sản xuất quy mô lớn, đào tạo kỹ thuật cho nông dân và phát triển các chính sách hỗ trợ để nâng cao hiệu quả sản xuất dưa lưới tại vùng duyên hải Nam Trung bộ. Hành động ngay hôm nay để tận dụng tiềm năng của cây dưa lưới, góp phần phát triển nông nghiệp bền vững và nâng cao thu nhập cho người dân địa phương.