Luận văn tốt nghiệp: Nghiên cứu đặc tính nông sinh học của giống đậu tương địa phương miền núi phía bắc

• Trường học: Trường Đại Học Nông Nghiệp
• Chuyên ngành: Nông Sinh Học
• Đề tài: Nghiên Cứu Đặc Tính Nông Sinh Học Giống Đậu Tương Miền Núi Phía Bắc
• Loại tài liệu: Đề Tài Nghiên Cứu
• Năm xuất bản: 1994
• Địa điểm: Hà Nội

• PHẦN 1 MỞ ĐẦU
• 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU
• 1.2.1. MỤC ĐÍCH
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU VỀ ĐẬU TƯƠNG TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
• 2.1. VAI TRÒ CỦA ĐẬU TƯƠNG
• 2.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ NGHIÊN CỨU ĐẬU TƯƠNG TRÊN THẾ GIỚI
• 2.3. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC

I. Giới thiệu về cây đậu tương

Cây đậu tương (Glycine max (L) Merrill) đã được trồng từ lâu và đóng vai trò quan trọng trong nền nông nghiệp toàn cầu. Theo thống kê, diện tích trồng đậu tương trên thế giới đạt khoảng 61.571.000 ha với năng suất bình quân 2.078 kg/ha. Đậu tương không chỉ cung cấp thực phẩm cho con người mà còn cho gia súc, với hàm lượng protein và lipit cao, từ 40-50% và 12-24% tương ứng. Đặc biệt, cây đậu tương có khả năng cố định đạm nhờ vi khuẩn Rhizobium Japonicum, giúp bảo vệ đất và chống xói mòn. Tuy nhiên, năng suất đậu tương ở Việt Nam vẫn còn thấp so với các nước khác, đặt ra yêu cầu cần cải thiện giống để nâng cao năng suất.

1.1. Đặc điểm sinh học của đậu tương

Cây đậu tương có khả năng thích nghi với nhiều loại đất và điều kiện khí hậu khác nhau. Đặc điểm sinh học của cây bao gồm thời gian sinh trưởng ngắn, từ 70-75 ngày, và khả năng tích lũy đạm tự do trong không khí. Điều này giúp cây không chỉ cung cấp thực phẩm mà còn cải tạo đất, làm tăng độ phì nhiêu cho đất trồng. Đậu tương có thể trồng ở nhiều địa hình khác nhau, từ ven nhà đến sườn đồi, và có thể chế biến thành nhiều sản phẩm thực phẩm khác nhau như đậu phụ, sữa đậu nành.

II. Tình hình sản xuất đậu tương tại miền núi phía Bắc

Các tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam là nơi có điều kiện sinh thái đa dạng, phù hợp cho việc trồng đậu tương. Người dân nơi đây đã duy trì và phát triển nhiều giống đậu tương địa phương với các đặc tính quý. Việc thu thập và nghiên cứu các giống đậu tương địa phương không chỉ giúp bảo tồn nguồn gen mà còn tạo điều kiện cho việc lai tạo giống mới có năng suất cao. Đặc biệt, cây đậu tương đã trở thành một phần quan trọng trong nền kinh tế tự cung tự cấp của người dân nơi đây.

2.1. Đặc điểm sản xuất đậu tương tại miền núi

Sản xuất đậu tương tại miền núi phía Bắc gặp nhiều khó khăn do địa hình phức tạp. Tuy nhiên, cây đậu tương lại thể hiện ưu điểm vượt trội trong việc thích nghi với điều kiện khắc nghiệt. Người dân đã áp dụng các kỹ thuật trồng trọt truyền thống kết hợp với các giống mới để nâng cao năng suất. Việc duy trì các giống đậu tương địa phương không chỉ giúp bảo tồn nguồn gen mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của nền nông nghiệp địa phương.

III. Nghiên cứu và phát triển giống đậu tương

Nghiên cứu về đậu tương tập trung vào việc cải thiện năng suất và chất lượng giống. Việc thu thập các giống đậu tương địa phương từ miền núi phía Bắc sẽ cung cấp nguồn vật liệu quý cho công tác chọn tạo giống mới. Các nhà nghiên cứu cần theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển của các mẫu giống để phát hiện ra các đặc tính tốt, từ đó giúp cho việc lai tạo giống mới. Bên cạnh đó, việc bảo vệ và gìn giữ các giống đậu tương sau thu hoạch cũng là một yếu tố quan trọng trong việc phát triển bền vững.

3.1. Quy trình nghiên cứu giống đậu tương

Quy trình nghiên cứu giống đậu tương bao gồm việc thu thập mẫu giống, theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng và phát triển, và đánh giá các đặc tính nông sinh học. Các nhà khoa học cần áp dụng các phương pháp hiện đại trong việc lai tạo giống mới, nhằm tạo ra các giống có năng suất cao và khả năng chống chịu tốt với điều kiện môi trường. Việc này không chỉ giúp nâng cao sản lượng mà còn góp phần vào an ninh lương thực cho khu vực.

Tổng quan nghiên cứu

Cây đậu tương (Glycine max (L) Merrill) là một trong những cây trồng quan trọng nhất trong nền nông nghiệp toàn cầu, với diện tích trồng khoảng 75 triệu ha và sản lượng đạt trên 167 triệu tấn vào năm 2000. Ở Việt Nam, đậu tương giữ vai trò thiết yếu trong cung cấp protein và lipit cho người và gia súc, đồng thời góp phần cải tạo đất nhờ khả năng cố định đạm tự do qua cộng sinh với vi khuẩn Rhizobium Japonicum. Tuy nhiên, năng suất đậu tương trong nước còn thấp, chỉ đạt khoảng 820 kg/ha năm 1992, bằng 39,7% so với mức trung bình thế giới. Đặc biệt, các tỉnh miền núi phía Bắc với địa hình phức tạp và điều kiện sinh thái đa dạng là nơi tập trung nhiều giống đậu tương địa phương quý giá, có tiềm năng làm nguồn vật liệu chọn tạo giống mới năng suất cao, thích nghi tốt với điều kiện địa phương.

Mục tiêu nghiên cứu là khảo sát một số đặc tính nông sinh học của các mẫu giống đậu tương địa phương thu thập từ các tỉnh miền núi phía Bắc nhằm phát hiện các đặc tính ưu việt, phục vụ công tác chọn tạo giống mới, đồng thời bảo tồn nguồn gen quý giá. Nghiên cứu được thực hiện trên 20 giống đậu tương, trong đó có 2 giống đối chứng, tại khu thí nghiệm của Khoa Nông học, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, với các chỉ tiêu theo dõi bao gồm tỷ lệ nảy mầm, thời gian sinh trưởng, đặc điểm hình thái, sinh trưởng chiều cao, chỉ số diện tích lá, tích lũy chất khô, và sự hình thành nốt sần.

Kết quả nghiên cứu không chỉ góp phần nâng cao năng suất và chất lượng đậu tương mà còn hỗ trợ phát triển nền nông nghiệp bền vững, bảo vệ môi trường và tăng thu nhập cho người nông dân miền núi phía Bắc.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết sinh trưởng và phát triển cây trồng, trong đó sinh trưởng được hiểu là quá trình tăng kích thước và số lượng tế bào, còn phát triển là sự biến đổi về chất và chức năng của các bộ phận cây. Mô hình sinh trưởng cây đậu tương được phân chia thành các giai đoạn chính: mọc mầm, cây con, ra hoa, kết quả và chín. Các khái niệm chính bao gồm:

• Tỷ lệ nảy mầm và thời gian nảy mầm: chỉ tiêu đánh giá chất lượng hạt giống và khả năng thích nghi của giống với điều kiện môi trường.
• Chỉ số diện tích lá (LAI): thể hiện khả năng quang hợp và tích lũy chất hữu cơ của cây.
• Nốt sần (nốt rễ): biểu hiện khả năng cố định đạm của cây đậu tương qua cộng sinh với vi khuẩn Rhizobium Japonicum, góp phần cải tạo đất.
• Các yếu tố cấu thành năng suất: số hoa, số quả, tỷ lệ đậu quả, trọng lượng hạt, năng suất lý thuyết và thực thu.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp khảo sát tập đoàn giống đậu tương địa phương với 20 mẫu, trong đó có 2 giống đối chứng (DN42, AK03). Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên hoàn toàn trên diện tích mỗi ô 3,6 m² tại khu thí nghiệm của Bộ môn Sinh thái và Môi trường, Khoa Nông học, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội.

Các biện pháp kỹ thuật được áp dụng đồng đều, bao gồm mật độ gieo 35 cây/m², bón phân chuồng 8 tấn/ha, phân hóa học NPK với liều lượng chuẩn, tưới nước khi độ ẩm dưới 70%, và phòng trừ sâu bệnh kịp thời. Thời gian nghiên cứu tập trung vào vụ xuân năm 2003.

Các chỉ tiêu theo dõi gồm tỷ lệ và thời gian nảy mầm, đặc điểm hình thái (màu sắc thân, lá, hoa, quả), các giai đoạn sinh trưởng (thời gian mọc, ra hoa, kết thúc hoa, quả chắc, chín), chiều cao cây và tốc độ tăng trưởng, số lá và số cành, chỉ số diện tích lá, tích lũy chất khô, và số lượng nốt sần trên rễ.

Phân tích số liệu được thực hiện bằng phương pháp thống kê mô tả, so sánh các chỉ tiêu giữa các giống và đối chứng để đánh giá sự khác biệt và tiềm năng chọn tạo giống.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tỷ lệ nảy mầm và thời gian nảy mầm: Tỷ lệ nảy mầm của các giống dao động từ 74% đến 98%, trong đó giống 07 và 65 đạt tỷ lệ cao nhất 98%, giống đối chứng 03 đạt 87%. Thời gian nảy mầm chủ yếu từ 6-8 ngày, phù hợp với điều kiện vụ xuân có nhiệt độ thấp và độ ẩm cao.

2. Thời gian sinh trưởng và các giai đoạn phát triển: Tổng thời gian sinh trưởng của các giống nằm trong khoảng 85-103 ngày, phân thành nhóm chín sớm (dưới 90 ngày), chín trung bình sớm (91-100 ngày), và chín trung bình (trên 101 ngày). Giống 65 và 71 thuộc nhóm chín sớm với 85 ngày, trong khi giống 01 có thời gian dài nhất 103 ngày.

3. Đặc điểm hình thái: Đa số giống có thân mầm màu tím, lá hình thoi hoặc trái xoan, hoa màu tím hoặc trắng, quả chín màu vàng, đen hoặc nâu xám. Sự đa dạng hình thái phản ánh nguồn gen phong phú của giống địa phương.

4. Chiều cao và tốc độ tăng trưởng: Chiều cao cây cuối cùng dao động từ 30 cm đến 51,2 cm, với giống 52 cao nhất. Tốc độ tăng trưởng chiều cao cao nhất tập trung vào giai đoạn ra hoa, dao động từ 0,11 đến 1,09 cm/ngày.

5. Chỉ số diện tích lá (LAI): LAI tăng dần qua các giai đoạn sinh trưởng, cao nhất ở thời kỳ quả chắc với giá trị từ 3,0 đến 5,5 m² lá/m² đất. Giống nhóm chín trung bình có LAI cao hơn nhóm chín sớm, cho thấy khả năng quang hợp và tích lũy chất khô tốt hơn.

6. Tích lũy chất khô: Khối lượng chất khô tăng mạnh nhất ở thời kỳ quả chắc, dao động từ 10,8 g đến 19,3 g/cây. Giống 57 và 43 có khả năng tích lũy chất khô cao nhất, phù hợp làm vật liệu chọn tạo giống năng suất cao.

7. Sự hình thành nốt sần: Các giống đều hình thành nốt sần trên rễ, biểu hiện khả năng cố định đạm tự nhiên, góp phần cải tạo đất và giảm nhu cầu phân bón đạm hóa học.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy các giống đậu tương địa phương miền núi phía Bắc có khả năng thích nghi tốt với điều kiện sinh thái khắc nghiệt, thể hiện qua tỷ lệ nảy mầm cao và thời gian sinh trưởng hợp lý. Đặc điểm hình thái đa dạng phản ánh nguồn gen phong phú, có thể khai thác để tạo giống mới phù hợp với nhiều vùng sinh thái.

Chiều cao và tốc độ tăng trưởng phù hợp với đặc điểm sinh trưởng của đậu tương, trong đó các giống có chiều cao vừa phải và tốc độ tăng trưởng ổn định được đánh giá cao về khả năng chống đổ và năng suất. Chỉ số diện tích lá và tích lũy chất khô là những chỉ tiêu quan trọng liên quan mật thiết đến năng suất, với các giống có LAI và khối lượng chất khô cao thường cho năng suất tốt hơn.

Khả năng hình thành nốt sần là điểm mạnh của các giống địa phương, góp phần nâng cao độ phì nhiêu đất và phát triển nông nghiệp bền vững. So sánh với các nghiên cứu trong và ngoài nước, kết quả phù hợp với xu hướng phát triển giống đậu tương năng suất cao, thích nghi rộng và có khả năng chống chịu sâu bệnh.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ đường thể hiện tốc độ tăng trưởng chiều cao, biểu đồ cột so sánh tỷ lệ nảy mầm và chỉ số diện tích lá giữa các giống, cũng như bảng tổng hợp các chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường bảo tồn và khai thác nguồn gen đậu tương địa phương: Thực hiện quy trình thu thập, bảo quản và nhân giống các giống địa phương có đặc tính ưu việt nhằm duy trì đa dạng sinh học và làm nguồn vật liệu chọn tạo giống mới. Chủ thể thực hiện: Viện nghiên cứu nông nghiệp, các trung tâm giống cây trồng. Thời gian: liên tục, ưu tiên trong 3 năm tới.

2. Phát triển chương trình chọn tạo giống đậu tương năng suất cao, thích nghi rộng: Sử dụng các giống địa phương có thời gian sinh trưởng ngắn và trung bình sớm làm cơ sở lai tạo, kết hợp với kỹ thuật đột biến và đánh giá đa môi trường để tạo ra giống mới phù hợp với điều kiện miền núi và đồng bằng. Chủ thể: Các viện nghiên cứu, trường đại học. Thời gian: 5 năm.

3. Áp dụng kỹ thuật canh tác phù hợp để nâng cao năng suất: Xây dựng quy trình kỹ thuật thâm canh, bón phân hợp lý, tưới nước và phòng trừ sâu bệnh dựa trên đặc tính sinh trưởng của từng giống, nhằm tối ưu hóa năng suất và chất lượng hạt. Chủ thể: Trung tâm khuyến nông, nông dân. Thời gian: triển khai ngay và duy trì.

4. Tăng cường đào tạo và chuyển giao công nghệ cho nông dân miền núi: Tổ chức các lớp tập huấn về kỹ thuật chọn giống, chăm sóc và bảo quản hạt giống đậu tương, giúp nông dân nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo vệ nguồn gen quý. Chủ thể: Sở Nông nghiệp, các tổ chức phi chính phủ. Thời gian: 2 năm đầu tiên.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu và chuyên gia nông nghiệp: Sử dụng kết quả nghiên cứu để phát triển các chương trình chọn tạo giống đậu tương mới, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.

2. Các trung tâm giống cây trồng và viện nghiên cứu: Áp dụng dữ liệu về đặc tính sinh trưởng và nguồn gen địa phương để bảo tồn và khai thác hiệu quả nguồn gen quý, phục vụ công tác lai tạo giống.

3. Nông dân và hợp tác xã trồng đậu tương: Áp dụng các kiến thức về kỹ thuật gieo trồng, chăm sóc và bảo quản giống để nâng cao năng suất và thu nhập.

4. Nhà hoạch định chính sách và cơ quan quản lý nông nghiệp: Dựa trên luận văn để xây dựng chính sách phát triển nông nghiệp bền vững, bảo tồn đa dạng sinh học và hỗ trợ phát triển vùng miền núi.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần bảo tồn giống đậu tương địa phương?
   Giống địa phương chứa nguồn gen quý với đặc tính chống chịu tốt, thích nghi với điều kiện sinh thái đa dạng, giúp tạo ra giống mới năng suất cao và bền vững. Ví dụ, các giống địa phương miền núi phía Bắc có khả năng chịu rét và đất nghèo.

2. Các chỉ tiêu sinh trưởng nào quan trọng để đánh giá giống đậu tương?
   Tỷ lệ nảy mầm, thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, chỉ số diện tích lá và tích lũy chất khô là các chỉ tiêu quan trọng phản ánh khả năng sinh trưởng và tiềm năng năng suất của giống.

3. Làm thế nào để nâng cao năng suất đậu tương ở vùng miền núi?
   Kết hợp chọn giống phù hợp, áp dụng kỹ thuật canh tác thâm canh, bón phân hợp lý, tưới nước đúng lúc và phòng trừ sâu bệnh hiệu quả. Đồng thời bảo tồn và sử dụng nguồn gen địa phương.

4. Vai trò của nốt sần trên rễ đậu tương là gì?
   Nốt sần chứa vi khuẩn Rhizobium giúp cố định đạm từ không khí, cung cấp đạm tự nhiên cho cây, giảm nhu cầu phân bón hóa học và cải tạo đất, góp phần phát triển nông nghiệp bền vững.

5. Thời gian sinh trưởng của giống đậu tương ảnh hưởng thế nào đến sản xuất?
   Giống có thời gian sinh trưởng ngắn hoặc trung bình sớm giúp tăng vụ, luân canh cây trồng hiệu quả, phù hợp với điều kiện khí hậu và nhu cầu sản xuất đa dạng. Ví dụ, giống chín sớm dưới 90 ngày thích hợp cho vùng có mùa vụ ngắn.

Kết luận

• Đậu tương địa phương miền núi phía Bắc có nguồn gen phong phú, đa dạng về đặc tính hình thái và sinh trưởng, phù hợp làm vật liệu chọn tạo giống mới.
• Tỷ lệ nảy mầm cao (tới 98%), thời gian sinh trưởng hợp lý (85-103 ngày) cho thấy khả năng thích nghi tốt với điều kiện sinh thái địa phương.
• Các giống có chỉ số diện tích lá và tích lũy chất khô cao tiềm năng cho năng suất tốt, đồng thời có khả năng hình thành nốt sần giúp cải tạo đất.
• Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho công tác bảo tồn nguồn gen và phát triển giống đậu tương năng suất cao, thích nghi rộng.
• Đề xuất các giải pháp bảo tồn, chọn tạo giống và áp dụng kỹ thuật canh tác nhằm nâng cao năng suất và phát triển nông nghiệp bền vững tại miền núi phía Bắc.

Tiếp theo, cần triển khai các chương trình nhân giống, khảo nghiệm đa môi trường và chuyển giao công nghệ cho nông dân nhằm ứng dụng kết quả nghiên cứu vào sản xuất thực tiễn. Để biết thêm chi tiết và hỗ trợ kỹ thuật, quý độc giả và các đơn vị liên quan vui lòng liên hệ với Khoa Nông học, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội.