Tài liệu Nghiên cứu đặc tính ít hạt và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cam sành hà giang

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ XUYẾN NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH ÍT HẠT VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG CAM SÀNH HÀ GIANG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG THÁI NGUYÊN - 2018 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ XUYẾN NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH ÍT HẠT VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG CAM SÀNH HÀ GIANG Ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 9.62.01.10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Nguyễn Quốc Hùng 2. TS. Nguyễn Duy Lam THÁI NGUYÊN - 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án này là hoàn toàn trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Mọi thông tin trích dẫn trong luận án đều được chỉ rõ nguồn gốc. TÁC GIẢ Nguyễn Thị Xuyến ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án này, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Nguyễn Quốc Hùng, TS. Nguyễn Duy Lam – những người thầy đã hướng dẫn, truyền đạt kinh nghiệm và chỉ bảo tôi hết sức tận tình trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án. Nhân dịp này, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban Giám đốc, Ban Đào tạo sau đại học - Đại học Thái Nguyên; Ban Giám hiệu, phòng Đào tạo, Ban Chủ nhiệm Khoa Nông học và các Thầy, Cô Trường Đại học Nông Lâm đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, giảng dạy và hướng dẫn tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến Ban Giám hiệu Trường, Ban chủ nhiệm Khoa Kỹ thuật Nông Lâm, các Phòng ban chức năng và các đồng nghiệp trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật đã tạo mọi điều kiện thời gian, kinh phí hỗ trợ cho tôi trong quá trình học tập. Tôi xin trân trọng cảm ơn các cán bộ, nhân dân địa phương của hai huyện Bắc Quang và Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang; Công ty Giống cây trồng Đạo Đức, tỉnh Hà Giang đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo Viện, các nghiên cứu viên Bộ môn Cây ăn quả, Bộ môn Công nghệ sinh học, Bộ môn Kiểm nghiệm chất lượng của Viện Nghiên cứu Rau Quả Hà Nội đã tạo điều kiện, tham gia và hỗ trợ tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Tôi vô cùng biết ơn các thành viên trong gia đình và bạn bè đã luôn ở bên tôi, giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Thái Nguyên, ngày tháng năm 2017 NGHIÊN CỨU SINH Nguyễn Thị Xuyến iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH ix MỞ ĐẦU 1 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 2. Mục tiêu2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3 4. Tính mới của luận án 3 Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5 1.1. Khái quát về cây có múi 5 1.1.1. Nguồn gốc và phân bố 5 1.1.2. Phân loại cây ăn quả có múi 6 1.1.3. Tình hình sản xuất cây có múi 8 1.2. Đặc tính không hạt ở cây có múi 12 1.2.1. Một số quan điểm về quả không hạt 12 1.2.2. Nguyên nhân không hạt ở cam quýt 12 1.3. Những nghiên cứu về dinh dưỡng khoáng ở cây có múi 23 1.3.1. Vai trò của các nguyên tố dinh dưỡng với cây có múi 23 1.3.2. Những nghiên cứu về bổ sung dinh dưỡng cho cây có múi trên thế giới 28 1.3.3. Những nghiên cứu bổ dung dinh dưỡng cho cây có múi ở trong nước30 1.4. Những nghiên cứu về chất điều hoà sinh trưởng ở cây có múi 34 1.4.1. Vai trò của chất điều hoà sinh trưởng thực vật (phytohormon) 34 1.4.2. Ảnh hưởng của một số chất điều hoà sinh trưởng đến quá trình hình thành và phát triển quả ở cây có múi 35 1.4.3. Một số nghiên cứu sử dụng chất điều hoà sinh trưởng nâng cao năng suất, chất lượng quả cây có múi 38 1.5. Nghiên cứu kỹ thuật cắt tỉa và tạo hình cây có múi 42 1.6. Một số kết luận rút ra từ tổng quan44 Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 46 iv 2.1. Vật liệu nghiên cứu 46 2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu 46 2.3. Nội dung nghiên cứu 46 2.3.1. Nội dung 1 46 2.3.2. Nội dung 2 46 2.3.3. Nội dung 3 46 2.3.4. Nội dung 4 47 2.4. Phương pháp nghiên cứu 47 2.4.1. Nội dung 1 47 2.4.2. Nội dung 2 49 2.4.3. Nội dung 3 52 2.4.4. Nội dung 4 52 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 57 3.1. Kết quả điều tra, tuyển chọn và theo dõi đặc điểm sinh học của các cây cam Sành ít hạt tuyển chọn 57 3.1.1. Kết quả điều tra tuyển chọn một số cây cam Sành ít hạt tại Hà Giang 57 3.1.2. Đặc điểm hình thái của những cây cam Sành tuyển chọn 59 3.1.3. Đặc điểm sinh trưởng, phát triển của các cây cam Sành ít hạt tuyển chọn 64 3.1.4. Đặc điểm năng suất, chất lượng quả của các cây cam Sành ít hạt tuyển chọn 67 3.2. Kết quả đánh giá nguyên nhân ít hạt của các cây cam Sành tuyển chọn 71 3.2.1. Kết quả đánh giá tính đa bội của các cây cam Sành tuyển chọn 71 3.2.2. Kết quả đánh giá nguyên nhân do bất dục đực (Male Sterility) 72 3.2.3. Kết quả đánh giá nguyên nhân bất dục cái (Female Sterility) 74 3.2.4. Kết quả đánh giá nguyên nhân do tự bất tương hợp (seln -incompatibility) 76 3.3. Kết quả đánh giá sự ổn định đặc tính ít hạt của các cây cam sành tuyển chọn 80 3.3.1. Một số đặc điểm sinh trưởng cây ghép 80 3.3.2. Khả năng ra hoa, đậu quả của các cây ghép ở vụ thứ 2 83 3.3.3. Sự ổn định của chất lượng quả các cây tuyển chọn sau khi ghép cải tạo 85 3.3.4. Sự ổn định đặc tính ít hạt của các cây tuyển chọn sau khi ghép 86 v 3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của các công thức phân bón đến sinh trưởng, phát triển của cam Sành tại Hà Giang 87 3.4.1. Ảnh hưởng của các công thức phân bón đến sự sinh trưởng của cam sành tại Hà Giang 87 3.4.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của các công thức phân bón đến đặc điểm quả của cam Sành Hà Giang 94 3.4.4. Hiệu quả kinh tế của các công thức thí nghiệm 98 3.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của GA3 tới năng suất, chất lượng quả cam Sành Hà Giang 100 3.5.1. Ảnh hưởng của GA3 tới tỷ lệ đậu quả và năng suất quả của cam Sành Hà Giang 100 3.5.2. Ảnh hưởng của GA3 đến đặc điểm hình thái, cơ giới quả cam Sành Hà Giang 103 3.5.3. Ảnh hưởng của GA3 đến chất lượng quả cam Sành Hà Giang 105 3.5.4. Hiệu quả kinh tế khi sử dụng GA3 ở cam Sành Hà Giang 109 3.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của các kỹ thuật cắt tỉa đến sinh trưởng và năng suất của cam Sành 110 3.6.1. Ảnh hưởng của các kỹ thuật cắt tỉa đến sinh trưởng cây cam Sành 110 3.6.2. Ảnh hưởng của các kỹ thuật cắt tỉa tới năng suất quả cam Sành 115 3.6.3. Ảnh hưởng của các kỹ thuật cắt tỉa tới một số chỉ tiêu chất lượng quả 116 3.6.4. Hiệu quả kinh tế của các kỹ thuật cắt tỉa trong thí nghiệm 117 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 119 1. Kết luận 119 2. Đề nghị 120 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÓ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO 122 vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 2,4 –D ABA Cs CT CSKH CSCH Đ/C FAO GA IAA K2O LSD MS N NXB P2O5 PTNT VCR USDA : : : : : : : : 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid Axit abxixic Cộng sự Công thức Cam Sành không hạt Cam Sành có hạt Đối chứng Food and Agriculture Organization : : : : : : : : : : : (tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc) Axit gibberillic 3-Indoleacetic acid (một loại Auxin) Kali nguyên chất Least Signinicant Dinnerence (sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa) Môi trường cơ bản sử dụng trong nuôi cấy mô thực vật Đạm nguyên chất Nhà xuất bản Lân nguyên chất Phát triển nông thôn Value Cost Ratio (tỷ suất lợi nhuận) United States Department on Agriculture (Bộ Nông nghiệp Mỹ) vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Diện tích và sản lượng cây cam, quýt ở Việt Nam....................................9 Bảng 1.2: Diện tích và sản lượng cam, quýt của Hà Giang.....................................11 Bảng 1.3: Phân bón (NPK: 20.20.15) cơ bản cho cây cam sành qua từng tháng sau khi trồng................................................................................32 Bảng 3.1. Một số cây cam Sành ít hạt được tuyển chọn tại Hà Giang.....................57 Bảng 3.2. Một số đặc điểm quả của các cây cam Sành ít hạt tuyển chọn................58 Bảng 3.3. Một số chỉ tiêu hình thái của các cây cam Sành tuyển chọn....................60 Bảng 3.4. Đặc điểm phiến lá của các cây cam Sành tuyển chọn..............................61 Bảng 3.5. Tỷ lệ các loại hoa của các cây cam Sành ít hạt tuyển chọn......................62 Bảng 3.6. Đặc điểm cấu tạo hoa của các cây cam Sành tuyển chọn........................64 Bảng 3.7. Thời gian xuất hiện và kích thước các đợt lộc của các cây tuyển chọn (năm 2015)....................................................................................65 Bảng 3.8. Thời gian ra hoa của các cây tuyển chọn (năm 2015)..............................66 Bảng 3.9. Tỷ lệ đậu quả và năng suất của các cây tuyển chọn.................................67 Bảng 3.10. Một số chỉ tiêu cơ giới quả của các cây tuyển chọn..............................68 Bảng 3.11. Một số chỉ tiêu sinh hoá quả của các cây cam Sành ít hạt tuyển chọn ..............................................................................................................70 Bảng 3.12. Kết quả đánh giá tỷ lê ̣ nẩy mầm của hạt phấn của các cây cam Sành tuyển chọn....................................................................................72 Bảng 3.13. Số lượng và kích thước tiểu noãn của các cây cam Sành tuyển chọn ..............................................................................................................74 Bảng 3.14. Kết quả quan sát sự hiện diện của ống phấn sau thụ phấn 7 ngày...............77 Bảng 3.15. Khả năng sinh trưởng của cây ghép.......................................................80 Bảng 3.16. Một số đặc điểm thân cành của các cây sau ghép 24 tháng...................81 Bảng 3.17. Thời gian nở hoa của các cây ghép vụ thứ 2 (năm 2017)......................83 Bảng 3.18. Tỷ lệ đậu quả và năng suất của các cây ghép ở vụ thứ 2 (năm 2017) ..............................................................................................................84 Bảng 3.19. Một số chỉ tiêu chất lượng quả của các cây ghép..................................85 viii Bảng 3.17. Số lượng hạt trung bình trên quả của các cây ghép...............................86 Bảng 3.21. Ảnh hưởng của công thức phân bón đến sinh trưởng của cây...............88 Bảng 3.22. Ảnh hưởng của phân bón đến tình hình ra lộc năm 2015......................89 Bảng 3.23. Ảnh hưởng của công thức phân bón đến tình hình ra lộc năm 2016 ..............................................................................................................91 Bảng 3.24. Ảnh hưởng của công thức phân bón đến tỷ lệ đậu quả và năng suất quả cam Sành.................................................................................92 Bảng 3.25. Ảnh hưởng của công thức phân bón đến một số chỉ tiêu cơ giới quả cam Sành........................................................................................94 Bảng 3.26. Ảnh hưởng của công thức bón phân tới một số chỉ tiêu sinh hoá quả cam Sành........................................................................................96 Bảng 3.27. Hiệu quả kinh tế của các công thức phân bón năm 2015.......................98 Bảng 3.28. Hiệu quả kinh tế của các công thức phân bón năm 2016.......................99 Bảng 3.29. Ảnh hưởng của các công thức phun GA3 đến tỷ lệ đậu quả.................100 Bảng 3.30. Ảnh hưởng của GA3 đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất quả cam Sành......................................................................102 Bảng 3.31. Ảnh hưởng của GA3 đến một số chỉ tiêu cơ giới quả cam Sành ............................................................................................................104 Bảng 3.32. Ảnh hưởng của GA 3 đến một số chỉ tiêu sinh hoá quả cam Sành ............................................................................................................106 Bảng 3.33. Ảnh hưởng của GA3 đến số hạt trên quả của cam sành.......................108 Bảng 3.34. Hiệu quả kinh tế của các công thức thí nghiệm...................................109 Bảng 3.35. Ảnh hưởng của các kỹ thuật cắt tỉa đến thời gian ra lộc của cam Sành ............................................................................................................111 Bảng 3.36. Ảnh hưởng của các kỹ thuật cắt tỉa đến số lượng lộc cam Sành ............................................................................................................112 Bảng 3.37. Ảnh hưởng của các kỹ thuật cắt tỉa đến kích thước tán của cam Sành ............................................................................................................114 Bảng 3.38. Ảnh hưởng của cắt tỉa đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất quả cam Sành......................................................................115 ix Bảng 3.39. Ảnh hưởng của kỹ thuật cắt tỉa tới một số chỉ tiêu sinh hoá quả cam Sành.............................................................................................117 Bảng 3.40. Tỷ suất lợi nhuận của các kỹ thuật cắt tỉa cam Sành............................117 x DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1. Hoa dị hình một số cây tuyển chọn..........................................................63 Hình 3.2. Hình thái quả các cây tuyển chọn............................................................69 Hình 3.3. Mức độ đa bội thể của các cây cam Sành trong thí nghiệm.....................72 Hình 3.4. Mức độ nảy mầm hạt phấn của một số cây cam Sành tuyển chọn...........73 Hình 3.5. Hình ảnh tiểu noãn các cây cam Sành trong thí nghiệm..........................75 Hình 3.6. Một số hình ảnh về sự hiện diện của ống phấn ở nhuỵ cam Sành............79 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây ăn quả có múi (Citrus) là những cây có giá trị dinh dưỡng và cho hiệu quả kinh tế cao, dễ sử dụng và được nhiều người ưa chuộng. Tổng sản lượng quả có múi trên thế giới đạt 88,47 triệu tấn niên vụ 2014/2015. Trong đó, cam chiếm trên 50% tổng sản lượng (Bộ Nông nghiệp Mỹ - USDA, 2016) [142]. Việt Nam là một trong những trung tâm phát sinh của cây ăn quả có múi, do vậy tập đoàn cây ăn quả có múi ở nước ta khá phong phú và đa dạng. Tuy nhiên, các giống cây ăn quả có múi được trồng phổ biến ở miền Bắc nước ta như cam Xã Đoài, cam Sành, bưởi Diễn, Bưởi Đoan Hùng, Quýt vàng, … đều là giống nhiều hạt. Đây là một nhược điểm lớn đối với hàng hóa quả có múi của nước ta đứng ở cả hai phương diện: Ăn tươi và chế biến. Trong khi đó công tác nghiên cứu chọn tạo giống cây có múi không hạt hoặc ít hạt mới được tiến hành trong khoảng một thập niên trở lại đây và chủ yếu mới chỉ tập trung vào việc khảo nghiệm các giống nhập nội, tuyển chọn trong tự nhiên ngoài sản xuất mà ít đi sâu vào hướng lai hoặc tạo đột biến bằng hóa học cũng như vật lý. Đến thời điểm hiện tại mới chỉ có giống cam Sành LĐ6 và cam Mật không hạt được tạo ra bằng đột biến phóng xạ. Việc đánh giá, chọn lọc các giống không hạt hoặc ít hạt trong tự nhiên ngoài sản xuất cũng có những ưu điểm nhất định, đó là các cây biến dị tự nhiên được tuyển chọn thường có thể phổ biến ra sản xuất ngay vì có tính ổn định và được đánh giá là tốt so với giống cùng loại, không mất thời gian đánh giá tính ổn định cũng như chất lượng của giống khi tạo ra bằng con đường lai tạo hoặc đột biến nhân tạo. Hiện có rất nhiều giống không hạt hoặc ít hạt được trồng phổ biến trên thế giới cũng như ở nước ta là những giống chọn lọc tự nhiên, như giống cam Washington Navel, Valencia, Hamlin; quýt Satsuma, Temple, Murcott; giống bưởi Da Xanh, bưởi Năm Roi, quýt Đường Canh vv…Bởi vậy ngoài việc ứng dụng các phương pháp tạo giống nhân tạo như lai hữu tính, đột biến hóa học, vật lý phóng xạ có sự trợ giúp của công nghệ sinh học, thì việc điều tra tuyển chọn các biến dị không hạt hoặc ít hạt trong tự nhiên là rất cần thiết và có hiệu quả cao, phù hợp với điều kiện cơ sở vật chất hiện có của các cơ sở nghiên cứu cũng như trường đại học. Trong khoảng trên 46.000 ha cây có múi ở vùng miền núi phía Bắc, Hà Giang chiếm khoảng 6.000 ha, là một trong những tỉnh có diện tích cây có múi lớn 2 nhất vùng. Cây có múi ở Hà Giang chủ yếu là cam Sành (thực chất là một dạng lai tự nhiên giữa cam (sinensis) và quýt (reticulata); ở Mỹ gọi là quýt King) một giống rất nổi tiếng và đã gắn liền với đời sống của bà con nông dân Hà Giang tại ba huyện Bắc Quang, Vị Xuyên và Quang Bình từ rất lâu đời. Hiện nay cam Sành Hà Giang đã có thương hiệu trên thị trường trong nước và được xác định là cây mũi nhọn trong sản xuất nông nghiệp của tỉnh Hà Giang nói chung và ba huyện Bắc Quang, Quang Bình, Vị Xuyên nói riêng. Mặc dù cam Sành Hà Giang đã nổi tiếng và có thương hiệu, song cũng như tình trạng chung của cây có múi cả nước, cam sành Hà Giang còn khá nhiều nhược điểm tồn tại như năng suất, chất lượng thấp, không ổn định, mã quả xấu, đặc biệt là rất nhiều hạt không thích hợp với thị trường quả tươi và công nghiệp chế biến nước quả. Nguyên nhân chủ yếu là do thiếu đầu tư chăm sóc, giống ngày càng bị thoái hóa, không được chọn lọc cải tiến. Đây đang là một rào cản lớn đối với sự phát triển sản phẩm cam Sành trong cơ chế thị trường cạnh tranh hiện nay. Với đòi hỏi ngày càng cao của thị trường nói chung và người tiêu dùng nói riêng, việc nâng cao năng suất, chất lượng bằng các biện pháp kỹ thuật canh tác đi đôi với các biện pháp chọn lọc cải tiến giống là hết sức quan trọng. Trong những năm qua Hà Giang cũng đã và đang đẩy mạnh công tác nghiên cứu khoa học nhằm cải tạo và phát triển cây có múi để chúng thực sự là loại cây ăn quả chủ lực. Trong nhưng nỗ lực đó đã phát hiện và tuyển chọn được một số cây cam Sành rất ít hạt. Đây là nguồn gen, nguồn vật liệu rất quý cho công tác cải tiến giống. Tuy nhiên để phát triển nguồn vật liệu quý này ra sản xuất cần phải nắm rõ nguyên nhân đặc tính ít hạt của chúng để kiểm soát và có các biện pháp kỹ thuật tác động thích hợp nhằm duy trì đặc tính ít hạt và nâng cao năng suất chất lượng quả. Vì những lý do trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đặc tính ít hạt và một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng cam Sành Hà Giang”. 2. Mục tiêu - Đánh giá được một số đặc điểm sinh vật học của các cá thể cam Sành ít hạt (số hạt trung bình nhỏ hơn 6) đã tuyển chọn. - Xác định được nguyên nhân ít hạt của các cá thể cam Sành tuyển chọn. - Đánh giá được tính ổn định của các cây ít hạt tuyển chọn sau khi ghép cải tạo (top – working) tại Hà Giang. 3 - Xác định được một số biện pháp kỹ thuật chủ yếu (bón phân, sử dụng chất điều hòa sinh trưởng, cắt tỉa) nâng cao năng suất chất lượng cam Sành Hà Giang. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học - Kết quả xác định bản chất di truyền ít hạt của các cây cam Sành tuyển chọn sẽ là cơ sở khoa học cho việc chọn tạo giống không hạt và ít hạt ở cây có múi nói chung và cam Sành nói riêng. - Kết quả nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật sẽ là cơ sở khoa học cho việc xây dựng quy trình kỹ thuật thâm canh tăng năng suất, chất lượng cam Sành tại Hà Giang. - Kết quả nghiên cứu của đề tài cũng bổ sung thêm vào nguồn gen cây có múi Việt Nam những dòng vật liệu quý không hạt. - Những kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là tài liệu tham khảo có ý nghĩa trong công tác giảng dạy, nghiên cứu ở các trường đại học, cao đẳng nông nghiệp. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Các dòng cam Sành tuyển chọn không hạt hoặc rất ít hạt sẽ là những vật liệu quý phục vụ cho công tác nhân giống mở rộng sản xuất, góp phần xây dựng vùng sản xuất cây có múi hàng hóa ở Hà Giang ngày càng năng suất, chất lượng và hiệu quả. - Kết quả nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật được áp dụng trong sản xuất cam Sành ở Hà Giang sẽ góp phần nâng cao năng suất chất lượng và hiệu quả kinh tế cao cho người sản xuất, từ đó nâng cao thu nhập, cải thiện đời sống. - Kết quả nghiên cứu cũng là cơ sở thực tiễn giúp cho công tác quản lý, chỉ đạo sản xuất cam quýt nói chung và cây cam Sành nói riêng đạt hiệu quả hơn trong điều kiện đặc thù của địa phương cũng như các vùng có điều kiện tương tự. 4. Tính mới của luận án - Đánh giá được đặc điểm sinh học của 6 cá thể cam Sành ít hạt có triển vọng được tuyển chọn tại Hà Giang (VX1, VX2, VX3, VX4, VX5 và CSKH11) như: Đặc điểm hình thái và sinh trưởng tương tự như giống cam Sành đang trồng phổ biến tại Hà Giang; cho năng suất ổn định qua 2 năm theo dõi. Xác định được nguyên nhân ít hạt của các cây cam Sành tuyển chọn là do hiện tượng bất dục đực không hoàn toàn trên cây VX3 và CSKH11; do đặc tính tự bất tương hợp trên các cây VX2, VX4, VX5; do cả 2 nguyên nhân bất dục đực không hoàn toàn và tự bất tương hợp trên cây VX1. Đánh giá được sự ổn định của đặc tính ít hạt, khả năng sinh trưởng, năng suất, 4 chất lượng quả của 6 cá thể tuyển chọn thông qua việc theo dõi và đáng giá các chỉ tiêu của một số cây ghép cải tạo trên cam Sành 4 tuổi đang cho quả; xác định được 4 cá thể có số hạt ổn định nhỏ hơn 6 là VX1, VX3, VX5 và CSKH11. - Đánh giá được ảnh hưởng của một số biện pháp kỹ thuật cơ bản nhằm nâng cao năng suất, chất lượng quả của cam Sành tại Hà Giang như: + Bón phân với lượng 600g/cây theo tỷ lệ NPK là 1-0,75-1 cho năng suất và chất lượng quả tốt nhất và tỷ lệ 1-0,5-1 cho hiệu quả kinh tế cao nhất. + Phun bổ sung GA3 nồng độ 100ppm thời kì hoa nở rộ có tác dụng làm giảm số hạt trên quả cao nhất, cho năng suất và hiệu quả kinh tế cao nhất. + Các biện pháp cắt tỉa áp dụng đều khống chế chiều cao cây, tăng đường kính tán, năng suất quả ít chênh lệch năm đầu và cao hơn đối chứng ở năm thứ 2; trong đó cắt tỉa kiểu khai tâm cho hiệu quả kinh tế cao hơn cắt tỉa theo quy trình của Viện Nghiên cứu Rau Quả. 5 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Khái quát về cây có múi 1.1.1. Nguồn gốc và phân bố Trong các loại cây ăn quả, cùng với cây nho, cây cam quít có lịch sử trồng trọt lâu đời nhất. Có nhiều kết quả nghiên cứu nói về nguồn gốc của cam quýt (Bùi Huy Đáp (1967) [9]; Trần Thế Tục (1967) [45]; Haas (1984) [76]; Wakana và cs. (1998) [131]; Reuther và cs., 1989 [131]; …) phần lớn đều thống nhất cam quýt có nguồn gốc ở miền Nam châu Á, trải dài từ Ấn Độ qua Himalaya Trung Quốc xuống vùng quần đảo Philippin, Malaysia, miền Nam Indonecia hoặc kéo đến lục địa Úc. Những báo cáo gần đây (Huang (1990) [80]; Wakana (1998) [131]) nhận định, tỉnh Vân Nam Trung Quốc có thể là nơi khởi nguyên của nhiều loài cam quýt quan trọng, tại đây còn tìm thấy rất nhiều loài cam quýt hoang dại. Các dạng cây có múi ăn được bao gồm chanh yên, cam chua, chanh giấy, chanh núm, cam ngọt, bưởi, bưởi chùm, quýt và quất. Loài chanh yên, phật thủ (Citrus medica L.) có nguồn gốc tại miền Nam Trung Quốc tới Ấn Độ, là loài cây ăn quả được mang đến trồng tại Địa Trung Hải và Bắc Phi rất sớm, trước thế kỷ 1 sau Công nguyên, những tài liệu cổ xưa có ghi chép loài cây ăn quả này ở Bắc Phi đến mức làm nhiều người hiểu lầm chúng có nguồn gốc tại đây. Các loài chanh vỏ mỏng (Lime, Citrus auranlifolia Swingle) được xác định có nguồn gốc ở miền nam Trung Quốc và miền Tây Ấn Độ, sau đó được các thuỷ thủ đi biển mang về trồng ở châu Phi, Địa Trung Hải và châu Âu, v.v... Chanh núm (Citrus limon Burnman) không rõ nguồn gốc, có thể là dạng lai giữa chanh yên và chanh giấy. Chanh núm được mang tới Bắc Phi và Tây Ban Nha vào khoảng năm 1150 sau Công nguyên liên quan tới việc mở rộng bờ cói của hoàng đế Ả Rập. Cam ngọt (Citrus sinensis L. Osbeck) có nguồn gốc ở Nam Trung Quốc và cả Nam Indonesia. Con đường phân bố của cam ngọt tương tự như của chanh yên và được nhập nội vào châu Ấu bởi người La Mã. Cam được chia thành 4 nhóm là: cam thường (cam Vân Du, Sông Con, Xã Đoài, Cam Hamlin, Valencia, Pineapple ...); cam rốn (Washington Navel,...); cam có sắc tố đỏ hay còn gọi là cam máu – blood orange (cam Sanguinello, cam Moro, cam Taroco, Cara cara,...) và cam không chua (acidless). 6 Sự di chuyển của cây có múi từ Ấn Độ đến châu Phi xảy ra từ những năm 700 – 1400 và các loài cây có múi khác nhau, đặc biệt là chanh giấy và cam đã được nhập nội tới các nước châu Mỹ bởi những người định cư và các nhà thám hiểm ở cùng Địa Trung Hải. Cuộc hành trình của cây có múi tới các vùng châu Mỹ còn do các tín đồ thiên chúa giáo La Mã đã phát triển nhiều cây ăn quả trong đó có cây có múi (Davies và Albrigo, 1994) [69]. Hiện nay, cam Sành là một trong những cây ăn quả có múi được trồng phổ biến từ Bắc vào Nam nước ta. Sản phẩm cam Sành được gắn với tên địa danh trồng trọt như Cam Sành Bắc Quang (Hà Giang), cam Sành Hàm Yên (Tuyên Quang) ở miền Bắc, ngoài ra còn một số vùng trồng khác nhưng diện tích nhỏ hơn như Yên Bái, Bắc Kạn, Nghệ An, … quả được thu hoạch vào dịp Tết Nguyên Đán và vỏ quả có màu vàng cam. Tại miền Nam, tác giả Nguyễn Minh Châu (2009) [6] cho rằng cam Sành được trồng nhiều ở Tam Bình, Trà Ôn (Vĩnh Long); Cái Bè, Châu Thành, Chợ Gạo (Tiền Giang); Mỹ Khánh, Ô Môn (Cần Thơ), … quả thu hoạch từ tháng 8 đến tháng 12 hàng năm, vỏ quả màu xanh sẫm. 1.1.2. Phân loại cây ăn quả có múi Cây có múi (Citrus) thuộc họ Rutaceae, họ phụ Aurantioideae, tông Citreae, tông phụ Citrineae, gồm 16 loài (Tanaka, 1954) [125]. Nguồn gốc phân loại và phân bố của cây có múi được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu như: Swingle và Reece 1967[123]; Stone, 1994; [122], Hodgson, 1961 [79]….. và cả các nhà khoa học Việt Nam như Lê Khả Kế (1976) [22] và Phạm Hoàng Hộ (1972) [15]. Do sự đa dạng đến mức phức tạp của các loài trong chi Citrus, nên hiện nay sự phân chia số lượng các loài cũng như các giống (variety) trong các loài của chi citrus ở trong mỗi công trình phân loại của các tác giả trên không giống nhau. ví dụ: Swingle chia chi citrus thành 16 loài, gồm 2 chi phụ: Eucitrus 10 loài và Papeda 6 loài. Tanaka lại chia thành 144 loài, cũng gồm 2 chi phụ: Archicitrus 98 loài và Metacitrus 46 loài, trong đó có Cam Sành (C. nobilis Lour) thuộc nhánh (section) 7, nhánh phụ 1 (subsection 1) Euacrumen. Trong khi đó Hodgson lại nhóm thành 4 nhóm: Nhóm 1, những loài chua, gồm 6 loài: C. medica (chanh yên), C. limon (chanh núm), C. aurantifolia (chanh giấy), C. jambhiri (chanh sần), C. limettiodes (chanh ngọt) và C. limetta (lai giữa chanh núm và chanh giấy). Nhóm 2, nhóm cam, gồm 2 loài: C. aurantium (cam chua) và C. sinensis (cam ngọt). Nhóm 3, nhóm quýt, gồm 3 loài: C. reticulata (cam quýt), C. unshiu (quýt ôn châu) và C. nobilis 7 (quýt King/cam sành, lai giữa C. sinensis và C. reticulata). Nhóm 4, nhóm bưởi, gồm 2 loài: C. paradisi (bưởi chùm) và C. maxima/C. grandis (bưởi chua). Có mô ̣t số loài khác nữa như: C. limonia (chanh rangpur), C. bargamia, C. mytifolia, C. madurensis/C. mitis (calamodin, mô ̣t giống của Philippin) nhưng theo ông sự phân loại này cũng chưa có gì chắc chắn. vv... (Rajput và Haribabu, 1985) [109]. Khóa phân loại theo Swingle chi Citrus gồm 2 chi phụ và 16 loài như sau: 1. C. medica (chanh yên) 1ª. C.medica var sarcodactylis Swingle (Fingered citron- phật thủ/tay Bụt) 1b. C. medica var Ethrog Engl. (Etrog citron – bòng, kỳ đà) 2. C. Limon (Linn) Burm (chanh núm) 3. C. aurantifolia (Christm.) Swingle (chanh giấy), 4. C. aurantium Linn (cam chua) 5. C. sinensis (Linn) Osbeck (cam ngọt) 6. C. reticulata Blanco (quýt) 6ª. C. Reticulata var.austera Swingle (quýt chua) 7. C. grandis (Linn) Osbeck (bưởi), 8. C. paradisi Macn (bưởi chùm), 9. C. indica Tanaka (chanh dại Ấn Độ), 10. C. tachibana (Makino) Tanaka 11. C. ichangensis Swingle 12. C. latipes (Swingle) Tanaka 13. C. micrantha Wester 13ª. C. micrantha var microcapa Wester 14. C. celebica Koord 14ª. C. celebica var. Southwickii (Wester) Swingle 15. C. macroptera Montr 15ª. C. macroptera var. Kerrii Swingle (Kerr Thailand) 15b. C. macroptera var. Annamensis Tanaka (Annam papeda) 16. C. hystrix DC (Mauritius papeda) 1. Fortunella margarita (Lour) Swingle (quất quả oval) 2. Fortunella japonica (Thunb.) Swingle (quất quả tròn) 3. Fortunella polyandra (Ridley) Tanaka (quất Malaysia) 4. Fortunella hindsii (Champ.) Swingle (quất dại Hồng Kong). 8 Trong 10 loài thuô ̣c Eucitrus ở Viê ̣t Nam hiê ̣n chỉ tìm thấy 7 loài từ 1 đến 7 và trong chi phụ Papeda chỉ có 1 loài là C. hystrix DC (chấp Thái Bình, mô ̣t giống làm gốc ghép cho cam, quýt) (Tanaka, 1954) [125]. Cam Sành thuộc chi Cam chanh, có nguồn gốc từ Việt Nam. Cam Sành được gắn nhiều tên khoa học khác nhau như Citrus nobilis; Citrus reticulata hay Citrus sinensis, trên thực tế cam Sành là giống lai tự nhiên: C. reticulata x C. sinensis (tên tiếng Anh: King mandarin). Trong phân loại khoa học, tác giả (Hume, 1957 [82]) cho rằng, cam Sành thuộc bộ (ordo): Rutales; họ (namilia): Rutaceae; chi (genus): Citrus; loài (species): C. reticulata x maxima. 1.1.3. Tình hình sản xuất cây có múi 1.1.3.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ cây có múi trên thế giới Sản xuất quả có múi trên thế giới chủ yếu tập trung vào 4 chủng loại chính là cam, quýt (bao gồm quýt và các dạng lai), bưởi (bao gồm bưởi chùm và bưởi thường), chanh (bao gồm chanh núm và chanh giấy). Theo số liệu của Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA) diện tích cây có múi cho thu hoạch trên thế giới năm 2013 là 7.812.018 ha, sản lượng đạt 87,049 triệu tấn. Những năm gần đây sản lượng cây có múi trên thế giới biến động liên tục. Năm 2014 sản lượng là 91,081 triệu tấn nhưng năm 2015 giảm xuống chỉ đạt 88,473 triệu tấn (USDA, 2018) [142]. Riêng sản lượng cam toàn cầu niên vụ 2013/2014 đạt 52,01 triệu tấn trong đó 21,514 triệu tấn cho chế biến và 3,995 triệu tấn cho xuất khẩu. Nước sản xuất cam nhiều nhất trên thế giới là Braxin, sau đó là Mỹ, Trung Quốc và Mê-hi-co. Niên vụ 2014/2015 sản lượng cam giảm khoảng 7% do năng suất cam của Braxin giảm mạnh. Năm 2015/2016 sản lượng cam tiếp tục giảm khoảng 3 triệu tấn so với lượng 48,7 triệu tấn của năm trước. Mặc dù sản xuất cam ở Trung Quốc tăng lên (khoảng 10%), Liên minh châu Âu và Ai Cập cũng tăng về sản lượng nhưng không bù đắp được sự sụt giảm năng suất khá mạnh ở Braxin (giảm 2,4 triệu tấn), Mỹ (407 nghìn tấn) và Mexico. Sản lượng sụt giảm chủ yếu là nguồn cam chế biến trong khi nhu cầu sử dụng nước ép cam đang ngày càng tăng lên (USDA, 2018) [142]. Do vậy nhu cầu về nguồn giống cam ít hạt hoặc không hạt dùng làm nguyên liệu cho chế biến nước ép và ăn tươi đều rất lớn.