Tổng quan nghiên cứu

Đậu tương (Glycine max (L) Merr) là cây trồng cạn ngắn ngày có giá trị kinh tế và dinh dưỡng cao, được xem là "Ông Hoàng trong các loại cây họ đậu" nhờ khả năng cung cấp protein, dầu thực vật, thức ăn chăn nuôi và cải tạo đất. Trên thế giới, diện tích trồng đậu tương tăng liên tục, đạt 117,72 triệu ha năm 2014 với năng suất dao động từ 22,93 đến 26,2 tạ/ha, sản lượng đạt 308,44 triệu tấn (FAOSTAT, 2017). Mỹ, Brazil, Argentina và Trung Quốc là các quốc gia sản xuất chủ lực, trong đó Mỹ chiếm vị trí số một với diện tích 91,86 triệu ha và năng suất 29,53 tạ/ha năm 2014.

Tại Việt Nam, diện tích trồng đậu tương giảm từ 181,1 nghìn ha năm 2011 xuống còn 94 nghìn ha năm 2016, năng suất trung bình khoảng 1,57 tấn/ha, sản lượng 147,5 nghìn tấn (Tổng cục Thống kê Việt Nam, 2017). Tỉnh Thái Nguyên và huyện Võ Nhai cũng ghi nhận sự giảm sút diện tích và sản lượng đậu tương trong giai đoạn 2010-2016, với diện tích huyện Võ Nhai giảm từ 385 ha xuống còn 121 ha, sản lượng giảm từ 579 tấn xuống 172 tấn.

Nguyên nhân chính là do người dân chưa áp dụng bộ giống mới năng suất cao, kỹ thuật thâm canh còn hạn chế, mật độ trồng và bón phân chưa hợp lý. Giống đậu tương ĐT51 được đánh giá có nhiều ưu điểm như sinh trưởng khỏe, năng suất cao (20-29 tạ/ha), phù hợp với điều kiện khí hậu Thái Nguyên. Nghiên cứu nhằm xác định ảnh hưởng của mật độ và liều lượng phân đạm cùng một số loại phân hữu cơ đến sinh trưởng và phát triển của giống ĐT51 trong vụ Hè Thu năm 2016 tại huyện Võ Nhai, góp phần nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về sinh trưởng cây trồng, ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến phát triển sinh lý và năng suất. Hai mô hình chính được áp dụng là:

  • Mô hình ảnh hưởng của mật độ trồng đến sự sinh trưởng, phát triển và năng suất cây đậu tương, trong đó mật độ ảnh hưởng đến diện tích dinh dưỡng, phân cành, số hoa và quả trên cây.
  • Mô hình tác động của phân bón đạm và phân hữu cơ đến khả năng tích lũy vật chất khô, hình thành nốt sần cố định đạm, khả năng chống chịu sâu bệnh và năng suất.

Các khái niệm chính bao gồm: mật độ trồng (cây/m2), liều lượng phân đạm (kg N/ha), chỉ số diện tích lá (m2 lá/m2 đất), khả năng tích lũy vật chất khô (g/cây), số lượng và khối lượng nốt sần, mức độ nhiễm sâu bệnh, khả năng chống đổ, các yếu tố cấu thành năng suất (số quả chắc/cây, số hạt chắc/quả, khối lượng 1000 hạt).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được tiến hành tại xã Bình Long, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên trong vụ Hè Thu năm 2016. Cỡ mẫu gồm 9 công thức thí nghiệm kết hợp 3 mức mật độ trồng (20, 30, 40 cây/m2) và 3 mức liều lượng phân đạm (15, 30, 45 kg N/ha) với 3 lần nhắc lại, tổng diện tích 270 m2. Phân bón hữu cơ gồm phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh, Quế Lâm-01, phân hữu cơ sinh học NTT và phân chuồng được nghiên cứu theo thiết kế khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh với 4 công thức, 3 lần nhắc lại.

Phân tích số liệu sử dụng phần mềm SAS và IRRISTAT, đánh giá các chỉ tiêu sinh trưởng, sinh lý, sâu bệnh và năng suất theo tiêu chuẩn QCVN 01-58:2011/BNNPTNT. Các chỉ tiêu theo dõi gồm thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, đường kính thân, số cành cấp 1, chỉ số diện tích lá, khả năng tích lũy vật chất khô, số lượng và khối lượng nốt sần, tỷ lệ nhiễm sâu bệnh, khả năng chống đổ, số quả chắc/cây, số hạt chắc/quả, khối lượng 1000 hạt, năng suất lý thuyết và thực thu.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Ảnh hưởng của mật độ và phân đạm đến thời gian sinh trưởng: Thời gian sinh trưởng của giống ĐT51 dao động từ 88-92 ngày, với thời gian ngắn nhất 88 ngày ở mật độ 30 cây/m2 và liều lượng phân đạm 30-45 kg N/ha. Thời gian mọc hạt ổn định 5 ngày ở tất cả công thức.

  2. Ảnh hưởng đến chỉ tiêu sinh trưởng:

    • Chiều cao cây tăng theo mật độ và liều lượng phân đạm, cao nhất 92,43 cm ở mật độ 40 cây/m2 và 45 kg N/ha.
    • Đường kính thân giảm khi mật độ tăng, lớn nhất 0,68 cm ở mật độ 20 cây/m2.
    • Chiều cao đóng quả cao nhất 23,76 cm ở mật độ 40 cây/m2 và 45 kg N/ha.
    • Số cành cấp 1 giảm khi mật độ tăng, cao nhất 3,27 cành/cây ở mật độ 20 cây/m2 và 15 kg N/ha.

  3. Ảnh hưởng đến chỉ tiêu sinh lý:

    • Chỉ số diện tích lá cao nhất 4,63 m2 lá/m2 đất ở mật độ 40 cây/m2 và 45 kg N/ha.
    • Khả năng tích lũy vật chất khô cao nhất 27,52 g/cây ở mật độ 20 cây/m2 và 30 kg N/ha.
    • Số lượng nốt sần thời kỳ hoa rộ và chắc xanh cao nhất ở mật độ 20-30 cây/m2, liều lượng phân đạm 30-45 kg N/ha.
    • Khối lượng nốt sần cao nhất 0,30 g/cây ở liều lượng phân đạm 45 kg N/ha.

  4. Ảnh hưởng đến sâu bệnh và khả năng chống đổ:

    • Tỷ lệ nhiễm sâu đục quả và sâu cuốn lá tăng theo mật độ và liều lượng phân đạm, cao nhất 7,96% và 13,98% ở mật độ 40 cây/m2 và 45 kg N/ha.
    • Bệnh gỉ sắt mức độ rất nhẹ ở tất cả công thức.
    • Khả năng chống đổ giảm khi mật độ tăng, mức độ đổ trung bình ở mật độ 40 cây/m2.

  5. Ảnh hưởng đến năng suất và các yếu tố cấu thành:

    • Số quả chắc/cây cao nhất 49,03 quả ở mật độ 20 cây/m2 và 30 kg N/ha.
    • Năng suất lý thuyết và thực thu cao nhất đạt gần 29 tạ/ha ở mật độ 30 cây/m2 và liều lượng phân đạm 30 kg N/ha.
    • Mật độ quá cao (40 cây/m2) làm giảm năng suất do cạnh tranh dinh dưỡng và ánh sáng.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy mật độ trồng và liều lượng phân đạm có ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống đậu tương ĐT51. Mật độ 30 cây/m2 kết hợp với 30 kg N/ha là mức tối ưu, cân bằng giữa sinh trưởng cây và năng suất quần thể. Mật độ thấp làm cây phát triển tốt cá thể nhưng năng suất trên diện tích thấp, mật độ cao gây cạnh tranh dinh dưỡng, giảm chiều cao thân, số cành và tăng sâu bệnh.

Khả năng tích lũy vật chất khô và chỉ số diện tích lá tăng theo liều lượng phân đạm, phù hợp với các nghiên cứu trước đây về vai trò của đạm trong tăng trưởng cây đậu tương. Số lượng và khối lượng nốt sần phản ánh khả năng cố định đạm sinh học, được cải thiện khi bón phân hợp lý, góp phần giảm chi phí phân bón hóa học.

Mức độ nhiễm sâu bệnh tăng khi mật độ và phân đạm cao do điều kiện môi trường thuận lợi cho sâu bệnh phát triển, cần có biện pháp phòng trừ phù hợp. Khả năng chống đổ giảm khi mật độ tăng, ảnh hưởng đến thu hoạch cơ giới và năng suất thực tế.

Kết quả phù hợp với các nghiên cứu trong nước và quốc tế về ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến đậu tương, đồng thời cung cấp cơ sở khoa học cho việc áp dụng kỹ thuật thâm canh giống ĐT51 tại vùng núi Thái Nguyên.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng mật độ trồng 30 cây/m2 kết hợp bón phân đạm 30 kg N/ha để tối ưu hóa sinh trưởng và năng suất giống đậu tương ĐT51 trong vụ Hè Thu tại huyện Võ Nhai. Thời gian thực hiện từ vụ Hè Thu năm tiếp theo, do các kết quả nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả rõ rệt.

  2. Sử dụng phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh hoặc Quế Lâm-01 bón lót kết hợp với phân vô cơ nhằm cải thiện chất lượng đất, tăng khả năng cố định đạm và giảm sâu bệnh, góp phần nâng cao năng suất bền vững. Khuyến khích nông dân áp dụng trong vòng 2-3 năm tới.

  3. Tăng cường công tác phòng trừ sâu bệnh, đặc biệt sâu đục quả và sâu cuốn lá bằng biện pháp sinh học và hóa học hợp lý, giảm thiểu thiệt hại do sâu bệnh gây ra, đảm bảo năng suất và chất lượng sản phẩm.

  4. Đào tạo, tập huấn kỹ thuật thâm canh đậu tương cho nông dân về mật độ trồng, bón phân, chăm sóc và thu hoạch nhằm nâng cao nhận thức và kỹ năng sản xuất, thúc đẩy chuyển dịch cơ cấu cây trồng hiệu quả tại địa phương.

  5. Khuyến khích mở rộng diện tích trồng giống ĐT51 tại các vùng có điều kiện tương tự huyện Võ Nhai, đồng thời xây dựng mô hình trình diễn để nhân rộng kỹ thuật thâm canh đạt hiệu quả kinh tế cao.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân trồng đậu tương tại vùng núi và trung du: Nắm bắt kỹ thuật mật độ trồng và bón phân hợp lý để tăng năng suất, giảm sâu bệnh, nâng cao thu nhập.

  2. Các nhà nghiên cứu và cán bộ kỹ thuật nông nghiệp: Sử dụng kết quả nghiên cứu làm cơ sở khoa học để phát triển giống mới, hoàn thiện quy trình kỹ thuật thâm canh đậu tương phù hợp từng vùng sinh thái.

  3. Các cơ quan quản lý và hoạch định chính sách nông nghiệp: Đưa ra các chính sách hỗ trợ phát triển cây đậu tương, khuyến khích áp dụng kỹ thuật tiên tiến, thúc đẩy phát triển sản xuất bền vững.

  4. Doanh nghiệp sản xuất và cung ứng giống, phân bón: Định hướng sản xuất, cung cấp sản phẩm phù hợp với nhu cầu kỹ thuật thâm canh giống đậu tương ĐT51, nâng cao chất lượng dịch vụ.

Câu hỏi thường gặp

  1. Mật độ trồng đậu tương ĐT51 tối ưu là bao nhiêu?
    Mật độ 30 cây/m2 được xác định là tối ưu, cân bằng giữa sinh trưởng cây và năng suất quần thể, giúp cây phát triển tốt, hạn chế sâu bệnh và chống đổ hiệu quả.

  2. Liều lượng phân đạm thích hợp cho giống ĐT51 là bao nhiêu?
    Liều lượng 30 kg N/ha cho hiệu quả cao nhất trong việc tăng chiều cao cây, chỉ số diện tích lá và năng suất, đồng thời không gây ảnh hưởng tiêu cực đến khả năng chống đổ.

  3. Phân hữu cơ nào phù hợp để bón cho đậu tương ĐT51?
    Phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh và Quế Lâm-01 được khuyến nghị do có hàm lượng hữu cơ cao, chứa vi sinh vật có lợi giúp cải tạo đất và tăng khả năng cố định đạm.

  4. Làm thế nào để phòng trừ sâu bệnh hiệu quả trên đậu tương ĐT51?
    Cần kết hợp biện pháp sinh học và hóa học, theo dõi thường xuyên sâu đục quả và sâu cuốn lá, áp dụng thuốc bảo vệ thực vật đúng lúc, đúng liều lượng để giảm thiểu thiệt hại.

  5. Thời gian sinh trưởng của giống ĐT51 là bao lâu?
    Thời gian sinh trưởng trung bình từ 88 đến 92 ngày, phù hợp với vụ Hè Thu tại vùng núi Thái Nguyên, giúp bố trí mùa vụ và luân canh cây trồng hiệu quả.

Kết luận

  • Mật độ trồng 30 cây/m2 kết hợp liều lượng phân đạm 30 kg N/ha là biện pháp kỹ thuật tối ưu cho giống đậu tương ĐT51 tại huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên.
  • Phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh và Quế Lâm-01 giúp cải thiện sinh trưởng, tăng khả năng cố định đạm và năng suất.
  • Mật độ và phân đạm ảnh hưởng đến chiều cao cây, số cành, chỉ số diện tích lá, khả năng tích lũy vật chất khô, số lượng nốt sần và năng suất.
  • Sâu bệnh chủ yếu là sâu đục quả, sâu cuốn lá và bệnh gỉ sắt, cần có biện pháp phòng trừ phù hợp để bảo vệ cây trồng.
  • Đề xuất áp dụng kỹ thuật thâm canh này trong vụ Hè Thu tiếp theo và mở rộng mô hình tại các vùng tương tự nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất đậu tương.

Hành động tiếp theo: Khuyến khích các cơ quan chức năng, nông dân và doanh nghiệp phối hợp triển khai áp dụng kỹ thuật, đồng thời tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện quy trình thâm canh phù hợp với điều kiện địa phương.