KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ NỔI BẬT LĨNH VỰC TRỒNG TRỌT - BẢO VỆ THỰC VẬT

Tái cơ cấu ngành được triển khai tích cực, toàn diện trên tất cả các lĩnh vực, đặc biệt trong nghiên cứu khoa học và chuyển giao tiến bộ kỹ thuật, tập trung ưu tiên các sản phẩm chủ lực

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

KHOA HỌC CÔNG NGHỆ NỔI BẬT

LĨNH VỰC TRỒNG TRỌT - BẢO VỆ THỰC VẬT

GIAI ĐOẠN 2013 - 2015

NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT

LỜI NÓI ĐẦU

Thực hiện chủ trương “Ðổi mới mô hình tăng trưởng và cơ cấu lại nền kinh tế” theo Nghị quyết Ðại hội Ðảng lần thứ XI, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đã trình Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Ðề án “Tái cơ cấu ngành Nông nghiệp theo hướng nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững” tại Quyết định số 899/QÐ-TTg ngày 10 tháng 6 năm 2013.

Qua ba năm thực hiện Ðề án (2013-2015), toàn ngành Nông nghiệp và phát triển nông thôn đã nghiêm túc triển khai thực hiện các chủ trương, chỉ đạo của Ðảng, Chính phủ; bám sát tình hình thực tiễn; phối hợp chặt chẽ với các Bộ, ngành và địa phương triển khai toàn diện các nhiệm vụ được giao và đạt được nhiều kết quả đáng khích lệ Tái

cơ cấu ngành được triển khai tích cực, toàn diện trên tất cả các lĩnh vực, đặc biệt trong nghiên cứu khoa học và chuyển giao tiến bộ kỹ thuật, tập trung ưu tiên các sản phẩm chủ lực, có giá trị kinh tế và tiềm năng xuất khẩu cao; ứng dụng giống mới, quy trình công nghệ, tiến bộ kỹ thuật mới nhằm nâng cao năng suất, chất lượng và an toàn thực phẩm, kiểm soát tốt dịch bệnh trên cây trồng, vật nuôi; dự báo và ứng phó có hiệu quả với các diễn biến bất thường của thời tiết, đặc biệt là hạn hán, xâm nhập mặn và lũ lụt; các loại mặt hàng nông lâm thủy sản đạt giá trị cao phục vụ xuất khẩu

Nhiều giống cây trồng, vật nuôi mới thích ứng với điều kiện biến đổi khí hậu, kháng bệnh, chất lượng cao hơn đã được nghiên cứu chọn, tạo ra và ứng dụng vào thực tiễn; các quy trình công nghệ, tiến bộ kỹ thuật trong canh tác, phòng trừ bệnh tổng hợp, tưới tiết kiệm, chế độ dinh dưỡng… đã được chuyển giao và lan tỏa rộng trong sản xuất, góp phần giảm chi phí đầu tư, tăng lợi nhuận và nâng cao hiệu quả kinh tế trong sản xuất nông nghiệp.

Từ kết quả các đề tài nghiên cứu trong Ðề án, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông

thôn tổ chức biên soạn và xuất bản ấn phẩm “Kết quả nghiên cứu khoa học công nghệ

nổi bật lĩnh vực Trồng trọt - Bảo vệ thực vật giai đoạn 2013-2015” với sự tham gia đóng

góp quý báu của đông đảo các nhà khoa học thuộc lĩnh vực nông nghiệp và phát triển nông thôn Hy vọng ấn phẩm này sẽ cung cấp những thông tin bổ ích, cập nhật cho các nhà quản lý, khoa học, khuyến nông, doanh nghiệp và người nông dân áp dụng vào thực

tiễn sản xuất, góp phần thực hiện thành công Ðề án Tái cơ cấu ngành Nông nghiệp Việt Nam theo hướng nâng cao giá trị gia tăng và phát triển bền vững

Do thời gian có hạn nên một số công trình nghiên cứu tiêu biểu chưa kịp tổng hợp đưa vào trong lần xuất bản này, chúng tôi hy vọng các công trình đó sẽ được đăng tải trên các ấn phẩm khác để kết quả nghiên cứu khoa học đến được với bạn đọc và đời sống

xã hội.

Trân trọng giới thiệu cuốn sách cùng bạn đọc.

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

KẾT QUẢ BẢO TỒN, KHAI THÁC NGUỒN GEN CÂY TRỒNG NÔNG NGHIỆP

Từ khóa: Tài nguyên thực vật, bảo tồn, khai thác nguồn gen.

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Tài nguyên thực vật có ý nghĩa và vai trò quan trọng đối với cuộc sống của con người, đây là nền tảng của đa dạng sinh học, đảm bảo cho phát triển bền vững và chống nghèo đói Nhiệm vụ bảo tồn tài nguyên di truyền cây trồng nông nghiệp được tiến hành từ sau Chiến tranh thế giới lần thứ nhất, tập chung chủ yếu vào lúa và cây cao su ở miền Nam Viện Khảo cứu trồng trọt (1952), Học viện Nông Lâm (1953) và Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam từ 1956 đã chú trọng thu thập, đánh giá một số tập đoàn cây trồng, trong đó nhiều mẫu giống được lưu giữ đến nay ở Ngân hàng gen Cây trồng Quốc gia tại Trung tâm Tài nguyên thực vật[6]

Việt Nam được biết đến là một quốc gia giàu có về tài nguyên sinh vật, mức độ đa dạng sinh học của các loài động, thực vật ở nước ta được xếp thứ 16 trên toàn thế giới, trong đó: thực vật có 13.766 loài (11.373 loài thực vật bậc cao và 2.393 loài thực vật bậc thấp) Trong số các loài thực vật thì 10% là các loài bản địa, đặc hữu, quý hiếm; nhiều loài có giá trị sử dụng cao như dùng làm thực phẩm, chữa bệnh, thức ăn cho gia súc và lấy gỗ[5]

Trong giai đoạn 2013 - 2015, công tác bảo tồn tài nguyên thực vật đã đạt được kết quả quan trọng trong công tác lưu giữ, nhân giống đánh giá, tư liệu hóa thông tin và khai thác

sử dụng nguồn gen như lúa, rau, đậu mang lại hiệu quả cao

2 KẾT QUẢ BẢO TỒN VÀ KHAI THÁC NGUỒN GEN GIAI ĐOẠN 2013 - 2015

2.1 Kết quả bảo tồn nguồn gen thực vật nông nghiệp giai đoạn 2013 - 2015

2.1.1 Thu thập và nhập nội nguồn gen

Hàng năm, công tác thu thập nguồn gen luôn được tổ chức và tiến hành trên phạm vi

cả nước Trong thời gian từ 2013 - 2015, Trung tâm Tài nguyên thực vật đã thu thập được trên 5.000 mẫu nguồn gen của trên 100 loài cây trồng thuộc các nhóm cây: ngũ cốc, đậu

đỗ, rau, gia vị, cây có củ và các cây khác; trong đó đã thu mới 22 loài ở các vùng như: vùng Tây Bắc (khu vực lòng hồ thủy điện Sơn La và vùng phụ cận), Đông Bắc, các tỉnh đồng bằng sông Hồng, khu vực Tây Nguyên, Nam Trung Bộ, Nam Bộ

Các đơn vị trong hệ thống bảo tồn tài nguyên thực vật cũng có các hoạt động thu thập trong cả nước, các hoạt động thu thập được tiến hành như: thu thập bổ sung nguồn gen lúa hoang dại do Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long thực hiện; thu thập bổ sung nguồn gen cây ăn quả do Viện Cây ăn quả miền Nam; thu thập bổ sung nguồn gen chè do Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp miền núi phía Bắc Các nguồn gen thu thập được lưu giữ tại các đơn vị mạng lưới và đều được nhập vào cơ sở dữ liệu chung của toàn

hệ thống

Trên thế giới, khoảng năm 1975 chỉ có 10 nước có chương trình thu thập, bảo quản thì đến năm 1991 đã có trên 100 nước có chương trình quốc gia thu thập, bảo quản, lưu giữ các nguồn gen và giống Năm 1995 toàn bộ các ngân hàng gen trên thế giới bảo quản trên 4,5 triệu mẫu giống thì đến năm 2010 đã có hơn 6 triệu mẫu giống của các loài cây trồng

đã được thu thập bảo quản Các nước kinh tế phát triển ngày càng đặc biệt quan tâm đến công tác bảo tồn tài nguyên di truyền thực vật

2.1.2 Lưu giữ nguồn gen

Nguồn gen cây trồng nông nghiệp được tổ chức lưu giữ tại Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia tại Trung tâm Tài nguyên thực vật và các đơn vị mạng lưới trong toàn hệ thống với số lượng 38.344 mẫu giống (bảng 1) Số lượng mẫu giống đang được lưu giữ so với các ngân hàng gen trên thế giới được đánh giá có mức đa dạng cao về lượng giống cũng

như số loài lưu giữ, như: Ngân hàng gen tại Hàn Quốc với cơ sở vật chất, trang thiết

bị hiện đại đang thực hiện lưu giữ trên 500.000 mẫu giống, 50.000 mẫu nguồn gen vi sinh vật với các hình thức lưu giữ bảo quản trong kho lạnh ở các chế độ: trung hạn (4 0C, độ ẩm 40%), dài hạn (-18 0C, độ ẩm tương đối 40%), bảo quản sâu/nitơ lỏng (-86 0C đến -196%); Ngân hàng gen lúa Quốc tế (IRRI) tại Philipin hiện lưu trữ hơn 127.000 mẫu giống lúa từ khắp nơi trên thế giới [7]

Những giống nguồn gen này thường có các tính trạng quý chưa được khai thác để tạo

ra các giống lúa canh tác theo hướng bền vững trong một môi trường ngày càng bất lợi

do các thay đổi khí hậu toàn cầu Các tính trạng được tập trung khai thác cho việc cải tiến giống bao gồm chọn giống chất lượng, chống chịu sâu bệnh hại và môi trường bất thuận

- Lưu giữ ngoại vi (ex-situ)

Bảo tồn ex-situ là phương pháp bảo tồn quan trọng và phổ biến nhất của việc bảo tồn nguồn gen cây trồng phục vụ mục tiêu lương thực và nông nghiệp.Trong tổng số 38.344 mẫu giống có hơn 26.000 mẫu giống của 120 loài cây trồng được lưu giữ tại Ngân hàng gen hạt giống (kho lạnh) ở ba chế độ ngắn hạn, trung hạn và dài hạn, bao gồm: Nhóm cây ngũ cốc (11.356 mẫu giống); Nhóm cây rau, gia vị (8.859 mẫu giống); Nhóm cây đậu

đỗ (6.296 mẫu giống) Các nguồn gen cây có củ (3.570 mẫu giống), cây ăn quả, cây công nghiệp (7.633 mẫu giống), nấm (78 mẫu giống), hoa cây cảnh (434 mẫu giống), cây cải tạo đất và cây thức ăn gia súc (102 mẫu giống) được lưu giữ trên đồng ruộng, trong nhà lưới tại Trung tâm Tài nguyên thực vật và các đơn vị mạng lưới Lưu giữ nguồn gen trong Ngân hàng in-vitro cho 150 mẫu giống khoai môn sọ và 07 mẫu giống cỏ ngọt tại Trung tâm Tài nguyên thực vật (bảng 1)

Bảng 1 Danh mục nguồn gen thực vật nông nghiệp được bảo tồn

2 Rau, gia vị, nấm Địa phương và nhập nội 8.947 Ex-situ, in-vitro

3 Cây ăn quả, cây công nghiệp, dâu, tằm Địa phương và nhập nội 7.633 Ex-situ, in-situ, ADN

7 Cây cải tạo đất và thức ăn gia súc Địa phương và nhập nội 102 Ex-situ

Hiện có hơn 1.750 ngân hàng gen riêng biệt với 130 ngân hàng gen lưu giữ trên 10.000 mẫu nguồn gen/mỗi ngân hàng Ngoài ra, trên toàn thế giới còn có các bộ sưu tập bảo tồn chuyển vị đáng kể trong các vườn thực vật, trong đó có hơn 2.500 mẫu nguồn gen Ngân hàng gen được xây dựng trên tất cả các châu lục, tuy nhiên số lượng ngân hàng gen ở châu Phi tương đối ít so với phần còn lại của thế giới[7]

Theo Trần Đình Long (2010), thế giới đang bảo tồn ex-situ khoảng trên dưới 6 triệu mẫu giống, trong số đó 83% của các ngân hàng gen cây trồng các nước Mỹ, Nga, Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ, Đức, Hàn Quốc, Úc, Canada; 11% của các tổ chức quốc tế như CIMMIT, CIAT, AVRDC, CIP, v.v [7]

Như vậy, với số lượng nguồn gen hiện đang lưu giữ, Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia Việt Nam được đánh giá có số lượng mẫu giống tương đối lớn và đa dạng

- Lưu giữ nội vi (in-situ/on-farm conservation)

Công tác bảo tồn nội vi đã được Trung tâm Tài nguyên thực vật tiến hành từ năm

2010 Mục tiêu của nhiệm vụ là tổ chức bảo tồn nguồn gen cây trồng đặc hữu tại một số địa phương trong cả nước[3] Cho đến nay có 67 nguồn gen của các tập đoàn: bưởi, nhãn, rau địa phương được lưu giữ nội vi tại các tỉnh như: Hưng Yên, Hà Nội, Ninh Bình, Nam Định, Lạng Sơn

Các khu bảo tồn in-situ lưu giữ các nguồn gen tiềm năng quan trọng và hữu ích, nhiều trong số đó chưa được đánh giá hết tầm quan trọng Sự tồn tại của các điểm bảo tồn này cho phép các quá trình chọn lọc và thích nghi có thể làm phát sinh những đặc điểm

di truyền mới để tiếp tục để thích nghi với các áp lực của môi trường Những khu vực này

có thể là nguồn cung cấp các tính trạng di truyền không được lưu giữ trong các bộ sưu tập ex-situ Bảo tồn in-situ cũng có thể cung cấp các nguyên liệu sống cho nghiên cứu sự đa dạng di truyền của các loài hoang dại là tổ tiên của cây trồng hiện đại

Trên thế giới, công tác bảo tồn in-situ đã, đang được đầu tư phát triển và tập trung lưu giữ nguồn gen cây hoang dại như khu vực Trung Á, Turkmenistan có 19 vùng bao gồm hơn 1.000 ha, Azerbaijan có 15 vùng bao gồm 6.501 ha, và Kyrgyzstan 680 ha Brazil, Trung tâm CENARGEN đã thành lập 10 khu dự trữ di truyền để bảo tồn các loài cây gỗ, cây ăn quả, cây lấy hạt, thức ăn gia súc và các loài cọ và họ hàng hoang dại của cây trồng như sắn và đậu phộng[7]

2.1.3 Đánh giá nguồn gen

- Đánh giá ban đầu (characterization)

Đánh giá ban đầu chủ yếu tập trung vào mô tả đặc điểm hình thái của các nguồn gen

Số lượng nguồn gen được đánh giá ban đầu trong giai đoạn 2013 - 2015 là 5.770, đánh giá chi tiết 3.301 lượt nguồn gen (bảng 2)

- Đánh giá chi tiết (evaluation)

Kết quả của công tác đánh giá nguồn gen, đặc biệt là đánh giá chi tiết rất có ý nghĩa trong khai thác và phát triển nguồn gen Đánh giá chi tiết nguồn gen được tập trung vào đặc tính nông học như: khả năng chống chịu với sâu bệnh (rầy nâu, đạo ôn, bạc lá ở lúa;

sâu ở ngô, đậu đỗ, v.v ) và điều kiện môi trường bất thuận (nóng, lạnh, mặn, hạn) Trong giai đoạn 2013 - 2015, tổng số 5.770 lượt nguồn gen được đánh giá các đặc tính chất lượng, chịu hạn, mặn, chống sâu bệnh hại và đa dạng di truyền lần lượt là 1.745, 786, và 340.

Bảng 2 Kết quả đánh giá nguồn gen giai đoạn 2013 - 2015

I Mô tả, Đánh giá đặc điểm nông sinh học 2.180 2.030 1.560 5.770

2.1.4 Tư liệu và thông tin nguồn gen

Vai trò quan trọng của thông tin trong việc bảo tồn, sử dụng tài nguyên di truyền thực vật phục vụ mục tiêu lương thực và nông nghiệp và các tiến bộ công nghệ trong lĩnh vực này được phản ánh trong công tác quản lý thông tin ở cấp quốc gia, khu vực và quốc tế

Dữ liệu có được từ thu thập, nhân giống, đánh giá, khai thác nguồn gen, v.v đã được

xử lý để đưa vào quản lý thống nhất trong toàn bộ hệ thống tài nguyên di truyền thực vật quốc gia Trong giai đoạn 2013 - 2015, cơ sở dữ liệu đã quản lý thống nhất hơn 8.363 bản ghi dữ liệu đăng ký, lai lịch; Hoàn thiện dữ liệu thu thập nguồn gen của 13.819 lượt mẫu giống; Dữ liệu hình ảnh của 16.959 mẫu nguồn gen (bảng 3)

Bảng 3 Kết quả cập nhật cơ sở dữ liệu thông tin tài nguyên thực vật

1 Dữ liệu mô tả đánh giá tính trạng nông sinh học 4.684 3.224 455 8.363

Công tác thông tin nguồn gen luôn được quan tâm phổ biến tới cộng đồng thông qua các bài viết, sách xuất bản như: “Danh mục nguồn gen lúa đang được bảo tồn tại hệ thống bảo tồn tài nguyên di truyền thực vật nông nghiệp Việt Nam”; tạp chí chuyên đề về “Tài nguyên thực vật” Bên cạnh đó các lớp tập huấn, hội nghị, hội thảo cũng thường xuyên

được tổ chức phục vụ cho công tác bảo tồn và khai thác nguồn gen Đặc biệt Website “Tài nguyên di truyền thực vật Việt Nam” đang được Trung tâm Tài nguyên thực vật quản lý được vận hành ổn định, tin bài cập nhật; được cộng đồng quan tâm, mỗi tháng có khoảng trên 4.000 lượt người truy cập.

2.2 Khai thác phát triển nguồn gen

Công tác khai thác, phát triển nguồn gen là một trong những hoạt động quan trọng của công tác bảo tồn, góp phần thực hiện bảo tồn bền vững nguồn gen Cùng với các hoạt động lưu giữ, nhân giống, tư liệu hóa nguồn gen, v.v hoạt động phát triển các nguồn gen địa phương có tiềm năng (năng suất, chất lượng, v.v ) đang được lưu giữ trong Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia đã được phát triển mạnh trong giai đoạn 2013 - 2015

Trong những năm trước giai đoạn 2013 - 2015, công tác phát triển trực tiếp nguồn gen để đưa vào sản xuất tạo hàng hóa là hướng đi được cả hệ thống quan tâm và triển khai Thông qua kết quả đánh giá nguồn gen đang được bảo tồn, Trung tâm Tài nguyên thực vật đã xác định và bình tuyển được nhiều giống cây trồng triển vọng phục vụ sản xuất như: lúa Tám đa dòng (T3), lúa Nếp, lúa Chịu hạn, lúa Tẻ thơm (LT3), lúa KD19; một số giống khoai môn sọ như: KS5, KS4, KM-1; một số giống đậu tương; một số giống rau địa

ph ương như: húng Láng; một số giống hoa; gừng - riềng; giống khoai lang ăn củ và khoai lang ăn lá làm rau dinh dưỡng Các giống khoai sọ KS4, giống hoa Đuôi chồn đỏ đã được công nhận là giống quốc gia; ba giống khoai lang rau: KLR1, KLR3, KLR5 và khoai môn nước KM-1 đã được công nhận sản xuất thử

Các nguồn gen đã và đang được nghiên cứu khai thác, sử dụng, phát triển nguồn gen tại các địa phương trên cả nước như: bí xanh Chữ thập, bí đá Trái dài, mướp đắng Xanh (tại Bình Định, Nghệ An); lúa Khẩu Ký, Khẩu Nẩm Pua (tại Lai Châu, Lạng Sơn), lúa Di hương (Hải Phòng), Khẩu Cẩm Xẳng, Khẩu Cẩm Ngâu (tại Nghệ An, Hà Tĩnh); bưởi Đường, bưởi Trụ, bưởi Quế Dương (tại Bình Định, Hà Nội); lạc đỏ Điện Biên, lạc

đỏ Bắc Giang (tại Điện Biên, Bắc Giang, Hòa Bình) Hoạt động khai thác phát triển nguồn gen này luôn gắn liền với cộng đồng dân cư, đảm bảo được lợi ích kinh tế của người dân sở hữu nguồn gen, nâng cao hiệu quả kinh tế từ 10 - 15%, đa dạng hóa nguồn gen trong sản xuất, đa dạng hóa nguồn thu, góp phần tăng tính bền vững của sản xuất nông nghiệp[5]

Với quy trình kỹ thuật canh tác mới được nghiên cứu và áp dụng Cùng với hạt giống

đã được phục tráng, năng suất của các giống lúa Khẩu Mang, Khẩu Ký, Khẩu Nẩm Pua, Tan nương cao hơn 15 - 17% so với giống ngoài sản xuất (giống chưa phục tráng) tại các địa phương như Lai Châu, Lạng Sơn, Sơn La do đó đã góp phần nâng cao được hiệu quả sản xuất

Kết quả nghiên cứu biện pháp kỹ thuật, xây dựng mô hình sản xuất bí đá Trái dài và mướp đắng Xanh tại Nghệ An đã tăng hiệu quả sản xuất trên 20% với việc tăng năng suất đạt 33%[1]

Thực hiện nghiên cứu về nguồn gen bưởi, khi áp các quy trình kỹ thuật, phòng trừ sâu bệnh hại, các giống bưởi Đường, bưởi Trụ, buởi Quế Dương tại Hà Nội, Quảng Nam đã tăng được hiệu quả kinh tế từ 20 - 30%[2].

Các kết quả nghiên cứu về các giống lúa, bí xanh, mướp đắng, bưởi tại các địa phương Lai Châu, Nghệ An, Quảng Nam, v.v đã góp phần tăng hiệu quả của sản xuất nói chung,

đa dạng hóa nguồn gen, góp phần tăng tính bền vững của công tác bảo tồn nói riêng

2013 - 2015 Áp dụng các biện pháp kỹ thuật mới được xây dựng, đã tăng được năng suất

15 - 33%, tăng hiệu quả kinh tế 20 - 30% cho một số giống lúa, bí xanh, mướp đắng, bưởi tại các địa phương Lạng Sơn, Lai Châu, Sơn La, Hà Nội, Nghệ An, Quảng Nam

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Tạ Kinh Bính và cộng sự (2016), Báo cáo tổng hợp kết quả khoa học và công nghệ thực hiện nhiệm vụ khai thác và phát triển nguồn gen, Trung tâm Tài nguyên

công nghệ, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Hà Nội

7 FAO (2011), Action Plan on Second Global Resources Plant Genitic Conservation For Food and Agriculture, Rome, 2011

RESULTS OF PLANT RESOURCES CONSERVING AND EXPLORATING

by the Vietnamese-English software 7.038 accessions have allocated for the purpose of studying Some rare plant genetic resources in the localities have recovered and exploited such as: Chu Thap, Da Trai Dai whiter gourd, Xanh bitter gourd (Binh Dinh and Nghe An provinces); Lang spices, Tay Ho lotus (Ha Noi); khau Ky, khau Nam Pua rice (Lai Chau and Lang Son provinces), Di Huong rice(Hai Phong province), khau Cam Xang, khau Cam Ngaurice (Nghe An and Ha Tinh province); Duong, Tru, Que Dương pomelo (Binh Dinh and Ha Noi); Dien Bien, Bac Giang red ground nus (Dien Bien, Bac Giang, Hoa Binh provinces), in which the economic value increased by 20 - 30% in comparison with other common varieties in these localities

Keywords: Plant resources, conservation and exploration.

Phản biện: PGS TS Lê Khả Tường

ẢNH HƯỞNG CỦA VẬT LIỆU CHE PHỦ ĐẾN NĂNG SUẤT

VÀ HIỆU QUẢ CANH TÁC CÂY NGHỆ VÀNG Ở VIỆT NAM

PGS TS Lê Khả Tường 1

TÓM TẮT

Hiện nay cây nghệ vàng đã và đang được quan tâm đặc biệt trong công tác khai thác, phát triển nhằm tăng nhanh sản lượng, từng bước đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu Tuy nhiên sản xuất nghệ ở nước ta đang phải đối mặt với nhiều khó khăn và thách thức do biến đổi khí hậu Đó là sự khô hạn kéo dài gắn liền với nhiệt độ tăng cao trong mùa

hè, sự suy thoái của độ phì đất, sự xâm lấn của cỏ dại và các dịch hại khác Trên cơ sở thực hiện đề tài cấp Bộ “Nghiên cứu tuyển chọn và phát triển giống gừng, nghệ năng suất cao, chất lượng tốt cho các tỉnh phía Bắc”, Trung tâm Tài nguyên thực vật đã tiến hành xác định biện pháp che phủ thích hợp cho cây nghệ nhằm khắc phục những hạn chế trên Kết quả cho thấy trong điều kiện che phủ rơm rạ hay nilon đen, khối lượng củ/khóm và năng suất thực thu đã tăng lên đáng kể, mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn so với canh tác truyền thống không che phủ Trong đó mô hình che phủ nilon đen đạt giá trị cao nhất về năng suất thực thu, tổng thu nhập, lãi thuần so với đối chứng Áp dụng kỹ thuật che phủ mặt luống bằng rơm rạ hay nilon đen sẽ mang lại hiệu quả kinh tế cao cho các vùng sản xuất nghệ ở nước ta

Từ khóa: cây nghệ, che phủ, hiệu quả cao, nilon đen, rơm rạ.

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Các nhà khoa học thế giới đã công nhận Curcumin trong củ nghệ vàng có thể tiêu diệt tế bào ung thư với cơ chế hủy diệt từng phần, có khả năng giải độc mạnh nhất, tăng cường bảo vệ tế bào hồng cầu, loại bỏ cholesterol xấu, điều hòa huyết áp, ngăn ngừa béo phì, chống rụng tóc (Đỗ Tất Lợi, 2009) Do đó cây nghệ vàng đã và đang được quan tâm đặc biệt trong công tác khai thác, phát triển nhằm tăng nhanh sản lượng, từng bước đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu (Lê Khả Tường, 2014) Áp dụng các giải pháp khoa học công nghệ nhằm nâng cao năng suất, hiệu quả canh tác là điều kiện căn bản để mở rộng và phát triển sản xuất trên quy mô lớn ở nước ta hiện nay Tuy nhiên sản xuất nghệ ở nước ta đang phải đối mặt với nhiều khó khăn và thách thức lớn do biến đổi khí hậu Đó là sự khô hạn kéo dài gắn liền với nhiệt độ tăng cao trong mùa hè, sự suy thoái của độ phì đất, sự xâm lấn của cỏ dại và các dịch hại khác (Lê Khả Tường, 2010) Cây nghệ sau khi trồng, quá trình bốc thoát hơi nước mặt đất và rửa trôi dinh dưỡng từ môi trường đất liên tục diễn ra dưới tác động của điều kiện môi trường Quá trình này cũng chính

là một trong những yếu tố hạn chế trong công tác mở rộng, phát triển sản xuất cây nghệ

ở Việt Nam Do đó việc nghiên cứu xác định các vật liệu che phủ thích hợp có khả năng khắc phục những hạn chế trên, cải tiến năng suất và hiệu quả canh tác được xem là một giải pháp quan trọng và cấp thiết trong sản xuất cây nghệ vàng ở nước ta hiện nay

2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu

+ Giống nghệ vàng triển vọng N8 có nguồn gốc từ Ngân hàng gen cây trồng Quốc gia, được nghiên cứu và đánh giá từ kết quả của đề tài cấp Bộ “Nghiên cứu tuyển chọn và phát triển giống gừng, nghệ năng suất cao, chất lượng tốt cho các tỉnh phía Bắc” thực hiện trong giai đoạn 2012 - 2016

+ Phân đạm Phú Mỹ: N chiếm 46,3%, độ ẩm chiếm 0,4%; Phân lân Ninh Bình: P2O5 chiếm 17%, CaO 28 - 34%, MgO 10 - 20%, SiO2 25 - 30% và các nguyên tố vi lượng Bo, Zn,

Mn, Cu, Co; Phân kali Phú Mỹ MOP loại bột thành phần K 2O chiếm 61%, độ ẩm ≤ 0,5%; Phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh: Độ ẩm 30%; Hữu cơ 15%; Acid Humic 2,5% Trung

lượng: Ca 1,0%; Mg 0,5%; S 0,3% Các chủng vi sinh vật hữu ích Bacillus 1×106 CFU/g; Azotobacter 1 × 106 CFU/g; Aspergillus sp 1 × 106 CFU/g.

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Bố trí thí nghiệm và mô hình trình diễn: Thí nghiệm gồm 3 công thức, trong đó

công thức I làm đối chứng: (I) không che phủ, (II) che phủ rơm rạ và (III) che phủ nilon đen, được bố trí theo phương pháp ngẫu nhiên, 3 lần lặp, diện tích ô = 20,0 m2 Mô hình trình diễn được thực hiện trên cơ sở áp dụng các kết quả nghiên cứu

2.2.2 Đánh giá đặc điểm nông sinh học: Được đánh giá theo phiếu mô tả cây họ gừng

của Trung tâm Tài nguyên thực vật (PRC, 2006) Đánh giá sinh trưởng, phát triển và năng suất theo hướng dẫn của Tổ chức Sinh học quốc tế trên cây họ Gừng

2.2.3 Đánh giá khả năng chống chịu trên đồng ruộng: Đánh giá mức độ chịu hạn đồng

ruộng theo phương pháp của PRC năm 2006 với thang điểm từ 1 - 10: điểm 1: 0 - 10% cây héo; điểm 2: 10,1 - 20,0% cây héo; điểm 3: 20,1 - 30,0% cây héo; điểm 10: 90,1 - 100% cây héo; Đánh giá mức độ hại của rầy xanh theo hướng dẫn tại Quy chuẩn Việt Nam : QCVN 01-382010/BNNPTNT gồm 3 cấp hại: cấp 1: ≤ 5,0 diện tích lá bị hại, cấp 2: 5,1 - 30% diện tích lá bị hại, cấp 3: > 30% diện tích lá bị hại; Đánh giá mức độ hại do bệnh thối củ theo hướng dẫn tại Thông tư số 71/2010/TT-BNNPTNT ngày 10 tháng 12 năm 2010 với 3 cấp độ: cấp 1: khối lượng củ bị hại chiếm ≤ 5,0; cấp 2: khối lượng củ bị hại chiếm 5,1 - 10%; cấp 3: khối lượng củ bị hại chiếm > 10%

2.2.4 Đánh giá hiệu quả kinh tế: Tổng giá trị thu nhập tính theo công thức GR = YP

Trong đó GR là tổng giá trị thu nhập, Y là năng suất, P là giá bán Tổng chi phí lưu động theo công thức TVC = MC+ LC + EC + CI Trong đó TVC là tổng chi phí lưu động, MC

là chi phí vật tư, LC là chi phí lao động, EC là chi phí năng lượng, CI là lãi suất vốn đầu tư

Tính lợi nhuận theo công thức P = GR - TVC Tỷ suất lãi so với vốn đầu tư theo công thức VCR = GR/TVC.

2.2.5 Thời gian và địa điểm nghiên cứu: Thí nghiệm được tiến hành trong 2 năm từ

2014 - 2015 tại 3 địa bàn: (1) Thuần Hưng, Khoái Châu, Hưng Yên, (2) Nông trường Thạch Quảng, Thạch Thành, Thanh Hóa và (3) Minh Đức, Việt Yên, Bắc Giang Mô hình trình diễn được thực hiện năm 2015 tại Hưng Yên và Thanh Hóa

2.6 Kỹ thuật canh tác khác: theo biện pháp canh tác giống nghệ N8.

2.7 Xử lý số liệu: Số liệu được xử lý theo chương trình CropStat 7.2.

3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến khả năng sinh trưởng

Thời gian sinh trưởng (TGST) là một trong những yếu tố quan trọng phản ảnh điều kiện canh tác của cây nghệ Trong điều kiện canh tác tự nhiên (canh tác truyền thống hay canh tác không che phủ), TGST giữa các địa bàn nghiên cứu ngắn nhất, biến động trong phạm vi 266 - 271 ngày Khi áp dụng kỹ thuật che phủ, TGST có xu hướng kéo dài từ

276 - 282 ngày đối với che phủ bằng rơm rạ và 278 - 285 ngày đối với che phủ bằng nilon đen Trong điều kiện canh tác truyền thống, chiều cao cây đạt giá trị thấp nhất, biến động trong phạm vi 123,7 - 133,3 cm giữa các điểm Khi áp dụng che phủ bằng rơm rạ, chiều cao cây đã tăng lên trong phạm vi 170,7 - 185,6 cm Đặc biệt khi áp dụng che phủ bằng nilon đen, chiều cao cây giữa các điểm đạt giá trị cao nhất, biến động từ 175,9 - 188,4 cm Số lá/cây bị ảnh hưởng khá rõ bởi điều kiện che phủ, trong đó che phủ bằng nilon đen đã làm tăng số lá/cây cao nhất trong phạm vi 14,3 - 15,4 lá/cây tại các địa bàn nghiên cứu Như vậy áp dụng biện pháp che phủ đã kéo dài TGST, làm tăng trưởng chiều cao cây và số lá/cây Trong đó biện pháp che phủ nilon đen đạt giá trị cao nhất (bảng 1)

Bảng 1 Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến đặc điểm sinh trưởng giống nghệ N8

tại một số địa phương, 2014 - 2015

Số lá/

cây (ngày) TGST

Cao cây (cm)

Số lá/

cây (ngày) TGST

Cao cây (cm)

Số lá/ cây

3.2 Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến khả năng chống chịu trên đồng ruộng

Phương thức canh tác truyền thống luôn gắn liền với quá trình bốc thoát hơi nước

và làm khô hạn đất canh tác Đây là nguyên nhân gây nên tình trạng thiếu nước và héo

rũ ở cây nghệ tại các vùng trồng nghệ hiện nay ở nước ta Áp dụng kỹ thuật che phủ mặt luống bằng các vật liệu khác nhau đã làm hạn chế đáng kể sự bốc thoát hơi nước, đảm bảo cho cây nghệ luôn sinh trưởng, phát triển bình thường, giảm tỷ lệ cây héo từ 20,1 - 30% (cấp 3) trong điều kiện canh tác truyền thống xuống dưới 10% (cấp 1) khi áp dụng kỹ thuật che phủ bằng rơm rạ hay nilon đen Đặc biệt việc áp dụng biện pháp che phủ đã góp phần làm tăng khả năng chống chịu rầy xanh và bệnh thối củ trên đồng ruộng (cấp 1) so với canh tác truyền thống (cấp 2) (bảng 2)

Bảng 2 Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến tình hình chống chịu

trên đồng ruộng giống nghệ N8 tại một số địa phương, năm 2014 - 2015

Chịu thối củ

Chịu hạn

Chịu rầy xanh

Chịu thối củ

Chịu hạn

Chịu rầy xanh

Chịu thối củ

3.3 Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến sự phát triển của củ

Sau khi trồng, cây nghệ gặp nhiều khó khăn về dinh dưỡng và độ ẩm đất do quá trình bốc thoát hơi nước mặt đất và rửa trôi dinh dưỡng từ môi trường đất (Shouichi Yoshida và cs, 1964) Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của các vật liệu che phủ đến sự phát triển củ của giống nghệ N8 cho thấy việc áp dụng che phủ mặt luống có xu hướng làm tăng chiều dài củ, đường kính củ và số củ/khóm Trong điều kiện không che phủ, khả năng sinh trưởng đã giảm đi cả về chiều dài củ, đường kính củ và số củ/khóm Khi áp dụng vật liệu che phủ rơm rạ, chiều dài củ, đường kính củ và số củ/khóm đã tăng lên đáng kể, tương ứng với 7,8 cm, 29,6 mm và 1,7 củ/khóm tại Hưng Yên; 7,9 cm, 29,2 mm và 1,8 củ/khóm tại Thanh Hóa; 7,7 cm, 28,2 mm và 1,5 củ/khóm tại Bắc Giang Áp dụng vật liệu che phủ bằng nilon đen cũng nhận được kết quả tương tự như vật liệu che phủ rơm rạ Kết quả trên đã ghi nhận vật liệu che phủ làm tăng đáng kể

số lượng và kích thước củ so với không che phủ Trong đó che phủ bằng rơm rạ có giá trị tương đương như che phủ bằng nilon đen trong việc làm tăng chiều dài củ, đường kính

củ và số củ/khóm (bảng 3)

Bảng 3 Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến kích thước củ

và số lượng củ nghệ N8 tại một số địa phương, năm 2014 - 2015

Số củ/

khóm Dài củ (cm)

Đường kính củ (mm)

Số củ/

khóm

Dài

củ (cm)

Đường kính củ (mm)

Số củ/ khóm

3.4 Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến các yếu tố cấu thành năng suất

Kết quả nghiên cứu cho thấy chế độ che phủ khác nhau đã ảnh hưởng khá rõ đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất củ nghệ Khối lượng củ/khóm (KLC) và năng suất thực thu (NSTT) đạt giá trị thấp nhất trong điều kiện không che phủ, tương ứng với 675,3 g/khóm và 28,7 tấn/ha tại Hưng Yên; 656,5 g/khóm và 27,9 tấn/ha tại Thanh Hóa; 696,4 g/khóm và 29,6 tấn/ha tại Bắc Giang Trong điều kiện che phủ rơm rạ, khối lượng củ/khóm và năng suất thực thu đã tăng lên đáng kể, tương ứng với 875,3 g/khóm và 37,2 tấn/ha tại Hưng Yên; 868,2 g/khóm và 36,9 tấn/ha tại Thanh Hóa; 905,8 g/khóm và 38,5 tấn/ha tại Bắc Giang Ảnh hưởng của che phủ bằng nilon đen cũng nhận được kết quả tương tự như che phủ bằng rơm rạ (bảng 4)

Bảng 4 Ảnh hưởng của các vật liệu che phủ mặt luống đến năng suất giống nghệ N8 tại một số địa phương, năm 2015 Vật liệu

3.5 Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến hiệu quả kinh tế trong sản xuất nghệ

Hiệu quả kinh tế được xem là thước đo của sự thành công đối với một biện pháp canh tác mới trong nông nghiệp (Aggarwal và cs, 2007) Theo đó hiệu quả kinh tế của biện pháp che phủ giống nghệ N8 đã được đánh giá thông qua mô hình trình diễn tại

các địa bàn Hưng Yên và Thanh Hóa, trên quy mô diện tích tương ứng với 5,0 và 30 ha thực hiện năm 2015 Kết quả cho thấy mô hình che phủ rơm rạ tại các địa bàn đạt giá trị trung bình về NSTT, tổng thu nhập, lãi thuần và tỷ suất lãi cao hơn đáng kể so với canh tác không che phủ, tương ứng với 37,2 tấn/ha, 446,4 triệu đồng/ha, 240,1 triệu đồng/ha và 2,16 lần tại Hưng Yên; 36,9 tấn/ha, 405,9 triệu đồng/ha, 199,6 triệu đồng/ha và 1,97 lần tại Thanh Hóa

Bảng 5 Ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến hiệu quả kinh tế giống nghệ vàng N8 tại một số địa phương, năm 2015

che Rơm rạ Nilon đen Không che Rơm rạ Nilon đen

Ghi chú: Định mức chi 1 ha mô hình: Làm đất: 56 công/ha x 150.000 đ/công; Giống:

2000 kg/ha x 30.000 đ/kg; công lao động (trồng - thu hoạch): 550 công x 150.000 đ/công; phân hữu cơ Sông Gianh 2.000 kg x 5.000 đ/kg; phân urê 326 kg x 8.000 đ/kg; phân lân supe 1.600 kg x 4.000 đ/kg; phân KCl 350 kg x 8.500 đ/kg; thuốc BVTV: 1 triệu đồng; rơm rạ khô

10 tấn x 2.000.000 đ/tấn; màng phủ nilon đen 30.000.000 đ/ha.

Đặc biệt mô hình che phủ nilon đen tại các địa bàn đạt giá trị cao nhất về NSTT, tổng thu nhập, lãi thuần so với canh tác truyền thống, tương ứng với 39,3 tấn/ha, 471,6 triệu đồng/ha, 255,8 triệu đồng/ha và 2,18 lần tại Hưng Yên; 38,5 tấn/ha, 423,5 triệu đồng/ha, 207,7 triệu đồng/ha và 1,96 lần tại Thanh Hóa Như vậy, hiệu quả kinh tế của các biện pháp che phủ rơm rạ hay nilon đen đã vượt trội đáng kể so với canh tác truyền thống không che phủ tại các địa phương Áp dụng kỹ thuật che phủ mặt luống bằng rơm rạ hay nilon đen đã mang lại hiệu quả kinh tế cao cho các vùng sản xuất nghệ (bảng 5)

4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

4.1 Kết luận

a) Áp dụng biện pháp che phủ rơm rạ hoặc nilon đen đã làm tăng khả năng sinh trưởng cây nghệ thông qua việc kéo dài thời gian sinh trưởng, làm tăng chiều cao cây, số lá/cây, chiều dài củ, đường kính củ và số củ/khóm đồng thời làm giảm tỷ lệ cây héo do khô hạn, làm tăng khả năng chống chịu rầy xanh và bệnh thối củ trên đồng ruộng

b) Trong điều kiện che phủ rơm rạ, khối lượng củ/khóm và năng suất thực thu đã tăng lên đáng kể, tương ứng với 875,3 g/khóm và 37,2 tấn/ha tại Hưng Yên, 868,2 g/khóm và 36,9 tấn/ha tại Thanh Hóa, 905,8 g/khóm và 38,5 tấn/ha tại Bắc Giang Ảnh hưởng của che phủ bằng nilon đen đến khối lượng củ và năng suất thực thu cũng nhận được kết quả tương tự như che phủ bằng rơm rạ

c) Mô hình canh tác che phủ rơm rạ và nilon đen đã mang lại hiệu quả cao vượt trội

so với canh tác truyền thống không che phủ Trong đó mô hình che phủ nilon đen đạt giá trị cao nhất về năng suất thực thu, tổng thu nhập, lãi thuần và tỷ suất lãi, tương ứng với 39,3 tấn/ha, 471,6 triệu đồng/ha, 255,8 triệu đồng /ha và 2,18 lần tại Hưng Yên; 38,5 tấn/ha, 423,5 triệu đồng/ha, 207,7 triệu đồng/ha và 1,96 lần tại Thanh Hóa Áp dụng kỹ thuật che phủ mặt luống bằng rơm rạ hay nilon đen đã mang lại hiệu quả kinh tế cao cho các vùng sản xuất nghệ

4.2 Đề nghị

Áp dụng kỹ thuật che phủ rơm rạ hoặc nilon đen cho các vùng sản xuất nghệ ở Việt Nam

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Đỗ Tất Lợi (2009), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, Nxb Y học, Nxb Thời đại,

Hà Nội, 1.300 trang

2 Lê Khả Tường (2010), Báo cáo kết quả thu thập, đánh giá, khai thác và sử dụng nguồn gen gừng nghệ, góp phần bảo tồn đa dạng cây trồng ở Việt Nam, Liên hiệp các Hội Khoa

học và Kỹ thuật Việt Nam, Hà Nội

3 Lê Khả Tường (2014), Kết quả nghiên cứu, tuyển chọn giống nghệ vàng triển vọng N8,

Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Nxb Nông nghiệp

4 Aggarwal B B., Sundaram C., Malani N., Ichikawa H (2007) “Curcumin: the

Indian solid gold”.  Adv Exp Med Biol.  595: 1-75. 

doi:10.1007/978-0-387-46401-5_1. PMID 17569205

5 Shouichi Yoshida, Douglas A., Forno, james H., Cock (1964), Laboratory mnual for physiologycal studies of rice, P.59

THE INFLUENCE OF MULCH MATERIAL ON PRODUCTIVITY

AND ECONOMIC EFFICIENCY OF TURMERIC PRODUCER IN VIETNAM

Le Kha Tuong ABSTRACT

Now the turmeric has been particular interest in exploitation, development to increase production, step by step to meet the needs of domestic consumption and export But turmeric production in our country is faced with many difficulties and challenges due to climate change It is the prolonged drought associated with higher temperatures

in summer, the deterioration of soil fertility, encroachment of weeds and other Based on implement the project “selected research and development on high yield, good quality turmeric varieties for the North,” Plant Resource Center has conducted of suitable mulching methods for turmeric The result showed that the mulch by straw or black plastic has increased of rhizome weight and productivity significantly, bringing high performance comparing to traditional farming In which the black plastic mulching model reaches the highest values of yield, total income, net profit compared to the control

Keywords: Black nylon, high efficiency, mulch, straw, turmeric.

Phản biện: TS Vũ Đăng Toàn

KẾT QUẢ CHỌN TẠO GIỐNG LÚA BẮC THƠM 7

và Phát triển nông thôn công nhận và đang được mở rộng sản xuất ở các tỉnh phía Bắc

Từ khóa: Bắc thơm 7, Xa21, kháng bệnh bạc lá.

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Nước ta có khí hậu nhiệt đới gió mùa là điều kiện thuận lợi cho việc phát triển của nghề trồng lúa nhưng đây cũng là điều kiện thuận lợi cho việc phát sinh và gây hại của nhiều loại sâu bệnh hại Bệnh bạc lá do vi khuẩn Xanthomonas oryzea pv oryzae gây nên

là một trong những bệnh hại nguy hiểm và làm giảm năng suất đáng kể Theo Mew và cs (1982), bệnh có thể làm giảm năng suất tới 60% Tại Ấn Độ hàng năm có tới hàng trăm triệu hécta lúa bị bạc lá nặng làm giảm năng suất tới 60% (Sivivatava, 1972) Theo Cục Bảo

vệ thực vật - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, bệnh bạc lá lúa đang có xu hướng phát triển trong những năm gần đây với mức độ hại, gia tăng nhanh trên phạm vi cả nước, đặc biệt là trong vụ Hè Thu, vụ Mùa tại các tỉnh ven biển phía Bắc Năm 2012, diện tích lúa bị bệnh bạc lá ở các địa phương tăng từ 35 - 70% so với những năm trước Bệnh có khả năng gây hại cho cây lúa ở tất cả các thời kỳ và các bộ phận của cây lúa, phổ biến nhất là hại bộ lá và lá đòng vào giai đoạn đòng - trỗ - chín sữa, năng suất có thể giảm từ 25 - 50%, thậm chí là mất trắng Tuy nhiên, hiện nay bệnh bạc lá lúa chưa có thuốc đặc trị bệnh, một

số thuốc hiện có trong danh mục chỉ sử dụng để phòng là chính và hiệu quả thường không cao Giải pháp quan trọng nhất để phòng, chống bệnh bạc lá lúa là sử dụng giống lúa chống chịu bệnh và áp dụng các biện pháp canh tác, kỹ thuật

1 Viện Nghiên cứu và Phát triển cây trồng - Học viện Nông nghiệp Việt Nam.

2 Dự án JICA - HUA

2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu

- Giống Bắc thơm 7 dùng làm thể nhận, dòng chuẩn kháng IRBB21 mang gen kháng bệnh Xa21 dùng làm thể cho gen và sử dụng làm dòng chuẩn kháng

- Giống IR24 là giống chuẩn nhiễm (giống không mang gen kháng)

- Các chủng bạc lá để lây nhiễm nhân tạo do Bộ môn Bệnh cây, Khoa Nông học phân lập, lưu giữ: Race 3 (Iso late: 981.HUA10146); Race 5 (Iso late: 996 HAU 10147); Race 14 (Iso late: 1035 HAU 10153)

2.2 Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng phương pháp lai trở lại (backcross) Phương pháp chọn lọc cá thể (pedigree)

để chọn lọc dòng chứa gen kháng Xa21 Bố trí thí nghiệm đồng ruộng như chọn dòng, so sánh dòng, xác định thời vụ, phân bón… theo phương pháp của Phạm Chí Thành (1986) Các chỉ tiêu theo dõi trên đồng ruộng được đánh giá theo tiêu chuẩn đánh giá nguồn gen cây lúa của IRRI (2002) Đánh giá mức độ phản ứng với các chủng gây bạc lá trong điều kiện nhân tạo theo phương pháp của phòng thí nghiệm JICA - Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội (2003) Phương pháp thử mùi thơm trên gạo theo phương pháp của Kibria

và cs (2008) Kiểm tra gen khánh bệnh bạc lá trong giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá bằng chỉ thị phân tử tại Bộ môn Sinh học phân tử của Viện Di truyền Nông nghiệp - Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, sử dụng chỉ thị phân tử liên kết gen kháng bệnh bạc lá Xa21: pTA248 để kiểm tra sự có mặt của gen kháng bệnh bạc lá Xa21 trong các dòng Bắc thơm 7 kháng bạc lá, phương pháp tách chiết ADN: ADN tổng số được tách chiết theo phương pháp “NaOH extraction” của Wang (1992), kỹ thuật PCR: Phản ứng PCR được tiến hành trên máy Veriti 96well Thermal cycler, phương pháp điện di trên gel agarose theo phương pháp của Khoa Genome thực vật, Trường Đại học Công nghệ Texas, Mỹ (2002) Khảo nghiệm tác giả, khảo nghiệm VCU, khảo nghiệm sản xuất theo quy phạm khảo nghiệm giống lúa 10 TCN 558-2002, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2003) Các

số liệu phân tích thống kê bằng phần mềm IRRISTAT5.0

3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Quá trình lai chuyển gen và chọn tạo

Vụ Xuân 2006: tiến hành phép lai: Bắc thơm 7/IRBB21 thu được hạt F1 Vụ Mùa 2006: Gieo hạt F1 và tiến hành lai lại với Bắc thơm 7 thu được hạt BC1F1 Vụ Xuân 2007: Gieo hạt BC1F1, lây nhiễm nhân tạo các chủng bạc lá, chọn được các cây kháng cao lai lại với Bắc thơm 7 thu được hạt BC2F1 Vụ Mùa 2007: Gieo hạt BC2F1, lây nhiễm nhân tạo các chủng bạc lá, chọn được các cây kháng cao lai lại với Bắc thơm 7 thu được các hạt của thế

hệ BC3F1 Vụ Xuân 2008: Gieo thế hệ lai lại BC3F1, lây nhiễm nhân tạo các chủng bạc lá,

chọn cây kháng cao để hạt tự thụ thu các cá thể kháng cao của thế hệ BC3F2 Sau đó tiếp tục cho tự thụ để đạt dòng thuần.

3.2 Kết quả khảo nghiệm tác giả

3.2.1 Đặc điểm nông sinh học của Bắc thơm 7 kháng bạc lá

Đánh giá đặc điểm nông sinh học cơ bản của giống so với giống ban đầu là cơ sở để đánh giá những ưu, nhược điểm của giống Kết quả đánh giá đặc điểm của giống Bắc thơm

số 7 kháng bệnh bạc lá được trình bày trong bảng 1

Bảng 1 Một số đặc điểm nông sinh học chính của dòng

Bắc thơm 7 kháng bạc lá

Vụ Xuân 2011 Vụ Mùa 2011 Vụ Xuân 2011 Vụ Mùa 2011

Độ trổ thoát cổ bông Trổ thoát Trổ thoát Trổ thoát Trổ thoát

Đặc điểm cơm Trắng, mềm, dẻo Trắng, mềm, dẻo Trắng, mềm, dẻo Trắng, mềm, dẻo

Kết quả tại bảng 1 cho thấy giống Bắc thơm 7 Kháng bệnh bạc lá có đặc điểm nông sinh học tương tự như giống lúa thuần chất lượng Bắc thơm 7 thông thường, không có sự sai khác nhiều trên một số tính trạng quan sát

3.2.2 Đặc điểm chất lượng gạo và khả năng chống chịu của giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá

Bảng 2 Các chỉ tiêu về chất lượng gạo và chống chịu của giống

Bắc thơm 7 kháng bạc lá

Vụ Xuân 2011 Vụ Mùa 2011 Vụ Xuân 2011 Vụ Mùa 2011

Thân: Đường kính thân

Kết quả tại bảng 2 cho thấy có một đặc điểm khác biệt cơ bản giữa giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá và giống Bắc thơm 7 là tính kháng bệnh bạc lá Các đặc điểm khác không có sự khác biệt giữa giống Bắc thơm 7 và giống Bắc thơm 7 được chuyển gen kháng bệnh bạc lá Xa21

3.2.3 Kết quả lây nhiễm nhân tạo giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá

Bảng 3 Đánh giá tính kháng bệnh bạc lá của giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá vụ Mùa, năm 2011 Tên giống

Chiều dài

vết bệnh (cm)

Mức phản ứng

Chiều dài vết bệnh (cm)

Mức phản ứng

Chiều dài vết bệnh (cm)

Mức phản ứng

Nghiên cứu được tiến hành trên mẫu giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá và các giống đối chứng có chứa kháng (IRBB21) và giống đối chứng không có gen kháng (IR24, Bắc thơm 7) trong điều kiện nhà lưới với 3 chủng bạc lá khác nhau là 996 HAU 10147 (chủng 3), 14981 HAU 10146 (chủng 5) và 1035 HAU 10153 (chủng 14).

Kết quả cho thấy giống Bắc thơm 7 KBL và IRBB21 có phản ứng từ kháng vừa đến kháng cao đối với cả 3 chủng phổ biến ở miền Bắc với chỉ số trung bình vết bệnh từ 3,2 - 10,5 cm (Bắc thơm 7 KBL) và 2,4 - 7,2 cm (IRBB21), trong đó kháng cao đối với chủng 3, kháng với chủng 5 và kháng vừa với chủng 14 Giống IR24 và Bắc thơm 7 đều có phản ứng nhiễm bệnh bạc lá với cả 3 chủng với chỉ số trung bình vết bệnh là 23,5 - 36,0 cm

3.3 Kết quả xác định gen Xa21 trong giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá

Xác định sự có mặt của gen kháng

Xa21 trong mẫu giống lúa Bắc thơm 7

kháng bệnh bạc lá nhờ chỉ thị pTA248

Kết quả cho thấy 3 dòng Bắc thơm 7 KBL

của lô hạt siêu nguyên chủng đều cho thấy

băng vạch có kích thước khoảng 1000bp

(có mang gen Xa21) trùng với vạch băng

của dòng chuẩn kháng IRBB21 có mang

gen kháng bệnh bạc lá Xa21 Hai dòng

IR24 và Bắc thơm 7 đối chứng có vạch

trùng với nhau (không mang gen kháng

bệnh) Như vậy theo kết quả kiểm tra

gen kháng bệnh bạc lá trong giống Bắc

thơm 7 kháng bệnh bạc lá cho thấy giống

Bắc thơm 7 KBL mang gen Xa21 ở trạng

thái đồng hợp tử

Qua kết quả đánh giá nhân tạo và

phân tích kiểu gen cho thấy giống lúa

Bắc thơm 7 KBL có chứa gen kháng bệnh

bạc lá Xa21 và có khả năng kháng bệnh

cao với cả 3 chủng bạc lá đại diện ở miền

Bắc và có tính kháng vượt trội so với giống Bắc thơm 7

3.4 Năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá

Năng suất là yếu tố quan trọng quyết định đến khả năng mở rộng của giống trong sản suất cũng là vấn đề quan tâm của nhà chọn giống Kết quả đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất của giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá so với giống Bắc thơm 7, kết quả được thể hiện ở bảng 4

Bảng 4 Các yếu tố cấu thành năng suất của giống

Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá Giống

Chỉ tiêu

Số bông/

khóm hạt/bông Tổng số Tổng số hạt chắc/bông Tỷ lệ hạt lép (%) Khối lượng 1000 hạt

NS thực thu (Tạ/ha)

Các yếu tố cấu thành năng suất: số bông/khóm, số hạt/bông, số hạt chắc/bông, tỷ

lệ hạt lép, khối lượng 1.000 hạt giữa giống Bắc thơm 7 và Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá không có sự sai khác

Năng suất thực thu của giống Bắc thơm 7 kháng bạc lá và Bắc thơm 7 trong vụ Xuân không có sự sai khác Tuy nhiên, kết quả trong vụ Mùa năng suất thực thu của giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá (54,4 tạ/ha) lại cao hơn so với giống Bắc thơm 7 (43,0 tạ/ha) ở mức có ý nghĩa Kết quả này chứng tỏ ở những vụ thời tiết thuận lợi không bị bệnh bạc lá gây hại thì năng suất của 2 giống là tương đương nhau nhưng khi có bệnh bạc lá gây hại giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá tỏ ra ưu thế hơn vì nó vẫn duy trì năng suất ổn định

đó cũng là nguyên nhân người dân sẽ nhanh chóng mở rộng diện tích gieo cấy giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá

4 KHẢO NGHIỆM VCU TRONG MẠNG LƯỚI KHẢO KIỂM NGHIỆM QUỐC GIA 4.1 Kết quả khảo nghiệm cơ bản tại Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng và phân bón Quốc gia

Để đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá tại các điều kiện sinh thái khác nhau, Viện Nghiên cứu và Phát triển

cây trồng - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã gửi giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá tham gia hệ thống khảo nghiệm VCU tại Trung tâm Khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm cây trồng và phân bón Quốc gia

Kết quả giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá được đánh giá có nhiều đặc điểm nông sinh học tốt, năng suất và chất lượng tương đương với giống đối chứng Bắc thơm 7 Khả năng chống chịu sâu bệnh hại, đặc biệt là bệnh bạc lá hơn hẳn đối chứng Giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá thích ứng rộng, gieo trồng được 2 vụ trong năm

Các chỉ tiêu sinh trưởng đạt tương đương đối chứng Như vậy kết quả khảo nghiệm

4 vụ cho thấy giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá có các đặc điểm về sinh trưởng tương đương với đối chứng Bắc thơm 7 đặc biệt hai chỉ tiêu quan trọng là thời gian sinh trưởng

và chiều cao cây giống Bắc thơm 7

4.2 Đặc điểm sinh trưởng của giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá

Bảng 5 Một số đặc điểm sinh trưởng của giống Bắc thơm 7 kháng bạc lá

Tên giống sống mạ Sức

(điểm)

Độ dài

GĐ trổ (điểm)

Độ thoát

cổ bông (điểm)

Độ cứng cây (điểm)

Độ tàn lá (điểm)

Chiều cao cây (cm) (ngày) TGST

4.3 Mức độ nhiễm sâu bệnh của giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá

Bảng 6 Mức độ nhiễm sâu bệnh của giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá

Kết quả bảng 6 cho thấy:

Bệnh khô vằn: mức nhiễm cao nhất điểm (1 - 3) tương đương với đối chứng ở vụ Mùa

2010, nhiễm nặng hơn đối chứng ở vụ Mùa 2011

Bệnh bạc lá: Giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá ở mức kháng (1 - 3 điểm) trong cả 2 vụ:

vụ Mùa 2010 và vụ Mùa 2011 Trong khi đó đối chứng Bắc thơm 7 ở mức nhiễm bệnh bạc lá (3 - 5 điểm)

Rầy nâu, sâu đục thân, sâu cuốn lá: mức nhiễm nhẹ trong cả 2 vụ theo dõi tương đương với đối chứng

Mức độ nhiễm sâu bệnh hại trong vụ Xuân 2012 của cả hai giống là tương đối nhẹ ở mức điểm (0 - 1), bệnh khô vằn nhiễm ở mức điểm (1 - 3)

Như vậy, qua 3 vụ khảo nghiệm ở các điểm khác nhau, mức nhiễm các sâu bệnh hại của giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá cho thấy kháng được bệnh bạc lá, còn các sâu bệnh khác đều ở mức nhẹ tương đương với đối chứng, riêng với bệnh bạc lá thì giống đối chứng bị nhiễm nặng trong vụ Mùa 2011

4.4 Độ thuần đồng ruộng và các yếu tố cấu thành năng suất của giống lúa Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá

Độ thuần đồng ruộng là yếu tố quyết định đến khả năng chấp nhận và sự ổn định của giống, nếu độ thuần không đảm bảo chứng tỏ giống chưa ổn định và khó đưa vào sản xuất.Các yếu tố cấu thành năng suất của giống phản ánh tiềm năng năng suất của giống và cũng là các chỉ tiêu định hướng cho việc xây dựng quy trình thâm canh giống khi đưa ra sản xuất Kết quả theo dõi được trình bày ở bảng 7

Kết quả theo dõi cho thấy: Số liệu đánh giá độ thuần và các yếu tố cấu thành năng suất cho thấy giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá có các chỉ tiêu tương đương với đối chứng

đó là: Độ thuần, số bông/khóm, khối lượng 1.000 hạt, số hạt/bông thấp hơn đối chứng nhưng tỷ lệ lép của đối chứng Bắc thơm 7 lại cao hơn do đó có thể nói tiềm năng năng suất của hai giống là tương đương nhau

Như vậy, giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá đã có độ thuần ổn định (điểm 1), các yếu tố cấu thành năng suất tương đương với đối chứng

Bảng 7 Độ thuần đồng ruộng và yếu tố cấu thành năng suất của giống

Bắc thơm 7 kháng bạc lá và đối chứng Bắc thơm 7 Tên giống Độ thuần (điểm) Số bông/ khóm Số hạt/bông Tỷ lệ lép (%) KL1000 hạt (g)

4.5 Chất lượng gạo của giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá

Mục tiêu là chọn tạo giống lúa chất lượng trên nền tảng giống lúa Bắc thơm 7, do vậy việc đánh giá và lựa chọn chỉ tiêu chất lượng là yêu cầu quan trọng trong quá trình chọn tạo Kết quả nghiên cứu chỉ tiêu này được trình bày ở bảng 8 và bảng 9

Kết quả bảng 8 cho thấy:

- Cả hai giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá và Bắc thơm 7 có sự chệch lệch nhau không đáng kể ở các chỉ tiêu: Tỷ lệ gạo lật, tỷ lệ gạo nguyên/thóc, chiều dài hạt gạo, tỷ lệ dài/rộng hạt gạo, nhiệt độ hóa hồ, hàm lượng amyloza, hàm lượng protein

- Giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá tỏ ra vượt trội hơn giống Bắc thơm 7 ở một

số chỉ tiêu sau: Tỷ lệ gạo nguyên cao hơn 3,08%, tỷ lệ trắng trong cao hơn 5,4% so với gạo của Bắc thơm 7 Tuy nhiên ở chỉ tiêu tỷ lệ gạo xát của giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá thấp hơn giống Bắc thơm 7 (2,0%)

Bảng 8 Chỉ tiêu chất lượng gạo giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá

Tên giống gạo lật Tỷ lệ

(%)

Tỷ lệ gạo xát (%)

Tỷ lệ gạo nguyên (%)

Tỷ lệ gạo nguyên /thóc (%)

Tỷ lệ trắng trong (%)

Dài hạt gạo (mm)

Tỷ lệ dài / rộng hạt gạo

Nhiệt trở hồ

Hàm lượng amyloza (%)

Hàm lượng Protein (%)

Bắc thơm

Bắc thơm

Nguồn: Báo cáo kết quả khảo nghiệm các giống lúa thuần vụ Xuân 2012.

Đánh giá chất lượng cơm của giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá tại bảng 11 cho thấy: giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá có các chỉ tiêu độ mềm, độ dính, độ trắng, độ bóng tương đương với đối chứng Độ ngon được đánh giá cao hơn đối chứng tức là ăn ngon cơm như đối chứng

Bảng 9 Đánh giá chất lượng cơm của giống Bắc thơm 7 kháng bạc lá

4.6 Năng suất thực thu của giống lúa Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá tại một số địa điểm khảo nghiệm

Bảng 10 Năng suất thực thu của giống Bắc thơm 7 kháng bạc lá Tên giống

Điểm khảo nghiệm

Bình quân

Hưng Yên Dương Hải Phòng Hải Bình Thái Thanh Hóa Vĩnh Phúc Quang Tuyên Tĩnh Hà

Nguồn: Báo cáo kết quả khảo nghiệm các giống lúa thuần vụ Xuân 2011, vụ Xuân 2012

Kết quả đánh giá ở bảng 10 cho thấy:

Trong vụ Xuân 2011 năng suất thực thu trung bình tại 8 điểm khảo nghiệm của giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá đạt cao hơn đối chứng 1,4 tạ/ha trong mức sai khác nhỏ nhất Tại Tuyên Quang và Hà Tĩnh năng suất thực thu đều cao hơn đối chứng ở mức sai khác có ý nghĩa

Trong vụ Xuân 2012 năng suất thực thu trung bình tại 8 điểm của cả 2 giống là tương đương nhau

Kết quả khảo nghiệm đã cho năng suất của hai giống là tương đương nhau và có phổ sinh thái rộng như Bắc thơm 7

5 KẾT LUẬN

Giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá có thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, khả năng

đẻ nhánh tương đương với giống Bắc thơm 7 Giống Bắc thơm 7 kháng bạc lá kháng vừa với chủng số 14 và kháng cao với chủng số 5 và chủng số 3 Năng suất khá, ổn định trung bình đạt 50 - 55 tạ/ha tương đương với đối chứng Bắc thơm 7 trong vụ Xuân và cao hơn

vụ Mùa 9,3 - 11,0 tạ/ha Chất lượng thương phẩm: chiều dài hạt gạo 5,8 - 6 mm, chiều rộng

hạt gạo 1,9 - 2 mm, gạo trong, cơm mềm dẻo, vị đậm, ăn ngon như Bắc thơm 7, đặc biệt

có mùi thơm hơn giống Bắc thơm 7

Giống Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá thích hợp với các vùng sinh thái: Trung du miền núi phía Bắc, Đồng bằng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ Giống có thể gieo cấy được trong cả vụ Xuân và vụ Mùa

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2013), Chỉ đạo phòng chống bệnh bạc lá lúa

benh-bac-la-lua_t77c628n32235tn.aspx Cập nhật 2/8/2013

http://www.khuyennongvn.gov.vn/bo-nong-nghiep-and-ptnt-chi-dao-phong-chong-2 Phạm Chí Thành (1986), Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng (Giáo trình Đại học),

Nxb Nông nghiệp, Hà Nội, 215 trang

3 International Rice Research Institute (1996), Standard Evaluation System for Rice

IRRI P.O Box 933 1099 - Manila Philippines

4 Furuya N., S Taura, Bui Trong Thuy, Phan Huu Ton, Nguyen Van Hoan & Yoshimura,

A (2003), Experimental technique for Bacterial blight of rice HAU-JICA ERCB

project, 42p

5 Mew T.W, Wu S.Z and Hirino O (1982), Pathotypes of Xanthomonas campestris py

Oryzae in Asia, IRRI Reasearch Paper Series, No.75, May, p7

6 Sirivastava D.N (1972), Steak of rice, Central Rice Research Intitule Cuttack, orrisa, Indica, p143

RESULT OF BREEDING BAC THOM NO7 RESISTANCE LEAF BLIGHT VARIETY

Nguyen Thi Le, Vu Hong Quang, Nguyen Thi Thu, Nguyen Thi Hue, Nguyen Van Hoan, Nguyen Chi Dung ABSTRACT

Bac thom 7 KBL is bred by backcross (Bac thom 7/IRBB21) and pedigree method Bac thom 7KBL is high resistance with race 3 and 5, mild resistance with race 14 Giống lúa Bắc thơm 7 kháng bệnh bạc lá có các đặc điểm nông sinh học như giống Bắc thơm 7, Short growth duration (130 - 135 days in spring season, 103 - 105 day in summer season) with , average yeild 5,0 - 5,5 tan per hecta, good quality BT7KBL is suitable for growing in the late spring and early summer season in the northern provincies of Vietnam BT7KBL was accepted by MARD for Northern regional

Phản biện: PGS.TS Trần Văn Quang

NGHIÊN CỨU MÀNG BAO BIẾN ĐỔI THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ

CHO BẢO QUẢN NHÃN EDOR SAU THU HOẠCH

Nguyễn Thanh Tùng 1 , Nguyễn Văn Phong 1 , Bùi Thị Thúy Quỳnh 2

TÓM TẮT

Quả nhãn hư hỏng rất nhanh sau thu hoạch với việc hoá nâu vỏ và thối hỏng Nhiệt

độ bảo quản thấp thường được sử dụng để giảm nấm bệnh, nhưng bị hạn chế trong việc làm giảm hoá nâu vỏ Nghiên cứu này được thực hiện để xác định màng bao gói cải biến khí quyển cho nhãn Edor sau thu hoạch Quả được chứa trong bao cải biến khí quyển như Lifespan 201, LDPE, PP, PVC, Xtend®(815 - LM25), bao LDPE đục 4 lỗ (đường kính

lỗ 0,25 cm) và bảo quản ở 6 và 7 oC Kết quả ghi nhận nhãn Edor bảo quản ở 7 oC và bao gói LDPE (dày 0,02 mm) có thành phần O2 (5,79%) và CO2 (6,79%) thì duy trì chất lượng sau 14 ngày Thành phần không khí trong bao bì CO2 (14,48%) hoặc O2 (14,63 - 15,64%) thì thấy có hiệu quả trong việc giảm cường độ hô hấp của quả trong quá trình bảo quản

Áp dụng bao gói cải biến khí quyển LDPE và bảo quản 7 oC thì duy trì chất lượng và tăng khả năng bảo quản từ 14 ngày lên 21 ngày

Từ khoá: Quả nhãn, sau thu hoạch, bao gói cải biến khí quyển, nhiệt độ thấp.

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Nhãn (Dimocarpus longan Lour.) là quả không có đỉnh hô hấp và rất mẫn cảm với tổn thương lạnh, với vỏ quả bị biến màu dẫn đến sũng nước và hóa nâu (Wang, 1998) Theo Jiang và cs., (2002) bảo quản nhãn ở nhiệt độ 1 - 5 oC có thể làm giảm tình trạng bệnh lí trên nhãn nhưng có vai trò giới hạn trong giảm sự hóa nâu Công nghệ bao gói biến đổi thành phần không khí được sử dụng để duy trì chất lượng quả thông qua việc giảm cường độ hô hấp, giảm phản ứng hóa nâu, sự mềm và thối hỏng (Zagory, 1997) Tian

và cs (2002) nghiên cứu trên nhãn cho thấy tồn trữ trong môi trường 4% O2 và 15% CO2 ở

2 oC giúp kéo dài thời gian tồn trữ trái nhãn Shixia Biến đổi thành phần không khí 1 - 3%

O2 giảm hoá nâu của quả nhãn (Zhang và Quantick, 1997) Theo Jiang và cs (2002) giữ nhãn trong bao gói PE hàn kín duy trì chất lượng cũng như kéo dài thời gian bảo quản Nhãn Edor hiện là giống nhãn đang được phát triển và mở rộng ở các vùng trồng nhãn phía Nam Do đó việc thực hiện: “Nghiên cứu màng bao biến đổi thành phần không khí cho bảo quản nhãn Edor sau thu hoạch” là thật sự cần thiết nhằm đưa ra loại bao gói thích hợp cho việc bảo quản sau thu hoạch

1 Bộ môn Công nghệ sau thu hoạch - Viện Cây ăn quả miền Nam

2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu

Nhãn Edor được thu hoạch đúng độ chín (119 - 126 ngày sau đậu quả) từ vườn nhãn

mô hình sản xuất theo tiêu chuẩn VietGAP tại xã An Nhơn, huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp Đề tài được thực hiện tại Viện Cây ăn quả miền Nam Thời gian thực hiện 01/10/15 - 30/11/15

Thiết bị kho lạnh bảo quản Bondor sử dụng cho thí nghiệm, với sai số kho bảo quản (±0,1 oC) và RH = 80 - 90% Các loại bao gói gồm: Lifespan (201) (0,02 mm); LDPE (low - density polyethylen) (0,02 mm); PP (polypropylen) (0,02 mm); PVC (polyvinyl clorua) (0,01 mm); Xtend® (815 - LM25) (0,01 mm); và PE đã được đục 4 lỗ (PEĐL) (Ø = 0,25 cm) Kích thước bao cho thí nghiệm (19 cm x 12,5 cm)

2.2 Phương pháp

Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên theo thể thừa số (2 nhân tố):

+ Nhân tố 1 (nhiệt độ bảo quản): 6 oC và 7 oC

+ Nhân tố 2 (các loại bao gói): lifespan (LP), LDPE (low density polyethylene),

PP (polypropylene), PVC (polivinylclorua), Xtend® và PE đục lỗ (PEĐL) (đối chứng)

Thí nghiệm được bố trí với 5 lần lặp lại, mỗi lần 25 trái

Cách tiến hành: Nhãn sau khi thu hoạch được đưa về phòng thí nghiệm, cắt tỉa cuống, loại bỏ quả hư hỏng Tiến hành rửa với nước sạch để loại bỏ cát bụi và làm khô bằng quạt Cho nhãn vào các loại bao gói tương ứng với các nghiệm thức, ghép mí, cân và ghi lại khối lượng ban đầu Nhãn được xếp vào thùng giấy bảo quản

6 oC và 7 oC Theo dõi đánh giá chất lượng nhãn và thành phần không khí bao gói ở 7, 14,

- Sử dụng cân FZ - 5000i (5200g ± 0,01 g) (Hàn Quốc).

- Đếm số quả hư hỏng trong tổng số trái trong 1 lô.

- Đo bằng máy đo màu Minolta - CR400 (Nhật).

- Khúc xạ kế tự động ATAGO (Nhật), thang độ 0 - 53 0 Brix.

- Xác định bằng phương pháp chuẩn độ với dung dịch NaOH 0,1N, với chất chỉ thị phenolphthalein 1% (TCVN

5483 - 1991)

Chỉ tiêu Phương pháp và dụng cụ

+ Hàm lượng đường tổng số (%)

+ Đánh giá mức độ hóa nâu.

+ Tỷ lệ rò rỉ ion của màng (EL)(%).

+ Thành phần không khí trong bao

- Phân tích theo phương pháp Lane và Eynon.

- Đánh giá mức hóa nâu trên bề mặt ở các mức: 0: không nâu; 1: 1 - 10%; 2: 11 - 25%; 3: 26 - 50%; 4: >50%.

- Xác định bằng dụng cụ đo độ dẫn điện WTW Inolab Cond

720 do Đức sản xuất, (Jiang và Chen, 1995).

- Máy Dansensor (Đan Mạch).

Phân tích số liệu:

Tất cả các số liệu được phân tích thống kê ANOVA và so sánh theo phép thử Duncan

ở mức ý nghĩa 5% bằng phần mềm SAS, version 8.1

3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

+ Thành phần không khí

Qua bảng 1 cho thấy việc tác động của nhiệt độ bảo quản và bao bì lên thành phần không khí O2 và CO2 trong bao bì bảo quản chứa nhãn Edor có ý nghĩa thống kê trong quá trình tồn trữ

Bảng 1 Sự biến đổi thành phần không khí trong bao gói bảo quản của nhãn Edor

Nhiệt độ

(A)

Bao bì (B)

Thành phần không khí bao gói (%)

6 o C

Nhiệt độ

(A)

Bao bì (B)

Thành phần không khí bao gói (%)

7 o C

Ghi chú: Các giá trị trên cùng một cột có các chữ cái đứng sau không cùng ký tự thì khác biệt có

ý nghĩa về mặt thống kê (p < 0,05) “ns” không khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05).

Nhiệt độ bảo quản không thấy ảnh hưởng đến thành phần không khí trong bao bì chứa nhãn trong suốt quá trình tồn trữ (bảng 1) Đối với bao bì biến đổi thành phần không khí ảnh hưởng lên thành phần O2 và CO2trong bao bì bảo quản nhãn Edor Trong

đó bao PP thành phần O2 thấp (0,37 - 8,14%) và CO2 cao (16,06 - 11,27%) khác biệt so với các nghiệm thức còn lại trong quá trình bảo quản Quá trình biến đổi thành phần không khí trong bao PP có thể giải thích là do khả năng thấm khí CO2 cao của bao bì này (Kader, 2002) Trong khi đó đối với bao Xtend® có thành phần CO2trong bao cao (14,48%) ở 7 ngày và có khuynh hướng giảm xuống trong quá trình bảo quản Do đặc tính PVC có tính thấm và truyền O2 thấp (Doyon và cs, 1991) nên bao PVC có thành phần O2cao (14,63%

÷ 15,64%) trong quá trình bảo quản Đối với hai bao bì LDPE và LP có sự biến đổi thành phần không khí trong bao bì tương đối ổn định tương ứng (5,29% O2 và 6,79% CO2) và (13,18% O2 và 4,69% CO2) Sự biến đổi này tương tự kết quả Tian (2002) và Jiang (1999)

sử dụng bao bì điều chỉnh thành phần không khí bảo quản nhãn

+ Cường độ hô hấp

Sự biến đổi cường độ hô hấp nhãn Edor trong quá trình bảo quản có ý nghĩa thống

kê (bảng 2) Nhãn bảo quản 7 oC có cường độ hô hấp cao hơn so với 6 oC và khác biệt có

ý nghĩa trong quá trình bảo quản Đối với các loại bao bì bảo quản có thành phần không khí O2 và CO2 biến đổi làm ảnh hưởng đến cường độ hô hấp quả trong quá trình bảo quản Bao bì PP và Xtend® có thành phần O2 thấp và CO2 cao nên làm ảnh hưởng đến quá

trình hô hấp của quả nhãn Edor trong quá trình bảo quản Quả bị tác động của quá trình

hô hấp yếm khí xảy ra làm vỏ biến màu nâu và gây tổn thương mô vỏ Điều này làm cho cường độ hô hấp nhãn tăng lên ở các nghiệm thức bao bì này Trong khi đó bao bì PVC có kích thước mỏng và có tính thấm O2 thấp và PEĐL có đục lỗ nên việc thấm nhiệt nhanh làm cho khả năng hô hấp của nhãn hai loại bao bì này giảm thấp so với các bao bì còn lại Bao LP có cường độ hô hấp duy trì ổn định mức thấp sau 14 ngày bảo quản, nhưng sang

21 ngày bảo quản cường độ hô hấp của nhãn tăng cao (98,12 mg CO2/kg/h) trong bao bì này Qua đó cho thấy khả năng bảo quản nhãn Edor khi giữ nhiệt độ thấp và kết hợp bao

bì biến đổi thành phần không khí không thể kéo dài 21 ngày Tương tác nhiệt độ và bao bì biến đổi thành phần không khí tác động đến cường độ hô hấp của quả nhãn và khác biệt

có ý nghĩa thống kê trong quá trình tồn trữ

Bảng 2 Sự biến đổi cường độ hô hấp của nhãn trong các bao gói bảo quản

+ Hao hụt khối lượng

Hao hụt khối lượng trong quá trình bảo quản của nhãn Edor có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (bảng 3) Nhiệt độ bảo quản tác động đến hao hụt khối lượng nhãn Edor Quả bảo quản 6 oC (1,17%) khác biệt với 7 oC (1,04%) ở 14 ngày tồn trữ sau thu hoạch Điều này cho thấy nhãn bảo quản 6 oC có thể bị tác động tổn thương lạnh làm tăng hao hụt khối lượng hơn so với 7 oC

Bảng 3 Sự biến đổi hao hụt khối lượng và tỷ lệ rò rỉ ion màng

của nhãn Edor trong các bao gói bảo quản Nhiệt

độ (A)

Bao bì

(B)

Hao hụt khối lượng (%) Tỷ lệ độ rò rỉ ion màng (%)

6 o C

7 o C

Ghi chú: Các giá trị trên cùng một cột có các chữ cái đứng sau không cùng ký tự thì khác biệt

có ý nghĩa về mặt thống kê (p < 0,05).”ns” không khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05).

Hao hụt khối lượng của nhãn Edor các bao bì có sự khác biệt có ý nghĩa trong quá trình bảo quản Điều này cho thấy việc sử dụng bao bì có hiệu quả làm hạn chế hao hụt khối lượng nhãn trong quá trình bảo quản nhãn Edor ở nhiệt độ thấp Tương tác nhiệt độ bảo quản và bao bì tác động lên hao hụt khối lượng nhãn Edor và khác biệt có ý nghĩa ở

14 ngày bảo quản Nhãn bảo quản bao LDPE và LP ở nhiệt độ bảo quản 6 oC và 7 oC hao hụt khối lượng thấp so với các nghiệm thức còn lại (bảng 3).

+ Tỷ lệ rò rỉ ion màng

Tỷ lệ rò rỉ ion màng của nhãn Edor có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở 7 ngày bảo quản Các ngày bảo quản tiếp theo tỷ lệ rò rỉ ion màng của quả không có sự khác biệt có ý nghĩa Nhiệt độ bảo quản 7 oC có tỷ lệ rò rỉ ion màng trên nhãn (56,60%) khác biệt so với

6 oC (47,59%) ở 7 ngày bảo quản Bao bì Xtend® có tỷ lệ rò rỉ ion màng nhãn Edor cao (57,56%)

và khác biệt so với các bao bì còn lại Điều này có thể giải thích do bao Xtend® thành phần không khí không phù hợp cho bảo quản, làm tăng nguy cơ hô hấp yếm khí gây ảnh hưởng đến cấu trúc mô nhãn Edor trong quá trình bảo quản Nhãn Edor có tỷ lệ rò rỉ ion màng thấp ở bao LDPE và LP kết hợp nhiệt độ bảo quản 6 oC và 7 oC sau 7 ngày bảo quản

+ Mức độ hóa nâu

Bảng 4 Sự biến đổi mức độ hóa nâu và tỷ lệ thối hỏng của nhãn Edor

trong các bao gói bảo quản Nhiệt độ

Mức độ hóa nâu (0 - 4) Tỷ lệ thối hỏng (%)

Ghi chú: Các giá trị trên cùng một cột có các chữ cái đứng sau không cùng ký tự thì khác biệt

có ý nghĩa về mặt thống kê (p < 0,05).”ns” không khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0,05).

Hóa nâu vỏ nhãn trong quá trình bảo quản sau thu hoạch là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng và khả năng tồn trữ nhãn Qua Bảng 4, mức độ hóa nâu của nhãn Edor biến đổi có ý nghĩa thống kê trong quá trình bảo quản Mức độ hóa nâu của vỏ nhãn bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ bảo quản ở 7 và 21 ngày bảo quản sau thu hoạch Nhãn giữ 6 oC có dấu hiệu bị tổn thương lạnh và có mức độ hóa nâu cao (0,74 - 3,31) so với bảo quản 7 oC (0,34 - 3,17).

Nhãn chứa trong bao bì Xtend®mức độ hóa nâu cao (2,31 - 3,99) và khác biệt có

ý nghĩa so với các bao bì còn lại Quá trình biến đổi này do bao Xtend® không phù hợp thành phần không khí và dẫn đến nguy cơ làm tăng hô hấp yếm khí gây nâu vỏ cho nhãn Edor trong quá trình bảo quản Tương tự, sử dụng bao LDPE và LP kết hợp nhiệt độ bảo quản 6 oC và 7 oC để hạn chế mức độ hóa nâu vỏ và kéo dài thời gian bảo quản nhãn

+ Tỷ lệ thối hỏng

Sự phát triển nấm bệnh sau thu hoạch là một trong những tác nhân quan trọng ảnh hưởng thất thoát sau thu hoạch Việc đánh giá ảnh hưởng tác nhân gây hư hỏng thông qua tỷ lệ thối hỏng để ghi nhận khả năng bảo quản của nhãn Edor Sự biến đổi tỷ lệ thối hỏng của nhãn Edor có khác biệt có ý nghĩa thống kê trong quá trình bảo quản Ở 14 ngày bảo quản, nhãn Edor có tỷ lệ thối hỏng thấp dưới 10%.Trong đó, nhãn nhiệt độ bảo quản

7 oC thấy xuất hiện thối hỏng cao hơn so với 6 oC nhưng không khác biệt Sang 21 ngày bảo quản, tỷ lệ thối hỏng của nhãn Edor bảo quản 7 oC cao hơn so với 6 oC và khác biệt

có ý nghĩa giữa hai nhiệt độ này Đối với bao bì tác động đến sự biến đổi tỷ lệ thối hỏng nhãn Edor có sự khác biệt giữa các nghiệm thức ở 21 ngày bảo quản Trong đó bao PP có

tỷ lệ thối hỏng cao (32,22%) so với các bao bì còn lại Điều này có thể giải thích là do tốc

độ truyền hơi nước trong bao bì thấp nên làm tăng khả năng đọng ẩm trong bao bì, tạo điều kiện cho nấm bệnh phát triển gây thối hỏng (Caleb và cs, 2012) Nghiệm thức bao bì LDPE kết hợp bảo quản 6 oC có tỷ lệ thối hỏng thấp nhất (9,60%) so các nghiệm thức kết hợp còn lại trong bảo quản nhãn Edor sau thu hoạch

+ Màu sắc vỏ quả

Đối với độ sáng L và sắc vàng b màu vỏ ở các nhiệt độ bảo quản biến đổi khác biệt có

ý nghĩa ở 21 ngày sau thu hoạch Nhiệt độ bảo quản 7 oC duy trì độ sáng màu và sắc vàng

vỏ quả cao hơn so với 6 oC trong quá trình bảo quản Bao bì tác động lên sự biến đổi màu sắc vỏ nhãn và có sự khác biệt có ý nghĩa trong quá trình bảo quản Nhãn trong bao bì Xtend® giảm độ sáng màu L và sắc vàng b màu vỏ Nhãn Edor bảo quản 7 oC kết hợp bao

bì LP duy trì màu màu sắc vỏ trong suốt quá trình tồn trữ Quá trình biến đổi màu sắc vỏ nhãn Edor có thể giải thích là do quả bị tổn thương lạnh ở 6 oC và bao bì Xtend® gây nguy

cơ hô hấp yếm khí làm ảnh hưởng đến sự biến màu vỏ trong quá trình bảo quản Sự biến đổi màu sắc vỏ nhãn Edor trong quá trình bảo quản có ý nghĩa thống kê (bảng 5)