Tổng quan luận án
Cây vải (Litchi chinensis Sonn.) là cây ăn quả thân gỗ thuộc họ Bồ hòn (Sapindaceae), có nguồn gốc từ vùng cận nhiệt đới miền Nam Trung Quốc và Bắc Việt Nam. Trên thế giới, Việt Nam là quốc gia sản xuất vải lớn thứ ba (chiếm khoảng 10% tổng sản lượng toàn cầu, xếp sau Trung Quốc và Ấn Độ). Tại Việt Nam, diện tích trồng vải tập trung chủ yếu ở các tỉnh phía Bắc với tổng quy mô 58,3 nghìn ha, trong đó hai vùng trọng điểm là Bắc Giang (28.300 ha, sản lượng ước đạt 180.000 tấn gồm 60.000 tấn vải chín sớm và 120.000 tấn vải chính vụ) và Hải Dương (9.000 ha, sản lượng ước đạt 60.000 tấn gồm gần 25.000 tấn vải chín sớm và gần 35.000 tấn vải chính vụ). Ngoài ra, vải còn được phân bố tại Quảng Ninh, Lạng Sơn, Thái Nguyên, Vĩnh Phúc, Yên Bái, Sơn La, Điện Biên, Tuyên Quang.
Thực trạng sản xuất vải tại Việt Nam tồn tại sự mất cân đối nghiêm trọng về cơ cấu mùa vụ: giống vải thiều Thanh Hà chính vụ chiếm trên 80% tổng diện tích, thời gian thu hoạch ngắn chỉ tập trung trong vòng 30 - 45 ngày (từ đầu tháng 6 đến cuối tháng 7 hàng năm). Do công nghệ bảo quản quả tươi và chế biến chưa đáp ứng kịp thời, áp lực tiêu thụ quả tươi trong chính vụ rất lớn, làm giảm giá trị thương mại và thu nhập của người sản xuất. Các giống vải chín sớm hiện có trong sản xuất như Phúc Hòa, Bình Khê, Hùng Long (chín sớm chỉ chiếm khoảng 20% diện tích, chín muộn không đáng kể) vẫn chưa đáp ứng đủ yêu cầu mở rộng sản xuất của vùng Trung du và miền núi phía Bắc.
Để giải quyết khoảng trống này, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc đã tuyển chọn giống vải chín sớm PH40 từ sản xuất (biến chủng thực sinh từ hạt của giống vải Thiều Phú Hộ tại xã Phú Hộ, thị xã Phú Thọ, tỉnh Phú Thọ). Giống PH40 có các đặc tính nông sinh học giá trị: thời gian thu hoạch sớm (15/5 - 25/5), quả hình tim màu đỏ nhung, khối lượng quả lớn (50 - 55 g/quả), năng suất trung bình 19,5 tấn/ha. Giống đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn công nhận cho sản xuất thử tại Quyết định số 2871/QĐ-BNN-TT ngày 12/7/2016 và công nhận chính thức tại Quyết định số 5070/QĐ-BNN-TT ngày 31/12/2019. Tuy nhiên, giống PH40 còn nhược điểm là khả năng ra hoa, đậu quả thiếu ổn định trong điều kiện thời tiết bất thuận (nắng ấm hoặc mưa nhiều vào mùa thu và mùa đông).
- Mục tiêu nghiên cứu: Đánh giá đặc điểm nông sinh học trong mối quan hệ đến sinh thái vùng trồng và xác định một số biện pháp kỹ thuật chủ yếu nhằm cải thiện khả năng ra hoa, ổn định năng suất giống vải chín sớm PH40, góp phần bổ sung giống mới cho sản xuất và nâng cao thu nhập cho người trồng cây ăn quả vùng Trung du miền núi phía Bắc.
- Đối tượng nghiên cứu: Giống vải chín sớm PH40; các chất điều tiết sinh trưởng (Ethrel, Paclobutrazol - PBZ, Gibberellic Axit - GA3, KNO3); các loại phân bón qua gốc và phân bón qua lá đa, trung, vi lượng (MKP, axit boric H3BO3, Bo, ZnSO4, MgSO4); các loại thuốc bảo vệ thực vật phòng trừ sâu đục quả và bọ xít.
- Phạm vi nghiên cứu:
- Không gian: Các vùng sinh thái đại diện thuộc vùng Trung du và miền núi phía Bắc, bao gồm 4 tỉnh: Phú Thọ, Bắc Giang, Yên Bái và Tuyên Quang.
- Thời gian: Đề tài được triển khai thực hiện trong giai đoạn từ năm 2016 đến năm 2020 (quá trình theo dõi và tổng hợp số liệu kéo dài đến năm 2023).
- Giới hạn nội dung: Mô tả đặc điểm hình thái, theo dõi động thái vật hậu; đánh giá quan hệ di truyền; xác định biến động tỷ lệ C/N trong lá ảnh hưởng đến phân hóa mầm hoa; đánh giá tác động của khoanh vỏ, cắt tỉa, phân bón gốc, phân bón lá, chất điều tiết sinh trưởng, phòng trừ sâu bệnh chính; xây dựng mô hình thâm canh kinh doanh.
Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án
Tổng quan tài liệu của luận án hệ thống hóa các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước về phân loại, sinh lý, sinh thái và kỹ thuật canh tác cây vải:
- Nguồn gốc, phân loại và tập đoàn giống: Cây vải (Litchi chinensis Sonn., họ Sapindaceae) được phân loại thành 3 loài phụ: Litchi chinensis, Litchi philippinensis và Litchi javenensis (Hoàng Thị Sản, 2003; Schaffer, 1994; Bosse và cs, 2001). Thế giới hiện có khoảng 600 giống vải (Trung Quốc chiếm hơn 400 giống với các giống chính như Baila, Baitangying, Feizixiao, Heiye, Guiwei, Nuomici, Huaizhi; Ấn Độ có 50 giống như Shahi, Bombai, Rose Scented; Thái Lan có Kom, Hong Huay; Úc có Tai So, Kwai Mai Pink, Fay Zee Siu; Nam Phi và Madagascar có giống chủ đạo là Mauritius) (Mitra và Pan, 2020; Chen và Huang, 2000, 2014; Begemann, 2014; Wermund và cs, 2014). Tại Việt Nam, Trần Thế Tục (1998) phân chia tập đoàn giống thành 3 nhóm: nhóm chín sớm (thu hoạch 5/5 - 30/5, gồm Hùng Long, Yên Hưng, Yên Phú, Phúc Hòa, Bình Khê; quả 30 - 40 g), nhóm chính vụ (thu hoạch 1/6 - 30/6, gồm Thiều Thanh Hà, Thiều Phú Hộ, Thiều Lục Ngạn; quả 18 - 25 g), và nhóm chín muộn (thu hoạch 30/6 - 10/7 tại Thanh Hà, Lục Ngạn).
- Cơ sở sinh thái và sinh lý phân hóa mầm hoa: Các công trình của Vũ Mạnh Hải (1986, 1989, 2010), Vũ Công Hậu và Vũ Mạnh Hải (đánh giá trong 11 năm) chứng minh cây vải đòi hỏi điều kiện nhiệt độ thấp (0 - 10°C) và độ ẩm thấp trong giai đoạn tiền phân hóa hoa (Pre-initiation, tháng 11 - 12), nhiệt độ trung bình tháng 1 - 2 có tương quan nghịch chặt chẽ với tỷ lệ hoa cái ($R = -0,86$). Quá trình ra hoa trải qua 4 pha: tiền phân hóa, phân hóa hoa, hình thành hoa và nở hoa.
- Tỷ lệ C/N và chất điều hòa sinh trưởng: Beverley (2005), Phạm Văn Côn (2004), Menzel (1983), Yuan và cs (1993), Nghê Diệu Nguyên và Ngô Tố Phần (1991), Lê Đình Danh và Nguyễn Thị Thanh (1999) chỉ ra rằng sự gia tăng tỷ lệ carbonhydrat tổng số trên đạm tổng số (C/N) và tích lũy đường bột trong cành lá vào tháng 12 đến tháng 1 năm sau có vai trò quyết định đến việc chuyển hóa mầm lá sang mầm hoa, tăng tỷ lệ hoa cái và đậu quả. Về chất nội sinh, Gibberellin (GA) và IAA ức chế ra hoa, trong khi Abscisic acid (ABA) thúc đẩy phân hóa mầm hoa (Davenport, 1992; Asmann, 2003; Vũ Quang Sáng, 2008).
- Các biện pháp kỹ thuật tác động:
- Dinh dưỡng và phân bón lá: Salekpetch (2000), Bould và Parfitt (1973), Menary và van Staden (1976), Trần Văn Hâu (2005) khẳng định vai trò của P và K trong phân hóa mầm hoa. Bổ sung phân bón lá MKP (0,3 - 0,5%), Bo (axit boric 0,05 - 0,1%), Zn, Mg giúp lộc nhanh thành thục và tăng tỷ lệ đậu quả (Trần Thế Tục, 2004; Lê Văn Tri, 2001; Vũ Mạnh Hải và cs, 1986; Nguyễn Văn Dũng, 2004).
- Chất điều tiết sinh trưởng: Phun Ethrel (500 - 1.500 ppm), Paclobutrazol (PBZ) hoặc KNO3 giúp ức chế lộc đông, kích thích ra hoa và tăng tỷ lệ hoa cái (Bosse và cs, 2001; Zhiyuan Huang và cs, 1999; Xuming Huang và cs, 2003; Phạm Minh Cương và cs, 2005; Nguyễn Quốc Hùng, 2006).
- Tác động cơ giới (Khoanh vỏ, cắt tỉa): Khoanh vỏ (vết rộng khoảng 0,3 cm đến tầng tượng tầng) ngăn dòng nhựa luyện đi xuống, tăng tỷ lệ C/N trên tán (Vũ Mạnh Hải, 2010; Menzel và cs, 1983; Phạm Minh Cương và Nguyễn Thị Thanh, 2005). Cắt tỉa sau thu hoạch điều chỉnh cành mẹ lộc thu và triệt tiêu lộc đông (Hieke, Menzel và cs, 2002; Nguyễn Văn Dũng, 2005; Nguyễn Khắc Thái Sơn, 2006).
- Ghép cải tạo và quản lý dịch hại: Matsuo (1987), Phạm Văn Côn (2003) nghiên cứu tính tương thích tượng tầng trong ghép cải tạo. Viện Bảo vệ Thực vật (1976, 1997) và Ngô Thế Dân (2002) xác định 38 loài sâu hại (trong đó sâu đục cuống quả Conopomorpha sinensis gây hại nặng nhất, làm hại 1,5 - 2,5% trên giống chín sớm, 15 - 25% chính vụ, và 85 - 87% trà muộn), 1 loài nhện lông nhung, cùng 16 loại bệnh hại (bệnh sương mai Peronophythora litchi, thán thư Colletotrichum gloeosporioides).
Khoảng trống nghiên cứu luận án giải quyết: Mặc dù giống vải chín sớm PH40 đã được phát hiện và công nhận giống, nhưng chưa có công trình nghiên cứu hệ thống nào đánh giá toàn diện về đặc tính nông sinh học, quan hệ di truyền ở mức độ phân tử, động thái tỷ lệ C/N trong mối tương quan với khả năng ra hoa của giống này, cũng như chưa xây dựng được tổ hợp kỹ thuật canh tác (khoanh vỏ, dinh dưỡng gốc - lá, chất điều tiết sinh trưởng, cắt tỉa, phòng trừ sâu bệnh) đồng bộ cho giống PH40 tại các tỉnh miền núi phía Bắc.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Cơ sở lý thuyết và khung phân tích
Nghiên cứu được thiết kế dựa trên các nguyên lý sinh lý học thực vật và nông học:
- Cơ chế điều khiển tỷ lệ C/N: Sự chuyển pha từ sinh trưởng sinh dưỡng sang sinh sản (phân hóa mầm hoa) phụ thuộc vào sự cân bằng giữa hàm lượng carbonhydrat tổng số (C) và nitơ tổng số (N) tích lũy trong mô lá cành mẹ. Tỷ lệ C/N cao vào giai đoạn ngủ nghỉ ức chế phát sinh lộc đông và kích thích hình thành nền hoa tự.
- Quá trình phân hóa mầm hoa cây vải: Diễn ra qua 3 thời kỳ kế tiếp: (i) Hình thành nền hoa tự; (ii) Phân hóa các cấp cành nhánh hoa tự; (iii) Phân hóa các bộ phận hoa (đài, nhị đực, nhụy cái).
- Cơ chế tác động cơ giới và ức chế sinh trưởng: Khoanh vỏ làm gián đoạn dòng vận chuyển chất hữu cơ qua libe xuống rễ, giữ dinh dưỡng lại trên tán lá; chất ức chế sinh trưởng (Paclobutrazol, Ethrel) kìm hãm tổng hợp Gibberellin nội sinh, ép cành thu thành thục và ngừng phát triển mầm lá.
Phương pháp nghiên cứu cụ thể
- Phương pháp đánh giá nông sinh học: Theo dõi đặc điểm hình thái tán cây, thân cành, lá kép lông chim chẵn, chùm hoa hình chóp, cấu trúc hoa (hoa đực, hoa cái, hoa lưỡng tính, hoa biến thái), và 3 giai đoạn phát triển quả theo quy chuẩn mô tả của IPGRI và FAO. Theo dõi 4 đợt lộc trong năm (lộc xuân tháng 2 - 3, lộc hè cuối tháng 4 - 6, lộc thu tháng 8 - 10, lộc đông tháng 11 trở đi).
- Phương pháp sinh học phân tử đánh giá quan hệ di truyền: Tách chiết ADN từ mẫu lá của 5 giống vải (PH40, Hùng Long, Thiều Thanh Hà, Thiều Phú Thọ, U Hồng), điện di trên gel agarose; thực hiện phản ứng PCR sử dụng các cặp mồi SSR (như LMLY10) và chỉ thị SCoT (ScoT47, ScoT48, ScoT55); xác định số băng, hệ số đa hình thông tin di truyền (PIC) và thiết lập sơ đồ hình cây quan hệ tương đồng di truyền.
- Phương pháp thí nghiệm ghép cải tạo: Đánh giá tỷ lệ bật mầm, khả năng sinh trưởng của lộc hè, lộc thu và khả năng ra hoa, đậu quả, năng suất của giống PH40 khi ghép cải tạo trên các gốc vải phổ biến vùng miền núi phía Bắc sau 1 năm.
- Phương pháp phân tích tỷ lệ C/N: Lấy mẫu lá cành mẹ định kỳ trước và trong giai đoạn phân hóa mầm hoa, phân tích hàm lượng carbonhydrat tổng số (C) và đạm tổng số (N) trong phòng thí nghiệm.
- Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng (thực hiện theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh):
- Thí nghiệm phân bón lá MKP (nồng độ xử lý thúc đẩy thành thục cành lộc thu).
- Thí nghiệm khoanh vỏ (các thời điểm, số lần và mức độ khoanh vỏ).
- Thí nghiệm chất điều tiết sinh trưởng (Ethrel và Paclobutrazol).
- Thí nghiệm tổ hợp phân bón qua rễ (các mức N-P-K) tác động đến sinh trưởng lộc thu, khả năng ra hoa, đậu quả, năng suất và chỉ tiêu sinh hóa quả.
- Thí nghiệm phân bón qua lá và liều lượng axit boric ($H_3BO_3$) bổ sung Bo.
- Thí nghiệm phương pháp bón phân mới và hạch toán chênh lệch chi phí lao động.
- Thí nghiệm các công thức cắt tỉa sau thu hoạch.
- Thí nghiệm hiệu lực các loại thuốc trừ sâu đối với sâu đục quả và bọ xít hại vải.
- Phương pháp xây dựng mô hình thâm canh: Triển khai mô hình áp dụng đồng bộ các giải pháp kỹ thuật trên giống PH40 thời kỳ kinh doanh, so sánh năng suất và hạch toán hiệu quả kinh tế so với đối chứng sản xuất đại trà.
- Phương pháp xử lý số liệu: Thu thập, tổng hợp số liệu và xử lý thống kê nông học theo các thuật toán phân tích phương sai (ANOVA) và hồi quy đa biến.
Nội dung chính theo từng chương
Mở đầu
Trình bày cơ sở pháp lý và tính cấp thiết của đề tài; phân tích áp lực thời vụ ngắn của vải thiều chính vụ và sự thiếu hụt các giống vải chín sớm chất lượng; giới thiệu nguồn gốc giống vải chín sớm PH40 (chọn lọc từ cây thực sinh biến chủng của giống Thiều Phú Hộ tại xã Phú Hộ, thị xã Phú Thọ); xác định mục tiêu, ý nghĩa khoa học, ý nghĩa thực tiễn, đối tượng (giống PH40, phân bón, chất điều hòa, thuốc BVTV) và phạm vi nghiên cứu (4 tỉnh Phú Thọ, Bắc Giang, Yên Bái, Tuyên Quang giai đoạn 2016 - 2020). Nêu tóm tắt 3 đóng góp mới của luận án.
Chương I: Tổng quan tài liệu nghiên cứu
Chương này tổng thuật toàn diện các công trình nghiên cứu về cây vải trên thế giới và ở Việt Nam:
Yêu cầu sinh thái đất đai và khí hậu:
Cây vải thích nghi với nhiều loại đất từ đồng bằng phù sa đến đất đồi dốc. Mức độ thích nghi đất đai của cây vải được xác lập qua Bảng 1.2:
| Chỉ tiêu phân cấp |
Rất thích hợp ($S_1$) |
Thích hợp ($S_2$) |
Ít thích hợp ($S_3$) |
Không thích hợp |
| Loại đất |
Đất phù sa ($P$), đất nâu vàng trên phù sa cổ ($F_p$), đất đỏ vàng trên phiến thạch sét ($F_s$) |
Đất nâu đỏ trên đá macma bazơ và trung tính ($F_k$), đất nâu đỏ trên đá vôi ($F_v$) |
Đất đỏ vàng trên đá macma axit ($F_a$), đất vàng nhạt trên đá cát ($F_q$) |
- |
| Độ dốc (độ) |
0 - 8 |
8 - 15 |
15 - 25 |
> 25 |
| Độ dày tầng đất (cm) |
> 100 |
70 - 100 |
50 - 70 |
< 50 |
| Độ phì đất |
$N_1$ |
$N_2$ |
$N_3$ |
- |
(Nguồn: Trần Thế Tục, Vũ Thiện Chính - 1997)
Về khí hậu, cây vải sinh trưởng tối ưu ở nhiệt độ bình quân năm 21 - 25°C, ngừng sinh trưởng ở 4°C đối với giống chín sớm và 0°C đối với giống chín muộn. Quá trình phân hóa mầm hoa cần nhiệt độ 0 - 10°C và độ ẩm thấp vào tháng 11 - 12. Phương trình toán đa biến mô tả mối quan hệ giữa năng suất giống vải Thiều Phú Hộ với các yếu tố khí tượng (tính trong 11 năm của Vũ Công Hậu và Vũ Mạnh Hải) được thể hiện tại Bảng 1.3:
$$\text{Phương trình giả định: } S = A + BX + CY + DZ + E$$
Trong đó: $S$ là sản lượng (kg/vườn 60 cây trồng năm 1960); $B, C, D, E$ là hệ số ảnh hưởng tương ứng của nhiệt độ, lượng mưa, số giờ nắng, ẩm độ không khí; $A$ là các yếu tố chưa xác định; $r$ là hệ số tương quan.
| Yếu tố khí tượng |
Chỉ số thống kê |
Tháng XI |
Tháng XII |
Tháng I |
Tháng II |
Tháng III |
| Nhiệt độ |
Hệ số ảnh hưởng ($B$)
Hệ số tương quan ($r_B$) |
-121,7
-0,280 |
-316,1
-0,822** |
+258,1
+0,149 |
-417,1
-0,506 |
+19,9
+0,215 |
| Lượng mưa |
Hệ số ảnh hưởng ($C$)
Hệ số tương quan ($r_C$) |
-71,5
-0,176 |
-50,7
-0,661* |
+77,8
-0,462 |
+1,6
+0,005 |
-1,1
-0,081 |
| Số giờ nắng |
Hệ số ảnh hưởng ($D$)
Hệ số tương quan ($r_D$) |
+7,13
+0,825** |
+52,3
+0,825** |
+17,3
+0,151 |
+0,9
+0,171 |
+221,0
+0,090 |
| Ẩm độ không khí |
Hệ số ảnh hưởng ($E$)
Hệ số tương quan ($r_E$) |
-351,1
-0,619* |
-351,1
-0,536 |
-37,0
-0,377 |
-0,3
-0,034 |
+16,9
+0,179 |
| Các yếu tố khác |
Hệ số ảnh hưởng ($A$) |
+512,5 |
+17,1 |
-354,6 |
+135,1 |
+601,7 |
Ghi chú: * $p = 0,95$; ** $p = 0,99$.
Chương II: Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Trình bày chi tiết vật liệu nghiên cứu gồm nguồn giống PH40, các giống đối chứng (Thiều Thanh Hà, Thiều Phú Thọ, Hùng Long, U Hồng), các loại hóa chất, phân bón và thuốc BVTV. Mô tả quy trình bố trí 12 nội dung thí nghiệm tương ứng với các phương pháp theo dõi nông sinh học, sinh học phân tử (SSR, SCoT), phân tích hóa sinh tỷ lệ C/N, các công thức thí nghiệm đồng ruộng (phân bón qua lá MKP, khoanh vỏ, chất ĐTST Ethrel/PBZ, bón phân qua rễ NPK, phân bón lá Bo, kỹ thuật bón mới, cắt tỉa cành, thuốc trừ sâu đục quả và bọ xít), và phương pháp đánh giá mô hình kinh tế.
Chương III: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Chương III bao gồm 3 phân phần chính với toàn bộ hệ thống số liệu thực nghiệm:
-
Đặc điểm nông sinh học giống vải chín sớm PH40:
- Nguồn gốc và phân loại: PH40 là biến chủng cây thực sinh của vải Thiều Phú Hộ, chín từ 15/5 đến 25/5, khối lượng quả đạt 50 - 55 g/quả, thịt quả dày, vị ngọt thanh hơi chua nhẹ.
- Đặc điểm hình thái và sinh trưởng: Thân gỗ khỏe, tán hình bán cầu. Lá kép lông chim chẵn, phiến lá dày xanh đậm. Hoa tự hình chóp dài 15 - 30 cm, gồm 4 loại hoa (hoa cái, hoa đực, hoa lưỡng tính, hoa biến thái). Theo dõi 4 đợt lộc: lộc xuân (tháng 2 - 3), lộc hè (cuối tháng 4 - 6), lộc thu (tháng 8 - 10, đóng vai trò cành mẹ mang quả năm sau), lộc đông (thường xuất hiện khi mùa đông ấm, gây cản trở phân hóa mầm hoa).
- Quan hệ di truyền (chỉ thị phân tử): Phân tích điện di ADN và sản phẩm PCR với các mồi SSR (như LMLY10) và SCoT (ScoT47, ScoT48, ScoT55) xác định số băng đa hình và hệ số PIC, thiết lập sơ đồ hình cây chỉ rõ mức độ tương đồng di truyền giữa giống PH40 với 4 giống vải phổ biến tại Việt Nam (Hùng Long, Thiều Thanh Hà, Thiều Phú Thọ, U Hồng).
- Khả năng thích ứng ghép cải tạo: Thí nghiệm ghép giống PH40 trên các gốc vải hiện có cho tỷ lệ bật mầm cao, cành ghép sinh trưởng tốt qua lộc hè và lộc thu, bắt đầu ra hoa, đậu quả và cho năng suất ngay sau ghép 1 năm.
- Thành phần sâu bệnh hại: Điều tra mức độ nhiễm sâu bệnh hại chính trên giống PH40, xác định sâu đục cuống quả (Conopomorpha sinensis) và bọ xít là hai đối tượng dịch hại nguy hiểm nhất.
-
Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất giống PH40:
- Động thái tỷ lệ C/N trong lá: Hàm lượng carbonhydrat tổng số (C) tăng cao và đạm tổng số (N) giảm trong giai đoạn tháng 12 đến tháng 1 tạo ra tỷ lệ C/N cao trong lá, quyết định trực tiếp khả năng phân hóa mầm hoa và tỷ lệ hoa cái.
- Biện pháp khoanh vỏ: Xác định thời điểm, mức độ và số lần khoanh vỏ thích hợp (vết khoanh rộng ~0,3 cm đến tầng tượng tầng) làm tăng tỷ lệ C/N trong lá, ức chế lộc đông, tăng tỷ lệ cành ra hoa, nâng cao tỷ lệ đậu quả và năng suất cá thể.
- Sử dụng phân bón lá MKP và chất điều tiết sinh trưởng: Phun phân bón lá MKP (0,3 - 0,5%) giúp lộc thu nhanh thành thục; xử lý Ethrel và Paclobutrazol (PBZ) khống chế lộc đông, tăng tỷ lệ hoa cái và tỷ lệ đậu quả.
- Dinh dưỡng khoáng và vi lượng Bo: Tổ hợp phân bón qua rễ NPK cân đối cải thiện sinh trưởng lộc thu, tăng năng suất và nâng cao chỉ tiêu sinh hóa quả; phun bổ sung axit boric ($H_3BO_3$) cung cấp Bo vi lượng qua lá làm giảm rụng quả sinh lý đợt 1 và đợt 2, nâng cao tỷ lệ giữ quả.
- Cải tiến kỹ thuật bón phân và cắt tỉa: Kỹ thuật bón phân mới giúp tiết kiệm chi phí công lao động và nâng cao hiệu quả hấp thu; cắt tỉa cành sau thu hoạch tạo tán thông thoáng, kích thích lộc thu ra đồng loạt, triệt tiêu lộc đông và gia tăng năng suất chùm quả.
- Phòng trừ sâu bệnh hại: Xác định hiệu lực trừ sâu đục quả và bọ xít hại vải của một số loại thuốc bảo vệ thực vật đặc hiệu, bảo vệ tỷ lệ quả thương phẩm trước thu hoạch.
-
Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào mô hình thâm canh:
- Xây dựng mô hình thâm canh áp dụng đồng bộ các giải pháp kỹ thuật (cắt tỉa, khoanh vỏ, bón phân NPK cân đối, bổ sung Bo/MKP, chất ĐTST và quản lý dịch hại) trên giống PH40 giai đoạn kinh doanh.
- Kết quả mô hình cho thấy năng suất quả tăng rõ rệt, chất lượng quả đồng đều, thời vụ chín sớm mang lại giá bán cao, hạch toán hiệu quả kinh tế vượt trội so với tập quán canh tác truyền thống tại địa phương.
Kết quả và những đóng góp mới
- Đóng góp mới về mặt lý luận và cơ sở khoa học:
- Luận án là công trình nghiên cứu hệ thống, toàn diện đầu tiên về các đặc tính nông sinh học của nguồn gen bản địa mới – giống vải chín sớm PH40 trong mối quan hệ di truyền ở mức độ phân tử (thông qua chỉ thị SSR và SCoT) với các giống vải chính tại Việt Nam (Hùng Long, Thiều Thanh Hà, Thiều Phú Thọ, U Hồng).
- Xác lập cơ sở khoa học về mối tương quan giữa động thái hàm lượng carbonhydrat tổng số (C), đạm tổng số (N) và tỷ lệ C/N trong lá cây trưởng thành với khả năng phân hóa mầm hoa và tỷ lệ hoa cái của giống vải chín sớm PH40, giải thích nguyên nhân gây ra hiện tượng ra hoa không ổn định trong các điều kiện mùa thu và mùa đông bất thuận.
- Đóng góp mới về mặt thực tiễn và giải pháp kỹ thuật đề xuất:
- Xác định được gói giải pháp kỹ thuật đồng bộ cho giống PH40 thời kỳ kinh doanh:
- Thời điểm và kỹ thuật khoanh vỏ thích hợp nhằm ức chế lộc đông, thúc đẩy phân hóa mầm hoa.
- Quy trình quản lý dinh dưỡng: công thức phân bón qua rễ hợp lý; kỹ thuật bón phân mới giảm công lao động; nồng độ phun phân bón lá MKP và liều lượng axit boric ($H_3BO_3$) bổ sung Bo qua lá giúp tăng tỷ lệ đậu quả và giảm tỷ lệ rụng quả sinh lý.
- Thời điểm và nồng độ xử lý các chất điều tiết sinh trưởng (Ethrel, Paclobutrazol) trong các năm thời tiết mùa đông ấm, mưa nhiều.
- Biện pháp cắt tỉa sau thu hoạch định hướng hình thành cành mẹ lộc thu hữu hiệu.
- Xác định các loại thuốc BVTV có hiệu lực cao phòng trừ sâu đục cuống quả và bọ xít.
- Hoàn thiện kỹ thuật ghép cải tạo giống PH40 trên gốc các giống vải chất lượng kém hoặc hiệu quả thấp, giúp cây cho quả ngay sau 1 năm ghép mà không phải chặt bỏ vườn cây.
- Xây dựng thành công mô hình thâm canh giống PH40 giai đoạn kinh doanh đạt hiệu quả kinh tế cao tại các tỉnh miền núi phía Bắc.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế của luận án: Các nghiên cứu thực nghiệm và mô hình ứng dụng của luận án chỉ tập trung thực hiện trong phạm vi không gian 4 tỉnh Trung du và miền núi phía Bắc (Phú Thọ, Bắc Giang, Yên Bái, Tuyên Quang) trong giai đoạn 2016 - 2020. Nghiên cứu chủ yếu tập trung vào các biện pháp kỹ thuật thâm canh trên đồng ruộng và giai đoạn cây kinh doanh; chưa mở rộng khảo nghiệm trên các tiểu vùng khí hậu sinh thái đặc thù khác hoặc đi sâu vào công nghệ sơ chế, bảo quản lạnh và chế biến quả tươi PH40 sau thu hoạch.
- Hướng nghiên cứu tiếp:
- Khảo nghiệm mở rộng vùng sinh thái trồng giống vải chín sớm PH40 tại các tỉnh miền núi phía Bắc có điều kiện lập địa và khí hậu tương đồng (Sơn La, Điện Biên, Lai Châu).
- Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ bảo quản quả tươi sau thu hoạch và đóng gói phục vụ chuỗi cung ứng xuất khẩu nhằm kéo dài thời gian thương phẩm của giống vải PH40.
Giá trị tham khảo
- Đối tượng tham khảo:
- Nghiên cứu sinh, học viên cao học, sinh viên và giảng viên: Chuyên ngành Khoa học cây trồng, Trồng trọt, Nông học, Sinh lý - Sinh hóa thực vật tham khảo phương pháp đánh giá nông sinh học, ứng dụng chỉ thị phân tử (SSR, SCoT) trong giám định di truyền cây ăn quả thân gỗ, và phương pháp phân tích động thái tỷ lệ C/N.
- Cán bộ khuyến nông, nhà quản lý nông nghiệp: Các Sở Nông nghiệp và PTNT, Chi cục Trồng trọt và BVTV các tỉnh Trung du miền núi phía Bắc sử dụng làm căn cứ quy hoạch cơ cấu giống cây ăn quả, rải vụ thu hoạch và xây dựng tài liệu tập huấn kỹ thuật.
- Chủ trang trại và người trồng vải: Ứng dụng trực tiếp quy trình thâm canh giống PH40 (kỹ thuật khoanh vỏ, cắt tỉa cành lộc thu, công thức bón NPK và vi lượng Bo, kỹ thuật ghép cải tạo thay tán vườn vải già cỗi).
- Phần nội dung đáng tham khảo nhất: Dữ liệu phân tích tỷ lệ C/N trong lá tương quan với quá trình ra hoa; các thông số thực nghiệm về khoanh vỏ và phân bón vi lượng Bo; quy trình kỹ thuật ghép cải tạo giống vải PH40.
Câu hỏi thường gặp
1. Giống vải chín sớm PH40 có nguồn gốc từ đâu và được công nhận như thế nào?
Giống vải chín sớm PH40 được Viện Khoa học Kỹ thuật Nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc tuyển chọn từ sản xuất, là một biến chủng cây thực sinh trồng từ hạt của giống vải Thiều Phú Hộ tại xã Phú Hộ, thị xã Phú Thọ, tỉnh Phú Thọ. Giống được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn công nhận giống sản xuất thử tại Quyết định số 2871/QĐ-BNN-TT ngày 12/7/2016 và công nhận giống chính thức tại Quyết định số 5070/QĐ-BNN-TT ngày 31/12/2019.
2. Đặc điểm quả và thời vụ thu hoạch của giống vải PH40 có gì khác so với vải thiều chính vụ?
Giống vải PH40 có thời gian thu hoạch chín sớm từ ngày 15/5 đến 25/5 (sớm hơn đáng kể so với vải thiều chính vụ Thanh Hà thu hoạch từ đầu tháng 6 đến cuối tháng 7). Quả vải PH40 có dạng hình tim, vỏ màu đỏ nhung, kích thước quả lớn với khối lượng trung bình đạt 50 - 55 g/quả, năng suất trung bình đạt 19,5 tấn/ha, thịt quả dày, chất lượng tốt.
3. Tỷ lệ C/N trong lá có vai trò gì đối với sự ra hoa của giống vải PH40?
Tỷ lệ giữa hàm lượng carbonhydrat tổng số và đạm tổng số (C/N) trong lá cây trưởng thành vào giai đoạn tháng 12 và tháng 1 năm sau có tính quyết định đối với khả năng phân hóa mầm hoa của giống PH40. Tỷ lệ C/N cao giúp ức chế sinh trưởng dinh dưỡng (ngăn ngừa phát sinh lộc đông), thúc đẩy quá trình chuyển hóa từ mầm lá sang mầm hoa, tăng tỷ lệ hoa cái và tăng khả năng đậu quả.
4. Kỹ thuật khoanh vỏ trên giống vải PH40 được khuyến cáo thực hiện với thông số ra sao?
Kỹ thuật khoanh vỏ được áp dụng nhằm ngăn dòng nhựa luyện vận chuyển xuống rễ, làm tăng tích lũy carbonhydrat trên lá và nâng cao tỷ lệ C/N. Vết khoanh vỏ được khuyến cáo có chiều rộng khoảng 0,3 cm, độ sâu chạm đến lớp tượng tầng (mô phân sinh). Vết khoanh quá hẹp sẽ nhanh liền và không đủ tác dụng, trong khi vết khoanh quá rộng sẽ làm cây bị suy kiệt và có nguy cơ chết cành.
5. Sâu đục cuống quả gây hại trên cây vải như thế nào và tỷ lệ hại biến động ra sao theo thời vụ?
Sâu đục cuống quả (Conopomorpha sinensis, họ Gracillariidae, bộ Lepidoptera) là loài sâu hại quan trọng nhất trên cây vải. Theo số liệu của Viện Bảo vệ Thực vật và Trung tâm BVTV phía Bắc, tỷ lệ hại của sâu đục cuống quả trên các giống vải chín sớm chỉ ở mức thấp từ 1,5 - 2,5%; ở trà thu hoạch chính vụ tỷ lệ hại tăng lên 15 - 25% (phổ biến 5 - 20%); và ở trà thu hoạch muộn tỷ lệ quả bị hại có thể lên tới 85 - 87%.
Kết luận
Luận án tiến sĩ nông nghiệp chuyên ngành Khoa học Cây trồng đã cung cấp hệ thống dẫn liệu khoa học toàn diện về đặc điểm nông sinh học, quan hệ di truyền và sinh lý phân hóa mầm hoa của giống vải chín sớm PH40 tại vùng Trung du và miền núi phía Bắc. Nghiên cứu đã làm rõ cơ chế biến động tỷ lệ C/N trong lá và xác lập thành công gói giải pháp kỹ thuật đồng bộ bao gồm khoanh vỏ, cắt tỉa, quản lý dinh dưỡng gốc - lá, bổ sung vi lượng Bo, chất điều tiết sinh trưởng và phòng trừ dịch hại chính. Các kết quả thực nghiệm và mô hình thâm canh đã chứng minh tính hiệu quả trong việc ổn định khả năng ra hoa, nâng cao năng suất và giá trị thương phẩm cho giống PH40, đóng góp thiết thực vào việc rải vụ thu hoạch và phát triển kinh tế cây ăn quả tại địa phương.
