Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Cây bí đỏ (Cucurbita pepo L.) thuộc chi Cucurbita, họ Bầu bí (Cucurbitaceae), là loại cây rau ăn quả nhiệt đới có giá trị dinh dưỡng cao, cung cấp nhiều vitamin A, khoáng chất, chất xơ và năng lượng. Tại Việt Nam, bí đỏ có phổ thích ứng rộng, canh tác được trên nhiều dạng lập địa từ đồng bằng đến vùng cao. Tuy nhiên, sản xuất bí đỏ tại nhiều địa phương vẫn mang tính tự phát, phân tán, canh tác theo tập quán truyền thống và chưa hình thành các vùng chuyên canh quy mô lớn. Người trồng bí còn thiếu các hướng dẫn kỹ thuật chuẩn hóa, đặc biệt là việc xác định thời vụ gieo trồng tối ưu phù hợp với từng vùng sinh thái nhằm phát huy tối đa tiềm năng năng suất của giống.

Khóa luận tốt nghiệp đại học chuyên ngành Khoa học cây trồng của tác giả Hoàng Văn Bình (Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên, 2016) thực hiện đề tài: "Nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ đến sinh trưởng, phát triển của giống bí đỏ Goldstar 998 trong vụ Xuân năm 2016 tại Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên" dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Nguyễn Hữu Hồng.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá đặc điểm sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống bí đỏ lai F1 Goldstar 998 ở các khung thời vụ khác nhau trong vụ Xuân, xác định thời điểm gieo trồng thích hợp phục vụ sản xuất thực tiễn. Ba nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể bao gồm:

  1. Theo dõi các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của từng công thức thời vụ giống bí đỏ Goldstar 998 trong điều kiện vụ Xuân năm 2016 tại Thái Nguyên.
  2. Nghiên cứu đặc tính chống chịu sâu, bệnh hại chính của giống bí đỏ thí nghiệm theo từng thời vụ.
  3. Xác định các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực tế của giống bí đỏ tham gia thí nghiệm qua các thời vụ.

Đối tượng nghiên cứu là giống bí đỏ lai Goldstar 998 do Công ty Cổ phần Giống cây trồng Trung ương cung cấp. Phạm vi nghiên cứu về không gian được thực hiện tại Khu thí nghiệm cây trồng cạn thuộc Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên trên nền đất dốc, pha cát; phạm vi thời gian triển khai trong vụ Xuân năm 2016 (từ ngày 15/02/2016 đến tháng 5/2016).


Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở khoa học và khung lý thuyết

Đề tài dựa trên cơ sở sinh học cây trồng và mối quan hệ tương tác giữa kiểu gen và môi trường ngoại cảnh (nhiệt độ, ẩm độ, quang chu kỳ). Về phân loại thực vật theo hệ thống APG II, họ Bầu bí (Cucurbitaceae) thuộc bộ Bầu bí (Cucurbitales), nhánh hoa Hồng (Rosids), lớp Hai lá mầm thực sự (Eudicotyledoneae). Cây bí đỏ có rễ chính ăn sâu tới 2 m và hệ thống rễ phụ phân bố rộng ở tầng đất mặt; hoa đơn tính cùng gốc thụ phấn nhờ côn trùng. Nhiệt độ thích hợp cho cây sinh trưởng là 28–30°C, nảy mầm tối ưu ở 25–30°C; cây ưa quang chu kỳ ngày ngắn (10–12 giờ chiếu sáng) kết hợp cường độ ánh sáng mạnh để kích thích hình thành hoa cái và tăng tỷ lệ đậu quả. Nhu cầu hấp thu dinh dưỡng khoáng theo thứ tự $K > N > Ca > P > Mg > S$.

Quy trình kỹ thuật chăm sóc áp dụng theo định mức của Trung tâm Khuyến nông tỉnh Vĩnh Phúc (2006). Lượng phân bón tính cho 1 ha bao gồm: 800 kg phân hữu cơ vi sinh + 60 kg N + 80 kg $\text{P}_2\text{O}_5$ + 40 kg $\text{K}_2\text{O}$. Phương thức bón chia làm 3 đợt:

  • Bón lót: 100% phân hữu cơ vi sinh + 100% supe lân.
  • Bón thúc lần 1 (sau trồng 15 ngày): 50% N + 50% $\text{K}_2\text{O}$.
  • Bón thúc lần 2 (khi xuất hiện hoa cái): 50% N + 50% $\text{K}_2\text{O}$.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Thí nghiệm đồng ruộng được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) gồm 5 công thức thời vụ gieo hạt với 3 lần nhắc lại:

  • Công thức 1 (CT1): Gieo ngày 15/02/2016.
  • Công thức 2 (CT2): Gieo ngày 25/02/2016.
  • Công thức 3 (CT3): Gieo ngày 06/03/2016.
  • Công thức 4 (CT4): Gieo ngày 16/03/2016.
  • Công thức 5 (CT5): Gieo ngày 26/03/2016.

Quy mô thí nghiệm gồm 15 ô, diện tích mỗi ô là 20 $\text{m}^2$ ($4\text{ m} \times 5\text{ m}$), tổng diện tích khu thí nghiệm là 300 $\text{m}^2$. Cây được trồng theo hàng đơn ở hai mép luống, khoảng cách giữa các cây là 0,6 m, mỗi ô bố trí 12 hố (gieo 2 hạt/hố) và định hướng thân bò vào giữa luống.

Phương pháp theo dõi và thu thập số liệu:

  • Giai đoạn sinh trưởng: Ghi nhận thời gian đạt 50% và 100% mọc mầm, thời điểm xuất hiện hoa cái đầu tiên, thời gian thu hoạch quả.
  • Động thái tăng trưởng thân lá: Đo chiều dài thân, chiều dài lá, chiều rộng lá, chiều dài cuống lá và đếm số lá trên thân chính ở giai đoạn 55 ngày và 65 ngày sau trồng (theo dõi 5 cây/ô).
  • Chỉ tiêu ra hoa, đậu quả và hình thái quả: Đo chiều dài vị trí ra hoa cái đầu tiên, chiều dài vị trí đậu quả, tổng số hoa cái/cây, số quả đậu/cây, tỷ lệ đậu quả (%), chiều dài quả và đường kính quả (5 quả/ô).
  • Tình hình sâu bệnh: Điều tra định kỳ tỷ lệ hại (%) đối với bọ rùa ăn lá, sâu xanh da láng (Spodoptera exigua), bệnh thối rễ do vi khuẩn; đánh giá mức độ bệnh phấn trắng theo thang điểm từ 1 đến 5 (tương ứng diện tích lá bị hại: Điểm 1: 0%; Điểm 2: 1–20%; Điểm 3: 21–50%; Điểm 4: 51–75%; Điểm 5: >75%).
  • Năng suất: Tính năng suất lý thuyết (NSLT) theo công thức $\text{NSLT (tạ/ha)} = \frac{A \times B \times C \times 10.000}{100}$ (với $A$: số cây/$\text{m}^2$, $B$: số quả trung bình/cây, $C$: khối lượng trung bình/quả tính bằng kg); năng suất thực thu (NSTT) xác định bằng cách thu hoạch toàn bộ ô thí nghiệm và quy đổi ra tạ/ha.

Xử lý thống kê: Số liệu thô được nhập và tính toán trên Microsoft Excel; phân tích phương sai (ANOVA), kiểm định sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa ($\text{LSD}_{0.05}$) và hệ số biến động ($\text{CV}%$) được thực hiện trên phần mềm SAS 9.1.


Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Tác giả trình bày tính cấp thiết của việc nghiên cứu xác định thời vụ gieo trồng bí đỏ nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế trên đơn vị diện tích; xác định mục đích, yêu cầu cụ thể của đề tài; phân tích ý nghĩa khoa học trong việc cung cấp dữ liệu thực nghiệm tại Thái Nguyên và ý nghĩa thực tiễn trong việc rèn luyện kỹ năng nghiên cứu cây trồng cạn.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Chương này tổng hợp các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước:

  • Nguồn gốc và phân loại: Cây bí đỏ có nguồn gốc từ Trung Mỹ và Nam Mỹ (khảo cổ học ghi nhận hạt giống có niên đại 7000 năm TCN tại Mexico và 4000 năm TCN tại Peru).
  • Giá trị dinh dưỡng và công dụng: Quả chứa 85–91% nước, 0,8–2 g protein, 3,3–11 g glucid; hạt chứa hợp chất cucurbitacin, amino acid (alanine, glycine, glutamine) và carotenoid chống oxy hóa. Ngoài ra, tài liệu đề cập đến giá trị thương mại của bí ngô trong lễ hội Halloween tại Hoa Kỳ (doanh thu 106 triệu USD/năm) và các cuộc thi bí ngô khổng lồ tại Ludwigsburg (Đức).
  • Tình hình sản xuất toàn cầu: Trích dẫn số liệu FAOSTAT (2008–2013), sản lượng bí đỏ thế giới duy trì trên 21–24 triệu tấn/năm. Châu Á dẫn đầu về diện tích (1.169,74 nghìn ha năm 2013, chiếm 65,09%) và sản lượng; Trung Quốc là quốc gia sản xuất lớn nhất (diện tích 385,00 nghìn ha, sản lượng 7.100 nghìn tấn năm 2013); Hoa Kỳ đạt năng suất cao nhất (232,87 tạ/ha năm 2012).
  • Tình hình sản xuất tại Việt Nam: Phân tích các mô hình canh tác bí đỏ thâm canh và luân canh sau 2 vụ lúa tại Vĩnh Phúc (giống F1-868, F1-979 cho năng suất 17–18 tấn/ha, lợi nhuận cao hơn lúa 625.000 đồng/sào).

Phần 3: Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết vật liệu giống Goldstar 998, điều kiện khí tượng thực tế tại Thái Nguyên (vụ Xuân 2016 ghi nhận tháng 2 lượng mưa thấp 12,1 mm; tháng 3 chỉ có 25 giờ nắng; tháng 4 nhiệt độ trung bình 25,1°C và 54 giờ nắng; tháng 5 nhiệt độ 28°C, 112 giờ nắng và lượng mưa 134,9 mm). Mô tả chi tiết phương thức bố trí thí nghiệm RCBD 5 công thức thời vụ, quy trình bón phân và các công thức toán học đo lường chỉ tiêu nông học.

Phần 4: Kết quả và thảo luận

Chương này trình bày toàn bộ số liệu thu thập qua 7 bảng chỉ tiêu thực nghiệm:

  1. Thời gian mọc mầm: Gieo sớm vào tháng 2 (CT1, CT2) cần 12–13 ngày để mọc hoàn toàn do nhiệt độ thấp và thiếu ẩm; gieo tháng 3 (CT3, CT4, CT5) rút ngắn thời gian mọc mầm còn 7–8 ngày.
  2. Thời gian sinh trưởng: Tổng thời gian từ gieo đến thu hoạch của CT1 dài nhất (100 ngày), CT2 (90 ngày), CT3 (85 ngày), CT4 và CT5 ngắn nhất (80 ngày). Thời gian xuất hiện hoa cái đầu tiên ở CT1 là 70 ngày, trong khi CT4 và CT5 chỉ mất 48 ngày.
  3. Đặc điểm thân lá: Tại thời điểm 65 ngày sau trồng, CT3 đạt kích thước phiến lá lớn nhất (chiều dài lá 21,61 cm, chiều rộng lá 23,76 cm, chiều dài cuống lá 17,60 cm) và số lá trên thân chính cao nhất (23,53 lá), sai khác có ý nghĩa thống kê ($P < 0,05$) so với CT1 (13,80 lá). Chiều dài thân ở 65 ngày sau trồng của CT3 đạt 328,00 cm, tương đương CT2 (324,33 cm) và vượt trội so với CT1 (206,40 cm).
  4. Khả năng ra hoa, đậu quả: Chiều dài đoạn thân ra hoa (157,47–204,00 cm) và chiều dài đoạn đậu quả (163,27–201,67 cm) không có sự sai khác thống kê giữa các công thức. CT3 đạt tỷ lệ đậu quả cao nhất (51,00%) với 2,20 quả/cây, trong khi CT1 đạt 33,81% và CT5 đạt 36,15%.
  5. Kích thước quả: Chiều dài quả dao động từ 16,36 cm đến 17,00 cm (sai khác không có ý nghĩa thống kê với $P > 0,05$). Đường kính quả của CT3 lớn nhất (9,43 cm), CT5 nhỏ nhất (8,33 cm).
  6. Mức độ nhiễm sâu bệnh: CT3 có tỷ lệ nhiễm sâu bệnh thấp nhất (bọ rùa ăn lá 13,3%, sâu xanh da láng 40,0%, thối rễ vi khuẩn 5,0%, phấn trắng điểm 2). CT1 và CT4 bị bọ rùa phá hại nặng (66,6–73,3%); CT2 bị bệnh phấn trắng nặng nhất (điểm 3).
  7. Năng suất: CT3 đạt các chỉ tiêu cao nhất: số quả/cây đạt 2,20 quả; khối lượng quả trung bình đạt 1,48 kg; NSLT đạt 196,00 tạ/ha; NSTT đạt 116,66 tạ/ha (sai khác có ý nghĩa thống kê ở mức $P < 0,05$).

Phần 5: Kết luận và đề nghị

Rút ra kết luận tổng hợp về diễn biến sinh trưởng và khẳng định công thức 3 (gieo ngày 06/03/2016) là thời vụ tối ưu nhất trong vụ Xuân tại Thái Nguyên; kiến nghị tiếp tục bố trí thử nghiệm trong các vụ tiếp theo trước khi chuyển giao sản xuất đại trà.


Kết quả và đóng góp

Số liệu thực nghiệm tổng hợp

Chỉ tiêu nông học / Công thức CT1 (15/02) CT2 (25/02) CT3 (06/03) CT4 (16/03) CT5 (26/03) $\text{LSD}_{0.05}$
Thời gian mọc mầm 100% (ngày) 13 12 7 7 8 -
Thời gian từ gieo đến thu hoạch (ngày) 100 90 85 80 80 -
Chiều dài thân ở 65 ngày sau trồng (cm) 206,40 324,33 328,00 285,33 260,67 -
Số lá trên thân chính ở 65 ngày (lá) 13,80 21,73 23,53 19,86 18,86 1,75
Số hoa cái / cây (hoa) 4,73 4,40 4,73 3,00 3,33 0,98
Số quả đậu / cây (quả) 1,60 1,93 2,20 1,86 1,58 0,42
Tỷ lệ đậu quả (%) 33,81 39,90 51,00 44,26 36,15 8,96
Khối lượng trung bình quả (kg) 1,22 1,12 1,48 1,05 1,11 0,21
Năng suất lý thuyết (tạ/ha) 118,00 130,00 196,00 116,00 106,00 28,72
Năng suất thực thu (tạ/ha) 91,66 103,33 116,66 85,00 83,33 8,06
Tỷ lệ hại bọ rùa ăn lá (%) 73,3 53,3 13,3 66,6 60,0 -
Tỷ lệ bệnh thối rễ vi khuẩn (%) 10,0 15,0 5,0 8,0 9,0 -

Kết quả chính và đề xuất

  • Xác định thời vụ tối ưu: Thời vụ gieo ngày 06/03 (CT3) là khung thời vụ phù hợp nhất cho giống bí đỏ Goldstar 998 trong vụ Xuân tại Thái Nguyên. Ở thời vụ này, cây có tốc độ phát triển thân lá cân đối, tỷ lệ đậu quả đạt đỉnh (51,00%), quả có trọng lượng lớn nhất (1,48 kg/quả), khả năng kháng chịu sâu bệnh cao nhất và cho năng suất thực thu đạt 116,66 tạ/ha, vượt trội so với các thời vụ gieo sớm tháng 2 hay gieo muộn cuối tháng 3.
  • Cơ sở khoa học của tính thời vụ: Việc gieo quá sớm (15/02) gặp điều kiện nhiệt độ thấp và khô hạn đầu vụ làm kéo dài thời gian cây con (100 ngày mới thu hoạch), tỷ lệ đậu quả thấp (33,81%) và dễ bị bọ rùa ăn lá phá hại (73,3%). Gieo muộn (26/03) rút ngắn chu kỳ sinh trưởng nhưng giai đoạn nuôi quả gặp mưa lớn tháng 5 làm hạn chế quang hợp, dẫn đến năng suất thực thu thấp nhất (83,33 tạ/ha).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế của đề tài: Thí nghiệm mới được tiến hành trong phạm vi một vụ Xuân năm 2016 tại một địa điểm duy nhất (Khu thí nghiệm cây trồng cạn, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên). Diễn biến thời tiết bất thuận đặc thù của năm 2016 (tháng 2 lượng mưa chỉ đạt 12,1 mm, tháng 3 chỉ có 25 giờ nắng) có ảnh hưởng nhất định đến tốc độ sinh trưởng ban đầu của các công thức gieo sớm.
  • Hướng nghiên cứu tiếp theo: Tác giả đề nghị tiếp tục lặp lại thí nghiệm trong các vụ Xuân tiếp theo nhằm thu thập chuỗi số liệu đa vụ, đánh giá độ ổn định năng suất của giống Goldstar 998 trước khi khuyến cáo nhân rộng trên quy mô sản xuất hàng hóa tại địa phương.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng tham khảo: Tài liệu là nguồn tham khảo hữu ích cho sinh viên, học viên cao học và giảng viên chuyên ngành Nông học, Khoa học cây trồng, Rau hoa quả; cán bộ kỹ thuật tại các Trung tâm Khuyến nông và Chi cục Trồng trọt & Bảo vệ thực vật.
  • Nội dung ứng dụng: Cung cấp quy trình bố trí thí nghiệm đồng ruộng theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) trên cây rau ăn quả họ Bầu bí; phương pháp theo dõi các chỉ tiêu nông sinh học chuẩn hóa; thang phân cấp đánh giá bệnh phấn trắng và công thức tính toán năng suất lý thuyết, năng suất thực thu phục vụ các nghiên cứu khảo nghiệm giống cây trồng.

Câu hỏi thường gặp

1. Giống bí đỏ Goldstar 998 gieo vào thời điểm nào trong vụ Xuân tại Thái Nguyên cho năng suất thực thu cao nhất?

Theo kết quả thí nghiệm, công thức 3 gieo hạt vào ngày 06/03/2016 cho năng suất thực thu cao nhất, đạt 116,66 tạ/ha, vượt trội có ý nghĩa thống kê so với các công thức gieo ngày 15/02 (91,66 tạ/ha), 25/02 (103,33 tạ/ha), 16/03 (85,00 tạ/ha) và 26/03 (83,33 tạ/ha).

2. Gieo hạt sớm vào giữa tháng 2 ảnh hưởng như thế nào đến các giai đoạn sinh trưởng của cây?

Gieo hạt vào ngày 15/02 (CT1) khiến thời gian mọc mầm hoàn toàn kéo dài đến 13 ngày (so với 7 ngày ở công thức gieo ngày 06/03) do thời tiết tháng 2 lạnh và ít mưa (12,1 mm). Cây mất tới 70 ngày mới xuất hiện hoa cái đầu tiên và tổng thời gian sinh trưởng kéo dài đến 100 ngày mới cho thu hoạch.

3. Tỷ lệ đậu quả và số lượng quả trên cây biến động ra sao giữa các thời vụ?

Tỷ lệ đậu quả đạt cao nhất ở thời vụ gieo ngày 06/03 (51,00% với 2,20 quả/cây), tiếp theo là thời vụ 16/03 (44,26% với 1,86 quả/cây), thời vụ 25/02 (39,90% với 1,93 quả/cây), thời vụ 26/03 (36,15% với 1,58 quả/cây) và thấp nhất ở thời vụ gieo sớm 15/02 (33,81% với 1,60 quả/cây).

4. Những loại sâu, bệnh hại chính nào đã xuất hiện trong quá trình thí nghiệm?

Thí nghiệm ghi nhận sự xuất hiện của 2 loài sâu hại gồm bọ rùa ăn lá (tỷ lệ hại từ 13,3% đến 73,3%), sâu xanh da láng Spodoptera exigua (tỷ lệ hại từ 40,0% đến 60,0%); cùng 2 loại bệnh hại gồm bệnh thối rễ do vi khuẩn (tỷ lệ hại từ 5,0% đến 15,0%) và bệnh phấn trắng (mức độ gây hại đạt điểm 2 ở hầu hết các công thức, riêng CT2 đạt điểm 3).

5. Định mức và tỷ lệ bón phân áp dụng cho 1 ha bí đỏ trong nghiên cứu được quy định như thế nào?

Quy trình bón phân cho 1 ha gồm 800 kg phân hữu cơ vi sinh + 60 kg N + 80 kg $\text{P}_2\text{O}_5$ + 40 kg $\text{K}_2\text{O}$. Trong đó, bón lót toàn bộ 100% hữu cơ vi sinh và 100% supe lân; bón thúc đợt 1 (15 ngày sau trồng) với 50% N + 50% $\text{K}_2\text{O}$; bón thúc đợt 2 (khi xuất hiện hoa cái) với 50% N + 50% $\text{K}_2\text{O}$ còn lại.


Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Hoàng Văn Bình đã hoàn thành việc đánh giá thực nghiệm ảnh hưởng của 5 khung thời vụ gieo trồng đến các chỉ tiêu sinh trưởng, khả năng chống chịu sâu bệnh và năng suất của giống bí đỏ Goldstar 998 trong vụ Xuân 2016 tại Thái Nguyên. Kết quả nghiên cứu khẳng định thời điểm gieo hạt ngày 06/03 là thời vụ thích hợp nhất, giúp cây đạt tỷ lệ đậu quả 51,00%, khối lượng quả 1,48 kg và năng suất thực thu cao nhất 116,66 tạ/ha trong khi duy trì mức độ nhiễm sâu bệnh thấp nhất. Công trình cung cấp dẫn liệu thực nghiệm khoa học có giá trị phục vụ công tác bố trí thời vụ canh tác bí đỏ tại khu vực trung du miền núi phía Bắc.