Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Cây đậu tương (Glycine max (L.) Merill) giữ vai trò then chốt trong sản xuất nông nghiệp thế giới với tư cách là cây cung cấp protein và dầu thực vật hàng đầu. Thành phần dinh dưỡng trong hạt đậu tương bao gồm protein (40 - 50%), lipit (12 - 24%), carbohydrate cùng nhiều khoáng chất và vitamin (PP, A, C, E, D, K, B1, B2), đặc biệt giàu các axit amin thiết yếu như lysine và tryptophan. Bên cạnh giá trị thực phẩm và thức ăn chăn nuôi, cây đậu tương có khả năng cải tạo đất nhờ hệ vi khuẩn cộng sinh Rhizobium japonicum tại các nốt sần rễ, giúp cố định từ 60 - 80 kg N/ha/vụ.

Tại Việt Nam, ngành sản xuất đậu tương đang đối mặt với thực trạng suy giảm nghiêm trọng về cả quy mô gieo trồng lẫn sản lượng. Thống kê giai đoạn 2011 - 2019 cho thấy diện tích canh tác giảm mạnh từ 181,4 nghìn ha (sản lượng 266,5 nghìn tấn) xuống còn 48,7 nghìn ha (sản lượng 76,0 nghìn tấn). Nguồn cung trong nước chỉ đáp ứng chưa tới 20% nhu cầu (thực tế sản xuất nội địa chỉ đáp ứng khoảng 7% cho chế biến thực phẩm, 93% nguyên liệu phải nhập khẩu, chủ yếu cho thức ăn chăn nuôi). Riêng năm 2020, Việt Nam đã chi trên 773 triệu USD để nhập khẩu 1,87 triệu tấn đậu tương. Tình trạng này xuất phát từ quá trình đô thị hóa làm thu hẹp đất nông nghiệp và giá thành sản xuất trong nước (trên 16.000 đồng/kg, giá bán 18.000 đồng/kg) không cạnh tranh được với đậu tương nhập khẩu (khoảng 15.000 đồng/kg).

Trước áp lực đáp ứng nhu cầu nội địa và làm phong phú bộ giống canh tác tại miền Bắc, đề tài "So sánh một số dòng, giống đậu tương triển vọng trong điều kiện vụ xuân năm 2021 tại Gia Lâm – Hà Nội" được thực hiện.

Mục tiêu nghiên cứu: So sánh một số dòng, giống đậu tương triển vọng trong điều kiện vụ xuân năm 2021 tại Gia Lâm – Hà Nội, từ đó đề xuất được dòng, giống có năng suất cao và ổn định để đưa vào sản xuất đại trà.

Nhiệm vụ nghiên cứu:

  1. Đánh giá một số đặc điểm hình thái của các dòng, giống đậu tương tham gia thí nghiệm.
  2. Đánh giá một số chỉ tiêu sinh trưởng của các dòng, giống đậu tương tham gia thí nghiệm.
  3. Đánh giá khả năng nhiễm một số loại sâu bệnh hại và khả năng chống đổ của các dòng, giống đậu tương tham gia thí nghiệm.
  4. Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng, giống đậu tương tham gia thí nghiệm.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: 9 dòng, giống đậu tương gồm ĐT26 (giống đối chứng), ĐT35, AGS134, ĐVN11, TL10, D907, ĐH4 x AGS129, ĐT14307 và ĐT18975.
  • Phạm vi không gian: Khu thí nghiệm màu thuộc Khoa Nông học – Học viện Nông nghiệp Việt Nam (Gia Lâm – Hà Nội).
  • Phạm vi thời gian: Vụ xuân năm 2021 (thời điểm gieo hạt từ ngày 13/03/2021).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Nghiên cứu dựa trên cơ sở sinh lý thực vật và nông học của cây đậu tương, xem xét các quá trình sinh trưởng sinh dưỡng và sinh thực (đặc biệt là giai đoạn ra hoa rộ cạnh tranh dinh dưỡng), khả năng quang hợp thông qua chỉ số diện tích lá, hiệu suất huỳnh quang diệp lục, chỉ số SPAD và quá trình tích lũy chất khô vào hạt.

Quy trình bố trí thí nghiệm và kỹ thuật canh tác:

  • Bố trí thí nghiệm: Phương pháp khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCB) với 3 lần nhắc lại. Mỗi ô thí nghiệm có diện tích 5 m² (phần tóm tắt ghi nhận 7 m²), tổng diện tích khu thí nghiệm là 200 m² bao gồm dải bảo vệ.
  • Kỹ thuật làm đất: Cày sâu 20 cm, bừa 1 - 2 lần, lên luống rộng 70 - 80 cm, rãnh luống 30 - 40 cm, chiều cao luống 15 - 20 cm. Rạch 2 hàng dọc luống cách nhau 34 - 40 cm.
  • Mật độ gieo trồng: 35 cây/m²; khoảng cách hàng x hàng là 35 cm, cây x cây từ 8 - 10 cm.
  • Phân bón và phương pháp bón: Supe lân: 60 kg/ha; Kaliclorua: 60 kg/ha; Đạm ure: 30 kg/ha; Phân vi sinh: 1500 kg/ha. Bón lót toàn bộ phân vi sinh, phân lân cùng 1/2 đạm và 1/2 kali; bón thúc lượng đạm và kali còn lại vào thời kỳ cây có 2 - 3 lá thật kết hợp xới xáo.

Phương pháp theo dõi và chỉ tiêu đánh giá:

  • Chỉ tiêu hình thái và thời gian sinh trưởng: Theo dõi màu sắc thân mầm, màu lông phủ, hình dạng lá, dạng cây, màu hoa, màu vỏ quả, màu vỏ hạt và rốn hạt; tính tỷ lệ mọc mầm, thời gian gieo - mọc, thời gian mọc - ra hoa, thời gian ra hoa và tổng thời gian sinh trưởng.
  • Chỉ tiêu sinh trưởng và sinh lý: Chiều cao thân chính, đường kính thân, số đốt/thân chính, chiều cao đóng quả, số cành cấp 1; số lượng và khối lượng nốt sần hữu hiệu (ở 3 thời kỳ: bắt đầu ra hoa, ra hoa rộ, quả chắc); diện tích lá (LA) xác định bằng phương pháp cân trực tiếp; chỉ số diện tích lá (LAI); tích lũy chất khô (sấy mẫu ở nhiệt độ > 80°C đến khối lượng không đổi); chỉ số SPAD và hiệu suất huỳnh quang diệp lục đo bằng máy chuyên dụng qua 3 thời kỳ.
  • Sâu, bệnh hại và tính chống đổ: Điều tra sâu cuốn lá, sâu đục quả (tỷ lệ hại theo phương pháp 5 điểm chéo góc); bệnh lở cổ rễ; bệnh gỉ sắt và sương mai theo thang điểm từ 1 đến 9; đánh giá chống đổ theo thang điểm từ 1 đến 5.
  • Cấu thành năng suất và năng suất: Đếm số quả/cây, quả chắc/cây, hạt/quả, tỷ lệ quả 1 hạt, tỷ lệ quả 3 hạt; cân khối lượng 1000 hạt ở độ ẩm 12%; tính năng suất cá thể, năng suất lý thuyết và năng suất thực thu (tạ/ha).
  • Xử lý số liệu: Sử dụng phần mềm Microsoft Excel và chương trình phân tích thống kê sinh học IRRISTAT 5.0 để tính toán các tham số CV% và LSD 0,05.

Nguồn dữ liệu: Dữ liệu sơ cấp được thu thập trực tiếp tại thực địa thí nghiệm; dữ liệu thứ cấp trích dẫn từ FAOSTAT, USDA, Tổng cục Thống kê (GSO), Bộ Nông nghiệp & PTNT và Cục Xúc tiến thương mại.

Nội dung chính theo từng chương

Phần I: Mở đầu

Phần này trình bày vị trí kinh tế, giá trị sinh dưỡng của cây đậu tương, bức tranh suy giảm diện tích sản xuất trong nước và phụ thuộc nhập khẩu nguyên liệu. Tác giả xác định mục đích so sánh 9 dòng, giống đậu tương nhằm tìm kiếm vật liệu có năng suất cao, ổn định thích nghi với vụ xuân miền Bắc, đồng thời thiết lập 4 yêu cầu nhiệm vụ cụ thể cho khóa luận.

Phần II: Tổng quan tài liệu

Tác giả hệ thống hóa các dữ liệu trong và ngoài nước:

  • Tình hình thế giới: Đậu tương chiếm 97% sản lượng trong nhóm 8 cây lấy dầu chính. Giai đoạn 2010 - 2017 chứng kiến sự gia tăng mạnh về diện tích (từ 102,76 lên 125,85 triệu ha) và sản lượng (từ 265,08 lên 359,53 triệu tấn), sau đó giảm nhẹ vào các năm 2018 - 2019. Bốn quốc gia sản xuất lớn nhất gồm Mỹ (năm 2018 đạt 120,51 triệu tấn, năng suất 3,39 tấn/ha), Brazil (năm 2019 đạt 114,26 triệu tấn, diện tích 35,88 triệu ha), Argentina và Trung Quốc.
  • Tình hình Việt Nam: Đồng bằng sông Hồng và Trung du miền núi phía Bắc là hai vùng sản xuất chính. Nhập khẩu đậu tương tăng liên tục từ 1.545,24 nghìn tấn (2014) lên 1.707,19 nghìn tấn (2015), trong đó nguồn nhập từ Mỹ chiếm 54% và Brazil chiếm 21,34%.
  • Thành tựu chọn tạo giống: Tổng thuật các hướng nghiên cứu hiện đại trên thế giới (giải mã hệ gen tại Mỹ với 1.110 gen liên quan đến tổng hợp lipid, giống chuyển gen kháng thuốc trừ cỏ RG7008RR; công nghệ phân lập gen chịu hạn tại Úc; đột biến thực nghiệm tại Trung Quốc với giống Tiefeng 18). Tại Việt Nam, các phương pháp lai hữu tính, nhập nội và đột biến phóng xạ đã tạo ra nhiều giống giá trị như D140, ĐT2000, ĐT12, TN-01, ĐN-5, ĐVN6, ĐT22, AK06, DT90, DT2008, cùng việc ứng dụng các chỉ thị phân tử Satt489, Satt373, Satt150 để chọn dòng chịu hạn.

Phần III: Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết thông tin 9 dòng, giống thử nghiệm, địa điểm thực hiện tại Gia Lâm, công thức luống rãnh, phân bón, mật độ gieo trồng và quy chuẩn chăm sóc. Tác giả công bố đầy đủ công thức toán học tính tỷ lệ nảy mầm, diện tích lá (LA), chỉ số LAI, cấu thành năng suất và quy chuẩn điều tra dịch hại đồng ruộng.

Phần IV: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Chương này tập trung phân tích các số liệu thực nghiệm thu thập được trong vụ xuân 2021:

1. Đặc điểm hình thái: Văn bản ghi nhận sự đa dạng giữa các dòng, giống về màu sắc thân mầm, hoa, vỏ quả chín, màu hạt và rốn hạt:

STT Dòng, giống Màu sắc thân mầm Màu sắc lá Hình dạng lá Màu sắc hoa Kiểu sinh trưởng Màu vỏ quả chín Màu sắc hạt Màu sắc rốn hạt
1 ĐT26 (Đ/C) Xanh Xanh đậm Mũi giáo Trắng Hữu hạn Vàng đậm Vàng nhạt Nâu đen
2 ĐT35 Xanh Xanh đậm Mũi giáo Trắng Hữu hạn Vàng nhạt Vàng Nâu đen
3 AGS134 Tím Xanh đậm Mũi giáo Tím Vô hạn Nâu đậm Xanh lơ Nâu đậm
4 ĐT18975 Xanh Xanh TB Trứng nhọn Trắng Hữu hạn Nâu đậm Đen Đen
5 ĐT14307 Xanh Xanh TB Trứng nhọn Trắng Hữu hạn Nâu đậm Đen Đen
6 ĐVN11 Tím Xanh đậm Mũi giáo Tím Hữu hạn Nâu đen Vàng Nâu
7 TL10 Tím Xanh đậm Trứng tròn Tím Hữu hạn Nâu đậm Vàng Nâu
8 D907 Xanh Xanh đậm Trứng nhọn Trắng Hữu hạn Nâu đậm Vàng Nâu
9 ĐH4 x AGS129 Xanh Xanh đậm Mũi giáo Trắng Hữu hạn Nâu đậm Vàng Nâu

(Ghi chú: Tại bảng tổng hợp hình thái, AGS134 thể hiện kiểu sinh trưởng vô hạn, dù phần mô tả văn bản có đoạn khái quát nhận định chung về tập đoàn mang tính hữu hạn).

2. Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng: Thời gian gieo - mọc của toàn bộ 9 dòng, giống đều đạt 4 ngày. Tỷ lệ mọc mầm biến động từ 90,67% (ĐVN11) đến 95,67% (ĐT35, ĐT18975). Thời gian mọc - ra hoa dao động từ 32 đến 36 ngày; thời gian ra hoa - thu hoạch từ 48 đến 60 ngày. Tổng thời gian sinh trưởng (TGST) biến động trong khoảng 85 - 100 ngày, được phân loại thành:

  • Nhóm chín trung bình sớm (85 - 88 ngày): ĐT14307 (85 ngày), ĐT18975 (86 ngày), TL10 (87 ngày), D907 (87 ngày), AGS134 (88 ngày).
  • Nhóm chín trung bình (94 - 99 ngày): ĐT26 (94 ngày), ĐH4 x AGS129 (96 ngày), ĐVN11 (99 ngày).
  • Nhóm chín trung bình muộn (100 ngày): ĐT35 (100 ngày).

3. Một số chỉ tiêu sinh trưởng: Các chỉ tiêu đo đếm thân cành thể hiện sự sai khác rõ rệt ở mức ý nghĩa thống kê:

STT Dòng, giống Chiều cao cây cuối cùng (cm) Chiều cao đóng quả (cm) Số cành cấp 1/thân chính (cành) Số đốt hữu hiệu/thân chính (đốt)
1 ĐT26 (Đ/C) 63,52 6,03 3,27 10,30
2 ĐT35 55,73 7,41 1,47 11,53
3 AGS134 63,64 6,40 3,73 11,10
4 ĐT18975 35,18 3,79 2,40 7,67
5 ĐT14307 36,16 3,87 2,77 8,00
6 ĐVN11 60,69 7,97 3,43 10,50
7 TL10 60,69 7,97 3,43 10,50
8 D907 42,75 10,67 2,43 8,00
9 ĐH4 x AGS129 47,07 8,10 3,30 11,10
- CV% 4,00 7,20 9,10 6,90
- LSD 0,05 1,02 0,25 0,28 0,34

4. Khả năng tích luỹ chất khô: Khối lượng chất khô tích lũy tăng dần từ giai đoạn bắt đầu ra hoa đến thời kỳ quả mẩy:

  • Bắt đầu ra hoa: Dao động từ 0,99 g/cây (ĐVN11) đến 2,09 g/cây (ĐT26). Các giống ĐH4 x AGS129 đạt 2,06 g/cây và D907 đạt 2,04 g/cây.
  • Thời kỳ hoa rộ: Khối lượng tăng nhanh; ĐVN11 đạt mức cao nhất 7,52 g/cây, ĐT26 đạt 4,82 g/cây, ĐH4 x AGS129 đạt 4,46 g/cây.
  • Thời kỳ quả mẩy: ĐT26 tích lũy cao nhất với 18,68 g/cây, tiếp đến là ĐH4 x AGS129 (16,93 g/cây) và D907 (15,01 g/cây); dòng ĐT18975 đạt mức thấp nhất với 10,60 g/cây.

Phần V: Kết luận và đề nghị

Khóa luận tổng kết việc thực hiện các chỉ tiêu sinh trưởng, sinh lý, mức độ nhiễm sâu bệnh hại và các yếu tố cấu thành năng suất của 9 dòng, giống nghiên cứu trong vụ xuân năm 2021 tại Gia Lâm, đồng thời kiến nghị chọn lọc các dòng có triển vọng cao nhất để mở rộng sản xuất đại trà.

Kết quả và đóng góp

Kết quả thực nghiệm chính:

  • Khẳng định chất lượng hạt giống thí nghiệm đồng đều với tỷ lệ mọc mầm thực tế đạt từ 90,67% đến 95,67%, thời gian mọc mầm ổn định ở 4 ngày sau gieo.
  • Xác định được phổ thời gian sinh trưởng của tập đoàn từ 85 đến 100 ngày. Nhóm chín sớm gồm ĐT14307 (85 ngày) và ĐT18975 (86 ngày) cho thấy khả năng rút ngắn thời gian chiếm đất, tạo thuận lợi cho việc luân canh gối vụ.
  • Phát hiện dòng D907 có chiều cao đóng quả cao nhất (10,67 cm, vượt trội so với đối chứng ĐT26 là 6,03 cm), đây là chỉ tiêu quan trọng đáp ứng yêu cầu cơ giới hóa thu hoạch bằng máy, tránh hư hỏng hạt do quả sát đất.
  • Dòng AGS134 đạt chiều cao cây lớn nhất (63,64 cm) và số cành cấp 1 cao nhất (3,73 cành/cây). Giống ĐT35 có số đốt hữu hiệu trên thân chính cao nhất (11,53 đốt).
  • Giống đối chứng ĐT26 và tổ hợp lai ĐH4 x AGS129 thể hiện ưu thế tích lũy chất khô cao nhất ở giai đoạn quả mẩy (lần lượt đạt 18,68 g/cây và 16,93 g/cây).

Đóng góp của nghiên cứu: Cung cấp hệ thống dữ liệu thực nghiệm chi tiết về đặc điểm hình thái, các giai đoạn sinh trưởng, sinh lý phát triển thân cành và tích lũy sinh khối của 9 dòng, giống đậu tương triển vọng trong điều kiện vụ xuân tại Gia Lâm – Hà Nội. Kết quả này bổ sung cơ sở khoa học để các nhà chọn giống đánh giá tiềm năng vật liệu, phục vụ mục tiêu chọn tạo giống đậu tương thâm canh hoặc phù hợp cơ giới hóa.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế:

  • Thí nghiệm mới được triển khai trong phạm vi một vụ gieo trồng duy nhất (vụ xuân năm 2021) và tại một địa điểm khảo nghiệm đơn lẻ (khu thí nghiệm màu Gia Lâm – Hà Nội), chưa phản ánh đầy đủ tác động tương tác giữa kiểu gen và môi trường qua nhiều vụ khác nhau.
  • Văn bản trích đoạn cung cấp số liệu chi tiết đến phần tích lũy chất khô; các số liệu thống kê chi tiết về chỉ số SPAD, hiệu suất huỳnh quang diệp lục, tỷ lệ sâu bệnh hại và năng suất thực thu cần tiếp tục đối chiếu ở báo cáo toàn văn nghiệm thu.

Hướng nghiên cứu tiếp:

  • Khảo nghiệm lặp lại bộ giống trên các vụ gieo trồng khác trong năm (vụ hè, vụ đông) và mở rộng mạng lưới khảo nghiệm sinh thái tại các vùng trồng đậu tương trọng điểm phía Bắc.
  • Tiếp tục theo dõi, đánh giá sâu hơn về các chỉ tiêu phẩm chất hạt (hàm lượng protein, lipit) và kiểm tra khả năng thu hoạch cơ giới đối với các dòng có vị trí đóng quả cao như D907.

Giá trị tham khảo

Tài liệu là nguồn tham khảo hữu ích cho:

  • Sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu chuyên ngành Nông học, Khoa học cây trồng, Di truyền và Chọn giống cây trồng.
  • Kỹ sư nông học phụ trách kỹ thuật luân canh cây màu vụ xuân tại các tỉnh miền Bắc.

Phần nội dung đáng tham khảo:

  • Phương pháp luận bố trí thí nghiệm so sánh giống theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCB) và các công thức phân bón, chăm sóc chuẩn cho đậu tương vụ xuân.
  • Bộ tiêu chí và công thức tính toán nông học thực nghiệm: phương pháp cân trực tiếp xác định diện tích lá (LA), công thức LAI, quy trình thu thập và phân loại nốt sần hữu hiệu trên rễ, thang điểm phân cấp bệnh hại gỉ sắt và sương mai (1 - 9).
  • Bức tranh số liệu tổng quan chi tiết về hiện trạng sản xuất, nhập khẩu đậu tương tại Việt Nam và thành tựu chọn giống đậu đỗ giai đoạn trước năm 2021.

Câu hỏi thường gặp

Khóa luận khảo nghiệm bao nhiêu dòng, giống đậu tương và sử dụng giống nào làm đối chứng? Nghiên cứu so sánh 9 dòng, giống đậu tương gồm: ĐT26, ĐT35, AGS134, ĐVN11, TL10, D907, ĐH4 x AGS129, ĐT14307 và ĐT18975. Trong đó, giống ĐT26 được sử dụng làm giống đối chứng (Đ/C).

Liều lượng và cách thức bón phân cho thí nghiệm được quy định cụ thể như thế nào? Liều lượng tính cho 1 ha gồm: 60 kg Supe lân, 60 kg Kaliclorua, 30 kg Đạm ure và 1500 kg Phân vi sinh. Toàn bộ phân vi sinh, phân lân cùng 1/2 lượng đạm và 1/2 lượng kali được bón lót; 1/2 đạm và 1/2 kali còn lại dùng bón thúc vào giai đoạn cây có 2 - 3 lá thật kết hợp xới cỏ.

Dòng, giống nào có chiều cao đóng quả cao nhất và chỉ tiêu này mang ý nghĩa gì? Dòng D907 có chiều cao đóng quả cao nhất đạt 10,67 cm (so với đối chứng ĐT26 là 6,03 cm và ĐT18975 thấp nhất là 3,79 cm). Chiều cao đóng quả cao giúp thuận tiện cho thu hoạch bằng cơ giới hóa và hạn chế quả tiếp xúc sát mặt đất gây thối hỏng do nấm bệnh.

Thời gian sinh trưởng của các dòng, giống thí nghiệm dao động trong biên độ nào và được phân nhóm ra sao? Tổng thời gian sinh trưởng dao động từ 85 đến 100 ngày. Tác giả phân thành 3 nhóm: nhóm chín trung bình sớm gồm ĐT14307, ĐT18975, TL10, D907, AGS134 (85 - 88 ngày); nhóm chín trung bình gồm ĐT26, ĐH4 x AGS129, ĐVN11 (94 - 99 ngày); nhóm chín trung bình muộn là ĐT35 (100 ngày).

Nguyên nhân diện tích gieo trồng đậu tương tại Việt Nam giảm mạnh giai đoạn 2011 - 2019 theo tài liệu là gì? Do tác động của quá trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa làm thu hẹp quỹ đất nông nghiệp, kết hợp với chi phí sản xuất trong nước cao (giá thành trên 16.000 đồng/kg, giá bán 18.000 đồng/kg) dẫn đến việc không cạnh tranh được với đậu tương nhập khẩu có giá thấp hơn (khoảng 15.000 đồng/kg).

Kết luận

Khóa luận của tác giả Nguyễn Thị Minh Hiếu đã thực hiện khảo nghiệm so sánh có hệ thống 9 dòng, giống đậu tương triển vọng vụ xuân 2021 tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam theo phương pháp khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh. Nghiên cứu cung cấp số liệu thực tế về đặc điểm hình thái, thời gian sinh trưởng (85 - 100 ngày), sự phát triển thân cành và động thái tích lũy chất khô qua các thời kỳ sinh trưởng. Kết quả xác định được các dòng mang đặc tính nông học chuyên biệt như D907 có chiều cao đóng quả thuận lợi cho cơ giới hóa và ĐH4 x AGS129 có khả năng tích lũy sinh khối cao, đóng góp cơ sở dữ liệu quan trọng cho công tác chọn tạo giống đậu tương tại miền Bắc.