Tổng quan luận án

Đề tài luận án tiến sĩ "Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nhằm nâng cao khả năng chịu hạn cho cây đậu xanh vụ Hè Thu trên vùng đất cát ven biển tỉnh Nghệ An" do nghiên cứu sinh Phan Thị Thu Hiền thực hiện tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam (2017), chuyên ngành Khoa học cây trồng (mã số: 62.10 / 62 62 01 10), dưới sự hướng dẫn của PGS. Phạm Văn Chương và TS. Nguyễn Đình Vinh.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Nghệ An có 21.428 ha đất cát ven biển tập trung tại các huyện Quỳnh Lưu, Diễn Châu, Nghi Lộc, thị xã Cửa Lò và thành phố Vinh. Đất có thành phần cơ giới thô, kết cấu rời rạc, dung tích hấp thu thấp, nghèo mùn, đạm, lân và kali dễ tiêu. Trong vụ Hè Thu, điều kiện khí hậu rất khắc nghiệt do chịu tác động trực tiếp của gió Phơn Tây Nam khô nóng kéo dài (từ tháng 5 đến tháng 8), trong khi nguồn nước tưới hạn chế, sản xuất chủ yếu dựa vào nước trời.

Cây đậu xanh (Vigna radiata L. Wilczek) là cây trồng quan trọng trong cơ cấu luân canh vụ Hè Thu trên đất cát ven biển với diện tích trên 500 ha (chiếm 10% tổng diện tích đậu xanh toàn tỉnh). Tuy nhiên, năng suất đậu xanh của vùng chỉ đạt mức thấp (khoảng 0,71 tấn/ha) do nông dân chủ yếu gieo trồng các giống địa phương đã thoái hóa (như giống Đậu Tằm), kỹ thuật canh tác quảng canh, thiếu các giải pháp giữ ẩm và bón phân hợp lý. Các công trình nghiên cứu về cây đậu xanh tại Việt Nam trước đó chủ yếu tập trung trên đất phù sa ven sông; các nghiên cứu về tính chịu hạn và quy trình kỹ thuật đồng bộ cho đậu xanh canh tác nhờ nước trời trên đất cát ven biển còn rất hạn chế. Do đó, việc nghiên cứu tuyển chọn giống đậu xanh chịu hạn và xác định các biện pháp kỹ thuật canh tác thích hợp là yêu cầu cấp thiết của thực tiễn sản xuất.

Mục tiêu nghiên cứu

  1. Mục tiêu tổng quát: Xác định một số giống đậu xanh và các biện pháp canh tác phù hợp để đạt năng suất và hiệu quả kinh tế cao trong điều kiện canh tác nhờ nước trời của vụ Hè Thu trên vùng đất cát ven biển tỉnh Nghệ An.
  2. Mục tiêu cụ thể:
  • Mục tiêu 1: Đánh giá thực trạng sản xuất đậu xanh nhằm xác định các yếu tố hạn chế trong sản xuất đậu xanh hiện nay trên vùng đất cát ven biển tỉnh Nghệ An.
  • Mục tiêu 2: Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh trong điều kiện gây hạn nhân tạo.
  • Mục tiêu 3: Xác định một số giống đậu xanh có thời gian sinh trưởng ngắn ngày và trung ngày, có khả năng chịu hạn tốt, thích nghi với điều kiện sinh thái vụ Hè Thu của vùng đất cát ven biển tỉnh Nghệ An.
  • Mục tiêu 4: Đánh giá tác động của một số kỹ thuật trồng, chăm sóc trong điều kiện canh tác nhờ nước trời (mức bón phân kali, mật độ gieo trồng, phương thức giữ ẩm) nhằm nâng cao khả năng chịu hạn và năng suất của các giống đậu xanh được lựa chọn trên vùng đất cát ven biển tỉnh Nghệ An.
  • Mục tiêu 5: Xây dựng mô hình thử nghiệm ứng dụng các kết quả nghiên cứu cho cây đậu xanh vụ Hè Thu trên vùng đất cát ven biển tỉnh Nghệ An.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: 12 giống đậu xanh triển vọng có nguồn gốc từ các Viện, Trung tâm Nghiên cứu Phát triển đậu đỗ thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam.
  • Phạm vi nội dung: Đánh giá khả năng chịu hạn giai đoạn nảy mầm trong phòng thí nghiệm; đánh giá sinh lý, sinh trưởng và năng suất khi gây hạn nhân tạo trong nhà lưới ở các giai đoạn ra hoa, ra hoa rộ, quả mẩy; khảo nghiệm đồng ruộng 12 giống; nghiên cứu liều lượng phân kali, mật độ gieo trồng và chất giữ ẩm; xây dựng mô hình trình diễn.
  • Phạm vi không gian và thời gian: Đề tài thực hiện tại các huyện Diễn Châu và Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An trong giai đoạn 2012 – 2016.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã tổng hợp các nghiên cứu trong nước và quốc tế về cây đậu xanh và cơ chế chịu hạn của thực vật:

Giá trị và tình hình sản xuất đậu xanh

Tác giả viện dẫn số liệu thành phần sinh hóa của đậu xanh theo Calloway et al. (1994), Shanmugasundaram et al. (2009), Zhang et al. (2014) và Nair et al. (2012), khẳng định đậu xanh chứa hàm lượng protein cao (20,3 - 24,5 g/100 g hạt), giàu axit amin thiết yếu (đặc biệt là lysine), các chất khoáng (Fe, Zn) và vitamin. Sản xuất đậu xanh toàn cầu đạt trên 6 triệu ha với sản lượng 3 triệu tấn, tập trung tại Ấn Độ (3,5 triệu ha, sản lượng 1,2 triệu tấn - Nair et al., 2012; Pannu and Singh, 1993), Trung Quốc (trên 700.000 ha, sản lượng 980.000 tấn), Pakistan (231.100 ha, năng suất 0,72 tấn/ha - Aslam et al., 2010), Myanmar, Sri Lanka (Ranawake et al., 2011). Tại Việt Nam, diện tích ước tính 60.000 - 80.000 ha, năng suất trung bình 0,6 - 0,8 tấn/ha (Nguyễn Văn Chương et al., 2016; Cục thống kê Hà Tĩnh, 2014; Cục thống kê Nghệ An, 2014).

Cơ chế chịu hạn và chỉ tiêu sinh lý ở cây họ đậu

Văn bản điểm lại các nghiên cứu về cơ chế chịu hạn ở thực vật: thoát hạn, chịu hạn, tránh hạn và phục hồi (Chaves et al., 2003; Barnabás et al., 2008; Taiz and Zeiger, 2006; Neumann, 2008; Acquaah, 2007; Bartels and Sunkar, 2005; Beltrano and Ronco, 2008).

  • Ảnh hưởng của hạn đến sinh trưởng và bộ máy quang hợp: Sadasivam et al. (1988), Lisar et al. (2012), Ahmed et al. (2002), Flexas et al. (2006), Lawlor and Tezara (2009), Dulai et al. (2006) chứng minh hạn làm giảm thế nước, giảm diện tích lá, ức chế enzyme carboxylase/oxygenase và ATP synthase.
  • Chỉ thị sinh lý, sinh hóa: Sự ổn định hàm lượng diệp lục (Manivannan et al., 2007; Mafakheri et al., 2010; Hassanzadeh et al., 2009; Arunyanark et al., 2008; Ghassemi-Golezani and Lotfi, 2012); hàm lượng nước tương đối trong lá (LRWC) và hiệu suất sử dụng nước (Ahmed et al., 2002; Rahbarian et al., 2011; Yang and Miao, 2010; Hossain et al., 2010; Trần Anh Tuấn et al., 2007; Vũ Ngọc Thắng et al., 2016); tích lũy proline để điều hòa thẩm thấu (Serpil et al., 2004; Nguyễn Văn Mã, 2015; Chu Hoàng Mậu và Hà Tiến Sỹ, 2007).
  • Cơ sở phân tử: Biểu hiện của gen mã hóa protein LEA, chaperonin, LTP trong đáp ứng mất nước tế bào (Trần Thị Thanh Huyền, 2011; Nguyễn Vũ Thanh Thanh et al., 2006, 2010, 2011; Chu Hoàng Mậu et al., 2008; Trần Thị Phương Liên et al., 2003).
  • Đánh giá hạn trên đậu xanh: Tác động của hạn ở các thời kỳ sinh trưởng (Agrawal, 1980; Thomas et al., 2004; Rafiei et al., 2011; Sadeghipour, 2008; Ambachewa et al., 2014; Pannu and Singh, 1993; Sengupta et al., 2011; Kumar et al., 2013); phương pháp tạo áp suất thẩm thấu bằng PEG-6000 giai đoạn nảy mầm (Heikal and Shaddad, 1982; Dutta and Bera, 2008; Michel and Kaufmann, 1973; Vũ Ngọc Thắng et al., 2011).

Công tác giống và kỹ thuật canh tác

Tác giả tổng quan chương trình chọn tạo giống của AVRDC (Shanmugasundaram et al., 2009; Nair et al., 2012), Thái Lan (Subramanyam et al., 1988), Trung Quốc (Zhang et al., 2014) và Việt Nam qua các giai đoạn (Trần Đình Long và Lê Khả Tường, 1998; Tạ Kim Bính, 2000; Bùi Việt Nữ, 1995; Lê Khả Tường, 2000; Trần Đình Long và Nguyễn Thị Chinh, 2005).

Khoảng trống luận án giải quyết

Hầu hết các nghiên cứu đậu xanh ở Việt Nam thực hiện trên đất phù sa, điều kiện chủ động nước. Chưa có nghiên cứu hệ thống đánh giá tính chịu hạn gắn liền với điều kiện sinh thái đất cát ven biển Nghệ An chịu tác động của gió Phơn Tây Nam, chưa xác định được tổ hợp kỹ thuật nông học (giống, phân kali, mật độ, chất giữ ẩm) thích hợp cho phương thức canh tác nhờ nước trời vụ Hè Thu tại địa bàn này.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và phân tích

Nghiên cứu dựa trên lý thuyết về cân bằng nước và áp suất thẩm thấu của tế bào thực vật, phản ứng quang hợp - thoát hơi nước dưới áp lực khô hạn, cơ chế tích lũy chất hòa tan (proline) để duy trì sức trương tế bào, và mối quan hệ giữa các yếu tố cấu thành năng suất hạt đậu xanh với các yếu tố kỹ thuật nông học (dinh dưỡng kali, mật độ quần thể, độ ẩm đất).

Phương pháp nghiên cứu cụ thể

  1. Đánh giá thực trạng sản xuất: Sử dụng phương pháp đánh giá nhanh nông thôn có sự tham gia của người dân (PRA) và phỏng vấn nhóm cung cấp thông tin chủ lực (KPI); phân tích ma trận SWOT; phương pháp cho điểm xác định các yếu tố hạn chế sản xuất tại Diễn Châu và Nghi Lộc.
  2. Đánh giá khả năng chịu hạn trong phòng thí nghiệm và nhà lưới:
  • Giai đoạn nảy mầm: Gây hạn sinh lý bằng dung dịch Polyethylene glycol - 6000 (PEG-6000) ở các mức thế thẩm thấu khác nhau (tính theo công thức khối lượng PEG-6000 hòa tan trong 1 kg H2O theo Michel and Kaufmann). Xác định tỷ lệ mọc mầm, chiều dài rễ mầm, chiều dài thân mầm, khối lượng khô cây mầm và hệ số chịu hạn (Tolerance Index - TI).
  • Giai đoạn sinh trưởng sinh thực: Gây hạn nhân tạo trong nhà lưới ở 3 thời kỳ (bắt đầu ra hoa, ra hoa rộ, quả mẩy). Đo cường độ quang hợp (CĐQH), cường độ thoát hơi nước (CĐTHN) bằng máy đo quang hợp TPS-2 (Mỹ); xác định hàm lượng nước tương đối trong lá (LRWC) theo phương pháp của Okono (2010); xác định độ thiếu hụt bão hòa nước (ĐTHBHN).
  1. Khảo nghiệm đồng ruộng và biện pháp kỹ thuật:
  • Thử nghiệm giống theo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia QCVN 01-62:2011/BNNPTNT.
  • Thí nghiệm bón phân kali với các mức bón K2O khác nhau trên nền phân bón cố định (5 tấn phân chuồng + 300 kg vôi bột + 30 kg N + 60 kg P2O5/ha).
  • Thí nghiệm mật độ gieo trồng (các mức cây/m2) và phương thức giữ ẩm đất (sử dụng chất giữ ẩm AMS-1 liều lượng 30 kg/ha so với đối chứng không xử lý và các biện pháp giữ ẩm khác).
  1. Phương pháp phân tích đất và sinh hóa thực vật:
  • Đất: Chất hữu cơ tổng số xác định theo phương pháp Walkley - Black; đạm tổng số xác định theo phương pháp Kjeldahl.
  • Lá cây: Hàm lượng diệp lục xác định theo phương pháp Wintermans and De Mots (1965); hàm lượng proline tự do theo phương pháp Bates et al.
  • Thân lá và hạt: Lân tổng số xác định bằng phương pháp so màu xanh molipđen; kali tổng số xác định bằng quang kế ngọn lửa.
  1. Phương pháp xử lý số liệu: Số liệu được phân tích phương sai (ANOVA) để so sánh các nghiệm thức thí nghiệm.

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1 và Phần 2: Mở đầu và Tổng quan tài liệu

Phần này làm rõ cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài, nêu bật điều kiện tự nhiên tỉnh Nghệ An và phẫu diện đất cát ven biển điển hình (VN25).

Độ sâu (cm) Dung trọng (g/cm³) Tỷ trọng Độ xốp (%) Độ ẩm (%) Tỷ lệ cát 2,0-0,2 mm (%) OC (%) N (%) P₂O₅ tổng số (%) K₂O tổng số (%) P₂O₅ dễ tiêu (mg/100g) K₂O dễ tiêu (mg/100g) pH H₂O
0 - 20 1,51 2,65 43,0 24,3 76,4 0,52 0,06 0,10 0,22 5,50 3,76 7,5
20 - 40 1,40 2,64 47,0 22,3 71,1 0,17 0,02 0,04 0,40 4,25 2,35 7,0
40 - 90 1,43 2,73 47,6 28,6 80,3 0,09 0,01 0,05 0,51 2,00 2,35 7,9
90 - 150 1,44 2,68 46,3 31,2 96,2 0,04 0,01 0,06 0,50 3,70 2,35 8,2

Dữ liệu cho thấy đất cát tầng mặt (0-20 cm) có tỷ lệ hạt cát thô chiếm 76,4%, dung tích trao đổi cation (CEC) thấp (9,00 lđl/100 g đất), hàm lượng chất hữu cơ (0,52%) và đạm tổng số (0,06%) rất nghèo. Khí hậu mùa hè có nhiệt độ cao (nhiệt độ tuyệt đối lên tới 42,7°C), gió Phơn khô nóng thổi từ 20 đến 70 ngày/năm.

Phần 3: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết danh mục 12 giống đậu xanh thí nghiệm, quy trình gây hạn bằng PEG-6000, quy chuẩn QCVN 01-62:2011/BNNPTNT, các công thức bón phân kali, mật độ khoảng cách và chất giữ ẩm AMS-1, phương pháp phân tích hóa lý tính đất và chỉ tiêu sinh lý cây trồng.

Phần 4: Kết quả và thảo luận

4.1 Thực trạng sản xuất đậu xanh trên vùng đất cát ven biển Nghệ An

  • Toàn tỉnh Nghệ An có diện tích đậu xanh biến động từ 4.722 ha, trong đó vùng bãi ven sông có trên 1.600 ha (năng suất 0,81 tấn/ha), vùng bán sơn địa trên 2.000 ha (năng suất 0,64 tấn/ha), vùng đất cát ven biển trên 500 ha (năng suất 0,71 tấn/ha).
  • Khảo sát kỹ thuật canh tác cho thấy tập quán sản xuất mang tính quảng canh: 100% hộ sử dụng giống địa phương tự để giống (chủ yếu là giống Đậu Tằm thoái hóa), tỷ lệ bón phân hữu cơ và phân vô cơ cân đối rất thấp, không áp dụng biện pháp che phủ hay giữ ẩm đất. Phân tích SWOT và cho điểm xác định hạn hán đầu và giữa vụ kết hợp gió Phơn Tây Nam là yếu tố hạn chế lớn nhất đến năng suất đậu xanh.

4.2 Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh

  • Giai đoạn nảy mầm: Xử lý thế thẩm thấu bằng PEG-6000 sau 7 ngày làm giảm tỷ lệ mọc mầm, chiều dài rễ mầm, chiều dài mầm và khối lượng khô cây mầm. Hệ số chịu hạn (TI) và tỷ lệ mọc mầm giúp phân lập nhóm giống có khả năng chịu hạn tốt ở giai đoạn mọc mầm gồm VN99-3, KP11, ĐX208, ĐX16 và ĐX22.
  • Giai đoạn sinh thực: Gây hạn nhân tạo làm giảm cường độ quang hợp (CĐQH), cường độ thoát hơi nước (CĐTHN), hàm lượng nước tương đối trong lá (LRWC) và làm tăng độ thiếu hụt bão hòa nước (ĐTHBHN). Cây bị hạn ở thời kỳ quả mẩy làm giảm năng suất cá thể nghiêm trọng nhất (giảm từ 43,4% đến 59,3% so với đối chứng tưới đủ nước). Các giống ĐX208, ĐX16, ĐX22 duy trì được LRWC cao, ĐTHBHN thấp và có khả năng phục hồi quang hợp tốt sau hạn.

4.3 Xác định giống đậu xanh phù hợp gieo trồng nhờ nước trời vụ Hè Thu

Khảo nghiệm 12 giống tại Nghi Lộc và Diễn Châu trong 2 năm 2012 và 2013 xác định được 3 giống triển vọng:

  • Giống ĐX16: Thời gian sinh trưởng ngắn (68 ngày tại Nghi Lộc, 67 ngày tại Diễn Châu), chiều cao cây 48,2 - 50,6 cm, số cành cấp 1 đạt 2,1 - 2,4 cành, chống đổ tốt, ít nhiễm sâu bệnh chính, năng suất thực thu đạt 1,38 - 1,48 tấn/ha.
  • Giống ĐX208: Thời gian sinh trưởng 80 - 82 ngày, sinh trưởng khỏe, chịu hạn tốt, năng suất thực thu đạt 1,52 - 1,62 tấn/ha.
  • Giống ĐX22: Thời gian sinh trưởng 80 - 82 ngày, số quả chắc/cây cao, khối lượng 1000 hạt lớn, năng suất thực thu đạt 1,64 - 1,71 tấn/ha.
  • Đánh giá chất lượng hạt: Các giống được tuyển chọn có hàm lượng protein đạt từ 22,5% đến 24,1%, hàm lượng tinh bột từ 48,2% đến 51,6%, đáp ứng thị hiếu tiêu dùng và chế biến.

4.4 Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất và khả năng chịu hạn

  • Ảnh hưởng của phân bón kali: Bón kali làm tăng tỷ lệ rễ/toàn cây, tăng độ dày lá, tăng số lượng nốt sần, thúc đẩy tích lũy proline và ổn định hàm lượng diệp lục trong lá khi bị hạn 15 ngày ở thời kỳ quả mẩy. Mức bón 60 kg K2O/ha cho năng suất thực thu cao nhất (đạt 1,65 - 1,75 tấn/ha đối với ĐX22; 1,55 - 1,68 tấn/ha đối với ĐX208; 1,42 - 1,52 tấn/ha đối với ĐX16) và hiệu suất phân bón tối ưu trên nền 5 tấn phân chuồng + 300 kg vôi bột + 30 kg N + 60 kg P2O5/ha.
  • Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng: Mật độ thích hợp cho giống phân cành trung bình và thời gian sinh trưởng dài hơn (ĐX208 và ĐX22) là 20 cây/m2 (khoảng cách 50 cm x 10 cm); mật độ thích hợp cho giống ngắn ngày, tán gọn (ĐX16) là 25 cây/m2 (khoảng cách 40 cm x 10 cm).
  • Ảnh hưởng của phương thức giữ ẩm: Sử dụng chất giữ ẩm AMS-1 liều lượng 30 kg/ha giúp duy trì độ ẩm đất ở tầng 0 - 20 cm cao hơn đối chứng từ 2,1% đến 3,8%, làm giảm nhiệt độ đất ở độ sâu 5 cm trong những ngày nắng nóng, từ đó làm tăng số quả/cây và tăng năng suất thực thu của các giống thêm 12,5 - 18,4% so với đối chứng không xử lý giữ ẩm.

4.5 Xây dựng mô hình ứng dụng kết quả nghiên cứu

Mô hình thử nghiệm quy mô 1 ha/huyện tại Nghi Lộc và Diễn Châu áp dụng đồng bộ giống mới (ĐX208, ĐX22, ĐX16), phân bón (bón 60 kg K2O/ha kết hợp phân chuồng, vôi bột, N, P2O5), mật độ chuẩn và chất giữ ẩm AMS-1 cho kết quả:

  • Năng suất hạt khô đạt 1,51 - 1,68 tấn/ha (cao hơn sản xuất đại trà ngoài mô hình từ 0,80 đến 0,97 tấn/ha, tức tăng hơn gấp đôi).
  • Hiệu quả kinh tế: Lợi nhuận thuần đạt 21,5 - 26,8 triệu đồng/ha, tỷ suất lợi nhuận đạt từ 1,15 đến 1,42 lần, cao hơn rõ rệt so với tập quán canh tác truyền thống của nông dân địa phương.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt lý luận và thực tiễn

  1. Cung cấp dẫn liệu khoa học hệ thống về các chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh liên quan đến khả năng chịu hạn của cây đậu xanh: Xác định hàm lượng nước tương đối trong lá (LRWC) cao, độ thiếu hụt bão hòa nước (ĐTHBHN) thấp, khả năng duy trì hàm lượng diệp lục, tăng cường tích lũy proline và tốc độ phục hồi quang hợp sau hạn là các chỉ thị quan trọng phản ánh tính chịu hạn của giống.
  2. Xác định thời kỳ quả mẩy là giai đoạn mẫn cảm nhất với stress khô hạn ở cây đậu xanh, làm giảm từ 43,4% đến 59,3% năng suất hạt.
  3. Tuyển chọn được 3 giống đậu xanh triển vọng ĐX208, ĐX16 và ĐX22 thích nghi với điều kiện canh tác nhờ nước trời vụ Hè Thu trên đất cát ven biển Nghệ An: thời gian sinh trưởng 68 - 82 ngày, chống chịu sâu bệnh tốt, năng suất đạt 1,3 - 1,7 tấn/ha.
  4. Xây dựng hoàn chỉnh gói kỹ thuật canh tác thích hợp cho đậu xanh trên vùng đất cát ven biển Nghệ An:
  • Bón phân cho 1 ha: 5 tấn phân chuồng + 300 kg vôi bột + 30 kg N + 60 kg P2O5 + 60 kg K2O.
  • Mật độ trồng: 20 cây/m2 đối với giống ĐX208 và ĐX22; 25 cây/m2 đối với giống ĐX16.
  • Biện pháp giữ ẩm: Sử dụng chất giữ ẩm AMS-1 với liều lượng 30 kg/ha.

Kiến nghị

  • Đề nghị Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Nghệ An và các huyện ven biển đưa các giống ĐX208, ĐX16, ĐX22 cùng gói kỹ thuật canh tác vào cơ cấu sản xuất vụ Hè Thu trên đất chuyên màu cát ven biển.
  • Tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện biện pháp phòng trừ sâu đục quả trong điều kiện biến động thời tiết cuối vụ và mở rộng thử nghiệm trên các tiểu vùng sinh thái đất cát khác ở Bắc Trung Bộ.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế: Nghiên cứu tập trung trên tập đoàn 12 giống đậu xanh và bố trí thí nghiệm tại 2 huyện đại diện (Diễn Châu và Nghi Lộc) trong phạm vi tỉnh Nghệ An; các yếu tố kỹ thuật tập trung vào phân kali, mật độ và chất giữ ẩm AMS-1 trong điều kiện canh tác hoàn toàn nhờ nước trời vụ Hè Thu, chưa khảo sát các chế độ luân canh phức tạp hơn hoặc tác động của phân vi sinh.
  • Hướng nghiên cứu tiếp: Mở rộng đánh giá các giống triển vọng trên các dạng lập địa đất cát ven biển khác của vùng Duyên hải Miền Trung; nghiên cứu sâu hơn ở mức độ phân tử các gen liên quan đến tính chịu hạn (LEA, LTP) của các dòng giống được tuyển chọn trong điều kiện thực địa.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng thụ hưởng: Các nghiên cứu sinh, học viên cao học, giảng viên chuyên ngành Khoa học cây trồng, Nông học, Sinh lý thực vật; cán bộ kỹ thuật tại Trung tâm Khuyến nông, Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật các tỉnh Duyên hải Miền Trung; các nhà quản lý nông nghiệp xây dựng đề án chuyển đổi cơ cấu cây trồng thích ứng với biến đổi khí hậu.
  • Nội dung đáng tham khảo:
    • Phương pháp sàng lọc tính chịu hạn sinh lý bằng PEG-6000 và đo đạc trao đổi khí bằng máy TPS-2.
    • Số liệu chi tiết về đặc tính lý hóa đất cát ven biển (phẫu diện VN25).
    • Quy trình kỹ thuật đồng bộ về bón kali và chất giữ ẩm AMS-1 nâng cao hiệu quả sử dụng nước trên đất cát.

Câu hỏi thường gặp

1. Những giống đậu xanh nào được luận án xác định là phù hợp nhất cho vụ Hè Thu trên vùng đất cát ven biển Nghệ An?

Luận án xác định được 3 giống đậu xanh triển vọng gồm ĐX16 (thời gian sinh trưởng ngắn 68 ngày, năng suất 1,3 - 1,5 tấn/ha), ĐX208 (thời gian sinh trưởng 80 - 82 ngày, năng suất 1,5 - 1,6 tấn/ha) và ĐX22 (thời gian sinh trưởng 80 - 82 ngày, năng suất 1,6 - 1,7 tấn/ha). Các giống này có khả năng chịu hạn, chống đổ và kháng sâu bệnh chính tốt.

2. Giai đoạn sinh trưởng nào của cây đậu xanh chịu thiệt hại năng suất nặng nhất khi gặp hạn?

Kết quả thí nghiệm gây hạn nhân tạo trong nhà lưới chỉ ra rằng thời kỳ quả mẩy là giai đoạn nhạy cảm nhất với stress khô hạn; hạn ở thời kỳ này làm năng suất cá thể của các giống đậu xanh giảm mạnh nhất, từ 43,4% đến 59,3% so với điều kiện tưới nước đầy đủ.

3. Công thức bón phân và mật độ gieo trồng được khuyến nghị trong luận án là gì?

  • Công thức phân bón cho 1 ha gồm: 5 tấn phân chuồng + 300 kg vôi bột + 30 kg N + 60 kg P2O5 + 60 kg K2O.
  • Mật độ gieo trồng: 20 cây/m2 (khoảng cách 50 cm x 10 cm) đối với giống ĐX208 và ĐX22; 25 cây/m2 (khoảng cách 40 cm x 10 cm) đối với giống ĐX16.

4. Luận án đã thử nghiệm chất giữ ẩm nào và liều lượng sử dụng ra sao?

Luận án đã thử nghiệm chất giữ ẩm AMS-1 với liều lượng 30 kg/ha. Chất giữ ẩm này giúp tăng độ ẩm đất tầng mặt từ 2,1% đến 3,8%, giảm nhiệt độ đất ở độ sâu 5 cm trong những ngày nắng nóng gay gắt và làm tăng năng suất hạt từ 12,5% đến 18,4% so với đối chứng.

5. Yếu tố tự nhiên chính nào hạn chế sản xuất đậu xanh vụ Hè Thu tại đất cát ven biển Nghệ An?

Khí hậu vụ Hè Thu có nền nhiệt độ cao kết hợp với gió Phơn Tây Nam khô nóng kéo dài từ tháng 5 đến tháng 8 gây hạn đất và hạn không khí nghiêm trọng, trong khi đất cát ven biển có thành phần cơ giới thô (76,4% cát tầng mặt), khả năng giữ nước kém và canh tác hoàn toàn phụ thuộc vào nước trời.


Kết luận

Luận án của nghiên cứu sinh Phan Thị Thu Hiền đã giải quyết vấn đề nâng cao khả năng chịu hạn cho cây đậu xanh vụ Hè Thu trên vùng đất cát ven biển tỉnh Nghệ An. Công trình đã tuyển chọn được 3 giống đậu xanh triển vọng (ĐX208, ĐX16, ĐX22) và xác định gói kỹ thuật canh tác đồng bộ gồm bón 60 kg K2O/ha trên nền phân hữu cơ, vôi, N, P, mật độ 20 - 25 cây/m2 và bổ sung 30 kg AMS-1/ha. Kết quả ứng dụng mô hình thực tế chứng minh năng suất hạt khô đạt 1,51 - 1,68 tấn/ha, tăng hơn gấp đôi so với tập quán canh tác truyền thống và mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người dân vùng đất cát duyên hải.