Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Cây đậu phụng (Arachis hypogaea L.) là cây thực phẩm ngắn ngày có giá trị kinh tế và dinh dưỡng cao. Hạt đậu phụng chứa trung bình 40,2 – 60,7% lipit, 20,0 – 33,7% protein cùng nhiều loại khoáng chất và vitamin; cung cấp khoảng 550 calo/100 g hạt. Bên cạnh giá trị thương phẩm phục vụ chế biến thực phẩm và công nghiệp ép dầu, đậu phụng đóng vai trò quan trọng trong hệ thống luân canh, cải tạo đất nhờ hoạt động cộng sinh của vi khuẩn nốt sần Rhizobium giúp cố định đạm sinh học, cải thiện độ phì và độ pH của đất canh tác.
Tại tỉnh Gia Lai, diện tích trồng đậu phụng phân bố rải rác ở nhiều huyện, quy mô sản xuất chưa tập trung và cơ cấu giống còn đơn điệu, chủ yếu sử dụng các giống địa phương như Đậu Lỳ, giống L14 hoặc giống Sẻ. Tình trạng này dẫn đến năng suất thu hoạch chưa cao, phẩm chất dầu chưa tối ưu và tiềm ẩn nguy cơ bùng phát dịch hại khó kiểm soát. Do đó, việc khảo nghiệm, đánh giá nhằm tuyển chọn các giống đậu phụng mới có năng suất cao, hàm lượng dầu tốt và thích ứng với điều kiện thổ nhưỡng địa phương là yêu cầu thực tiễn cần thiết.
Khóa luận tốt nghiệp kỹ sư Nông học của tác giả Nguyễn Tiến Hoàng (Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh, 2023) xác định mục tiêu và các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể như sau:
- Mục tiêu nghiên cứu: Chọn được giống đậu phụng sinh trưởng, phát triển tốt và đạt năng suất cao hơn hoặc bằng giống đối chứng (Đậu Lỳ) khi canh tác trong điều kiện sinh thái tại TP. Pleiku, tỉnh Gia Lai.
- Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Bố trí thí nghiệm và theo dõi các chỉ tiêu về sinh trưởng, phát triển, mức độ nhiễm sâu bệnh hại và các yếu tố cấu thành năng suất của bảy giống đậu phụng.
- Chọn ra giống đậu phụng có năng suất thực thu và hàm lượng dầu vượt trội so với giống đối chứng.
- Đối tượng nghiên cứu: Bảy giống đậu phụng gồm VD1, VD01-1, VD8, LDH-09, LDH-01, L14 và giống đối chứng Đậu Lỳ.
- Phạm vi nghiên cứu:
- Không gian: Khu thí nghiệm trên nền đất đỏ bazan tại TP. Pleiku, tỉnh Gia Lai.
- Thời gian: Vụ Đông Xuân 2022 – 2023 (từ tháng 11 năm 2022 đến tháng 03 năm 2023).
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khóa luận dựa trên cơ sở phân loại thực vật học của cây đậu phụng (Arachis hypogaea L., thuộc họ Đậu Fabaceae, phân họ Papilionaceae, nhóm hình thái Spanish thân đứng có 2 cấp cành). Tác giả vận dụng các nghiên cứu nông học về chu kỳ sinh trưởng, đặc tính cộng sinh của vi khuẩn Rhizobium vigna tại nốt sần rễ (khả năng cố định 80 – 120 kg N sinh học/ha), đặc điểm nở hoa tự thụ phấn (99,0 – 99,9%) và quá trình hình thành quả, tích lũy chất béo trong hạt.
Khung phương pháp và quy chuẩn đánh giá:
- Quy chuẩn kỹ thuật áp dụng: Đánh giá các chỉ tiêu nông sinh học và giá trị canh tác theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 01-57:2011/BNNPTNT về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng (VCU) giống cây đậu phụng; điều tra sâu bệnh hại theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 01-168:2014/BNN&PTNT của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.
- Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm đơn yếu tố theo khối đầy đủ hoàn toàn ngẫu nhiên (Randomized Complete Block Design – RCBD), gồm 7 nghiệm thức (7 giống) và 3 lần lặp lại (tổng cộng 21 ô thí nghiệm).
- Quy cách ô và mật độ canh tác: Diện tích mỗi ô thí nghiệm là 9,6 m² (kích thước 4,0 m × 2,4 m). Khoảng cách giữa các ô là 0,5 m; giữa các lần lặp lại là 1,0 m. Tổng diện tích khu thí nghiệm là 380 m². Mật độ gieo trồng 30 cm × 10 cm, gieo 1 hạt/hốc theo phương pháp rạch hàng thẳng.
- Chế độ phân bón: Bón lót toàn bộ phân chuồng, vôi khử chua và phân Super lân (16% P₂O₅). Bón thúc chia 2 đợt: đợt 1 ở giai đoạn 15 ngày sau gieo (NSG) gồm 1/2 lượng phân Urea Phú Mỹ (46,3% N) và 1/2 lượng Kali Phú Mỹ (61% K₂O); đợt 2 ở giai đoạn 25 NSG bón hết lượng Urea và Kali còn lại.
- Nguồn dữ liệu và xử lý thống kê: Dữ liệu thu thập từ việc theo dõi định kỳ 10 cây mẫu ngẫu nhiên ở 2 hàng giữa của từng ô thí nghiệm (đo đếm chiều cao cây, số lá 10 ngày/lần; đếm nốt sần ở 60 NSG; đếm cành, quả và cân hạt lúc thu hoạch). Mẫu hạt thu hoạch được gửi phân tích hàm lượng dầu tại Viện Nghiên cứu Dầu và Cây có dầu. Số liệu được tổng hợp bằng Microsoft Excel và phân tích phương sai (ANOVA), kiểm định phân hạng Duncan trên phần mềm SAS 9.1.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan tài liệu
Chương 1 hệ thống hóa các tài liệu khoa học về cây đậu phụng trong và ngoài nước:
- Giới thiệu chung và đặc điểm thực vật học: Tổng quan nguồn gốc xuất xứ từ Nam Mỹ, phân loại hình thái rễ cọc, rễ phụ, cấu tạo và vai trò nốt sần hữu hiệu (nằm ở tầng đất 20 cm, màu hồng nhạt). Thân thảo gồm 15 – 25 đốt, dạng hình đứng Spanish phân cành từ nách lá mầm. Lá kép lông chim 4 lá chét có khả năng đóng mở ("lá ngủ"). Hoa lưỡng tính nở sau 20 – 30 NSG, tỷ lệ đậu quả đạt 19 – 23%. Hạt đạt kích thước tối đa ở khoảng 80 NSG, tỷ lệ nhân dao động từ 68 – 80%.
- Tình hình nghiên cứu trên thế giới: Hoạt động bảo tồn nguồn gen và lai tạo của Viện Nghiên cứu Cây trồng Quốc tế cho Vùng Nhiệt đới Bán khô hạn (ICRISAT) với 13.915 mẫu giống; công bố giải mã bộ gen tứ bội gồm 83.709 gen; các giống kháng virus (ICGV-SM 90704, ICGV-SM 99537), giống hàm lượng dầu cao (ICGV 03043 đạt 53% dầu) và các chương trình chọn giống tại Mỹ, Trung Quốc, Ấn Độ, Úc.
- Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam: Kết quả tuyển chọn và công nhận các giống đậu phụng triển vọng của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam, Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Đậu đỗ, Viện Nghiên cứu Dầu và Cây có dầu, Viện KHKT Nông nghiệp Duyên hải Nam Trung Bộ (các giống L14, L23, GV10, VD8, LDH-01, LDH-09, TB25, L26...).
Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Chương 2 mô tả chi tiết địa điểm, điều kiện sinh thái, vật liệu và các bước tiến hành thực nghiệm:
- Điều kiện thời tiết và đất đai: Thí nghiệm thực hiện tại TP. Pleiku trên nền đất đỏ bazan có thành phần cơ giới thịt, tầng canh tác giàu mùn hữu cơ nhưng độ pH thấp (chua). Nhiệt độ trung bình các tháng thí nghiệm dao động từ 22,5 – 35,0°C, lượng mưa thấp trong các tháng đầu vụ và tăng cao vào cuối vụ (tháng 4 đạt 75,6 mm/tháng; độ ẩm 76,2%).
- Đặc tính các giống thí nghiệm:
| Tên giống |
Nguồn gốc |
Đặc điểm nông học chính theo công bố |
| Đậu Lỳ (ĐC) |
Đắk Nông |
Vỏ lụa màu hồng, lá nhỏ màu xanh nhạt, năng suất 3,5 – 4,0 tấn/ha, TGST 90 – 95 ngày. |
| VD1 |
Viện Nghiên cứu Dầu và Cây có dầu |
Hạt tròn nhỏ, quả 1 – 2 hạt, vỏ lụa hồng nhạt, năng suất 3,0 – 3,5 tấn/ha, TGST 85 – 90 ngày. |
| VD01-1 |
Viện Nghiên cứu Dầu và Cây có dầu |
Hạt dài có gân mờ, quả 2 hạt, vỏ lụa hồng nhạt, năng suất 3,2 – 3,7 tấn/ha, TGST 87 – 92 ngày. |
| VD8 |
Viện Nghiên cứu Dầu và Cây có dầu |
Hạt lớn, quả 2 hạt, vỏ lụa hồng nhạt, năng suất 3,1 – 3,4 tấn/ha, TGST 87 – 92 ngày. |
| L14 |
Viện KHKT Nông nghiệp Duyên hải Nam Trung Bộ |
Quả to, eo nông, gân mờ, vỏ lụa màu hồng, năng suất 4,0 – 4,5 tấn/ha, TGST 90 – 100 ngày. |
| LDH-01 |
Viện KHKT Nông nghiệp Duyên hải Nam Trung Bộ |
Vỏ quả rằn, vỏ lụa màu hồng, năng suất 3,0 – 3,5 tấn/ha, TGST 90 – 95 ngày. |
| LDH-09 |
Viện KHKT Nông nghiệp Duyên hải Nam Trung Bộ |
Vỏ quả rằn, vỏ lụa màu hồng, năng suất 3,0 – 4,0 tấn/ha, TGST 90 – 100 ngày. |
- Phương pháp theo dõi chỉ tiêu: Quy trình đo đếm thời gian sinh trưởng (mọc mầm, phân cành, ra hoa, thu hoạch), chiều cao thân chính, số cành hữu hiệu, số lá, số nốt sần hữu hiệu ở 60 NSG, mật số sâu khoang (Spodoptera litura), sâu xanh da láng (Spodoptera exigua), tỷ lệ bệnh héo rũ gốc mốc đen (Aspergillus sp.), bệnh đốm nâu (Cercospora arachidicola), bệnh gỉ sắt (Puccinia arachidis), tính đổ ngã, số quả chắc/cây, khối lượng 100 quả (P100 quả), khối lượng 100 hạt (P100 hạt) và công thức tính năng suất lý thuyết, năng suất thực thu ở độ ẩm tiêu chuẩn 12%.
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Chương 3 trình bày toàn bộ số liệu thực nghiệm qua các bảng biểu thống kê và phân tích so sánh:
-
Thời gian sinh trưởng và phát triển:
- Tỷ lệ mọc mầm dao động từ 68,3% (giống L14) đến 91,4% (giống Đậu Lỳ đối chứng).
- Ngày mọc mầm biến động từ 6 – 8 NSG (Đậu Lỳ mọc mầm nhanh nhất ở 6 NSG, LDH-09 ở 8 NSG).
- Thời gian phân cành xuất hiện từ 12 – 14 NSG; thời gian ra hoa từ 27 – 30 NSG (VD1 và VD01-1 ra hoa sớm nhất ở 27 NSG).
- Tổng thời gian sinh trưởng (TGST) của 7 giống thuộc nhóm ngắn ngày, dao động từ 86 ngày (Đậu Lỳ) đến 96 ngày (LDH-09).
-
Đặc điểm sinh trưởng thân lá và nốt sần:
- Chiều cao cây: Tăng trưởng mạnh nhất ở giai đoạn 25 – 45 NSG. Tại thời điểm 65 NSG, chiều cao cây biến động từ 52,5 cm (VD8) đến 58,1 cm (L14); giống LDH-01 đạt 57,9 cm.
- Khả năng phân cành: Tổng số cành trên cây dao động từ 4,9 đến 5,5 cành. Số cành hữu hiệu đạt 4,2 – 5,2 cành. Tỷ lệ cành hữu hiệu khác biệt rất có ý nghĩa (Prob < 0,01), cao nhất ở giống LDH-01 (93,8%), tiếp theo là LDH-09 (93,2%), VD1 (92,1%), VD01-1 (92,1%) và thấp nhất ở đối chứng Đậu Lỳ (78,4%).
- Số lá thân chính: Tại 65 NSG, số lá đạt từ 10,6 đến 12,6 lá/cây; giống L14 có số lá cao nhất (12,6 lá).
- Hình thành nốt sần rễ (60 NSG): Tổng số nốt sần dao động từ 41,1 đến 50,1 nốt sần/cây. Giống LDH-01 đạt cao nhất với 50,1 nốt sần/cây, số nốt sần hữu hiệu đạt 43,0 nốt sần/cây và tỷ lệ nốt sần hữu hiệu đạt 84,1%.
-
Tình hình sâu bệnh hại và tính đổ ngã:
- Sâu khoang xuất hiện ở mật số 5,3 – 6,6 con/m²; sâu xanh da láng ở mức 16,6 – 18,6 con/m² tại thời điểm 35 NSG (được kiểm soát bằng biện pháp thủ công).
- Bệnh héo rũ gốc mốc đen gây hại từ 10 – 45 NSG ở mức nhẹ, tỷ lệ nhiễm từ 0,8% (VD01-1) đến 4,6% (L14).
- Bệnh đốm nâu và gỉ sắt phát sinh từ 65 NSG (tỷ lệ nhiễm lần lượt 33,3 – 41,0% và 25,0 – 32,3%) và tăng lên mức 58,0 – 70,3% khi thu hoạch nhưng không ảnh hưởng nghiêm trọng đến năng suất do xuất hiện vào cuối chu kỳ sinh trưởng.
- Tỷ lệ đổ ngã trên đồng ruộng rất thấp, dao động từ 0,7% đến 1,4%.
-
Yếu tố cấu thành năng suất, năng suất và hàm lượng dầu:
| Giống |
Số quả chắc (quả/cây) |
P100 quả (g) |
P100 hạt (g) |
Tỷ lệ hạt/quả (%) |
Năng suất lý thuyết (tấn/ha) |
Năng suất thực thu (tấn/ha) |
% NSTT vượt ĐC |
Hàm lượng dầu (%) |
| VD1 |
14,6 |
84,4 |
37,3 |
88,0 |
4,19 |
2,76 |
+5,3 |
50,84 |
| VD01-1 |
12,9 |
90,2 |
37,9 |
89,6 |
3,96 |
2,64 |
+0,7 |
50,84 |
| VD8 |
10,3 |
86,8 |
36,7 |
91,0 |
2,90 |
2,91 |
+10,3 |
50,39 |
| LDH-09 |
11,0 |
83,0 |
38,3 |
94,8 |
2,94 |
2,38 |
- |
50,23 |
| LDH-01 |
12,6 |
116,8 |
40,7 |
80,1 |
4,76 |
3,45 |
+31,6 |
51,23 |
| L14 |
10,6 |
102,3 |
41,4 |
80,9 |
3,94 |
2,74 |
+4,6 |
51,33 |
| Đậu Lỳ (ĐC) |
14,6 |
81,7 |
37,1 |
97,2 |
3,84 |
2,62 |
- |
51,01 |
Kết quả và đóng góp
Khóa luận đã tổng hợp các kết quả thực nghiệm định lượng và đưa ra những đóng góp cụ thể:
- Kết quả nông học chính:
- Tuyển chọn được giống LDH-01 có triển vọng vượt trội nhất với năng suất thực thu đạt 3,45 tấn/ha, vượt giống đối chứng Đậu Lỳ 31,6% (đối chứng đạt 2,62 tấn/ha); năng suất lý thuyết đạt 4,76 tấn/ha; khối lượng 100 quả đạt 116,8 g (hoặc 112,7 g theo số liệu thảo luận); tỷ lệ cành hữu hiệu đạt 93,8%; số nốt sần đạt 50,1 nốt sần/cây và hàm lượng dầu đạt 51,23%. Giống này có đặc tính quả mang 3 hạt đạt trung bình 3,23 quả/cây.
- Giống VD8 đạt năng suất thực thu 2,91 tấn/ha, vượt đối chứng 10,3%; hàm lượng dầu đạt 50,39%.
- Giống VD1 cho năng suất thực thu đạt 2,76 tấn/ha (vượt đối chứng 5,3%), có ưu điểm tỷ lệ quả chắc cao (14,6 quả/cây) và ít nhiễm bệnh đốm nâu, héo rũ gốc mốc đen.
- Giống L14 đạt hàm lượng dầu cao nhất trong thí nghiệm (51,33%), năng suất thực thu đạt 2,74 tấn/ha (vượt đối chứng 4,6%), sinh trưởng chiều cao cây tốt nhất (58,1 cm) và khối lượng 100 hạt đạt 41,4 g.
- Giải pháp và kiến nghị của tác giả: Đề nghị tiếp tục bố trí thử nghiệm diện hẹp và mở rộng diện tích đối với ba giống đậu phụng triển vọng gồm LDH-01, VD1 và L14 nhằm đánh giá chính xác hơn độ ổn định năng suất và tính thích nghi sinh thái tại địa phương trước khi đưa vào cơ cấu giống chính thức của tỉnh Gia Lai.
- Đóng góp khoa học: Cung cấp bộ số liệu thực nghiệm hoàn chỉnh về đặc điểm nông sinh học, khả năng kháng sâu bệnh, các yếu tố cấu thành năng suất và hàm lượng dầu của 7 giống đậu phụng trồng trên đất đỏ bazan tại vùng Tây Nguyên trong vụ Đông Xuân.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế của đề tài: Thí nghiệm mới được triển khai trong phạm vi một vụ duy nhất (Đông Xuân 2022 – 2023) trên quy mô diện tích thử nghiệm hẹp (380 m²) tại một địa điểm (TP. Pleiku), chưa đánh giá được phản ứng của các giống qua nhiều vụ gieo trồng khác nhau trong năm (vụ Hè Thu, Thu Đông) hoặc sự biến động giữa các năm thời tiết khác nhau.
- Hướng nghiên cứu tiếp theo: Cần mở rộng khảo nghiệm giống trên nhiều tiểu vùng sinh thái và các loại chân đất bazan khác nhau tại Gia Lai; xây dựng các mô hình trình diễn khuyến nông trên diện tích lớn; đồng thời nghiên cứu bổ sung các biện pháp kỹ thuật canh tác chuyên biệt (mật độ gieo trồng, chế độ bón vôi và phân bón cân đối) cho các giống đậu phụng có triển vọng như LDH-01 và L14.
Giá trị tham khảo
Khóa luận là nguồn tư liệu thực nghiệm hữu ích cho:
- Sinh viên và học viên: Thuộc các chuyên ngành Nông học, Khoa học Cây trồng, Bảo vệ Thực vật tham khảo phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng theo khối RCBD, quy trình theo dõi các chỉ tiêu nông học theo quy chuẩn QCVN và phương pháp xử lý số liệu thống kê bằng SAS.
- Cán bộ kỹ thuật và khuyến nông: Cơ quan quản lý nông nghiệp, trung tâm giống cây trồng tại Gia Lai và vùng Tây Nguyên có thêm cơ sở dữ liệu đối chứng để lựa chọn giống đậu phụng có hàm lượng dầu cao và năng suất tốt thay thế dần giống Đậu Lỳ địa phương.
- Nội dung giá trị nhất: Dữ liệu chi tiết về mối tương quan giữa tỷ lệ cành hữu hiệu, số nốt sần cố định đạm với năng suất thực thu và hàm lượng dầu thực tế của các giống đậu phụng trên nền đất đỏ bazan.
Câu hỏi thường gặp
1. Giống đậu phụng nào đạt năng suất thực thu cao nhất trong thí nghiệm và vượt đối chứng bao nhiêu?
Giống LDH-01 đạt năng suất thực thu cao nhất với 3,45 tấn/ha, vượt giống đối chứng Đậu Lỳ (đạt 2,62 tấn/ha) là 31,6%. Năng suất lý thuyết của giống này đạt 4,76 tấn/ha.
2. Hàm lượng dầu của bảy giống đậu phụng tham gia thí nghiệm biến động như thế nào và giống nào cao nhất?
Hàm lượng dầu của các giống dao động trong khoảng từ 50,23% đến 51,33%. Giống L14 có hàm lượng dầu cao nhất đạt 51,33%, kế tiếp là giống LDH-01 đạt 51,23% và giống Đậu Lỳ đối chứng đạt 51,01%.
3. Mức độ gây hại của các loại sâu bệnh hại chính trong vụ Đông Xuân 2022 – 2023 được ghi nhận ra sao?
Sâu khoang (mật số 5,3 – 6,6 con/m²) và sâu xanh da láng (mật số 16,6 – 18,6 con/m²) xuất hiện ở 35 NSG nhưng ở mức độ nhẹ. Bệnh héo rũ gốc mốc đen gây hại từ 10 – 45 NSG với tỷ lệ thấp (0,8 – 4,6%). Bệnh đốm nâu và gỉ sắt phát sinh từ 65 NSG và tăng lên 58,0 – 70,3% khi thu hoạch nên không ảnh hưởng lớn đến năng suất. Tỷ lệ đổ ngã chỉ từ 0,7 – 1,4%.
4. Thí nghiệm đồng ruộng được thiết kế theo phương pháp và quy cách kỹ thuật nào?
Thí nghiệm đơn yếu tố được bố trí theo khối đầy đủ hoàn toàn ngẫu nhiên (RCBD) với 7 nghiệm thức và 3 lần lặp lại (21 ô thí nghiệm). Kích thước mỗi ô là 4,0 m × 2,4 m (9,6 m²), khoảng cách gieo 30 cm × 10 cm (1 hạt/hốc), tổng diện tích khu thí nghiệm là 380 m².
5. Giống LDH-01 thể hiện những đặc điểm nông sinh học ưu việt nào so với các giống còn lại?
Giống LDH-01 có tỷ lệ cành hữu hiệu cao nhất (93,8%), tổng số nốt sần nhiều nhất (50,1 nốt sần/cây với 43,0 nốt sần hữu hiệu), khối lượng 100 quả cao nhất (116,8 g) và mang số quả 3 hạt trung bình đạt 3,23 quả/cây.
Kết luận
Đề tài khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Tiến Hoàng đã hoàn thành việc khảo nghiệm, so sánh các chỉ tiêu nông sinh học, khả năng chống chịu sâu bệnh, năng suất và hàm lượng dầu của 7 giống đậu phụng trong vụ Đông Xuân 2022 – 2023 trên đất đỏ bazan tại TP. Pleiku, tỉnh Gia Lai. Kết quả thực nghiệm xác định được giống LDH-01 có năng suất thực thu cao nhất (3,45 tấn/ha, vượt đối chứng 31,6%) và giống L14 có hàm lượng dầu cao nhất (51,33%). Công trình đưa ra kiến nghị xác đáng về việc tiếp tục mở rộng quy mô khảo nghiệm các giống LDH-01, VD1 và L14 trước khi bổ sung vào cơ cấu cây trồng chính thức nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất đậu phụng lấy dầu tại địa phương.
