Luận án tiến sĩ nông nghiệp nghiên cứu tuyển chọn giống và xác định một số biện pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sản xuất lúa thuần chất lượng tại vùng đồng bằng tỉnh thanh hóa

Luận án tiến sĩ kỹ thuật phân tích nông nghiệp nghiên cứu tuyển chọn giống và xác định một số biện pháp kỹ thuật cải thiện kết quả sản, xây dựng cơ sở lý luận, kiểm chứng thực

• Tác giả: Phạm Thị Xuân
• Người hướng dẫn: PGS. Trần Thị Trường
• Trường học: Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
• Đề tài: Nghiên cứu tuyển chọn giống và biện pháp kỹ thuật nâng cao khả năng chịu ngập cho đậu tương vụ Đông tại Hà Nội
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ nông nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU. MỞ ĐẦU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.3.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.4.1. Đối tượng nghiên cứu
• 1.4.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.4.3. Phạm vi giới hạn của đề tài
• 1.5. Những đóng góp mới của luận án
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
• 1.1. Giới thiệu về cây đậu tương
• 1.2. Nguồn gốc và phân loại cây đậu tương
• 1.3. Giá trị của cây đậu tương
• 1.4. Yêu cầu sinh thái của cây đậu tương
• 1.5. Tình hình sản xuất đậu tương
• 1.5.1. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới
• 1.5.2. Tình hình sản xuất đậu tương ở Việt Nam
• 1.5.3. Tình hình sản xuất đậu tương ở Hà Nội
• 1.6. Tình hình nghiên cứu về cây đậu tương
• 1.6.1. Nghiên cứu về chọn tạo giống đậu tương
• 1.6.2. Nghiên cứu về tính chịu úng của đậu tương
• 1.6.3. Nghiên cứu về biện pháp kỹ thuật cho cây đậu tương
• 1.6.3.1. Nghiên cứu về thời vụ trồng đậu tương
• 1.6.3.2. Nghiên cứu về mật độ trồng đậu tương
• 1.6.3.3. Nghiên cứu về phân bón cho đậu tương
• 1.7. Những nhận xét rút ra từ tổng quan
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp thí nghiệm
• 2.3.2. Các chỉ tiêu theo dõi và nghiên cứu
• 2.3.3. Phương pháp tính hiệu quả kinh tế
• 2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu
• 2.3.5. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Nghiên cứu khả năng chịu ngập vào giai đoạn mọc mầm, sinh trưởng sinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực của các dòng, giống đậu tương trong nhà lưới vụ Đông 2016 và vụ Đông 2017 tại Hà Nội
• 3.1.1. Ảnh hưởng của điều kiện ngập nhân tạo đến thời gian sinh trưởng và tỷ lệ mọc của các dòng, giống đậu tương trong vụ Đông 2016 và 2017
• 3.1.2. Ảnh hưởng của điều kiện ngập nhân tạo đến khả năng hình thành nốt sần của các dòng, giống đậu tương trong vụ Đông 2016 và 2017
• 3.1.3. Ảnh hưởng của điều kiện ngập nhân tạo đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của các dòng, giống đậu tương trong Đông 2016 và 2017
• 3.1.4. Ảnh hưởng của điều kiện ngập nhân tạo đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng, giống đậu tương trong vụ Đông 2016 và 2017
• 3.2. Nghiên cứu tuyển chọn giống đậu tương chịu ngập trên đất ướt sau lúa mùa tại Hà Nội vụ Đông 2018 (thí nghiệm ngoài đồng ruộng)
• 3.2.1. Thời gian sinh trưởng và tỷ lệ mọc của các giống đậu tương ở điều kiện ngập trong vụ Đông 2018
• 3.2.2. Khả năng hình thành nốt sần của các giống đậu tương ở điều kiện ngập trong vụ Đông 2018
• 3.2.3. Một số chỉ tiêu sinh trưởng của các giống đậu tương ở điều kiện ngập trong vụ Đông 2018
• 3.2.4. Mức độ nhiễm sâu bệnh hại và khả năng chống đổ của các giống đậu tương ở điều kiện ngập trong vụ Đông 2018
• 3.2.5. Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống đậu tương ở điều kiện ngập trong vụ Đông 2018 tại Hà Nội
• 3.2.6. Năng suất của các giống đậu tương ở điều kiện ngập trong vụ Đông 2018 tại Hà Nội
• 3.3. Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật phù hợp cho giống đậu tương chịu ngập trên đất ướt sau lúa mùa trong vụ Đông tại Hà Nội
• 3.3.1. Xác định thời vụ gieo trồng thích hợp cho giống đậu tương ĐT32 vụ Đông 2018 và vụ Đông 2019 tại Hà Nội
• 3.3.2. Xác định mật độ và liều lượng phân bón phù hợp cho giống đậu tương ĐT32 trong vụ Đông 2018 và 2019 tại Hà Nội
• 3.3.3. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống đậu tương ĐT32 dưới ảnh hưởng của xử lý hạt bằng chế phẩm G3 và phân bón qua lá dạng nano trong vụ Đông trên đất ướt sau lúa mùa
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• 1.1. Đề nghị
• CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Giới thiệu về nghiên cứu tuyển chọn giống lúa thuần chất lượng

Nghiên cứu tập trung vào việc tuyển chọn giống lúa thuần có chất lượng lúa cao, phù hợp với điều kiện canh tác tại Thanh Hóa. Mục tiêu chính là xác định các giống lúa có khả năng sinh trưởng tốt, năng suất cao và chất lượng hạt đáp ứng nhu cầu thị trường. Nghiên cứu này cũng nhằm đánh giá các biện pháp kỹ thuật canh tác để nâng cao hiệu quả sản xuất, từ đó giúp nông dân tối ưu hóa quy trình sản xuất lúa.

1.1. Tầm quan trọng của giống lúa thuần chất lượng

Giống lúa thuần đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an ninh lương thực và phát triển nông nghiệp bền vững. Việc lựa chọn giống lúa có chất lượng lúa cao không chỉ giúp tăng năng suất mà còn cải thiện giá trị kinh tế của sản phẩm. Nghiên cứu này nhấn mạnh sự cần thiết của việc phát triển các giống lúa thích nghi với điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng tại Thanh Hóa.

1.2. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là tuyển chọn giống lúa có khả năng chống chịu tốt với các điều kiện bất lợi như ngập úng, sâu bệnh và cho năng suất cao. Phạm vi nghiên cứu bao gồm việc đánh giá các giống lúa hiện có và thử nghiệm các biện pháp kỹ thuật mới để nâng cao hiệu quả sản xuất.

II. Phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật sản xuất lúa

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp thí nghiệm đồng ruộng và phân tích trong phòng thí nghiệm để đánh giá hiệu quả của các biện pháp kỹ thuật trong sản xuất lúa chất lượng. Các chỉ tiêu được theo dõi bao gồm thời gian sinh trưởng, năng suất, chất lượng hạt và khả năng chống chịu sâu bệnh. Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở để đề xuất các giải pháp kỹ thuật phù hợp cho nông dân tại Thanh Hóa.

2.1. Phương pháp tuyển chọn giống lúa

Quy trình tuyển chọn giống lúa bao gồm việc thu thập và đánh giá các giống lúa hiện có, sau đó tiến hành thử nghiệm trên đồng ruộng. Các giống lúa được đánh giá dựa trên các tiêu chí như năng suất, chất lượng hạt và khả năng chống chịu với điều kiện bất lợi.

2.2. Ứng dụng biện pháp kỹ thuật trong sản xuất

Các biện pháp kỹ thuật được áp dụng bao gồm quản lý nước, bón phân hợp lý và phòng trừ sâu bệnh. Nghiên cứu cũng đề xuất các giải pháp để nâng cao hiệu quả sản xuất thông qua việc tối ưu hóa quy trình canh tác.

III. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy một số giống lúa có tiềm năng cao về năng suất và chất lượng lúa, phù hợp với điều kiện canh tác tại Thanh Hóa. Các biện pháp kỹ thuật được đề xuất đã giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và cải thiện thu nhập cho nông dân. Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển nông nghiệp bền vững tại địa phương.

3.1. Đánh giá hiệu quả của các giống lúa

Các giống lúa được tuyển chọn cho thấy khả năng sinh trưởng tốt, năng suất cao và chất lượng hạt đáp ứng tiêu chuẩn thị trường. Điều này khẳng định tiềm năng của các giống lúa này trong việc thay thế các giống lúa cũ kém hiệu quả.

3.2. Ứng dụng thực tiễn trong sản xuất

Các biện pháp kỹ thuật được đề xuất đã được áp dụng thành công trong thực tế sản xuất, giúp nông dân nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm thiểu rủi ro do sâu bệnh và điều kiện thời tiết bất lợi.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Đậu tương (Glycine max (L.) Merrill) là cây trồng thuộc họ Đậu (Fabaceae), bộ Fabales, giữ vai trò quan trọng trong hệ thống nông nghiệp nhờ giá trị dinh dưỡng cao (hàm lượng protein từ 38 - 40%, lipit từ 18 - 25%, giàu vitamin và khoáng chất) và khả năng cải tạo đất thông qua quá trình cố định đạm sinh học. Tại khu vực trung du và đồng bằng Bắc Bộ, đặc biệt là Hà Nội, vụ Đông sau lúa mùa là vụ sản xuất thứ ba quan trọng, giúp gia tăng hệ số sử dụng đất, đa dạng hóa cơ cấu cây trồng và nâng cao thu nhập cho nông dân.

Tuy nhiên, sản xuất đậu tương vụ Đông tại Hà Nội đang đối mặt với nhiều trở ngại do biến đổi khí hậu. Mặc dù nhiệt độ mùa đông có xu hướng ấm hơn (nhiệt độ trung bình các tháng 9 - 12 giai đoạn 2018 - 2019 đạt 24,8°C), mùa mưa lại dịch chuyển và kéo dài sang mùa thu. Lượng mưa trung bình tháng 9 tại Hà Nội đạt 198,6 mm, gấp 1,41 lần lượng mưa trung bình năm giai đoạn 2008 - 2019. Lượng mưa lớn trên chân đất 2 vụ lúa sau thu hoạch lúa mùa gây ra tình trạng ngập úng nghiêm trọng ở giai đoạn đầu sinh trưởng của cây đậu tương (giai đoạn nảy mầm và cây con), làm hạt thối hỏng, rễ bị tổn thương do thiếu oxy, gia tăng bệnh lở cổ rễ và làm suy giảm mật độ quần thể.

Khoảng trống nghiên cứu được chỉ ra là: Các chương trình chọn tạo giống đậu tương trước đây tại Việt Nam chủ yếu tập trung vào tính chịu hạn và chịu rét ở giai đoạn làm quả; các nghiên cứu về đánh giá, sàng lọc và tuyển chọn giống đậu tương có khả năng chịu ngập úng ở giai đoạn đầu sinh trưởng thích nghi với điều kiện vụ Đông trên đất ướt sau lúa mùa tại Hà Nội còn rất hạn chế. Đồng thời, các biện pháp kỹ thuật canh tác đồng bộ (thời vụ, mật độ, phân bón đa lượng, chất điều hòa sinh trưởng và phân bón qua lá nano) nhằm hạn chế tác hại của ngập úng chưa được xây dựng hoàn chỉnh.

Mục tiêu nghiên cứu

1. Xác định được một số dòng, giống đậu tương có khả năng chịu ngập phục vụ phát triển đậu tương Đông trên đất ướt tại Hà Nội.
2. Xây dựng các biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp nhằm nâng cao năng suất cho đậu tương Đông trên đất ướt sau lúa mùa tại Hà Nội.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

• Ý nghĩa khoa học: Cung cấp cơ sở dữ liệu và căn cứ khoa học về khả năng sinh trưởng, phát triển, phản ứng sinh lý và hình thành năng suất của các dòng, giống đậu tương trong điều kiện ngập úng nhân tạo và ngập ruộng thực tế; xác định cơ sở khoa học cho các biện pháp kỹ thuật canh tác (thời vụ, mật độ, bón phân NPK cân đối, xử lý hạt bằng chế phẩm G3 và phân bón qua lá dạng nano) trên đất ướt sau lúa mùa.
• Ý nghĩa thực tiễn: Tuyển chọn các giống đậu tương chịu ngập có năng suất cao đưa vào sản xuất vụ Đông tại Hà Nội; hoàn thiện quy trình kỹ thuật thâm canh đậu tương trên đất ướt sau lúa mùa nhằm mở rộng diện tích gieo trồng, giảm rủi ro ngập úng và nâng cao hiệu quả kinh tế cho nông dân.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu:
  • 30 dòng, giống đậu tương do các cơ quan trong nước chọn tạo và nhập nội phục vụ sàng lọc khả năng chịu ngập trong nhà lưới.
  • 06 giống đậu tương có triển vọng chịu ngập được chọn từ nhà lưới để khảo nghiệm trong điều kiện ngập nhân tạo ngoài đồng ruộng.
  • Giống đậu tương ĐT32 dùng cho các nghiên cứu hoàn thiện biện pháp kỹ thuật canh tác.
• Phạm vi không gian: Thí nghiệm trong nhà lưới và ngoài đồng ruộng tại xã Mỹ Thành (huyện Mỹ Đức) và xã Tam Thuấn (huyện Phúc Thọ), thành phố Hà Nội.
• Phạm vi thời gian: Từ vụ Đông 2016 đến vụ Đông 2019 (giai đoạn 2016 - 2017 thí nghiệm nhà lưới; giai đoạn 2018 - 2019 thí nghiệm đồng ruộng).
• Phạm vi giới hạn của đề tài: Đề tài kế thừa 30 dòng, giống đậu tương có tiềm năng năng suất khá; kế thừa cơ cấu luân canh lúa mùa sớm thu hoạch đầu tháng 9 và phương thức làm đất tối thiểu; chưa đánh giá sâu một số chỉ tiêu giải phẫu mô học như mức độ tổn thương lá mầm/rễ mầm trong giai đoạn nảy mầm, tỷ lệ thối rễ, tỷ lệ héo chết cây cụ thể ở các giai đoạn sinh trưởng V2, R1 và R4.

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Các hướng nghiên cứu trên thế giới

1. Nguồn gốc và phân loại thực vật: Hermann (1962), Verdcourt (1966), Hymowitz (2014) và Pratap et al. (2012) xác định đậu tương trồng (Glycine max (L.) Merrill) có nguồn gốc từ Trung Quốc cách đây khoảng 5.000 năm, thuộc chi Glycine, phân chi Soja.
2. Chọn tạo giống thích ứng và kháng stress:
   • Tại Mỹ, Wilcox (2014) lai tạo thành công giống thấp cây Elf kháng bệnh phấn trắng; Saghai et al. (2007) quy tụ 3 gen kháng virus khảm đậu tương (Rsv1, Rsv3, Rsv4) bằng chỉ thị phân tử (MAS).
   • Tại châu Phi, Maphosa et al. (2012) chọn tạo các giống Namsoy 4M, Maksoy 2N kháng gỉ sắt.
   • Tại Trung Quốc, các giống chịu hạn Jinda 74, Jinda 53 (Wang et al., 2015) và giống Jiny No.30 (Mao et al.) được đưa vào sản xuất; Wu ChengJun et al. đánh giá 722 nguồn gen qua 5 năm, xác định được 11 nguồn gen chịu ngập và 5 gen liên quan bằng kỹ thuật liên kết toàn hệ gen (GWAS).
3. Cơ chế sinh lý và phản ứng chịu ngập:
   • Ngập úng làm giảm khoảng 16% sản lượng đậu tương toàn cầu (Ahmed et al.; Valliyodan et al.). Thiếu oxy trong đất ức chế hô hấp rễ, kìm hãm phát triển rễ thô ở giống mẫn cảm (Takahashi et al., 2018; Kuswantoro, 2015; Souza et al.; Jitsuyama, 2015).
   • Victor et al. phát hiện sự tích lũy các sản phẩm trao đổi chất yếm khí như axit malic, axit lactic và axit succinic trong xylem của rễ bị ngập.
   • Wang Xin et al. (2017) ghi nhận sự tham gia của hexokinase và phosphofructokinase trong quá trình nảy mầm khi ngập; Song Li et al. xác định vai trò điều tiết của họ gen XTH.
   • Khả năng thích nghi hình thái: Các giống chịu ngập phát triển rễ bất định và hệ thống rễ ngoi lên mặt đất để hấp thu oxy (Vũ Tiến Bình và Nguyễn Việt Long, 2015; Yin Xiaojian et al., 2017; Pasley et al.; Nguyen Van Loc et al., 2016).
4. Biện pháp kỹ thuật giảm thiểu thiệt hại do ngập:
   • Sử dụng chất điều hòa sinh trưởng như ethephon (ETP), GA4, kinetin để tăng trưởng chiều cao và duy trì chlorophyll (Kim YoonHa et al., 2018; Chang-Woo Seo et al.).
   • Xử lý hạt giống bằng $H_2O_2$ trước khi gieo (Kokubun, 2013; Andrade et al.) và bón phân dúi sâu giữa các hàng đậu tương (Koji Yamane và Morio Iijima, 2016).

Các hướng nghiên cứu tại Việt Nam

• Chọn tạo giống: Trần Đình Long et al.; Nguyễn Văn Thắng (2013); Tạ Kim Bính và ctv. (chọn tạo giống ĐT12, ĐT2000, DT2006); Lê Quốc Thanh et al. (giống NAS-S1); Nguyễn Huy Hoàng et al. (2016) và Nguyễn Đăng Minh Chánh et al. (giống ĐT26 chịu mặn); Trần Thị Trường et al. (giống ĐT51, ĐT34); Mai Quang Vinh et al., Nguyễn Văn Mạnh et al. (giống đột biến DT84, DT95, DT2008ĐB); Dương Xuân Tú et al. (giống Đ9, Đ10 mang gen Rpp2 kháng gỉ sắt); Lê Đức Thảo et al. (giống DT218).
• Phản ứng ngập úng: Vũ Tiến Bình và Nguyễn Việt Long (2015) xác định ngập làm giảm số lượng, khối lượng nốt sần, diện tích lá, diệp lục và cường độ quang hợp thời kỳ ra hoa. Vũ Ngọc Thắng et al. kết luận ngập 15 ngày làm suy giảm 43,95 - 45,83% năng suất ở giống DT84 và ĐT26, trong đó ngập ở giai đoạn cây con gây thiệt hại nặng nề nhất.
• Kỹ thuật canh tác (thời vụ, mật độ, phân bón): Ninh Thị Phíp và Vũ Đình Chính (2003) nghiên cứu giống D140; Vũ Đình Chính và Bùi Thị Cúc (2010); Dương Trung Dũng et al. (giống VX93 tại Thái Nguyên); Lê Thị Thoa và Trần Thị Trường (2017) xác định thời vụ ĐT51; Lê Đức Thảo và Nguyễn Văn Mạnh (2020) xác định thời vụ DT2001, NAS-S1, ĐT51 tại Vĩnh Phúc; Đoàn Thị Thanh Nhàn et al. (1996); Trần Thị Trường et al. (2005); Phạm Thị Xuân et al. (2014); Trần Tuấn Anh et al. (2019); Phạm Thị Thu Huyền et al.

Vị trí và khoảng trống luận án giải quyết

Luận án kế thừa các nguồn gen hiện có để sàng lọc một cách hệ thống phản ứng chịu ngập của 30 dòng, giống đậu tương qua 2 giai đoạn: đánh giá có kiểm soát trong nhà lưới và khảo nghiệm kiểm chứng ngoài đồng ruộng trong điều kiện ngập nhân tạo sau lúa mùa tại Hà Nội. Đồng thời, luận án lấp đầy khoảng trống về quy trình kỹ thuật bằng việc xác định thời vụ, mật độ gieo và lượng phân bón NPK thích hợp, kết hợp giải pháp xử lý hạt bằng chế phẩm G3 và bổ sung phân bón qua lá dạng nano trên đất ướt vụ Đông.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở sinh học và nông học

• Yêu cầu sinh thái: Cây đậu tương mẫn cảm với quang chu kỳ ngày ngắn ở giai đoạn 1 - 2 lá thật; nhiệt độ thích hợp cho sinh trưởng là 22 - 27°C (Whigham and Sham, 1983).
• Cơ chế ngập úng: Khi ngập nước, đất bị bão hòa, đuổi không khí ra khỏi mao quản, gây tình trạng yếm khí làm tổn thương rễ mầm, cản trở vi khuẩn cố định đạm hiếu khí (Rhizobium japonicum), làm giảm hấp thu dinh dưỡng và phát sinh bệnh hại cổ rễ.
• Cơ sở dinh dưỡng: Cung cấp đạm khoáng giai đoạn đầu hỗ trợ cây phát triển trước khi nốt sần hoạt động; lân xúc tiến phát triển rễ và tạo nốt sần; kali tăng tính cứng cáp và chống chịu bệnh; các yếu tố vi lượng (Bo, Mo, Fe, Mn, Zn) hỗ trợ quá trình phân bào và cố định đạm.

Phương pháp nghiên cứu

• Phương pháp bố trí thí nghiệm:
  • Thí nghiệm 1 (Nhà lưới, vụ Đông 2016 và 2017): Đánh giá khả năng chịu ngập nhân tạo của 30 dòng, giống đậu tương ở các giai đoạn: mọc mầm, sinh trưởng sinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực.
  • Thí nghiệm 2 (Đồng ruộng, vụ Đông 2018): Khảo nghiệm 06 giống đậu tương chịu ngập đã tuyển chọn từ nhà lưới trong điều kiện ngập nhân tạo tại Mỹ Đức và Phúc Thọ.
  • Thí nghiệm 3 (Thời vụ, vụ Đông 2018 và 2019): Nghiên cứu các khung thời vụ gieo trồng khác nhau trong tháng 9 cho giống ĐT32.
  • Thí nghiệm 4 (Mật độ và phân bón, vụ Đông 2018 và 2019): Nghiên cứu các mức mật độ gieo kết hợp liều lượng phân bón NPK cho giống ĐT32.
  • Thí nghiệm 5 (Xử lý hạt và phân bón lá nano, vụ Đông 2018 và 2019): Đánh giá hiệu lực của việc xử lý hạt giống bằng chế phẩm G3 kết hợp phân bón qua lá dạng nano và khả năng cắt giảm phân đa lượng (giảm 10% và 30% NPK).
• Chỉ tiêu theo dõi: Thời gian sinh trưởng, tỷ lệ mọc, số lượng nốt sần, chiều cao cây, số cành cấp 1, chỉ số diện tích lá (LAI), mức độ nhiễm sâu bệnh, khả năng chống đổ, các yếu tố cấu thành năng suất (số quả chắc/cây, tỷ lệ quả 1 hạt và 3 hạt, khối lượng 1.000 hạt), năng suất cá thể, năng suất lý thuyết và năng suất thực thu.
• Phương pháp xử lý số liệu và tính toán kinh tế: Đánh giá chỉ số chọn lọc, tính toán hiệu quả kinh tế (chi phí đầu vào, tổng thu, lãi thuần), xử lý thống kê phân tích phương sai (ANOVA) bằng phần mềm chuyên dụng.

---

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

Chương 1 hệ thống hóa các cơ sở lý luận về thực vật học, giá trị dinh dưỡng, yêu cầu sinh thái (ánh sáng, nhiệt độ, nước, đất và dinh dưỡng khoáng) của cây đậu tương. Đồng thời, chương này tổng hợp toàn diện số liệu sản xuất đậu tương trên thế giới, tại Việt Nam và tại thành phố Hà Nội.

Bảng 1: Diện tích, năng suất và sản lượng đậu tương thế giới giai đoạn 2010 - 2019 (Nguồn: FAOSTAT)

Năm	Diện tích (triệu ha)	Năng suất (tấn/ha)	Sản lượng (triệu tấn)
2010	102,39	2,555	261,59
2012	106,62	2,374	253,14
2014	117,98	2,660	314,37
2016	122,14	2,650	323,70
2018	124,92	2,791	348,71
2019	120,50	2,769	333,67

Bảng 2: Tình hình sản xuất đậu tương tại Việt Nam giai đoạn 2010 - 2019 (Nguồn: FAOSTAT)

Năm	Diện tích (nghìn ha)	Năng suất (tấn/ha)	Sản lượng (nghìn tấn)
2010	197,80	1,510	298,60
2013	117,19	1,436	168,30
2016	99,58	1,614	160,70
2018	53,36	1,524	81,35
2019	49,66	1,530	76,00

Bảng 3: Tình hình sản xuất đậu tương tại Hà Nội giai đoạn 2015 - 2020 (Nguồn: Bộ Nông nghiệp và PTNT, Cục Thống kê TP Hà Nội)

Năm	Diện tích (nghìn ha)	Năng suất (tấn/ha)	Sản lượng (nghìn tấn)
2015	20,20	1,49	30,2
2016	12,40	1,59	19,7
2017	8,20	1,74	14,3
2018	3,30	1,82	6,0
2019	3,40	1,74	5,9
2020	2,57	1,73	4,4

Số liệu tổng quan cho thấy diện tích sản xuất đậu tương tại Việt Nam và Hà Nội sụt giảm mạnh, dẫn đến việc phải nhập khẩu lượng lớn đậu tương hàng năm (đạt 1.803,2 nghìn tấn năm 2018). Phân tích tổng quan khẳng định sự cần thiết phải nghiên cứu chọn giống chịu ngập và giải pháp canh tác để phục hồi sản xuất đậu tương vụ Đông trên đất lúa.

CHƯƠNG 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chương 2 mô tả chi tiết nguồn gốc 30 dòng, giống đậu tương nghiên cứu (Bảng 2.1), thiết kế các công thức thí nghiệm mật độ và phân bón (Bảng 2.2), công thức xử lý hạt và bón phân lá nano (Bảng 2.3) cùng công thức kết hợp giảm phân bón đa lượng (Bảng 2.4). Chương này cũng quy định cụ thể các phương pháp đo đếm chỉ tiêu nông sinh học, phương pháp gây ngập nhân tạo, phương pháp đánh giá sâu bệnh và cách tính toán kinh tế.

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

Chương 3 trình bày các kết quả thực nghiệm theo 3 nội dung chính:

1. Khả năng chịu ngập của 30 dòng, giống trong nhà lưới (vụ Đông 2016 - 2017):

   • Đánh giá ảnh hưởng của ngập nhân tạo đến thời gian sinh trưởng, tỷ lệ nảy mầm/mọc mầm (Bảng 3.1), sự hình thành số lượng nốt sần (Bảng 3.2), chiều cao cây và số cành cấp 1 (Bảng 3.3).
   • Đo lường mức độ suy giảm của các yếu tố cấu thành năng suất (Bảng 3.4), khối lượng 1.000 hạt (Bảng 3.5) và năng suất cá thể (Bảng 3.6, Hình 3.1).
   • Sử dụng Chỉ số chọn lọc (Bảng 3.7) để tuyển chọn ra 6 giống đậu tương có khả năng chống chịu ngập tốt nhất để đưa ra khảo nghiệm đồng ruộng.

2. Tuyển chọn giống đậu tương chịu ngập ngoài đồng ruộng tại Mỹ Đức và Phúc Thọ (vụ Đông 2018):

   • Khảo sát các chỉ tiêu sinh trưởng và tỷ lệ mọc trong điều kiện ngập ruộng (Bảng 3.8, Bảng 3.9).
   • Theo dõi số lượng nốt sần (Bảng 3.10), chiều cao cây, chiều cao đóng quả và số cành cấp 1 (Bảng 3.11, Bảng 3.12).
   • Đánh giá mức độ nhiễm sâu hại (Bảng 3.13), bệnh hại (Bảng 3.14) và khả năng chống đổ ngã (Bảng 3.15).
   • Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất (Bảng 3.16 - 3.18), năng suất cá thể (Bảng 3.19), năng suất lý thuyết (Bảng 3.20) và năng suất thực thu (Bảng 3.21, Hình 3.2). Kết quả đã tuyển chọn được 3 giống xuất sắc nhất: ĐT32, ĐT35 và ĐT26.

3. Nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật phù hợp cho giống đậu tương ĐT32 trên đất ướt sau lúa mùa:

   • Thời vụ gieo trồng (vụ Đông 2018 - 2019): Đánh giá sinh trưởng, sâu bệnh và năng suất của ĐT32 qua các đợt gieo (Bảng 3.22 - 3.28, Hình 3.3). Xác định khung thời vụ gieo tối ưu từ ngày 15/9 đến 29/9.
   • Mật độ và liều lượng phân bón (vụ Đông 2018 - 2019): Đánh giá tương tác giữa mật độ gieo và các mức bón NPK đến sinh trưởng, năng suất và hiệu quả kinh tế (Bảng 3.29 - 3.36, Hình 3.4). Xác định mật độ thích hợp là 40 - 45 cây/m² và mức phân bón 30 - 40 kg N : 60 - 80 kg $K_2O$ : 60 - 80 kg $P_2O_5$ cho 1 ha.
   • Xử lý hạt giống bằng chế phẩm G3 và phân bón lá nano (vụ Đông 2018 - 2019):
     • Vụ Đông 2018: Phân tích ảnh hưởng của chế phẩm G3 và phân bón lá nano đến chỉ số diện tích lá, nốt sần, năng suất và hiệu quả kinh tế (Bảng 3.37 - 3.45, Hình 3.5).
     • Vụ Đông 2019: Đánh giá hiệu quả khi kết hợp xử lý hạt G3 + phân bón lá nano đồng thời cắt giảm 10% và 30% lượng phân bón đa lượng NPK (Bảng 3.46 - 3.54, Hình 3.6).

---

Kết quả và những đóng góp mới

Những đóng góp mới của luận án

1. Tuyển chọn giống đậu tương chịu ngập: Đã xác định được 3 giống đậu tương gồm ĐT32, ĐT35 và ĐT26 có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt và đạt năng suất thực thu cao trong điều kiện ngập úng trên đất ướt sau lúa mùa tại Hà Nội:
   • Tại huyện Mỹ Đức: Năng suất thực thu lần lượt đạt 2,07 tấn/ha (ĐT32); 1,98 tấn/ha (ĐT35) và 2,11 tấn/ha (ĐT26).
   • Tại huyện Phúc Thọ: Năng suất thực thu lần lượt đạt 2,24 tấn/ha (ĐT32); 2,35 tấn/ha (ĐT35) và 2,29 tấn/ha (ĐT26).
2. Xác định gói kỹ thuật canh tác cho giống ĐT32:
   • Thời vụ gieo trồng thích hợp: Từ ngày 15/9 đến ngày 29/9.
   • Mật độ gieo trồng: 40 - 45 cây/m².
   • Liều lượng phân bón cho 1 ha: 30 - 40 kg N : 60 - 80 kg $K_2O$ : 60 - 80 kg $P_2O_5$.
3. Ứng dụng chế phẩm G3 và phân bón qua lá dạng nano:
   • Xử lý hạt giống trước khi gieo bằng chế phẩm G3 kết hợp phun phân bón qua lá dạng nano làm tăng năng suất thực thu của giống ĐT32 từ 26,7% đến 28,25%, đồng thời tăng lãi thuần từ 49,81% đến 55,33% so với đối chứng không xử lý.
   • Khi áp dụng quy trình xử lý hạt giống bằng chế phẩm G3 và bón phân lá nano kết hợp cắt giảm 10% đến 30% mức phân bón đa lượng, giống ĐT32 vẫn duy trì năng suất cao đạt 2,63 - 2,73 tấn/ha và gia tăng lãi thuần từ 44,16% đến 51,42% so với đối chứng.

Kiến nghị và đề xuất

• Đề nghị đưa các giống đậu tương chịu ngập đã tuyển chọn (ĐT32, ĐT35, ĐT26) cùng gói kỹ thuật canh tác vào sản xuất vụ Đông tại các vùng đất lúa sau thu hoạch mùa sớm ở Hà Nội và các tỉnh đồng bằng sông Hồng có điều kiện tương tự.
• Khuyến cáo nông dân áp dụng đồng bộ biện pháp xử lý hạt giống bằng chế phẩm G3 và bón phân qua lá dạng nano nhằm nâng cao khả năng chống chịu ngập úng giai đoạn cây con, tiết kiệm phân bón hóa học và tăng hiệu quả kinh tế.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế của đề tài: Do giới hạn về thời gian và nguồn lực nghiên cứu, đề tài chưa theo dõi chi tiết được một số chỉ tiêu giải phẫu và sinh lý bệnh học liên quan đến mức độ tổn thương của lá mầm và rễ mầm trong giai đoạn gây ngập ở thời kỳ nảy mầm; chưa định lượng chi tiết mức độ thối rễ, tỷ lệ cây héo, tỷ lệ cây chết và mật độ cây còn lại sau các đợt gây ngập nhân tạo chuyên biệt ở từng giai đoạn V2, R1 và R4.
• Hướng nghiên cứu tiếp theo: Tiếp tục thực hiện các nghiên cứu chuyên sâu về giải phẫu mô rễ, cơ chế chuyển hóa sinh hóa và các chỉ tiêu tổn thương rễ mầm dưới tác động của ngập úng ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau; mở rộng khảo nghiệm mô hình canh tác thâm canh giống ĐT32 trên các vùng sinh thái đất lúa khác nhau ở miền Bắc.

---

Giá trị tham khảo

• Đối với nghiên cứu sinh và học viên ngành Khoa học cây trồng, Nông học, Di truyền và Chọn giống: Cung cấp tài liệu tham khảo chi tiết về phương pháp bố trí thí nghiệm sàng lọc tính chịu ngập nhân tạo trong nhà lưới và ngoài đồng ruộng, cùng phương pháp đánh giá tính trạng nông học bằng chỉ số chọn lọc.
• Đối với giảng viên và cơ sở đào tạo nông nghiệp: Là nguồn tư liệu thực tế phục vụ giảng dạy các học phần chuyên ngành như Cây đậu đỗ, Kỹ thuật canh tác cây trồng, Nông học ứng phó biến đổi khí hậu.
• Đối với cán bộ khuyến nông và nhà quản lý sản xuất nông nghiệp: Cung cấp cơ sở khoa học trực tiếp để chỉ đạo cơ cấu mùa vụ, lựa chọn giống đậu tương thay thế và hướng dẫn nông dân quy trình gieo trồng đậu tương Đông an toàn trên đất 2 vụ lúa tại vùng Đồng bằng sông Hồng.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao sản xuất đậu tương vụ Đông tại Hà Nội thường đối mặt với nguy cơ ngập úng?

Mặc dù hệ thống thủy lợi tại Hà Nội tương đối chủ động, nhưng do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, mùa mưa có xu hướng dịch chuyển và kéo dài sang mùa thu. Lượng mưa trung bình tháng 9 tại Hà Nội đạt 198,6 mm (gấp 1,41 lần trung bình năm). Khi gieo đậu tương trên đất 2 vụ lúa sau gặt lúa mùa, đất thường xuyên bị ướt hoặc đọng nước cục bộ, gây tổn thương bộ rễ non, phát sinh bệnh lở cổ rễ và làm giảm mật độ cây.

2. Ba giống đậu tương nào được tuyển chọn có khả năng chịu ngập tốt nhất trong nghiên cứu?

Ba giống đậu tương được tuyển chọn xuất sắc nhất là ĐT32, ĐT35 và ĐT26. Năng suất thực thu trong điều kiện ngập tại huyện Mỹ Đức đạt lần lượt là 2,07 tấn/ha (ĐT32), 1,98 tấn/ha (ĐT35) và 2,11 tấn/ha (ĐT26); tại huyện Phúc Thọ đạt lần lượt là 2,24 tấn/ha (ĐT32), 2,35 tấn/ha (ĐT35) và 2,29 tấn/ha (ĐT26).

3. Gói kỹ thuật canh tác tối ưu được xác định cho giống đậu tương ĐT32 gồm những yếu tố nào?

Gói kỹ thuật canh tác chuẩn cho giống ĐT32 vụ Đông trên đất ướt sau lúa mùa tại Hà Nội gồm:

• Thời vụ gieo: Từ 15/9 đến 29/9.
• Mật độ gieo: 40 - 45 cây/m².
• Liều lượng phân bón cho 1 ha: 30 - 40 kg N : 60 - 80 kg $K_2O$ : 60 - 80 kg $P_2O_5$.

4. Việc xử lý hạt bằng chế phẩm G3 và phân bón lá nano mang lại hiệu quả gì?

Xử lý hạt giống trước khi gieo bằng chế phẩm G3 kết hợp phun phân bón qua lá dạng nano giúp tăng năng suất thực thu của giống ĐT32 từ 26,7% đến 28,25% và tăng lãi thuần từ 49,81% đến 55,33% so với đối chứng. Khi kết hợp giải pháp này với việc giảm từ 10% đến 30% phân bón đa lượng NPK, năng suất vẫn đạt cao (2,63 - 2,73 tấn/ha) và tăng lãi thuần từ 44,16% đến 51,42%.

---

Kết luận

Luận án của tác giả Phạm Thị Xuân đã giải quyết thành công vấn đề cấp thiết trong việc phát triển cây đậu tương vụ Đông ứng phó với tình trạng ngập úng trên đất lúa tại Hà Nội. Thông qua quy trình sàng lọc hai giai đoạn trong nhà lưới và ngoài đồng ruộng, nghiên cứu đã chọn lọc được 3 giống đậu tương chịu ngập có năng suất cao (ĐT32, ĐT35, ĐT26). Đồng thời, luận án đã xây dựng hoàn chỉnh quy trình kỹ thuật canh tác thâm canh cho giống ĐT32 kết hợp xử lý chế phẩm G3 và phân bón qua lá nano, mở ra giải pháp kỹ thuật hiệu quả giúp nâng cao năng suất, tiết kiệm chi phí phân bón và gia tăng thu nhập cho người sản xuất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1. Giới thiệu về cây đậu tương 1. Nguồn gốc và phân loại cây đậu tương Đậu tương là cây họ đậu, có nguồn gốc từ Trung Quốc, được con người biết đến cách đây khoảng 5000 năm (Hymowitz, 2014). Khoảng 200 năm trước Công nguyên, đậu tương được đưa tới Triều Tiên, sau đó là Nhật Bản.

Đến giữa thế kỷ 17, đậu tương mới trồng tại châu Âu, sau đó phát triển mạnh tại Hoa Kỳ, Braxin, Canada (Pratap et al. Đậu tương trồng có tên khoa học là Glycine max (L.) Merrill, thuộc bộ Fabales, họ Fabaceae, họ phụ Papiomoideae, chi Glycine, chi phụ Soja (Hermann, 1962). Phân loại thực vật cho các loài đậu tương trồng và hoang dại như sau: Bộ: Fabales Họ: Fabaceae (Leguminosae) Họ phụ: Papilionoideae Tông: Phaseoleae Tông phụ: Glycininae Chi: Glycine Willd. Chi phụ: Soja (Moench) F.

Loài: Glycine soja Sieb. Loài: Glycine max (L. Dựa trên cơ sở khác nhau, chi Glycine đã được phân loại nhiều lần. Hermann (1962) đã chia chi Glycine thành ba chi phụ: i) Chi phụ Leptocyamus bao gồm 6 loài lưu niên hoang dại có nguồn gốc từ Úc, Nam Trung Quốc, các đảo Nam Thái Bình Dương, Philippin và Formosa (Đài Loan); ii) Chi phụ Glycine có 2 loài (G.

petitiana từ Ethiopia và G. javanica từ Ấn Độ, Malaysia); iii) Chi phụ Soja bao gồm đậu tương 9 trồng [G. ussuriensis Regel và Maack. Sau đó, Verdcourt (1966) đã thay đổi tên của chi Glycine L.

thành Glycine Willd và tên chi phụ Leptocyamus (Benth.) Hermann đổi thành chi phụ Glycine Do xuất phát từ những yêu cầu, căn cứ và tiêu chí phân loại khác nhau nên cũng có nhiều cách phân loại khác nhau. Nhưng đến nay, hệ thống phân loại căn cứ vào đặc điểm về hình thái, phân bố địa lý và số lượng nhiễm sắc thể được nhiều người sử dụng. Theo hệ thống này, ngoài chi Glycine còn có thêm chi phụ Soja. Đến nay, chi Glycine gồm 26 loài hoang dại lâu năm là các loài bản địa của Úc, khu vực xung quanh các đảo Thái Bình Dương; còn chi phụ Soja gồm đậu tương trồng Glycine max (L.

và tổ tiên hoang dại hàng năm G. Giá trị của cây đậu tương Đậu tương là một trong những loại cây trồng quan trọng có giá trị kinh tế cao, có giá trị sử dụng toàn diện, cung cấp thức ăn cho người, là nguồn nguyên liệu cho chăn nuôi, công nghiệp thực phẩm, dược liệu, mỹ phẩm. Đậu tương là một trong 8 cây lấy dầu quan trọng nhất trên thế giới gồm đậu tương, bông, lạc, hướng dương, cải dầu, lanh, dừa và cọ (Ngô Thế Dân và ctv. Hạt đậu tương có thành phần dinh dưỡng cao với hàm lượng protein từ 38 - 40%, lipit từ 15 - 20%, hydrat các bon từ 15 - 16% và chứa nhiều vitamin và khoáng chất quan trọng cho sức khỏe con người.

Trong 100 g hạt đậu tương chứa 277 mg canxi, 15,7 mg sắt, 280 mg magiê, 2,5 mg mangan, 704 mg phốt pho, 1797 mg kali và 4,9 mg kẽm. Hàm lượng vitamin trong hạt đậu tương cũng khá cao và phong phú, trong 100 g hạt có: 0,9 mg vitamin B1, 0,9 mg vitamin B2, 1,6 mg vitamin B3, 0,79 mg vitamin B5, 0,4 mg vitamin B6, 0,4 mg axit folic (vitamin B9), 115,9 mg choline; 6,0 mg vitamin C, 0,9 mg vitamin E và 47 μg vitamin K (USDA, 2019). Đậu tương được dùng làm nguyên liệu để chế biến thành 600 loại sản phẩm khác nhau: đậu phụ, sữa đậu nành, dầu đậu nành, bánh kẹo, nước giải khát, nước chấm. Trong công nghiệp, dầu đậu tương được sử dụng làm si, sơn, mực in, xà 10 phòng, chất dẻo, cao su nhân tạo.

(Đoàn Thị Thanh Nhàn và ctv. Đậu tương còn cung cấp nguyên liệu cho ngành chế biến thực phẩm dược, ngành công nghiệp ép dầu.