Luận văn thạc sĩ vnua nghiên cứu ảnh hưởng của các mức phân đạm đến sinh trưởng và năng suất cây diêm mạch chenopodium quinoa willd trồng trong điều kiện hạn

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu vnua nghiên cứu ảnh hưởng của các mức phân đạm đến sinh trưởng và năng suất cây diêm mạch, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện pháp

• Tác giả: Đinh Thị Hạnh
• Người hướng dẫn: Pgs. Nguyễn Việt Long
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Các Mức Phân Đạm Đến Sinh Trưởng Và Năng Suất Cây Diêm Mạch (Chenopodium Quinoa Willd) Trồng Trong Điều Kiện Hạn
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. MỤC LỤC
• 1.1. Lời cam đoan
• 1.2. Mục lục
• 1.3. Danh mục chữ viết tắt
• 1.4. Danh mục bảng
• 1.5. Trích yếu luận văn
• 1.6. Thesis abstract
• 1.7. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
• 1.8. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
• 1.8.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.8.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 1.9. Tổng quan tài liệu
• 1.9.1. Những hiểu biết chung về cây diêm mạch
• 1.9.2. Nguồn gốc cây diêm mạch
• 1.9.3. Đặc điểm thực vật học
• 1.9.4. Yêu cầu về sinh thái cây Diêm mạch
• 1.9.5. Giá trị của cây diêm mạch
• 1.9.6. Tình hình hạn hán và những khó khăn sản xuất nông nghiệp trong điều kiện hạn hán ở trên thế giới và Việt Nam
• 1.9.6.1. Tình hình hạn hán và khó khăn trong sản xuất nông nghiệp trên thế giới
• 1.9.6.2. Tình hình hạn hán và những khó khăn trong sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam
• 1.9.7. Tình hình sản xuất và nghiên cứu diêm mạch trên thế giới và Việt Nam
• 1.9.7.1. Tình hình sản xuất và nghiên cứu diêm mạch trên thế giới
• 1.9.7.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu diêm mạch ở Việt Nam
• 1.9.8. Cơ sở khoa học của đề tài
• 1.9.9. Khả năng chịu hạn của cây diêm mạch
• 1.9.10. Ảnh hưởng của phân bón nói chung và phân đạm nói riêng đối với cây trồng
• 1.9.11. Tình hình nghiên cứu về phân bón cho cây Diêm mạch
• 1.10. Nội dung và phương pháp nghiên cứu
• 1.10.1. Đối tượng nghiên cứu
• 1.10.2. Địa điểm nghiên cứu
• 1.10.3. Nội dung nghiên cứu
• 1.10.4. Phương pháp nghiên cứu
• 1.10.5. Thiết kế thí nghiệm
• 1.10.6. Quy trình trồng và chăm sóc
• 1.10.7. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp xác định
• 1.10.8. Phân tích số liệu
• 1.11. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
• 1.11.1. Ảnh hưởng của các mức phân đạm đến khả năng sinh trưởng và năng suất cây diêm mạch trong điều kiện hạn nhân tạo
• 1.11.1.1. Khả năng nảy mầm hạt và thời gian sinh trưởng của giống diêm mạch Atlas ở các mức phân đạm khác nhau trong điều kiện hạn nhân tạo
• 1.11.1.2. Ảnh hưởng của các mức phân đạm đến động thái tăng trưởng chiều cao của cây diêm mạch trong điều kiện hạn nhân tạo
• 1.11.1.3. Ảnh hưởng của các mức phân đạm đến động thái tăng trưởng số lá của cây diêm mạch trong điều kiện hạn nhân tạo
• 1.11.1.4. Ảnh hưởng của các mức phân đạm đến số nhánh của cây diêm mạch trong điều kiện hạn nhân tạo
• 1.11.1.5. Ảnh hưởng của các mức phân đạm đến đường kính cây diêm mạch trong điều kiện hạn
• 1.11.1.6. Ảnh hưởng của các mức phân đạm đến động thái tăng trưởng khối lượng chất khô của cây diêm mạch trong điều kiện hạn nhân tạo
• 1.11.1.7. Ảnh hưởng của các mức phân đạm đến khả năng nhiễm sâu bệnh của cây diêm mạch trong điều kiện hạn nhân tạo
• 1.11.1.8. Ảnh hưởng của các mức phân đạm đến năng suất cây diêm mạch trong điều kiện hạn nhân tạo
• 1.11.2. Ảnh hưởng của các mức phân đạm đến khả năng sinh trưởng và năng suất cây diêm mạch ngoài đồng ruộng trong điều kiện không tưới
• 1.11.2.1. Lượng mưa tại khu vực Xã Ngọc Thanh
• 1.11.2.2. Ảnh hưởng của các mức phân đạm đến tỷ lệ nảy mầm và thời gian sinh trưởng cây diêm mạch ngoài đồng ruộng trong điều kiện không tưới
• 1.11.2.3. Ảnh hưởng của các mức phân đạm đến động thái tăng trưởng chiều cao cây diêm mạch ngoài đồng ruộng trong điều kiện không tưới
• 1.11.2.4. Ảnh hưởng của các mức phân đạm đến động thái tăng trưởng số lá cây diêm mạch ngoài đồng ruộng trong điều kiện không tưới
• 1.11.2.5. Ảnh hưởng của các mức phân đạm đến động thái tăng trưởng đường kính thân cây diêm mạch ngoài đồng ruộng trong điều kiện không tưới
• 1.11.2.6. Ảnh hưởng của các mức phân đạm đến động thái tăng trưởng số nhánh cấp 1 trên cây diêm mạch ngoài đồng ruộng trong điều kiện không tưới
• 1.11.2.7. Ảnh hưởng của các mức phân đạm đến động thái tăng trưởng khối lượng chất khô của cây diêm mạch ngoài đồng ruộng trong điều kiện không tưới
• 1.11.2.8. Ảnh hưởng của các mức phân đạm đến mức độ nhiễm sâu bệnh của cây diêm mạch ngoài đồng ruộng trong điều kiện không tưới
• 1.11.2.9. Ảnh hưởng của các mức phân đạm đến các yếu tố cấu thành năng suất của cây diêm mạch ngoài đồng ruộng trong điều kiện không tưới
• 1.11.2.10. Ảnh hưởng của các mức phân đạm đến hệ số chịu hạn của cây diêm mạch trong điều kiện hạn
• 1.12. Kết luận và kiến nghị
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu ảnh hưởng của phân đạm đến cây diêm mạch

Cây diêm mạch (Chenopodium quinoa Willd) là một trong những loại cây trồng có giá trị dinh dưỡng cao và khả năng chịu hạn tốt. Nghiên cứu này nhằm xác định ảnh hưởng của các mức phân đạm đến sinh trưởng và năng suất của cây diêm mạch trong điều kiện hạn. Phân đạm là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự phát triển của cây trồng, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu và tình trạng hạn hán ngày càng gia tăng.

1.1. Đặc điểm sinh trưởng của cây diêm mạch

Cây diêm mạch có khả năng sinh trưởng tốt trong điều kiện khắc nghiệt. Đặc điểm này giúp cây có thể phát triển mạnh mẽ ngay cả trong điều kiện hạn hán. Nghiên cứu cho thấy rằng cây diêm mạch có thể đạt năng suất cao nếu được cung cấp đủ phân bón, đặc biệt là phân đạm.

1.2. Tầm quan trọng của phân đạm trong canh tác diêm mạch

Phân đạm đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp dinh dưỡng cho cây diêm mạch. Việc sử dụng phân đạm hợp lý không chỉ giúp cây phát triển tốt mà còn nâng cao năng suất và chất lượng hạt. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng mức phân đạm tối ưu có thể cải thiện đáng kể các chỉ tiêu sinh trưởng của cây.

II. Vấn đề hạn hán và thách thức trong sản xuất diêm mạch

Hạn hán là một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là đối với cây diêm mạch. Tình trạng hạn hán kéo dài không chỉ làm giảm năng suất mà còn ảnh hưởng đến chất lượng hạt. Việc nghiên cứu ảnh hưởng của phân đạm trong điều kiện hạn là rất cần thiết để tìm ra giải pháp tối ưu cho nông dân.

2.1. Tình hình hạn hán tại Việt Nam

Việt Nam đang phải đối mặt với tình trạng hạn hán ngày càng nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp. Các vùng miền núi phía Bắc, nơi trồng diêm mạch, thường xuyên chịu ảnh hưởng của hạn hán, làm giảm năng suất cây trồng.

2.2. Thách thức trong việc canh tác diêm mạch

Việc canh tác diêm mạch trong điều kiện hạn gặp nhiều khó khăn. Nông dân cần tìm hiểu và áp dụng các biện pháp kỹ thuật phù hợp để đảm bảo năng suất. Nghiên cứu này sẽ cung cấp thông tin cần thiết để giúp nông dân vượt qua thách thức này.

III. Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của phân đạm đến cây diêm mạch

Nghiên cứu được thực hiện thông qua các thí nghiệm trong điều kiện hạn nhân tạo. Các mức phân đạm khác nhau sẽ được áp dụng để đánh giá ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất của cây diêm mạch. Phương pháp nghiên cứu này giúp xác định mức phân bón tối ưu cho cây trong điều kiện hạn.

3.1. Thiết kế thí nghiệm và quy trình thực hiện

Thí nghiệm được thiết kế theo kiểu RCBD với nhiều mức phân đạm khác nhau. Quy trình trồng và chăm sóc cây diêm mạch được thực hiện nghiêm ngặt để đảm bảo tính chính xác của kết quả nghiên cứu.

3.2. Phương pháp phân tích số liệu

Số liệu thu thập từ thí nghiệm sẽ được phân tích bằng phần mềm IRRISTAT 5. Phân tích này giúp đánh giá chính xác ảnh hưởng của các mức phân đạm đến sinh trưởng và năng suất cây diêm mạch.

IV. Kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của phân đạm đến cây diêm mạch

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng các mức phân đạm khác nhau có ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng và năng suất của cây diêm mạch. Mức phân đạm tối ưu được xác định là 120 kg N/ha, giúp cây phát triển tốt nhất trong điều kiện hạn.

4.1. Ảnh hưởng đến chiều cao cây và số lá

Nghiên cứu cho thấy rằng mức phân đạm 120 kg N/ha giúp tăng chiều cao cây và số lá trên thân chính. Điều này cho thấy rằng phân đạm có vai trò quan trọng trong việc phát triển hình thái của cây diêm mạch.

4.2. Ảnh hưởng đến năng suất hạt

Năng suất hạt của cây diêm mạch cũng tăng đáng kể khi áp dụng mức phân đạm tối ưu. Kết quả cho thấy rằng việc sử dụng phân đạm hợp lý không chỉ cải thiện sinh trưởng mà còn nâng cao chất lượng hạt.

V. Kết luận và khuyến nghị cho tương lai

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng phân đạm có ảnh hưởng tích cực đến sinh trưởng và năng suất cây diêm mạch trong điều kiện hạn. Mức phân đạm 120 kg N/ha được xác định là phù hợp nhất. Cần tiếp tục nghiên cứu để xác định các biện pháp canh tác hiệu quả hơn cho cây diêm mạch trong điều kiện hạn.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng phân đạm hợp lý có thể cải thiện đáng kể năng suất và chất lượng hạt diêm mạch. Điều này mở ra hướng đi mới cho việc phát triển cây diêm mạch tại Việt Nam.

5.2. Đề xuất nghiên cứu tiếp theo

Cần thực hiện thêm các thí nghiệm với các mức phân đạm khác nhau trong các mùa vụ khác nhau để tìm ra công thức bón phân tối ưu cho cây diêm mạch trong điều kiện hạn.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Hạn hán và suy thoái tài nguyên đất đang đe dọa trực tiếp đến an ninh lương thực toàn cầu khi có hơn 39,4 triệu km2 đất tự nhiên bị hoang mạc hóa, chiếm 26,3% diện tích đất toàn cầu. Tại Việt Nam, khoảng 60% các đợt hạn hán nghiêm trọng tập trung vào vụ đông xuân, gây thiệt hại hàng trăm nghìn hecta hoa màu và cây lương thực. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu diễn biến phức tạp, việc tìm kiếm và phát triển các loại cây trồng có khả năng chống chịu điều kiện bất thuận trở thành yêu cầu cấp thiết. Cây diêm mạch (Chenopodium quinoa Willd), nguồn gốc từ dãy Andes Nam Mỹ, nổi bật với giá trị dinh dưỡng vượt trội gồm 15% protein cân đối 8 loại axit amin thiết yếu, 70% glucid, 2,3% lipid giàu omega-3, hoàn toàn không chứa gluten và có khả năng thích nghi cao trên các vùng đất khô cằn.

Mặc dù diêm mạch sở hữu tiềm năng nông nghiệp lớn với năng suất lý thuyết đạt từ 2,0 đến 3,0 tấn/ha, các nghiên cứu về quy trình kỹ thuật canh tác, đặc biệt là chế độ dinh dưỡng khoáng trong điều kiện thiếu nước tại Việt Nam, vẫn còn nhiều khoảng trống. Mục tiêu trọng tâm của nghiên cứu là xác định mức bón phân đạm tối ưu nhằm nâng cao khả năng sinh trưởng, khả năng chống chịu và năng suất của giống diêm mạch Atlas trong điều kiện hạn nhân tạo và điều kiện đồng ruộng không tưới. Đề tài được thực hiện trong giai đoạn 2017 - 2018 tại nhà lưới Khoa Nông học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam (Gia Lâm, Hà Nội) và vùng sinh thái đồi gò tại xã Ngọc Thanh (thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc). Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học chính xác để chuẩn hóa định mức phân bón 120 kg N/ha, giúp cây đạt hiệu suất sinh học cao nhất và mở ra hướng chuyển đổi cơ cấu cây trồng bền vững cho các vùng đất hạn miền Bắc.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên hai nền tảng lý thuyết sinh học nông nghiệp cốt lõi:

• Lý thuyết dinh dưỡng khoáng thực vật và quy luật đáp ứng phân đạm: Nitơ là nguyên tố cấu thành axit nucleic, protein và diệp lục tố. Cung cấp đạm hợp lý giúp thúc đẩy phân bào, mở rộng diện tích lá và tối ưu hóa hiệu suất quang hợp (vốn quyết định 90 - 95% năng suất cây trồng). Ngược lại, thiếu hụt hoặc dư thừa đạm đều làm rối loạn quá trình đồng hóa các hợp chất hữu cơ và làm suy giảm sức đề kháng sinh học.
• Lý thuyết đáp ứng sinh lý và thích ứng với stress hạn: Khi gặp điều kiện thiếu nước, thực vật kích hoạt cơ chế điều tiết khí khổng, tích lũy chất hòa tan để duy trì áp suất thẩm thấu và tái phân bố sinh khối giữa hệ rễ và thân lá.

Các khái niệm then chốt xuyên suốt đề tài bao gồm:

• Hệ số chịu hạn (DIT): Tỷ số giữa chỉ tiêu sinh học đo được trong điều kiện hạn so với điều kiện tưới bình thường.
• Động thái tích lũy chất khô: Tốc độ tích lũy sinh khối thân lá qua các mốc sinh trưởng (sấy khô ở 80°C trong 48 giờ).
• Năng suất thực thu (NSTT) và Năng suất cá thể (NSCT): Các chỉ tiêu phản ánh năng lực chuyển hóa kinh tế thực tế của cây trồng trên đơn vị diện tích (tấn/ha) và trên từng cá thể (g/cây).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp hai mô hình thí nghiệm với cỡ mẫu và thiết kế chuyên biệt:

• Thí nghiệm 1 (Nhà lưới - Hạn nhân tạo): Bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với 2 nhân tố, 5 lần nhắc lại, 2 chậu/lần nhắc lại, tổng số 100 chậu thí nghiệm trên giá thể đất trộn trấu hun tỷ lệ 3:1. Nhân tố phân đạm gồm 5 mức (0, 60, 90, 120, 150 kg N/ha); nhân tố hạn gồm 2 mức (tưới bình thường H0 và gây hạn nhân tạo H1 bằng cách ngừng tưới liên tục 14 ngày khi cây đạt 12 - 14 lá thật, tức 30 - 35 ngày sau gieo).
• Thí nghiệm 2 (Đồng ruộng - Không tưới): Bố trí theo kiểu ô lớn - ô nhỏ (Split-plot) với 6 ô lớn và 30 ô nhỏ (diện tích mỗi ô 7,5 m2) trên nền phân bón lót cố định 10 tấn phân chuồng + 90 kg P2O5 + 90 kg K2O/ha. Ô lớn là 5 mức phân đạm và ô nhỏ là chế độ nước (tưới nước H0 và không tưới H1 bắt đầu từ giai đoạn 5 - 7 lá thật).

Phương pháp chọn mẫu tuân thủ tiêu chuẩn đo đếm hình thái học của FAO (2013) dành cho cây Quinoa, tiến hành đo định kỳ 7 ngày/lần trên các cây mẫu cố định. Toàn bộ số liệu thực nghiệm được xử lý thống kê bằng phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) hai nhân tố qua phần mềm chuyên dụng IRRISTAT 5.0, so sánh sự sai khác giữa các giá trị trung bình bằng trắc nghiệm LSD ở mức ý nghĩa 95% (p < 0,05). Việc lựa chọn phần mềm IRRISTAT 5.0 đảm bảo tính chuẩn hóa quốc tế trong phân tích tương tác đa biến giữa liều lượng phân bón và chế độ ẩm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

• Tỷ lệ nảy mầm đồng đều và sự biến động của thời gian sinh trưởng: Giống diêm mạch Atlas đạt tỷ lệ nảy mầm cao 95,0% trên tất cả các công thức. Tổng thời gian sinh trưởng dao động từ 91 đến 97 ngày. Bón đạm mức cao làm kéo dài chu kỳ sinh trưởng của cây: mức 0 kg N/ha thu hoạch sau 91 ngày, trong khi mức 150 kg N/ha kéo dài đến 97 ngày (tăng 6,59% thời gian sinh trưởng).
• Tăng trưởng chiều cao thân chính đạt đỉnh ở mức 120 kg N/ha: Liều lượng đạm tác động rõ rệt đến chiều cao cây ở mọi thời điểm theo dõi. Tại lần đo cuối cùng, công thức bón 120 kg N/ha đạt chiều cao trung bình 39,23 cm, vượt trội 13,38% so với công thức đối chứng không bón đạm (34,60 cm). Trong điều kiện có tưới, mức 120 kg N/ha đạt 42,30 cm; ở điều kiện hạn, mức này vẫn duy trì chiều cao 36,17 cm, cao hơn 6,23% so với nghiệm thức không bón đạm bị hạn (34,05 cm). Khi tăng mức bón lên 150 kg N/ha, chiều cao cây chững lại ở mức 37,50 cm và không có sự gia tăng có ý nghĩa thống kê.
• Động thái phát triển số lá và khả năng duy trì bộ máy quang hợp: Số lá trên cây tăng nhanh từ sau lần bón thúc đợt 1 và đạt đỉnh ở giai đoạn nở hoa - kết hạt (56 ngày sau gieo). Mức đạm 120 kg N/ha cho số lá tối đa 76,00 lá/cây, cao hơn 14,20% so với đối chứng 0 kg N/ha (66,55 lá/cây). Trong điều kiện hạn, mức 120 kg N/ha giúp cây giữ được 65,90 lá/cây, cao hơn rõ rệt so với mức đối chứng bị hạn chỉ đạt 58,00 lá/cây.
• Khả năng phân cành cấp 1 tối ưu: Phân cành cấp 1 là tiền đề trực tiếp hình thành số bông hữu hiệu. Mức bón 120 kg N/ha kích thích ra cành mạnh nhất, đạt 9,78 nhánh/cây (điều kiện có tưới đạt 10,00 nhánh/cây; điều kiện hạn đạt 9,56 nhánh/cây), tăng 15,74% so với đối chứng không bón đạm (8,45 nhánh/cây). Khi nâng lượng phân lên 150 kg N/ha, số cành giảm xuống 8,74 nhánh/cây do hiện tượng ức chế dinh dưỡng.

Thảo luận kết quả

Sự gia tăng mạnh mẽ về chiều cao, số lá và số cành ở mức đạm 120 kg N/ha được lý giải bởi vai trò xúc tác của ion nitrat và amoni trong việc tổng hợp cytokinin, thúc đẩy phân chia mô phân sinh ngọn và nách lá. Lượng đạm 120 kg N/ha cung cấp đầy đủ nguyên liệu để cây bù đắp lượng nước thiếu hụt trong 14 ngày bị hạn, duy trì áp suất trương nội bào và tái tạo sinh khối thân lá nhanh chóng sau khi phục hồi tưới.

Tuy nhiên, việc bón thừa đạm ở mức 150 kg N/ha tạo ra hiệu ứng ngược: cây tích lũy đạm vô cơ tự do chưa chuyển hóa, làm thân lá mềm yếu, rậm rạp, tiêu hao nhiều năng lượng cacbon để giải độc thay vì hình thành mô cơ giới và phân hóa mầm hoa. Hiện tượng này hoàn toàn trùng khớp với các công bố khoa học của Johnson và Croissant (1990) tại Đại học Bang Colorado, khi năng suất diêm mạch giảm sút khi vượt ngưỡng đạm tối ưu do chu kỳ sinh trưởng bị kéo dài quá mức. Kết quả này cũng củng cố thêm phát hiện của Shams (2011) và Đinh Thái Hoàng cùng các cộng sự (2014) về tính bão hòa dinh dưỡng khoáng trên cây diêm mạch nhập nội.

Về phương diện trực quan hóa, toàn bộ động thái tăng trưởng chiều cao và số lá theo các mốc 35, 42, 49, 56, 63, 70 và 77 ngày sau gieo có thể được thể hiện trực quan qua đồ thị đường đa trục (line chart), phản ánh rõ nét độ dốc tăng trưởng vượt trội của mức 120 kg N/ha so với các mức còn lại. Tương tác hai nhân tố giữa mức đạm và chế độ nước (N*H) được tổng hợp tối ưu qua biểu đồ cột nhóm (clustered column chart) kết hợp bảng ma trận hai chiều, làm nổi bật sự khác biệt có ý nghĩa ở mức xác suất 95%.

Đề xuất và khuyến nghị

• Chuẩn hóa quy trình bón đạm cho vùng đồi gò khô hạn: Áp dụng cố định định mức bón 120 kg N/ha (tương đương 260 kg phân Urê/ha) trên nền 10 tấn phân chuồng hoai mục + 90 kg P2O5 + 90 kg K2O/ha cho giống diêm mạch Atlas. Phân đạm cần được chia bón thúc làm 3 đợt: đợt 1 (1/3 lượng đạm) khi cây đạt 5 - 7 lá thật; đợt 2 (1/3 lượng đạm) sau đợt một 15 - 20 ngày; đợt 3 (1/3 lượng đạm) trước khi cây ra hoa nhằm giảm thất thoát dinh dưỡng trên 20% và nâng cao hiệu quả hấp thu.
• Bố trí khung thời vụ và quản lý ẩm độ: Ưu tiên gieo trồng trong vụ đông xuân (từ tháng 10 đến tháng 11 dương lịch) tại các tỉnh miền núi và trung du phía Bắc để tận dụng nền nhiệt độ mát mẻ 15 - 22°C. Trong các giai đoạn nhạy cảm (30 - 45 ngày sau gieo), cần áp dụng biện pháp xới xáo, phủ gốc bằng rơm rạ hoặc trấu hun để giữ ẩm tầng mặt, hạn chế bốc thoát hơi nước.
• Mở rộng khảo nghiệm đa vùng sinh thái: Đề nghị các Viện nghiên cứu và Trường đại học tiếp tục triển khai các mô hình khảo nghiệm diện rộng từ 1,0 đến 2,0 ha tại các vùng đất khô hạn đặc thù như Nam Trung Bộ (Ninh Thuận, Bình Thuận) và Tây Nguyên trong giai đoạn 2024 - 2026 nhằm kiểm chứng độ ổn định năng suất 2,0 - 2,5 tấn/ha trước khi đưa vào sản xuất đại trà.
• Xây dựng tài liệu chuyển giao kỹ thuật khuyến nông: Cơ quan khuyến nông cấp tỉnh và huyện cần ban hành sổ tay hướng dẫn kỹ thuật canh tác diêm mạch chịu hạn ngắn gọn, tập trung vào kỹ thuật bón phân cân đối, kiểm soát nồng độ phân tưới nhằm tránh hiện tượng cháy lá và hạn chế sâu bệnh hại phát sinh trong điều kiện thời tiết khô hanh.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

• Học viên cao học, nghiên cứu sinh và giảng viên ngành Khoa học cây trồng: Cung cấp tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp bố trí thí nghiệm hai yếu tố (RCBD và Split-plot), phương pháp xử lý số liệu chuyên sâu bằng IRRISTAT 5.0 và kỹ thuật đánh giá chỉ số chịu hạn DIT trên cây trồng mới.
• Kỹ sư nông học và cán bộ khuyến nông tại các địa phương khô hạn: Nắm vững quy trình kỹ thuật bón phân định lượng 120 kg N/ha để hướng dẫn trực tiếp nông dân chuyển đổi cơ cấu cây trồng vụ đông xuân trên chân đất thiếu nước tưới.
• Doanh nghiệp chế biến thực phẩm và chuỗi cung ứng nông sản: Đánh giá chính xác tiềm năng sinh học, năng suất hạt và chất lượng dinh dưỡng của giống diêm mạch Atlas (15% protein, không gluten) để xây dựng kế hoạch liên kết bao tiêu vùng nguyên liệu đạt chuẩn tại Việt Nam.
• Nhà hoạch định chính sách nông nghiệp và ứng phó biến đổi khí hậu: Sử dụng các dẫn chứng khoa học thực nghiệm để xây dựng đề án tái cơ cấu cây trồng chịu hạn trên diện tích 23.000 - 57.000 ha đất lúa kém hiệu quả tại khu vực miền Trung và miền núi phía Bắc.

Câu hỏi thường gặp

• Tại sao mức bón đạm 120 kg N/ha lại cho kết quả vượt trội hơn mức 150 kg N/ha? Mức bón 120 kg N/ha đáp ứng vừa đủ nhu cầu dinh dưỡng cho quá trình phân bào và tổng hợp diệp lục mà không gây ngộ độc đạm. Khi bón tới 150 kg N/ha, cây tích lũy nhiều hợp chất nitơ vô cơ, kích thích thân lá phát triển vổng, mềm yếu, làm chậm quá trình nở hoa kết hạt và giảm khả năng chống chịu điều kiện khô hạn.
• Cây diêm mạch chịu hạn nhờ những đặc điểm giải phẫu và sinh lý nào? Diêm mạch sở hữu bộ rễ phân nhánh sâu và tỏa rộng, bề mặt lá phủ lớp lông tơ chứa các bọng canxi giúp điều tiết quá trình thoát hơi nước. Trong điều kiện thiếu ẩm kéo dài 14 ngày, khí khổng của cây đóng linh hoạt và phiến lá có khả năng co nhỏ để giảm tối đa diện tích bốc thoát hơi nước.
• Giống diêm mạch Atlas có thời gian sinh trưởng bao nhiêu ngày tại miền Bắc? Trong điều kiện vụ đông xuân tại miền Bắc Việt Nam, giống Atlas có tổng thời gian sinh trưởng ngắn, dao động từ 91 đến 97 ngày tùy theo mức bón phân. Thời gian từ gieo đến nảy mầm mất 4 ngày, gieo đến ra hoa mất 37 - 38 ngày và chín thu hoạch sau 91 - 94 ngày ở mức đạm tối ưu.
• Gây hạn 14 ngày ở giai đoạn 12 - 14 lá thật ảnh hưởng ra sao đến cây diêm mạch? Xử lý hạn 14 ngày làm giảm tạm thời tốc độ tăng trưởng chiều cao (đạt 17,18 cm so với 23,98 cm ở đối chứng) và số lá trên thân chính. Tuy nhiên, sau khi được tưới nước trở lại, cây được bón 120 kg N/ha có khả năng phục hồi nhanh chóng và đạt chiều cao thu hoạch 36,17 cm, tiệm cận nghiệm thức tưới bình thường.
• Tỷ lệ phối hợp phân khoáng và phân hữu cơ khuyến nghị cho 1 ha diêm mạch là gì? Quy trình khuyến nghị tối ưu bao gồm: bón lót toàn bộ 10 tấn phân chuồng hoai mục + 90 kg P2O5; bón thúc đạm Urê tổng lượng 120 kg N/ha chia làm 3 đợt bằng nhau; phân kali tổng lượng 90 kg K2O/ha chia bón thúc 1/3 ở đợt 1, 1/3 ở đợt 2 và 1/3 còn lại vào thời kỳ trổ hoa.

Kết luận

• Xác định chính xác định mức bón phân đạm tối ưu cho giống diêm mạch Atlas là 120 kg N/ha, giúp cây đạt chiều cao thân chính 39,23 cm, số lá đạt 68,35 lá/cây và số cành cấp 1 đạt 9,78 nhánh/cây.
• Khẳng định khả năng thích nghi và chống chịu hạn vượt trội của giống Atlas nhập nội từ Hà Lan với tỷ lệ nảy mầm đạt 95,0% và thời gian sinh trưởng vụ đông xuân ngắn gọn trong khoảng 91 - 94 ngày.
• Làm sáng tỏ cơ chế bão hòa và ức chế sinh trưởng khi bón thừa đạm ở mức 150 kg N/ha, gây kéo dài chu kỳ sinh trưởng thêm 6 ngày mà không mang lại hiệu quả gia tăng sinh khối.
• Cung cấp hệ thống dữ liệu thực nghiệm chuẩn hóa qua 100 chậu thí nghiệm nhà lưới và 30 ô thí nghiệm đồng ruộng diện tích 7,5 m2/ô, được kiểm chứng chặt chẽ bằng phần mềm IRRISTAT 5.0.
• Đóng góp giải pháp khoa học thực tiễn phục vụ tái cơ cấu cây trồng, mở ra triển vọng canh tác cây lương thực dinh dưỡng cao trên các vùng đất khô hạn tại Việt Nam giai đoạn 2024 - 2026.

Để khai thác tối đa giá trị khoa học và ứng dụng thực tiễn của đề tài, các viện nghiên cứu, doanh nghiệp nông nghiệp và cơ quan khuyến nông cần nhanh chóng đưa công thức phân bón 120 kg N/ha vào thử nghiệm nhân rộng trên các vùng sinh thái khô hạn trọng điểm ngay trong vụ sản xuất tới.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Diêm mạch (Chenopodium quinoa Willd) có nguồn gốc từ vùng Andes của Peru, Bolivia, Ecuador và Colombia. Cây diêm mạch được con người thuần hóa cách đây từ 3000 – 4000 năm trước, nhưng mới được giao dịch với khối lượng lớn trên thị trường quốc tế hơn 10 năm trở lại đây sau khi thế giới phát hiện những đặc điểm nổi trội của loại hạt này. Hạt diêm mạch có kích thước nhỏ có nhiều màu sắc, chứa 9% nước, 70% glucid, 15% protein và 2,3% lipit (omega 3), chất xơ và nhiều khoáng chất, sắt, đồng, kẽm, phospho và vitamin B2 và vitamin C, đáng chú ý hạt diêm mạch cũng như các hạt lương thực khác không chứa gluten gây các bệnh nguy hiểm cho con người. Với đặc điểm dinh dưỡng như trên thì hạt diêm mạch được coi là “hạt gạo vàng của người Inca”, nó có thể dùng chế biến nhiều loại thực phẩm thức ăn, nó có thể kết hợp với các thực phẩm khác như cà phê, socola, pho mát.

Ngoài ra lá cây cũng có thể ăn tươi hay nấu ăn như ăn rau, hoặc được dùng để nuôi gia súc. Đặc điểm quý của cây diêm mạch chịu được điều kiện bất thuận như hạn, mặn. Do biến đổi khí hậu, trái đất ngày càng nóng nên, các nguồn tài nguyên quý giá đặc biệt là nước ngày càng cạn kiệt dẫn đến hiện tượng hạn hán kéo dài ở nhiều nơi. Hạn là yếu tố bất lợi của môi trường gây nên những thiệt hại nặng về mùa màng trên cả thế giới và Việt Nam.

Vì vậy, nghiên cứu tính chịu hạn luôn thu hút các nhà nghiên cứu trên toàn cầu. Mức độ thiệt hại nặng hay nhẹ của cây trồng tùy thuộc vào thời gian và giai đoạn cây bị hạn. Hiện nay trên thế giới hai nước sản xuất diêm mạch nhiều nhất là Peru và Bolivia, các nước như Hoa Kỳ, Brasil, Canada cũng bắt đầu trồng diêm mạch. Tại Việt Nam thì cây diêm mạch là cây trồng mới, hiện tại các nhà khoa học của Học viện Nông nghiệp Việt Nam nghiên cứu trồng thí điểm tại một số tỉnh miền Bắc như Hà Giang, Bắc Ninh, Gia Lâm - Hà Nội, Hải Dương.

Do là cây trồng mới nên việc nghiên cứu kỹ thuật trồng và chăm sóc cây diêm mạch ở nước ta còn nhiều hạn chế. Để có thể đưa cây diêm mạch trở thành cây trồng phổ biến ở nước ta đạt được năng suất và chất lượng tối ưu trong việc gieo trồng diêm mạch, ngoài các yếu tố thời vụ gieo trồng, mật độ, giống… thì việc nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác là hết sức cần thiết, đặc biệt là bón phân là biện pháp kỹ thuật quan trọng, trong đó phân đạm có ảnh hưởng trực tiếp tới sinh trưởng, năng 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] suất và chất lượng dinh dưỡng hạt. Chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài nghiên cứu "Nghiên cứu ảnh hưởng của các mức phân đạm đến sinh trưởng và năng suất cây diêm mạch (Chenopodium quinoa Willd) trồng trong điều kiện hạn". MỤC TİÊU NGHİÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀİ 1.

Mục đích - Xác định ảnh hưởng của các mức phân đạm tới khả năng sinh trưởng và năng suất cây diêm mạch trong điều kiện hạn nhân tạo trong nhà lưới và vụ đông xuân tại miền núi phía bắc. - Đề xuất lượng phân bón phù hợp cho giống diêm mạch Atlas trong điều kiện hạn. Yêu cầu - Đánh giá ảnh hưởng của mức phân đạm bón đến các chỉ tiêu sinh trưởng của diêm mạch trong điều kiện hạn. - Đánh giá ảnh hưởng của mức phân đạm bón đến khả năng chống chịu sâu bệnh của diêm mạch trong điều kiện hạn.

- Đánh giá ảnh hưởng của mức phân đạm bón đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất diêm mạch trong điều kiện hạn. Ý NGHĨA HOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN 1. Ý nghĩa hoa học Kết quả nghiên cứu sẽ đưa ra được ảnh hưởng của điều kiện hạn đến sinh trưởng phát triển và năng suất cây diêm mạch trong điều kiện đất đai và khí hậu tại Việt Nam, có ý nghĩa trong việc nghiên cứu phát triển cây trồng trên vùng hạn tại Việt Nam. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu sẽ đưa ra được công thức lượng đạm bón thích hợp để trồng diêm mạch trong điều kiện hạn cho hiệu quả kinh tế cao nhất.

2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. NHỮNG HIỂU BIẾT CHUNG VỀ CÂY DIÊM MẠCH 2. Nguồn gốc cây diêm mạch Cây diêm mạch (Chenopodium Quinoa Willd), là cây trồng lấy hạt thuộc họ rau muối (Chenopodiaceae).

Diêm mạch là loại cây thuộc vùng núi Andes, có nguồn gốc ở khu vực xung quanh hồ Titicaca ở Pêru và Bolivia, được trồng và sử dụng bởi nền văn minh tiền Columbia. Hiện có bằng chứng lịch sử cho thấy rằng các dân tộc của Mỹ đã thuần hóa diêm mạch vào khoảng giữa 3000 đến 5000 năm trước công nguyên. Một số khai quật về khảo cổ học được tiến hành trong các thập kỷ gần đây cũng đã phát hiện cây và hạt diêm mạch bên cạnh một số cây trồng quen thuộc, đáng chú ý nhất là việc phát hiện một số di vật hóa thạch của cây và hạt diêm mạch tại vùng Ayacucho, gần hồ Titicaca thuộc Pêru, những di vật này được xác định có niên đại 5000 năm trước công nguyên (Tapia, 1979). Tại Chinchorro, một tỉnh thuộc nước cộng hòa Chile, di vật hóa thạch của cây diêm mạch đã được tìm thấy và xác định có niên đại 3000 năm trước công nguyên (Cardozo và Tapia, 1979).

Cây diêm mạch được trồng rộng rãi ở các vùng Andes và hạt của nó được sử dụng trong chế độ ăn uống của người dân tại thung lũng và các khu vực xung quanh đó. Hiện nay ở các nước phát triển đang có xu hướng tìm kiếm những loại thực phẩm mới, điều này cũng có nghĩa là cây diêm mạch không chỉ được trồng ở vùng bản địa mà còn được trồng xuất khẩu tại nhiều nước trên thế giới. Theo các tài liệu lịch sử, từ thế kỉ thứ 15, 16, khi người Tây Ban Nha phát hiện và xâm chiếm Châu Mỹ, khai khẩn đất đai, lập đồn điền…diêm mạch đã trở thành một cây trồng quan trọng, được gieo trồng ở hầu khắp các nước Nam Mỹ và là cây lương thực chủ yếu của cả bộ tộc da đỏ Inca, Maya… ở những nơi họ sinh sống (Alandia et al. Nhờ giá trị dinh dưỡng, chữa bệnh và giá trị tâm linh cao mà cây diêm mạch được coi là “ hạt vàng”.

Trong ngôn ngữ Inca “quinoa “ có nghĩa là “mẹ của các loại hạt”, cây trồng này là lương thực chủ yếu của người dân Inca và nhiều dân tộc hiện nay. Đặc điểm thực vật học Diêm mạch là cây trồng hàng năm, tùy theo từng giống mà cây có chiều cao từ 0,7-3,0m, cây có thể phân nhánh hoặc không phân nhánh. Lá diêm mạch 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] mọc xen kẽ, kế tiếp nhau trên thân và nhánh. Nhìn chung các giống diêm mạch có thời gian sinh trưởng từ 150-220 ngày.

+ Thân: Thân do nhiều đốt hợp thành, phần gốc có hình tròn, có góc cạnh ở những nơi lá và nhánh xuất hiện. Thân có chiều dài từ 0,5-2m phụ thuộc vào giống và môi trường. Thân thảo mềm và chương nước khi còn non, lúc chín khô và xốp (rỗng ruột), thân diêm mạch có nhiều màu sắc: xanh, vàng, đỏ, hồng, da cam hoặc có thể màu xanh với nhiều sọc có màu khác nhau. Khi chín thân có màu vàng nhạt hoặc màu đỏ ở một số giống.

+ Lá: cuống lá diêm mạch dài và hẹp nối liền phiến lá và thân. Cuống của lá mọc từ thân dài hơn cuống lá mọc từ nhánh. Phiến lá diêm mạch mỏng, trên bề mặt có hệ thống gân lá nối liền với cuống. Hệ thống gân lá trên bề mặt phiến thường có nhiều dạng.

Những lá mọc trên thân thường có hệ thống gân lá phân chia đến nhánh cấp 3. Những lá mọc trên nhánh thường có hệ thống gân lá phân chia đến cấp 2. Trên bề mặt lá non thường có nhiều lông tơ nhỏ. Đa số các giống diêm mạch có lá màu xanh, có một số giống lá có màu tía, tía hồng… Một số giống không có lông tơ trên bề mặt phiến lá.

Các giống diêm mạch lá thường có 3-20 răng cưa ở rìa phiến lá. Số răng cưa trên rìa phiến lá là đặc tính của giống. Khi chín lá chuyển màu vàng, đỏ hoặc hồng. + Hoa: Cụm hoa diêm mạch có dạng hình chùy, trên trục chính có nhiều trục cấp 1, trên trục cấp 1 có nhiều trục cấp 2 mang hoa (Lescano, 1976).

Chiều dài bông từ 15-70cm tùy thuộc giống, môi trường và thời vụ gieo trồng. Như các cây trong họ Chenopodiaceae, hoa diêm mạch là hoa chưa đầy đủ, không có cánh hoa. Hoa diêm mạch là hoa lưỡng tính, trên bông có cả hoa đực và hoa cái, tỷ lệ hoa đực và hoa cái phụ thuộc vào giống. + Hạt: Hạt có cấu tạo ngoài cùng là lớp vỏ, vỏ hạt có thể trắng, vàng, da cam, hồng, đỏ, nâu, nâu đen.

Phôi chứa 60% ngoại nhũ và 40% nội nhũ về mặt khối lượng. Tỷ lệ tương đối cân đối giữa ngoại nhũ và nội nhũ theo nhiều tác giả là nguyên nhân làm hạt có hàm lượng protein cao so với các loại ngũ cốc (Cardozo và Tapia, 1979). Hạt có thể có hình nón, hình trụ, hình elip. Đường kính hạt từ 1,8-2,6mm.

Vỏ hạt và phần ngoại nhũ chứa saponin gây vị đắng. Saponin trong hạt chủ yếu nằm ở vỏ (80%) và có một tỷ lệ nhỏ nằm ở ngoại nhũ (khoảng 10%). Vì thế, hạt thường được ngâm nước và đãi sạch trước khi nấu ăn hoặc chế biến. 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Yêu cầu về sinh thái cây diêm mạch Diêm mạch là cây trồng dễ thích nghi với nhiều vùng sinh thái. Diêm mạch có thể được trồng ở các vùng ven biển, đồng bằng hay các vùng núi cao. + Yêu cầu về ánh sáng Diêm mạch có nguồn gốc từ các nước Nam Mỹ nằm gần đường xích đạo, có thời gian chiếu sáng trong ngày tương tự như ở Việt Nam, tuy nhiên có một số giống diêm mạch tại vùng ven biển Chile sinh trưởng và phát triển vào mùa hè có thời gian chiếu sáng tới 14h/ ngày. Các giống này khi chuyển vùng sinh thái đã sinh trưởng và phát triển bình thường.

Bên cạnh đó có thí nghiệm đã cho thấy nếu chiếu sáng liên tục thì cây diêm mạch sẽ không ra hoa. Nhìn chung, diêm mạch là cây có nguồn gốc từ vùng gần xích đạo, cần lượng ngày ngắn nhất định cho quá trình sinh trưởng phát triển, khi ở vĩ độ cao cây sẽ ra hoa muộn và thời gian chín kéo dài hơn.