Nghiên cứu trồng cây cà chua trong nhà màng Polyethylen chuyển hóa ánh sáng chứa phức chất (Phen) 2 EU1-x Yx (NO3)3 được nghiên cứu chế tạo tại Việt Nam trong vụ đông xuân 2009-2010 ở Quảng Bình

NGHIÊN CỨU TRỒNG CÂY CÀ CHUA TRONG NHÀ MÀNG<br /> POLYETHYLEN CHUYỂN HÓA ÁNH SÁNG CHỨA PHỨC CHẤT<br /> (PHEN)2EU1-XYX(NO3)3 ĐƯỢC NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO TẠI VIỆT NAM<br /> TRONG VỤ ĐÔNG XUÂN 2009-2010 Ở QUẢNG BÌNH<br /> NGUYỄN ĐỨC VƯỢNG,<br /> TRƯƠNG THỊ HOÀNG HÀ - LÊ MINH THẮNG<br /> Trường Đại học Quảng Bình<br /> NGUYỄN TRỌNG HÙNG<br /> Viện Công nghệ Xạ Hiếm - Viện Năng lượng Nguyên tử Việt Nam<br /> Tóm tắt: Nghiên cứu trồng cây cà chua trong nhà màng polyethylen chứa<br /> phức chất (phen)2Eu1-xYx(NO3)3 được chế tạo tại Việt Nam trong vụ đông<br /> xuân 2009-2010 ở Quảng Bình. Kết quả thu được đối với cây cà chua trồng<br /> trong nhà màng chuyển hoá ánh sáng tốt hơn cây cà chua trồng đối chứng.<br /> Đặc biệt thời gian sinh trưởng và phát triển cây cà chua được rút ngắn, khả<br /> năng chóng chịu sâu bệnh tốt, phẩm chất của quả cà chua như hàm lượng<br /> vitamin C, hàm lượng đường tổng số, độ brix, độ dày thịt của quả đều tốt<br /> hơn cây cà chua đối chứng.<br /> <br /> 1. GIỚI THIỆU<br /> Trồng cây trong nhà màng là một giải pháp tăng năng suất cây trồng cũng như chất<br /> lượng sản phẩm. Hiện nay, màng polyethylen (PE) có tính chất chuyển hoá ánh sáng<br /> đang được sử dụng làm mái che nhà màng ở các nước có nền nông nghiệp phát triển,<br /> điển hình là Ixraen [1], [2]. Màng chuyển hoá ánh sáng có phức chất (phụ gia) chuyển<br /> hoá ánh sáng phân tán đều trong màng này. Chất phụ gia chuyển hóa ánh sáng là phức<br /> chất của RE (nguyên tố đất hiếm), ví dụ như: phức của RE với phenanthroline (phen),<br /> với các dẫn xuất của β-Diketones, hoặc các oxit và hỗn hợp các oxit đất hiếm ở kích<br /> thước nano [1], [2]. Tính chất quan trọng nhất của phức chất RE với các cấu tử hữu cơ<br /> này là khả năng chuyển hoá ánh sáng có bước sóng ở vùng tử ngoại trung bình không<br /> thuận lợi cho sự quang hợp của cây trồng sang vùng đỏ rất thuận lợi cho sự quang hợp<br /> của cây trồng. Một số nghiên cứu cho thấy khi bị kích thích bằng nguồn bức xạ có bước<br /> sóng 3.660A0 (thuộc vùng tử ngoại trung bình) thì những phức Eu sẽ phát ra những<br /> nguồn bức xạ có bước sóng từ 5.790 đến 6.300A0 [1], [2, [3].<br /> Các cuộc thử nghiệm trong nông nghiệp cho thấy màng chuyển hoá ánh sáng đã kích<br /> thích tăng trưởng và tăng năng suất cây trồng từ 10-90%. Nó đảm bảo sản xuất sạch vì<br /> không đưa tác nhân hoá học hay sinh học vào quá trình sản xuất. Màng này hiện nay<br /> được dùng nhiều trong thực tế sản xuất [1].<br /> Ở Việt Nam, đã có một số địa phương (Đà Lạt và Sapa) nhập khẩu công nghệ trồng rau<br /> quả sạch và hoa trong nhà màng sử dụng màng PE chuyển hóa ánh sáng. Một số kết quả<br /> Tạp chí Khoa học và Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Huế<br /> ISSN 1859-1612, Số 04(20)/2011: tr. 34-42<br /> <br /> NGHIÊN CỨU TRỒNG CÂY CÀ CHUA TRONG NHÀ MÀNG POLYETHYLEN...<br /> <br /> 35<br /> <br /> tăng năng suất cụ thể là: cà chua 30-70%, dưa chuột: 15-50%, bắp cải 20-42%, xà lách<br /> 46%, dưa hấu 20-60%, hoa 30%, ớt quả 30-80%. Để chủ động trong công nghệ trồng<br /> rau sạch, đáp ứng tính cấp thiết và nhu cầu ngày càng tăng về thực phẩm sạch, trong<br /> nghiên cứu này chúng tôi báo cáo các kết quả nghiên cứu trồng cây cà chua, một loại<br /> quả có giá trị dinh dưỡng và được ưa chuộng trên thị trường, tại Quảng Bình trong nhà<br /> màng sử dụng màng chuyển hóa ánh sáng được chế tạo tại Việt Nam.<br /> 2. PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM<br /> Phương pháp tổng hợp phức chất chuyển hóa ánh sáng và chế tạo màng chuyển hóa ánh<br /> sáng đã được chỉ rõ trong tài liệu [3], [4]. Giống cà chua TN52, có nguồn gốc từ Ấn Độ,<br /> do Công ty TNHH Hạt giống Trang Nông phân phối, có năng suất trung bình 30–33<br /> tấn/ha, thời gian sinh trưởng trung bình: 130-140 ngày.<br /> Các thí nghiệm bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn toàn (RCB) bao gồm 3 công thức,<br /> 3 lần nhắc lại:<br /> + Công thức 1: Sử dụng màng PE chuyển hóa ánh sáng chứa phức chất (phen)2Eu1xYx(NO3)3.<br /> + Công thức 2: Sử dụng màng PE trong suốt bình thường.<br /> + Công thức 3: Không sử dụng màng PE, đây là công thức đối chứng.<br /> Bố trí thí nghiệm được tiến hành theo Tiêu chuẩn ngành 10TCN 219:2006 – Ban hành<br /> kèm theo quyết định số 1698QĐ/BNN-KHCN, ngày 12 tháng 06 năm 2006 của Bộ<br /> trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.<br /> Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp theo dõi, bao gồm: các giai đoạn phát dục, các chỉ<br /> tiêu sinh trưởng, khả năng chống chịu sâu bệnh (bệnh mốc sương – Phytopthora<br /> infestans Debary, bệnh héo xanh vi khuẩn – Ralstonia solanacerum Smith, bệnh vi rút),<br /> các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất, các chỉ tiêu về quả và phẩm chất quả.<br /> 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU<br /> 3.1. Ảnh hưởng của màng chuyển hóa ánh sáng đến các giai đoạn sinh trưởng và<br /> phát triển của cây cà chua<br /> Qua quá trình theo dõi các giai đoạn sinh trưởng cây cà chua ở các công thức thí<br /> nghiệm, chúng tôi thu được kết quả ghi ở bảng 1.<br /> Bảng 1. Thời gian hoàn thành các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây cà chua<br /> Đơn vị tính: ngày<br /> Công<br /> thức<br /> I<br /> II<br /> III<br /> <br /> Tuổi cây<br /> con<br /> 25<br /> 25<br /> 25<br /> <br /> Từ trồng đến...<br /> Ra hoa<br /> Quả chín<br /> 29<br /> 82<br /> 31<br /> 87<br /> 37<br /> 85<br /> <br /> Thời gian<br /> thu quả<br /> 35<br /> 39<br /> 38<br /> <br /> Tổng thời gian<br /> sinh trưởng<br /> 142 (29/3/2009)<br /> 151 (7/4/2009)<br /> 148 (4/4/2009)<br /> <br /> 36<br /> <br /> NGUYỄN ĐỨC VƯỢNG và cs.<br /> <br /> Kết quả ở bảng 1 chỉ ra rằng cây cà chua ở các công thức thí nghiệm bắt đầu ra hoa<br /> trong khoảng từ 29-37 ngày. Trong ba công thức thì cây cà chua ở công thức I ra hoa<br /> sớm nhất, sau trồng 29 ngày. Trong giai đoạn từ trồng đến quả chín, cây ở công thức I<br /> ra hoa sớm nhất, đồng thời cũng chín sớm nhất ở 51 ngày sau trồng. Thời gian thu quả<br /> của các công thức dao động trong khoảng 35–39 ngày. Công thức I có thời gian thu quả<br /> ngắn nhất, 35 ngày. Có thể nói màng chuyển hóa ánh sáng đã giúp cây cà chua rút ngắn<br /> được thời gian thu hoạch. Cây cà chua ở công thức I có tổng thời gian sinh trưởng ngắn<br /> nhất: 142 ngày. Như vậy, với tính năng quan trọng là chuyển hóa từ ánh sáng tím thành<br /> ánh sáng đỏ làm tăng hiệu suất quang hợp, màng chuyển hóa ánh sáng có tác dụng thúc<br /> đẩy cây cà chua ra hoa sớm hơn, chín nhanh hơn và tập trung hơn. Kết quả là rút ngắn<br /> tổng thời gian sinh trưởng, phát triển của cây cà chua trồng trong nhà màng này.<br /> 3.2. Ảnh hưởng của màng chuyển hóa ánh sáng đến sự tăng trưởng chiều cao cây<br /> Nguyên tắc xác định chiều cao cây là đo từ cổ rễ đến đỉnh sinh trưởng ngọn. Qua nghiên<br /> cứu chúng tôi thu được kết quả được ghi trong bảng 2.<br /> Bảng 2. Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các công thức<br /> Đơn vị tính: cm<br /> Ngày sau trồng<br /> <br /> Công thức I<br /> <br /> Công thức II<br /> <br /> Công thức III<br /> <br /> LSD 0,05<br /> <br /> 7 (ngày)<br /> 14<br /> 21<br /> 28<br /> 35<br /> 42<br /> 49<br /> 56<br /> 63<br /> 70<br /> 77<br /> 84<br /> 91<br /> 98<br /> 105<br /> 112<br /> Thu hoạch<br /> <br /> 9,33a<br /> 13,43a<br /> 19,30a<br /> 30,80a<br /> 44,33a<br /> 55,90a<br /> 62,83a<br /> 75,34a<br /> 91,83a<br /> 104,69a<br /> 108,53a<br /> 113,31a<br /> 125,14a<br /> 136,48a<br /> 146,86a<br /> 146,93a<br /> 146,93a<br /> <br /> 5,60b<br /> 7,72b<br /> 10,68b<br /> 18,23b<br /> 39,26b<br /> 49,41a<br /> 56,93a<br /> 67,63b<br /> 85,15b<br /> 97,67ab<br /> 100,37b<br /> 102,37b<br /> 112,30b<br /> 122,56b<br /> 127,22b<br /> 127,37b<br /> 127,48b<br /> <br /> 4,87b<br /> 6,83b<br /> 9,82b<br /> 16,73b<br /> 39,70b<br /> 52,50a<br /> 56,86a<br /> 67,12b<br /> 79,96b<br /> 88,79b<br /> 90,79c<br /> 94,25c<br /> 101,71c<br /> 107,42c<br /> 113,50c<br /> 113,96c<br /> 114,13c<br /> <br /> 2,32<br /> 2,27<br /> 5,06<br /> 9,93<br /> 4,47<br /> 9,45<br /> 8,72<br /> 8,10<br /> 5,56<br /> 9,63<br /> 7,68<br /> 6,84<br /> 8,51<br /> 7,67<br /> 5,49<br /> 5,89<br /> 6,10<br /> <br /> Ghi chú: a, b, c là kí hiệu cho các nhóm, trong đó các công thức có cùng kí hiệu không có sự<br /> sai khác tại các mức tin cậy α = 0,05 hay ở xác suất P= 95%<br /> <br /> Qua bảng 2 chúng tôi thấy rằng: trong các thời kỳ 7, 14, 21, 28, 35 ngày sau trồng là<br /> thời gian cây cà chua hoàn thành bén rễ hồi xanh, bước sang thời kỳ sinh trưởng dinh<br /> dưỡng mạnh mẽ. Bộ rễ phát triển mạnh, chiều cao và số lá tăng nhanh. Cây cà chua ở<br /> công thức I có chiều cao hơn hẳn so với công thức II và III. Giữa công thức II và III<br /> <br /> NGHIÊN CỨU TRỒNG CÂY CÀ CHUA TRONG NHÀ MÀNG POLYETHYLEN...<br /> <br /> 37<br /> <br /> không thấy có sự sai khác nhau có ý nghĩa về mặt thống kê. Trong các thời kỳ 42, 49<br /> ngày sau trồng, thời gian này cây cà chua bắt đầu ra hoa, đậu quả và phát triển quả.<br /> Giống cà chua Ấn Độ TN52 thuộc kiểu hình ra hoa vô hạn nên song hành với quá trình<br /> phát triển quả ở tầng thấp là quá trình nở hoa, đậu quả và tiếp tục phát triển quả ở các<br /> tầng trên cao. Do tập trung cho quá trình sinh trưởng sinh thực này nên quá trình sinh<br /> trưởng dinh dưỡng bị hạn chế. Chiều cao cây giữa các công thức không thấy có sự sai<br /> khác nhau về mặt thống kê. Thời kỳ 56, 63, 70 ngày sau trồng, cà chua ở công thức I có<br /> chiều cao tăng đáng kể, khác biệt rõ rệt so với công thức II và III. Sang thời kỳ 70 ngày<br /> sau trồng, cây cà chua ở công thức II có sự tăng chiều cao khá mạnh nên sự khác biệt về<br /> chiều cao cây giữa công thức I và công thức II không còn rõ nét, công thức I có chiều<br /> cao cao hơn hẳn so với công thức III. Trong các thời kỳ 77, 84, 91, 98, 105 ngày sau<br /> trồng, cây cà chua ở các công thức chủ yếu phát triển quả, quả chín và cho thu hoạch.<br /> Các chùm hoa ở phía trên vẫn tiếp tục ra nhưng yếu ớt, tỷ lệ đậu quả thấp, hình thành<br /> quả có kích thước nhỏ. Chiều cao cây của công thức III chỉ tăng nhẹ. Trong khi đó,<br /> chiều cao cây của công thức I và II vẫn tiếp tục tăng mạnh nên có sự sai khác rất rõ ràng<br /> có ý nghĩa về mặt thống kê giữa 3 công thức thí nghiệm. Cây cà chua ở công thức I có<br /> chiều cao cao nhất, tiếp đến là công thức II và thấp nhất là công thức III.<br /> Khi xét đến chiều cao cây cuối cùng, chúng ta nhận thấy: chiều cao cây ở công thức III<br /> thấp hơn có ý nghĩa về mặt thống kê so với công thức I và II. Công thức I có chiều cao<br /> cây cuối cùng cao nhất (146,93 cm), tiếp đến là công thức II (127,48 cm). Công thức III<br /> có chiều cao cây cuối cùng thấp nhất (114,13 cm).<br /> 3.3. Ảnh hưởng của màng chuyển hóa ánh sáng đến sự ra lá của cây cà chua<br /> Theo dõi động thái ra lá của cây cà chua ở các công thức chúng tôi nhận thấy: không<br /> thấy có sự khác biệt về số lá/cây giữa các công thức thí nghiệm ở các thời kỳ theo dõi.<br /> Ảnh hưởng của màng chuyển hóa ánh sánh đối với chỉ tiêu này thể hiện không rõ. Như<br /> vậy, chỉ tiêu số lá/cây chủ yếu do đặc tính di truyền của giống quyết định.<br /> Như vậy, cây cà chua trồng trong nhà màng chuyển hóa ánh sáng có chiều cao cây cao<br /> hơn so với công thức đối chứng và công thức có phủ màng PE bình thường nhưng số lá<br /> lại tăng không đáng kể so với công thức đối chứng.<br /> 3.4. Ảnh hưởng của màng chuyển hóa ánh sáng đối với một số loại sâu bệnh hại<br /> chính ở các công thức thí nghiệm<br /> Sâu xanh đục quả, nụ hoa (Heliothis armigera):<br /> Đây là đối tượng phá hoại trên nhiều loài cây trồng. Sâu đục vào nụ hoặc quả non, ăn<br /> rỗng ở bên trong, làm nụ, quả bị rụng hoặc bị thối. Sâu đục đến đâu đùn phân ra đến đó,<br /> một nửa thân sâu thường ở bên ngoài, một nửa nằm trong trái. Khi trái đã già, sâu<br /> thường đục từ cuống xuống và chui vào bên trong ăn phá. Kết quả theo dõi diễn biến<br /> mật độ sâu xanh đục quả trên cây cà chua ở các công thức thí nghiệm được chỉ ra ở<br /> bảng 3.<br /> Bảng 3. Diễn biến mật độ sâu xanh đục quả trên các công thức thí nghiệm<br /> <br /> 38<br /> <br /> NGUYỄN ĐỨC VƯỢNG và cs.<br /> <br /> Đơn vị tính: con/m2<br /> Ngày theo dõi<br /> 13/1/2010<br /> 20/1/2010<br /> 27/1/2010<br /> 3/2/2010<br /> 10/2/2010<br /> 17/2/2010<br /> 24/2/2010<br /> 3/3/2010<br /> 10/3/2010<br /> 17/3/2010<br /> 24/3/2010<br /> <br /> Công thức I<br /> 0,13<br /> 0,20<br /> 0,20<br /> 0,00<br /> 0,00<br /> 0,20<br /> 0,40<br /> 0,47<br /> 0,13<br /> 0,10<br /> 0,07<br /> <br /> Công thức II<br /> 0,00<br /> 0,33<br /> 0,87<br /> 0,07<br /> 0,20<br /> 0,60<br /> 0,73<br /> 1,13<br /> 0,93<br /> 0,70<br /> 0,63<br /> <br /> Công thức III<br /> 0,00<br /> 0,87<br /> 1,07<br /> 0,00<br /> 1,07<br /> 0,80<br /> 1,33<br /> 3,73<br /> 2,60<br /> 1,73<br /> 1,13<br /> <br /> Công thức I xuất hiện sâu xanh đục quả sớm nhất vì do cây hình thành quả sớm nhất.<br /> Công thức II và III bị sâu xanh phá hại muộn hơn, nhưng mật độ cao hơn công thức I ở<br /> các kỳ theo dõi. Vào ngày 3/3/2010 công thức I, II và III có mật độ sâu xanh cao nhất<br /> lần lượt là 0,47; 1,13 và 3,73 con/m2. Qua kết quả nghiên cứu, có thể thấy diễn biến mật<br /> độ sâu xanh của các công thức đều thay đổi theo thời gian. Nhìn chung công thức III có<br /> mật độ sâu xanh cao nhất nhưng lại giảm mạnh vào cuối vụ, trong khi ở công thức I và<br /> II lại chỉ giảm nhẹ.<br /> Bệnh xoăn lá (do virus TYLCV):<br /> Bảng 4. Diễn biến của bệnh xoăn lá trên các công thức thí nghiệm<br /> Đơn vị tính: % cây bị bệnh<br /> Ngày theo dõi<br /> 23/12/2009<br /> 30/12/2010<br /> 6/1/2010<br /> 13/1/2010<br /> 20/1/2010<br /> 27/1/2010<br /> 3/2/2010<br /> 10/2/2010<br /> <br /> Công thức I<br /> 0,00<br /> 0,03<br /> 0,04<br /> 0,00<br /> 0,04<br /> 0,00<br /> 0,00<br /> 0,00<br /> <br /> Công thức II<br /> 0,00<br /> 0,20<br /> 0,00<br /> 0,14<br /> 0,02<br /> 0,00<br /> 0,00<br /> 0,00<br /> <br /> Công thức III<br /> 0,03<br /> 0,00<br /> 0,04<br /> 0,06<br /> 0,17<br /> 0,00<br /> 0,32<br /> 0,00<br /> <br /> Bệnh xoăn lá do virus bắt đầu xuất hiện vào ngày 23/12/2009 ở công thức III. Công<br /> thức I và II bệnh xuất hiện muộn hơn. Trong ba công thức thì công thức I bị hại nhẹ<br /> nhất, công thức III bị hại nặng nhất. Tỷ lệ hại ngày cao điểm 3/2/2010 ở công thức III là<br /> 0,32%. Công thức II bị hại nặng nhất vào ngày 30/12/2009, với tỷ lệ hại 0,20%. Đối với<br /> những cây bị bệnh, sau khi đếm để xác định tỷ lệ bệnh, chúng tôi tiến hành nhổ bỏ để<br /> tránh lây lan sang những cây khác. Vào các kỳ theo dõi sau, tỷ lệ hại của công thức I và<br /> II không đáng kể và dần bằng 0. Công thức III có tỷ lệ hại tăng cao vào kỳ theo dõi<br /> 3/2/2010, tuy nhiên sau đó giảm hẳn. Bệnh xoăn lá do virus không còn tiến triển nữa khi<br /> quả bắt đầu lớn.<br /> <br />