Nghiên cứu xác định một số giống và mật độ thích hợp cho đậu tương vụ đông,xuân trên đất đồi thấp vùng chương mỹ hà nội

luận văn

Bộ giáo dục và đào tạo trường đại học nông nghiệp hà nội

-

Bùi thanh liêm

Nghiên cứu xác định một số giống và mật độ thích hợp cho đậu tương vụ đông, xuân trên

đất đồi thấp vùng chương mỹ – Hà nội

Luận văn thạc sĩ nông nghiệp

Chuyên ngành: trồng trọt Mã số : 60.62.01 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS đoàn thị thanh nhàn

Hà Nội, 2010

lời cam đoan

Tôi xin cam đoan, số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong luận văn này là trung thực và ch−a đ−ợc sử dụng để bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đ1

đ−ợc cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đ1 đ−ợc chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả

Bùi Thanh Liêm

Lời cảm ơn

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS TS Đoàn Thị Thanh Nhàn, người đ1 tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài, cũng như trong quá trình hoàn chỉnh luận văn tốt nghiệp

Tôi xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo Viện Sau Đại học; Khoa Nông học, đặc biệt là các thầy cô trong Bộ môn Cây công nghiệp (Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội); các bạn bè, đồng nghiệp, gia đình và người thân

đ1 nhiệt tình giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện đề tài và hoàn chỉnh luận văn tốt nghiệp

Tác giả

Bùi Thanh Liêm

Mục lục

Danh mục các chữ viết tắt vi

2.1.2 Cơ sở khoa học của việc xác định mật độ trồng thích hợp 82.1 Tình hình sản xuất và nghiên cứu đậu tương ở trên thế giới 9

2.1.2 Tình hình nghiên cứu đậu tương trên thế giới 112.3 Tình hình sản xuất và nghiên cứu đậu tương ở Việt Nam 18

Phần III: Vật Liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu 29

3.1.1 Vật liệu: gồm 8 giống đậu tương 29

4.1 Điều kiện tự nhiên và tình hình sản xuất đậu tương của huyện Chương Mỹ

Hà Nội 35

4.1.2 Tình hình sử dụng đất nông nghiệp của huyện Chương Mỹ 374.1.3 Tình hình sản xuất đậu tương ở huyện Chương Mỹ, Hà Nội 384.2Kết quả nghiên cứu về đặc điểm sinh trưởng và phát triển của các giống

4.2.2 Thời gian sinh trưởng của các giống đậu tương 414.2.3 Một số đặc điểm nông học của các giống đậu tương 444.2.4 Chỉ số diện tích lá (LAI) của các giống đậu tương 464.2.5 Khả năng hình thành nốt sần của các giống đậu tương 504.2.6 Khả năng tích luỹ chất khô của các giống đậu tương 52

4.2.8 Tỷ lệ sâu bệnh hại của các giống đậu tương 564.2.9 Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống đậu tương thí nghiệm 584.2.10 Năng suất của các giống đậu tương thí nghiệm 634.3 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của 2 giống đậu tương D140 và DT96 trong vụ xuân 2010 664.3.1 ảnh hưởng của mật độ đến thời gian và tỷ lệ mọc mầm của 2 giống

Danh mục các chữ viết tắt

ACIAR : trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc tế

AVRDC: Trung tâm Phát triển rau màu châu á

Ctv: Cộng tác viên

đ/c: đối chứng

G: Giống

FAO: Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực thế giới

KHKTNN: Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp

Danh mục bảng

2.1 Diện tích, năng suất và sản lượng đậu tương trên thế giới 10 2.2 Sản lượng đậu tương của một số nước trên thế giới năm 2009 11 2.3 Diện tích, năng suất, sản lượng đậu tương của một số nước

trong khu vực năm 2008

12

2.4 Diện tích, năng suất và sản lượng đậu tương ở Việt Nam 18 2.5 Khả năng mở rộng diện tích đậu tương trên các vùng sinh thái 20

4.1 Tình hình sử dụng đất nông nghiệp của huyện Chương Mỹ 37 4.2 Diện tích, năng suất, sản lượng đậu tương của Chương Mỹ 38 4.3 Tỷ lệ và thời gian mọc mầm của các giống đậu tương thí

nghiệm trong vụ đông 2009, vụ xuân 2010

40

4.4 Thời gian sinh trưởng của các giống đậu tương thí nghiệm

trong vụ đông 2009, vụ xuân 2010

42

4.5 Một số đặc điểm nông học của các giống đậu tương thí

nghiệm trong vụ đông 2009, vụ xuân 2010

44

4.6 Chỉ số diện tích lá qua các thời kỳ sinh trưởng

của các giống đậu tương thí nghiệm trong vụ đông 2009, vụ

xuân 2010

47

4.7 Khả năng hình thành nốt sần thời kỳ quả mẩy của các giống

đậu tương thí nghiệm trong vụ đông 2009, vụ xuân 2010

51

4.8 Khả năng tích luỹ chất khô của các giống đậu tương qua các

thời kỳ sinh trưởng trong vụ đông 2009, vụ xuân 2010

52

4.9 Khả năng chống đổ của các giống đậu tương thí nghiệm trong

vụ đông 2009, vụ xuân 2010

55

4.10 Tỷ lệ sâu bệnh hại của các giống đậu tương thí nghiệm trong

vụ đông 2009, vụ xuân 2010

56

4.11 Các yếu tố cấu thành năng suất của các giống đậu tương thí

nghiệm trong vụ đông 2009, vụ xuân 2010

59

4.12 Năng suất của các giống đậu tương thí nghiệm trong vụ đông

2009, vụ xuân 2010

63

4.13 ảnh hưởng của mật độ đến thời gian và tỷ lệ mọc mầm của

hai giống đậu tương D140 và DT96 trong vụ xuân 2010

67

4.14 ảnh hưởng của mật độ đến thời gian sinh trưởng của hai

giống đậu tương D140 và DT96 trong vụ xuân 2010

68

4.15 ảnh hưởng của mật độ đến một số đặc điểm nông học của hai

giống đậu tương D140 và DT96 trong vụ xuân 2010

70

4.16 ảnh hưởng của mật độ đến chỉ số diện tích lá của hai giống

đậu tương D140 và DT96 trong vụ xuân 2010

72

4.17 ảnh hưởng của mật độ đến khả năng tích luỹ chất khô của hai

giống đậu tương D140 và DT96 trong vụ xuân 2010

75

4.18 ảnh hưởng của mật độ đến sự hình thành nốt sần của hai

giống đậu tương D140 và DT96 trong vụ xuân 2010

78

4.19 ảnh hưởng của mật độ đến khả năng chống đổ của giống

D140 và DT96 trong vụ xuân 2010

79

4.20 ảnh hưởng của mật độ đến khả năng chống chịu sâu bệnh của

hai giống D140 và DT96 trong vụ xuân 2010

80

4.21 ảnh hưởng của mật độ đến các yếu tố cấu thành năng suất của

hai giống đậu tương D140 và DT96 trong vụ xuân 2010

82

4.22 ảnh hưởng của mật độ đến năng suất của hai giống đậu tương

D140 và DT96 trong vụ xuân 2010

85

Danh mục hình

4.1 Diễn biến LAI của các giống đậu tương thí nghiệm qua

các thời kỳ sinh trưởng trong vụ đông 2009

49

4.2 Diễn biến LAI của các giống đậu tương thí nghiệm qua

các thời kỳ sinh trưởng trong vụ xuân 2010

50

4.3 Khối lượng chất khô của các giống đậu tương thí nghiệm

trong thời kỳ quả mẩy vụ đông 2009, vụ xuân 2010

54

4.4 Năng suất thực thu của các dòng, giống đậu tương vụ

đông 2009 và vụ xuân 2010

66

4.5 LAI của giống D140 và DT96 ở các mật độ khác nhau

trong vụ xuân 2010

74

4.6 Khối lượng chất khô của giống D140 và DT96 ở các mật

độ khác nhau trong vụ xuân 2010

77

4.7 Năng suất thực thu của giống D140 và DT96 ở các mật độ

khác nhau trong vụ xuân 2010

86

Phần I

Mở đầu 1.1 Đặt vấn đề

Trong những năm gần đây (2003 – 2008), tiến trình chuyển dịch cơ cấu sản xuất nông nghiệp đs thực sự được đẩy mạnh, với mục đích chính là tăng năng suất, chất lượng, gia tăng giá trị sản xuất trên 1ha đất nông nghiệp Năm

2004, trong toàn quốc giá trị sản xuất trung bình trên 1ha đất nông nghiệp đạt

22 triệu đồng/năm gấp 2 lần so với năm 2000 Riêng đồng bằng sông hồng và

đồng bằng sông cửu long đạt gần 38 triệu đồng/ha/năm; trong đó có nhiều mô hình cánh đồng đạt giá trị 50 triệu đồng/ha/năm[1] Xuyên suốt chiến lược chuyển dịch cơ cấu sản xuất nông nghiệp của nước ta hiện nay, biện pháp tối

ưu vẫn là lựa chọn cơ cấu cây trồng thích hợp đạt hiệu quả cao, thiết lập hệ thống nông nghiệp bền vững phù hợp với điều kiện từng địa phương

Cây đậu tương (Glycine max (L.) Merrill) là cây công nghiệp, cây thực phẩm rất có giá trị, hàm lượng đạm prôtêin cao (40g/100g), giàu chất béo (18,5g/100g), nhiều canxi, giàu năng lượng [18] Đậu tương đs trở thành cây trồng chủ lực có mặt trong nhiều công thức luân canh ở nhiều vùng sinh thái,

đem lại hiệu quả kinh tế và tăng thu nhập cho người nông dân

Trong tổng số dầu thực vật của thế giới, dầu đậu tương chiếm 25 – 35% lượng dầu ăn của loài người Đặc biệt trong đậu tương có chứa một số chất có khả năng hạn chế sinh trưởng của tế bào ung thư Ngoài ra, cây đậu tương còn

đóng vai trò lớn trong việc luân canh cải tạo đất, thân lá có nhiều chất dinh dưỡng, rễ có nhiều nốt sần cố định đạm Sau khi thu hoạch đậu tương sẽ làm tăng độ phì cho đất Các kết quả nghiên cứu cho thấy trồng đậu tương lượng

đạm để lại trong đất khoảng 50-80 kg/ha/năm

Theo TS Lê Hưng Quốc (2007), hiện nay quỹ đất phát triển đậu tương trong các hệ thống nông nghiệp còn rất lớn Trong khoảng 2,5 -3,0 triệu ha đất

của các hệ thống nông nghiệp có sẵn ở các vùng, thì diện tích có thể trồng đậu tương chiếm khoảng 20% (500-700.000 ha) không phải đầu tư khai hoang [18] Đây là cơ sở để tiếp tục thực hiện chuyển đổi cơ cấu cây trồng đem lại hiệu quả cao

Cây đậu tương với nhiều lợi thế đs được huyện Chương Mỹ – Hà Nội lựa chọn là cây trồng quan trọng trong chuyển dịch cơ cấu cây trồng Đây là một huyện có diện tích trồng đậu tương lớn đạt 3301 ha (năm 2007) chiếm 12% diện tích trồng đậu tương toàn tỉnh Hà Tây cũ Cây đậu tương đs được trồng trên nhiều loại đất, ở các mùa vụ khác nhau, đặc biệt được trồng nhiều vào vụ xuân, vụ đông trên vùng đất đồi thấp

Trên thực tế, diện tích đất đồi thấp của huyện rất lớn chiếm tới 58% tổng diện tích đất nông nghiệp của huyện, trải dài trên địa bàn 17 xs, đặc biệt

là xs Thuỷ Xuân Tiên, Đông Phương Yên diện tích đất đồi thấp chiếm trên 75% Đây là điều kiện thuận lợi để phát triển nhóm cây bán khô hạn ngắn ngày như đậu tương Tuy nhiên năng suất đậu tương trên đất đồi thấp hiện vẫn còn thấp, nhất là trong vụ xuân, năng suất chỉ đạt 13 – 14 tạ/ha Nguyên nhân chủ yếu là do còn thiếu bộ giống thích hợp cho năng suất cao đồng thời do trong vụ trồng đậu tương, đặc biệt là vụ xuân, đầu vụ thường gặp rét, hạn kéo dài kết hợp với mật độ trồng không đảm bảo đs làm giảm đáng kể năng suất, sản lượng đậu tương của vùng Xuất phát từ thực tế đó, chúng tôi thực hiện đề tài : ‘nghiên cứu xác định một số giống và mật độ thích hợp cho đậu tương vụ

đông, xuân trên đất đồi thấp vùng Chương Mỹ – Hà Nội’’

1.2 Mục đích và yêu cầu của đề tài

1.2.1 mục đích

- Xác định được một số giống đậu tương tốt tiềm năng năng suất cao thích hợp cho vùng đồi thấp Chương Mỹ – Hà Nội

- Xác định mật độ thích hợp với một số giống đậu tương trong điều kiện

vụ xuân tại vùng đồi thấp Chương Mỹ – Hà Nội

1.3 ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn

1.3.1 ý nghĩa khoa học

- Xác định được các giống đậu tương phù hợp với vùng đồi thấp của vùng Chương Mỹ – Hà Nội, là cơ sở để xây dựng bộ giống đậu tương phù hợp với cơ cấu giống đậu tương của huyện

- Xác định được mật độ hợp lý cho một số giống đậu tương trong điều kiện vụ xuân trên đất đồi thấp vùng Chương Mỹ – hà Nội

- Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần bổ sung thêm các thông tin, các dữ liệu khoa học về cây đậu tương

1.4 Giới hạn của đề tài

Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu sự sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống đậu tương có triển vọng như: ĐT22, D140, D912, DT96,

ĐT26, ĐT12, DT84 và ĐVN6 trong điều kiện vụ đông (2009), vụ xuân (2010) trên đất đồi thấp thuộc địa bàn huyện Chương Mỹ – Hà Nội

Đề tài giới hạn nghiên cứu ảnh hưởng của 4 mức mật độ đến sinh trưởng phát triển và năng suất của 2 giống đậu tương D140 và DT96 trong

điều kiện vụ xuân trên đất đồi thấp huyện Chương Mỹ, Hà Nội

Phần II Tổng quan tài liệu 2.1 Cơ sở khoa học của đề tài

2.1.1 Yêu cầu sinh thái của cây đậu tương

Đậu tương là một trong những cây trồng cổ xưa nhất của loài người, có nguồn gốc từ Trung Quốc Qua hàng ngàn năm chọn lọc, bồi dục, di thực đs hình thành nên nhiều loài, giống, thích nghi với nhiều vùng sinh thái khác nhau Ngày nay đậu tương được trồng rộng rsi trên khắp thế giới từ vùng ôn

đới đến nhiệt đới Đậu tương được trồng từ vĩ độ 550 Bắc đến 550 Nam, từ những vùng thấp hơn mặt nước biển cho đến những vùng cao trên 2000 m so với mặt nước biển [42]

* Yêu cầu nhiệt độ

Trong quá trình sinh trưởng của đậu tương, nếu nhiệt độ biến động trên hoặc dưới ngưỡng thích hợp, có thể gây hại đối với cây Mức độ bị thiệt hại do nhiệt độ tuỳ thuộc vào giai đoạn sinh trưởng của cây

giai đoạn nảy mầm và mọc, đậu tương có thể sinh trưởng trong khoảng nhiệt độ từ 10 đến 40 oC Nhiệt độ thấp ảnh hưởng mạnh đến quá trình nảy mầm và sinh trưởng của cây con Trong giai đoạn nảy mầm đậu tương gặp rét

sẽ làm giảm tỷ lệ nảy mầm, qua đó làm giảm mật độ cây, giảm năng suất thực thu Giai đoạn cây con nếu gặp rét kéo dài sẽ làm giảm hiệu quả hấp thụ và sử dụng dinh dưỡng của cây con, cây yếu mảnh dễ bị nhiễm sâu bệnh Trong giai

đoạn ra hoa, làm quả nếu gặp nhiệt độ quá cao sẽ ảnh hưởng lớn đến quá trình thụ phấn, thụ tinh, quá trình vận chuyển các chất vào hạt, làm tăng tỷ lệ hạt lép, giảm số quả trên cây

ngoài ra nhiệt độ còn ảnh hưởng không nhỏ đến sự hoạt động của vi khuẩn nốt sần Vi khuẩn nốt sần hoạt động thích hợp ở nhiệt độ khoảng 25 –

27 oC nếu trên 33 oC thì vi khuẩn hoạt động kém sẽ làm giảm hiệu quả của quá trình cố định Nitơ ( Đoàn Thị Thanh Nhàn, 1996) [2]

* Yêu cầu độ ẩm

Nước có vai trò đặc biệt quan trọng đối với cây Ngoài chức năng tham gia cấu trúc và ổn định keo nguyên sinh chất, nước còn là dung môi đặc hiệu cho các phản ứng hoá sinh xảy ra trong cây và đồng thời là nguyên liệu quan trọng cho quá trình quang hợp, hô hấp

Nhu cầu nước của đậu tương thay đổi tuỳ theo điều kiện khí hậu, kỹ thuật trồng trọt và thời gian sinh trưởng Nhu cầu nước tăng dần khi cây lớn

Độ ẩm đặc biệt cần thiết vào hai thời kỳ phát triển là thời kỳ nẩy mầm và thời

kỳ hình thành quả Thiếu nước vào thời kỳ ra hoa làm giảm tỷ lệ đậu quả, hạn vào thời kỳ làm quả làm giảm năng suất đậu tương lớn nhất

Tổng lượng mưa cần cho một vụ đậu tương khoảng 370 - 450 mm trong

điều kiện không tưới, còn nếu được tưới đầy đủ thì lượng nước tiêu thụ của

đậu tương lên đến 670 - 720 mm [38]

* Yêu cầu về ánh sáng

Đậu tương là cây ngày ngắn điển hình, có phản ứng chặt chẽ với độ dài ngày, cây ra hoa khi độ dài ngày ngắn hơn trị số giới hạn của giống Chu kỳ chiếu sáng thích hợp cho sự ra hoa và hình thành hạt là từ 6-12 giờ chiếu sáng/ ngày Các giống khác nhau phản ứng với độ dài ngày khác nhau, giống chín muộn phản ứng chặt chẽ với độ dài chiếu sáng hơn giống chín sớm

ánh sáng mặt trời là dòng năng lượng khởi đầu cho mọi chu trình năng lượng, thông qua quá trình quang hợp, năng lượng quang năng được tích luỹ dưới dạng năng lượng hoá học trong các liên kết hữu cơ ánh sáng ảnh hưởng

đến hoạt động quang hợp ở cả độ dài chiếu sáng và cường độ chiếu sáng, đặc biệt đậu tương rất nhạy cảm với cường độ chiếu sáng Mức độ bso hoà ánh sáng

đối với quang hợp của đậu tương là 150.000 lux Cường độ ánh sáng giảm 50%

so với điều kiện bình thường sẽ làm giảm số cành, số đốt và năng suất có thể giảm 60%[7]

Khi nghiên cứu phản ứng quang chu kỳ của cây đậu tương biểu hiện trong thời gian sinh trưởng sinh dưỡng, nếu đậu tương gặp điều kiện ngày ngắn thì sẽ rút ngắn thời gian từ mọc đến ra hoa và thời gian phân hoá mầm hoa, dẫn tới làm giảm tích luỹ chất khô và giảm số lượng hoa Sau khi ra hoa, nếu đậu tương gặp

điều kiện ngày ngắn thời gian sinh trưởng không bị ảnh hưởng nhưng khối lượng chất khô toàn cây giảm [14]

* Yêu cầu đất đai, dinh dưỡng

Đậu tương có thể trồng trên nhiều loại đất khác nhau như: Đất sét, đất thịt nặng, đất thịt nhẹ, đất cát pha, đất đồi độ dốc từ 5 – 8o Tuy nhiên, thích hợp nhất là đất cát pha và đất thịt nhẹ với độ pH là 6,5-6,8 sẽ tạo điều kiện cho cây sinh trưởng, phát triển và hình thành nốt sần

Trong suốt quá trình sinh trưởng của cây các yếu tố N,P,K đóng vai trò hết sức quan trọng Đạm có tác dụng thúc đẩy sinh trưởng thân lá Lân giúp quá trình hình thành nốt sần ở rễ, cho cây cứng cáp, cải thiện phẩm chất quả

và nâng cao tính chống chịu sâu bệnh Kali thúc đẩy quá trình tích lũy vật chất quang hợp vào quả, tăng chất lượng hạt và tăng khả năng chống chịu của cây trên đồng ruộng Để tạo năng suất hạt từ 1 tấn/ha trở lên, cây đậu tương yêu cầu lượng N là 80 kg trong đó 1/2 được cung cấp do hoạt động cố định đạm của vi khuẩn nốt sần sống cộng sinh với rễ cây Bên cạnh yếu tố N, lượng P2O5

và K2O cây cần cũng tương đương là 90 và 85 kg

Năng suất cây trồng nói chung và đậu tương nói riêng chịu ảnh hưởng của hai yếu tố đó là : kiểu gen và tác động của môi trường ( H = G + E ) Kiểu gen (G) chính là tiềm năng năng suất cây trồng do gen quy định Tuy nhiên để

đạt giá trị kiểu hình (H) tối ưu thì cây trồng cần phải được canh tác trong một

sinh thái môi trường (E) phù hợp

Các giống đậu tương hiện nay phù hợp cho các vùng sinh thái của Việt Nam nói chung và vùng đất đồi thấp của Chương Mỹ nói riêng là các nhóm giống đậu tương chín sớm và chín trung bình, ít mẫn cảm với độ dài ngày Tuy nhiên ở các mùa vụ khác nhau, trong từng vùng trồng cụ thể cần phải có các giống phù hợp nhất là trong điều kiện vụ đông, vụ xuân ở miền Bắc Việt Nam việc đưa vào các giống đậu tương có năng suất cao, khả năng chịu hạn, tỷ lệ nảy mầm cao ngay cả trong điều kiện rét hạn là rất có ý nghĩa trong sản xuất, góp phần tăng năng suất, sản lượng đậu tương của vùng

Để phát huy tiềm năng năng suất của cây đậu tương cần thiết phải có bộ giống thích hợp với các điều kiện sinh thái và khí hậu của từng vùng, từng vụ và

có biện pháp kỹ thuật thâm canh phù hợp Chính vì vậy, công tác nghiên cứu xác định giống, hoàn thiện quy trình thâm canh như mật độ, thời vụ, phân bón… là khâu quan trọng nhằm nâng cao năng suất đậu tương, gia tăng hiệu quả kinh tế, qua đó phát huy tối đa lợi thế của vùng, tạo điều kiện đi tới thiết lập cơ cấu cây trồng hiệu quả và bền vững

2.1.2 Cơ sở khoa học của việc xác định mật độ trồng thích hợp

Trong quá trình sinh trưởng, phát triển, quần thể cây trồng luôn tồn tại mối quan hệ cạnh tranh cùng loài Đó là sự cạnh tranh về nguồn sống: Nhiệt

độ, ánh sáng, độ ẩm, dinh dưỡng của từng cá thể Vì vậy, trong kỹ thuật canh tác việc điều hoà mối quan hệ này có ý nghĩa lớn trong việc tạo năng suất quần thể cao nhất Xác định mật độ hợp lý là một trong những biện pháp kỹ thuật quan trọng quyết định đến năng suất thu hoạch của quần thể đậu tương

Nếu trồng thưa, ánh sáng chiếu đều trên bề mặt tán cây, hiệu quả sử dụng năng lượng ánh sáng của từng cá thể cao, cây sinh trưởng tốt phân cành nhiều, tích luỹ được nhiều chất khô, diện tích lá trên cây lớn Tuy nhiên chỉ số diện tích lá lại nhỏ nên không tận dụng được ánh sáng dẫn đến năng suất thực thu bị giảm, đồng thời trồng thưa quá trình thoát hơi nước mạnh, cỏ dại phát triển nhiều

Ngược lại, nếu trồng với mật độ quá dày, các cây che khuất nhau dẫn

đến hiện tượng cạnh tranh nhau về ánh sáng Các lá phía dưới không nhận

được ánh sáng để quang hợp, gia tăng hô hấp vô hiệu Hậu quả là cây ít phân cành, vươn lóng dài, ít đốt hữu hiệu, giảm khả năng chống chịu dịch hại dẫn

đến năng suất giảm

Đất trồng đậu tương trên vùng đất đồi thấp huyện Chương Mỹ, Hà Nội

có hàm lượng dinh dưỡng thấp, nên năng suất cá thể của đậu tương không cao, vì vậy sử dụng mật độ dày hợp lý để tạo nên năng suất quần thể cao nhất sẽ là một định hướng đúng cho sản xuất đậu tương của vùng

2.1 Tình hình sản xuất và nghiên cứu đậu tương ở trên thế giới

2.1.1 Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới

Đậu tương là một trong 8 cây trồng chiếm 97% sản lượng dầu thực vật trên thế giới Đậu tương có giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao, phạm vi thích ứng rộng có thể trồng được nhiều vùng trên thế giới Cùng với sự tăng nhanh chóng về nhu cầu protein thực vật, nhu cầu thức ăn chăn nuôi nên sản xuất đậu tương trên thế giới không ngừng tăng nhanh trong những năm qua Bảng 2.1 Diện tích, năng suất và sản lượng đậu tương trên thế giới

Năm Diện tích

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

Nhìn chung trong giai đoạn 2000 – 2009, diện tích, năng suất và sản lượng đậu tương trên thế giới có nhiều biến động Trong 10 năm, diện tích trồng đậu tương tăng 22,14% đạt 90,86 triệu ha Năm 2009, sản lượng tăng 29,77% đạt 210,90 triệu tấn so với năm 2000 chỉ đạt 162,52 triệu tấn Song song với việc mở rộng diện tích thì năng suất và sản lượng đậu tương cũng có

xu hướng tăng lên Năm 2000 năng suất trung bình đạt 21,70tạ/ha, sản lượng 162,52 triệu tấn Năm 2009 năng suất đạt 23,21tạ/ha, sản lượng tăng mạnh đạt 210,90 triệu tấn Sự tăng trưởng trên được giải thích bằng việc ứng dụng các thành tựu khoa học công nghệ vào sản xuất đậu tương đặc biệt là việc ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất, chủ yếu là đưa vào sản xuất nhiều giống biến đổi gen có năng suất cao Theo thống kê của USDA (2009)[54], ba nước sản xuất đậu tương hàng đầu thế giới ( Mỹ, Braxin, Achentina) ứng dụng công nghệ sinh học vào sản xuất trên 70% diện tích gieo trồng Riêng Achentina, tỷ lệ ứng dụng công nghệ sinh học lên tới 98,9%

Năm 2009, 5 nước sản xuất đậu tương lớn nhất thế giới là Mỹ, Braxin, Achentina, Trung Quốc và ấn Độ Sản lượng đậu tương của 5 nước này chiếm tới 91% tổng sản lượng Trong đó Mỹ là nước sản xuất nhiều nhất đạt 80,7 triệu tấn chiếm 38% sản lượng đậu tương toàn thế giới [52]

Bảng 2.2 sản lượng đậu tương của một số nước trên thế giới năm 2009 Tên nước Sản lượng (triệu tấn) % so với tổng sản lượng thế giới

Khu vực đông nam á có nhiều tiềm năng để phát triển sản xuất đậu tương Tuy nhiên thực tế sản xuất chưa tương xứng với tiềm năng Năm 2008, diện tích trồng đậu tương của khu vực đạt 1,156 triệu ha chỉ chiếm 1,19% diện tích trồng đậu tương thế giới, sản lượng đạt 1,563 triệu tấn chiếm 0,68%

Trong khu vực Đông Nam á, Inđônêxia và Việt Nam là hai nước có diện tích và sản lượng đậu tương cao nhất Năm 2008, diện tích trồng đậu tương của Inđônêxia đạt 591,899ha, sản lượng 776,49 tấn Việt Nam đứng thứ hai về năng suất và sản lượng đậu tương [45]

Bảng 2.3 Diện tích, năng suất, sản lượng đậu tương của một số nước

trong khu vực năm 2008

Quốc gia Diện tích

(1000 ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (1000 tấn) Inđônêxia 591,89 13,11 776,49

( Nguồn FAOSTAT, cập nhật ngày 20 tháng 4, 2010)[45]

2.1.2 Tình hình nghiên cứu đậu tương trên thế giới

Đậu tương là một trong những loại cây trồng được con người nghiên cứu chuyên sâu nhất, từ nghiên cứu cơ bản đến chọn tạo giống và kỹ thuật canh tác bảo vệ thực vật

Khi nghiên cứu mối quan hệ giữa các đặc tính di truyền với khả năng thích ứng và năng suất hạt Hinson và Hartwig (1977)[10] đs phát hiện ra phần lớn các giống trong sản xuất đều có lá chét rộng Các giống lá chét rộng thông thường cho năng suất cao hơn các giống có lá chét hẹp Các tác giả còn cho biết, hình dạng lá chét và số hạt trên quả do cùng một loại gen quy định

Cây có lá chét bình thường, hình trứng thì quả thường có 2 -3 hạt Cây có lá chét hẹp quả thường có 3 – 4 hạt, còn cây có lá chét hình bầu dục quả thường

có 1 -2 hạt

Asadi and Darma, A.Arsyad (1992)[32], nghiên cứu về tương quan giữa các đặc tính sinh trưởng, chiều cao cây có tương quan thuận với năng suất (r = 0,665 và 0,662), thời gian ra hoa và thời gian sinh trưởng có hệ số tương quan r = 0,500, giữa thời gian ra hoa với chiều cao cây có r = 0,602, số lượng nốt sần với chiều cao cây r = 0,660

Việc nghiên cứu cơ bản về đậu tương, đặc biệt là các nghiên cứu về mối quan hệ giữa năng suất hạt với các tính trạng số lượng, đặc tính di truyền với khả năng thích nghi thực sự có ý nghĩa lớn trong chọn tạo giống Dựa trên những nghiên cứu cơ bản, các nhà chọn giống sẽ dễ dàng chọn lọc, cải tiến các tính trạng mục tiêu

Ngày nay trong chọn giống đậu tương, người ta đs ứng dụng nhiều phương pháp như lai hữu tính, gây đột biến, nhập nội chọn lọc tập đoàn Dù lựa chọn theo phương pháp chọn giống khác nhau nhưng tất cả các nước có chiến lược chọn tạo giống đều quan tâm đến tạo vật liệu khởi đầu thông qua lưu giữ nguồn gen đậu tương

Nguồn gen đậu tương hiện nay được lưu giữ ở nhiều nước trên thế giới nhưng chủ yếu là các nước: Mỹ, Trung Quốc, Australia, Pháp, Nigienia, ấn

Độ, Indonexia, Nhật Bản, Triều Tiên, Nam Phi, Thụy Điển, Thái Lan và Liên Xô … với tổng số 45.038 dòng giống [13] năm 1893 ở Mỹ có trên 10.000 dòng giống đậu tương thu thập được từ các nơi trên thế giới Hiện nay đs đưa vào sản xuất trên 100 dòng, giống đậu tương và lai tạo được một số giống có khả năng chống chịu tốt với bệnh Rhizoctonia và thích ứng rộng như: Amsoy71, Lec 36, Clark 63, Herkey 63 Mục tiêu của công tác chọn giống ở

Mỹ là tạo ra những giống có khả năng thâm canh, ít phản ứng với quang chu

kỳ, chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh bất thuận, có hàm lượng protein cao, dễ bảo quản và chế biến [37]

Tại trung tâm phát triển rau màu châu á (AVRDC) đs thiết lập hệ thống đánh giá (Soybean - Evaluation trial - Aset) giai đoạn 1 phân phát được trên 20.000 giống đến 546 nhà khoa học của 164 quốc gia nhiệt đới và á nhiệt

đới Kết quả đánh giá giống đậu tương của Aset đs đưa vào mạng lưới sản xuất được 21 giống ở trên 10 quốc gia [21]

ấn Độ đs bắt đầu khảo nghiệm các giống địa phương và nhập nội tại trường đại học tổng hợp Pathaga năm 1963, đến năm 1967 thành lập chương trình đậu tương toàn ấn Độ với nhiệm vụ lai tạo và thử nghiệm giống mới Kết quả họ đs tạo ra được một số giống có triển vọng như Birsasoil, DS 74-24-2, D 373-16 Trung tâm AICRPS và NRCS đs tập trung nghiên cứu về gen Otype, đs phát hiện ra 50 tính trạng phù hợp với khí hậu nhiệt đới, đồng thời phát triển những giống chống chịu cao với bệnh kháng Virut (Brown D M, 1960) [34]

Trung tâm nghiên cứu và phát triển Nông nghiệp thuộc Đại học Ohio đs chọn tạo thành công 6 giống đậu tương cho vụ xuân: FG1, FG3, HS96 – 3136, HS96 – 3140, HS96 – 3145, HS96 – 3850 Các giống này đều có năng suất và chất lượng cao hơn giống đối chứng Vinton – 81 Đặc biệt các giống này đều

có khả năng chống chịu tốt với bệnh lở cổ rễ và gỉ sắt [43]

Thomas Carter và Joseph Burton ở Trung tâm ARS đs phát triển thành công giống đậu tương N8101 N8101 được coi là giống có hạt nhỏ nhất từng

được biết đến ỏ Mỹ, với đặc điểm hạt nhỏ, màu vàng sáng, bóng Giống N8101 có hàm lượng Prôtêin rất cao, không có mùi hăng, ít mẫn cảm với nấm flavor nên được phát triển phục vụ thị trường Nhật và Hàn quốc N8101 được

ưa chuộng là nguyên liệu chế biến các món ăn truyền thống đồng thời nó cũng

được sử dụng làm rau mầm [49]

Brazil là nước sản xuất đậu tương lớn thứ hai trên thế giới Để đạt được

vị thế đó, chính phủ Brazil luôn coi đậu tương là cây trồng ưu tiên số 1 trong chương trình công nghệ sinh học phục vụ nông nghiệp Năm 2005, Brazil đưa vào sản xuất 11 giống đậu tương chuyển gen (GM) với mục tiêu đưa năng suất

đậu tương tăng từ 10 – 20% Thực hiện chiến lược trên, diện tích trồng đậu tương biến đổi gen của Brazil liên tục tăng trong những năm gần đây Năm 2005 diện tích trồng đậu tương biến đổi gen đạt 49%, năm 2009 tăng lên 70,7% [33]

Đậu tương là nguồn dầu và prôtêin quan trọng của Trung Quốc Cây

đậu tương là cây trồng chính ở các tỉnh miền bắc và đang được khuyến khích

mở rộng xuống các tỉnh phía Nam Từ năm 1949 – 2003, có khoảng 1000 giống đậu tương được chọn tạo thành công và đưa vào sản xuất, trong đó có

651 giống được đưa vào sản xuất trước năm 1995 Hầu hết các giống đều có năng suất, chất lượng cao, khả năng chống chịu tốt với dịch hại và điều kiện bất thuận Đáng chú ý là giống “siêu” năng suất Xindadou1, đạt năng suất kỷ lục 5,96 tấn/ha khi canh tác trên diện tích lớn ở khu tự trị Xinjiang [41]

Viện Khoa học Nông nghiệp Fujian chọn tạo thành công 2 giống Fudou

234 và Fu bean 310 Hai giống này có hàm lượng prôtêin rất cao hơn 45%, đạt năng suất cao hơn giống đối chứng Po Bean 8008 12% Năm 2003 thông qua khảo nghiệm 124 dòng, giống đậu tương giàu prôtêin, đs chọn được giống Fu bean 310 với hàm lượng prôtêin 46%, năng suất cao thích nghi tốt với điều kiện á nhiệt đới Fu bean 310 được Hội đồng khoa học quốc gia đưa vào cơ cấu vụ xuân ở miền Nam Trung Quốc [41]

Theo hướng nghiên cứu chọn tạo giống chống bệnh hại, các nhà khoa học Trung Quốc chọn tạo thành công giống Baynehuang, Kefeng 1, Jindou 23 kháng Virut khảm lá Giống Kungxian 1 và Qihuang 25 kháng bệnh tuyến trùng nốt sưng rễ (SCN)

Các nhà khoa học thuộc Đại học Nông nghiệp Nanjing phát hiện khả năng kháng giòi đục thân đậu tương được điều khiển bởi 1 cặp gen trội mà không có tác động của Cytoplasmic Giống Jilin 3 với đặc tính chống chịu tốt với sâu đục quả đậu tương Giống Jindou 21 có đặc tính chống hạn tốt được phát triển mạnh ở tỉnh Shanxi [41]

Habao Wang và cộng sự tạo đậu tương đột biến có lá kép gồm nhiều lá chét được tạo ra bằng xử lý chùm Ion phóng xạ (N+ ion irradiation) Những nghiên cứu chỉ ra rằng chùm tia phóng xạ có thể được sử dụng như một tác nhân đột biến ứng dụng trong công nghệ tạo giống hiện đại [36]

Henry Nguyễn và các cộng sự thuộc Đại học Missouri – Mỹ[46] đs thành công trong việc giải ms bộ gen đậu tương Khám phá đặc biệt này mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới trong cải tiến tiềm năng di truyền đậu tương thông qua việc tác động vào cấu trúc gen Những hiểu biết về bộ gen đậu tương sẽ giúp các nhà chọn giống rút gắn thời gian tạo giống đậu tương mới thông qua tác động chính xác vào các gen mục tiêu

Uỷ ban nông nghiệp Hoa Kỳ vừa cho phép đưa vào sản xuất một giống

đậu tương biến đổi gen có hàm lượng axít olêic cao Giống đậu tương Plenish

305423 được nghiên cứu và phát triển bởi Tập đoàn Pioneer Hi – Bred Plenish

305423 có chứa thành phần axít oleic có lợi cho sức khoẻ con người cao hơn các giống đậu tương thông thường đồng thời giảm 20% thành phần các axít béo no bso hoà vốn gây hại đến sức khoẻ con người [51]

Mặc dù đậu tương là cây trồng bán khô hạn, tuy nhiên nếu tình trạng hạn hán kéo dài sẽ ảnh hưởng rất lớn đến quá trình cố định Nitơ của cây, ảnh hưởng lớn đến năng suất Đi theo hướng chọn tạo giống đậu tương chịu hạn thông qua kéo dài thời gian cố định nitơ và làm chậm quá trình héo rũ của đậu tương, Larry Purcell và Xiaoyan Hu đs chọn lọc phát hiện được kiểu gen đậu tương có khả năng kéo dài cố định nitơ trong điều kiện khô hạn Các tác giả đs lai chúng với

các dòng đậu tương triển vọng tại Đại học arkansas để tạo ra hai dòng đậu tương chịu hạn cho năng suất cao: R01 – 416F và R01 – 581F [47]

Nhà di truyền thực vật Ted Hymowitz và Leina Mary thuộc Đại học Illinois nghiên cứu 15 000 giống đậu tưong đs phát hiện 1 giống có chứa gen

ức chế khả năng hình thành P34 – nhân tố gây dị ứng ở người Giống này đang

được dùng làm vật liệu để lai với các giống triển vọng tại Đại học Illinois với

hy vọng trong 3 -5 năm tới sẽ cho ra các giống đậu tưong mới năng suất cao, chất lượng tốt, không chứa P34 gây dị ứng cho người [53]

Đậu tương là cây trồng có nhiều dịch hại Theo các nghiên cứu thì dịch hại trên đậu tương làm giảm 15 -50% năng suất, đồng thời làm giảm chất lượng thương phẩm Hướng chọn tạo giống kháng, chống chịu với các dịch hại nguy hiểm được nhiều nhà khoa học nghiên cứu và đs đạt được thành tựu đáng ghi nhận

Các nhà khoa học thuộc ARS ( Agricultural Research Service) thuộc bang Mississippi khảo sát 24 dòng đậu tương đs xác định được 3 dòng có mang gen kháng với nấm Macrophomina phaseolina gây bệnh đốm đen lá Trong đó dòng DT 97 – 4290 với nhiều đặc tính nổi trội như có tính kháng cao với bệnh đốm đen lá, chống chịu tốt với bệnh virút khảm lá, đồng thời thích hợp với vùng đất thấp thuộc lưu vực sông Mississippi [ 44]

Rệp hại là đối tượng dịch hại nguy hiểm với nhiều vùng sản xuất đậu tương của thế giới Với mục tiêu chọn tạo ra giống đậu tưong kháng rệp, Đại học Illinois tiến hành nghiên cứu khảo sát 5000 dòng, giống đs chọn lọc được hai giống có tính kháng rệp cao: Dowling và Jackson Những nghiên cứu chuyên sâu kế tiếp của các nhà khoa học Nhật Bản đs cho ra đời giống đậu tương kháng rệp thứ 3: PI 200538 Các gen kháng được xác định và bản đồ hoá cho thấy gen kháng thể và gen PI 200538 không có cùng nguồn và do đó chúng có thể tương tác nâng cao hiệu ứng kháng của cây Đó là lý do giải thích tại sao PI 200538 có tính kháng với nòi rệp mới cao hơn giống Dowling

và Jackson [50]

Lawrence và G Wilson (1990) [48], nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ trồng đậu tương đến năng suất và khả năng cố định đạm đs kết luận: Tăng mật

độ gieo trồng đậu tương trong một giới hạn làm tăng hiệu suất quang hợp và khả năng cố định đạm cho cây qua đó tăng năng suất thu hoạch cho mỗi đơn

vị diện tích Tuy nhiên việc tăng mật độ quá mức gây ra biến đổi hình thái, rối loạn quá trình sinh trưởng của cây

Các nghiên cứu của E.S oplinger và M.J Albaugh (1996) [35], cho thấy vùng Nam Wisconsin áp dụng phương pháp làm đất truyền thống năng suất thu hoạch đạt cao nhất ở mật độ gieo 225.000 hạt/acre Nếu áp dụng phương pháp không làm đất năng suất cao nhất ở mật độ 125.000 hạt/acre

Michael Epler và Scott Staggenborg (2008), thuộc Đại học Kansas, khi nghiên cứu ảnh hưởng của khoảng cách hàng hẹp và mật độ đến năng suất của giống Asgrow brand 3701 RR trồng tại vùng Ottawa đs kết luận: Khoảng cách hàng 7,5 in, mật độ 80.000 – 120 000 cây/acre cho năng suất cao hơn trồng với khoảng cách 15 in Tuy nhiên khối lượng hạt và số quả/cây thấp hơn trồng với khoảng cách 15 in [40]

Cây đậu tương được con người xác định là một trong các cây trồng chủ lực nên được nghiên cứu từ rất sớm Hiện nay việc kết hợp hài hoà phương pháp nghiên cứu truyền thống với các thành tựu về khoa học kỹ thuật (công nghệ sinh học, vật lý ) là một hướng lựa chọn đúng đắn đs được nhiều quốc gia lựa chọn trong nghiên cứu về đậu tương Vì vậy đs làm giảm bớt đáng kể thời gian chọn tạo giống mới, đồng thời hoàn thiện quy trình thâm canh nâng cao năng suất, chất lượng, sản lượng đậu tương để đáp ứng nhu cầu sử dụng của con người Điều này càng trở nên có ý nghĩa khi vấn đề bùng nổ dân số, nguy cơ mất an ninh về lương thực, thực phẩm đang ở mức báo động

2.3 Tình hình sản xuất và nghiên cứu đậu tương ở Việt Nam

2.3.1 Tình hình sản xuất đậu tương ở Việt Nam

ở Việt Nam, đậu tương là cây trồng cổ truyền đs thích ứng cao với các vùng sinh thái trong nước Trước cách mạng tháng 8/1945 diện tích trồng đậu tương ít, khoảng 32.200 ha, năng suất thấp 4,1 tạ/ha Sau khi đất nước thống nhất diện tích đậu tương cả nước là 39.954 ha, năng suất đạt 5,2 tạ/ha (Ngô Thế Dân và cộng sự, 1999) [8] Tính đến năm 2000 diện tích trồng đậu tương của nước ta đạt 124 000 ha, sản lượng 149300 tấn

Bảng 2.4 Diện tích, năng suất và sản lượng đậu tương ở Việt Nam

Năm Diện tích

(1000 ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (1000 tấn)

9 năm diện tích trồng đậu tương tăng 67.000 ha, sản lượng tăng 80% đạt 268

600 tấn Tổng sản lượng cao nhất năm 2005 đạt 291.860 tấn, diện tích 204.100 ha

Cả nước đs hình thành 7 vùng sản xuất đậu tương, vùng núi Bắc Bộ có diện tích lớn nhất cả nước chiếm 36,1%, đồng bằng sông Hồng 25,2%, Tây Nguyên 14,1% Tổng diện tích 3 vùng này chiếm 75,4% Còn lại là đồng bằng duyên hải Nam Trung bộ, Bắc Trung bộ, đồng bằng sông cửu long và Đông nam bộ [28]

Mức sử dụng đậu tương của Việt Nam mới đạt 3,5kg/người/năm chỉ bằng 1/10 của thế giới Năm 2006, Việt Nam phải nhập khoảng 1,5 triệu tấn khô dầu đậu tương quy ra thành 2,0 triệu tấn đậu tương hạt sử dụng chế biến 6,6 triệu tấn thức ăn chăn nuôi Dự kiến trong vài năm tới Việt Nam sẽ thiếu hụt khoảng 2,5 – 3,0 triệu tấn/năm, kim ngạch nhập khẩu đậu tương sẽ cân bằng kim ngạch xuất khẩu gạo [28]

Trong chiến lược phát triển đậu tương của quốc gia đs nhấn mạnh xác

định không gian phát triển đậu tương trong các hệ thống nông nghiệp Trước hết ở hệ thống nông nghiệp đất lúa của các tỉnh miền Bắc và Tây Nguyên sau

vụ lúa mùa có thể sản xuất đậu tương đông Đất 2 lúa ở ĐBSH khoảng 600.000 ha, miền núi phía bắc 400.000 ha, Bắc Trung bộ 300.000 ha, Tây nguyên 100.000 ha, tổng cộng 1,4 triệu ha Với công nghệ sản xuất đậu tương

đông hiện nay có thể nâng diện tích trồng đậu tương đông lên 250.000 – 300.000 ha

Thứ hai, hệ thống nông nghiệp trên đất bsi ven sông ở đồng bằng, đồi thấp ở miền núi, đất trồng ngô vụ xuân sau đó trồng đậu tương hè thu Quỹ đất

có thể trồng đậu tương hè thu khoảng 100 – 150.000 ha Thứ ba, hệ thống nông nghiệp đất lúa của ĐBSCL, Nam trung bộ, đông nam bộ có thể trồng thêm 1 vụ đậu tương để tránh làm liên tục 3 vụ lúa Đồng thời việc chuyển đổi cơ cấu sang trồng đậu tương ở các hệ thống nông nghiệp kém hiệu quả Như vậy không gian quỹ đất hiện có khoảng 2,5 – 3 triệu ha thuộc các hệ thống nông nghiệp có sẵn ở các vùng Trong đó, diện tích có thể trồng đậu tương chiếm khoảng 500- 700.000 ha không phải đầu tư khai hoang [18]

Bảng 2.5 Khả năng mở rộng diện tích đậu tương trên các vùng sinh thái

(Nguồn: Mai Quang Vinh, 2005)

Việt Nam có nhiều điều kiện thuận lợi về khí hậu, giống , cơ cấu giống cây trồng để mở rộng diện tích, giảm giá thành đưa đậu tương Việt Nam cạnh tranh với đậu tương thế giới trong bối cảnh hội nhập toàn cầu Để hiện thực hoá chiến lược trên thì việc đầu tư vào khoa học công nghệ được coi là yếu tố then chốt giảm giá thành sản phẩm, nâng cao tính cạnh tranh của đậu tưong Việt Nam Viện Khoa học Nông nghiệp đề xuất giải pháp công nghệ và tiến

bộ kỹ thuật để giảm chi phí đầu vào và giá thành sản xuất:

- Đầu tư chọn tạo, áp dụng các giống mới có năng suất cao 18 – 40tạ/ha chất lượng cao, thích ứng rộng, chống chịu tốt

- Công nghệ sản xuất giống chuyển vụ, trực tiếp đưa một số lượng giống từ vụ trước sang vụ sau, giảm giá thành, tăng chất lượng giống, mở rộng diện tích

- Cơ giới hoá khâu gieo hạt bằng máy liên hợp gieo hạt, cắt phủ giạ trên

đất ướt công suất 3-4ha/ngày, máy gieo hạt liên hợp rải phân bón trên đất khô,

ứng dụng máy tuốt hạt cải tiến từ máy tuốt lúa để tăng năng suất, giảm chi phí lao động, tranh thủ thời vụ, giảm giá thành đậu tương

- ứng dụng các tiến bộ về phân bón và bảo vệ thực vật làm tăng năng suất đậu tương, giảm chi phí vật tư nông nghiệp

2.3.2 Những nghiên cứu về đậu tương ở Việt Nam

2.3.2.1 Những nghiên cứu về giống đậu tương

Nhiều nghiên cứu chỉ ra để tăng năng suất cây trồng yếu tố giống mới

đóng góp phần tăng năng suất từ 5 – 20% Tác động vào yếu tố giống nhằm nâng cao năng suất, chất lượng, khả năng chống chịu được nhiều nhà khoa học lựa chọn ở Việt Nam, trong những năm qua, công tác chọn tạo giống đậu tương đs được đẩy mạnh ở các cơ sở nghiên cứu theo hướng khác nhau và đs gặt hái được nhiều thành công

Bước cơ bản nhất trong công tác tạo giống đậu tương là thu thập, lưu giữ nguồn gen tạo vật liệu khởi đầu chọn tạo các giống mới Hiện nay trong ngân hàng gen đậu tương tại Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đang lưu giữ trên 500 mẫu giống, chủ yếu đựơc thu thập từ 35 nước trên thế giới như: Trung Quốc, Nhật Bản, Nga, Mỹ, úc…

Nguyễn Thị út và ctv [22], đánh giá tập đoàn quỹ gen gồm 426 mẫu giống trong 5 năm (2001-2005) đs đề xuất cho các nhà chọn tạo giống nhiều nguồn gen quý làm vật liệu khởi đầu để lai tạo giống mới cho sản xuất: 9 giống cực sớm có TGST 76-80 ngày, 7 giống hạt to có Khối lượng 1000 hạt:

262 – 305g, 6 giống có tiềm năng năng suất cao 3015 – 3555kg/ha

Kết quả đánh giá một số đặc tính sinh trưởng và năng suất của tập

đoàn giống đậu tương vụ hè, các tác giả Vũ Đình Chính, Trần Đình Long,

Đoàn Thị Thanh Nhàn (1992 - 1993) [5] đs phân lập được tập đoàn giống

đậu tương nghiên cứu vụ hè thành 4 nhóm: Chín rất sớm (71 - 80 ngày),

chín sớm (81 - 90 ngày), chín trung bình sớm (91 - 100 ngày), chín trung bình (101 - 110 ngày) Các dòng, giống có năng suất cao điển hình cho nhóm chín rất sớm là 356, 329, các dòng, giống hạt to có thể làm vật liệu lai tạo là M103, DT16, 913

Đi theo hưóng chọn giống kinh điển – Sử dụng phương pháp lai hữu tính nhằm tái tổ hợp các gen mong muốn vào con lai, các nhà chọn tạo giống

đậu tưong Việt Nam đs thu được nhiều thành tựu nhất

Nguyễn Tấn Hinh, Nguyễn Văn Lâm (2006), [11] & ctv đs chọn tạo thành công giống D2101 từ tổ hợp D95 x D9037 Giống D2101 có thời gian sinh trưởng từ 90 – 100 ngày, năng suất đạt 20 – 21,8 tạ/ha, rất thích hợp cho

vụ đông

Giống DT96 do Viện Di truyền Nông nghiệp chọn lọc từ tổ hợp lai DT90 x DT 84 và được công nhận giống tạm thời năm 2004, DT96 có chiều cao cây 50- 60cm, thời gian sinh trưởng 90-95 ngày, năng suất 15-21 tạ/ha, có hàm lượng protein cao (42,86%), kháng tốt bệnh đốm nâu vi khuẩn, gỉ sắt, sư-

ơng mai, virus khảm, chịu hạn, nóng, lạnh tốt, có thể trồng 3 vụ trong năm [26]

Sau 4 năm chọn lọc từ tổ hợp lai DT2000 x TQ tác giả Tạ Kim Bính và Nguyễn Thị Xuyến thuộc Trung tâm Tài nguyên Thực vật đs chọn được dòng DT2006 DT2006 có thời gian sinh trưởng ngắn, chiều cao cây thấp và khối lượng 1000 hạt từ 158-168g Đặc biệt DT2006 có năng suất rất cao 3-6 tấn/ha thích hợp trồng 3 vụ trong năm [4]

Giống DN42 do trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội chọn lọc từ tổ hợp lai ĐH4 x Cúc Lục ngạn, được công nhận giống quốc gia năm 1999 DN42 có dạng hình gọn, sinh trưởng khoẻ, cứng cây, phân cành trung bình, chiều cao cây 50-60cm Thời gian sinh trưởng vụ xuân và vụ đông là 90-95 ngày Hạt tròn, màu vàng sáng, khối lượng 1000 hạt 130-140g Năng suất bình quân đạt

14-16 tạ/ha, nhiễm nhẹ vi khuẩn và bệnh gỉ sắt [23]

Với mục tiêu chọn tạo giống đậu tương ngắn ngày bố trí trồng xen với ngô, Bộ môn Hệ thống Nông nghiệp – Viện Nghiên cứu Ngô đs tạo ra giống

ĐVN – 9 ngắn ngày ĐVN-9 được chọn lọc theo phương pháp phả hệ từ tổ hợp lai DT-99 x VN20-5 Giống có thời gian sinh trưởng ngắn 79-90 ngày, sinh trưởng khoẻ, có khả năng thích ứng rộng, khả năng chống chịu sâu bệnh khá, phân cành mạnh, sai quả( 22,9 - 49,5 quả/cây) và năng suất khá ở cả 3 vụ xuân, hè, đông [5]

Cùng với hướng chọn tạo giống bằng phương pháp lai hữu tính, các nhà khoa học còn theo hướng thu thập nguồn gen, nhập nội sau đó chọn lọc, thử nghiệm với từng điều kiện của từng vùng sinh thái khác nhau để chon lọc ra các giống thích ứng

Giống ĐT2000 do Bộ môn Di truyền Miễn dịch thực vật - Viện KHKT Việt Nam chọn lọc từ mẫu giống GCOO138-29 trong tập đoàn của AVRDC

ĐT2000 có khả năng kháng bệnh gỉ sắt và phấn trắng cao, cứng cây, có khả năng thâm canh cao có tiềm năng cho năng suất khá cao 25-35 tạ/ha [3]

Tác giả Nguyễn Thị Văn và ctv (2003)[24] nghiên cứu tập đoàn đậu tương nhập nội từ úc kết luận: trong 25 mẫu giống nhập nội, giống 96031411 thuộc loại hình sinh trưởng vô hạn, có thời gian sinh trưỏng dài 125 – 135ngày, phân cành nhiều, cao cây, năng suất khá cao phù hợp khí hậu vùng Trung du Miền núi phía bắc Giống 94252-1, G12120.94252-911 có khả năng chịu rét, đây là nguồn gen quý để lai tạo ra các giống đậu tương chịu rét thích hợp trồng vụ xuân, đông

Thông qua quỹ phát triển từ Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp Quốc

tế (ACIAR), các nhà khoa học Việt Nam và úc đs nghiên cứu, phát triển giống đậu tương mới thích hợp với điều kiện Việt Nam Qua đánh giá tập đoàn giống đậu tương nhập nội đs chọn ra được dòng ưu tú nhất 95389 đăng ký với tên ĐT21 ĐT21 có năng suất cao đạt trung bình 2,5-3,0 tấn/ha, cứng cây và

có khả năng kéo dài thời kỳ cố định đạm ĐT21 đặc biệt có ưu thế với năng suất cao trong vụ đông ở Đồng bằng Sông Hồng [9]

Vũ Thanh Trà và ctv, (2003) Đánh giá khả năng kháng gỉ sắt của 11 giống đậu tương đs chọn lọc được 8/11 giống đậu tương có mức độ phản ứng khác nhau đối với bệnh gỉ sắt DT95, DT2000, CBU8325 kháng cao với bệnh

gỉ sắt M103, DT96 trung gian VMK, DT12,VX92 nhiễm bệnh [19]

Trong những năm qua mục tiêu chọn lọc bộ giống đậu tương phù hợp với điều kiện sinh thái của từng vùng cũng được đẩy mạnh, qua đó phát huy lợi thế so sánh, phát triển kinh tế xs hội, xoá đói giảm nghèo

Các kết quả khảo nghiệm giống VDN1 và VDN3 tại các tỉnh Đông Nam Bộ (ĐNB) vào các vụ đông xuân, hè thu, thu đông từ 1998-2002 cho thấy: Hai giống này đs thích nghi với điều kiện sinh thái ĐNB, có năng suất cao, chất lượng hạt tốt, hàm lượng dầu 22,32-23,68%, hàm lượng prôtêin 37,31-38% trong đó các axít oleic và linoleic cao 78,62-79% VDN1 và VDN3 được Hội đồng Khoa học Kỹ thuật – Bộ Nông nghiệp công nhận là giống khu vực hoá vùng ĐNB năm 2002 và 2004 [15]

Viện KHKT NN Duyên hải Nam trung bộ tuyển chọn từ tập đoàn đậu tương nhập nội hai giống đậu tương mới ĐTDH01, ĐTDH02 phù hợp điều kiện sinh thái vùng Nam trung bộ ĐTDH01 & ĐTDH02 có thời gian sinh trưởng trung bình 70-85 ngày, năng suất cao 22-30 tạ/ha, số quả sai: 30-40 quả/cây, có khả năng chống chịu tốt với bệnh lở cổ rễ, gỉ sắt [30]

ứng dụng đột biến thực nghiệm trong chọn tạo cũng mang lại khá nhiều thành công, tạo được nhiều giống mới có triển vọng trong sản xuất theo hướng tăng năng suất và chất lượng, rút ngắn thời gian sinh trưởng

DT84 được tạo ra bằng cách xử lý đột biến tia gamma-Co60 trên dòng lai 8-33 (DT80 x ĐH4) Giống DT84 có tiềm năng năng suất cao, chống chịu sâu bệnh khá, khả năng thích ứng rộng, thời gian sinh trưởng ngắn 80-90 ngày, chất lượng hạt tốt không bị nứt vỏ [25]

Dùng tác nhân đột biến hoá học Ethyl namin 0,01% xử lý trên giống V70 chọn lọc ra giống M103 Giống M103 thích hợp cho vụ hè, thời gian sinh trưởng ngắn, khả năng chống chịu sâu bệnh tốt, hàm lượng Lizin, Prolin và Asparagin tăng 3,58%; 4,51%;5,61% so với giống khởi đầu (Đoàn Thị Thanh Nhàn,1996) [2]

Trần Tú Ngà khi nghiên cứu ứng dụng đột biến thực nghiệm trong chọn giống đậu tương đs chọn ra một số dòng có triển vọng Phần lớn các dòng này

có thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất cá thể cao hơn đối chứng Trong đó

có dòng vượt đối chứng về hàm lượng dầu và prôtêin [16] Theo hướng chọn giống chịu nóng, Chu Hoàng Mậu, (2001) [31] bằng phương pháp đột biến thực nghiệm đs tạo ra 3 dòng đậu tương ML10, ML48, ML61 được đánh giá

là thích hợp với những vùng có khí hậu nóng hạn như Tây Nguyên, Bắc Trung

Bộ

Với mục đích tạo ra các giống ngắn ngày năng suất cao có khả năng thích ứng rộng, các tác giả thuộc Viện Di truyền đs tiến hành đột biến dòng AK04/021 tạo ra giống đậu tương DT95 DT95 có đặc tính thấp cây, khả năng chống đổ cao, chống chịu sâu bệnh tốt Giống được công nhận giống khu vực hoá năm 1997

Gây đột biến bằng xử lý tia bức xạ gamma là một trong những cách làm phổ biến để cải tiến giống cây trồng Theo thông báo của cơ quan năng lượng nguyên tử quốc tế IAEA, khoảng 3500 giống cây trồng (tính đến 2003) có năng suất cao, chất lượng tốt, chống chịu sâu bệnh được tạo ra bằng phương pháp này [29]

Nhằm tạo ra nguồn biến dị trên giống đậu tương DT96, qua đó tìm và chọn lọc các biến dị có lợi về các đặc tính nông sinh học, Nguyễn Văn Vinh (2005), đs tiến hành xử lý đột biến tia gamma trên giống đậu tương DT96 Kết quả đs thu được 25 biến dị có lợi về năng suất so với đối chứng Mặc dù chiều cao của các biến dị ưu tú thấp hơn đối chứng khoảng 15-20%, trong khi đó các

đặc trưng về nông học như số đốt/thân, số cành/thân, tỷ lệ quả 3 hạt, số hạt/cây vượt trội so với đối chứng [29]

Trong chương trình chọn tạo giống đậu tương đột biến chịu hạn, Viện

Di truyền Nông nghiệp chọn tạo thành công giống DT2008 bằng phương pháp lai hữu tính kết hợp đột biến phóng xạ DT2008 có nhiều ưu điểm vượt trội: Năng suất cao 18 – 35 tạ/ha, có khả năng chống chịu tổng hợp trên đồng ruộng ở mức cao nhất với các điều kiện bất thuận như hạn, úng, nóng lạnh, đất nghèo dinh dưỡng Giống sinh trưởng khoẻ, phân cành nhiều, hệ rễ rất phát triển có nhiều nốt sần nên vừa có khả năng chịu hạn vừa có khả năng cải tạo

đất tốt hơn các giống khác [27]

Ngoài các phương pháp chọn tạo giống đậu tương truyền thống, các nhà chọn giống Việt Nam đs bước đầu ứng dụng các thành tựu của công nghệ sinh học hiện đại trong chọn giống đậu tương

Để hoàn thiện phưong pháp chuyển gen vào giống đậu tương của Việt Nam thông qua vi khuẩn Agrobacterium Tumefaciens, Đinh Thị Phòng và ctv

đs tiến hành nghiên cứu kỹ thuật chuyển vector pPTN 289 chứa gen gus intron vào giống đậu tương ĐT12 sử dụng hệ thống tái sinh cây thông qua đa chồi tạo từ phôi hạt chín Kết quả 8 dòng cây tái sinh invitro được tạo ra đều có biểu hiện gen gus plus và qua đánh giá gen gus đs được di truyền từ thế hệ To sang T1 [17]

Khi nghiên cứu trên các dòng đậu tưong chịu nóng ML10, ML48, ML61 tác giả Hoàng Thu Yến đs xác định được sự tồn tại gen Chaperonin và phân lập, nhân dòng gen này Kết quả của nghiên cứu giúp các nhà chọn giống tìm được gen mục tiêu chống chịu nóng ở tế bào chất của đậu tương, từ

đó có định hướng lai tạo giống chống chịu nóng [31]

Trần Thị Cúc Hoà (2008), nghiên cứu chuyển nạp gen và tạo dòng đậu tương đột biến đổi gen kháng sâu bằng phương pháp nốt lá mầm lây nhiễm với

vi khuẩn Kết quả trong 91 giống nghiên cứu đs xác định được 8 giống có

tiềm năng sử dụng được trong chuyển nạp gen (5 giống Việt Nam, 3 giống nhập nội) [12]

2.3.2.2 Những nghiên cứu về mật độ trồng đậu tương

Để giống mới phát huy tốt tiềm năng năng suất của giống thì việc xác

định biện pháp kỹ thuật phù hợp để giống sinh trưởng, phát triển tốt là vấn đề rất cần thiết Trong đó, quan trọng là việc nghiên cứu xác định mật độ hợp lý cho giống tạo điều kiện cho cây phát triển tốt cho năng suất cao, chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh bất lợi

Dương Văn Dũng (2007), [6] tiến hành nghiên cứu về mật độ trồng đậu tương ĐVN-9 đs kết luận: Khi mật độ tăng thì số cành cấp 1, số quả, số hạt/cây giảm, khốilượng 1000 hạt giảm Tuy nhiên sự biến động ở vụ hè mạnh hơn so với vụ xuân và vụ đông Vụ xuân, ĐVN-9 cho năng suất cao nhất ở mật độ 45 cây/m2 Vụ hè mật độ tối ưu là 30 cây/m2 với năng suất 24,52 tạ/ha

Vụ đông, ĐVN-9 cho năng suất cao nhất ở mật độ 50 cây/m2

Nguyễn Thị Văn, Trần Đình Long và Adrew (2000), [24] nghiên cứu

ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đối với một số mẫu giống đậu tương nhập nội từ úc kết luận: Mật độ gieo trồng ít ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng của các giống và không ảnh hưởng đến đặc điểm hình thái của các mẫu giống Tuy nhiên mật độ khác nhau ảnh hưởng rõ rệt đến chiều cao cây, diện tích lá, khả năng tích luỹ chất khô, khả năng chống chịu điều kiện bất thuận và các yếu tố cấu thành năng suất

Trung tâm đậu đỗ – Viện KHNN Việt Nam đưa ra mật độ gieo trồng thích hợp cho giống TN12: vụ xuân trồng với mật độ 50 – 55 cây/m2, vụ đông trồng với mật độ 55 – 60 cây/m2, vụ hè trồng mật độ 45 – 50 cây/m2 [20]

Giống đậu tương DT84 được khuyến cáo trồng với khoảng cách và mật

độ thích hợp ở các vụ là: vụ xuân và vụ đông mật độ trồng 35 – 40 cây/m2 khoảng cách 40 cm x 18 – 19 cm (gieo 2 hạt/hốc) Vụ hè thu trồng với mật độ

25 – 30 cây/m2, khoảng cách 40 cm x 12 – 15 cm (gieo 2 hạt/hốc) [25]

Nguyễn Thị Văn nghiên cứu giống đậu tương DN42 tại Vũ Di – Vĩnh Phúc cho thấy giống DN42 sinh trưởng, phát triển tốt và cho năng suất cao ở mật độ 35 – 40 cây/m2 trong vụ xuân và vụ đông [23]

Bản chất của việc bố trí mật độ trồng hợp lý là đảm bảo sự phân bổ nguồn sống như ánh sáng, độ ẩm, nhiệt độ, dinh dưỡng một cách hài hoà hợp

lý, giảm sự cạnh tranh cùng loài giữa các cá thể Việc phát huy tối đa hiệu quả

sử dụng nguồn sống của quần thể là yếu tố quyết định đến năng suất trên một

đơn vị diện tích

Mỗi giống có đặc điểm di truyền riêng nên có những phản ứng khác nhau với điều kiện ngoại cảnh, đồng thời phương thức và hiệu quả sử dụng nguồn sống cũng khác nhau Vì vậy trong công tác tuyển chọn, chọn tạo giống, ngoài các nghiên cứu về giống thì nghiên cứu về mật độ gieo trồng luôn được quan tâm như một khâu cơ cơ bản để hoàn thiện quy trình thâm canh cho giống

Phần III Vật Liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

3.1.Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu

3.1.1 Vật liệu: gồm 8 giống đậu tương

Bảng 3.1 Danh sách các giống tham gia thí nghiệm

Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

- Phân bón: Urê (46%), lân lâm thao (Super lân 16%), Kaliclorua (60%), phân chuồng hoai mục

3.1.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu

- Địa điểm: thí nghiệm được thực hiện trên đất đồi thấp huyện Chương Mỹ – Hà Nội

- Thời gian: vụ đông 2009 và Vụ xuân 2010

3.2 Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá về điều kiện tự nhiên và thực trạng sản xuất đậu tương trên đất

đồi thấp của huyện

- Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng phát triển, khả năng chống chịu và năng suất của một số giống đậu tương trong điều kiện vụ đông và vụ xuân trên

đất đồi thấp Chương Mỹ – Hà Nội

- Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng phát triển, khả năng chống chịu và năng suất của một số giống đậu tương trên các mức mật độ khác nhau trong điều kiện vụ xuân trên đất đồi thấp Chương Mỹ – Hà Nội

3.3 phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Phương pháp điều tra

- thu thập số liệu khí tượng nông nghiệp tại trạm khí tượng thuỷ văn

- Thu thập các số liệu về số lượng, chất lượng đất nông nghiệp, tình hình sản xuất đậu tương

Phương pháp điều tra: sử dụng phương pháp đánh giá nhanh nông thôn (RRA) của Terry B Grandstaff và S Subhadhisa (1992) Phỏng vấn nông dân, cán bộ quản lý địa phương, các cơ quan liên quan, số liệu thống kê, số liệu do

Sở Nông nghiệp cung cấp

3.3.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm

* Thí nghiệm 1: Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của một số giống đậu tương trong điều kiện vụ đông và vụ xuân trên đất đồi thấp vùng Chương Mỹ – Hà Nội

* Sơ đồ thí nghiệm 1: Thí nghiệm gồm 8 công thức được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCB), 3 lần nhắc lại Diện tích mỗi ô 10 m2, tổng diện tích thí nghiệm là 240 m2