Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ nông nghiệp với đề tài "Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật trồng đậu tương xen với cây bưởi Diễn tại tỉnh Bắc Giang" được thực hiện bởi nghiên cứu sinh Hoàng Thị Mai, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Trần Thị Trường và NGƯT. Nguyễn Văn Vượng, tại Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam (bảo vệ năm 2023). Luận án thuộc chuyên ngành Khoa học cây trồng, mã số 9620110.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Cây đậu tương (Glycine max Merrill., họ Đậu Fabaceae, bộ Fabales) là cây thực phẩm có giá trị kinh tế và dinh dưỡng cao, cung cấp protein cho người và nguyên liệu cho ngành chăn nuôi, công nghiệp chế biến, dược liệu. Nhờ hệ vi khuẩn nốt sần cộng sinh ở rễ, đậu tương có khả năng cố định nitơ tự do từ không khí thành đạm sinh học, đồng thời phần sinh khối thân lá sau thu hoạch là nguồn phân xanh hữu cơ cải tạo độ phì cho đất.

Tại tỉnh Bắc Giang, theo số liệu thống kê giai đoạn 2015 – 2022, diện tích cây ăn quả toàn tỉnh đạt 45.404 ha. Trong đó, diện tích cây ăn quả có múi (bưởi Diễn, cam, chanh) tăng lên 9.800 ha với sản lượng khoảng 84 nghìn tấn, riêng diện tích bưởi Diễn đạt 5,6 nghìn ha. Vườn bưởi Diễn thường được thiết kế với khoảng cách giữa hai hàng từ 4 – 5 m. Trong thời kỳ kiến thiết cơ bản (cây từ 2 – 3 tuổi), độ che phủ tán cây chỉ chiếm khoảng 30% – 33% diện tích đất, để lại khoảng 67% – 70% diện tích đất trống giữa các hàng. Thực trạng này dẫn đến việc cỏ dại phát triển mạnh, làm nơi trú ngụ cho sâu bệnh gây hại và gây xói mòn, rửa trôi dinh dưỡng đất. Việc người trồng lạm dụng thuốc trừ cỏ hóa học định kỳ làm đất bị chai cứng, thoái hóa. Một số mô hình trồng xen rau màu tự phát gặp trở ngại do chi phí công lao động cao nhưng hiệu quả kinh tế thấp. Do đó, việc nghiên cứu tuyển chọn giống đậu tương và xây dựng quy trình kỹ thuật canh tác xen canh hợp lý nhằm tăng hiệu quả sử dụng đất, nâng cao thu nhập và cải tạo độ phì nhiêu của đất là khoảng trống thực tiễn cấp thiết cần giải quyết.

Mục tiêu nghiên cứu

  1. Mục tiêu chung: Xác định được một số biện pháp kỹ thuật trồng đậu tương xen với cây bưởi Diễn tại tỉnh Bắc Giang.
  2. Mục tiêu cụ thể:
    • Xác định được một số dòng/giống đậu tương thích hợp trồng xen với cây bưởi Diễn tại Việt Yên, Bắc Giang.
    • Xác định được một số biện pháp kỹ thuật (thời vụ, mật độ, phân bón) thích hợp cho đậu tương trồng xen với cây bưởi Diễn tại Việt Yên, Bắc Giang.
    • Xây dựng được mô hình trồng xen đậu tương với cây bưởi Diễn tại Việt Yên, Bắc Giang.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: 11 giống đậu tương được chọn tạo từ các Viện và Trung tâm nghiên cứu trong nước (bao gồm các giống ĐT51, ĐT32, DT84, ĐT26, ĐT30, ĐT31, ĐT34, ĐT35, DT215, DT218...); vườn bưởi Diễn từ 2 – 3 tuổi (giai đoạn kiến thiết cơ bản), cây sinh trưởng đồng đều và ít sâu bệnh hại.
  • Phạm vi nghiên cứu:
    • Địa bàn thực nghiệm: Xã Bích Động và xã Thượng Lan, huyện Việt Yên, tỉnh Bắc Giang.
    • Điều kiện canh tác: Trồng xen giữa các hàng bưởi Diễn giai đoạn kiến thiết cơ bản.
    • Thời gian thực hiện: Từ tháng 5/2017 đến tháng 12/2020.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trước đây được luận án tổng quan

  1. Nghiên cứu về giống đậu tương:

    • Trên thế giới: Henry Nguyễn (2010) tổng kết hệ thống nguồn gen đậu tương với 45.038 mẫu giống tại hơn 70 quốc gia; Cober et al. (2005) nghiên cứu phối hợp phương pháp lai hữu tính truyền thống và công nghệ sinh học; Du Y. (2020) đánh giá phản ứng sinh lý chịu hạn của giống Heinong84 và Hefeng46 qua hoạt tính enzyme chống oxy hóa và nitrate reductase; Peder K et al. (2021) phân tích mối tương quan giữa đặc tính di truyền của giống với mùa vụ và điều kiện sinh thái.
    • Tại Việt Nam: Ngô Thế Dân và cs. (1999) ghi nhận 15 giống đậu tương quốc gia (ĐT80, DT84, DT90...); Nguyễn Thị Loan và cs. (2018) đánh giá giống ĐT26 (lai giữa ĐT2000 x ĐT12); Trần Thị Trường và cs. (2012, 2015, 2019a) và Phạm Thị Thu Huyền và cs. (2017) nghiên cứu tuyển chọn các giống ĐT51, ĐT30, ĐT31 và ứng dụng hạt nano kim loại (Fe, Cu, Co) trong xử lý hạt giống; Phạm Thị Bảo Chung và cs. (2019) cải tiến giống DT2008 bằng chiếu xạ tia gamma Co60; Lê Quý Tường và cs. (2021) khảo nghiệm các giống mới DT215, DT218; Phạm Thị Xuân và cs. (2021) nghiên cứu giống ĐT32 thích ứng úng; Nguyễn Văn Chương và cs. (2016) chọn tạo giống HLĐN 910 thích nghi thâm canh.
  2. Nghiên cứu về thời vụ gieo trồng:

    • Thế giới: Lawn et al. (1985) xác định tổng tích ôn của giống chín sớm (1700 – 2200°C) và giống chín muộn (3200 – 3800°C); Naoki Matsuo et al. (2016) phân tích hiệu quả gieo sớm tại Mỹ; Etsushi Kumagai và Tomoki Takahashi (2019, 2021) chỉ ra việc gieo muộn làm giảm thời gian sinh trưởng sinh thực, giảm bức xạ tích lũy, số đốt và khối lượng chất khô.
    • Việt Nam: Vũ Đình Chính, Ninh Thị Phíp (2003) nghiên cứu thời vụ giống D140; Hà Thị Thanh Đoàn và cs. (2017) xác lập khung thời vụ cho miền Bắc; Trần Thị Trường và Trần Quốc Việt (2017) xác định thời vụ vụ Đông cho 15 giống đậu tương tại 4 tỉnh phía Bắc; Lê Thị Thoa và cs. (2017) nghiên cứu thời vụ giống ĐT51 trong vụ Hè tại Thái Bình.
  3. Nghiên cứu về phân bón và dinh dưỡng:

    • Thế giới: Dilfuza Egamberdieva et al. (2018) và Di W et al. (2010) nghiên cứu tương tác giữa N, P, Mg và khả năng cố định đạm của Rhizobia; Slawomir Kocira (2019) và Gai ZJ et al. xác định liều lượng phân đạm bón bổ sung tối ưu (N50); Anil K Dogra et al. (2014) và Dickson et al. (1987) khẳng định vai trò của lân đối với nốt sần và xử lý đất chua; Warlles Domingos Xavier et al. đánh giá liều lượng kali (120 kg/ha); B. Mekki và Amal G. Ahmed (2005) nghiên cứu phối hợp phân hữu cơ, phân vi sinh và nấm men.
    • Việt Nam: Vũ Tiến Bình và Nguyễn Việt Long (2015), Nguyễn Thị Lan Anh và Nguyễn Thu Hà (2019) nghiên cứu đặc tính hút dinh dưỡng khoáng; Trần Danh Thìn (2001) xác lập công thức bón khoáng cân đối trên đất chua bạc màu; Phạm Thị Xuân và cs. (2021) nghiên cứu phân bón cho giống ĐT32 tại Hà Nội; Trần Minh Quân và Vũ Thị Ánh (2021) xác định hiệu quả của 60 kg P2O5/ha kết hợp phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh trên giống Cúc bóng.
  4. Nghiên cứu về mật độ gieo trồng:

    • Thế giới: Ablett et al., S. Knezevic et al. (2003), Igor Oliveri Soares et al. (2015), Sobko et al. (2019), Janusz Prusinki et al. (2020) và Rebilas K et al. (2020) nghiên cứu mối quan hệ giữa mật độ gieo, khoảng cách hàng với chỉ số diện tích lá, cấu trúc phân cành và năng suất hạt.
    • Việt Nam: Lưu Thị Xuyến (2011), Trần Tuấn Anh và cs. (2019), Trần Thị Trường (2013, 2017) khảo sát các thang mật độ từ 10 đến 65 cây/m² trên các giống ĐT26, ĐVN6, ĐT51.

Khoảng trống nghiên cứu luận án lựa chọn giải quyết

Các công trình trước đây chủ yếu tập trung vào kỹ thuật trồng thuần đậu tương trên đất chuyên màu hoặc đất 2 vụ lúa sau thu hoạch. Các nghiên cứu về trồng xen đậu tương trong vườn cây ăn quả có múi thời kỳ kiến thiết cơ bản tại vùng Trung du và miền núi phía Bắc, đặc biệt trên nền đất xám bạc màu huyện Việt Yên, tỉnh Bắc Giang, còn rất hạn chế và chưa có quy trình kỹ thuật chuẩn hóa về bộ giống, thời vụ, mật độ và liều lượng phân bón NPK kết hợp phân hữu cơ vi sinh.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung phân tích

Luận án dựa trên cơ sở lý thuyết sinh thái nông nghiệp đa tầng (canh tác xen canh tận dụng không gian dinh dưỡng và ánh sáng) và lý thuyết dinh dưỡng khoáng cây trồng:

  • Đặc tính sinh thái đậu tương: Đậu tương bão hòa ánh sáng ở cường độ 23.680 lux (khoảng 20% – 30% ánh sáng mặt trời trưa hè), là cây ngày ngắn có khả năng sinh trưởng dưới tán hở của vườn cây ăn quả thời kỳ kiến thiết cơ bản mà không cạnh tranh gay gắt về ánh sáng.
  • Quan hệ cộng sinh cố định đạm: Vi khuẩn Bradyrhizobium japonicum hình thành nốt sần ở rễ, cung cấp từ 40% – 70% nhu cầu đạm của cây đậu tương và để lại sinh khối giàu đạm cho đất, hỗ trợ cải tạo đất xám bạc màu vốn nghèo dinh dưỡng.
  • Tương tác không gian bộ rễ: Hệ rễ đậu tương phân bố nông ở tầng mặt (0 – 20 cm) tận dụng diện tích đất trống giữa hai hàng cây bưởi Diễn, hạn chế rửa trôi và giữ ẩm cho đất mà không làm tổn thương tầng rễ sâu của cây bưởi.

Phương pháp nghiên cứu thực tế

Luận án áp dụng phương pháp thực nghiệm đồng ruộng kết hợp phân tích phòng thí nghiệm:

  • Bố trí thí nghiệm: Các thí nghiệm được bố trí theo phương pháp khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) hoặc ô lớn – ô nhỏ (Split-plot) với 3 lần nhắc lại.
    • Nội dung 1: So sánh, đánh giá 11 giống đậu tương trồng xen bưởi Diễn KTCB.
    • Nội dung 2: Thí nghiệm thời vụ (vụ Đông và vụ Xuân) đối với 2 giống triển vọng (ĐT51, ĐT32).
    • Nội dung 3 & 4: Thí nghiệm 2 yếu tố gồm mật độ (M1, M2, M3...) và công thức phân bón NPK kết hợp hữu cơ vi sinh và vôi cho giống ĐT32 và ĐT51.
    • Nội dung 5: Xây dựng mô hình trình diễn sản xuất tại xã Bích Động và Thượng Lan, Việt Yên.
  • Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi:
    • Chỉ tiêu sinh trưởng đậu tương: Tỷ lệ mọc mầm, thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng (ngày), chiều cao thân chính (cm), số cành cấp 1, chỉ số diện tích lá (LAI), khối lượng chất khô tích lũy (g/cây), số lượng và khối lượng nốt sần hữu hiệu (NSHH).
    • Tình hình sâu bệnh hại: Tỷ lệ hại và chỉ số bệnh lở cổ rễ, sâu đục quả, sâu cuốn lá, bệnh gỉ sắt, phấn trắng theo quy chuẩn khảo nghiệm quốc gia.
    • Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất: Số quả chắc/cây, tỷ lệ quả 1, 2, 3 hạt, khối lượng 1000 hạt (P1000, g), năng suất lý thuyết (NSLT, tấn/ha) và năng suất thực thu (NSTT, tấn/ha).
    • Chỉ tiêu sinh trưởng bưởi Diễn: Đường kính gốc, đường kính tán, chiều cao cây, mức độ phát sinh sâu bệnh.
    • Chỉ tiêu hóa tính đất: pHKCl, mùn tổng số (OM %), đạm tổng số (N %), lân tổng số và lân dễ tiêu (P2O5), kali tổng số và kali dễ tiêu (K2O) trước và sau các chu kỳ trồng xen.
    • Đánh giá hiệu quả kinh tế: Tổng thu, tổng chi phí đầu tư, lãi thuần và tỷ suất lợi nhuận (VCR - Value Cost Ratio).
  • Phương pháp xử lý số liệu: Số liệu thực nghiệm được xử lý thống kê sinh học (ANOVA) qua phần mềm chuyên dụng (như IRRISTAT, Excel) để kiểm định sai khác trung bình bằng trắc nghiệm LSD hoặc Duncan ở mức xác suất sai số p < 0,05.

Nguồn tư liệu và dữ liệu

  • Dữ liệu thực nghiệm thu thập từ các công thức thí nghiệm đồng ruộng tại Bích Động và Thượng Lan, huyện Việt Yên, tỉnh Bắc Giang (2017 – 2020).
  • Dữ liệu thứ cấp: Số liệu khí tượng thủy văn tỉnh Bắc Giang, số liệu thống kê sản xuất nông nghiệp từ FAOSTAT, Tổng cục Thống kê Việt Nam, Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Bắc Giang, Chi cục Thống kê huyện Việt Yên.

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu

Phần mở đầu xác lập cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài: giải quyết mâu thuẫn giữa diện tích đất trống lớn trong vườn bưởi Diễn 2 – 3 tuổi (chiếm 67% – 70%) tại Bắc Giang với chi phí làm cỏ, nguy cơ thoái hóa đất và nhu cầu tăng thu nhập trên đơn vị diện tích. Xác định rõ mục tiêu, đối tượng (11 giống đậu tương, vườn bưởi Diễn KTCB), địa bàn nghiên cứu (huyện Việt Yên, Bắc Giang) và thời gian thực hiện từ 5/2017 đến 12/2020.

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương này hệ thống hóa toàn diện các tài liệu lý thuyết và thực tiễn liên quan đến đề tài:

  • Yêu cầu sinh thái và dinh dưỡng: Phân tích nhu cầu nhiệt độ, ánh sáng (đậu tương cần bão hòa ở 23.680 lux; bưởi thích hợp ánh sáng tán xạ 10.000 – 15.000 lux), nước tưới và đất trồng của đậu tương và bưởi Diễn; vai trò cụ thể của N, P, K, Ca và các vi lượng Mo, B đối với sự hình thành nốt sần và năng suất hạt.
  • Tình hình sản xuất toàn cầu và trong nước:
    • Sản xuất đậu tương thế giới (2015 – 2020) đạt 353,46 triệu tấn (năm 2020) với các quốc gia dẫn đầu gồm Mỹ (112,55 triệu tấn), Brazil (121,79 triệu tấn), Argentina (48,79 triệu tấn) và Trung Quốc (19,6 triệu tấn).
    • Sản xuất đậu tương Việt Nam giảm mạnh từ 197,8 nghìn ha (2010) xuống còn 36,8 nghìn ha (2021), sản lượng đạt 59,1 nghìn tấn, khiến Việt Nam phải nhập khẩu gần 2 triệu tấn/năm.
    • Sản xuất bưởi thế giới đạt 9,35 triệu tấn (2020), trong đó Trung Quốc đạt 5,18 triệu tấn. Tại Việt Nam, diện tích bưởi năm 2021 đạt 80,3 nghìn ha với sản lượng 1.039,7 nghìn tấn.
Năm Diện tích đậu tương thế giới (triệu ha) Năng suất thế giới (tấn/ha) Sản lượng thế giới (triệu tấn) Diện tích đậu tương VN (nghìn ha) Năng suất VN (tấn/ha) Sản lượng VN (nghìn tấn)
2015 120,79 2,67 323,19 100,80 1,45 145,50
2016 121,84 2,75 335,50 96,60 1,61 160,70
2017 123,55 2,85 352,64 68,40 1,49 101,70
2018 124,92 2,79 348,71 53,30 1,52 81,30
2019 121,53 2,76 336,33 49,22 1,57 77,30
2020 126,95 2,78 353,46 41,60 1,57 65,40
2021 - - - 36,80 1,60 59,10
  • Đặc điểm vùng đất nghiên cứu: Tổng quan phân bố đất xám bạc màu tại Bắc Giang và điều kiện khí tượng nông nghiệp huyện Việt Yên, xác lập điều kiện thích hợp cho cây đậu tương vụ Xuân và vụ Đông.

Chương 2: Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết vật liệu (11 giống đậu tương, phân bón HCVS Sông Gianh, đạm urê, supe lân, kali clorua, vôi bột), quy trình bố trí thí nghiệm, các công thức thí nghiệm và phương pháp thu thập, phân tích chỉ tiêu:

  • Thí nghiệm 1: Khảo nghiệm 11 giống đậu tương trồng xen.
  • Thí nghiệm 2: Đánh giá 3 thời vụ gieo trồng trong vụ Đông và vụ Xuân đối với giống ĐT32 và ĐT51.
  • Thí nghiệm 3 & 4: Nghiên cứu mật độ gieo (30, 35, 40, 45 cây/m²) kết hợp 4 mức phân bón NPK trên nền phân hữu cơ vi sinh và vôi bột cho giống ĐT32 và ĐT51.
  • Thí nghiệm 5: Mô hình sản xuất thử nghiệm và đánh giá dinh dưỡng đất.

Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương này phản ánh các dữ liệu thực nghiệm qua các chu kỳ thí nghiệm:

  1. Kết quả tuyển chọn giống đậu tương:

    • Trong số 11 giống khảo nghiệm trong vườn bưởi Diễn KTCB, hai giống ĐT51 và ĐT32 thể hiện khả năng thích nghi cao nhất: thời gian sinh trưởng phù hợp (88 – 95 ngày), khả năng tích lũy chất khô tốt, chỉ số diện tích lá tối ưu, số lượng nốt sần hữu hiệu cao, ít nhiễm sâu cuốn lá và bệnh lở cổ rễ.
    • Năng suất thực thu của ĐT51 và ĐT32 đạt mức cao nhất trong tập đoàn thí nghiệm, vượt trội so với giống đối chứng DT84 và các giống khác.
  2. Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng:

    • Vụ Xuân: Thời vụ gieo từ ngày 14/2 đến 21/2 cho kết quả tốt nhất; thời gian sinh trưởng và điều kiện nhiệt ẩm thuận lợi giúp số quả chắc/cây và khối lượng hạt đạt tối đa, năng suất thực thu của giống ĐT32 và ĐT51 đạt từ 2,05 – 2,09 tấn/ha.
    • Vụ Đông: Thời vụ gieo từ ngày 10/9 đến 17/9 đạt năng suất cao nhất, năng suất thực thu đạt từ 2,03 – 2,06 tấn/ha. Gieo muộn sau 25/9 khiến cây gặp nhiệt độ thấp ở giai đoạn làm hạt, rút ngắn thời gian sinh trưởng và giảm năng suất rõ rệt.
  3. Ảnh hưởng của mật độ và phân bón đến giống ĐT32 và ĐT51:

    • Mật độ trồng: Mật độ tối ưu là 40 cây/m². Ở mật độ này, cây đậu tương phân cành hợp lý, chỉ số LAI đạt đỉnh ở giai đoạn quả mẩy (R6) mà không bị che khuất lẫn nhau, hạn chế đổ ngã và sâu bệnh.
    • Công thức phân bón: Công thức bón kết hợp 1.000 kg phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh + 300 kg vôi bột + 30 kg N + 60 kg P2O5 + 60 kg K2O/ha cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao nhất. Năng suất thực thu đạt trên 2,0 tấn/ha; tỷ suất lợi nhuận (VCR) đạt từ 4,15 đến 4,29.
Chỉ tiêu kỹ thuật / Kết quả Giống ĐT32 Giống ĐT51
Thời vụ tối ưu vụ Xuân 14/2 – 21/2 14/2 – 21/2
Năng suất thực thu vụ Xuân (tấn/ha) 2,05 – 2,09 2,05 – 2,09
Thời vụ tối ưu vụ Đông 10/9 – 17/9 10/9 – 17/9
Năng suất thực thu vụ Đông (tấn/ha) 2,03 – 2,06 2,03 – 2,06
Mật độ gieo tối ưu (cây/m²) 40 40
Nền phân bón hữu cơ & vôi (kg/ha) 1.000 kg HCVS + 300 kg vôi 1.000 kg HCVS + 300 kg vôi
Liều lượng khoáng N : P2O5 : K2O (kg/ha) 30 : 60 : 60 30 : 60 : 60
Tỷ suất lợi nhuận (VCR) 4,15 – 4,29 4,15 – 4,29
  1. Tác động của mô hình trồng xen đến cây bưởi Diễn và dinh dưỡng đất:
    • Đối với cây bưởi Diễn: Việc trồng xen đậu tương không làm ảnh hưởng tiêu cực đến đường kính gốc, đường kính tán và chiều cao của cây bưởi Diễn 2 – 3 tuổi. Vườn bưởi giảm đáng kể mật độ cỏ dại và giảm chi phí công làm cỏ.
    • Đối với đất canh tác: Sau 3 vụ trồng xen liên tiếp, các chỉ tiêu hóa tính đất được cải thiện rõ rệt: hàm lượng đạm tổng số tăng từ 3,63 đến 4,05 lần so với trước khi trồng; hàm lượng đạm dễ tiêu tăng 6,8 lần; hàm lượng lân và kali dễ tiêu trong tầng đất mặt cũng được gia tăng đáng kể.

Kết luận và kiến nghị

Đúc kết các phát hiện thực nghiệm về giống (ĐT51, ĐT32), kỹ thuật canh tác (thời vụ Xuân 14 – 21/2, vụ Đông 10 – 17/9, mật độ 40 cây/m², phân bón 1000 kg HCVS + 300 kg vôi + 30N + 60P2O5 + 60K2O) và tác động cải tạo đất; kiến nghị nhân rộng mô hình xen canh trong các vùng trồng bưởi Diễn KTCB tại Bắc Giang.


Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp mới về mặt lý luận và khoa học

  1. Cung cấp cơ sở khoa học và dữ liệu thực nghiệm chuẩn xác về phản ứng sinh trưởng, phát triển, khả năng tạo nốt sần cố định đạm và tích lũy vật chất khô của cây đậu tương khi sinh trưởng trong điều kiện trồng xen dưới tán vườn cây ăn quả có múi (bưởi Diễn giai đoạn kiến thiết cơ bản 2 – 3 tuổi).
  2. Làm rõ cơ chế tương tác tích cực của hệ thống cây trồng xen (cây họ Đậu ngắn ngày kết hợp cây ăn quả lâu năm thời kỳ chưa khép tán) đối với việc cải thiện tính chất hóa sinh của đất xám bạc màu, đặc biệt là sự gia tăng hàm lượng đạm tổng số và đạm dễ tiêu trong đất.

Đóng góp mới về mặt thực tiễn

  1. Xác định được 02 giống đậu tương triển vọng gồm ĐT51 và ĐT32 có khả năng sinh trưởng tốt, kháng sâu bệnh hại chính và cho năng suất cao khi trồng xen trong vườn bưởi Diễn 2 – 3 tuổi tại Bắc Giang.
  2. Xây dựng hoàn chỉnh gói biện pháp kỹ thuật canh tác đậu tương xen bưởi Diễn:
    • Thời vụ: Vụ Xuân gieo từ 14/2 – 21/2 (năng suất 2,05 – 2,09 tấn/ha); Vụ Đông gieo từ 10/9 – 17/9 (năng suất 2,03 – 2,06 tấn/ha).
    • Mật độ gieo: 40 cây/m².
    • Phân bón: 1.000 kg phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh + 300 kg vôi bột + 30 kg N + 60 kg P2O5 + 60 kg K2O trên 1 ha, cho tỷ suất lợi nhuận (VCR) từ 4,15 – 4,29.
  3. Chứng minh hiệu quả cải tạo đất sau 3 vụ trồng xen liên tiếp: đạm tổng số trong đất tăng 3,63 – 4,05 lần, đạm dễ tiêu tăng 6,8 lần so với trước khi trồng, đồng thời tiết kiệm công làm cỏ và hạn chế dùng thuốc trừ cỏ hóa học.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

  • Đưa 2 giống đậu tương ĐT51 và ĐT32 cùng quy trình kỹ thuật xen canh vào cơ cấu sản xuất tại các vùng chuyển đổi trồng mới cây ăn quả có múi trên địa bàn tỉnh Bắc Giang.
  • Áp dụng bón phối hợp phân hữu cơ vi sinh và vôi bột để phát huy tối đa hoạt tính cố định đạm của vi khuẩn nốt sần trên đất xám bạc màu chua nghèo dinh dưỡng.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu

  • Các thí nghiệm thực địa mới được triển khai tập trung tại 2 xã (Bích Động và Thượng Lan) thuộc huyện Việt Yên, tỉnh Bắc Giang; chưa bao phủ các tiểu vùng đất đai và khí hậu khác của tỉnh (như Lục Ngạn, Yên Thế, Tân Yên).
  • Thí nghiệm xen canh mới chỉ theo dõi trên cây bưởi Diễn ở giai đoạn kiến thiết cơ bản (2 – 3 tuổi); chưa đánh giá tác động ở giai đoạn cây bắt đầu bước vào thời kỳ kinh doanh (khi tán cây giao nhau và độ che phủ ánh sáng lớn hơn).
  • Luận án tập trung vào 2 vụ chính (vụ Xuân và vụ Đông), chưa đánh giá sâu vụ Hè Thu trong mô hình trồng xen.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Mở rộng khảo nghiệm mô hình trồng xen giống ĐT51, ĐT32 trên các loại đất khác nhau (đất phù sa cổ, đất đồi gò) và với các đối tượng cây ăn quả có múi khác (cam, chanh, bưởi Da Xanh) tại các huyện khác của Bắc Giang và vùng Trung du miền núi phía Bắc.
  • Tiếp tục theo dõi diễn biến độ phì nhiêu đất, vi sinh vật đất và sinh trưởng, năng suất quả bưởi Diễn ở các năm đầu thời kỳ kinh doanh sau nhiều năm liên tục trồng xen đậu tương.

Giá trị tham khảo

  1. Đối với nghiên cứu sinh, học viên cao học và nhà khoa học chuyên ngành Khoa học cây trồng, Nông học, Đất và Dinh dưỡng cây trồng:

    • Cung cấp phương pháp luận và thiết kế thí nghiệm đồng ruộng chuẩn mực về canh tác xen canh nông nghiệp đa tầng.
    • Phần phương pháp theo dõi chỉ số diện tích lá (LAI), khối lượng chất khô, nốt sần hữu hiệu và phân tích biến động hóa tính đất là tài liệu tham khảo có giá trị thực hành cao.
  2. Đối với giảng viên và sinh viên các trường đại học nông lâm:

    • Là tài liệu giảng dạy và học tập chuyên đề về kỹ thuật canh tác cây đậu đỗ, quản lý dinh dưỡng cây trồng và hệ thống nông nghiệp bền vững.
  3. Đối với cán bộ khuyến nông, nhà quản lý nông nghiệp và người nông dân:

    • Quy trình kỹ thuật cụ thể (thời vụ, mật độ 40 cây/m², công thức phân bón NPK kết hợp hữu cơ vi sinh) là hướng dẫn thực hành trực tiếp giúp các nhà vườn trồng bưởi Diễn KTCB tăng thu nhập (VCR từ 4,15 – 4,29), cắt giảm chi phí trừ cỏ và bảo vệ độ phì nhiêu đất.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án đã lựa chọn được những giống đậu tương nào thích hợp nhất để trồng xen trong vườn bưởi Diễn giai đoạn kiến thiết cơ bản?

Qua khảo sát và đánh giá 11 giống đậu tương trong điều kiện trồng xen dưới tán vườn bưởi Diễn 2 – 3 tuổi tại Bích Động và Thượng Lan (Việt Yên, Bắc Giang), luận án đã xác định được 02 giống đậu tương thích hợp nhất là ĐT51 và ĐT32. Hai giống này có thời gian sinh trưởng trung bình (88 – 95 ngày), khả năng hình thành nốt sần tốt, sinh trưởng thân lá khỏe, ít nhiễm sâu bệnh chính và đạt năng suất thực thu cao nhất (trên 2,0 tấn/ha ở cả vụ Xuân và vụ Đông).

2. Thời vụ gieo trồng tối ưu cho đậu tương xen bưởi Diễn tại Bắc Giang được xác định trong khoảng thời gian nào?

Luận án xác định hai khung thời vụ tối ưu:

  • Vụ Xuân: Gieo hạt từ ngày 14/2 đến 21/2, cho năng suất thực thu đạt từ 2,05 – 2,09 tấn/ha.
  • Vụ Đông: Gieo hạt từ ngày 10/9 đến 17/9, cho năng suất thực thu đạt từ 2,03 – 2,06 tấn/ha. Gieo muộn sau khoảng thời gian này sẽ làm giảm thời gian sinh trưởng sinh thực và giảm năng suất hạt rõ rệt do gặp thời tiết lạnh cuối vụ.

3. Mật độ gieo và công thức phân bón nào mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất cho mô hình trồng xen?

  • Mật độ gieo: 40 cây/m².
  • Công thức phân bón: 1.000 kg phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh + 300 kg vôi bột + 30 kg N + 60 kg P2O5 + 60 kg K2O tính trên 1 ha. Công thức này cho năng suất hạt cao và đạt tỷ suất lợi nhuận (VCR) từ 4,15 đến 4,29.

4. Việc trồng xen đậu tương liên tiếp 3 vụ tác động như thế nào đến dinh dưỡng đất vườn bưởi Diễn?

Sau 3 vụ trồng xen đậu tương liên tiếp, hàm lượng dinh dưỡng trong đất vườn bưởi Diễn giai đoạn kiến thiết cơ bản được cải thiện rõ rệt:

  • Hàm lượng đạm tổng số tăng từ 3,63 đến 4,05 lần so với trước khi trồng.
  • Hàm lượng đạm dễ tiêu tăng 6,8 lần.
  • Hàm lượng lân và kali dễ tiêu trong đất tầng mặt cũng được cải thiện, đồng thời cấu trúc đất tơi xốp hơn và giảm sự phát triển của cỏ dại.

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Hoàng Thị Mai đã giải quyết thành công vấn đề kỹ thuật xen canh đậu tương trong vườn bưởi Diễn thời kỳ kiến thiết cơ bản (2 – 3 tuổi) trên đất xám bạc màu tại huyện Việt Yên, tỉnh Bắc Giang. Công trình đã tuyển chọn được 2 giống đậu tương thích hợp (ĐT51 và ĐT32) cùng quy trình canh tác tối ưu về thời vụ (vụ Xuân 14 – 21/2, vụ Đông 10 – 17/9), mật độ (40 cây/m²) và phân bón (1.000 kg HCVS + 300 kg vôi + 30N + 60P2O5 + 60K2O/ha). Kết quả nghiên cứu không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người trồng với tỷ suất lợi nhuận VCR từ 4,15 – 4,29 mà còn cải thiện đáng kể độ phì nhiêu của đất trồng, đặc biệt là làm tăng hàm lượng đạm tổng số từ 3,63 – 4,05 lần và đạm dễ tiêu gấp 6,8 lần.