đánh giá sinh trưởng và năng suất của một số giống diêm mạch nhập nội trên hai mật độ trồng trong điều kiện đất nhiễm mặn

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM HOÀNG ĐẠI LONG ĐÁNH GIÁ SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUẤT CỦA MỘT SỐ GIỐNG DIÊM MẠCH NHẬP NỘI TRÊN HAI MẬT ĐỘ TRỒNG TRONG ĐIỀU KIỆN ĐẤT NHIỄM MẶN Chuyên nghành: K

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

HOÀNG ĐẠI LONG

ĐÁNH GIÁ SINH TRƯỞNG VÀ NĂNG SUẤT CỦA MỘT SỐ GIỐNG DIÊM MẠCH NHẬP NỘI TRÊN HAI MẬT ĐỘ TRỒNG TRONG ĐIỀU KIỆN

ĐẤT NHIỄM MẶN

Chuyên nghành: Khoa học cây trồng

Mã số: 60.62.01.10

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Việt Long

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu

được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy

bất kỳ học vị nào

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám ơn,

các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Hoàng Đại Long

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình

Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc TS Nguyễn Việt Long đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Cây lương thực, Khoa Nông học - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp

đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức Ủy ban nhân dân xã Nam Điền – huyện Nghĩa Hưng – tỉnh Nam Định và Ủy ban nhân dân xã Trấn Dương – huyện Vĩnh Bảo – tỉnh Hải Phòng đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn./

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Hoàng Đại Long

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục chữ viết tắt vi

Danh mục bảng vii

Danh mục đồ thị viii

Trích yếu luận văn ix

Thesis abstract x

Phần 1 Mở đầu 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3 Phạm vi nghiên cứu 2

Phần 2 Tổng quan tài liệu 3

2.1 Nguồn gốc, phân loại và đặc điểm cây diêm mạch 3

2.1.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển cây diêm mạch 3

2.1.2 Phân loại cây diêm mạch 4

2.1.3 Đặc điểm thực vật học của cây diêm mạch 5

2.1.4 Yêu cầu về sinh thái cây diêm mạch 6

2.2 Tình hình sản xuất và nghiên cứu diêm mạch trên thế giới và Việt Nam 8

2.2.1 Tình hình sản xuất và nghiên cứu diêm mạch trên thế giới 8

2.2.2 Tình hình sản xuất và nghiên cứu diêm mạch ở Việt Nam 10

2.3 Tình hình tiêu thụ hạt diêm mạch trên thế giới và Việt Nam 13

2.4 Tình hình nghiên cứu về mật độ trồng cây diêm mạch 14

2.5 Cơ sở khoa học về khả năng chịu mặn của cây diêm mạch 15

2.5.1 Sự hình thành và đặc tính của đất mặn 15

2.5.2 Diện tích đất mặn ở Việt Nam 16

2.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu mặn của cây diêm mạch 16

2.5.4 Nghiên cứu về khả năng chịu mặn của cây diêm mạch 18

2.5.5 Ảnh hưởng của độ mặn đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của cây diêm mạch 19

Phần 3 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 22

3.1 Địa điểm nghiên cứu 22

3.2 Thời gian nghiên cứu 22

3.3 Vật liệu nghiên cứu 22

3.4 Nội dung nghiên cứu 22

3.5 Phương pháp nghiên cứu 22

3.5.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 22

3.5.2 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 24

3.5.3 Các biện pháp kỹ thuật 26

3.5.4 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu 28

Phần 4 Kết quả và thảo luận 29

4.1 Diễn biến điều kiện thời tiết và độ mặn trong thời gian nghiên cứu 29

4.1.1 Diễn biến điều kiện thời tiết 29

4.1.2 Diễn biến độ mặn trong đất và nước tưới 30

4.2 Sinh trưởng của các giống diêm mạch trồng trên hai mật độ trong điều kiện đất mặn tại Nam Định và Hải Phòng 32

4.2.1 Thời gian sinh trưởng của các giống diêm mạch trồng trên hai mật độ trong điều kiện mặn tại Nam Định và Hải Phòng 32

4.2.2 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống diêm mạch trồng trên hai mật độ trong điều kiện mặn tại Nam Định và Hải Phòng 35

4.2.3 Động thái tăng trưởng số lá của các giống diêm mạch trồng trên hai mật độ trong điều kiện mặn tại Nam Định và Hải Phòng 39

4.2.4 Động thái tăng số nhánh của các giống diêm mạch trồng trên hai mật độ trong điều kiện mặn tại Nam Định và Hải Phòng 42

4.3 Các chỉ tiêu sinh lý của các giống diêm mạch trồng trên hai mật độ trong

điều kiện mặn tại Nam Định và Hải Phòng 45

4.3.1 Khối lượng chất khô tích lũy của các giống diêm mạch trồng trên hai mật độ trong điều kiện mặn tại Nam Định và Hải Phòng 45

4.3.2 Chỉ số diện tích lá của các giống diêm mạch trồng trên hai mật độ trong điều kiện mặn tại Nam Định và Hải Phòng 48

4.4 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của các giống diêm mạch trồng trên hai mật độ trong điều kiện mặn tại Nam Định và Hải Phòng 50

Phần 5 Kết luận và kiến nghị 56

5.1 Kết luận 56

5.2 Kiến nghị 56

Tài liệu tham khảo 57

Phụ lục 58

Hải Phòng Thời gian sinh trưởng Chiều cao cây cuối cùng

Số nhánh cuối cùng Ngày sau trồng Năng suất cá thể Năng suất lý thuyết Năng suất thực thu

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Diện tích gieo trồng diêm mạch hằng năm tại một số quốc gia Nam Mỹ

(Số liệu TB hằng năm từ 2003-2013) 10

Bảng 2.2 Sản lượng diêm mạch sản xuất trên thế giới giai đoạn 1961-2013 10

Bảng 4.1 Diễn biến thời tiết khí hậu tại ven biển Nam Định vụ xuân 2015 29

Bảng 4.2 Nhiệt độ và độ ẩm tại khu vực Vĩnh Bảo – Hải Phòng vụ xuân 2015 30

Bảng 4.3a Thời gian sinh trưởng của các giống diêm mạch trên hai mật độ trồng tại Nam Định 33

Bảng 4.3b Thời gian sinh trưởng của các giống diêm mạch trên hai mật độ trồng tại Hải Phòng 34

Bảng 4.4a Động thái tăng trưởngchiều cao cây của các giống diêm mạch trên hai mật độ trồng tại Nam Định 35

Bảng 4.4b Động thái tăng trưởngchiều cao cây của các giống diêm mạch trên hai mật độ trồng tại Hải Phòng 37

Bảng 4.5a Động thái tăng trưởng số lá của các giống diêm mạch trên hai mật độ trồng tại Nam Định 40

Bảng 4.5b: Động thái tăng trưởng số lá của các giống diêm mạch trên hai mật độ trồng tại Hải Phòng 41

Bảng 4.6a Động thái tăng trưởng số nhánh của các giống diêm mạch trên hai mật độ trồng tại Nam Định 43

Bảng 4.6b Động thái tăng trưởng số nhánh của các giống diêm mạch trên hai mật độ trồng tại Hải Phòng 44

Bảng 4.7 Khối lượng chất khô tích lũy của các giống diêm mạch trên hai mật độ trồng 48

Bảng 4.8 Chỉ số diện tích lá của các giống diêm mạch trên hai mật độ trồng 50

Bảng 4.9 Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống diêm mạch trên hai mật độ trồng 52

Bảng 4.10 Năng suất cá thể, năng suất lý thuyết, năng suất thực thu của các giống diêm mạch trên hai mật độ trồng 53

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tên tác giả: Hoàng Đại Long

Tên luận văn: Đánh giá sinh trưởng và năng suất của một số giống diêm mạch nhập nội

trên hai mật độ trồng trong điều kiện đất nhiễm mặn

Phương pháp nghiên cứu:

Thí nghiệm gồm 6 giống diêm mạch cung cấp bởi Đại học Wageningen Hà Lan, trong đó 3 giống diêm mạch không có saponin có nguồn gốc từ Hà Lan và 3 giống nguồn gốc Chi Lê Thí nghiệm được bố trí theo kiểu Split- plot (ô lớn ô nhỏ) với 4 lần nhắc lại Mỗi khối nhắc lại được chia làm 2 ô lớn tương ứng với hai mức mật độ Mỗi ô lớn được

chia làm 6 ô nhỏ tương ứng với 6 giống

Kết quả chính và kết luận:

Kết quả độ mặn cao làm giảm các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất tại Nam Định so với Hải Phòng; Mật độ trồng thấp hơn làm tăng các yếu tố cấu thành năng suất tại

cả hai vùng

THESIS ABSTRACT

Master candidate: Hoang Dai Long

Thesis title: Study on growth and yield of quinoa varieties growing under saline soil

conditions

Major: Crop science Code: 60.62.01.10

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)

Research Objectives:

Evaluate the growth, development and yield of some varieties of exotic quinoa on two different densities in saline soil conditions in Tran Duong, Hai Phong and Nghia Hung,

Nam Dinh

Materials and Methods

The experiment consisted of 6 quinoa seeds provided by the Dutch Wageningen University, in which 3 seed saponin quinoa may not originate from the Netherlands and 3 varieties originating in Chile The experiment was arranged in Split- plot style (big box small box) with 4 replicates Each block is divided into 2 reiterated big box corresponding

to the two levels of density Each cell is divided into 6 large small box corresponding to 6

seeds

Main findings and conclusions

Results of high salinity reduces the yield component factors and productivity in Hai Phong, Nam Dinh considering; Lower density increases the yield components in both regions

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Hiện nay, trên thế giới có hơn 6% diện tích đất bị nhiễm mặn trong đó 20% diện tích đất canh tác nông nghiệp có tưới đang bị ảnh hưởng bởi mặn (FAO 2008)

Ở Việt Nam diện tích đất nhiễm mặn chiếm khoảng 1 triệu ha (Hoàng Kim và cs., 2003) chiếm gần 3% diện tích tự nhiên cả nước Trong khi đó, những vấn đề về sản xuất lương thực hiện tại của Việt Nam hiện nay chỉ ra tiềm năng cho những bất ổn nghiêm trọng về an ninh lương thực, an ninh dinh dưỡng có thể ảnh hưởng đến ổn định chính trị xã hội cần phải được quan tâm và ưu tiên giải quyết Hầu hết các loại cây lương thực chính như lúa, lúa mỳ và ngô… đều phát triển kém trong điều kiện đất bị nhiễm mặn Trước vấn đề đó, Việt Nam cần tìm ra giải pháp canh tác bền vững, các loại cây trồng có khả năng thích ứng rộng, có khả năng chịu mặn tốt, có thể canh tác được tại những nơi đất bị nhiễm mặn để đáp ứng nhu cầu lương thực và dinh dưỡng của con người

Cây diêm mạch (Chenopodium quinoa Willd) là một cây trồng giàu dinh

dưỡng có thể đáp ứng được các tiêu chí trên Cây diêm mạch, tên tiếng Anh là Quinoa, có nguồn gốc và được trồng phổ biến làm lương thực chính cho con người ở các nước Nam Mỹ do có giá trị dinh dưỡng, giá trị kinh tế cao, sử dụng đa mục đích

và thân thiện với môi trường Tổ chức Nông lương thế giới từ năm 1996 đã thông báo cây diêm mạch sẽ là cây trọng tâm trong việc đảm bảo an ninh lương thực của thế kỷ 21 Cây diêm mạch có nhiều đặc điểm ưu việt như: hạt cây diêm mạch ngon

và có giá trị dinh dưỡng cao nhất so với bất kỳ cây trồng nào khác (FAO, 2011) hạt cây diêm mạch được sử dụng làm thức ăn chính cho con người có hàm lượng protein từ 13,8 đến 21,9% tương đương với trứng và thịt, gấp 2 lần so với các loại ngũ cốc khác như gạo và ngô…, có đầy đủ các axit amin cần thiết cho con người (theo tiêu chuẩn của FAO) với hàm lượng cao tương đương với sữa và cao hơn hẳn

so với lúa gạo, lúa mỳ và đậu tương Đặc biệt có hàm lượng lysine cao Hạt cây diêm mạch có hàm lượng các chất khoáng, chất xơ và vitamin cao, nhưng không chứa gluten - chất gây chứng coeliac (chứng dị ứng khá trầm trọng, hệ đề kháng của

cơ thể chống lại chất đạm (protein) trong lúa mỳ và những ngũ cốc khác)

Cây diêm mạch có khả năng thích ứng rất rộng rãi ở hầu hết các vùng sinh thái trên thế giới, ngay cả những nơi mà các cây trồng khác không thể canh tác được

(có thể trồng trên đất cát với lượng mưa 200 mm/năm), chịu mặn (canh tác trên đất mặn có hàm lượng muối tương đương với nước biển), phù hợp với canh tác nhờ nước trời, canh tác tối thiểu và cần ít phân bón Những đặc điểm này cho thấy cây diêm mạch có thể phát huy tiềm năng to lớn của chúng tại Việt Nam bởi chúng có thể canh tác trên diện tích đất rộng lớn đang bị bỏ hoang (7 triệu hecta) có điều kiện canh tác khó khăn vùng đồi núi và vùng đất cát ven biển, nơi đây đồng thời có nguồn nhân lực nông nghiệp dồi dào

Diêm mạch là cây trồng mới tại Việt Nam, ngoài những nghiên cứu về thời vụ (Đinh Thái Hoàng và cs., 2015, Trịnh Ngọc Đức, 2011), hiện chưa có những nghiên cứu xác định mật độ trồng và khả năng thích ứng của diêm mạch trong điều kiện đất nhiễm mặn tại Việt Nam

Chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Đánh giá sinh trưởng và năng suất của một số giống diêm mạch nhập nội trên hai mật độ trồng trong điều kiện đất nhiễm mặn”

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống diêm mạch nhập nội trên hai mật độ khác nhau trong điều kiện đất nhiễm mặn tại Trấn Dương, Hải Phòng và Nghĩa Hưng, Nam Định

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 NGUỒN GỐC, PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CÂY DIÊM MẠCH

2.1.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển cây diêm mạch

Cây diêm mạch có tên khoa học là Chenopodium quinoa được người dân vùng

Andes gọi với cái tên khác nhau như Quinoa, Quinua hoặc kinwa Đó là một trong

ba loại lương thực cùng với ngô và khoai tây của nền văn minh Inca Quinoa là loại cây thuộc vùng núi Andes, có nguồn gốc ở khu vực xung quanh hồ Titicaca ở Pêru

và Bolivia, được trồng và sử dụng bởi nền văn minh tiền Columbia Hiện có bằng chứng lịch sử cho thấy rằng các dân tộc của Mỹ đã thuần hóa diêm mạch vào khoảng giữa 3.000 đến 5.000 năm trước công nguyên Một số khai quật về khảo cổ học được tiến hành trong các thập kỷ gần đây cũng đã phát hiện cây và hạt diêm mạch bên cạnh một số cây trồng quen thuộc Trong số những khai quật này, đáng chú ý nhất là việc phát hiện một số di vật hóa thạch của cây và hạt diêm mạch tại vùng Ayacucho, gần hồ Titicaca thuộc Pêru Những di vật này được xác định có niên đại 5.000 năm trước công nguyên (Tapia, 1979) Tại Chinchorro, một tỉnh thuộc nước cộng hòa Chile, di vật hóa thạch của cây diêm mạch cũng đã được tìm thấy và xác định có niên đại 3.000 năm trước công nguyên (Candozo và Tapia, 1979) Ngoài ra, hạt cây diêm mạch hóa thạch cũng được tìm thấy rải rác trong các khai quật khảo cổ tại Bolivia, Chile, Pêru… và được xác định là có niên đại từ 7.500 năm trước công nguyên (Are và Alencastre, 1979) Theo các tài liệu lịch sử, từ thế

kỷ thứ 15, 16 khi người Tây Ban Nha phát hiện và xâm chiếm Châu Mỹ, khai khẩn đất đai, lập đồn điền… Diêm mạch đã trở thành một cây trồng quan trọng, được gieo trồng ở hầu khắp các nước Nam Mỹ và là cây lương thực chủ yếu của các bộ tộc da

đỏ Inca, Maya… ở những nơi họ sinh sống (Alandia, S., Otozu, V., và Salas, 1979) Diêm mạch đã được trồng ở vùng cao nguyên Andean hơn 5.000 năm trước công nguyên, được phát hiện đầu tiên ở Chile và bắc Colombia Diêm mạch là nguồn lương thực chính suốt 5.000 năm của những người sống trên các cao nguyên và các thung lũng của Peru, bolivia, Ecuado và Chile Diêm mạch được coi là “hạt vàng” bởi giá trị dinh dưỡng, chữa bệnh và giá trị tâm linh của nó Trong ngôn ngữ Inca Quinoa có nghĩa là “mẹ của các loại hạt”, cây trồng này là lương thực chủ yếu của người dân Inca và nhiều dân tộc hiện nay

2.1.2 Phân loại cây diêm mạch

Theo Lescano (1994) cây diêm mạch (Quinoa) được phân bố khắp toàn bộ vùng Andes, từ Columbia đến bắc Angentina và chile Hiện nay cây diêm mạch được phân loại theo vị trí địa lý của Viện nghiên cứu khả năng phát triển trên đất đai của Nam Mỹ, theo đó cây diêm mạch gieo trồng tại Nam Mỹ được chia thành 5 nhóm giống cơ bản sau:

1 - Nhóm giống diêm mạch thung lũng:

Nhóm này gồm tất cả các giống diêm mạch được gieo trồng trong các thung lũng ở vùng Andes Các giống trong nhóm này được gieo trồng ở độ cao từ 2.000 – 4.000 m so với mực nước biển, phổ biến được gieo trồng tại các thung lũng vùng núi thuộc trung tâm và phía bắc Peru Hầu hết các giống diêm mạch trong nhóm diêm mạch thung lũng khi thu hoạch, cây có chiều cao từ 2 - 3 m, thân phân nhiều nhánh cấp 1, cấp 2,… thời gian sinh trưởng dài, từ 210 - 220 ngày

2 - Nhóm diêm mạch Salar:

Nhóm này gồm các giống diêm mạch được gieo trồng tại phía nam Altiplano thuộc Bolivia và phát triển trên nền đất kiềm (PH>=8) Hầu hết các giống trong nhóm có hạt màu đen Hạt chứa Saponin cao Nhóm diêm mạch Salar có nhiều khả năng có nguồn gốc từ nhóm Quinoa Altiplano Trong nhóm Quinoa Salar có một số hạt trắng, hàm lượng Saponin thấp, có vai trò quan trọng trong thực tế sản xuất

3 - Nhóm diêm mạch Atiplano:

Nhiều giống trong nhóm này hiện được gieo trồng tại nhiều nước Nam Mỹ, Peru, Bolivia, Colombia… Nhóm này có xuất xứ xung quanh hồ Titicaca, trên độ cao 4000 m so với mực nước biển Khi thu hoạch cây cao từ 1,8 - 2,0 m Hầu hết các giống trong nhóm không phân nhánh, có thời gian sinh trưởng từ 120-210 ngày

4 - Nhóm diêm mạch cận nhiệt đới:

Năm 1982, Tapia - một học giả có nhiều công trình nghiên cứu về diêm mạch

đã phát hiện tai vùng Yungas (cận nhiệt đới) thộc Bolivia một số giống diêm mạch mới, hạt màu xanh khi chín chuyển màu vàng da cam, cây có hạt rất nhỏ

5 - Nhóm diêm mạch ven biển:

Nhóm diêm mạch này phổ biến ở vùng ven biển Nam Chile Phân bố xung quanh 40 vĩ độ Nam (400 S) Một số trong nhóm này đã được sưu tập và gieo trồng tại Cambridge – Anh Khi thu hoạch có chiều cao khoảng 2 m (Johanson, 1983), cho hạt màu vàng nhạt, hạt bé, hàm lượng Saponin cho hạt cao, cây hầu như không phân nhánh

2.1.3 Đặc điểm thực vật học của cây diêm mạch

Diêm mạch là cây trồng hằng năm, cây mọc thành bụi rộng và thuộc họ rau muối, tùy theo từng giống mà cây có chiều cao từ 0,7 - 3,0 m, cây có nhiều màu sắc khác nhau Thân chính có thể phân nhánh hoặc không phân nhánh, lá mọc xen kẽ kế tiếp nhau trên thân và nhánh Nhìn chung thời gian sinh trưởng từ 130 -220 ngày

- Rễ:

Rễ cọc, phân nhiều nhánh cấp 1, cấp 2, cấp 3 … độ ăn sâu của rễ có liên quan chặt, tỷ lệ thuận với chiều cao của cây Theo Gardarill and Lecscano (1976) các giống có chiều cao cây từ 1,7 – 2 m rễ ăn sâu 1,2 – 1,5 m Cây diêm mạch có bộ rễ tập trung chủ yếu ở độ sâu 10 - 30 cm, sức chống chịu hạn của cây tỷ lệ thuận với độ sâu và bán kính hoạt động của rễ (Duran, 1980) Các giống diêm mạch có bán kính hoạt động của rễ từ 20-60 cm

- Thân:

Thân do nhiều đốt hợp thành, phần gốc có hình tròn, có góc cạnh ở những nơi

có lá và nhánh xuất hiện Thân có chiều dài từ 0,5 - 2 m phụ thuộc vào giống và môi trường Số nhánh trên thân phụ thuộc vào giống và mật độ gieo Diêm mạch là cây thân thảo, mềm, trương nước khi còn non, lúc chín khô và xốp (ruột rỗng) Thân có chứa chất lignine nên có nhiều màu sắc: Xanh, đỏ, vàng, hồng… hoặc màu xanh với nhiều sọc có màu khác nhau, khi chín thân có màu vàng nhạt hoặc màu đỏ ở một số giống

- Lá:

Theo Gandarillas (1979) cuống lá dài và hẹp nối liền phiến lá và thân Phiến lá mỏng, trên bề mặt có hệ thống gân lá nối liền với cuống, hệ thống gân lá có nhiều hình dạng Hình dạng lá rất khác nhau, nhưng thường gặp nhất là dạng hình thoi

hoặc hình tam giác ở bên dưới, trong khi các lá phía trên xung quanh bông thì lại có dạng hình mũi mác.Trên bề mặt lá non thường có nhiều lông tơ nhỏ có chức năng giữ nước, tăng độ ẩm của không khí quanh lá do đó làm giảm thoát hơi nước cho cây Đa số các giống diêm mạch có lá màu xanh, một số giống có lá màu tía, tía hồng, trắng… Một số giống lại không có lông trên bề mặt phiến lá Lá của diêm mạch thường có từ 3 - 20 răng cưa ở rìa phiến lá, số răng cưa trên phiến lá là đặc tính của giống Khi chín lá chuyển sang màu vàng, đỏ hoặc hồng

2.1.4 Yêu cầu về sinh thái cây diêm mạch

Khu vực Andes và đặc biệt là sự chia rẽ Altiplano của Peru và Bolivia là một trong những nơi có sinh thái khó khăn nhất để phát triển nông nghiệp, nhưng cây diêm mạch vẫn có thể tồn tại được Cây diêm mạch là cây dễ trồng, thích nghi với nhiều vùng sinh thái, từ vùng ven biển tới các vùng núi cao (3.000 – 4.000 m)

- Yêu cầu về ánh sáng:

Hầu hết các giống diêm mạch đều gieo trồng ở vĩ độ thấp vì có nguồn gốc từ các nước Nam Mỹ nằm gần đường xích đạo, có thời gian chiếu sáng trong ngày tương tự như ở Việt Nam, tuy nhiên có một số giống diêm mạch tại vùng ven biển Chile sinh trưởng và phát triển vào mùa hè có thời gian chiếu sáng tới 14h/ngày như các giống Bear, Paro, Pichaman, LiTu… Bên cạnh đó một số nghiên cứu trước đây

đã cho thấy nếu chiếu sáng liên tục thì cây diêm mạch sẽ không ra hoa Một số nhà khoa học cho rằng diêm mạch cần ít nhất 15 ngày trong điều kiện ánh sáng ngày ngắn để tiến hành phân hóa mầm hoa và cần có số ngày ngắn nhiều hơn nữa để xúc tiến việc chín hạt Nhìn chung, diêm mạch là cây có nguồn gốc từ vùng gần xích đạo, cần lượng ngày ngắn nhất định cho quá trình sinh trưởng, phát triển Ở vĩ độ cao cây sẽ ra hoa muộn và thời gian chín kéo dài hơn

- Yêu cầu về nhiệt độ:

Diêm mạch là cây có phạm vi thích ứng rộng với nhiệt độ Diêm mạch sinh

các giống diêm mạch vẫn sinh trưởng và phát triển bình thường Trên độ cao 3.850

trước ra hoa ở diêm mạch cao hơn sau ra hoa Các giống diêm mạch chịu lạnh hầu hết đều có thân màu đỏ Một số giống của Chilê, Pêru sinh trưởng bình thường tại

Đối với khả năng chịu nóng ẩm (điều kiện nhiệt đới), cây có thể phát triển ở độ

- Yêu cầu về nước :

Là cây có nguồn gốc từ vùng Altiplano, vùng núi Andes, Ecuador, vùng Đông Nam Bolivia đều là những nơi có lượng mưa rất thấp, nhưng cây diêm mạch vẫn sinh trưởng và phát triển bình thường (Ecuador là 600 – 880 mm) Tuy nhiên, khi di chuyển xuống phía nam Altiplano thì lượng mưa giảm xuống tới mức 50 – 100 mm/năm, trong điều kiện đó diêm mạch vẫn được sản xuất Có thể thấy cây diêm

mạch là cây chịu ánh sáng mạnh trong mùa hè và sự bốc hơi nước rất cao do đó cây diêm mạch có thể trồng trên đất có độ ẩm thấp, nhiệt độ thấp về đêm Khả năng chịu hạn của diêm mạch chủ yếu là do khả năng phân nhánh của rễ cao, rễ ăn sâu, tỏa rộng Ngoài ra, lá của diêm mạch có rất nhiều lông tơ trên và dưới bề mặt phiến lá, trên lá còn có nhiều bọng, trong bọng chứa nhiều tinh thể canxi có khả năng hút ẩm, điều tiết sự thoát hơi nước Trong những ngày nắng gắt, lá có khả năng thu nhỏ bề mặt như các cây trồng thuộc họ hòa thảo, nhằm tránh mất hơi nước với cường độ mạnh Chính vì thế, ở Nam Mỹ diêm mạch được coi là cây trồng chính cho các năm hạn hán

- Yêu cầu về đất:

Do phạm vi thích ứng rộng, diêm mạch được trồng ở rất nhiều các quốc gia Châu Mỹ và Châu Âu Diêm mạch là cây dễ trồng, không kén đất, sinh trưởng và phát triển tốt trên hầu hết các loại đất: đất nghèo dinh dưỡng, đất khô cằn, đất nhiều sỏi đá, đồi gò, đất chua, đất kiềm, đất mùn, đất cát ven biển (Narrea, 1976) Theo Tapia (1979) ở vùng Salares thuộc Bolivia diêm mạch sinh trưởng và phát triển bình thường trên nền đất kiềm (PHKCL = 8,5) và trên độ cao 4.000 m cũng thuộc quốc gia này, có giống diêm mạch mọc trên vùng đất cằn cỗi, nghèo dinh dưỡng, không được chăm bón trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển bình thường

2.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ NGHIÊN CỨU DIÊM MẠCH TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

2.2.1 Tình hình sản xuất và nghiên cứu diêm mạch trên thế giới

Trên thế giới khu vực sản xuất diêm mạch lớn nhất phải nói đến đầu tiên là vùng Andes (Peru, Bolivia, Ecuador) ngoài ra còn có Chile, Colombia (Becares và Bazile, 2009) Vào những năm cuối cả thập kỷ 70, diện tích diêm mạch vào khoảng 40.000 ha, tập trung ở các nước sau Peru (25.000 ha), Bolivia (12.000 ha) Diện tích diêm mạch vẫn giữ nguyên cho tới đầu những năm 90 và đã có sự gia tăng đáng kể

về diện tích ở Bolivia: từ 15.000 ha năm 1980 lên đến gần 40.000 ha vào năm 1990 (Laguna, 2003) Trong năm 2000, diện tích sản xuất diêm mạch trong vùng Andes tăng lên hơn 67.000 ha với sự gia tăng đáng kể ở Peru là 20.000 ha Theo FAO báo cáo thì trong năm 2009, có hơn 83.000 ha diện tích diêm mạch được sản xuất trong khu vực này (FAO, 2011) Cho tới nay diện tích diêm mạch vẫn tiếp tục gia tăng và

tăng nhanh từ năm 2010 đến 2013 là hơn 20.000 ha Sản xuất Quinoa không dành riêng cho vùng Andean, mà các vùng miền núi khác trên thế giới cũng có thể trồng được chẳng hạn như dãy Himalaya và khu vực miền núi của châu Phi có thể có một tiềm năng thú vị cho các đa dạng hóa các hệ thống sản xuất của các nước đang phát

triển của các khu vực (Jacobsen, 2003; Bhargava et al., 2006) Vùng xavan nhiệt đới

của Brazil trong lục địa Nam Mỹ đã thử nghiệm với các giống quinoa từ năm 1987

và có khả năng có được năng suất cao hơn so với các Andean khu vực (Spehar and Souza, 1993; Spehar and Santos, 2005; Spehar and Santos, 2006) Kinh nghiệm của các nước ở Bắc Mỹ và châu Âu cho thấy một tiềm năng thú vị cho mở rộng của cây trồng này, việc sử dụng các hạt và làm cỏ khô Phần mở rộng của khu vực lớn hơn của canh tác có thể đạt được thông qua các chương trình nhân giống từ giống thích nghi, Quinoa là rất hấp dẫn trong vùng khác nhau trên thế giới; điều này là do nó có khả năng thích ứng bất thường với điều kiện sinh thái cực đoan Quinoa có nhu cầu nước thấp, mà nó đứng ra như là một sự thay thế tiềm năng cho đất khô cằn các khu vực trên thế giới Một dự án gần đây kết luận tìm cách phát triển thủy lợi Chẳng hạn như thâm hụt tưới trong Bolivia Altiplano, cho phép thành lập và phát triển để cây

trồng được đảm bảo trong khu đất khô cằn (Garcia et al., 2011) Hơn nữa, quinoa có

thể trồng ở nhiều loại đất khác nhau với một phạm vi rộng của pH (4,5 - 9,5) Một trong những khu vực sản xuất chính của quinoa ở Bolivia giáp hai vùng mặn: vùng muối Uyuni và Coipasa Một yếu tố ảnh hưởng đến quinoa đó là chịu sương trước khi ra hoa, một tính năng nổi bật cho vùng lạnh (Mujica và Jacobsen,1999) Cả Bolivia và Peru áp dụng công nghệ quy mô nhỏ (so với các hoạt động nông nghiệp khác) cho việc sản xuất các loại cây này Điều này lần nữa chứng tỏ tiềm năng của ngành này được thực hiện trong nước ít tiếp cận với cơ khí nông nghiệp

Với diện tích như trên thì sản lượng đạt được cải thiện rõ dệt, năm 1980 sản xuất diêm mạch trong vùng là hơn 25.000 tấn đến từ 2 nước chính là Peru và Bolivia Nhưng đến năm 1990 sản xuất của Peru đã giảm 60% so với năm 1980 còn Bolivia tuy đã tăng diện tích lên nhưng sản lượng vẫn thấp chỉ đạt 507 kg/ha (Viện Thống kê Quốc gia Bolivia, 2011) Và đến năm 2000 thì sản lượng được nhân đôi so với các năm trước để đáp ứng nhu cầu thị trường mới Trong những năm gần đây (2009) sản lượng ở khu vực Andes là khoảng 70.000 tấn với gần 40.000 tấn ở Peru

và 28.000 tấn ở Bolivia và 746 tấn ở Ecuador Cho đến nay thì sản lượng diêm mạch vẫn tiếp tục tăng

Bảng 2.1 Diện tích gieo trồng diêm mạch hằng năm tại một số quốc gia Nam

Mỹ (Số liệu TB hằng năm từ 2003-2013)

Đợn vị: ha

Nguồn: FAO – Tổ chức lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc (FAO-2014)

Bảng 2.2 Sản lượng diêm mạch sản xuất trên thế giới giai đoạn 1961-2013

Đợn vị: nghìn tấn

Năm

Nước 1961 1970 1980 1990 2000 2010 2011 2012 2013 Ecuador 0,7 0,7 0,5 0,7 0,7 0,9 0,8 0,8 0,8

Bolivia 9,2 9,7 8,9 16,1 23,8 36,1 38,3 45,8 50,5

Peru 22,5 7,3 16,3 6,3 28,2 41,1 41,2 44,2 52,1

Tổng 32,4 17,7 25,8 23,0 52,6 78,1 80,2 90,8 103,4

Nguồn: FAO – Tổ chức lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc (FAO-2014)

Ngoài khu vực Andes ra thì Hoa Kỳ, Canada là các quốc gia có diện tích lớn trên thế giới chiếm khoảng 10% tổng diện tích toàn cầu Mỹ sản xuất 3.000 tấn/năm chiếm 6% sản lượng của thế giới Canada là 1.000 tấn/năm (CAF, 2001) Tiếp đó, theo báo cáo thì cũng có một số nước Châu Âu cũng có sản xuất diêm mạch với sản

lượng 210 tấn, như ở Pháp có 200 ha với năng suất 1,08 tấn/ha (CAF, 2001)

2.2.2 Tình hình sản xuất và nghiên cứu diêm mạch ở Việt Nam

Diêm mạch chịu được lạnh, hạn hán có thể trồng được ở vùng cao nơi đất cằn cỗi, rất thích hợp cho các địa phương vùng cao phía bắc ở Việt Nam Đây là loại cây trồng mới được Học viện nông nghiệp Việt Nam liên kết với INIA chuẩn bị đưa vào trồng thử nghiệm tại Việt Nam Bước đầu sẽ được trồng thí điểm tại tỉnh Hà Giang, Lào

Cai,… được cho là nơi cây diêm mạch có khả năng thích nghi cao

Năm

Quốc gia 2003 2006 2009 2010 2011 2012 2013 Ecuador 1.000 950 1.100 1.176 1.277 1.250 1.250

Bôlivia 38.289 42.431 59.924 58.496 63.307 68.495 74.205

Pêru 28.326 29.947 34.026 35.313 35.475 38.498 44.868

Tổng cộng 67.624 73.328 95.050 949.851 100.059 108.243 120.323

Trong chuyến thăm Việt Nam mới đây, ông Ivan Matus điều phối viên quốc gia Chương trình tài nguyên gen của INIA, đã khảo sát điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng tại Hà Giang Ông cho biết mục tiêu của dự án này là hỗ trợ kỹ thuật để trồng thử nghiệm hai giống diêm mạch của Chile Trong trường hợp cho kết quả tốt, sẽ đưa vào trồng trên diện rộng tại các địa phương miền núi Việt Nam

Hưởng ứng năm quốc tế cây diêm mạch ĐSQ Argentina muốn giới thiệu để phát triển ở Việt Nam Trong cuộc họp giữa 2 chính phủ, ĐSQ Argentina đã đề xuất dự án hợp tác về cây diêm mạch, ký kết tại Văn phòng CP của Việt Nam năm 2012 Thông qua thông tin quốc tế Học viện nông nghiệp Việt Nam đã liên hệ với ĐSQ Argentina đề nghị hợp tác: xây dựng đề cương nghiên cứu, trao đổi hợp tác, trao đổi nguồn vật liệu và chuyên gia Kết quả sơ bộ triển khai tại Việt Nam:

Tháng 5 - 2013, Học viện nông nghiệp Việt Nam cử một đoàn cán bộ đến làm việc tại UBND tỉnh Hà Giang về hợp tác phát triển cây diêm mạch Trồng thử nghiệm tại Hà Giang, kết quả cây sinh trưởng phát triển tốt trong điều kiện đất khô hạn, nghèo dinh dưỡng

Học viện nông nghiệp Việt Nam đề xuất phát triển cây trồng này tại một số tỉnh khác như Lào Cai, Thanh Hoá…

Triển khai nhiều nghiên cứu cơ bản tại Học viện nông nghiệp Việt Nam cho thấy: trong vụ Đông Xuân (khô hạn) cây diêm mạch sinh trưởng tốt, rút ngắn thời gian sinh trưởng còn khoảng 95 - 120 ngày trong khi đó ở các nước Nam Mỹ là 150 ngày Sản xuất diêm mạch có thể mang lại hiệu quả kinh tế cao tại Viện Nam: năng suất khi trồng không tưới, không bón phân 2 tấn/ha; trong điều kiện khô hạn và bón phân năng suất đạt 3-4 tấn (Đinh Thái Hoàng và cs., 2015)

Do những đặc tính quý giá mà các sản phẩm từ sản xuất cây diêm mạch có thể mang lại từ một cây được sản xuất với quy mô nhỏ làm lương thực tại Nam Mỹ, hiện nay cây diêm mạch đã phát triển mạnh mẽ sang Bắc Mỹ và Châu Âu Các nước khác ở Trung Quốc, Ấn độ và Australia cũng đang xây dựng chương trình phát triển cây diêm mạch Tại Việt Nam, sản phẩm cây diêm mạch còn mới trên thị trường nhưng thực tế sự phát triển nhanh chóng của cây trồng này trên toàn thế giới cho thấy chúng có thể phát triển thành sản phẩm hàng hoá tại Việt Nam làm sản phẩm lương thực bổ dưỡng, thực phẩm chức năng và sử dụng trong y dược… Cùng với sự

phát triển sản xuất diêm mạch tại các nước có nền nông nghiệp tiên tiến, cây diêm mạch cho thấy chúng không chỉ có tiềm năng to lớn trong việc cung cấp dinh dưỡng cho con người mà còn mang lại giá trị kinh tế to lớn trong ngành công nghiệp chế biến thức ăn, hoá chất, y dược và làm đẹp Cây diêm mạch có khả năng thích ứng rộng, chịu lạnh tốt, thích ứng trên nhiều loại đất từ đất phù sa giàu dinh dưỡng tới đất cát ven biển, đất gò đồi, đất nhiễm mặn hay đất nghèo dinh dưỡng,… Do đó, diêm mạch được đánhgiá là cây trồng mang tính toàn cầu Diêm mạch được trồng phổ biến ở nhiều quốc gia trên thế giới với năng suất trung bình 8 - 12 tạ/ha, trong điều kiện thâm canh cao năng suất có thể đạt 30 - 40 tạ/ha Mặt khác, diêm mạch hiện cũng đang là một sản phẩm hàng hoá có giá trị, do đó sẽ góp phần không nhỏ trong xoá đói, giảm nghèo và đảm bảo an ninh quốc gia Giá bán hạt diêm mạch thô trên thị trường thế giới trung bình 2.300 USD/tấn, với sản phẩm hữu cơ có thể đạt 3.100 - 4.000 USD/tấn, cao gấp 5 lần so với đậu tương và lúa mì, gấp 10 lần so với lúa gạo (FAO, 2011) Tại Việt Nam, cây diêm mạch được trồng và phát triển trong giai đoạn 1986 - 2000 với giống HV1 tại nhiều tỉnh thành trong cả nước, năng suất 14,0 - 20,6 tạ/ha (Trịnh Ngọc Đức, 2001) Bertero và cộng sự (2004) cũng cho biết cây diêm mạch thích nghi khá tốt với điều kiện Việt Nam, thậm chí năng suất còn cao hơn so với một số vùng nguyên sản Kết quả nghiên cứu trước đây cho thấy tại đồng bằng Bắc bộ có thể trồng diêm mạch trong vụ đông và vụ xuân Lượng phân

10 tấn phân chuồng (Trịnh Ngọc Đức, 2001) Để phát triển cây diêm mạch thành cây trồng hàng hóa, công tác tuyển chọn giống mới và nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp là hết sức cần thiết, đặc biệt bón phân là biện pháp kỹ thuật quan trọng góp phần tăng năng suất cây trồng Do nhu cầu diêm mạch ngày càng tăng nên ở Châu Âu, Bắc Mỹ diện tích sản xuất diêm mạch cũng tăng nhanh chóng trong những năm gần đây (FAO, 2013), đồng thời sản xuất diêm mạch thu hút sự đầu tư thâm canh Đối với diêm mạch, bón đạm không chỉ thúc đẩy sinh trưởng,

tăng năng suất mà còn tăng chất lượng dinh dưỡng trong hạt (Basra và et al., 2004) Mặc dù vậy, nhu cầu phân bón của các giống khác nhau là khác nhau (Betero và et

trọng Nghiên cứu này được tiến hành nhằm đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của các giống diêm mạch nhập nội trong vụ đông xuân và xuân trên các nền

phân đạm khác nhau để từ đó đề xuất thời vụ và lượng phân bón phù hợp cho phát triển sản xuất diêm mạch ở vùng Đồng bằng sông Hồng

2.3 TÌNH HÌNH TIÊU THỤ HẠT DIÊM MẠCH TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM

Trên thế giới thị trường diêm mạch rất tiềm năng do cây diêm mạch được sử dụng đa mục đích: từ các sản phẩm truyền thống làm thức ăn bổ dưỡng cho người (nấu ăn như lúa gạo, làm bột, bánh, mỳ ăn liền,….); đến các sản phẩm chế biến sử dụng công nghệ cao như chế biến bia, chiết xuất dầu, tinh bột, saponin, protein, sữa,

chiết xuất phẩm mầu tự nhiên từ hạt và lá, sản xuất xà phòng, dầu thơm…

Theo Chaquilla, O (1976); Chimpen, A (1979) tại các bộ tộc da đỏ Inca, Maia… sống dọc theo chân dãy núi Andes vẫn sử dụng cây diêm mạch làm cây lương thực chính theo phương thức truyền thống của bộ tộc Hạt diêm mạch sau khi thu về được phơi khô, làm sạch và tiến hành cất giữ, khi dùng đem ngâm nước lạnh từ 1 – 2 giờ sau đó vò kỹ như ta vo gạo đêm nấu ăn, gần như ta thổi cơm, nấu

cháo…

Trên thế giới diêm mạch được sử dụng nhiều tại một số nước châu Mỹ: Mỹ, Canada, Pêru, Bolivia… Ngoài ra, trong những thập kỷ gần đây, một số quốc gia châu Âu, Châu Á như: Anh, Hà Lan, Nhật…đã tiến hành nghiên cứu, gieo trồng và

sử dụng cây diêm mạch sau khi nhận thức rõ giá trị dinh dưỡng, giá trị sử dụng

của cây trồng này (Johanson et al , 1983) Năm 2011, chính phủ Tây Ban Nha đã

tài trợ một dự án “Hạt Andes” phát triển cây diêm mạch tại Peru trong thời gian 3 năm với số tiền lên đến gần 1,5 tỷ USD (Vùng: Puno, Ayacucho và Huanuco), 50.000 nông dân được hưởng lợi Ở các nước này, diêm mạch được sử dụng chủ yếu dưới dạng bột, bột diêm mạch phù hợp với một số bột cốc khác dùng làm nguyên liệu chế biến bột dinh dưỡng cao cấp, bánh mì, bánh qui, lương khô… Gần đây, một số nước tiên tiến có nền công nghiệp phát triển thuộc Bắc Mỹ và Tây Âu còn sử dụng hạt diêm mạch chế biến lương thực, thực phẩm cao cấp dùng cho vận động viên điền kinh, bơi lội, leo núi… hoặc sử dụng với mục đích y học cho các sản phụ béo phì mang thai, những bệnh nhân kiêng thức ăn động vật trực tiếp như: thịt, cá, trứng, sữa…và dùng cho trẻ em còi xương, suy dinh dưỡng, người già suy

giảm hệ tiêu hóa

Một trong những vấn đề khó khăn gặp phải khi sử dụng hoặc chế biến hạt diêm mạch ở quy mô lớn trong thực tế là lượng Saponin chứa trong hạt diêm mạch, vấn

đề nay đã thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học nghiên cứu về cây diêm mạch Những nghiên cứu gần đây của Tapia (1979), Ballon, E, Telleria, W, Hutton, J (1976)… cho kết luận: lượng Saponin trong hạt phụ thuộc chủ yếu vào đặc tính giống diêm mạch, có sự biến động rất lớn về hàm lượng Saponin trong hạt ở các giống diêm mạch, thường biến động từ 0,08 – 0,39 mg/kg hạt, lượng Saponin trong hạt trắng thấp hơn các giống khác Saponin trong hạt diêm mạch chủ yếu tồn tại ở dạng tự do, hòa tan phần lớn trong nước khi ngâm và trà kỹ, vì vậy phương thức truyền thống của thổ dân da Đỏ vùng núi Andes là hạt sau thu đem ngâm trong nước

lã 30 – 60 phút, sau đó vớt ra vo hoặc trà sát kỹ, thay nước nhiều lần, nấu ăn ngay hoặc phơi khô dưới ánh mặt trời, cất giữ sử dụng dần Theo Lanilo R.I (1976) đã đề xuất phương pháp nhằm loại bỏ Saponin trong hạt, hiện được sử dụng tương đối rộng rãi ở vùng sản xuất diêm mạch tập trung tại hầu khắp các nước Nam Mỹ theo

trong 160 phút

Hiện nay các nhà khoa học Đại học Wageningen Hà Lan đã tạo ra các giống diêm mạch ngọt (không chứa saponin) đưa vào sản xuất làm giảm chi phí sau thu hoạch Các giống diêm mạch ngọt được Hà Lan chuyển giao cho Học viện Nông nghiệp Việt Nam và được sử dụng trong nghiên cứu này

2.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ MẬT ĐỘ TRỒNG CÂY DIÊM MẠCH

Các nghiên cứu trên thế giới xác định mật độ gieo trồng thích hợp là một yếu

tố thành công trong việc sản xuất thương mại của cây diêm mạch, và mật độ gieo cũng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như khí hậu, điều kiện của đất, khả năng sinh sản

của cây… (Biosci J., 2009)

Theo Spehar và Santos (2005) khi trồng diêm mạch với mật độ thấp, thì đường kính thân tăng, cùng nhánh và năng suất của mỗi cây Ngoài ra, Wahli (1990) cho

cây/ha Ngược lại ở Trung - Nam Chile lại trồng với mật độ 240x103 cây/ha, với điều kiện thuận lợi cho năng suất cao Trong khi đó, tại các thảo nguyên thì mật độ

cây/ha (Spehar et al., 2007)…

Một số điều tra của Lescano R và Tapia, M.E (1977) (Lopez de Romana, G, 1981) và (Maybry I.J, Taylor and Tunner, 1973) cho biết: Mật độ diêm mạch gieo trồng tại các nước Nam Mỹ có sự biến động rất rộng, phụ thuộc chủ yếu vào: giống, thời vụ, đất và phương thức gieo…

Ở Việt Nam, kết quả nghiên cứu luận án tiến sĩ của Trịnh Ngọc Đức (2001) cho thấy, thí nghiệm gieo theo hàng cho mật độ thích hợp nhất trong gieo trồng diêm mạch vụ đông tại đồng bằng Bắc Bộ là 111.111 - 166.666 cây/ha (hàng cách hàng 60cm, cây cách cây 10 – 15 cm), ở thí nghiệm gieo vãi với lượng hạt gieo 0,5 kg/sào, khi cố định cây giữ khoảng cách cây cách cây từ 10-15 cm trên toàn bộ bề

với gieo hai hàng trên luống Ngoài ra trong thí nghiệm đã chỉ rõ, trong điều kiện quảng canh, đầu tư phân bón cho cây diêm mạch thấp: mật độ thích hợp cho phương

gieo vãi cho lãi thuần cao hơn phương thức gieo theo hàng trên luống khoảng 25% (trong điều kiện mở rộng diện tích trồng) do cây được bố trí hợp lý trên toàn bộ đất canh tác vì thế tận dụng được ánh sáng, nước… sử dụng dinh dưỡng cũng như đất tốt hơn

2.5 CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ KHẢ NĂNG CHỊU MẶN CỦA CÂY DIÊM MẠCH

2.5.1 Sự hình thành và đặc tính của đất mặn

Đất mặn ven biển Việt Nam hình thành do ảnh hưởng của nước biển mặn theo thủy triều tràn vào hoặc do mạch nước mặn ngầm Theo FAO đây là đất phù sa mặn

(satic flavisols) và xác định đất mặn là đất có đặc tính mặn (salic properties) không

có tầng sulfidic cũng như tầng sulfuric từ đất mặt xuống độ sâu 125 cm (Tôn Thất Chiểu, 1992)

Đất mặn là đất có độ dẫn điện của dung dich bão hòa (Eco) từ 4 mmh0/cm trở

Ngoài ra đất mặn được chia làm 2 dạng khác nhau rõ rệt: đất mặn duyên hải và đất mặn nội địa Đất mặn duyên hải có ở những vùng ven biển, tính mặn này chủ yếu do sự xâm nhiễm của nước biển và nước thường có pH thấp Đất mặn nội địa xuất hiện ở vùng khô hạn và bán khô hạn Tính mặn ở đây do nước dẫn thủy hoặc nước ngầm Sự bốc hơi cao dần đến muối tập trung ở vùng rễ và đất thường có pH cao (Yoshida, 1981)

Đất mặn ven biển thường có tổng số muối tan >0,5% (tương đương với

>0,15% Cl) và nếu đạt mức độ mặn trung bình phải > 0,25% (tương đương với 0,05% Cl) (Nguyễn Vy và Trần Khải, 1978)

Đất bị nhiễm mặn không phải đều có khả năng canh tác giống nhau, mà nó được chia ra thành từng nhóm khác nhau để sử dụng hợp lý Đất bị ảnh hưởng mặn

ở đai lục thuộc Châu Âu và Bắc Mỹ rất ít có khả năng trồng trọt Ở Châu Á, hơn 80% đất bị ảnh hưởng mặn có khả năng trồng trọt và đã được khai thác cho sản xuất nông nghiệp Ở Châu Phi và Nam Mỹ, khoảng 30% đất bị nhiễm mặn có khả năng trồng trọt Hiện tượng nhiễm mặn là mối đe dọa lớn nhất đến việc gia tăng sản lượng lương thực, thực phẩm ở các quốc gia Châu Á (Abrol, 1986)

2.5.2 Diện tích đất mặn ở Việt Nam

Đất bị nhiễm mặn ở Việt Nam có diện tích khoảng 1 triệu ha, chiếm khoảng 3% diện tích tự nhiên cả nước Tập trung chủ yếu ở đồng bằng sông Cửu Long, với hơn 700 nghìn ha đất mặn và nhiễm mặn Đây là địa bàn bị mặn xâm nhập vào sâu

trong nội đồng từ 30 - 40km (Hoàng Kim, Phạm Văn Biên và R.H Howeler, 2003) 2.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu mặn của cây diêm mạch

Càng ngày nguồn tài nguyên nước ngọt càng suy giảm và đất bị nhiễm mặn ngày càng tăng, và cũng là cơ sở để đánh giá tiềm năng của các loài thực vật ưa mặn được trồng ở vùng khô hạn và bán khô hạn, nơi mà hầu hết các loại thực vật khác đều bị ảnh hưởng rõ rệt Diêm mạch là một loại thực vật ưa mặn có thể chịu

được độ mặn cao như độ mặn của mực nước biển Đặc trưng này đã làm dấy lên sự quan tâm trong các loài, và một số nghiên cứu đã được thực hiện với mục đích làm sáng tỏ cơ chế chịu mặn với độ muối cao của diêm mạch ở các thời kỳ phát triển của cây Và mục đích của các nghiên cứu này là để cung cấp một cái nhìn tổng quan về khả năng chịu mặn của diêm mạch, và tiềm năng của diêm mạch tại những vùng đất bị nhiễm mặn và là cơ sở để tiếp tục nghiên cứu và phát triển cây diêm mạch chịu mặn ở Việt Nam

Mất năng suất do đất nhiễm mặn đang là một vấn đề phổ biến hầu như của tất

cả các loại cây trồng trên thế giới, do đa số cây trồng rất nhạy cảm với độ mặn Hiện nay 97,5 % nước trên thế giới là nước muối và các khu vực đất đai bị nhiễm mặn tự nhiên Chính hoạt động của con người đã làm ảnh hưởng trầm trọng thêm những khu vực bị nhiễm mặn (Munns and Tester, 2008) Do đó, cần có một biện pháp mới

và cần thiết để đối phó với vấn đề này Một lựa chọn hàng đầu là sử dụng các loại

cây trồng ưa mặn, có thể chịu được mức độ mặn cao trong đất (Koyro et al., 2008)

Cây diêm mạch thuộc họ Dền, một họ có tỷ lệ cao nhất (44%) số cây ưa mặn (Hoa

và cs., 1986) Diêm mạch bắt nguồn từ dãy Andean của Nam Mỹ, nơi mà đất đai nghèo và điều kiện khí hậu khắc nghiệt Các loài thực vật đã phải thích ứng phù hợp

để chịu được hạn hán thường xuyên (Garcia et al., 2003, 2007; Jacobsen et al., 2009), sương giá (Jacobsen et al., 2005, 2007), mưa đá và gió ở độ cao 3500 – 3900

m so với mực nước biển (Jacobsen et al., 2003) Diêm mạch là một loại cây ưa mặn

với các giống có khả năng chịu mặn tương đương với độ mặn của mực nước biển

(độ dẫn điện 40 dS/m tương đương >400 mM NaCl) (Jacobsen et al., 2001, 2003; Koyro and Eisa, 2008; Hariadi et al., 2011) Diêm mạch được trồng tại Andes cách

đây ít nhất 7.000 năm (Pearsall, 1992) và trở thành một loại cây trồng quan trọng trong vùng này Loại hạt này đang ngày càng được quan tâm trên thế giới (Jacobsen,

2003, 2011), không chỉ vì khả năng chịu được mặn, hạn, lạnh…mà còn bởi lượng

chất dinh dưỡng đặc biệt chứa trong hạt (Repo-Carasco et al., 2003; Vega-Gálvez et

vitamin (A, B2, E) và các chất khoáng Ca, Mg, Fe, Cu, Zn, lithium, và rất nhiều carbohydrate và axit amin cần thiết cho dinh dưỡng của con người (IPS, 1992;

Ranhotra et al., 1993; Repp-Carrasco et al., 2003; Llorente, 2008)

2.5.4 Nghiên cứu về khả năng chịu mặn của cây diêm mạch

Hạn hán và nhiễm mặn là hai vấn đề môi trường trên diện rộng gây ra bởi biến đổi khí hậu và ứng dụng không đúng cách trong nông nghiệp và có tác dụng phụ quan trọng đối với sản xuất nông nghiệp Để duy trì sản xuất cây trồng trong các lĩnh vực như an ninh lương thực, trồng cây mới có thể phát triển theo những bất lợi điều kiện là một trong những biện pháp Quinoa (Chenopodium quinoa Willd.) Là một loại cây ngũ cốc hàng năm có nguồn gốc từ vùng Andes của Nam Mỹ Đây có thể xem là cây trồng thay thế cho vùng đất nhiễm mặn và khô cằn Trong thành phần dinh dưỡng của cây diêm mạch có hàm lượng Gluten cao, làm cho Quinoa là một cây trồng quan trọng trong chế độ ăn của con người Trong các nghiên cứu thực hiện tại Đại học Cukurova những năm 2009 và 2012, Quinoa được giới thiệu như là một loại cây trồng mới cho Thổ Nhĩ Kỳ và các khu vực bị ảnh hưởng bởi khô hạn và mặn được đánh giá Theo kết quả nghiên cứu này quinoa có thể chịu độ mặn cao ở vùng rễ lên đến 40 dS/m, trong khi đó nhiều loại cây trồng khác không thể chịu đựng được độ mặn này Quinoa có thể được xem như cây trồng thay thế, nhờ vào đặc tính chống chịu stress, khả năng thích ứng với các điều kiện môi trường khác nhau Các giống khác nhau có thể được phát triển từ nơi đất bị nhiễm mặn đến vùng cao nguyên

Một số nghiên cứu về Quinoa tiến hành tại Đại học Cukurova trong thời gian 4 năm Giống Quinoa của Đan Mạch,Titicaca, được tưới bằng nước ngọt và nước mặn

có độ mặn từ 0,26 - 40 dS/m Kết quả cho thấy chiều cao cây, chỉ số diện tích lá (LAI), khối lượng chất khô tích lũy và năng suất hạt của giống Titicaca cao hơn, thích nghi tốt với điều kiện môi trường ở Địa Trung Hải Kết quả này cũng phù hợp với các kết quả nghiên cứu tiến hành ở Ý, Ma-rốc và Syria, đây là những kết quả cho thấy giống Titicaca có thể được trồng thành công trong điều kiện khí hậu Địa

Trung Hải (Lavini et al., 2014)

Thời gian gieo hạt thích hợp của quinoa là tháng 3 – tháng 5 ở Thổ Nhĩ Kỳ Sản lượng hạt Quinoa dao động từ 2,0 - 3,0 tấn/ha Tại Đan Mạch, Razzaghi et

al (2011) thu được 3.3 tấn/ha đối với giống Titicaca, 1,9-3,3 tấn/ha ở Ý (Lavini et

etl., 2009) và ở Morocco 3,3 tấn/ha (Hirich et al.,2014)

2.5.5 Ảnh hưởng của độ mặn đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của cây diêm mạch

Độ mặn ngoài ảnh hưởng đến khả năng nảy mầm, độ mặn cũng ảnh hưởng tới nhiều quá trình sinh trưởng và sinh lý diễn ra trong cây diêm mạch Chúng bao gồm các ion và thẩm thấu cân bằng dung môi, chất diệp lục và tổng hợp carotenoid, quá trình quang hợp và tổng hợp carbon, lipid và tổng hợp protein trong sự chuyển hóa

và tăng trưởng của thực vật (Prado et al., 2000; Ruffino et al., 2010; Prado et al.,

2000) quan sát những thay đổi về thành phần glucose, fructose và sucrose giữa cây được tưới nước muối và công thức đối chứng Kết quả cho thấy các ảnh hưởng như sau: giảm tỷ lệ (tổng số đường hòa tan/trọng lượng khô) của lá mầm trong điều kiện mặn, và gia tăng chuyển hóa của carbohydrate Tăng sucrose ở phôi được xác định

có liên quan đến hoạt động thẩm thấu hoặc giảm một số hoạt động trao đổi chất

trong điều kiện mặn (Prado et al., 2000) Tổng số đường hòa tan như sucrose và

glucose cao trong lá mầm của cây được xử lý mặn hơn so với cây đối chứng

(Ruffino et al., 2010) Điều này cũng là kết quả của việc tinh bột bị chuyển hóa

thành các loại đường để điều chỉnh thẩm thấu Phản ứng tương tự đã được quan sát

bởi Rose et al (2009) khi phân tích phân vùng sucrose – tinh bột và các enzyme liên

quan trong điều kiện xử lý mặn và điều kiện nhiệt độ thấp

Trong số gần 2.500 loài diêm mạch (Gómez-Pando et al., 2010), hơn 200 loài

đã được thử nghiệm và cho thấy có sự khác nhau trong phản ứng của chúng với độ mặn, sự khác biệt có thể quan sát được trong quá trình nảy mầm và sau đó là trong quá trình sinh trưởng phát triển sau này Tuy nhiên khả năng chịu mặn ở quá trình nảy mầm không nhất thiết phải tương quan với mức độ chịu mặn ở các thời kỳ phát

triển sau (Adolf et al., 2012) cho thấy ở mỗi giai đoạn khả năng chịu mặn quy định bởi các quá trình sinh lý và các gen khác nhau (Wilson et al., 2002), đã không có sự

thay đổi về chiều cao cây, diện tích lá hoặc trọng lượng tươi của cây cho đến khi nồng độ muối đã đạt đến ngưỡng 11 dS/m Quan sát thấy rằng diện tích lá và trọng lượng khô của cây trồng tại 11 dS/m tăng hơn so với cây trồng tại 3dS/m Với Diêm mạch chúng phát triển tối ưu trong nồng độ NaCl 100 - 200 mM (10-20 dS/m)

(Hariadi et al., 2011) Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Jacobsen et al

(2003) Nhiều nghiên cứu khác cho thấy sinh khối, năng suất hạt diêm mạch cao hơn

dưới điều kiện mặn vừa (10 - 20 dS) hơn là so với điều kiện không bị nhiễm mặn Trong 2 thí nghiệm thử nghiệm giống, sản lượng hạt giống cao nhất với độ dẫn điện (EC) 15 dS/m, và tại độ dẫn điện (EC) cao hơn 15dS/m gây giảm năng suất

(Jacobsen et al., 2001, 2003)

Sinh trưởng và phát triển của diêm mạch bị ảnh hưởng khi trồng trên đất bị

nhiễm mặn (Hariadi et al., 2011) Các bộ phận cơ quan được coi là liên quan đến độ

mặn đã được chứng minh là khí khổng, kích thước cụm hoa và chiều cao cây, và chiều cao cây có thể là một lợi thế cho việc tăng năng suất hạt giống trong điều kiện

mặn (Jacobsen et al., 2001; 2003) Tuy nhiên, một nghiên cứu gần đây cho thấy

chiều cao không liên quan đến sự phát triển sinh khối dưới độ mặn mà là liên quan

đến năng suất (Adolf et al., 2012) Gómez-Pando et al (2010) đã nghiên cứu trong

15 giống của Peru.Trong khi một số giống cho thấy giảm chiều cao trong điều kiện mặn, những giống khác thì không giảm mà thậm chí còn tăng về chiều cao, cũng như số lá, trọng lượng rễ khô và năng suất trong điều kiện mặn Từ đó, họ đã đưa ra những tiêu chí tốt nhất phù hợp để đánh giá các giống phù hợp trồng trên đất mặn Chiều cao cây thấp, chu kỳ sống của cây ngắn, khối lượng thân lá, rễ và năng suất tối đa được coi là những đặc điểm của cây trồng ưu tú Gần đây, cũng có một số thí nghiệm được tiến hành trong nhà kính, so sánh 14 giống diêm mạch liên quan đến

sự phát triển sinh khối, với 2 giống thuộc loại diêm mạch đỏ (Pandela Rosada và Utusaya), là những giống thích nghi với điều kiện khí hậu vô cùng khắc nghiệt của miền nam Altiplano của Bolivia, và một giống từ phía nam dãy núi Andes của Peru (Amarilla de Marangani) là những giống bị ảnh hưởng nhất đối với phát triển sinh

khối và chiều cao so với các giống trong nghiên cứu này (Adolf et al., 2012) Tuy

nhiên, các giống bị ảnh hưởng ít nhất về chiều cao và sinh khối cũng có chiều cao thấp nhất và sinh khối dưới sự kiểm soát Lý do cho điều này là những giống thích nghi với điều kiện khắc nghiệt không cho sinh khối cao Mục đích của nghiên cứu diêm mạch là sự phát triển các giống thích nghi với vùng khí hậu nông nghiệp đa

dạng, và đồng thời có năng suất hạt giống cao chất lượng hạt tốt (Bertero et al.,

2004) Giống diêm mạch Hualhuas (Koyro và Eisa, 2008) và Titicaca, một giống

được trồng tại Đan Mạch và có nguồn gốc từ vùng miền nam Chile (Hariadi et al.,

2011) có thể hoàn thành chu kỳ sống và cho hạt ngay cả ở mức mặn NaCl 500 mM

(50 dS/m) Tuy nhiên, năng suất hạt, số lượng các hạt, kích thước hạt và tỷ lệ C/N trong hạt giảm dần dưới độ mặn cao Các hạt có tỷ lệ C/N cao tại độ mặn cao (>300 mM) chủ yếu là kết quả của sự gia tăng hàm lượng protein, cùng với sự sụt giảm carbohydrate tổng số Độ mặn gây ra một số thay đổi trong thành phần hạt khi thu hoạch do trước đó cây đã xử lý một lượng muối, như giảm khối lượng perisperm, biên độ của phiến lá (lá mầm) và lá thật, giảm khả năng tích lũy tinh bột, protein, chất béo và thành phần ion Những thay đổi này không gây ra thiệt hại về hạt giống cũng như ảnh hưởng đến khả năng sống của hạt giống (Koyro và Eisa, 2008) Trong

đó, năng suất của diêm mạch tăng lên ở độ mặn từ 10-20 dS/m Và ở các độ mặn cao hơn thì năng suất đã giảm rõ rệt Tuy nhiên, ngay cả ở mức 500mM NaCl một số giống có thể hoàn thành chu kỳ sống của chúng Ảnh hưởng của độ mặn trên chất lượng hạt giống đang là vấn đề quan trọng để xem xét và nghiên cứu thêm

PHẦN 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU

+ Địa điểm 1 tại khu đất nhiễm mặn xã Nam Điền, huyện Nghĩa Hưng, tỉnh Nam Định sau đây trong báo cáo gọi tắt là (NĐ)

+ Địa điểm 2 tại khu đất nhiễm mặn Chấn Nam – Trấn Dương – Vĩnh Bảo –

Hải Phòng sau đây trong báo cáo gọi tắt là (HP)

3.2 THỜI GIAN NGHIÊN CỨU

Thời gian nghiên cứu: vụ xuân 2015 (tháng 2 đến tháng 6)

3.3 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU

Vật liệu nghiên cứu gồm 6 giống diêm mạch cung cấp bởi Đại học Wageningen Hà Lan, trong đó 3 giống diêm mạch không có saponin có nguồn gốc

từ Hà Lan và 3 giống nguồn gốc Chi Lê

STT Tên giống Kí hiệu Saponin Nguồn

gốc

TGST (ngày)

Năng suất (tấn/ha)

Chịu hạn, chịu mặn

2 Rio bamba G2 Không Hà Lan 90 – 120 3 – 4 Không

3 Pasto HL G3 Không Hà Lan 90 – 120 3 – 4 Không

4 Atlas HL G4 Không Hà Lan 90 – 120 3 – 4 Không

3.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu sinh trưởng và phát triển của các giống diêm mạch khi trồng trên hai mật độ khác nhau trong điều kiên mặn

- Nghiên cứu ảnh hưởng của vùng trồng khác nhau (có độ mặn khác nhau) đến sinh trưởng, năng suất của các giống diêm mạch nhập nội

3.5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.5.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu Split- plot (ô lớn ô nhỏ) với 4 lần nhắc lại Mỗi khối nhắc lại được chia làm 2 ô lớn tương ứng với hai mức mật độ Mỗi ô lớn được chia làm 6 ô nhỏ tương ứng với 6 giống như ở phần vật liệu nghiên cứu

Hai mức mật độ:

1 20kg/ha: 25cm x 5cm (trồng theo cách trồng thông thường) M1

2 5kg/ ha: 50cm x 5cm (phương pháp trồng cho phép áp dụng cơ giới hoá,

theo khuyến cáo của công ty Abotagra của Pháp) M2

Sáu giống khảo nghiệm: G1, G2, G3, G4, G5, G6

Sơ đồ thí nghiệm:

- Thí nghiệm tại xã Chấn Nam – Trấn Dương – Vĩnh Bảo – Hải Phòng

Nhắc lại I Nhắc lại II Nhắc lại III Nhắc lại IV

- Thí nghiệm tại xã Nam Điền, huyện Nghĩa Hưng, tỉnh Nam Định

Nhắc lại I Nhắc lại II Nhắc lại III Nhắc lại IV

3.5.2 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi

mẫu đất và đo 3 lần trước khi trồng, sau trồng 1 tháng và trước khi thu hoạch

Độ mặn trong đất và nước thí nghiệm tại Nam Định dao động từ 4-8,3 dS/m, tại Hải Phòng thấp hơn 2-3,4 dS/m Kết quả này được trình bày trong đồ thị phần

phụ lục

* Thời gian sinh trưởng (ngày):

- Ngày gieo

- Ngày nảy mầm: Từ khi gieo hạt đến khi cây nhú lên khỏi mặt đất (được tính

có trên 10 cây số cây mộc trên ô)

- Ngày xuất hiện 2 lá thật (khi chiều dài của lá thật đầu tiên xuất hiện, tính 10 cây/ô thí nghiệm)

- Ngày ra hoa: xác định khi có khoảng 10 cây đầu tiên ở ô ra hoa (sau 1 tháng trồng thường bắt đầu ra hoa)

- Ngày kết thúc vận chuyển dinh dưỡng vào hạt (chín sinh lý): lấy hạt ở giữa bông xoa nếu khô thì kết thúc vận chuyển dinh dưỡng vào hạt

- Ngày chín hoàn toàn (tính từ 4 cây chín hoàn toàn trở lên trên 1 ô thí nghiệm)

- Ngày thu hoạch (toàn bộ cây trồng đã khô)

* Các chỉ tiêu về hình thái cây:

- Chiều cao cây (cm): Được đo từ gốc đến vuốt lá cao nhất Đo lần 1 khi cây được 2 lá thật Các lần sau tiễn hành theo dõi 1 tuần 1 lần Kết thúc đo khi thu hoạch Từ đó tính tốc độ sinh trưởng chiều cao của cây (cm/ngày) theo từng giai đoạn

- Chiều cao cây cuối cùng (cm): được đo từ gốc đến điểm phân nhánh đầu tiên của bông cờ

- Số lá (lá/cây): Tính từ khi cây có lá thật

- Số nhánh trên cây: đếm số nhánh có trên thân chính

- Đường kính thân (cm): Đo cách gốc 10cm bằng thước kẹp Panme

* Chỉ tiêu sinh lý

- Diện tích lá: Cắt toàn bộ lá xanh của từng cây, để riêng lá,(loại bỏ phần lá chết) đo

Chỉ số diện tích lá:

- Khối lượng chất khô tích lũy (DM): Những cây sau khi đo diện tích lá được

đến khối lượng không đổi thì đem cân và tính giá trị trung bình

* Các yếu tố cấu thành năng suất:

Vào thời điểm thu hoạch tiến hành lấy mẫu 10 cây/ô thí nghiệm

- Số bông/cây: Đếm tổng số bông hữu hiệu trên cây, sau đó lấy giá trị trung bình

- Chiều dài bông: đo từ cổ bông đến đỉnh hạt cao nhất

- Số gié cấp 1

- Số hạt trên bông

- Khối lượng 1000 hạt: Trộn đều hạt chắc của 10 cây trong ô, đếm 2 lần 500 hạt, đơn vị tính gam, lấy một chữ số sau dấu phẩy, nếu khối lượng không chênh lệch quá 5% thì cộng lại được KL1000 hạt, nếu quá 5% thì đếm và cân mẫu thứ 3

- Năng suất cá thể (g/cây): Được xác định là khối lượng hạt khô thu hoạch/ cây

- Năng suất lý thuyết (tạ/ha) = Năng suất cá thể x mật độ trồng/10000

- Năng suất thực thu (tạ/ha): Cân toàn bộ hạt chắc thu được trong một ô thí nghiệm

- Đo độ đắng: có chứa saponi (lấy 1g cho vào cốc thủy tinh với mực nước như nhau → lắc đều lên, nếu có bọt là có saponi)

- Đo hàm lượng dinh dưỡng trong hạt

* Phương pháp lấy mẫu

- Trồng cây con riêng từng giống, cắm thẻ ở mỗi giống

- Lấy mẫu đại diện: lấy hạt tiêu sinh trưởng và sinh lý chỉ theo dõi trên những cây ở trong diện tích này

* Cách lấy mẫu đất, nước:

Đất tại các địa điểm thí nghiệm sẽ được lấy mẫu và phân tích nồng độ muối (Na+, Cl-) cũng như hàm lượng các yếu tố dinh dưỡng chính như N, P, K và Ca2+ tại 3 thời điểm (trước và sau thí nghiệm, và khi cây ra hoa) tại phòng thí nghiệm Khoa học đất, Học viện Nông nghiệp Việt Nam

* Theo dõi mức độ sâu bệnh hại

- Hai tuần đi quan sát, thấy dòng nào xuất hiện sâu bệnh gây hại, ghi tên sâu, bệnh - mô tả mức độ sau 3 ngày quan sát lại nếu thấy mức độ tăng lên thì phun thuốc phòng trừ - ghi loại thuốc, nồng độ - thời gian ngừng gây hại sau phun - chỉ tiêu nào cho điểm thì ghi điểm

- Theo dõi sâu bệnh xuất hiện trên các thời kì sinh trưởng của cây diêm mạch, sau đó đánh giá tỷ lệ sâu bệnh hại

3.5.3 Các biện pháp kỹ thuật

- Kĩ thuật gieo trồng:

Chuẩn bị đất: Đất phải mặn, đất phải đủ ẩm, đất nhỏ, tơi xốp Lên luống tốt

thoát nước tốt tránh ngập úng

Giống: Hạt giống tốt, mẩy, không xây sát, không có bệnh và có tỉ lệ nảy mầm

cao

Sau khi gieo hạt phủ một lớp đất mỏng, mịn lên trên

Hạt sẽ nảy mầm sau 24h khi gặp điều kiện đất ẩm và thích hợp, sau 2-3 ngày

thì cây con xuất hiện

Kịp thời loại bỏ cây bị nhiễm virus, hoặc bệnh nặng khác

- Thu hoạch và bảo quản

Thu hoạch khi số lá trên cây giảm dần và chuyển hết sang một màu vàng hoặc

đỏ tùy thuộc vào từng loại giống

Dùng liềm thu hoạch: cắt cây cách gốc 10-15 cm để lại những gốc cây trên đất giúp bảo tồn đất

3.5.4 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu

Các số liệu thu thập được trong quá trình thực hiện thí nghiệm được tổng hợp, tính trung bình, xử lý thống kê và phân tích phương sai ANOVA trên chương trình IRRISTAT 5.0 và EXCEL

PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 DIỄN BIẾN ĐIỀU KIỆN THỜI TIẾT VÀ ĐỘ MẶN TRONG THỜI GIAN NGHIÊN CỨU

4.1.1 Diễn biến điều kiện thời tiết

Nông nghiệp nói chung và hệ thống cây trồng nói riêng là lĩnh vực nhạy cảm đối với các yếu tố khí hậu như nhiệt độ, số ngày nắng, lượng mưa,… Vì vậy, thời tiết khí hậu tác động rất lớn đến ngành trồng trọt Các ảnh hưởng này trực tiếp tác động đến sinh trưởng, phát triển, năng suất cây trồng, đến thời vụ, có thể làm tăng nguy cơ phát triển sâu bệnh trên đồng ruộng (Trần Đức Hạnh và cs., 1997)

Nghĩa Hưng là một huyện ở phía Nam tỉnh Nam Định Phía Đông giáp các huyện Hải Hậu, Trực Ninh, phía Tây giáp Kim Sơn(tỉnh Ninh Bình), phía Nam giáp biển Đông, phía Bắc giáp huyện Nam Trực và Ý Yên Nghĩa Hưng nằm lọt trong ba con sông:sông Đào, sông Ninh Cơ, sông Đáy Với đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, Nghĩa Hưng mang rõ nét sự thay đổi và khác biệt giữa các mùa trong năm Mặt khác, do nằm trong cùng vịnh Bắc Bộ nên hàng năm Nam Định thường chịu ảnh hưởng của bão hoặc áp thấp nhiệt đới, bình quân từ 4 – 6 cơn/năm Thuỷ triều tại vùng biển Nam Định thuộc loại nhật triều, biên độ triều trung bình từ 1,6 – 1,7 m; lớn nhất là 3,31 m và nhỏ nhất là 0,11 m

Bảng 4.1 Diễn biến thời tiết khí hậu tại ven biển Nam Định vụ xuân 2015

và phát triển của cây diêm mạch

Thời tiết Vĩnh Bảo – Hải Phòng mang tính chất đặc trưng của thời tiết miền Bắc