Tài liệu 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 tt

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 Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 9 62 01 10 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2019 Công trình hoàn thành tại: HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Vũ Đình Hòa TS. Nguyễn Thị Chinh Phản biện 1: PGS.TS. Hà Thị Thanh Bình Hội Sinh học Việt Nam Phản biện 2: PGS.TS. Tăng Thị Hạnh Học viện Nông nghiệp Việt Nam Phản biện 3: PGS.TS. Trần Thị Trƣờng Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng Đánh giá luận án cấp Học viện họp tại: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Vào hồi giờ phút, ngày tháng năm 2019 Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc gia Việt Nam Trung tâm Thông tin - Thư viện Lương Định Của (HVN) 2 PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Vùng ven biển Thanh Hóa có chiều dài 102 km, bao gồm các huyện Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hóa, Quảng Xương, Tĩnh Gia và thành phố Sầm Sơn, diện tích đất tự nhiên 99.882 ha, đất nông nghiệp 53.068 ha, chiếm 53,1% diện tích đất tự nhiên (Cục Thống kê tỉnh Thanh Hóa, 2013). Cây trồng vụ Hè Thu, trên diện tích canh tác nhờ 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 nơi tiềm năng đất đai còn khá lớn. Bên cạnh đó, đậu xanh chỉ được xem là cây trồng thứ yếu, ít được quan tâm về các điều kiện canh tác nên năng suất thấp. Mặc dù 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). Trong điều kiện đất cát ven biển, bón phân đạm sớm có thể kích thích sinh trưởng và thúc đẩy sự hình thành các cơ quan sinh dưỡng ở thời kỳ sinh trưởng ban đầu, đặc biệt trên đất nghèo vi khuẩn cố định đạm. Tuy nhiên, bón tập trung lượng phân cùng lúc đối với đất nghèo hữu cơ như đất cát có thể dẫn đến mất mát do thấm (Nyamangara et al., 2003). Kết quả phân tích đất cho thấy, đất cát ven biển Thanh Hóa nghèo chất hữu cơ, nghèo đạm và kali tổng số. Đặc biệt đất cát giữ nước kém và sự thấm chất dinh dưỡng mạnh hơn, do đó, sử dụng phân bón với liều lượng hợp lý, bón phân nhiều lần và bón vào thời kỳ sinh trưởng phù hợp là rất cần thiết để nâng cao năng suất đậu xanh trên đất cát. Để góp phần vào việc mở rộng diện tích, hình thành vùng sản xuất hàng hoá tập trung cho cây đậu xanh trên vùng đất cát nói chung và đất cát ven biển nói riêng tại tỉnh Thanh Hóa, thì việc tuyển chọn những giống đậu xanh có nhiều đặc điểm tốt, có thời gian sinh trưởng ngắn, chịu thâm canh, năng suất khá, phổ thích nghi rộng và kỹ thuật canh tác phù hợp là rất cần thiết. 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.2.1. Mục tiêu tổng quát Xác định được một số giống đậu xanh và các biện pháp canh tác thích hợp cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao trong điều kiện canh tác nước trời ở vụ Hè trên vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa. 1.2.2. Mục tiêu cụ thể - Xác định được yếu tố hạn chế chính trong sản xuất đậu xanh trên vùng đất cát biển tỉnh Thanh Hóa. - Đánh giá các giống đậu xanh về khả năng chịu hạn trong điều kiện gây hạn nhân tạo; đánh giá năng suất và tính ổn định năng suất của các giống trên điều kiện đồng ruộng. - Tuyển chọn được 1 đến 2 giống đậu xanh có thời gian sinh trưởng (TGST) ngắn hoặc trung ngày, năng suất cao, chín tập trung thích hợp với điều kiện canh 1 tác nước trời vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hoá. - Xác định biện pháp canh tác tổng hợp đậu xanh cho vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hoá cho giống được tuyển chọn. 1.3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.3.1. Đối tƣợng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu gồm 12 giống đậu xanh, trong đó 11 giống cải tiến thu nhận từ Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển đậu đỗ, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam và một giống địa phương (Tằm Thanh Hóa) được sử dụng làm đối chứng. 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu Đề tài tập trung đánh giá khả năng chịu hạn ở giai đoạn nảy mầm và cây non của một số giống đậu xanh, ảnh hưởng của điều kiện hạn đến một số chỉ tiêu sinh lý và năng suất một số giống đậu xanh trong điều kiện hạn nhân tạo trong nhà có mái che, tuyển chọn được giống đậu xanh có khả năng chịu hạn, phù hợp với điều kiện nước trời và xác định biện pháp kỹ thuật canh tác thích hợp (phân bón, thời vụ trồng, mật độ gieo) cho giống triển vọng ở vùng đất cát biển tỉnh Thanh Hoá. Đồng thời đánh giá hiệu quả kinh tế của mô hình ứng dụng đồng bộ các biện pháp kỹ thuật trong sản xuất. Các thí nghiệm về đánh giá đặc điểm nông sinh học và tuyển chọn giống; xác định các biện pháp kỹ thuật canh tác và xây dựng mô hình trình diễn được triển khai tại 3 huyện Nga Sơn, Hoằng Hóa và Tĩnh Gia của tỉnh Thanh Hóa. Các thí nghiệm đánh giá khả năng chịu hạn trong điều kiện nhân tạo được tiến hành tại Khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Các thí nghiệm được tiến hành từ năm 2011 đến năm 2013/2014. 1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Đề tài xác định các yếu tố hạn chế đến sự phát triển sản xuất đậu xanh ở vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa, gồm: 1) Thiếu bộ giống có năng suất cao, chịu điều kiện canh tác nhờ nước trời, ngắn ngày; 2) Quy trình canh tác đậu xanh phù hợp với điều kiện sinh thái, thời tiết và thổ nhưỡng của vùng đất cát ven biển chưa hoàn thiện; 3) Đất canh tác đậu xanh là đất nghèo chất hữu cơ, đạm tổng số và đạm dễ tiêu trong khi đó lượng mưa phân bố không đều trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây đậu xanh. - Tuyển chọn được hai giống đậu xanh ĐX16 và ĐX208 thích hợp với vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hoá. 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. - Xác định được biện pháp canh tác tổng hợp đậu xanh cho vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hoá cho hai giống đậu xanh ĐX16 và ĐX208 cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao. Đối với giống ĐX16, thời vụ Hè thu thích hợp từ 10-24/06 hàng năm, mật độ từ 20-25 cây/m2 và liều lượng bón 40kg N + 60kg P2O5 + 40kg K2O được bón thúc lần 2 sớm hơn vào thời kỳ 1-2 lá thật và 4-5 lá thật. Đối với giống 2 trung ngày ĐX208, thời vụ từ 13-20/06 hàng năm với mật độ trồng 15-20 cây/m2, liều lượng phân bón 40kg N + 60kg P2O5 + 40kg K2O và bón thúc 2 lần thời kỳ 1-2 lá thật và 6-7 lá thật. 1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.5.1. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của đề tài là những dẫn liệu khoa học trong việc đánh giá khả năng chịu hạn, đặc tính nông sinh học của các giống đậu xanh cũng như các biện pháp kỹ thuật canh tác thích hợp để đạt năng suất, hiệu quả kinh tế cao trên vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa. Sản phẩm của đề tài là tài liệu khoa học có giá trị phục vụ cho công tác giảng dạy và nghiên cứu về cây đậu xanh. 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu của đề tài đã tuyển chọn được hai giống đậu xanh (ĐX16 và ĐX208) ngắn ngày, có năng suất cao, ổn định ở cả hai vụ Xuân và vụ Hè, thích nghi tốt với môi trường, góp phần vào việc bố trí cơ cấu luân canh cây trồng, mở rộng diện tích trồng đậu xanh tại vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa. Hoàn thiện quy trình canh tác đậu xanh thích hợp cho vụ Hè tại vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa, góp phần tăng năng suất, chất lượng và mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người sản xuất. Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án có khả năng áp dụng cho vùng đất cát ven biển Thanh Hóa, vùng đất cát ven biển miền Trung và các địa phương có điều kiện đất đai và khí hậu tương tự. PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. VAI TRÒ VÀ GIÁ TRỊ CỦA CÂY ĐẬU XANH 2.1.1. Vai trò của cây đậu xanh trong hệ thống cây trồng nông nghiệp Cây đậu xanh đóng vai trò vô cùng quan trọng về mặt sinh học, đó là khả năng cố định ni tơ khí quyển thành đạm cung cấp cho cây nhờ loài vi khuẩn Rhirobium virgna cộng sinh ở bộ rễ. Lượng đạm cố định được phụ thuộc vào môi trường đất tương đương 30-60kg N/ha (Poehlman, 1991). Nghiên cứu của nhiều tác giả cho rằng cho rằng lượng đạm đậu xanh cố định được dao động từ 58-107kg N/ha/năm (Firth et al., 1973). Đậu xanh có thể trồng xen với sắn, mía, ngô, lạc, cây ăn quả… Trồng đậu xanh xen sắn cho thu nhập gấp 2,88 lần và lượng đất bị mất đi trong quá trình canh tác giảm 26,29% so với trồng sắn thuần (Nguyễn Thanh Phương và cs., 2010). Trồng xen canh đậu xanh với mía, đậu chiều, bạc hà, cây ăn quả… năng suất đậu xanh có thể đạt 0,7-1,0 tấn/ha mà không làm suy giảm năng suất cây trồng chính (Shanmugasundaran et al., 2004). 2.1.2. Giá trị dinh dƣỡng của cây đậu xanh Đậu xanh là cây thực phẩm ngắn ngày có giá trị dinh dưỡng cao. Hạt đậu xanh giàu hydratcacbon, protein và các loại vitamin khác. Protein đậu xanh chứa đầy đủ các axit amin không thay thế và tương đối phù hợp với tiêu chuẩn dinh dưỡng dành cho trẻ em được tổ chức Nông lương và y tế thế giới đưa ra (Khatik et al., 2007). 3 Hạt đậu xanh được chế biến thành rất nhiều sản phẩm khác nhau như làm giò, bánh đậu xanh, đồ xôi, nấu chè, làm miến, làm giá, chế biến bột dinh dưỡng... (Đường Hồng Dật, 2006). 2.2. NHU CẦU VỀ ĐIỀU KIỆN NGOẠI CẢNH CỦA CÂY ĐẬU XANH Đậu xanh là cây trồng có nguồn gốc nhiệt đới và nhiệt đới của vùng Trung , nên khả năng thích ứng với nhiệt độ dao động trong phạm vi rộng từ 16-360C. Các thời kỳ sinh trưởng phát triển của đậu xanh nhìn chung mẫn cảm với chế độ chiếu sáng. Hầu hết các giống đậu xanh đều mẫn cảm với phản ứng số lượng (phản ứng với ngày ngắn). Đậu xanh thích hợp nhất với môi trường pH đạt giá trị trung tính (6,2-7,2) (Oplinger et al., 1990). Tuy là cây họ đậu, có khả năng cố định đạm khí trời nhưng đậu xanh vẫn cần bón bổ sung đạm, lân và kali để hình thành và cải thiện năng suất (Malik et al., 2003). Trong thực tế, liều lượng, sự phối hợp NPK, thời điểm và số lần bón phụ thuộc nhiều vào loại đất và thành phần cơ giới của đất (Nguyễn Quốc Khương và cs., 2014). 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, 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 70kg N/ha (Azadi et al., 2013). Trong điều kiện đất cát ven biển, bón phân đạm sớm có thể kích thích sinh trưởng và thúc đẩy sự hình thành các cơ quan sinh dưỡng ở thời kỳ sinh trưởng ban đầu, đặc biệt trên đất nghèo vi khuẩn cố định đạm. 2.3. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT ĐẬU XANH TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM Diện tích đậu xanh thế giới trên 6 triệu héc ta (Nair et al., 2014), trong đó 90% ở châu , sản lượng đậu xanh toàn cầu là 3 triệu tấn. Trong đó, Ấn Độ là quốc gia sản xuất đậu xanh lớn nhất, theo sau là Trung Quốc, Pakistan và Myanmar. Ở Ấn Độ, đậu xanh được trồng với diện tích là 3,5 triệu ha và đạt sản lượng hạt khoảng 1,2 triệu tấn (Nair et al., 2013). Sau Ấn Độ, quốc gia sản xuất đậu xanh lớn thứ hai trên thế giới là Trung Quốc. Diện tích trồng đậu xanh của Trung Quốc đạt trên 700.000 ha với sản lượng đậu xanh đạt 980.000 tấn (Nair et al., 2013). Tại Pakistan diện tích trồng đậu xanh của Pakistan năm 2009 là 231.100 ha với sản lượng 157.400 tấn, năng suất trung bình 0,72 tấn/ha (Aslam et al., 2013). Ở Myanmar và một số quốc gia như Bangladesh, Sri Lanka cây đậu xanh cũng là cây trồng quan trọng trong hệ thống nông nghiệp (Ranawake et al., 2012). Về nhu cầu tiêu thụ đậu xanh tăng từ 22% lên 66% ở các quốc gia khác nhau. Lợi nhuận tăng thêm hàng năm từ đậu xanh tại Parkistan từ 3,51-4,21 triệu USD (Shanmugasundaram et al., 2009). Diện tích sản xuất đậu xanh của Việt Nam qua 4 năm 2012 và 2015 biến động từ 88.180-98.200ha, diện tích sản xuất đậu xanh năm 2015 giảm so với năm 2012 là 7.250ha. Năng suất đậu xanh bình quân của Việt Nam qua 4 năm biến động từ 1.026-1.098 kg/ha. Năng suất đậu xanh bình quân của cả nước có xu hướng tăng dần qua các năm và năng suất đạt cao nhất năm 2015 là 1.098 kg/ha (Viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp, 2016). 4 2.4. BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC ĐẬU XANH Trên thế giới, cây đậu xanh được quan tâm nghiên cứu ở các trung tâm đặt ở nhiều quốc gia, tập trung ở châu . Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Rau màu châu (Trung tâm Rau thế giới - AVRDC) và các trung tâm vùng như Trung tâm vùng châu (Bangkok, Thái Lan), Trung tâm vùng châu Phi (Arusha, Tanzania), Trung tâm vùng Nam (Hyderabad, Ấn Độ) đã và đang tiến hành nghiên cứu khá toàn diện về cây đậu xanh. Kết quả nghiên cứu và đánh giá nguồn gen đậu xanh đáng chú ý nhất trong thời gian gần đây đã được thực hiện bởi sự hợp tác giữa các Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Nhiệt đới (Nhật Bản), Trung tâm Nghiên cứu Cây trồng Chinat (Thái Lan), Viện Tài nguyên Cây trồng Quốc gia Nhật Bản và AVRDC. Trong chương trình nghiên cứu này có 497 mẫu đã được sử dụng cho việc đánh giá kiểu sinh trưởng, 651 mẫu cho việc đánh giá đặc điểm hạt và 590 mẫu cho việc đánh giá sự đa dạng protein. Hầu hết các mẫu giống này đều được cung cấp bởi các ngân hàng gen của AVRDC, Trường Đại học Tokyo và Viện Tài nguyên Cây trồng Quốc gia Nhật Bản. Thời vụ gieo trồng đậu xanh phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như điều kiện sinh thái, thổ nhưỡng, cơ cấu cây trồng, giống... Thời vụ gieo trồng thích hợp là một trong các tác nhân tạo điều kiện cho đậu xanh đạt được năng suất tối ưu (Shanmugasundaran et al., 2004). Thời vụ gieo trồng đậu xanh khác nhau giữa các nước, thậm chí khác nhau giữa các vùng khí hậu trong mỗi nước (Lawn and Ahn, 1985). Ở Việt Nam, thời vụ gieo đối với đậu xanh tuỳ thuộc vào vùng sinh thái. Đối với các tỉnh miền Bắc trong vụ Xuân gieo trong tháng 3, từ phía Nam Thanh Hoá trở vào ấm hơn nên có thể gieo từ cuối tháng 2 để tránh gió lào tháng 4. Vụ Hè nên gieo đậu xanh từ đầu đến giữa tháng 5, vụ Thu Đông tốt nhất là trong tháng 8 (Lê Khả Tường, 2000; Đồng Văn Đại, 1997). Ở Ấn độ, đậu xanh trồng trong mùa khô (mùa Hè) mật độ thích hợp là (50 2 cây/m (khoảng cách gieo là 20 cm x 10 cm) còn trong mùa mưa mật độ gieo thích hợp là 33 cây/m2 (khoảng cách 30 cm x 10 cm) (Ahlawat and Rana, 2002). Tại Bangladesh, trong mùa mưa thời tiết thuận lợi cho sự sinh trưởng phát triển của cây đậu xanh do đó gieo với khoảng cách 30 cm x 10 cm cho năng suất hạt cao hơn so với khoảng cách 20 cm x 20 cm hoặc 40 cm x 30 cm (Kabir and Sarkar, 2008). Ở Pakistan, khoảng cách giữa các hàng là 20cm thì đậu xanh đạt năng suất cao nhất. Ở Philippines, khoảng cách giữa hàng được khuyến cáo là 50-70cm. Phạm Văn Thiều (1999) khuyến cáo mật độ gieo theo đặc điểm sinh trưởng của giống đậu xanh. Những giống thấp cây, ít cành cần được gieo dày 40-50 cây/m2, nhưng những giống cây cao, nhiều cành cần được trồng thưa hơn 30-40 cây/m2. Hầu hết các giống đậu xanh mới có tiềm năng năng suất cao đều sinh trưởng, phát triển thích hợp ở mật độ 25 - 30 cây/m2. Khi trồng với mật độ quá thưa hoặc quá dày đều cho năng suất thấp hơn (Đường Hồng Dật, 2006). Sekhon et al. (1987) cho rằng, bón phân đạm với liều lượng 15 kg/ha ở giai đoạn làm hạt có thể làm tăng năng suất hạt tới 18%, ngược lại, bón đạm vào giai đoạn trước khi ra hoa chỉ làm tăng sự sinh trưởng thân lá. Sadeghipour et al. 5 (2010) báo cáo rằng bón 90kg N và 120kg P2O5/ha, năng suất đậu xanh đạt cao nhất. Nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy bên cạnh việc tăng năng suất, phân lân làm tăng số quả/cây (Dhage et al., 1984) khối lượng 1000 hạt và số lượng nốt sần (Khatik et al., 2007). Nguyễn Ngọc Quất và cs. (2014) đã khuyến cáo lượng phân bón thích hợp cho cây đậu xanh cho các vùng trồng chính để đạt năng suất và hiệu quả kinh tế cao. Đối với vùng đất bãi ven sông ở các tỉnh phía Bắc (giống ĐX14) bón phân NPK theo tỷ lệ 40:60:40 ở mật độ 20 cây/m2. Đối với các tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ (giống NBT02 - D22), bón phân cho đậu xanh theo tỷ lệ 20N:30P:30K và gieo trồng đậu xanh ở mật độ 25 cây/m2 đậu xanh cho năng suất thực thu cao nhất. Đối với các tỉnh Đồng bằng Sông Cửu Long (giống HLĐX10), lượng phân bón thích hợp là 40N + 60 P2O5 + 60 K2O + 300kg vôi/ha + 5-10 tấn phân chuồng hoặc phân hữu cơ vi sinh kết hợp phun bổ sung phân bón lá 3 lần trước, trong và sau khi ra hoa 7 ngày sẽ đạt năng suất thực thu đậu xanh cao nhất. 2.5. KHẢ NĂNG CHỊU HẠN Ở ĐẬU XANH Đậu xanh được cho là cây rất nhạy cảm với thiếu hụt nước hơn so với các cây đậu đỗ lấy hạt khác (Pandey et al., 1984). Kumar et al. (2013) đã chỉ ra rằng, thiếu nước làm giảm diện tích lá, tốc độ sinh trưởng, sự tăng trưởng bộ rễ, số lượng nốt sần, cường độ quang hợp, hàm lượng chlorophyl và carotenoit, khả năng ra hoa và hình thành quả, khả năng tích lũy chất khô và năng suất hạt. Các giống (Pusa Baisakhi và MH-1 K-24) nhạy cảm với khô hạn cho thấy có sự giảm mạnh các chỉ tiêu sinh lý nêu trên và phục hồi chậm cường độ quang hợp. Giống có khả năng chịu hạn (T44 và MH-96-1) duy trì cường độ quang hợp, hàm lượng chlorophyl và carotenoit, tốc độ sinh trưởng cao dưới điều kiện thiếu hụt nước. Ở Việt Nam, mưa là nguồn cung cấp nước chủ yếu cho sản xuất đậu xanh, chỉ có một số rất ít vùng có khả năng chủ động nguồn nước tưới (Vũ Ngọc Thắng và cs., 2011). Đánh giá khả năng chịu hạn của 2 giống đậu xanh ĐX22 và ĐXVN5 ở 3 thời kỳ bắt đầu ra hoa, ra hoa rộ, quả vào chắc trong điều kiện chậu vại, sử dụng đất phù sa sông Hồng không được bồi hàng năm cho thấy nếu hạn ở thời kỳ bắt đầu ra hoa cây có khả năng phục hồi tốt hơn và ảnh hưởng giảm năng suất nhẹ hơn ở các giai đoạn sau (Vũ Ngọc Thắng và cs., 2012). Sự suy giảm năng suất mạnh nhất khi thiếu nước ở thời kỳ quả mẩy, giống ĐX22 có khả năng chịu hạn tốt hơn giống ĐXVN5. Kết quả nghiên cứu này đã góp phần xác định phương pháp đánh giá khả năng chịu hạn của đậu xanh phù hợp với điều kiện nghiên cứu ở nước ta. Thách thức lớn với các nhà chọn giống đậu xanh là tạo được giống có khả năng chịu hạn, có năng suất cao trong điều kiện khô hạn (Naresh et al., 2013). Tại Philippines, Indonesia và Ấn Độ đã xác định được các giống có tên là BPI Mg7, Merpati, SML-668 và Pusa Vishal. Đây là những nguồn gen kháng hạn nhưng đồng thời cũng có tiềm năng năng suất cao với 1.300-1.500 kg/ha, tăng >20% so với các giống địa phương trong vùng nước trời. Ở Việt Nam, các giống đậu xanh được công nhận là có khả năng chịu hạn khá bao gồm T135, KPS1, V123 và KPS1, ĐX14 (Nguyễn Ngọc Quất, 2008). 6 2.6. THỜI TIẾT, KHÍ HẬU, ĐẤT CÁT VEN BIỂN VÀ HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT ĐẬU XANH TẠI THANH HÓA Hoá có nền nhiệt độ cao, nhiệt độ trung bình năm khoảng 230C - 240C, tổng nhiệt độ năm vào khoảng 8.5000C - 8.7000C. Độ ẩm trung bình các tháng hàng năm khoảng 85%. Lượng mưa trung bình năm từ 1.456,6 - 1.762,6 mm, nhưng phân bố rất không đều giữa hai mùa và lớn dần từ Bắc vào Nam và từ Tây sang Đông. Tổng số giờ nắng bình quân trong năm từ 1.600 - 1.800 giờ (Trung tâm Khí tượng thủy văn Thanh Hóa, 2012). Thanh Hoá có 8 nhóm đất chính với 20 loại đất khác nhau; trong đó, Nhóm đất cát: Diện tích 20.247 ha, chiếm 1,82% diện tích tự nhiên, phân bố tập trung ở các huyện ven biển (UBND tỉnh Thanh Hóa, 2015). Đậu xanh là cây trồng truyền thống của nông dân Thanh Hoá, nhưng diện tích manh mún, sản xuất mang tính tự cung tự cấp. Nông dân coi cây đậu xanh là cây trồng thêm (trồng phụ). Mấy năm gần đây, tuy chưa có các nghiên cứu khảo nghiệm giống chính thức tại Thanh Hoá, nhưng trong quá trình thực hiện đề tài cấp Viện, Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển đậu đỗ đã triển khai thử nghiệm trên diện tích hẹp giống đậu xanh ĐX11, kết quả thu được tương đối tốt: Vụ Xuân 2006, giống ĐX11 sản xuất thử trên diện tích 0,5 ha tại xã Nga Lĩnh, Nga Sơn, Thanh Hoá, năng suất đạt 14 tạ/ha; Vụ Hè 2006, giống ĐX11 sản xuất thử trên quy mô 01 ha, tại xã Thiệu Phú, huyện Thiệu Hoá, năng suất đạt 16 tạ/ha; Vụ Hè 2007, giống ĐX11, sản xuất thử trên chân đất lúa mùa thiếu nước của xã Xuân Phú, Như Thanh, quy mô 3 ha, năng suất đạt 16 tạ/ha. Từ những kết quả trên cho thấy điều kiện khí hậu và đất đai vùng đất cát biển Thanh Hoá có thể trồng được đậu xanh với năng suất đạt từ 1215 tạ/ha. Ở Thanh Hoá, cây đậu xanh có thể trồng được trong vụ Xuân, vụ Hè. Tuy nhiên, năng suất vụ Hè cao hơn vụ Xuân. Cây đậu xanh có thời gian sinh trưởng rất ngắn (55-85 ngày) nên rất thuận cho việc trồng thuần, trồng xen và trồng gối vụ. PHẦN 3. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU - Vật liệu nghiên cứu gồm 11 giống đậu xanh thu nhận từ Trung tâm Nghiên cứu và phát triển đậu đỗ, đó là ĐX11, ĐX12, ĐX14, ĐX16, ĐX17, ĐX208, V123, ĐXVN4, ĐXVN5, ĐXVN6 và VN99-3. Giống địa phương (Tằm Thanh Hoá) được sử dụng làm đối chứng để so sánh và tuyển chọn giống có tiềm năng năng suất, khả năng thích nghi với điều kiện nước trời. - Phân bón: Đạm Urê 46,6% N; Super lân Lâm Thao 16,5% P2O5; KCl 60% K2O. 3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Điều tra thực trạng sản xuất đậu xanh ở các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa. 7 - Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh trong điều kiện nhân tạo. - Đánh giá và tuyển chọn giống đậu xanh thích hợp với vùng đất ven biển tỉnh Thanh Hóa. - Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật canh tác (thời vụ gieo; mật độ trồng; thời điểm bón và lượng phân bón) thích hợp cho giống đậu xanh triển vọng (ĐX208 và ĐX16). - Xây dựng mô hình trình diễn cho giống đậu xanh triển vọng được tuyển chọn tại tỉnh Thanh Hóa. 3.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Đánh giá thực trạng sản xuất đậu xanh ở các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa thông qua thu thập số liệu từ các Sở ban ngành và điều tra nông dân. - Đánh giá khả năng chịu hạn của 12 giống đậu xanh trong phòng thí nghiệm bằng dung dịch thẩm thấu - polyethilene glycol 6000 (Dutta and Bera, 2008). Các chỉ tiêu theo dõi gồm: Tỷ lệ nảy mầm (%); khối lượng thân mầm, rễ mầm (g); chiều dài rễ, chiều dài mầm (cm). Hạt được coi là nảy mầm khi chiều dài mầm và rễ mầm đạt từ 0,5cm trở lên. - Đánh giá khả năng chịu hạn của 12 giống đậu xanh ở điều kiện nhà có mái che được bố trí theo kiểu ô chính-ô phụ với 4 mức hạn (ô chính) và 12 giống (ô phụ), với 3 lần lặp lại. Ảnh hưởng của hạn được đánh giá ở 3 thời kỳ: Thời kỳ bắt đầu ra hoa, thời kỳ ra hoa rộ và thời kỳ quả mẩy. Tiến hành đánh giá các chỉ tiêu chí: Phản ứng héo, mức độ héo, thời gian phục hồi, mức độ phục hồi và chiều cao cây. - Đánh giá khả năng chịu hạn của 12 giống đậu xanh trong điều kiện gây hạn nhân tạo trong nhà có mái che được thiết kế theo kiểu ô chính-ô phụ với hai mức hạn là ô chính và giống là ô phụ. Diện tích ô thí nghiệm là 4m2, mật độ trồng 25 cây/m2. Bón phân đầy đủ theo khuyến cáo cho đậu xanh. Các chỉ tiêu theo dõi gồm: Thời gian từ mọc - ra hoa và tổng thời gian sinh trưởng; Chiều cao cây, số lá, số đốt/thân; Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất: số cành mang hoa, số quả/cây, khối lượng 1000 hạt, năng suất thực thu. - Đánh giá và tuyển chọn giống đậu xanh thích hợp với vùng đất ven biển tỉnh Thanh Hóa thông qua thí nghiệm so sánh giống. Bố trí thí nghiệm và các chỉ tiêu theo dõi dựa trên Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống đậu xanh (QCVN 01-62: 2011/BNNPTNT). Phân tích sự ổn định về năng suất theo phương pháp hồi quy của Eberhart and Russell (1966). - Các thí nghiệm nghiên cứu biện pháp kỹ thuật canh tác tiến hành trên hai giống đậu xanh được tuyển chọn là ĐX208 (tiến hành tại xã Nga Lĩnh, huyện Nga Sơn và xã Hoằng Đồng Hoằng Hóa) và ĐX16 (thực hiện tại xã Hải Nhân, huyện Tĩnh Gia). Các chỉ tiêu theo dõi và đánh giá theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng giống đậu xanh (QCVN 01-62: 2011/BNNPTNT). - Xây dựng mô hình trình diễn giống đậu xanh mới tuyển chọn được thực hiện theo phương pháp có sự tham gia của người dân. 8 3.4. XỬ LÝ SỐ LIỆU - Số liệu được xử lý thống kê theo chương trình IRRISTAT 5.0 và Excel 2007. Mỗi địa điểm và mỗi vụ được coi là một môi trường. - Các tham số ổn định về năng suất được xác định theo phương pháp hồi quy (Eberhart and Russell, 1966). - Hiệu quả kinh tế (lãi thuần) = Tổng thu - Tổng chi phí. Trong đó: Chi phí gồm chi phí giống, phân bón và vật tư nông nghiệp khác, tính theo thời điểm năm 2012. PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. THỰC TRẠNG SẢN XUẤT ĐẬU XANH TRÊN ĐẤT CÁT VEN BIỂN TỈNH THANH HOÁ 4.1.1. Diện tích, năng suất và sản lƣợng một số loại cây trồng hàng năm ở huyện Nga Sơn, Hoằng Hóa và Tĩnh Gia Ở huyện Nga Sơn, lúa và cói là hai cây trồng chủ lực với diện tích lớn nhất. Tiếp đến là cây ngô và cây lạc. Diện tích cây đậu xanh không có trong danh mục niên giám thống kê của huyện, tuy nhiên qua điều tra phỏng vấn năm 2011, diện tích trồng đậu xanh ước tính khoảng 250 ha, năng suất 1,27 tấn/ha, đạt sản lượng 317,5 tấn. Tại Hoằng Hoá, lúa và ngô cũng là cây trồng chính, xếp thứ 3 là cây lạc với diện tích 1.763,9 ha, năng suất đạt 2,2 tấn/ha, cao hơn năng suất bình quân chung của tỉnh Thanh Hoá và gần bằng năng suất bình quân của cả nước. Diện tích vừng đạt 250 ha, năng suất 1,2 tấn/ha và đậu xanh diện tích đạt 200 ha, năng suất 1,23 tấn/ha. Ở huyện Tĩnh Gia các cây trồng chính gồm lúa, lạc, khoai lang, vừng, đậu đỗ khác và rau. Lúa là cây trồng chủ lực với diện tích lúa cả năm là 10.874,3 ha, năng suất đạt 4,6 tấn/ha, đáp ứng được nhu cầu cơ bản về lương thực cho người dân trong huyện. Lạc là cây trồng diện tích đứng thứ 2 sau cây lúa với diện tích trồng cả năm 5.465 ha, năng suất đạt 1,56 tấn/ha. Cây đậu xanh mặc dù chưa được quan tâm, nhưng nông dân trong huyện vẫn trồng với diện tích đạt trên 460 ha và năng suất bình quân 0,98 tấn/ha. 4.1.2. Thực trạng sản xuất đậu xanh ở huyện Nga Sơn, Hoằng Hóa và Tĩnh Gia 4.1.2.1. Diện tích và cơ cấu diện tích trồng đậu xanh ở các huyện điều tra Kết quả điều tra cho thấy cây đậu xanh ít được quan tâm, nông dân còn thiếu hiểu biết về giống, biện pháp canh tác. Ngoại trừ xã Hoằng Đồng, huyện Hoằng Hoá, cây đậu xanh vụ Hè được trồng trên diện tích 60 ha, chiếm 86% diện tích đất trồng màu, năng suất bình quân trên 1,2 tấn/ha. Sản phẩm đậu xanh dễ bán ngoài thị trường. Ở huyện Tĩnh Gia, xã Thanh Sơn hàng năm cũng có khoảng 50 ha đậu xanh, trồng chủ yếu trên đất sau khi thu hoạch lạc, phần đất cao trồng vừng, khu đất màu thấp trồng đậu xanh, năng suất đậu xanh ở đây cũng khá cao từ 1,1-1,2 tấn/ha. Xã Hải Nhân, đậu xanh được trồng trong vụ Xuân khoảng 15 ha, năng suất 9 bình quân 0,8 tấn/ha; vụ Hè 30 ha, năng suất bình quân 1 tấn/ha. Cá biệt có hộ đạt 1,6 tấn/ha. Ở huyện Nga Sơn, mặc dù không có số liệu thống kê nhưng kết quả điều tra cho thấy, nông dân trồng đậu xanh hoàn toàn tự phát. Đậu xanh chủ yếu được trồng trên đất sau lạc xuân và một số nhỏ diện tích trồng trên đất màu - lúa (đậu xanh được gieo trên đất chân mạ trong vụ xuân và sau thu hoạch đậu xanh, cấy lúa mùa). Đậu xanh vụ xuân khá nhiều sâu bệnh như (bệnh thối thân lúc cây non, sâu khoang, sâu xanh, rệp), nông dân chưa có kinh nghiệm phòng trừ nên năng suất không cao. Bảng 4.1. Diện tích đất trồng màu và diện tích đậu xanh tại các xã điều tra của huyện Nga Sơn, Hoằng Hóa và Tĩnh Gia Xã - Huyện Hoằng Đạo - Hoằng Hoá Hoằng Vinh - Hoằng Hoá Hoằng Đồng - Hoằng Hoá Nga Văn - Nga Sơn Nga Yên - Nga Sơn Nga Hải - Nga Sơn Thanh Sơn - Tĩnh Gia Hải Nhân - Tĩnh Gia Hải An - Tĩnh Gia Diện tích đất màu (ha) 166,86 74,0 70,0 150,18 37,99 162,42 298,0 440,0 126,8 Diện tích đậu xanh (ha) Không xác định 30,0 60,0 2,0 50 40 10 % Diện tích đậu xanh so với đất màu 41,0 86,0 1,33 16,78 9,0 7,9 Ghi chú: (-) không có số liệu thống kê 4.1.2.2. Hiện trạng sử dụng giống đậu xanh tại địa phương Tất cả 150 hộ điều tra của 3 xã (Nga Hải, Nga Văn, Nga Yên) ở Nga Sơn đều không biết rõ tên giống hiện đang trồng tại địa phương. Nông dân chỉ quen gọi là đậu tằm và cũng không biết giống đã trồng tại địa phương từ bao giờ. Chỉ có 01 hộ/150 biết giống đang sử dụng P18 nhưng không hiểu nguồn gốc từ đâu. Kết quả điều tra cho thấy, người dân chưa quan tâm đến tên giống đậu xanh (chỉ có 2,4% số hộ điều tra biết tên giống mình đang sử dụng). Đa số nông dân sử dụng giống sẵn có trong gia đình để trồng từ vụ/năm này qua vụ/năm khác. Do đó, năng suất thấp, giá trị sản xuất không cao nên diện tích đậu xanh còn bị hạn chế. 4.1.2.3. Các biện pháp kỹ thuật áp dụng trong sản xuất đậu xanh Hầu hết các hộ nông dân đều trồng đậu xanh bằng kinh nghiệm truyền thống. Rất ít hộ gia đình bón bổ sung phân lân và kali cho cây đậu xanh. Mật độ trồng khoảng 35-40 cây/m2 và gieo thành hốc, hàng cách hàng 40-45 cm, hốc cách hốc 7-10 cm mỗi hốc 2 cây. Với mật độ này là quá dày cho cây đậu xanh trong vụ hè. Đa số các hộ được hỏi đều cho rằng, thời vụ trồng xung quanh 5/5 âm lịch là phù hợp với cơ cấu mùa vụ liên quan đến cây trồng trước và sau, đồng thời cũng phù hợp với điều kiện thời tiết trong vụ hè. Đậu xanh vụ hè thường xuất hiện các loại sâu chính như: sâu khoang, sâu đục quả, sâu xanh, bọ xít, rệp làm tổn thất năng suất nếu không có biện pháp phòng trừ kịp thời. Qua điều tra cho thấy các hộ trồng đậu xanh ở xã Hoằng Đồng - Hoằng Hoá rất có kinh nghiệm phòng trừ sâu bệnh hại đậu xanh. 10 4.1.2.4. Hiệu quả kinh tế sản xuất đậu xanh (trung bình của số hộ/xã điều tra) Ở huyện Hoằng Hóa, nếu không tính chi phí lao động, ngô cho lợi nhận cao nhất. Song nếu tính cả chi phí lao động, sản xuất lạc và ngô bị lỗ hoặc lợi nhuận thấp, trong khi đó đậu xanh đảm bảo mang lại lợi nhuận rõ rệt (từ 15.578,824.645,4 nghìn đồng/ha). Ở huyện Nga Sơn, sản xuất đậu xanh nhìn chung mang lại lợi nhuận thuần cao (từ 15.357,2-33.985,2 nghìn đồng/ha). Ở huyện Tĩnh Gia các xã điều tra không trồng ngô, trên chân đất sau thu hoạch lạc, nông dân trồng vừng hoặc đậu xanh. Cây đậu xanh có chi phí thấp và lợi nhuận thuần cao hơn cây lạc (từ 961,79-1.204,85 nghìn đồng/ha). 4.1.3. Những hạn chế sản xuất đậu xanh trên vùng đất cát biển tỉnh Thanh Hoá Giống đậu xanh mà người dân đang sử dụng chủ yếu là giống đậu tằm mốc hoặc mỡ đã được trồng từ lâu đời tại địa phương, không rõ nguồn gốc xuất xứ nên năng suất rất thấp và hiệu quả kinh tế không cao. Kỹ thuật canh tác đậu xanh tại các địa phương điều tra còn mang tính kinh nghiệm. Nông dân chưa quan tâm đến việc bón bổ sung phân đạm, lân và kali, mật độ trồng dày. Việc phòng trừ sâu bệnh chưa kịp thời trong khi đậu xanh rất mẫn cảm với các loại sâu bệnh nên chất lượng hạt giảm, gây khó khăn cho việc chế biến và làm giảm năng suất tới 20-40% nếu không phòng trừ kịp thời. Ở các huyện vùng ven biển Thanh Hoá, cây đậu xanh được trồng trong vụ hè là chính (cuối tháng 5, đầu tháng 6), với phương thức trồng thuần. Tuy nhiên, vào thời điểm thu hoạch vào khoảng giữa tháng 8 hoặc cuối tháng 8 thường hay có mưa lớn làm ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng sản phẩm của những lần thu hái sau do nấm mốc và thối hạt gây nên. Cây đậu xanh được xem là cây trồng phụ nên chưa có đầu tư nghiên cứu cũng như ứng dụng giống và biện pháp kỹ thuật thích hợp để dần dần hình thành lên vùng sản xuất tập trung. Hơn nữa, giá đầu ra sản phẩm không ổn định. Sản phẩm làm ra nông dân tự bán ngoài chợ, giá cả bấp bênh. Đây cũng là yếu tố hạn chế khiến nông dân lo ngại, chưa mạnh dạn để sản xuất trên diện rộng. 4.1.4. Khả năng phát triển sản xuất đậu xanh trên vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hoá Nguồn lợi tự nhiên: Vùng ven biển Thanh Hoá chạy dọc từ Nga Sơn đến Tĩnh Gia có diện tích đất tự nhiên là 120.261,8ha, trong đó đất cát biển là 22.511.2ha, chiếm 18,71% tổng diện tích đất tự nhiên. Đây là quỹ đất khá lớn để có thể phát triển cây vừng và cây đậu xanh. Tiến bộ kỹ thuật về giống: Nhiều giống đậu xanh mới được chọn tạo có thời gian sinh trưởng ngắn, chín tập trung với năng suất khá (12-14 tạ/ha) như: ĐXVN5, ĐX208, VN93-1, ĐX16, ĐX17 rất phù hợp với cơ cấu cây trồng và điều kiện thời tiết của vùng đất cát biển tỉnh Thanh Hoá. Nhu cầu đầu tư ít : Lợi thế của cây đậu xanh là nhu cầu đầu tư ít nhưng lại thu được lợi nhuận thuần cao (cao hơn so với sản xuất một số cây trồng khác như lạc, ngô...), nhất là trong vụ Hè, thời gian quay vòng vốn cũng nhanh hơn (chỉ trong 2-2,5 tháng). 11 Thị trường tiêu thụ đậu xanh thuận lợi: Hiện nay nhu cầu sử dụng đậu xanh trong nước cũng khá nhiều để chế biến các loại sản phẩm cao cấp như miến đậu xanh, bánh đậu xanh, bột đậu xanh và giá đậu xanh - một loại rau sạch giàu dinh dưỡng rất phổ biến của người Việt Nam. Chính sách của địa phương: Tỉnh đã quan tâm đầu tư để phát triển cây đậu xanh - một cây trồng thế mạnh của vùng đất cát biển (sau cây lạc, vừng). Đây chính là yếu tố thuận lợi để chuyển giao các tiến bộ về giống mới và quy trình thâm canh phù hợp vào sản xuất tại địa phương. 4.2. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU HẠN CỦA CÁC GIỐNG ĐẬU XANH TRONG ĐIỀU KIỆN NHÂN TẠO 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 4.2.1.1. Ảnh hưởng của các nồng độ PEG khác nhau đến tỷ lệ mọc mầm Ở các nồng độ PEG 6000 khác nhau tỷ lệ mọc mầm của các giống khác nhau rõ rệt (Bảng 4.2). Nồng độ PEG 6000 càng cao hạt hút nước từ môi trường càng ít dẫn đến tỷ lệ mọc mầm thấp. Giống ĐX12 và ĐX17 là hai giống có khả năng mọc mầm cao nhất trong điều kiện thiếu nước, biểu hiện ở nồng độ PEG 6000 cao 20%, tỷ lệ hạt mọc mầm vẫn duy trì được ở mức khá cao lần lượt là 66,5% và 67%. Trong khi đó, trong cùng điều kiện, các giống ĐXVN4 và ĐX16 lại cho tỷ lệ mọc mầm khá thấp, lần lượt là 37,5% và 44%. Bảng 4.2. Ảnh hƣởng của các nồng độ PEG 6000 khác nhau đến tỷ lệ mọc mầm (%) của 12 giống đậu xanh Giống Tằm TH ĐX11 ĐX12 ĐX14 ĐX16 ĐX17 ĐX208 ĐXVN4 ĐXVN5 ĐXVN6 VN99-3 V123 Nồng độ PEG 10% 93,0 92,0 92,0 73,0 75,5 86,0 80,0 85,5 90,5 92,0 89,5 90,5 0% 100,0 100,0 100,0 87,5 100,0 100,0 97,5 97,5 100,0 100,0 100,0 100,0 15% 75,5 74,0 81,0 65,0 65,0 80,5 63,5 66,0 78,5 72,5 73,5 76,0 20% 52,5 57,5 66,5 47,5 44,0 67,0 53,5 37,5 60,0 57,5 55,5 59,0 4.2.1.2. Ảnh hưởng của các nồng độ PEG 6000 khác nhau đến khối lượng cây mầm Khi tăng nồng độ PEG 6000 từ 0% đến 20%, khối lượng cây mầm có xu hướng giảm dần. Khi nồng độ PEG 6000 là 15%, khối lượng thâm mầm giảm đáng kể. Nhiều hạt không thể nảy mầm, những hạt giống có thể nảy mầm thì kích thước mầm và rễ mầm khá nhỏ và sớm dừng sinh trưởng. Đặc biệt ở nồng độ 20% PEG 12 6000, nhiều giống có tỷ lệ mọc mầm thấp và mầm, rễ mầm rất ngắn hoặc xuất hiện không rõ (ĐX14, ĐX16, ĐXVN4). Tuy nhiên, các giống Tằm Thanh Hóa, ĐX17 và ĐXVN5 có khối lượng tươi và khô của mầm cao ở cả 4 nồng độ PEG 6000. 4.2.1.3. Ảnh hưởng của các nồng độ PEG 6000 khác nhau đến chiều dài mầm và chiều dài rễ mầm Khi tăng nồng độ PEG 6000 từ 15% đến 20%, chiều dài mầm và rễ mầm của các giống giảm khá mạnh (bảng 4.3). Do nồng độ PEG cao cản trở khả năng hút nước của hạt, cây mầm không có đủ nước cho sự phát triển thân và rễ mầm. Các giống đối chứng Tằm Thanh Hóa và các giống ĐX16, ĐX17, ĐXVN5, VN99-3 là các giống duy trì được sự phát triển mạnh và đồng đều ở nồng độ PEG cao. Khả năng phát triển mầm và rễ mầm của các giống còn lại kém hơn so với giống đối chứng, trong đó hai giống ĐX11 và ĐXVN4 có mầm và rễ mầm kém phát triển nhất và sự phát triển của mầm, rễ mầm của 2 giống này giảm nhanh khi tăng nồng độ PEG 6000. Bảng 4.3. Ảnh hƣởng của nồng độ PEG 6000 khác nhau đến chiều dài mầm và chiều dài rễ mầm (cm) của 12 giống đậu xanh 0% 10% 15% 20% Giống Mầm Rễ Mầm Rễ Mầm Rễ Mầm Rễ Tằm TH 8,5 8,3 8,2 8,3 4,0 6,4 5,3 9,2 ĐX11 6,9 6,2 2,0 5,1 1,5 5,5 2,6 9,3 ĐX12 10,2 6,1 1,4 4,3 0,8 5,0 2,8 10,0 ĐX14 10,3 6,0 1,7 3,5 1,0 4,0 3,5 6,4 ĐX16 9,6 10,4 1,6 5,9 1,1 6,7 3,2 5,5 ĐX17 11,4 7,7 4,0 7,0 1,5 5,3 3,9 8,5 ĐX208 7,8 7,3 1,4 4,4 1,0 5,0 2,8 8,9 ĐXVN4 7,7 6,9 2,3 5,9 1,8 8,0 2,4 8,2 ĐXVN5 9,4 6,7 2,4 3,4 2,1 6,1 3,9 8,7 ĐXVN6 8,2 8,9 3,2 6,1 2,1 8,2 3,8 8,5 VN99-3 10,0 8,2 3,6 6,3 6,6 7, 5 3,9 9,4 V123 7,5 8,0 2,1 5,4 1,3 5,3 3,1 8,8 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 4.2.2.1. Ảnh hưởng của hạn và giống đến chiều cao cây Trong điều kiện thiếu nước chiều cao cây của các giống đều giảm so với điều kiện được tưới nước đầy đủ (bảng 4.4). Hạn ở thời kỳ cây con ảnh hưởng mạnh nhất đến chiều cao cây, các giống V123, ĐXVN6, ĐXVN4 là những giống có khả năng chịu hạn kém trong giai đoạn này, tỷ lệ giảm chiều cao cây so với điều kiện tưới nước đầy đủ trên 30%. Khi thiếu nước ở giai đoạn ra hoa và làm quả chiều cao cây ít bị ảnh hưởng hơn, sai khác không đáng kể so với điều kiện được tưới nước đầy đủ. 13 Bảng 4.4. Ảnh hƣởng của hạn đến chiều cao cây (cm) thí nghiệm trong chậu vại Giống Tằm TH(đc) ĐX11 ĐX12 ĐX14 ĐX16 ĐX17 ĐX208 ĐXVN4 ĐXVN5 ĐXVN6 V123 VN99-3 LSD0,05(H)=0,5 Gây hạn thời kỳ Hạn thời kỳ Hạn thời kỳ làm cây con ra hoa quả 31,63 36,45 33,92 ns ns 26,33 28,92 30,33 ns ns ns 27,98 29,84 29,42 ns 24,08ns 30,67ns 30,67 ns 23,25ns 30,75 ns 31,00 ns 21,17ns 30,50 ns 27,67 ns ns ns 23,25 28,50 27,42 ns 21,42ns 32,42 ns 26,58 ns 26,33ns 30,25 ns 27,00 ns 24,58ns 35,33 ns 28,92 ns ns ns 21,25 30,75 32,67 ns 26,37ns 32,50 ns 29,92 ns LSD0,05(G)=0,86 LSD0,05(H&G)=1,22 Tưới đầy đủ 37,03 33,41 ns 31,92 ns 33,33 ns 28,83 ns 30,17 ns 29,17 ns 31,50 ns 32,92 ns 35,92 32,42 ns 39,50 ns Ghi chú: ns: Không khác biệt so với giống đối chứng 4.2.2.2. Ảnh hưởng của hạn đến phản ứng héo và khả năng phục hồi của các giống ở giai đoạn cây con Phản ứng héo của các giống rất khác nhau với điều kiện thiếu nước. Giống Tằm TH héo nhanh và có mức độ héo khá cao (bảng 4.5). Bảng 4.5. Ảnh hƣởng của hạn đến phản ứng héo cây của các giống ở giai đoạn cây con Thời gian héo Mức độ héo Thời gian phục Mức độ phục Giống (điểm) (điểm) hồi (điểm) hồi (điểm) Tằm TH 3,00 3,00 7,67 7,00 ĐX11 3,00 4,33 5,00 7,00 ĐX12 3,00 5,00 7,67 8,33 ĐX14 3,00 4,33 5,67 6,33 ĐX16 5,00 5,00 7,00 5,67 ĐX17 7,67 7,00 9,00 9,00 ĐX208 3,00 5,67 7,67 7,00 ĐXVN4 4,33 5,00 7,00 8,33 ĐXVN5 3,67 5,67 8,33 8,33 ĐXVN6 6,33 6,33 9,00 9,00 V123 3,00 5,00 7,00 7,00 VN99-3 3,67 5,67 8,33 8,33 CV% 10,4 13,4 8,4 13,8 Một số giống có mức độ héo mạnh tương đương với giống đối chứng gồm ĐX12, ĐX14; các giống khác đều có mức độ héo nhẹ hơn. Một số giống có thời gian héo nhanh tương đương với giống đối chứng là các giống ĐX11, ĐX12, ĐX14, ĐX208, V123. Phản ứng héo chậm xảy ra ở giống ĐX17 (~7,7 điểm), trong khi đó các giống ĐX17 và ĐXVN6 chỉ biểu hiện nhẹ, thời gian héo chậm và mức độ héo thấp. 14 Khả năng phục hồi của các giống nhìn chung đều tốt. Các giống ĐX12, ĐX14, ĐXVN4 là những giống có khả năng phục hồi tốt nhất và cao hơn đối chứng Tằm TH. Như vậy các giống đậu xanh khác nhau có phản ứng khác nhau với điều kiện thiếu nước ở giai đoạn cây con. Giống ĐX17 là giống có khả năng chịu hạn tốt nhất, giống Tằm TH là giống có khẳ năng chịu hạn kém nhất ở giai đoạn cây con. 4.2.2.3. Ảnh hưởng của hạn đến phản ứng héo của các giống ở giai đoạn ra hoa Trong giai đoạn ra hoa, các giống khác nhau cũng phản ứng khác nhau với điều kiện thiếu nước (Bảng 4.6). Một số giống có phản ứng héo mạnh hơn so với giống đối chứng như ĐX11, ĐX12, ĐX14 và VN99-3. Giống Tằm TH có phản ứng héo nhẹ (điểm 7,7) và thời gian héo trung bình (điểm 5,7). Các giống ĐX208, ĐXVN5, ĐXVN6 là những giống có phản ứng héo ít nhất trong giai đoạn ra hoa và phản ứng nhẹ hơn giống đối chứng. Phản ứng phục hồi của các giống khác nhau trong thí nghiệm cũng khác nhau. Hầu hết các giống đều có phản ứng phục hồi tốt, trong đó giống ĐX208 có khả năng phục hồi tốt nhất trong giai đoạn ra hoa. Các giống ĐXVN5, ĐXVN6, ĐX208 là những giống có khả năng chịu hạn tốt nhất trong giai đoạn ra hoa. Bảng 4.6. Ảnh hƣởng của mức hạn và giống đến phản ứng héo của cây giai đoạn ra hoa Thời gian Mức độ héo Thời gian phục Mức độ phục Giống héo (điểm) (điểm) hồi (điểm) hồi (điểm) Tằm TH (đc) 5,7 7,7 5,7 5,7 ĐX1 3,7 7,0 5,7 5,0 ĐX12 3,7 6,7 4,3 5,7 ĐX14 5,0 5,7 3,7 4,3 ĐX16 5,0 6,3 5,0 5,7 ĐX17 4,3 7,0 5,0 6,3 ĐX208 6,3 7,7 7,0 6,3 ĐXVN4 5,7 7,0 5,7 5,0 ĐXVN5 6,3 7,0 7,0 5,0 ĐXVN6 6,3 7,0 6,3 7,0 V123 5,7 6,3 5,0 5,0 VN99-3 4,3 6,3 4,3 3,3 CV% 10,6 9,3 6,8 12,4 4.2.2.4. Ảnh hưởng của hạn đến phản ứng héo của các giống ở giai đoạn quả mẩy Ở giai đoạn làm quả, các giống đều có khả năng chịu hạn tốt hơn thời kỳ cây con và thời kỳ ra hoa được thể hiện ở thời gian héo chậm hơn và mức độ héo nhẹ hơn (Bảng 4.7). Các giống Tằm TH, ĐX14, ĐXVN6 có thời gian héo sớm chỉ ở mức trung bình (điểm 5). 15 Bảng 4.7. Ảnh hƣởng của hạn đến phản ứng héo của các giống ở giai đoạn quả mẩy Giống Tằm TH ĐX11 ĐX12 ĐX14 ĐX16 ĐX17 ĐX208 ĐXVN4 ĐXVN5 ĐXVN6 V123 VN99-3 CV% Thời gian héo Mức độ héo Thời gian phục Mức độ phục hồi (điểm) (điểm) hồi (điểm) (điểm) Tưới Điều kiện Tưới Điều kiện Tưới Điều kiện Tưới Điều kiện nước thiếu nước thiếu nước thiếu nước thiếu đầy đủ nước đầy đủ nước đầy đủ nước đầy đủ nước 9,0 5,0 9,0 6,3 9,0 7,0 9,0 7,7 9,0 5,7 9,0 5,7 9,0 7,0 9,0 7,7 9,0 5,7 9,0 6,3 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 5,0 9,0 5,7 9,0 8,3 9,0 9,0 8,3 6,3 9,0 5,0 9,0 8,3 9,0 7,7 9,0 6,3 9,0 6,3 9,0 6,3 9,0 7,7 9,0 6,3 9,0 5,7 9,0 8,3 9,0 8,3 8,3 5,7 9,0 5,0 9,0 7,7 9,0 7,7 9,0 7,0 9,0 7,0 9,0 9,0 9,0 9,0 8,3 5,0 9,0 3,7 9,0 7,7 9,0 7,0 9,0 7,0 9,0 7,0 9,0 5,0 9,0 7,3 8,3 6,7 9,0 7,0 9,0 5,0 9,0 7,3 17,3 8,6 14,0 9,5 Nhìn chung các giống tham gia thí nghiệm đều có khả năng phục hồi tốt trong giai đoạn làm quả (>7 điểm). Giống ĐX12, ĐXVN5 là những giống có khả năng phục hồi tốt nhất ở giai đoạn này. Tóm lại, các giống ĐX17, V123 và ĐXVN5 là những giống có khả năng chịu hạn tốt trong giai đoạn làm quả, trong đó giống ĐXVN5 có khả năng chịu hạn tốt nhất. Giống đối chứng là Tằm TH có khả năng chịu hạn kém hơn nhưng cũng là giống có khả năng chịu hạn tốt ở giai đoạn làm quả. 4.3. ĐÁNH GIÁ VÀ TUYỂN CHỌN GIỐNG ĐẬU XANH THÍCH HỢP VỚI VÙNG ĐẤT VEN BIỂN TỈNH THANH HÓA Các giống đậu xanh có thời gian sinh trưởng trung bình của các giống trong vụ xuân từ 61-79 ngày và trong vụ hè từ 56-74 ngày. Tuy sinh trưởng nói chung và chiều cao cây nói riêng trong vụ hè có xu hướng mạnh hơn vụ xuân, nhưng sự khác biệt giữa các giống khác nhau khá rõ. Số cành/cây và số đốt/thân chính khác nhau không nhiều giữa các giống và đều thuộc dạng ít phân cành. Ở cả hai vụ Xuân và vụ Hè trong 2 năm, mức độ nhiễm sâu bệnh hại của các giống đậu xanh đều ở mức nhẹ với khả năng chống đổ tốt. 4.3.1. Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống đậu xanh Về tổng thể số quả/cây vụ Hè cao hơn vụ Xuân nhưng số hạt quả khác biệt không đáng kể. Trong 11 giống, 6 giống ĐX16, ĐX17, ĐX208, ĐXVN5, ĐXVN6 và VN99-3 có số quả trên cây cao hơn giống đối chứng. Hầu hết các giống có kích thước hạt lớn hơn giống đối chứng, ngoại trừ giống VN99-3 (Bảng 4.8). 16 Bảng 4.8. Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống đậu xanh Giống Tằm TH (đ/c) ĐX11 ĐX12 ĐX14 ĐX16 ĐX17 ĐX208 V123 ĐXVN4 ĐXVN5 ĐXVN6 VN99-3 Vụ xuân(1) Vụ hè (2) Số quả/cây Số hạt/quả KL 1000 Số quả/cây Số hạt/quả KL 1000 (quả) (hạt) hạt (g) (quả) (hạt) hạt (g) 9,3 9,6 48,8 11,9 9,8 49,0 8,1 10,3 67,4 10,5 10,3 67,2 8,0 10,1 66,1 10,2 10,2 65,5 8,1 10,2 66,3 8,5 10,1 65,6 11,9 9,7 55,7 13,9 10,0 55,6 10,7 9,9 55,5 14,1 10,1 53,1 9,7 10,2 66,0 12,3 10,4 57,8 7,6 9,9 65,6 10,2 10,2 64,9 8,0 10,0 63,8 10,8 10,2 62,1 9,9 10,0 55,7 12,4 10,1 54,2 10,4 10,0 56,6 13,2 10,3 53,7 11,0 9,6 47,1 14,1 9,9 47,0 Ghi chú: (1) Giá trị trung bình 3 điểm trong vụ Xuân năm 2011 và 2012 (2) Giá trị trung bình 3 điểm trong vụ Hè năm 2011 và 2012 4.3.2. Năng suất và sự ổn định về năng suất của các giống đậu xanh trên vùng đất cát ven biển Thanh Hóa Kết quả phân tích cho thấy hệ số hồi quy của 10/12 giống có giá trị xung quanh 1,0 (trừ giống tằm Thanh Hóa và ĐX14) và độ lệch so với hồi quy khá thấp xung quanh 0, trừ giống ĐX 14 (Bảng 4.9). Bảng 4.9. Năng suất trung bình của giống, chỉ số thích nghi và chỉ số ổn định của 12 giống đậu xanh trên 6 môi trƣờng Giống Tằm TH ĐX11 ĐX12 ĐX14 ĐX16 ĐX17 ĐX208 V123 VN4 VN5 VN6 VN99-3 NS trung bình (tấn/ha) 1,02 1,3 1,23 1,12 1,44 1,4 1,52 1,16 1,2 1,27 1,37 1,21 Hệ số hồi quy (bi) 0,696 1,353 1,221 0,359 1,030 1,131 1,125 1,227 1,050 1,033 0,810 0,965 Độ lệch so với hồi quy (Sdi2) 0,0768 0,1183 0,1084 1,8249 0,1710 0,2271 0,1130 0,0659 0,0803 0,2063 0,0741 0,1981 Điều đó cho thấy giống Tằm Thanh Hóa và ĐX 14 có năng suất thấp, không phản ứng có lợi với môi trường tốt và chỉ thích nghi với môi trường nghèo, đặc biệt giống ĐX14 kém ổn định về năng suất. Ngược lại, giống ĐX 16 và ĐX 208 vừa thể hiện năng suất trung bình cao (tương ứng với giá trị 14,38 và 15,17 tạ/ha) vừa có tính ổn định và thích nghi tốt với môi trường thay đổi. 17 Như vậy: Hai giống ĐX 16 và ĐX 208 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. 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 4.4.1. Xác định thời vụ gieo trồng thích hợp cho giống đậu xanh tuyển chọn ĐX208 và ĐX16 Tại Nga Sơn, thời vụ gieo trồng khác nhau ảnh hưởng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất giống ĐX208. Kết quả ở bảng 4.10 cho thấy, năng suất giảm mạnh khi thời vụ gieo muộn sang tháng 7. Thời vụ gieo giống ĐX208 trong khoảng 12-19/6 cho năng suất cao nhất (năng suất trung bình 2 vụ Hè đạt 15,6 tạ/ha). Còn ở Hoằng Hóa, thời vụ gieo cho năng suất tốt nhất (15,2 tạ/ha) cũng vào khoảng 13-20/6 (bảng 4.11). Kết quả đánh giá ảnh hưởng của thời vụ trồng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống đậu xanh ĐX16 tại Tĩnh Gia (bảng 4.12) cho thấy, thời vụ gieo thích hợp cho năng suất cao là từ 10-17/6. Bảng 4.10. Ảnh hƣởng của thời vụ trồng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống đậu xanh ĐX208 tại Nga Sơn Thời vụ 12/06 19/06 (đ/c) 26/06 03/07 10/07 CV(%) LSD 0,05 Số quả/cây (quả) 13,0 13,4 11,6 8,8 7,0 Số hạt/quả (hạt) 10,6 10,4 10,2 10,0 9,3 KL 1000 hạt (g) 66,2 66,1 66,2 65,4 65,6 2012 1,61 1,54 1,34 1,01 0,75 5,90 0,11 NS (tấn/ha) 2013 1,51 1,57 1,35 0,87 0,65 6,90 0,11 TB 1,56 1,56 1,35 0,94 0,7 Ghi chú: Số liệu trung bình vụ Hè năm 2012 và 2013 Bảng 4.11. Ảnh hƣởng của thời vụ trồng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống đậu xanh ĐX208 tại Hoằng Hóa Thời vụ 13/06 20/06 (đ/c) 27/06 04/07 11/07 CV(%) LSD 0,05 Số quả/cây Số hạt/quả (quả) (hạt) 12,6 13,0 11,5 8,8 6,4 10,4 10,4 10,2 9,8 9,3 KL 1000 hạt (g) 66,9 66,4 66,1 66,2 65,6 NS (tấn/ha) 2011 1,55 1,46 1,4 0,92 0,66 6,90 0,13 Ghi chú: Số liệu trung bình vụ Hè năm 2012 và 2013 18 2012 1,48 1,57 1,36 1,02 0,55 7,40 0,12 TB 1,52 1,52 1,38 0,97 0,61