Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật để phát triển hai dòng chè CNS-1.41, CNS-8.31 tại các tỉnh miền núi phía Bắc

Chia sẻ: Chuheodethuong 09 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:186

Thêm vào BST

Báo xấu

21
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng phát triển và một số biện pháp kỹ thuật nhằm hoàn thiện quy trình và đưa nhanh hai dòng chè CNS-1.41, CNS8.31 vảo sản xuất tại vùng miền núi phía Bắc.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Nông nghiệp: Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật để phát triển hai dòng chè CNS-1.41, CNS-8.31 tại các tỉnh miền núi phía Bắc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRỊNH THỊ KIM MỸ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT ĐỂ PHÁT TRIỂN HAI DÒNG CHÈ CNS-1.41, CNS-8.31 TẠI CÁC TỈNH MIỀN NÚI PHÍA BẮC Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 9620110 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI – 2019
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRỊNH THỊ KIM MỸ NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT ĐỂ PHÁT TRIỂN HAI DÒNG CHÈ CNS-1.41, CNS-8.31 TẠI CÁC TỈNH MIỀN NÚI PHÍA BẮC Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 9620110 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: 1. TS. Nguyễn Hữu La 2. TS. Lê Văn Đức HÀ NỘI – 2019
i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan rằng toàn bộ số liệu và kết quả trong luận án này là hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố tại bất kỳ một công trình nghiên cứu nào. Tác giả luận án NCS. Trịnh Thị Kim Mỹ
ii LỜI CẢM ƠN Công trình nghiên cứu này đã được hoàn thành với sự giúp đỡ nhiệt tình của tập thể thầy hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Hữu La, Phó Viện trưởng, Viện Khoa học kỹ thuật Nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc. TS Lê Văn Đức, Phó Cục trưởng, Cục trồng trọt, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Từ đáy lòng mình, tôi vô cùng biết ơn sự giúp đỡ quý báu, chân tình đối với tập thể hướng dẫn khoa học. Tôi xin cảm ơn sự giúp đỡ của Ban lãnh đạo Viện cùng các đồng nghiệp tại Bộ môn Công nghệ sinh học và bảo vệ thực vật – Viện Khoa học kỹ thuật Nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc. Tôi vô cùng biết ơn các thầy, cô, Ban đào tạo sau Đại học, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đã giúp đỡ và cung cấp cho tôi những kiến thưc mới nhất liên quan đến chuyên ngành nghiên cứu của mình. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành TS. Nguyễn Văn Thiệp, Trưởng Bộ môn CNSH & BVTV đã cung cấp nguồn vật liệu thí nghiệm là các giống chè ưu thế lai mới CNS - 1.41 và CNS – 8.31 cũng như đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu, thực nghiệm để có được kết quả như hiện nay. Tôi cũng cảm ơn sự giúp đỡ của Công ty cổ phần chè Liên Sơn, Văn Chấn, Yên Bái, Công ty cổ phần chè Sông Lô, Yên Sơn, Tuyên Quang, các đơn vị khác tạo điều kiện về địa điểm triển khai các thí nghiệm cho tôi. Cuối cùng cho phép tôi gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới các thành viên trong gia đình tôi đã luôn động viên, tiếp sức mạnh và nghị lực để tôi hoàn thành tốt nhất trong công trình nghiên cứu này. Tác giả luận án NCS. Trịnh Thị Kim Mỹ
iii DANH MỤC VIẾT TẮT ADN Acid deoxyribo nuleic AFLP Amplified fragment length Polymorphism BA Bachelor BVTV Bảo vệ thực vật CHT Chất hòa tan CS Cộng sự CT Công thức CTV Cộng tác viên ĐC Đối chứng ĐK Đường kính HN Hồ Nam IAA ᵝ - indol - acetic acid IBA Indolezbutyric acid potassium ISSR Marker and their application in plant genetics KTCB Kiến thiết cơ bản KT Kim Tuyên NAA Naphthalene acetic acid NSTT Năng suất thực thu NXB Nhà xuất bản OM Organic matter PAL Phase altermative line PBOA Pheny boronic acid PGRs Plant growth regulators SSR Secondary Surveilance radar SXKD Sản xuất kinh doanh T-ca Trans - cinamic acid TCN Tiêu chuẩn ngành TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TD Trung Du TDZ Thidiazuron TF Theaflavins TP Thành phố TPB Tetra phenylboron TR Thearubigins RAPD Random Amplified Polymorphic RFLD Restriction fragment Length Polymorphism EGCG Epigallocatechin gallate ROS Reactive Oxygen Species RNS Reactive nitrogen species
iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. ii LỜI CẢM ƠN.................................................................................................... i DANH MỤC VIẾT TẮT ................................................................................. iii MỤC LỤC ....................................................................................................... iii DANH MỤC BẢNG ........................................................................................ iii DANH MỤC HÌNH ......................................................................................... iii MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 1 Tính cấp thiết của đề tài .............................................................................. 1 2. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................... 3 2.1 Mục tiêu tổng quát................................................................................... 3 2.2 Mục tiêu cụ thể ......................................................................................... 3 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ................................................................. 3 3.1 Ý nghĩa khoa học ...................................................................................... 3 3.2 Ý nghĩa thực tiễn ...................................................................................... 3 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu................................................................ 4 4.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................. 4 4.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................... 4 4.3. Thời gian nghiên cứu .................................................................................. 4 5. Những đóng góp mới của đề tài. .................................................................... 4 CHƯƠNG I...................................................................................................... 6 TỔNG QUAN TÀI LIỆU CỦA ĐỀ TÀI ......................................................... 6 1.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI .......................................................... 6 1.1.1. Đặc điểm sinh trưởng, phát triển của các dòng, giống chè. .................. 6 1.1.2. Những biện pháp kỹ thuật chủ yếu đối với cây chè ............................. 7 1.2. Tình hình nghiên cứu về chè trên thế giới ............................................ 11 1.2.1. Nghiên cứu về giống chè trên thế giới.................................................. 11 1.2.2. Ứng dụng công nghệ chỉ thị phân tử và nuôi cấy cứu phôi trong chọn tạo giống chè trên thế giới .............................................................................. 13 1.2.3. Nghiên cứu đặc điểm sinh vật học của cây chè ................................ 15 1.2.4. Tình hình nghiên cứu kỹ thuật canh tác chè trên thế giới ................ 18
v 1.3. Nghiên cứu về chè ở Việt Nam .............................................................. 37 1.3.1. Nghiên cứu về giống ............................................................................ 37 1.3.2. Tình hình nghiên cứu đặc điểm sinh vật học của cây chè Việt Nam.. 39 1.3.3. Những nghiên cứu về nhân giống vô tính chè ở Việt Nam ................ 42 1.3.4. Nghiên cứu về đặc tính chất lượng nguyên liệu búp chè ................... 44 1.3.5. Nghiên cứu về một số biện pháp kỹ thuật canh tác chè trong giai đoạn kiến thiết cơ bản ở Việt Nam ................................................................ 45 1.4. Những nhận định về tổng quan của nghiên cứu .................................... 51 CHƯƠNG II ................................................................................................... 53 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................. 53 2.1. Vật liệu nghiên cứu............................................................................. 53 2.1.1. Giống chè .............................................................................................. 53 2.1.2. Phân bón, thuốc bảo vệ thực vật .......................................................... 54 2.1.3. Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm ................................................................ 54 2.2. Nội dung nghiên cứu............................................................................... 55 2.2.1. Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng phát triển của hai dòng chè mới CNS-1.41 và CNS-8.31 ................................................................................... 55 2.2.2. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật chủ yếu phát triển hai dòng 55 2.3. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................ 56 2.3.1. Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng phát triển của hai dòng chè mới CNS-1.41 và CNS-8.31. .................................................................................. 56 2.3.2.Phương pháp nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác hai dòng chè CNS-1.41 và CNS-8.31. ............................................................................ 59 2.4. Phương pháp xử lý số liệu ....................................................................... 65 CHƯƠNG III.................................................................................................. 66 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.............................................. 66 3.1. Đặc điểm sinh trưởng, phát triển của hai dòng chè mới CNS-1.41 và CNS-8.31. ........................................................................................................ 66 3.1.1. Đặc điểm hình thái hai dòng chè nghiên cứu ...................................... 66
vi 3.1.2. Nghiên cứu sinh trưởng hai dòng chè CNS -1.41 và CNS - 8.31. ....... 75 3.1.3. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các dòng chè ........ 84 3.1.4. Nghiên cứu chất lượng của hai dòng chè mới .................................... 85 3.1.5. Khả năng sống sót của cây con sau trồng ở điều kiện tự nhiên.......... 93 3.1.6. Đánh giá khả năng nhiễm một số loài sâu hại chủ yếu ....................... 94 3.2. Nghiên cứu một số biện pháp canh tác chủ yếu phát triển 2 dòng chè giai đoạn kiến thiết cơ bản ............................................................................. 96 3.2.1. Nghiên cứu mật độ và phương thức trồng hai dòng chè mới ............. 96 3.2.2. Nghiên cứu kỹ thuật đốn tạo hình hai dòng chè CNS-1.41, CNS-8.31 giai đoạn KTCB ............................................................................................ 108 3.2.3. Nghiên cứu kỹ thuật hái đối với hai dòng chè CNS-1.41, CNS-8.31 113 3.2.4. Nghiên cứu liều lượng phân bón N, P, K cho hai dòng chè CNS – 1.41 và CNS – 8.31................................................................................................ 117 3.2.5. Nghiên cứu nhân giống vô tính hai dòng chè CNS- 1.41, CNS........123 3.3. Khảo nghiệm hai dòng chè mới ............................................................ 141 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................... 146 1.Kết luận...................................................................................................... 146 2.Đề nghị ....................................................................................................... 149 CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ .......................................................... 150 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................ 151 PHỤ LỤC ..................................................................................................... 151
vii DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1: Đặc điểm hình thái lá các dòng /giống chè ....................................... 66 Bảng 3.2. Kích thước lá các dòng/giống chè nghiên cứu .................................. 69 Bảng 3.3. Một số đặc điểm búp các dòng/giống chè nghiên cứu....................... 71 Bảng 3.4. Đặc điểm hom chè giống và sản lượng hom chè của 2 dòng chè CNS- 141 và CNS-831 tuổi 3 tại Phú Hộ ................................................................... 73 Bảng 3.5. Đặc điểm sinh trưởng thân cành của các dòng/giống chè ................. 75 Bảng 3.6. Đặc điểm sinh trưởng các dòng/giống chè ........................................ 79 Bảng 3.7. Đặc điểm sinh trưởng các dòng/giống chè ........................................ 80 Bảng 3.8. Thời gian các đợt sinh trưởng búp của hai dòng chè ........................ 82 Bảng 3.9. Tốc độ tăng trưởng chiều dài búp của hai dòng chè .......................... 83 Bảng 3.10. Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các dòng chè....... 84 Bảng 3.11. Thành phần cơ giới búp chè 1 tôm 3 lá của các dòng/giống chè ở Phú Hộ, 2017 .......................................................................................................... 86 Bảng 3.12: Thành phần hóa học chủ yếu trong chè xanh .................................. 88 Bảng 3.13:Thành phần hóa học chủ yếu trong chè đen của các dòng chè ......... 90 Bảng 3.14: Chất lượng cảm quan chè xanh các dòng/giống chè ....................... 91 Bảng 3.15: Chất lượng cảm quan chè đen các dòng/giống chè ở Phú Hộ.......... 93 Bảng 3.16: Tỷ lệ sống của cây sau trồng ở điều kiện tự nhiên ......................... 94 Bảng 3.17. Tình hình một số sâu hại chính trên hai dòng chè ........................... 95 Bảng 3.18. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng của dòng chè CNS- 1.41 tuổi 1 ở Phú Hộ ........................................................................................ 97 Bảng 3.19. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng của dòng chè CNS- 8.31 tuổi 1 ở Phú Hộ ........................................................................................ 98 Bảng 3.20: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng phát triển hai dòng chè CNS – 1.41, CNS – 8.31 tuổi 3 ...................................................................... 100 Bảng 3.21. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của hai dòng chè mới tuổi 3 ở Phú Hộ, 2018 .................................. 102 Bảng 3.22. Ảnh hưởng của kỹ thuật đốn đến sinh trưởng của dòng chè CNS- 1.41 tuổi 2 tại Phú Thọ ................................................................................... 108
viii Bảng 3.23: Ảnh hưởng của kỹ thuật hái đến sinh trưởng dòng CNS - 1.41, CNS – 8.31 tuổi 3 tại Phú Thọ ................................................................................ 114 Bảng 3.24: Ảnh hưởng của lượng phân bón đến sinh trưởng và năng suất cho dòng chè CNS-1.41 tuổi 3 tại Phú Thọ, 2018 ................................................. 118 Bảng 3.25. Hiệu quả kinh tế của thí nghiệm bón phân đối với các dòng chè CNS-141 và CNS-831 tuổi 3 tại Phú Hộ, 2018............................................... 122 Bảng 3.26. Sản lượng hom giống các dòng chè CNS-141 và CNS-831 .......... 124 Bảng 3.27. Sinh trưởng của cành chè giống của 2 dòng chè CNS – 1.41 và CNS – 8.31 tuổi 3 tại Phú Hộ.................................................................................. 126 Bảng 3.28. Tỷ lệ ra rễ và tỷ lệ nảy mầm loại hom hai dòng chè...................... 128 Bảng 3.29. Sinh trưởng cây chè ươm từ một số loại hom của hai dòng chè tại Phú Hộ, 2018, sau ươm 10 tháng.................................................................... 130 Bảng 3.30. Sinh trưởng cây chè ươm ở một số thời vụ tại Phú Hộ ................. 136 Bảng 3.31. Các yếu tố cấu thành năng suất và diễn biến năng suất các năm 2016-2019 hai dòng chè mới tại Phú Hộ, Phú Thọ. ........................................ 141 Bảng 3.32. Các yếu tố cấu thành năng suất và diễn biến năng suất các năm 2016- 2019 hai dòng chè mới tại Yên Sơn, Tuyên Quang ........................................ 143 Bảng 3.33. Các yếu tố cấu thành năng suất và diễn biến năng suất các năm 2016- 2019 hai dòng chè mới tại Văn Chấn, Yên Bái ............................................... 144
ix DANH MỤC HÌNH Hình 3.1. Lá chè ............................................................................................... 67 Hình 3.2. Búp chè ............................................................................................ 72 Hình 3.3. Cành hom chè ................................................................................... 74 Hình 3.4. Vườn hom giống ............................................................................... 74 Hình 3.5. Cây chè con ...................................................................................... 78 Hình 3.6. Phân cành thấp và nhiều, làm cho tán chè nhanh lớn và rộng............ 78 Hình 3.7. Một số sâu hại chính trên hai dòng chè mới tại Phú Hộ .................... 95 Hình 3.8. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng của CT3 tuổi 1 ........... 99 Hình 3.9. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng MĐ3 tuổi 3 .............. 101 Hình 3.10. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến năng suất 2 dòng chè ................ 103 Hình 3.11 . Thí nghiệm mật độ trồng.............................................................. 107 Hình 3.12 . Ảnh hưởng của kỹ thuật đốn đến sinh trưởng dòng ...................... 109 Hình 3.13. Ảnh hưởng của kỹ thuật đốn đến sinh trưởng dòng ....................... 110 Hình 3.14. Chè 1 năm tuổi đủ tiêu chuẩn đốn ................................................. 112 Hình 3.15. Cây chè phát triển cành, tạo tán mới sau đốn ................................ 113 Hình 3.16. Ảnh hưởng của kỹ thuật hái đến sinh trưởng dòng CNS – 1.41….115 Hình 3.17. Ảnh hưởng của kỹ thuật hái đến sinh trưởng dòng CNS – 8.31….116 Hình 3.18. Ảnh hưởng liều lượng phân bón đến năng suất hai dòng chè ........ 120 Hình 3.19. Hom chè giống ............................................................................. 125 Hình 3.20. Ảnh hưởng của loại hom đến tỷ lệ xuất vườn của dòng/giống....... 134 Hình 3.21. Ảnh hưởng của thời vụ đến tỷ lệ xuất vườn của dòng/giống ......... 139 Hình 3.22. Thí nghiệm giâm hom ................................................................... 140
1 MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết của đề tài Chè là cây công nghiệp lâu năm, có nhiệm kỳ kinh tế từ 30 - 40 năm và có thể còn lâu hơn nữa. Cây chè thích hợp với khí hậu, đất đai ở vùng trung du và miền núi, được trồng ở 34 tỉnh thành trên cả nước, tạo công ăn việc làm và nguồn lợi đáng kể cho trên 6 triệu lao động ở các vùng chè. Trồng chè còn có vai trò to lớn trong việc phủ xanh đất trống đồi núi trọc, giảm thiểu xói mòn. Do ý nghĩa về kinh tế, xã hội và môi trường mà cây chè đã có vị trí quan trọng trong cơ cấu cây trồng của các tỉnh Trung du miền núi. Cây chè đã và đang là cây trồng chủ lực ở nhiều tỉnh miền núi phía Bắc. Được sự quan tâm của nhà nước, nỗ lực của người sản xuất và doanh nghiệp trong những năm gần đây sản xuất chè phát triển theo hướng thay thế giống chè mới năng suất cao, chất lượng tốt, đẩy mạnh thâm canh, tăng năng suất và đa dạng hóa sản phẩm. Tính đến năm 2017 diện tích chè cho thu hoạch cả nước đạt trên 123.188 ha, sản xuất 260 nghìn tấn chè khô (FAOSAT, 2019) [70], năm 2018, diện tích chè cả nước là 123,7 ngàn ha, sản lượng đạt 987,3 ngàn tấn búp chè tươi, chỉ số phát triển sản lượng so với năm 2017 là 101,6% (Niên giám thống kê Việt Nam, 2018) [46]. Mặc dù năng suất đạt mức năng suất bình quân của thế giới, nhưng giá trị sản xuất chè còn thấp. Giá bán bình quân chỉ bằng khoảng 60% giá chè của thế giới. Trong đó chưa có nhiều giống tốt năng suất và chất lượng cao cũng là nguyên nhân quan trọng, mặc dù trong những năm qua có nhiều giống chè mới được tạo ra bằng các phương pháp lai hữu tính, nhập nội thuần hóa giống như LDP1, LDP2, PH8, PH10, Kim Tuyên, Thúy Ngọc, Phúc Vân Tuyên,... (Đ.V. Ngọc và cs, 2009; N.V. Toàn, 2016) [21], [45]. Ngày nay, với sự phát triển của công nghệ sinh học, trên thế giới các nhà khoa học đã áp dụng kỹ thuật phân tử và nuôi cấy mô tế bào nâng cao
2 hiệu quả của công tác giống chè (L. T. Nghĩa, 2010) [14]. Trong nước, Viện Khoa học kỹ thuật Nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc và Viện Di truyền nông nghiệp đã nghiên cứu áp dụng kỹ thuật phân tử và nuôi cấy phôi trong tạo giống chè mới và đã tạo ra những dòng chè mới có triển vọng (L. T. Nghĩa, 2010; N.V Thiệp, 2016) [14], [37]. Những nghiên cứu này sử dụng các chỉ thị phân tử Microsatellite xác định sự khác biệt di truyền của 96 mẫu giống chè trong quần thể giống khởi đầu nhằm lựa chọn các cặp lai có khoảng cách di truyền phù hợp có khả năng tạo ra giống mới có ưu thế lai cao. Một số cặp giống bố mẹ đáp ứng yêu cầu được lựa chọn, trong đó có cặp lai giữa giống Trung Du và giống Hồ Nam có khoảng cách di truyền 0,589, cặp lai giữa giống Trung Du và giống Kim Tuyên có khoảng cách di truyền 0,644. Sau khi lai, tiến hành nuôi cấy phôi F1 và chọn lọc sớm từ giai đoạn in vitro, kết quả đã chọn ra được hai dòng chè mới CNS - 1.41 và CNS - 8.31 có những đặc điểm ưu thế lai rõ rệt, thể hiện nhiều tính trội, sinh trưởng khỏe, phân cành sớm, búp non lâu, sớm cho thu hoạch, năng suất cao, tính chống chịu và chất lượng tốt (L. T. Nghĩa, 2010; C. T. Huyền, 2012) [14], [10]. Do những đặc tính ưu tú vượt trội mà hai dòng chè mới CNS - 1.41 và CNS - 8.31 hoàn toàn có thể đáp ứng tốt yêu cầu của sản xuất về nâng cao năng suất và chất lượng chè. Để phát triển nhanh hai dòng chè này vào sản xuất, cần thiết phải đánh giá một cách hệ thống về sinh trưởng, năng suất, chất lượng và xác định biện pháp kỹ thuật phù hợp để phát huy tiềm năng của giống mới, có cơ sở khoa học và thực tiễn triển khai giống chè mới vào sản xuất đạt hiệu quả cao. Xuất phát từ những vấn đề trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và một số biện pháp kỹ thuật để phát triển hai dòng chè CNS-1.41, CNS-8.31 tại các tỉnh miền núi phía Bắc”.
3 2. Mục tiêu nghiên cứu 2.1 Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng phát triển và một số biện pháp kỹ thuật nhằm hoàn thiện quy trình và đưa nhanh hai dòng chè CNS-1.41, CNS- 8.31 vảo sản xuất tại vùng miền núi phía Bắc 2.2 Mục tiêu cụ thể - Đánh giá được đặc điểm sinh trưởng, phát triển của 2 dòng chè CNS- 1.41 và CNS-8.31. - Xác định được một số biện pháp kỹ thuật chủ yếu nhằm phát triển hai dòng chè mới vào sản xuất. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3.1 Ý nghĩa khoa học Đề tài luận án nghiên cứu một cách hệ thống về đặc điểm nông học, sinh học và biện pháp kỹ thuật phát triển hai dòng chè mới CNS-1.41 và CNS-8.31 được chọn tạo bởi phương pháp ứng dụng kỹ thuật phân tử và kỹ thuật nuôi cấy phôi trong chọn tạo giống chè ở Việt Nam; Kết quả nghiên cứu đặc trưng, đặc tính của hai dòng chè CNS-1.41 và CNS-8.31, bổ sung thêm tư liệu khoa học về khả năng thích ứng của chúng trong sản xuất chè ở một số tiểu vùng sinh thái khác nhau của vùng miền núi phía Bắc. Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần bổ sung những tài liệu khoa học có giá trị lý luận khoa học và giảng dạy cây chè. 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Đánh giá được đặc điểm sinh trưởng, phát triển chủ yếu cho năng suất, chất lượng của hai dòng chè CNS-1.41, CNS-8.31 làm cơ sở khoa học cho việc bố trí cơ cấu giống, định hướng phát triển sản phẩm chè cho vùng trung du miền núi phía Bắc.
4 Kết quả nghiên cứu làm cơ sở xây dựng, hoàn thiện quy trình sản xuất cho hai dòng chè mới CNS-1.41, CNS-8.31 để áp dụng trực tiếp vào sản xuất, nâng cao hiệu quả của sản xuất chè hiện nay. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu hai dòng chè CNS-1.41 và CNS-8.31 được chọn tạo bởi phương pháp ứng dụng kỹ thuật phân tử và kỹ thuật nuôi cấy phôi đã thụ phấn. 4.2. Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu đặc điểm nông học, đặc điểm sinh trưởng, phát triển, chất lượng hai dòng chè mới CNS-141 và CNS-831; - Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật chủ yếu để phát triển hai dòng chè mới; - Địa điểm nghiên cứu tại Viện KHKT nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc (Phú Hộ, Phú Thọ); Công ty Cổ phần chè Sông Lô (Yên Sơn, Tuyên Quang); Công ty Cổ phần chè Liên Sơn (Văn Chấn, Yên Bái). 4.3. Thời gian nghiên cứu Đề tài được tiến hành từ năm 2015 đến năm 2019 5. Những đóng góp mới của đề tài. Lần đầu tiên cung cấp những dẫn liệu một cách hệ thống về sinh trưởng, năng suất, chất lượng và kỹ thuật canh tác đối với hai dòng chè mới CNS-1.41, CNS-8.31 được tạo ra bằng ứng dụng kỹ thuật phân tử và công nghệ nuôi cấy mô tế bào. Xác định những đặc điểm nông sinh học chủ yếu hai dòng chè mới CNS- 1.41, CNS-8.31 làm cơ sở khoa học cho việc trồng trọt và chế biến trong sản xuất: Búp của hai dòng chè dài 9-13 cm, non lâu, hàm lượng xơ thấp thuận lợi cho áp lực thời gian thu hoạch vẫn đảm bảo chất lượng nguyên liệu cho chế biến
5 ra sa sản phẩm chất lượng tốt; hai dòng chè mới phân cành thấp ở độ cao 2,0-3,6 cm, số cành cấp 1, cấp 2 ở cây chè tuổi 1 nhiều từ 15,9 - 25,7 cành/ cây và 23,6 - 39,0 cành/ cây làm cho cây chè có tán rộng, sớm cho thu hoạch; Xác định hai dòng chè mới CNS-1.41, CNS-8.31 có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt và đáp ứng yêu cầu của sản xuất chè hiện nay về thay thế giống chè cũ bằng giống chè mới năng suất cao, chất lượng tốt: Dễ nhân giống vô tính với hệ số nhân giống cao (vườn chè tuổi 3 có sản lượng hom 2,92-3,66 triệu hom/ha), sản xuất cây giống có tỷ lệ xuất vườn cao 87,9- 88,8%; năm thứ hai đã có thể đưa vào thu hoạch, năng suất đạt 5,22 - 7,36 tấn búp tươi/ha/năm, 3 năm tuổi năng suất 9,72 - 13,68 tấn/ha/năm; hàm lượng tanin 24,47 - 25,51%, axit amin 2,45-2,56%, catechin 137,12-145,75% phù hợp cho chế biến cả chè xanh (điểm cảm quan 16,43-17,94 điểm) và chè đen (điểm cảm quan 17,5-18,6 điểm) chất lượng tốt; Xác định được một số biện pháp kỹ thuật chủ yếu để nâng cao năng suất chất lượng nguyên liệu búp chè hai dòng chè mới CNS-1.41, CNS-8.3: Mật độ trồng phù hợp từ 1,66 đến 1,85 vạn cây/ha, phương thức trồng hàng kép; đốn tạo hình lần 1 thân chính 15-20 cm, cành bên 35 cm so với mặt đất làm cho vườn chè sớm giao tán, tăng mật độ búp, sớm đạt năng suất cao; bón tăng phân khoáng 40%, năng suất chè cao hơn đối chứng 50,89 - 51,23%, lợi nhuận tăng 60,78-76,32%; Xây dựng được một số mô hình trồng hai dòng chè mới có hiệu quả cao trong sản xuất tại các tỉnh Phú Thọ, Tuyên Quang và Yên Bái.
6 CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU CỦA ĐỀ TÀI 1.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1.1.1. Đặc điểm sinh trưởng, phát triển của các dòng, giống chè. Những đặc điểm sinh trưởng, phát triển của cây chè là kết quả phản ánh tổng hợp giữa các đặc tính của giống với điều kiện ngoại cảnh. Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng của giống trong từng điều kiện sinh thái cụ thể giúp ta đánh giá được khả năng thích ứng của giống, từ đó đề ra các biện pháp kỹ thuật canh tác hợp lý, tạo điều kiện cho cây chè sinh trưởng tốt, cho năng suất cao. Mỗi một giống chè đều yêu cầu chế độ dinh dưỡng, biện pháp kỹ thuật canh tác, thu hái búp phù hợp, cùng với công nghệ chế biến từng loại sản phẩm nâng cao giá trị cây chè. Nghiên cứu về đặc tính sinh trưởng phát triển của cây chè là cơ sở đề xuất các biện pháp kỹ thuật hợp lý cho mỗi giống chè. Búp chè được hình thành từ các mầm sinh dưỡng, gồm có tôm và các lá non. Quá trình sinh trưởng của búp chịu sự chi phối của nhiều yếu tố bên ngoài lẫn bên trong, khối lượng búp thay đổi tùy giống. Vườn chè bón nhiều phân, búp sẽ lớn hơn vườn chè thiếu phân, khối lượng búp chè còn phụ thuộc vào một số yếu tố kỹ thuật canh tác khác như đốn, hái và điều kiện địa lý nơi trồng trọt (Đỗ Ngọc Quỹ, 1980) [27]. Bộ rễ thực vật nói chung và cây chè nói riêng là cơ quan dinh dưỡng của cây dưới đất, nó có nhiệm vụ làm giá đỡ cho cây, giữ chặt cây vào đất, hút nước và các chất dinh dưỡng cung cấp cho các hoạt động sống của cây. Trong nhiều trường hợp rễ còn làm chức năng dự trữ, tổng hợp các hợp chất hữu cơ khác nhau cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của cây (Nguyễn Đình Vinh, 2002) [49]. Sự phát triển của bộ rễ và bộ lá có quan hệ chặt chẽ với nhau và hỗ trợ nhau. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, mùa đông khi cành lá
7 ngừng sinh trưởng thì bộ rễ phát triển; mùa xuân khi búp chè sinh trưởng mạnh, thì bộ rễ phát triển chậm lại và tiếp tục như vậy khi bộ rễ phát triển chậm thì lá và búp sẽ sinh trưởng nhanh. Quá trình phát triển bộ rễ có 4 – 5 đỉnh cao trong 1 năm, sinh trưởng lúc nhanh lúc chậm, xen kẽ với sự phát triển của bộ lá, lúc chậm lúc nhanh (Rahman F, Dutta A.K, 1988) [97]. 1.1.2. Những biện pháp kỹ thuật chủ yếu đối với cây chè 1.1.2.1. Nhân giống vô tính bằng giâm cành chè Đối với thực vật nói chung, cây chè nói riêng có khả năng tái sinh từ các bộ phận của các cơ quan sinh dưỡng như: lá, chồi, thân, rễ. Nếu đưa các bộ phận của chúng vào môi trường thích hợp nó sẽ phát triển thành rễ, mầm và hình thành cây con. Phương pháp giâm cành chè là sử dụng một bộ phận gồm đoạn thân lá (cơ quan dinh dưỡng) để tái sinh ra cây chè mới (Đỗ Ngọc Quỹ, Nguyễn Văn Niệm, 1979) [25]. 1.1.2.2. Mật độ trồng chè Mật độ trồng phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Giống, địa hình, phương thức canh tác thủ công hay cơ giới hóa, mức độ đầu tư phân bón, tưới nước. Vì vậy, mật độ trồng chè không có mật độ thích hợp nhất, mà chỉ có giới hạn trên, khi mật độ đạt tới giới hạn đó thì sản lượng sẽ không tăng lên nữa. + Xác định mật độ cho từng đối tượng chè nhằm tận dụng tốt không gian, diện tích đất và cho sản lượng cao nhất. Những giống chè biến chủng Trung Quốc lá nhỏ, giống chè lai LDP1, Đại Bạch Trà, Yabukita, Kanayamidori.... khi trồng tập trung quy mô công nghiệp, có đốn hàng năm nên trồng ở các mật độ khoảng cách sau: Khoảng cách (m) 1,2 x 0,4 – 0,5, 1,3 x 0,4 – 0,5, 1,4 x 0,4 – 0,5, 1,5 x 0,45 – 0,5 (trồng kép), mật độ 20.833 – 16.667, 19.231 – 15.385, 17.857 – 14.285, 29.690 – 26.666 cây/ha (khoảng cách giữa hai hàng trồng kép là 40 cm) (Đỗ Ngọc Quỹ, Nguyễn Kim Phong, 1997; Đỗ Ngọc Quỹ, 1980) [26], [27].
8 Những giống chè thuộc biến chủng chè Shan, biến chủng Trung Quốc lá to, khoảng cách trồng 1,5 x 0,4 – 5, 1,5 x 0,60 – 0,70 (trồng kép), 1,75 x 0,4 – 0,45, 1,75 x 0,5 – 0,6. Mật độ (cây/ha) 14.845 – 13.333, 22.222 – 19.048, 14.286 – 12.698 (áp dụng cơ giới hóa), 11.428 – 9.524. Căn cứ vào điều kiện sinh trưởng của từng giống mà xác định mật độ trồng thích hợp. Dạng cây có vòm tán thẳng đứng phù hợp với mật độ trồng dày hơn những giống chè có dạng tán hình mâm xôi. Dựa vào phương thức canh tác, xác định mật độ trồng phù hợp: canh tác thủ công, có thể trồng mật độ cao hơn; khi áp dụng cơ giới hóa nên lựa chọn khoảng cách hàng phù hợp với đặc tính kỹ thuật của máy. (Đỗ Văn Ngọc và CS, 2010) [22]. 1.1.2.3. Đốn chè Dựa vào giai đoạn phát dục của cây chè, các vị trí của cành trên cây khác nhau thì có tuổi phát dục khác nhau, cành phía trên cao thường có tuổi phát dục lớn nên nhanh ra hoa kết quả, sinh trưởng dinh dưỡng yếu. Vì vậy cần được đốn để kích thích các mầm bên dưới mọc lên sinh trưởng dinh dưỡng khỏe hơn, chậm ra hoa hơn. Đốn chè là một biện pháp kỹ thuật canh tác đặc thù đối với cây chè. Đốn là cắt bỏ một phần sinh khối (thân, cành, lá) của cây tùy vào mục tiêu tạo tán và điều kiện sinh trưởng sinh dưỡng của cây chè . Đốn chè kiến thiết cơ bản (KTCB) làm cho cây chè bộ khung tán rộng, cành cơ bản to khỏe, phân cành đều, tăng bề mặt hái chè, tăng số lượng búp, búp mập, làm cơ sở cho tăng năng suất. Tạo cây chè có chiều cao tán hợp lý cho việc thu hái. Phương pháp đốn giai đoạn đầu, Đỗ Văn Ngọc 1991 [17] đã đề xuất như sau: Đốn lần 1 khi nương chè sinh trưởng tốt có 70% cây cao 65 – 70 cm, đường kính gốc 1,0 cm trở lên thì đốn tạo hình lần 1:
9 + Đốn lần 1 (chè 2 tuổi) thân chính cách mặt đất 13 – 15 cm, đốn cành bên cách mặt đất 30 - 35 cm, giữ bộ lá. + Đốn lần 2 (3 tuổi) cách mặt đất 30 – 35 cm, giữ bộ lá. + Đốn lần 3 (4 tuổi) cách mặt đất 40 – 45 cm, tán bằng hay mâm xôi, tùy theo đốn máy hoặc đốn tay. 1.1.2.4. Thu hái búp chè Búp chè là sản phẩm cuối cùng của trồng trọt, đồng thời là nguyên liệu khởi đầu cho quá trình chế biến. Hái đúng kỹ thuật làm tăng năng suất, chất lượng sản phẩm và tạo cho cây chè sinh trưởng khoẻ, bền vững. Năng suất búp chè có quan hệ chặt với số lá trên cây. Với đặc điểm của cây chè mỗi một búp sinh ra từ 1 nách lá, do vậy nhiều lá mới có nhiều búp, năng suất cao. Cho nên, việc giữa hái búp và chừa lá có tương quan chặt đến năng suất chè (Đỗ Văn Ngọc, Nguyễn Thị Ngọc Bình, 2009) [20]. Số lượng búp, khối lượng búp là những chỉ tiêu tương quan chặt với năng suất, trong đó số lượng búp là yếu tố biến động lớn, phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Khối lượng búp ngoài phụ thuộc vào giống, còn phụ thuộc vào kỹ thuật hái lá, nếu hái đi nhiều lá thì khối lượng búp lớn, sản lượng tăng, song tỷ lệ xơ gỗ cao do đó ảnh hưởng không tốt đến chất lượng chè thành phẩm. Hái non thì hàm lượng tanin, chất hòa tan (CHT) cao nhưng hàm lượng đường thấp và ngược lại, (Đỗ Văn Ngọc, Trịnh Văn Loan, 2008) [19]. Ngoài ra hái chè liên quan trực tiếp đến sử dụng lao động và khả năng cơ giới hóa. Hái chè non do số lứa hái nhiều nên tốn công và hiệu quả lao động thấp. Hái chè già hơn số công hái ít hơn và hiệu quả lao động cao; cùng với kỹ thuật hái chè khác nhau, việc tạo được mặt tán bằng sẽ là cơ sở tốt cho kỹ thuật hái chè bằng máy để giữ được sản lượng ổn định, lâu dài. Để chế biến các loại chè khác nhau yêu cầu về chất lượng nguyên liệu búp chè cũng khác nhau. Để chế biến chè xanh, chè đen, người ta thường thu