Luận án tiến sĩ: Đánh giá và tuyển chọn giống đậu xanh thích hợp trong điều kiện nước trời và xây dựng các biện pháp canh tác đậu xanh thích hợp cho vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa

Chia sẻ: Co Ti Thanh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:145

Thêm vào BST

Báo xấu

50
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của đề tài luận án là: Xác định được yếu tố hạn chế chính trong sản xuất đậu xanh trên vùng đất cát biển tỉnh Thanh Hóa; Đánh giá các khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh; Tuyển chọn giống đậu xanh có thời gian sinh trưởng (TGST) ngắn hoặc trung ngày, năng suất cao, chịu điều kiện nước trời, chín tập trung phù hợp với điều kiện canh tác nước trời; Xác định biện pháp canh tác tổng hợp đậu xanh cho vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hoá cho giống được tuyển chọn.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án tiến sĩ: Đánh giá và tuyển chọn giống đậu xanh thích hợp trong điều kiện nước trời và xây dựng các biện pháp canh tác đậu xanh thích hợp cho vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN THẾ ANH ĐÁNH GIÁ VÀ TUYỂN CHỌN GIỐNG ĐẬU XANH THÍCH HỢP TRONG ĐIỀU KIỆN NƯỚC TRỜI VÀ XÂY DỰNG CÁC BIỆN PHÁP CANH TÁC ĐẬU XANH THÍCH HỢP CHO VÙNG ĐẤT CÁT VEN BIỂN TỈNH THANH HOÁ LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2019
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN THẾ ANH ĐÁNH GIÁ VÀ TUYỂN CHỌN GIỐNG ĐẬU XANH THÍCH HỢP TRONG ĐIỀU KIỆN NƯỚC TRỜI VÀ XÂY DỰNG CÁC BIỆN PHÁP CANH TÁC ĐẬU XANH THÍCH HỢP CHO VÙNG ĐẤT CÁT VEN BIỂN TỈNH THANH HOÁ e K o ọc câ trồ o 9 62 01 10 N ười ướ dẫ k o ọc PGS.TS. Vũ Đì Hoà TS. N ễ T ị i NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2019
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Tác giả luận án Nguyễn Thế Anh i
LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Nhân dịp hoàn thành luận án, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Vũ Đình Hòa và TS. Nguyễn Thị Chinh đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Di truyền và Chọn giống cây trồng, Khoa Nông học (Học viện Nông nghiệp Việt Nam) đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Huyện ủy, Ủy ban nhân dân huyện Thiệu Hóa, Văn phòng Ủy ban nhân dân tỉnh Thanh Hóa, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Thanh Hóa, Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cùng các hộ nông dân trên địa bàn huyện Nga Sơn, Hoằng Hóa và Tĩnh Gia đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập, điều tra và tiến hành các thí nghiệm đồng ruộng. Tôi xin bày tỏ niềm biết ơn tới gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên khuyến khích, chia sẻ và hỗ trợ trong quá trình thực hiện luận án./. Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Tác giả luận án Nguyễn Thế Anh ii
MỤC LỤC Trang Lời cam đoan .................................................................................................................... i Lời cảm ơn ....................................................................................................................... ii Mục lục ........................................................................................................................... iii Danh mục chữ viết tắt .................................................................................................... vii Danh mục bảng ............................................................................................................. viii Danh mục hình ............................................................................................................... xii Trích yếu luận án .......................................................................................................... xiii Thesis abstract.................................................................................................................xv Phần 1. Mở đầu ...............................................................................................................1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài ........................................................................................1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu .............................................................................................3 1.2.1. Mục tiêu tổng quát ................................................................................................3 1.2.2. Mục tiêu cụ thể .....................................................................................................3 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................4 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu ...........................................................................................4 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu ..............................................................................................4 1.4. Những đóng góp mới của đề tài ............................................................................4 1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ..............................................................5 1.5.1. Ý nghĩa khoa học ..................................................................................................5 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn ...................................................................................................5 Phần 2. Tổng quan tài liệu .............................................................................................6 2.1. Vai trò và giá trị của cây đậu xanh .......................................................................6 2.1.1. Vai trò của cây đậu xanh trong hệ thống cây trồng nông nghiệp .........................6 2.1.2. Giá trị dinh dưỡng của cây đậu xanh ....................................................................6 2.2. Nhu cầu về điều kiện ngoại cảnh của cây đậu xanh .............................................7 2.2.1. Nhu cầu về điều kiện khí hậu................................................................................7 2.2.2. Nhu cầu về đất đai ................................................................................................8 2.2.3. Nhu cầu dinh dưỡng cho cây đậu xanh .................................................................8 2.3. Sản xuất đậu xanh trên thế giới và ở Việt Nam ..................................................12 iii
2.3.1. Sản xuất đậu xanh trên thế giới...........................................................................12 2.3.2. Sản xuất đậu xanh ở Việt Nam ...........................................................................14 2.4. Biện pháp kỹ thuật canh tác đậu xanh ................................................................16 2.4.1. Chọn tạo giống đậu xanh ....................................................................................16 2.4.2. Thời vụ trồng ......................................................................................................18 2.4.3. Mật độ và khoảng cách trồng ..............................................................................20 2.4.4. Nghiên cứu về phân bón .....................................................................................21 2.5. Khả năng chịu hạn ở đậu xanh ............................................................................25 2.5.1. Cơ chế chống chịu hạn của thực vật ...................................................................25 2.5.2. Cơ chế chống chịu hạn của đậu xanh..................................................................27 2.5.3. Đặc điểm hình thái, sinh lý và hóa sinh liên quan đến tính chịu hạn ở đậu xanh ..............................................................................................................29 2.5.4. Tuyển chọn giống đậu xanh có khả năng chịu hạn .............................................30 2.6. Thời tiết, khí hậu, đất cát ven biển và hiện trạng sản xuất đậu xanh tại Thanh Hóa...........................................................................................................31 2.6.1. Thời tiết, khí hậu .................................................................................................31 2.6.2. Đất cát ven biển Thanh Hóa ...............................................................................32 2.6.3. Hiện trạng sản xuất đậu xanh ở Thanh Hóa ........................................................33 Phần 3. Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................34 3.1. Địa điểm nghiên cứu ...........................................................................................34 3.2. Thời gian nghiên cứu ..........................................................................................34 3.3. Vật liệu nghiên cứu .............................................................................................34 3.4. Nội dung nghiên cứu ...........................................................................................36 3.5. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................36 3.5.1. Điều tra thực trạng sản xuất đậu xanh ở các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa...........................................................................................................36 3.5.2. Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh trong điều kiện nhân tạo ...............................................................................................................37 3.5.3. Đánh giá và tuyển chọn giống đậu xanh thích hợp với vùng đất ven biển tỉnh Thanh Hóa ...................................................................................................41 3.5.4. Xác định một số biện pháp kỹ thuật canh tác cho giống đậu xanh triển vọng ĐX208 và ĐX16 ........................................................................................41 iv
3.5.5. Xây dựng mô hình trình diễn cho giống đậu xanh triển vọng được tuyển chọn tại tỉnh Thanh Hóa......................................................................................46 3.6. Xử lý số liệu ........................................................................................................47 Phần 4. Kết quả và thảo luận .......................................................................................48 4.1. Thực trạng sản xuất đậu xanh trên đất cát ven biển tỉnh Thanh Hoá..................48 4.1.1. Diện tích, năng suất và sản lượng một số loại cây trồng hàng năm ở huyện Nga Sơn, Hoằng Hóa và Tĩnh Gia ...........................................................48 4.1.2. Thực trạng sản xuất đậu xanh ở huyện Nga Sơn, Hoằng Hóa và Tĩnh Gia ..............50 4.1.3. Những hạn chế sản xuất đậu xanh trên vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hoá...........................................................................................................54 4.1.4. Khả năng phát triển sản xuất đậu xanh trên vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hoá...........................................................................................................55 4.2. Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh trong điều kiện nhân tạo ...............................................................................................................56 4.2.1. Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh trong điều kiện phòng thí nghiệm bằng dung dịch PEG 6000 .....................................................56 4.2.2. Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh trồng trong chậu vại ở điều kiện nhà có mái che .................................................................................60 4.2.3. Đánh giá khả năng chịu hạn trong nhà lưới ........................................................64 4.3. Đánh giá và tuyển chọn giống đậu xanh thích hợp với vùng đất ven biển tỉnh Thanh Hóa ...................................................................................................68 4.3.1. Thời gian sinh trưởng của các giống đậu xanh ...................................................68 4.3.2. Chiều cao cây, số cành và số đốt của các giống đậu xanh ..................................69 4.3.3. Mức độ nhiễm sâu bệnh hại của các giống đậu xanh .........................................70 4.3.4. Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống đậu xanh ....................................71 4.3.5. Năng suất và sự ổn định về năng suất của các giống đậu xanh trên vùng đất cát ven biển Thanh Hóa ................................................................................72 4.3.6. Hàm lượng protein và lipit thô của các giống đậu xanh .....................................76 4.4. Biện pháp kỹ thuật canh tác cho giống đậu xanh ĐX208 tại Nga Sơn, Hoằng Hóa và giống đậu xanh ĐX16 tại Tĩnh Gia.............................................77 4.4.1. Xác định thời vụ gieo trồng thích hợp cho giống đậu xanh tuyển chọn ĐX208 và ĐX16 .................................................................................................77 v
4.4.2. Xác định mật độ gieo trồng thích hợp cho giống đậu xanh ĐX208 và ĐX16 ...................................................................................................................83 4.4.3. Xác định thời điểm bón và liều lượng phân bón thích hợp cho giống đậu xanh ĐX208 và ĐX16 ........................................................................................90 4.5. Xây dựng mô hình trình diễn giống đậu xanh tuyển chọn ĐX208 và ĐX16 ở vụ hè năm 2014 trên vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa .............................97 4.5.1. Kết quả trình diễn giống ĐX208 và ĐX16 .........................................................97 4.5.2. Hiệu quả kinh tế của các mô hình .......................................................................98 Phần 5. Kết luận và đề nghị .......................................................................................100 5.1. Kết luận .............................................................................................................100 5.2. Đề nghị ..............................................................................................................101 Danh mục công trình công bố có liên quan đến luận án ...............................................102 Tài liệu tham khảo ........................................................................................................103 Phụ lục ..........................................................................................................................114 vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt ANOVA Analysis of Variance - Phân tích phương sai AVRDC Trung tâm nghiên cứu và phát triển rau màu châu Á BNNPTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn BVTV Bảo vệ thực vật CPLĐ Chi phí lao động ĐB Đồng bằng KHCN Khoa học công nghệ KIP Key Information Panel - Nhóm cung cấp thông tin chủ lực KL Khối lượng LL Liều lượng LLB Liều lượng bón LMR Root moisture content - Hàm lượng nước trong rễ LRWC Leaf relative water content- Hàm lượng nước tương đối trong lá LWC Leaf water content - Hàm lượng nước trong lá MĐ Mật độ NS Năng suất NSTT Năng suất thực thu P 1000 Khối lượng 1000 hạt PEG Polyethylene glycol PRA Participartory Rural Appraisal – Đánh giá nông thôn có sự tham gia của người dân QCVN Qui chuẩn Việt Nam QĐ Quyết định RRA Rapid Rural Appraisal – Đánh giá nhanh nông thôn STPT Sinh trưởng, phát triển TB Trung bình TĐ Thời điểm TĐB Thời điểm bón TGST Thời gian sinh trưởng TT Thông tư TV Thời vụ vii
DANH MỤC BẢNG TT Tên bảng Trang 3.1. Danh sách các giống đậu xanh nghiên cứu .......................................................... 34 3.2. Nồng độ PEG 6000 và áp suất thẩm thấu ............................................................ 37 3.3. Thành phần hóa học đất ở 3 điểm nghiên cứu đại diện cho vùng đất cát ven biển Thanh Hóa .................................................................................................... 44 4.1. Diện tích, năng suất và sản lượng một số cây trồng chính của huyện Nga Sơn, Hoằng Hóa và Tĩnh Gia năm 2011 .............................................................. 49 4.2. Diện tích đất trồng màu và diện tích đậu xanh tại các xã điều tra của huyện Nga Sơn, Hoằng Hóa và Tĩnh Gia ....................................................................... 50 4.3. Chi phí sản xuất và hiệu quả kinh tế sản xuất đậu xanh ở huyện Hoằng Hoá ..... 52 4.4. Chi phí và hiệu quả kinh tế sản xuất đậu xanh ở huyện Nga Sơn ....................... 53 4.5. Chi phí và hiệu quả kinh tế sản xuất của đậu xanh ở huyện Tĩnh Gia................. 53 4.6. Ảnh hưởng của các nồng độ PEG 6000 khác nhau đến tỷ lệ mọc mầm (%) của 12 giống đậu xanh ......................................................................................... 57 4.7. Ảnh hưởng của các nồng độ PEG 6000 khác nhau đến khối lượng cây mầm (g/10 cây mầm) của 12 giống đậu xanh ............................................................... 58 4.8. Ảnh hưởng của nồng độ PEG 6000 khác nhau đến chiều dài mầm và chiều dài rễ mầm (cm) của 12 giống đậu xanh .............................................................. 59 4.9. Ảnh hưởng của hạn đến chiều cao cây (cm) thí nghiệm trong chậu vại .............. 60 4.10. Ảnh hưởng của hạn đến phản ứng héo cây của các giống ở giai đoạn cây con ................................................................................................................. 61 4.11. Ảnh hưởng của mức hạn và giống đến phản ứng héo của cây giai đoạn ra hoa.................................................................................................................... 62 4.12. Ảnh hưởng của hạn đến phản ứng héo của các giống ở giai đoạn quả mẩy ........ 63 4.13. Ảnh hưởng của hạn đến thời gian sinh trưởng, phát triển của các giống đậu xanh ............................................................................................................... 64 4.14. Ảnh hưởng của hạn tới chiều cao cây, số lá và số đốt của các giống đậu xanh ............................................................................................................... 65 4.15. Ảnh hưởng của hạn đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống đậu xanh .............................................................................................. 67 viii
4.16. Thời gian từ mọc đến ra hoa và thời gian sinh trưởng (ngày) của các giống đậu xanh ............................................................................................................... 68 4.17. Chiều cao cây, số cành/cây và số đốt/cây của của các giống đậu xanh ............... 69 4.18. Mức độ nhiễm bệnh lở cổ rễ và đốm nâu của các giống đậu xanh ...................... 70 4.19. Tỉ lệ (%) nhiễm sâu cuốn lá và sâu đục quả của các giống đậu xanh .................. 71 4.20. Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống đậu xanh ..................................... 72 4.21. Phân tích phương sai về năng suất hạt của các giống đậu xanh ở vụ Hè 2011, vụ Xuân 2012 và vụ Hè 2012 .................................................................... 73 4.22. Năng suất trung bình (tấn/ha) và thứ bậc của các giống đậu xanh tại 3 điểm và hai vụ Xuân, hè 2011-2012 ............................................................................. 73 4.23. Hệ số tương quan thứ bậc của các giống đậu xanh ở 6 môi trường khác nhau ............................................................................................................. 74 4.24. Năng suất trung bình của giống, chỉ số thích nghi và chỉ số ổn định của 12 giống đậu xanh trên 6 môi trường........................................................................ 75 4.25. Hàm lượng protein thô và lipit thô của các giống đậu xanh ................................ 76 4.26. Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến sinh trưởng, phát triển của giống đậu xanh ĐX208 tại Nga Sơn ..................................................................................... 77 4.27. Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến sinh trưởng, phát triển của giống đậu xanh ĐX208 tại Hoằng Hoá................................................................................. 78 4.28. Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến sinh trưởng, phát triển của giống đậu xanh ĐX16 tại Tĩnh Gia....................................................................................... 78 4.29. Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến khả năng chống đổ và mức độ nhiễm sâu bệnh hại của giống ĐX208 tại Nga Sơn ........................................................ 79 4.30. Ảnh hưởng của thời vụ gieo trồng đến khả năng chống đổ và mức độ nhiễm sâu bệnh hại của giống ĐX208 tại Hoằng Hoá .................................................... 80 4.31. Khả năng chống đổ và mức độ nhiễm sâu bệnh hại của giống ĐX16 tại Tĩnh Gia ............................................................................................................... 80 4.32. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống đậu xanh ĐX208 tại Nga Sơn ...................................................... 81 4.33. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống đậu xanh ĐX208 tại Hoằng Hóa .................................................. 82 ix
4.34. Ảnh hưởng của thời vụ gieo đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống đậu xanh ĐX16 tại Tĩnh Gia ........................................................ 82 4.35. Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến sinh trưởng phát triển của giống đậu xanh ĐX208 tại Nga Sơn ..................................................................................... 83 4.36. Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến sinh trưởng, phát triển của giống đậu xanh ĐX208 tại Hoằng Hoá................................................................................. 84 4.37. Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến các chỉ tiêu sinh trưởng phát triển của giống đậu xanh ĐX16 tại Tĩnh Gia ............................................................... 84 4.38. Ảnh hưởng của mật độ đến khả năng chống đổ và mức độ nhiễm sâu bệnh hại của giống ĐX208 tại Nga Sơn ....................................................................... 85 4.39. Ảnh hưởng của mật độ đến khả năng chống đổ và mức độ nhiễm sâu bệnh hại của giống ĐX208 tại Hoằng Hoá ................................................................... 86 4.40. Ảnh hưởng của mật độ đến khả năng chống đổ và mức độ nhiễm sâu bệnh hại của giống ĐX16 tại tĩnh Gia .......................................................................... 86 4.41. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống đậu xanh ĐX208 tại Nga Sơn ...................................................... 87 4.42. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống đậu xanh ĐX208 tại Hoằng Hóa .................................................. 88 4.43. Ảnh hưởng của mật độ đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống đậu xanh ĐX16 tại Tĩnh Gia ...................................................................... 89 4.44. Ảnh hưởng của thời điểm bón và liều lượng phân bón đến chiều cao cây, số cành cấp 1 và thời gian sinh trưởng của giống đậu xanh ĐX208 tại Nga Sơn và Hoằng Hóa ...................................................................................................... 90 4.45. Ảnh hưởng của thời điểm bón và liều lượng phân bón đến chiều cao cây, số cành cấp 1 và thời gian sinh trưởng của giống đậu xanh ĐX16 tại Tĩnh Gia vụ Hè (2012 và 2013) .......................................................................................... 91 4.46. Phân tích phương sai về năng suất đối với giống đậu xanh ĐX208 ở Nga Sơn, Hoằng Hóa và giống ĐX 16 ở Tĩnh Gia ...................................................... 92 4.47. Ảnh hưởng của thời điểm bón và liều lượng phân bón đến số quả, số hạt và năng suất giống đậu xanh ĐX208 tại Nga Sơn .................................................... 93 4.48. Ảnh hưởng của thời điểm bón và liều lượng phân bón đến số quả, số hạt và năng suất giống đậu xanh ĐX 208 tại Hoằng Hóa .............................................. 94 x
4.49. Ảnh hưởng của thời điểm bón và liều lượng phân bón đến số quả, số hạt và năng suất giống đậu xanh ĐX 16 tại Tĩnh Gia .................................................... 95 4.50. Tổng thu, tổng chi và lãi của các công thức phân bón tại Nga Sơn và Hoằng Hóa (giống ĐX208) và tại Tĩnh Gia (giống ĐX16)............................................. 96 4.51. Các chỉ tiêu liên quan đến sinh trưởng, năng suất và mức độ sâu bệnh hại trong mô hình trình diễn hai giống đậu xanh ĐX208 và ĐX16 tại huyện Nga Sơn và Hằng Hóa trong vụ Hè 2014 ............................................................ 97 4.52. Hiệu quả kinh tế mô hình sản xuất giống đậu xanh mới so với sản xuất đại trà trên một ha ở Hoằng Hóa và Nga Sơn vụ Hè năm 2014 ................................ 99 xi
DANH MỤC HÌNH TT Tên hình Trang 3.1. Đánh giá khả năng chịu hạn trong nhà lưới ......................................................... 38 3.2. Thí nghiệm đánh giá khả năng chịu hạn trong nhà có mái che ........................... 40 4.1. Mối quan hệ giữa hệ số hồi quy và độ lệch so với hồi quy của 12 giống đậu xanh qua 6 môi trường ......................................................................................... 75 xii
TRÍCH YẾU LUẬN ÁN Tên tác giả: Nguyễn Thế Anh Tên Luận án: Đánh giá và tuyển chọn giống đậu xanh thích hợp trong điều kiện nước trời và xây dựng các biện pháp canh tác đậu xanh thích hợp cho vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 9 62 01 10 Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu Mục đích của đề tài luận án là: 1) Xác định được yếu tố hạn chế chính trong sản xuất đậu xanh trên vùng đất cát biển tỉnh Thanh Hóa; 2) Đánh giá các khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh; 3) Tuyển chọn giống đậu xanh có thời gian sinh trưởng (TGST) ngắn hoặc trung ngày, năng suất cao, chịu điều kiện nước trời, chín tập trung phù hợp với điều kiện canh tác nước trời; 4) Xác định biện pháp canh tác tổng hợp đậu xanh cho vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hoá cho giống được tuyển chọn. Phƣơng pháp nghiên cứu i) Thực trạng sản xuất đậu xanh ở các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa được đánh giá bằng phương pháp đánh giá nhanh nông thôn có sự tham gia của người dân (PRA), nhóm cung cấp thông tin chủ lực (KIP). ii) Khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh được đánh giá trong điều kiện nhân tạo, gồm: + Đánh giá khả năng nảy mầm của hạt qua xử lý hạt với dung dịch thẩm thấu polyethylene glycol 6000 ở nồng độ 10%, 15% và 20%. + Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh trồng trong chậu vại, trong nhà có mái che và không tưới nước ở thời kỳ nhất định. iii) So sánh và tuyển chọn giống đậu xanh thích hợp điều kiện canh tác nhờ nước trên đồng ruộng. iv) Xác định thời vụ, mật độ, lượng phân bón và thời điểm bón phân thích hợp cho hai giống ĐX208 và ĐX16 v) Xây dựng mô hình trình diễn cho giống đậu xanh được tuyển chọn tại vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa. Kết quả chính và kết luận Những yếu tố hạn chế sản xuất đậu xanh ở vùng đất cát ven biển Thanh hóa gồm: sự quan tâm đầu tư hỗ trợ từ phía Nhà nước còn thiếu; sản xuất mang tính tự cung xiii
tự cấp; thiếu bộ giống có năng suất cao, thích nghi điều kiện nước trời, chống chịu sâu bệnh hại và ngắn ngày; chưa có qui trình canh tác đậu xanh phù hợp với điều kiện sinh thái và thổ nhưỡng của địa phương; đất nghèo chất hữu cơ, đạm; lượng mưa phân bố không đều trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây đậu xanh. Thông qua điều kiện hạn nhân tạo, các giống Tằm Thanh Hóa, ĐX17, ĐXVN5, ĐX208 là những giống cho thấy khả năng chịu hạn tốt ở các giai đoạn sinh trưởng, cho năng suất cao và có thời gian sinh trưởng ngắn, có thể sử dụng cho các vùng khó khăn về nước tưới và vùng đất cát ven biển. Thông qua đánh giá, so sánh các đặc điểm nông sinh học và năng suất, 02 giống đậu xanh ĐX208 và ĐX16 thể hiện là những giống ngắn ngày, có năng suất cao ở cả hai vụ Xuân và vụ Hè, năng suất ổn định và thích nghi tốt với môi trường đất cát ven biển Thanh Hóa. Giống ĐX208 có thời gian sinh trưởng trong vụ Xuân và Hè tương ứng là 68 và 63 ngày, năng suất tương ứng là 12,8 và 15,9 tạ/ha. Giống ĐX16 có thời gian sinh trưởng rất ngắn (61 ngày trong vụ Xuân và 56 ngày trong vụ Hè), năng suất vụ Xuân đạt 12,2 tạ/ha và vụ Hè đạt 15,2 tạ/ha rất thích hợp trong cơ cấu luân canh cây trồng của địa phương. Đối với giống ĐX208, thời vụ từ 13-20/06 hàng năm với mật độ trồng 15-20 cây/m2 và bón phân với liều lượng N-P-K (40kg N - 60kg P205 - 40kg K2O) chia bón thúc 2 lần (lần I bón vào lúc cây có 1-2 lá thật, lần II khi cây có 6-7 lá thật) trên nền 8 tấn phân chuồng và 500kg vôi bột bón lót trước khi bừa lên luống, rạch hàng. Đối với giống ĐX16, thời vụ từ 10-24/06 hàng năm; mật độ từ 20-25 cây/m2 với lượng NPK (40kg N + 60kg P2O5 + 40kg K2O) chia bón thúc 2 lần (lần I bón vào lúc cây có 1-2 lá thật, lần II khi cây có 4-5 lá thật) trên nền 8 tấn phân chuồng và 500kg vôi bột bón lót trước khi bừa lên luống, rạch hàng. Mô hình trình diễn giống mới ĐX208 và ĐX16 sản xuất theo quy trình đã cải tiến ở 2 huyện Nga Sơn, Hoằng Hoá đạt hiệu quả kinh tế cao hơn ruộng sản xuất đại trà từ 69,3-168,7%. xiv
THESIS ABSTRACT PhD candidate: Nguyen The Anh Thesis title: Evaluation and selection of suitable mungbean varieties for rainfed agriculture conditions and development of suitable farming pratices for coastal sandy areas of Thanh Hoa province Major: Crop Science Code: 9 62 01 10 Educational organization: Vietnam National University of Agriculture Research Objectives 1) To identify the factors limiting mungbean production in the coastal sandy areas of Thanh Hoa province; 2) To evaluate drought tolerance of the mungbean vrieties; 3) To select mungbean varieties with early maturity, high yield, synchronous maturity adapted to rainfed condition; 4) To determine integrated farming practices for selected mungbean varieties grown in the coastal sandy areas. Materials and Methods i) The factors limiting mungbean production in the coastal sandy areas of Thanh Hoas province were identified through surveys on current status of production by using partipatory rural appraisal (PRA) and key information panel (KIP). ii) Drought tolerance of mungbean varieties was evaluated under artifcial conditions through: + Germination by treatment seeds with osmotic solution of polyethylene glycol 6000 at concentrations of 10%, 15% and 20%. + Imposing water deficits at target growth stages in pot condition and in greenhouse. iii) Comparison of mungbean varieties in field conditions and selection of mungbean varieties suitble to rainfed condition. iv) Determination of optimal sowing date, planting density, fertilizer level and time of fertilizer application for two selected varieties ĐX208 and ĐX16 through replicated field experiments. v) Production pilot/demonstration was implemented in representative coastal sandy areas of Thanh Hoa province. Main findings and conclusions Factors limiting mungbean production in coastal sandy areas of Thanh Hoa province included limited support from the government; subsistence farming; lack of xv
high-yielding varieties with pest resistance and early maturity suitable for rainfed condition, no cultural package available for local condition; soil infertility with poor organic matter, low nitrogen availability; and uneven rainfall distribution during mungbean crop growth. Atificial drought tolerance evaluation revealed that varieties ĐX17, ĐXVN5, and ĐX208 are drought tolerant at different growth stages, high yielding with early maturity. These varieties can be adopted for drought prone areas at the coast of Thanh Hoa. By comparing agronomical attributes and yield, two varieties ĐX208 and ĐX16 were identified as early maturing and high, stable yielding varieties in both spring and summer-autumn croppng season. These varieties are suitable to the local cropping pattern.. The sowing time from 13-20/06 with planting density of 15-20 plants/m2 and fertilizer rate of 40kg N + 60kg P205 + 40kg K2O split into two applications (at 1-2 true leaf and at 6-7 true leaf stage) were suitble for variety ĐX208. Sowing time from 10/06 - 24/06 with planting density of 20-25 plants/m2 and fertilizer rate of 40kg N + 60kg P2O5 + 40kg K2O split into two applications (at 1-2 true leaf and at 4-5 true leaf stage) were suitable for ĐX16. Three demonstration plots applied the above identified cultural practices were sucessfully estblished for two mung bean varieties ĐX208 and ĐX16 in Nga Son and Hoằng Hoá districts, respectively. The demonstration yielded higher economic efficiency by 69.3-168.7% compared with farmers’ conventional practices. xvi
PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Ở Việt Nam đậu xanh là một trong 3 cây đậu đỗ chính đứng sau lạc và đậu tương. Cây đậu xanh đã được trồng từ lâu đời, rải rác từ Nam ra Bắc, từ các tỉnh đồng bằng đến trung du và miền núi, chủ yếu dựa vào điều kiện nước trời. Mặc dù diện tích sản xuất đậu xanh còn ít nhưng đậu xanh là cây trồng ngắn ngày, thích nghi rộng nên được bố trí trong nhiều cơ cấu cây trồng (luân canh, trồng xen, trồng gối) mang lại nguồn thu nhập đáng kể cho nông dân một số tỉnh duyên hải miền Trung, vùng cao nguyên trung phần và một số vùng bãi ven sông ở miền Bắc (Nguyễn Văn Chương và cs., 2014). Ở Việt Nam, đất cát phân bố chủ yếu ở các tỉnh ven biển miền Trung, từ Thanh Hóa đến Bình Thuận. Vùng ven biển Thanh Hóa có chiều dài 102km, bao gồm các huyện Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hóa, Quảng Xương, Tĩnh Gia và thành phố Sầm Sơn. Tổng diện tích đất tự nhiên 99.882ha, trong đó đất nông nghiệp đạt 53.068 ha, chiếm 53,1% diện tích đất tự nhiên (Cục Thống kê tỉnh Thanh Hóa, 2013). Trong hệ thống cây trồng màu của vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa, cây lạc đã có những tiến bộ vượt bậc về năng suất và sản lượng do địa phương đã có những chủ trương, đầu tư ứng dụng các tiến bộ về giống mới và biện pháp canh tác lạc vào sản xuất. Diện tích lạc vùng đất cát ven biển đạt 8.820ha năm 2013, chiếm 65,6% diện tích lạc toàn tỉnh (Cục Thống kê tỉnh Thanh Hóa, 2013). Cây trồng vụ Hè, trên diện tích canh tác nước trời người dân trồng đậu xanh và vừng. Cây đậu xanh được trồng chủ yếu trên đất chuyên màu vùng thấp có độ ẩm tốt trong cơ cấu lạc vụ Xuân - đậu xanh Hè - ngô Đông hoặc lạc Thu Đông, rau màu các loại. Tuy nhiên, cho đến nay người trồng đậu xanh ở Thanh Hóa nói chung và vùng ven biển nói riêng vẫn chủ yếu đang sử dụng giống đậu xanh địa phương lâu đời (đậu tằm), năng suất thấp chưa phù hợp cho vùng đất cát ven biển. Tuyển chọn giống có tiềm năng năng suất thích nghi với điều kiện đất cát có thể khai thác tiềm năng đất đai còn khá lớn. Đậu xanh là cây họ đậu có thời gian sinh trưởng ngắn, sinh trưởng khỏe, chịu được khí hậu khô nóng (Hussain et al., 2011; Nair et al., 2013). Đậu xanh cũng được coi là cây trồng thích ứng với biến đổi khí hậu vì nó có thể chịu được khô hạn ở đầu thời vụ, chịu được khí hậu khô nóng trong vụ Hè và sinh trưởng, thích ứng trên đất nghèo dinh dưỡng (Phạm Văn Chương và cs., 2011; Nguyễn Quốc Khương và cs., 2014). Do đó, cây đậu xanh có thể gieo trồng và phát triển sản xuất trong vụ Hè trên vùng đất cát ven biển của Thanh Hóa trong điều kiện 1
canh tác dựa vào nước trời. Tuy nhiên, năng suất đậu xanh trên vùng đất cát ven biển tương đối thấp do chưa được quan tâm chọn giống thích hợp, quản lý và sử dụng các biện pháp canh tác phù hợp. Trong các biện pháp canh tác, thời vụ, mật độ và phân bón là những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng năng suất. Tại Việt Nam, các công trình nghiên cứu về giống và biện pháp kỹ thuật trên cho đậu xanh chủ yếu được thực hiện trên đất đất thích hợp trồng đậu xanh, trong khi đó nghiên cứu về khả năng chịu hạn cũng như các tiến bộ kỹ thuật của cây đậu xanh cho vùng đất cát ven biển chưa nhiều. Ngoài giống, năng suất hạt và các yếu tố cấu thành năng suất chịu chi phối bởi mật độ và thời vụ (Sarkar et al., 2004; Kabir and Sarkar, 2008). Quy chuẩn quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng của giống đậu xanh (QCVN 01-62: 2011/BNNPTNT) khuyến cáo mật độ 25 cây/m2 trong khung thời vụ tốt nhất với từng nhóm giống tại địa phương. Tuy nhiên, mật độ đậu xanh ngoài thời vụ còn phụ thuộc vào loại đất và giống, đặc biệt thời gian sinh trưởng của giống. Trong điều kiện vụ Hè Thu ở vùng đất cát ven biển Nghệ An, mật độ tối ưu được xác định cho giống ĐX208 và ĐX22 là 20 cây/m2, trong khi đó mật độ tối ưu cho giống ĐX16 là 25 cây/m2 (Phan Thị Thu Hiền, 2017). Cây đậu xanh có khả năng thích ứng rộng, chịu hạn khá, ngắn ngày, nhu cầu nước và phân bón thấp. Tuy nhiên, năng suất tối đa thu được trên đất có độ phì cao, đất thịt pha cát có khả năng thoát nước. Trong thực tế, đậu xanh chỉ được xem là cây trồng thứ yếu, ít được quan tâm về các điều kiện canh tác nên năng suất thấp, chưa kể đến tiềm năng năng suất của các giống hiện có. Tuy là cây họ đậu, có khả năng cố định đạm, nhưng đậu xanh vẫn cần bón bổ sung đạm, lân và kali để hình thành và cải thiện năng suất (Malik et al., 2003). Hơn nữa, hoạt động của vi khuẩn cố định đạm phụ thuộc vào ẩm độ đất, chất hữu cơ, lân, kali, canxi và các yếu tố vi lượng. Theo Quy chuẩn quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng của giống đậu xanh (QCVN 01-62: 2011/BNNPTNT), lượng phân khuyến cáo, ngoài phân chuồng/phân hữu cơ và vôi, lượng phân vô cơ bón cho 1ha là 30-50kg N, 50-60kg P2O5 và 50-60kg K2O tùy điều kiện cụ thể. Quy chuẩn này áp dụng cho đất có thành phần cơ giới nhẹ, độ phì đồng đều và chủ động tưới tiêu. Cũng theo quy chuẩn này, lượng phân hữu cơ, toàn bộ lân, ½ lượng đạm, ½ lượng kali được bón lót khi gieo và chỉ bón thúc 1 lần khi cây có 2-3 lá thật. Trong thực tế, liều lượng, thời điểm và số lần bón phụ thuộc nhiều vào thành phần cơ giới của đất. Trên đất thịt pha cát khi bón liều lượng 90kg N và 120kg P2O5 (Sadeghipour et al., 2010) hoặc bón 90kg K2O trên nền 50-75kg N và P2O5 (Hussain et al., 2011) cho 1ha năng suất đậu xanh đạt cao nhất, trong khi đó với điều kiện đất sét đạt năng suất cao nhất khi bón 2