Đặt vấn đề Đậu tương (Glycine max (L.) Merrill) là một trong số 5 loại cây trồng chính quan trọng của nhiều nước trên thế giới. Ở Việt Nam cây đậu tương là loại cây công nghiệp ngắn ngày rất được quan tâm phát triển, do đậu tương là cây trồng có giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao và là cây trồng đa tác dụng. Trong thành phần của hạt đậu tương có chứa khoảng Protein (40%), lipid (12-25%), glucid (10-15%) Protein của đậu tương lại dễ tiêu hoá đối với cơ thể (,Lê Song Dự, Ngô Đức Dương, 1998) [5]. Là cây trồng thích hợp trong luân canh, xen canh, gối vụ với nhiều loại cây trồng khác và là cây cải tạo đất rất tốt (Ngô Thế Dân và các cs, 1999) [4].
Hiện nay do nhu cầu của thị trường về đậu tương để sản xuất các mặt hàng công nghiệp tăng cao, để đáp ứng cho thị trường giải pháp đầu tiên người nông dân tìm đến là tăng lượng phân bón hóa học sử dụng trong trồng trọt nói chung và trong trồng đậu tương. Hiện tượng thiếu dinh dưỡng trong đất canh tác ngày càng trở nên phổ biến đã mang lại những thiệt hại lớn về kinh tế cho người nông dân, đồng thời giảm thiểu đáng kể chất lượng dinh dưỡng của đất và sản lượng thu hoạch. Tuy nhiên việc sử dụng ngày càng nhiều phân bón hóa học nhằm tăng năng suất thu hoạch không phải là lựa chọn phù hợp về lâu dài, bởi phân bón hóa học được xem như con dao hai lưỡi: một mặt cho phép tăng sản lượng, nhưng mặt khác có thể phá vỡ cân bằng khoáng chất và giảm độ phì nhiêu của đất. Sử dụng phân bón hóa học ở quy mô lớn có thể làm hư hại không thể phục hồi đối với cấu trúc của đất, các chu trình khoáng chất, hệ vi sinh vật trong đất v., thậm chí tác động lên chuỗi thức ăn qua hệ sinh thái và gây ra các đột biến di truyền đối với người tiêu dùng các thế hệ sau.
h 2 Công nghệ nano là một trong những công cụ quan trọng bậc nhất của khoa học nông nghiệp hiện đại, trong đó công nghệ nano trong lĩnh vực nông nghiệp được dự đoán trở thành một lực lượng dẫn dắt nền kinh tế toàn cầu trong một tương lai gần. Sự phát triển chóng mặt của công nghệ nano ngày nay là một quá trình diễn biến khách quan, phản ánh quá trình hoàn thiện liên tục khoa học và kỹ thuật, thay đổi các thói quen về công nghệ. Các nước tiên tiến những thập kỷ gần đây trong lĩnh vực phân bón vi lượng đã có bước nhảy vọt về mặt công nghệ: phân vi lượng truyền thống được thay thế (nhanh chóng) bằng các chế phẩm thế hệ mới dưới dạng các hạt nano vi lượng, đảm bảo sản lượng thu hoạch cao trong khi chi phí đầu vào giảm đáng kể. Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: “Ứng dụng xử lý hạt giống và bổ sung dung dịch dinh dưỡng nano cho giống đậu tương ĐT51 vụ Hè Thu 2017 tại Thái Nguyên” 1.2 Mục đích của đề tài Đề tài nghiên cứu nhằm xác định được công thức xử lý hạt giống và bổ sung dinh dưỡng nano có ảnh hưởng tốt đến sinh trưởng và năng suất giống đậu tương ĐT51 vụ Hè Thu 2017 tại Thái Nguyên 1.3 Yêu cầu của đề tài - Đánh giá một số đặc điểm nông sinh học của giống đậu tương ĐT51 ở các công thức khác nhau.
- Đánh giá một số chỉ tiêu sinh lý của giống đậu tương ĐT51 ở các công thức khác nhau. - Đánh giá mức độ nhiễm sâu bệnh hại của giống đậu tương ĐT51 ở các công thức khác nhau. - Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống đậu tương ĐT51 ở các công thức khác nhau.4 Ý nghĩa khoa học - Kết quả ngiên cứu đề tài nhằm bổ sung thêm những tài liệu khoa học phục vụ cho công tác giảng dạy, nghiên cứu và chỉ đạo sản xuất tại địa phương.5 Ý nghĩa thực tiễn h 3 - Kết quả nghiên cứu góp phần hoàn thiện quy trình thâm canh đậu tương nói chung và tại Thái Nguyên nói riêng. - Kết quả nghiên cứu đề tài sẽ góp phần tăng năng suất và hiệu quả kinh tế cho người sản xuất đậu tương nói chung và người sản suất đậu tương tại Thái Nguyên nói riêng.
h 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài 2.1 Cơ sở khoa học của đề tài Kiểu hình có liên quan chặt chẽ với kiểu gen. Sự biểu hiện kiểu hình ra bên ngoài là kết quả của sự tương tác giữa kiểu gen với môi trường sống qua đó phản ánh mức độ thích nghi của giống cây trồng với điều kiện ngoại cảnh. Kiểu gen + môi trường -> kiểu hình. Sự sinh trưởng phát triển, khả năng cho năng suất của cây trồng chịu sự tác động sâu sắc của môi trường và điều kiện trồng trọt.
Cùng một giống nhưng điều kiện chăm sóc khác nhau thì khả năng cho năng suất khác nhau. Trong điều kiện sản suất nông nghiệp nói chung và sản suất đậu tương nói riêng việc áp dụng công nghệ để chúng sinh trưởng, phát triển tốt cho năng suất cao là rất cần thiết. Trong đó ứng dụng xử lý hạt giống và bổ sung dung dịch dinh dưỡng nano cho giống nhằm đem lại hiệu quả kinh tế, có ý nghĩa thực tế thúc đẩy sản xuất đậu tương phát triển.2 Cơ sở thực tiễn Hiện nay do nhu cầu của thị trường về đậu tương tăng cao người nông dân đã hướng đến giải pháp tăng năng suất để đáp ứng nhu cầu của thị trường. giải pháp người nông dân thường tìm đến là tăng lượng phân bón hóa học.
Tuy nhiên việc sử dụng ngày càng nhiều phân bón hóa học nhằm tăng năng suất thu hoạch không phải là lựa chọn phù hợp về lâu dài, bởi phân bón hóa học được xem như con dao hai lưỡi: một mặt cho phép tăng sản lượng, nhưng mặt khác có thể phá vỡ cân bằng khoáng chất và giảm độ phì nhiêu của đất. Sử dụng phân bón hóa học ở quy mô lớn có thể làm hư hại không thể phục hồi đối với cấu trúc của đất, các chu trình khoáng chất, hệ vi sinh vật trong đất. Do vậy để hướng tới giải pháp lâu dài việc ứng dung công nghệ nano trong h 5 trồng trọt là rất cần thiết để đảm bảo sản lượng thu hoạch cao trong khi chi phí đầu vào giảm đáng kể.2 Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới và Việt Nam 2.1 Tình hình sản xuất đậu tương trên Thế giới Đậu tương là cây lấy hạt, cây có dầu quan trọng bậc nhất của Thế giới, đứng hàng thứ 4 sau cây lúa mì, lúa nước và ngô. Mặc dù cây đậu tương có nguồn gốc từ Viễn Đông nhưng do khả năng thích ứng khá rộng nên nó đã được trồng ở khắp các châu lục trên Thế giới nhưng tập trung nhiều nhất là châu Mỹ 73,03%; tiếp đến là châu Á 23,15%.
Hàng năm trên Thế giới trồng khoảng 54 - 56 triệu ha đậu tương (thời gian 1990 – 1992) với sản lượng khoảng 103 – 114 triệu tấn (FAO 1992). Các nước trồng diện tích nhiều là Mỹ 23,6 triệu ha, với sản lượng 59,8 triệu tấn. Braxin có 9,4 triệu ha với sản lượng 19,2 triệu tấn. Trung Quốc có 7,2 triệu ha với sản lượng là 9,7 triệu tấn.
Achentina 4,9 triệu ha với sản lượng là 11,3 triệu tấn. Thời kỳ từ năm 1990 – 1992 so với thời kỳ năm 1979 – 1981 sản lượng đậu tương đã tăng lên 26,1% còn diện tích chỉ tăng 8,8%. Năng suất đậu tương Thế giới bình quân trong những năm 1990 – 1992 là 1,974 kg/ha, tăng so với thời kỳ 1979 – 1981 là 15,9%. Những nước có năng suất đậu tương bình quân cao là Italia 3,585 kg/ha, Mỹ 2,530 kg/ha, Achentina 2,322 kg/ha và Braxin là 2,034 kg/ha.
Hiện nay có trên 70 nước trên Thế giới trồng đậu tương, sản lượng đậu tương không ngừng tăng qua các năm. Năm 2016 diện tích đậu tương Thế giới đạt 121,532,432 triệu ha, năng suất bình quân đạt 27,556 tạ/ha, tổng sản lượng thu được 308,44 triệu tấn. Tình hình sản xuất đậu tương trên Thế giới những năm gần đây được thể hiện qua Bảng 2. Tình hình sản suất đậu tương trên Thế giới trong những năm gần đây (2011 - 2016) Chỉ tiêu Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 2011 103,75 25,19 261,43 2012 105,35 22,89 241,18 2013 111,01 24,99 277,53 2014 117,63 26,04 306,37 2015 120,79 26,75 323,20 2016 121,53 27,55 334,89 (Nguồn: faostat năm 2018) Qua Bảng số liệu 2.1 ta thấy Về diện tích: Trong những năm qua diện tích đậu tương trên Thế giới không ngừng tăng lên.
Năm 2011 diện tích đậu tương toàn Thế giới là 103,75 triệu ha và tăng dần đến năm 2016 diện tích đã là 121,53 ha, tăng 17,77 triệu ha so với năm 2011. đây cũng là năm đạt diện tích cao nhất trong những năm gần đây. Về năng suất: Có sự biến động không lớn, năm 2011 năng suất đạt 25,19 tạ/ha, đến năm 2012 có chiều hướng giảm còn 22,89 tạ/ha, rồi các năm sau đó năng suất tăng dần đến năm 2016 năng suất đạt 27,55 tạ/ha. Sản lượng: Do hàng năm diện tích trồng liên tục tăng lên nên sản lượng đậu tương trên Thế giới cũng tăng lên, trong 6 năm từ 2011 – 2016 tăng 17,77 triệu tấn.
Điều này càng khẳng định vị trí quan trọng của cây đậu tương trong sản xuất nông nghiệp. Các nước sản xuất lớn như: Mỹ, Brazil, Argentina, Trung Quốc, Ấn Độ, Tây Ban Nha, Úc… Đây là một trong những cây trồng mang tính chiến lược với những quốc gia có điều kiện phát triển vì có trao đổi rất cao trên thị trường do nhu cầu sử dụng protein, dầu thực vật, thực phẩm chức năng và nguyên liệu thức ăn chăn nuôi gia súc ngày càng gia tăng. Năng suất và hàm lượng protein là chỉ tiêu phản ánh tiến độ nghiên cứu về đậu nành trên Thế giới. Dự báo diện tích trồng h 7 đậu nành trên Thế giới có khả năng tăng nhiều vào cuối thập kỷ này do chính sách quản lý và thương mại của các quốc gia, đặc biệt trong hoàn cảnh ngày càng có nhiều quốc gia sử dụng các giống được cải tiến thông qua chỉ thi phân tử, biến đổi gen (Clive James, 2011) [14].
Diện tích đậu nành trên Thế giới tập trung chủ yếu ở Mỹ, Braxin, Trung Quốc, Argenina, Ấn Độ trong đó Mỹ thường chiếm 1/3 diện tích đậu nành hàng năm (31 triệu ha). Có được thành công như vậy phải nói rằng nước Mỹ đã hết sức chú trọng đến việc phát triển đậu đỗ. Không những tăng về diện tích mà Mỹ còn quan tâm đến vấn đề nghiên cứu và tạo giống.