Luận văn nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và của một số giống dưa chuột lai f1 trồng tại gia lộc hải dương

luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-

NGUYỄN THỊ LAN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN, NĂNG SUẤT VÀ CHẤT LƯỢNG CỦA MỘT SỐ GIỐNG DƯA CHUỘT LAI F1 TRỒNG TẠI GIA LỘC, HẢI DƯƠNG

VỤ ĐÔNG 2007 VÀ XUÂN HÈ 2008

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT

Mã số : 60.62.01 Người hướng dẫn khoa học: TS TRẦN THỊ MINH HẰNG

HÀ NỘI, 2008

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn đã được chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Lan

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bầy tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:

TS Trần Thị Minh Hằng, người hướng dẫn khoa học đã tận tình giúp

đỡ với tinh thần trách nhiệm cao và đóng góp nhiều ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành luận án này

TS Đào Xuân Thảng và bộ môn Rau Viện CLT - CTP đã giúp đỡ và chỉ bảo tôi trong suất quá trình làm đề tài tại viện

Tập thể Thầy, Cô giáo khoa Nông Học, đặc biệt các Thầy, Cô giáo trong Bộ môn Rau – Quả của trường Đại Học Nông nghiệp Hà Nội đã trực tiếp giảng dạy và đóng góp nhiều ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành luận văn này

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các bạn bè, đồng nghiệp, gia đình và người thân đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tiến hành đề tài

Hà Nội, ngày 18 tháng 09 năm 2008

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Lan

2.1 Nguồn gốc, phân bố và phân loại cây dưa chuột 4

2.3 Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh đối với sinh trưởng và phát triển của cây

2.4 Tình hình nghiên cứu về chọn tạo giống dưa chuột trong và ngoài nước 12 2.4.1 Tình hình nghiên cứu về chọn tạo giống dưa chuột trên thế giới 12 2.4.2 Tình hình nghiên cứu về chọn tạo giống dưa chuột ở trong nước 19

3.3.3 Phương pháp xử lý số liệu 30 3.3.4 Các biện pháp kỹ thuật trồng và chăm sóc dưa chuột 30

4.1 Tình hình sinh trưởng, phát triển của các giống dưa chuột ở vụ đông 2007 và xuân hè

4.1.1 Động thái tăng trưởng chiều cao của các giống dưa chuột ở vụ đông

4.1.3 Một số đặc điểm sinh trưởng của các giống 42 4.2 Các thời kỳ sinh trưởng, phát triển chủ yếu của các giống dưa chuột 45 4.3 Đặc trưng hình thái thân, lá của các giống dưa chuột 51

4.4 Đặc điểm ra hoa đậu quả của các giống dưa chụôt 53 4.5 Tình hình sâu bệnh trên các giống dưa chuột 57

4.6 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống dưa chuột

4.6.3 Năng suất cá thể của các giống dưa chuột 61 4.6.4 Năng suất lý thuyết và năng suất thương phẩm 61

4.7.1 Đặc điểm hình thái và cấu trúc quả dưa chuột 64 4.7.2 Chất lượng hoá sinh và cảm quan của các giống dưa chuột 67

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

(Trung tâm nghiên cứu phát triển rau châu á) Viên CLT- CTP : ViÖn c©y L−¬ng thùc – C©y thùc PhÈm

FAO Food and Agriculture Orangition

(Tổ chức nông lương của Liên Hợp Quốc)

DANH MỤC BẢNG

STT Tên bảng Trang 4.1 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống dưa chuột ở vụ

2008

55

4.12 Tình hình sâu bệnh hại trên các giống dưa chuột ở vụ đông 2007 58 4.13 Tình hình sâu bệnh hại trên các giống dưa chuột ở vụ xuân hè2008 59 4.14 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống dưa

DANH MỤC ĐỒ THỊ

4.1 Động thái tăng trưởng chiều cao cây của các giống dưa

chuột trong vụ đông 2007

4.2 Số hoa cái trên cây của các giống dưa chuột 56 4.3 Năng suất cá thể của các giống dưa chuột 62

DANH MỤC ẢNH

1 Một số giai đoạn sinh trưởng của dưa chuột thí nghiệm 50 4.2 Đặc điểm quả của các giống dưa chuột trong thí nghiệm 69

PHẦN I MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Rau xanh là nhu cầu không thể thiếu được trong cơ cấu bữa ăn hàng ngày của con người trên khắp hành tinh Đặc biệt khi lương thực và các thức

ăn giàu đạm đã được đảm bảo thì yêu cầu về sồ lượng và chất lượng rau lại càng gia tăng như một nhân tố tích cực trong cân bằng dinh dưỡng và kéo dài tuổi thọ, rau cung cấp cho cơ thể những chất quan trọng như: protein, lipit, muối , axit hữu cơ, chất thơm và đặc biệt rau có ưu thế hơn cây trồng khác về vitamin: A, B1, B2, C, E và các chất khoáng Ca, Fe…thông qua bữa ăn hàng ngày của mỗi người Đó là những chất cần thiết cho sự tồn tại

và phát triển của cơ thể [15]

Trong quyết định 6182/1999/QĐ/TTG của thủ tướng chính phủ phê duyệt “ Đề án phát triển rau, quả và hoa cây cảnh thời kỳ 1999-2010” đã xác định mục tiêu phấn đấu đạt mức tiêu thụ bình quân đầu người 85 kg rau/năm, kim ngạch xuất khẩu đạt mức tiêu thụ 960 triệu USD [4] Dưa chuột là một trong số những cây được ưu tiên phát triển ở nhiều địa phương Dưa chuột là loại rau ăn quả có thời gian sinh trưởng ngắn trồng được nhiều vụ trong năm, đồng thời lại có tiềm năng năng suất cao (trung bình đạt 40-60 tấn/ha), nên dưa chuột là một trong những loại rau chủ lực trong cơ cấu thâm canh tăng vụ nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế trên đơn vị diện tích, tăng thu nhập cho người lao động Dưa chuột được sử dụng rộng rãi trong mỗi bữa ăn hàng ngày với nhiều hình thức chế biến như: ăn tươi, muối mặn, đóng hộp, dầm giấm…làm phong phú và tăng chất lượng rau ăn hàng ngày, đồng thời giải quyết được tình trạng rau giáp vụ

Về mặt dinh dưỡng, xét trên kết quả phân tích hoá sinh trong quả dưa chuột [37] thành phần hóa học: Nước 95g%; protit 0.8g%; glucid 3g%; xenlulo 0.7g%; tro 0.5g% và theo mg%: Ca 23mg; P 27mg; Fe 15mg; Các vitamin A, B1, B2, PP và C Trong 100g quả dưa chuột tươi cung cấp cho cơ

thể 16 calo

Ngoài giá trị dinh dưỡng dưa chuột cũng mang lại giá trị kinh tế cao: dưa chuột là nguồn nguyên liệu phong phú cho các nhà máy chế biến Đặc biệt dưa chuột muối đóng hộp là loại mặt hàng chủ lực trong số các món rau quả được chế biến xuất khẩu mà thế giới quan tâm

Hiện nay dưa chuột được trồng ở khắp nơi, đứng thứ 6 trong số các rau trồng trên thế giới Theo tổng kết của FAO năm 1993 diện tích trồng dưa chuột trên thế giới là 1.178.000ha, năng suất 15,56 tấn/ha và sản lượng đạt 1.832.968 tấn ở Việt Nam trong những năm gần đây, cây dưa chuột đã trở thành cây rau quan trọng trong sản xuất Mặc dù sản phẩm dưa chuột chế biến đang có thị trường rộng lớn trên thế giới nhưng thực tế nghề sản xuất dưa chuột của nước ta vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu Nguyên nhân chủ yếu là do người nông dân thiếu bộ giống tốt cho các vùng sinh thái Các giống dưa chuột hiện trồng phổ biến trong sản xuất chủ yếu là các giống địa phương như Tam Dương, Phú Thịnh, Yên Mỹ, Nam Hà… với năng suất thấp (15-25 tấn/ha) quả nhỏ lại chóng ngả màu vàng, dễ nhiễm sâu bệnh hại Đồng thời các giống này lại được người dân tự sản xuất

và để giống trong một thời gian dài nên rất dễ bị thoái hoá Một vài năm gần đây, việc chuyển sang trồng giống dưa chuột ưu thế lai F1 đã khắc phục được những nhược điểm của các giống địa phương nhưng giá thành giống rất đắt và không thích ứng rộng với các thời vụ trồng và các vùng sinh thái khác nhau Việc nghiên cứu để chọn tạo bộ giống dưa chuột tốt, có năng suất cao chất lượng tốt, đạt tiêu chuẩn cho chế biến là yêu cầu cấp thiết của sản xuất Xuất phát từ yêu cầu của thực tiễn sản xuất, trên cơ sở một số giống dưa chuột lai F1 mới

được chọn tạo tại Viện Cây LT-TP chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “ Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của một số giống dưa chuột lai F1 trồng tại Gia Lộc, Hải Dương vụ đông 2007 và xuân

hè 2008”

1.2 Mục đích và yêu cầu

1.2.1 Mục đích

Chọn được giống dưa chuột thích hợp cho gieo trồng ở vụ đông và xuân hè trên đất Gia Lộc để giới thiệu cho sản xuất nhằm phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng quả tươi của thị trường

1.2.2 Yêu cầu

Đánh giá được khả năng sinh trưởng, phát triển, khả năng chống chịu sâu bênh hại của các giống dưa chuột ở vụ đông 2007 và xuân hè 2008

Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất

Đánh giá chất lượng quả của các giống dưa chuột

Chọn ra được giống dưa chuột thích ứng với từng vụ phục vụ cho tiêu dùng quả tươi

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Xác định thời vụ trồng thích hợp cho các giống dưa chuột đồng thời chọn được giống có tính thích ứng rộng với nhiều thời vụ nhằm đáp ứng nhu cầu rải vụ, kéo dài thời gian cho thu hoạch của sản xuất

- Kết quả của đề tài góp phần bổ sung các giống chất lượng cao vào cơ cấu giống dưa chuột ở vùng Đồng Bằng sông Hồng nhằm tăng năng suất, chất lượng và mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người sản xuất

PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Nguồn gốc, phân bố và phân loại cây dưa chuột

Cây dưa chuột (Cucumis sativus L.) thuộc họ bầu bí và là một loại rau

truyền thống Cây dưa chuột được khoa học xác nhận có nguồn gốc ở Việt Nam, tồn tại ở nước ta hàng nghìn năm nay [5] Trong quá trình giao lưu buôn bán nó được trồng phổ biến sang Trung Quốc và từ đây chúng được phát triển sang Nhật Bản và lên Châu Âu hình thành dạng dưa chuột quả dài, gai trắng màu xanh đậm Nhóm thứ hai mang đặc trưng của vùng nguyên sản được phát triển sang lục địa Ấn Độ hơn 2000 năm trước Hiện nay dưa chuột được trồng khắp nơi, từ xích đạo tới 630 vĩ bắc

Theo bảng phân loại của Gabaev X (1932) các loài C sativus L.(2n =

24) được chia thành 3 loài phụ sau:

Loài phụ đôngÁ: ssp Rigidus Gab

Loài phụ Tây Á: ssp Graciolor Gab

Dưa chuột hoang dại: ssp Agrotis Gab., var hardwickii ( Royla) Alef

Bảng phân loại này về cơ bản là hợp lý, song khó sử dụng Trên cơ sở

các nghiên cứu sự tiến hoá sinh thái loài, FIlov A (1940) chia C sativus thành 7 loại phụ Trong số này ssp Agrostis Gab Là dưa chuột hoang dại

đứng riêng, còn lại 6 loại phụ khác thuộc dạng cây trồng

1.ssp Europaeo - americanus Fil.- loại phụ Âu Mỹ, có diện phổ

biến rộng nhất

2.ssp Occidentali - asiaticus Fil - Tây Á, phổ biến ở Trung và Tiểu Á:

Iran, Apganixtan, Azecbaigian

3.ssp Chinensio Fil - Trung Quốc, được trồng nhiều trong nhà kính ở

Châu Âu, dạng quả ngắn thụ phấn nhờ côn trùng và quả dài không qua thụ phấn

4.ssp Indico - japonicus Fil: Ấn Độ - Nhật Bản, các giống dưa chuột

Việt Nam thuộc nhóm này

5.ssp Himalaicus Fil., Himalaia

6.ssp Hermaphroditus Fil.- dưa chuột lưỡng tính

2.2 Đặc điểm thực vật học của cây dưa chuột

Cây dưa chuột là cây một năm, thân thảo, thân leo hay bò, có phủ

lớp lông dày Chiều cao cây thay đổi rất lớn phụ thuộc vào giống và điều kiện trồng trọt

Rễ cây dưa chuột: cây dưa chuột có rễ phát triển yếu, trong đất có thành phần cơ giới trung bình chỉ dài 10–15 cm Hệ rễ chiếm 1,5% toàn bộ trọng lượng cây, với hệ thống rễ phân bố trên bề mặt rộng chừng 60-90 cm Ở nhóm

có thời gian sinh trưởng dài, bộ rễ cùng các cơ quan trên bề mặt đất phát triển mạnh hơn Tuy nhiên, ở các giống lai F1 tất cả các pha sinh trưởng bộ rễ phát triển mạnh và có khối lượng lớn hơn so với các cặp bố mẹ Do vậy, mức độ phát triển bộ rễ ở giai đoạn đầu là một trong những tính trạng có tương quan chặt chẽ tới năng suất cây sau này [25]

Lá dưa chuột có bản lá hình trái tim có xẻ thuỳ nông sâu khác nhau tuỳ từng loại giống, ở các kẽ lá có tua cuốn Trong quá trình dịch chuyển từ vùng nhiệt đới ẩm tới vùng đồng bằng, sa mạc và canh tác trong nhà kính, khả năng

ra tua cũng yếu hơn Quy trình tiến hoá này kéo dài hàng ngàn năm Cùng với

sự đột biến tự nhiên và phương thức trồng trọt, dạng dưa chuột bụi không leo,

không hình thành tua là đỉnh cao nhất của sự tiến hoá loài cucumis sativus

Thân dưa chuột: Thuộc dạng thân leo, trên thân chính hình thành nhánh cấp 1 và cấp 2 Độ dài thân chính khoảng 2-3 m

Hoa dưa chuột: cây dưa chuột có hoa thuộc dạng đơn tính cùng gốc tức

là trên cây có hoa đực và hoa cái riêng biệt (monoecious) song trong quá trình

tiến hóa lâu dài và do tác động của con người trong công tác giống, dưa chuột xuất hiện nhiều dạng hoa mới

- Cây hoàn toàn hoa cái ( gynoecious)

-Cây có hoa lưỡng tính ( hermaphroditus)

-Cây có hoa lưỡng tính và đơn tính cùng gốc (gynoandromonoecious) Trong các dạng hoa nói trên, cây hoàn toàn hoa cái và hoa lưỡng tính

có ý nghĩa quan trọng trong công tác chọn tạo và sản xuất hạt lai F1

Hoa dưa chuột có 4-5 đài, 4-5 cánh hợp, màu vàng Hoa đực mọc đơn

lẻ hoặc từng trùm nhỏ hơn hoa cái, có 4-5 nhị đực hợp nhau Hoa cái bình thường có 3-4 noãn, núm nhụy phân nhánh hoặc hợp

Quả dưa chuột: Quả từ non đến chín chuyển từ màu xanh đến xanh trắng, hoặc vàng nâu, điều này phụ thuộc vào màu gai của quả Quả có gai màu trắng và quả xanh nâu, quả không bị biến vàng khi chín cũng như khi bảo quản Khi chín có màu xanh trắng, quả có gai màu đen hoặc nâu khi chín

có màu vàng hoặc nâu

Trong quả có hạt, hạt dưa chuột màu vàng

2.3 Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh đối với sinh trưởng và phát triển của cây dưa chuột

Theo Taracanov G Và CS [48] điều kiện môi trường tác động đến sinh trưởng của cây trồng bao gồm: khí hậu (ánh sáng, nhiệt độ, ẩm độ), thổ nhưỡng, yếu tố sinh vật và tác động của con người Về mặt sinh lý học, cây dưa chuột phản ứng rất mạnh với tác động của điều kiện ngoại cảnh

2.3.1 Nhiệt độ

Dưa chuột cũng như các cây trong họ bầu bí rất mẫn cảm với sương giá đặc biệt là nhiệt độ thấp dưới 00C có tuyết và khi nhiệt độ về ban đêm trong khoảng 3-40C [9] Dưa chuột thuộc nhóm cây ưa nhiệt, yêu cầu khí hậu ấm áp

và khô ráo để sinh trưởng và phát triển Nhiệt độ thích hợp cho dưa chuột sinh trưởng và phát triển là từ 25-300C Nhiệt độ cao hơn sẽ làm cho cây ngừng

sinh trưởng và nếu kéo dài nhiệt độ từ 35-400C cây sẽ chết [35] Nhiệt độ dưới 150C cây sẽ bị rối loạn quá trình đồng hóa và dị hóa, cây sinh trưởng kém, nhiệt độ thấp kéo dài các giống sinh trưởng rất khó khăn, đốt ngắn, lá nhỏ, hoa đực màu nhạt, vàng úa Ở 50C hầu hết các giống dưa chuột bị chết rét, khi nhiệt

độ lên tới 400C cây ngừng sinh trưởng hoa cái không xuất hiện, lá bị héo [5] Hạt dưa chuột có sức sống cao, khỏe, hạt có thể nảy mầm ở nhiệt độ thấp từ 12-130C Nhiệt độ đất tối thiểu phải đạt 160C, ở nhiệt độ này hạt có thể nảy mầm sau 9-16 ngày, nếu nhiệt độ đất khoảng 210C thì hạt sẽ nảy mầm sau 5-6 ngày

Nhiệt độ có ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian ra hoa của cây Nhiệt độ thích hợp cho cây ra hoa cái ở ngày thứ 26 sau khi nảy mầm Nhiệt độ càng thấp thời gian này càng kéo dài Tổng tích ôn từ lúc hạt nảy mầm đến thu quả đầu tiên ở các giống địa phương là 9000C, đến kết thúc là 16500C [35]

Ở nhiệt độ dưới 150C cây mất cân bằng giữa quá trình đồng hóa và dị hóa Do nhiệt độ thấp làm phá vỡ quá trình trao đổi chất thông thường và một

số quá trình sinh hóa bị ngừng trệ, toàn bộ chu trình sống bị đảo lộn làm cho cây tích lũy các độc tố Trong trường hợp bị lạnh kéo dài số lượng độc tố tăng làm chết các tế bào [32]

Ngoài ra, nhiệt độ thấp còn làm ảnh hưởng tới sinh trưởng của cây ở các giai đoạn khác nhau từ sự phát triển cá thể đến giới tính, tốc độ lớn của quả và năng xuất cá thể

Về đặc điểm sinh lý có liên quan đến tính chịu lạnh của dưa chuột, các nhà nghiên cứu có đề cập tới độ nhớt đậm đặc của nguyên sinh chất, sức sống của tế bào và tính hút nước của nó Khi bị lạnh độ nhớt của nguyên sinh chất giảm, lượng diệp lục và khả năng hút nước cũng giảm theo, ở các giống dưa chuột phương bắc chứng tỏ khả năng chịu lạnh của chúng cao hơn các giống phía Nam châu Âu Qua nghiên cứu ở Việt Nam trong điều kiện làm lạnh nhân tạo ở nhiệt độ 5-100C trong vòng 10 ngày, các giống dưa chuột Việt Nam và Trung Quốc có sức chịu lạnh cao hơn các giống Châu Âu và Châu

Mỹ [32]

Khi nhiệt độ không chỉ ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng, phát triển,

ra hoa mà còn ảnh hưởng trực tiếp tới sự nở hoa cũng như quá trình thụ tinh thụ phấn [22] Theo Yoshihari Ono hoa bắt đầu nở ở nhiệt độ 150C (sáng sớm) và bao phấn mở ở nhiệt độ 170C Nhiệt độ thích hợp cho sự nảy mầm của hạt phấn 17-240C, nhiệt độ quá cao, hay quá thấp so với ngưỡng nhiệt độ này đều làm giảm sức sống hạt phấn, đó cũng chính là nguyên nhân gây giảm năng suất của giống

2.3.2 Ánh sáng

Dưa chuột thuộc nhóm cây ưa ánh sáng ngày ngắn, độ dài chiếu sáng thích hợp cho cây sinh trưởng phát dục là 10-12 giờ/ngày Phản ứng của dưa chuột đối với ánh sáng còn phụ thuộc vào giống và thời vụ gieo trồng [5] Ánh sáng có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình quang hợp của cây trồng nói chung và dưa chuột nói riêng Cường độ sáng thích hợp cho dưa chuột sinh trưởng, phát triển, giúp cho cây tăng hiệu suất quang hợp, tăng năng suất, chất lượng quả và rút ngắn thời gian lớn của quả trong khoảng từ 15000-17000 lux [34,35]

Độ dài ngày và cường độ chiếu sáng không phải là chỉ tiêu duy nhất đặc trưng cho ảnh hưởng của ánh sáng đến hoạt động sống của cây Công trình nghiên cứu của nhiều tác giả cho phép rút ra kết luận rằng chiếu sáng bổ sung tia hồng ngoại lên cây sẽ kích thích sự phát triển của cây ngày dài và ức chế cây ngày ngắn Ngược lại, tia cực tím có bước sóng ngắn lại kích thích sự phát triển của cây ngày ngắn và ức chế cây ngày dài [22]

Các tác giả hiệp hội khoa học trồng trọt Mỹ (1997) [42] cũng đã chứng minh sự biến động thời hạn sử dụng của quả dưa chuột trồng trong nhà kính

đã được cải thiện bằng việc tỉa thưa và che bóng cho quả Kết quả cho thấy việc tỉa thưa và che bóng đã ảnh hưởng đến động thái tăng chiều dài quả, màu

sắc quả lúc thu hoạch và phổ diệp lục của vỏ quả

Trong điều kiện cường độ ánh sáng thấp cây sinh trưởng phát triển yếu

và thậm chí rất khó phục hồi mặc dù sau đã được cung cấp đầy đủ ánh sáng [44] Trong điều kiện thiếu ánh sáng cây sinh trưởng và phát triển kém, ra hoa cái muộn, màu sắc hoa nhạt, vàng úa, hoa cái dễ bị rụng, năng suất quả thấp, chất lượng quả giảm, hương vị kém [5] Thời gian chiếu sáng dài, nhiệt độ cao (t > 300C) sẽ thúc đẩy phát triển thân lá, hoa cái xất hiện muộn Nghiên cứu về phản ứng ánh sáng của dưa chuột với độ dài ngày (dẫn theo Trần Khắc Thi, 1985) [31] đã xếp giống địa phương Quế Võ - Việt Nam là giống phản ứng ngày ngắn điển hình Khi chiếu sáng 16 giờ liên tục trong thời gian thí nghiệm cây của giống này không có khả năng hình thành hoa cái, hoa đực xuất hiện rất muộn khi mà ở các cây có thời gian chiếu sáng cho hoa đực sớm hơn 1 tháng [48]

Mức độ phản ứng của cây với thời gian chiếu sáng trong quá trình phát sinh cá thể cũng khác nhau Qua thí nghiệm đã kết luận rằng dưa chuột ở tuổi cây 20-25 ngày sau nảy mầm có phản ứng thuận với độ dài chiếu sáng dưới

12 giờ [29] Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của tác giả cho biết dưa chuột ở giai đoạn cây con có mức độ mẫn cảm hơn cây lớn [47]

Cường độ và số giờ chiếu sáng có tương quan thuận tới quá trình lớn của quả Trong thí nghiệm vào tháng 12, lúc cường độ ánh sáng trung bình trong ngày khoảng 140 lux, số giờ chiếu sáng liên tục

2.3.3 Nước

Dưa chuột là cây vừa kém chịu hạn lại kém chịu úng, vì dưa chuột có nguồn gốc ở vùng ven rừng ẩm ướt, bộ rễ phát triển kém, hệ rễ phân bố ở tầng đất mặt [33] Trong thân cây nước chiếm 91,3%, trong quả có chứa tới 93-95% nước, bộ lá dưa chuột to, hệ số thoát hơi nước lớn nên dưa chuột yêu cầu

độ ẩm cao, là cây đứng đầu về nhu cầu nước trong họ bầu bí, độ ẩm đất thích hợp cho cây dưa chuột là: 85-90%, độ ẩm không khí:90-95% Trong giai đoạn

ra quả phải giữ ẩm thường xuyên từ 90-100% độ ẩm đồng ruộng Dưa chuột kém chịu hạn, nếu thiếu nước cây không những sinh trưởng kém mà còn tích lũy chất cucurbitancin gây đắng trong quả [1] Chất này thường tập chung nhiều ở phần cuối thân và dưới lớp vỏ cây Khi thiếu nước nghiêm trọng sẽ xuất hiện quả dị hình, quả bị đắng và cây dễ bị nhiễm virus Thời kỳ cây ra hoa tạo quả yêu cầu lượng nước cao nhất Hạt nảy mầm, yêu cầu lượng nước bằng 50% khối lượng hạt

Trong suất quá trình sinh trưởng phát triển, dưa chuột yêu cầu một lượng nước khá lớn vì vậy cần cung cấp đủ và kịp thời nước cho cây đặc biệt

là ở thời kỳ khủng hoảng nước của cây (giai đoạn cây con và khi cây ra hoa hình thành quả, quả rộ)

2.3.4 Quan hệ với điều kiện dinh dưỡng khoáng

Như đã nói ở trên cây dưa chuột có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới ẩm nên cây đã quen thích nghi với điều kiện dinh dưỡng đầy đủ trên bề mặt của lớp đất rừng nhiệt đới ẩm Do bộ rễ kém phát triển, sức hấp thu của rễ lại yếu nên dưa chuột có yêu cầu nghiêm khắc về đất hơn các cây khác trong họ Đất trồng thích hợp là đất có thành phần cơ giới nhẹ như đất cát pha, đất thịt nhẹ,

độ pH thích hợp từ 5,5-6,5 Trong nghiên cứu của mình Flatocovva B (1958)

đã xác định nồng độ trung bình của các nguyên tố khoáng trong dịch bào để cây cho năng xuất cao là: 2.500-3.500 mg/ kg nitơ; phốt pho từ 150- 225; kali 4.500-6000; magiê: 300-400; clo: gần 200, khi so sánh với các cây trồng khác tác giả đã khẳng định nồng độ dịch bào bình thường của dưa chuột cao hơn

cả Dưa chuột là cây trồng có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới ẩm, thích nghi với các loại đất có dinh dưỡng đầy đủ trên bề mặt của lớp đất rừng nhiệt đới [33] Hơn nữa về mặt thực vật học, dưa chuột có thời gian sinh trưởng ngắn, bộ rễ kém phát triển, phần thân lá trên mặt đất lớn, tốc độ hình thành các cơ quan sinh dưỡng cao do đó khi được trồng trọt, dưa chuột đòi hỏi cung cấp dinh dưỡng nhiều Để cho 1 tấn sản phẩm dưa chuột lấy từ đất khoảng 0,8- 1,36 kg

đạm; 0,27-0,9kg P2O5 và 1,36-2,3kg K2O Dưa chuột sử dụng kali có hiệu quả nhất, sau đó đến đạm và cuối cùng là lân, khi bón 60 đạm, 60 lân, 60 kali thì dưa chuột sử dụng 92% đạm, 33% lân và 100% kali [1] Bên cạnh các nguyên

tố đa lượng thì các nguyên tố vi lượng đóng vai trò hết sức quan trọng Khi bổ sung các nguyên tố vi lượng vào dung dịch phân đa lượng bón cho cây sẽ thu được quả có chất lượng cao, đặc biệt trộn hạt dưa chuột với phân vi lượng trước khi gieo sẽ làm tăng năng suất từ 50 - 60 tạ/ha [10] Dưa chuột không chịu được nồng độ phân cao nhưng lại phản ứng rõ rệt với hiện tượng thiếu dinh dưỡng, phân hữu cơ có tác dụng làm tăng năng suất dưa chuột rõ rệt [32] Kali và lân có vai trò quan trọng trong việc tạo quả có chất lượng, còn đạm làm màu quả đẹp Ở thời kì đầu của sự sinh trưởng cây dưa chuột cần nhiều đạm và lân Ở giai đoạn cuối cây không cần nhiều đạm, nếu giảm cung cấp đạm sẽ làm tăng thu hoạch một cách đáng kể [5][34]

Sự thiếu hụt một vài yếu tố dinh dưỡng ở dưa chuột đã được nghiên cứu và rút ra kết luận như sau:

- Thiếu đạm cây bắt đầu có màu xanh nhạt, sinh trưởng chậm, lá già có màu trắng bợt bắt đầu từ mép lá hướng vào trong

- Thiếu kali: cây sinh trưởng chậm, lá xanh nhạt bề mặt lá xuất hiện những đám màu xanh, trắng xen kẽ nhau, mép lá xoăn lại, lá non mất diệp lục

- Thiếu Magiê: Cây sinh trưởng chậm, lá nhỏ, rải rác những đốm lá chết trên phiến lá Sau những đốm lá chết đó lan rộng ra và kết hợp với nhau làm lá khô, cuối cùng chết cả lá

- Thiếu lưu huỳnh: Lá cuối cùng có màu xanh nhạt, những lá dưới có màu xanh bình thường

- Thiếu lân: Cây sinh trưởng chậm, lá chuyển từ màu xanh đậm sang màu ghi làm lá khô và chết

- Thiếu canxi: Cây sinh trưởng bình thường, lá ít màu xanh (ít diệp lục) mép lá xoăn, khô cứng

- Thiếu Bo: Cây sinh trưởng chậm, lá trở nên dày, xanh đậm, đỉnh ngọn khô héo, những lá gốc chuyển màu nâu và xoăn mép lá lại [1]

2.4 Tình hình nghiên cứu về chọn tạo giống dưa chuột trong và ngoài nước

2.4.1 Tình hình nghiên cứu về chọn tạo giống dưa chuột trên thế giới

Dưa chuột là loại rau ăn quả thương mại quan trọng, là cây rau truyền thống nó được trồng lâu đời trên thế giới và trở thành thông dụng của nhiều nước

Công tác nghiên cứu về cây dưa chuột đã được nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới quan tâm Đặc biết là công tác chọn tạo giống đã thu hút được sự tham gia của một số lượng khá lớn các nhà khoa học Bởi vì giống là tiền đề cho hiệu quả kinh tế cao ở một vùng sinh thái nhất định Chọn giống là tạo ra sự tiến hoá có định hướng làm thay đổi các vật liệu

có sẵn trong tự nhiên theo ý muốn của con người, hình thành nên kiểu di truyền mới đạt hiệu quả cao hơn

Hiện nay, đã giải quyết nhu cầu của sản xuất và xuất khẩu dưa chuột, mục tiêu của các cơ quan khoa học là tập trung vào nghiên cứu theo định hướng sau:

- Khảo nghiệm tập đoàn giống nhập nội, xác định giống thích hợp, phục vụ cho nhu cầu sản xuất, xuất khẩu

- Lai tạo chọn lọc các giống mới phục vụ cho nhu cầu sản xuất, tiêu thụ, xuất khẩu: chọn giống dưa chuột cho chế biến (quả nhỏ), chọn giống dưa chuột cho ăn tươi (quả dài) Việc chọn tạo giống dưa chuột phục vụ cho chế biến và suất khẩu đã và đang được nhiều người quan tâm và tập trung nghiên cứu

Ngày nay, giống đóng lọ cả quả thường được định hướng là những giống leo giàn, quả ngắn hơn giống ăn tươi và có nhiều quả

“Balam khira” của Saharanpur (UP) là giống tương tự với dạng đóng lọ nhỏ hơn và ít hạt hơn, đây là một đặc điểm quan trọng trong việc đóng lọ có dung dịch muối Trong giai đoạn hiện nay giống dùng cho chế biến yêu cầu nghiêm ngặt về màu sắc quả, quả sau khi chế biến phải giữ nguyên được màu sắc Đặc điểm này có liên quan đến gen quy định màu quả khi chín hoàn toàn Một số nghiên cứu đã đưa ra kết luận là giống có gai quả màu trắng giữ được màu sắc sau chế biến tốt hơn giống có gai màu vàng đậm Tất cả các giống dưa cắt lát của Tây Âu và Mỹ đều có gai màu trắng Các giống dưa chuột của Châu Âu trồng trong nhà kính có đặc điểm khác nhau như: Dạng dưa của Anh

có quả to; Giống của Nga có quả ngắn, dày và có sọc nâu; Giống ở Pháp quả

to, dày, hình dạng thay đổi theo mục đích thương mại Trong khi đó ở đông Nam Á và cận đông Châu Á dạng quả xanh bóng có sọc là phổ biến, ở Nhật Bản người tiêu dùng thích giống cắt lát có dạng quả nhỏ

Giống dưa chuột có gai đen chuyển màu da cam khi chín hoàn toàn, có

xu hướng chuyển màu trước khi chín ở điều kiện nhiệt độ cao (cả trên đồng ruộng và trong quá trình bảo quản, vận chuyển) Còn đối với giống dưa chuột dùng cho chế biến cắt lát thì giống có gai quả màu đen thích hợp hơn giống có gai quả màu trắng vì chúng có màu sắc hấp dẫn hơn sau khi ngâm trong lọ có dung dịch muối

Giống dưa chuột lai hiện nay có giá trị kinh tế cao, rất nhiều ưu điểm trong việc tăng năng suất, đem lại lợi nhuận cao, thời gian cho thu hoạch dài, khi trồng trong nhà kính ở các nước Tây Âu, đậu quả tập trung thích hợp cho thu hoạch bằng máy và chống được nhiều loại bệnh Tất cả các giống lai hiện nay đều là giống 100% hoa cái và không có hạt (trong trường hợp trồng trong nhà kính ở Tây Âu) và chống được rất nhiều bệnh

Sau đây là một số giống dưa chuột ở Ấn Độ:

+ Giống Straight Eight: là một giống chín sớm thích hợp với vùng cao, gai trắng, quả dài trung bình, dày, giòn, tròn, màu xanh vừa, cũng được tạo ra

từ trung tâm vùng IARI, Katrai ( thung lũng Kuhy) [22]

+ Giống Pointette: Giống này có quả màu xanh đậm dài 20-25 cm Nguồn gốc từ Nam Carolina của Mỹ chống được bệnh phấn trắng, sương mai, thán thư và đốm lá [22]

Công tác khảo nghiệm các tập đoàn giống để xác định ra các giống thích hợp, phục vụ cho sản xuất đã được nghiên cứu nhiều như:

- Tại học viện nông nghiệp Jimiriazep từ những năm 60 của thế kỷ XX trở lại đây đã tiến hành thu thập và nghiên cứu một tập đoàn hết sức phong phú (khoảng 8000 mẫu giống) Mục đích là nghiên cứu và khai thác nguồn gốc, sự tiến hoá, đặc điểm sinh thái, sinh lý, miễn dịch của tập đoàn dưa chuột Dựa trên những kết quả thu được Viện sỹ Taraconov.G đã tạo ra các giống dưa chuột lai TCXA nổi tiếng và có năng suất kỷ lục 25-40 kg/m2 ở trong nhà ấm [48]

- Ở Liên Xô cây dưa chuột được xếp là cây rau đứng thứ 3 sau cải bắp

và cà chua Trong các nhà ấm trồng rau, diện tích dưa chuột lên tới 80- 90% Ngay từ đầu thành lập Viện cây trồng liên bang Nga đã xúc tiến kế hoạch nghiên cứu và thu thập các nguồn gen dưa chuột trên khắp thế giới Viện sỹ Vavilov và các cộng sự đã tiến hành nghiên cứu và lai tạo ra những loại hình dưa chuột có ưu điểm tốt để phổ biến trong sản xuất Nhà chọn tạo nổi tiếng Teachenko năm (1967) đã sử dụng tập đoàn dưa chuột của Nhật Bản, Ấn Độ, Trung Quốc trong công tác chọn tạo giống [22]

Một số nghiên cứu của tạp trí nông nghiệp Sarhad (Pakistan) cho thấy các giống dưa chuột lai trồng trong nhà nilon cho năng suất cao Thí nghiệm gồm 11 giống dưa chuột có tên là Dala, Luna, Belcanto, Benlland, Safa, Mubis, Jaha, Pigan, Maram, Donna, Nibal Các giống trên được trồng ở điều kiện bình thường trong nhà nilon vào mùa thu và mùa xuân Vào mùa xuân giống Jaha, Luna và Dala sinh trưởng tốt, cho năng suất 55,8 tấn/ha; 41,8 tấn/ha; 41,7 tấn/ha Trong mùa thu có các giống Dala, Mubis và Luna cho

năng suất lần lượt là 24,8 tấn/ha; 23,0 tấn/ha; 22,4 tấn/ha

Năng suất và chất lượng của dưa chuột phụ thuộc vào giống và phương pháp gieo trồng Hiện nay, có nhiều phương pháp trồng để thu được năng suất cao như trồng trong nhà nilon, trong nhà lưới, trong nhà kính (trồng trên đất

và trồng không dùng đất)

Ngoài việc tạo ra giống dưa chuột có năng suất cao, các giống chống chịu được sâu bệnh hại cũng là một định hướng quan trọng của công tác chọn tạo giống dưa chuột Một trong những đối tượng bệnh nguy hiểm nhất

đối với dưa chuột là bệnh sương mai (Pseudoperonospora cubensis Berk và Curt) [24]

Cũng ở Mỹ (tháng 7, 8 năm 1997), đã làm thí nghiệm kiểm tra tính chống bệnh sương mai của tập đoàn dưa chuột mục đích là đánh giá những dòng lai của dưa chuột đối với việc chống lại bệnh sương mai ở Bắc Carolina Các giống thuần được thử làm hai năm với hai lần nhắc lại trong điều kiện nguồn bệnh tự nhiên như trên đồng ruộng Tỷ lệ bệnh hại thay đổi từ 1,3 – 9,0 trên thang điểm từ 0-9, có 9 giống có tính chống chịu cao và được phổ biến rộng rãi [ 49]

Số liệu nghiên cứu qua nhiều năm cho thấy các giống Gy4, Clinton, galay, M21, M27, Poisett có khả năng chống chịu sương mai tốt

Ngoài bệnh sương mai, phấn trắng cũng là bệnh gây nguy hiểm không

ít cho sinh trưởng, phát triển của cây dưa chuột Có nhiều ý kiến của các nhà khoa học về bản chất di truyền khả năng chống chịu bệnh phấn trắng của cây dưa chuột, đặc tính này mang tính lặn đa gen và đã đưa ra khẳng định rằng tính chống chịu này ít nhất có hai gen lặn sph và e quyết định, trong nhiều trường hợp có các gen bổ sung như sph-1, sph-2, l-1, l-2…[46]

Để tăng cường sức mạnh cho AND của dưa chuột, Jack Staub, một nhà di truyền thực vật thuộc Sở nghiên cứu nông nghiệp-Bô nông nghiệp Mỹ đang tìm cách tăng cường cho cơ sở di truyền của dưa chuột Nhìn bên ngoài thì dưa chuột

có cơ sở di truyền hạn chế khiến loại cây này dễ bị tấn công bởi các mầm bệnh hay các bệnh tự nhiên Phương pháp của Staub là đưa thêm nhiều đặc tính hoang

dã vào ADN của dưa chuột Ông Staub và các nhà khoa học Trung Quốc cũng

đã lai chéo thành công các giống dưa chuột hoang dã của Trung Quốc với một giống đang canh tác Giống dưa chuột hoang dã này có tính kháng bệnh héo thân, có thể kháng cả giun tròn và một số loại virus khác [50]

Năng suất của dưa chuột phụ thuộc vào yếu tố cơ bản là di truyền và điều kiện ngoại cảnh trong đó điều kiện ngoại cảnh hết sức quan trọng, một giống có tỷ lệ hoa cái cao nhưng tỷ lệ đậu quả không cao cũng cho năng suất thấp

Giới tính và đặc điểm nở hoa của dưa chuột: Bất kỳ loài thực vật

nào có sinh sản hữu tính cũng biểu hiện đặc điểm giới tính riêng biệt của mình Nghiên cứu dạng hoa, mức độ biểu hiện giới tính và giới hạn biến đổi đặc tính này không chỉ có ý nghĩa về mặt lý luận mà còn có ý nghĩa thực tế to lớn Trong việc giải quyết vấn đề năng suất và chất lượng sản phẩm các cây trồng trong đó có cây dưa chuột [20]

Ở dưa chuột, tỷ lệ hoa đực/cái là chỉ tiêu hết sức quan trọng trong việc hình thành năng suất Sự thay đổi tỷ lệ này khống chế bởi nhiều yếu tố bên trong và bên ngoài Vì thế mà người làm công tác giống phải tìm hiểu chi tiết nhằm tăng hiệu quả của công việc

Dưa chuột thuộc dạng cây đơn tính cùng gốc (monoecious) nghĩa là trên cây đồng thời có cả hoa đực và hoa cái Tuy nhiên trong quá trình tiến hóa và do tác động sâu sắc của con người trong công tác giống đặc điển nay

bị phá vỡ; nhiều dạng hoa mới đã xuất hiện làm phong phú thêm tính di truyền của cây này

Hoa của dưa chuột nói riêng và của cây thuộc họ bầu bí nói chung thường nở vào khoảng 40-50 ngày sau mọc Sự thay đổi thời gian này còn phụ thuộc vào điều kiện thời tiết Số đốt xuất hiện hoa đầu tiên là chỉ tiêu rất

quan trọng, quan trọng hơn nữa là số đốt xuất hiện hoa cái đầu tiên hay hoa hoàn chỉnh và cũng là đặc điểm của những giống chín sớm, biến động của các giống trong loài

Ở dạng cây đơn tính cùng gốc số hoa đực có được nhiều hơn số hoa cái,

tỷ lệ này thường là 25: 1, 30: 1 hoặc 15: 1, nhưng đặc điểm quan trọng và có ý nghĩa kinh tế là số lượng hoa cái trên cây và tỷ lệ đậu quả, trực tiếp ảnh hưởng đến năng xuất Tỷ lệ hoa đực và hoa cái có cao hay không phụ thuộc nhiều vào điều kiện môi trường cũng như kỹ thuật chăm sóc (nhất là liều lượng đạm), ngày dài và nhiệt độ cao làm tăng số hoa đực

Theo nghiên cứu thì Gibberillins đóng vai trò quan trọng trong việc tăng tỷ lệ hoa đực và đối nghịch với Ethylen và axit abcicic [13]

Nghiên cứu vấn đề này đã kết luận rằng gen, môi trường và yếu tố hoá học là phức tạp trong việc điều khiển hoa đực, hoa cái ở dưa chuột [ 36] có 3-

4 cặp gen, yếu tố môi trường (độ dài ngày, nhiệt độ) là những yếu tố chính điều khiển sinh trưởng, tất cả được kết hợp lại sẽ xác định được giới tính của cây dưa chuột

Nếu xác định giới tính của cây dưa chuột vào giai đoạn sớm của thời kỳ sinh trưởng thì có thể điều khiển được nó thông qua môi trường và yếu tố hoá học [36]

Sự thụ phấn ở dưa chuột: sự nở hoa, tung hạt phấn và đậu quả của các cây họ bầu bí nói chung và cây dưa chuột nói riêng phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố môi trường Thông thường quá trình thụ phấn thụ tinh ở dưa chuột xảy

ra vào lúc 6 đến 8 giờ sáng ở tháng 3 và tháng 4 Nhiệt độ thích hợp cho quá trình này là 12,80C đến 18,30C Ngày nay công nghệ hỗn hợp hạt phấn trở nên rất cần thiết cho thụ phấn bằng tay, thụ phấn nhờ côn trùng mang lại hiệu quả rất đáng kể Những nghiên cứu về giới tính dưa chuột có tầm quan trọng đáng

kể về cả lý thuyết cũng như thực tế chọn giống ở quy mô lớn

Dưa chuột dạng hoa cái (100% hoa cái gynoecious) được điều khiển

bởi gen trội đơn, chủ yếu là do việc biến đổi gen và yếu tố môi trường Điều này đã được ghi nhận là các gen Arc sinh trưởng [30] [34] Các alen được nhân lên từ locus này và thiết lập các dạng hoa cái tự nhiên Tỷ lệ khác nhau

do phản ứng của chúng với GA3 và mặc nhiên thừa nhận gen chính khác trong quan hệ tương hỗ về mức độ biểu hiện giới tính, gen M kiểm tra cơ chế chủ sự phát triển của nhị hoặc nhụy, các hoa của cây có M, tuy nhiên không

có giới tính và cây có m/m có thể ra hoa lưỡng tính [30][ 32] Kiểu thứ hai của gen kiểm tra mẫu hoa của dưa chuột đơn tính cùng gốc (trên nhiễm sắc thể chính) có khuynh hướng biến đổi dần hoa đực khoẻ thành dạng cái với các kiểu gen khác nhau trong hệ thống này là:

- Dạng 100% hoa cái (M/-st+/ st+ a/a)

- Đơn tính cùng gốc (M/-st+/ st+ A-)

- Đơn tính cái (M/-st+/ st+ A/ - )

- Lưỡng tính và hoa đực cùng gốc ( m/m, st+, A-)

- Lưỡng tính ( m/m st st, A/ -)

Tăng năng suất dưa chuột bằng con đường nhập nội, tạo giống lai

Trước yêu cầu bức thiết hiện nay việc nhập nội một số giống dưa chuột

có năng suất cao, chống chịu sâu bệnh hại là rất cần thiết không chỉ cho sản xuất mà còn cho cả công tác chọn tạo giống mới sau này thông qua việc tận dụng một số nguồn gen quý [23]

Ngày nay bên cạnh những phương pháp chọn tạo giống cổ điển có những phương pháp mới hiệu quả rất cao sử dụng trong lai tạo giống như dùng phóng xạ, gây đột biến, biến nạp gen, dung hợp tế bào trần… thực tế đã khẳng định ý nghĩa to lớn của phương pháp tạo ưu thế lai đối với loài rau nói chung và với dưa chuột nói riêng Ở các nước phát triển tỷ lệ giống dưa chuột thuần sử dụng trong sản xuất ngày càng ít đi, dần dần được thay thế bằng các giống lai F1 Các giống lai F1 ngoài khả năng cho năng suất cao, phẩm chất tốt nó còn thích hợp với các phương pháp trồng trọt cơ giới hoá cũng như

công nghiệp hoá khâu chế biến sản phẩm [33]

Ở Mỹ và Nhật Bản thường sử dụng cặp lai đơn giữa dòng cây hoa cái và hoa lưỡng tính Việc nhân giống các dòng mẹ đơn tính hoa cái được thực hiện bởi Gibberellin nồng độ 0,0025–0,05% Giống lai F1 này chiếm tới 95% số giống trồng ở Mỹ tập trung chủ yếu ở bang Michigan với diện tích trồng hàng năm là 8000–9000 ha [ 33]

2.4.2 Tình hình nghiên cứu về chọn tạo giống dưa chuột ở trong nước

Ở Việt Nam việc trồng thử các giống lai F1 tiến hành từ những năm bảy mươi đã chứng tỏ ưu thế của việc sử dụng giống lai F1 Do các dòng hoa cái nhập vào nước ta thường bị bệnh (phấn trắng, sương mai…), việc tạo ra các dòng tương tự có sự tham gia của các giống dưa chuột địa phương mang gen chống chịu đã được tiến hành ở Viện cây Lương Thực và Thực Phẩm từ năm 1976 đến nay, cùng với nó là các nghiên cứu khác của vấn đề ưu thế lai như khả năng kết hợp chung và riêng của các giống [12][13]

Các giống, dòng được sử dụng làm vật liệu cho con lai F1 không những cần phải có những biểu hiện tốt về các đặc tính kinh tế mà còn cần phải có khả năng cho ưu thế lai ở các đời sau Trong tạo giống ưu thế lai, khả năng kết hợp (chung và riêng) là một trong những đặc tính cơ bản Khả năng kết hợp cao nghĩa là khả năng truyền cho con cái trong tổ hợp lai những đặc tính tốt vượt xa bố mẹ, có khả năng sinh trưởng phát triển tốt, sức sống khoẻ Trong điều kiện sản xuất, bên cạnh khả năng kết hợp cao của các dòng bố mẹ, quy trình sản xuất hạt lai đơn giản dễ áp dụng có hiệu quả là rất quan trọng Với cây dưa chuột để giải quyết vấn đề này chủ yếu là giảm lượng hoa đực tăng lượng hoa cái Việc thay đổi giới tính của cây dưa chuột có thể sử dụng các phương pháp như thay đổi chế độ dinh dưỡng khoáng (chủ yếu là đạm), chế độ ánh sáng, nhiệt độ (nhiệt độ thấp và ánh sáng ngày ngắn cây tăng tỷ lệ

hoa cái) và các chất hoá học như Gibberellin…

Ở nước ta nghiên cứu về cây dưa chuột còn rất ít ỏi, chưa cân xứng với

sự tồn tại lâu đời cũng như giá trị của loại cây trồng này

Những nghiên cứu gần đây của các nhà khoa học tập trung vào các điểm sau đây:

Trước năm 1975 ở miền Nam, đoàn chuyên gia Nam Triều Tiên đã khảo sát tính thích nghi của 24 giống dưa chuột có nguồn gốc từ Nhật Bản, Đài Loan, Mỹ, Nam Triều Tiên tại trại giống rau Thủ Đức trong các năm

1967 – 1968 Các kết quả khảo nghiệm ở đây cho thấy: giống dưa chuột gốc Đài Loan Fonguan Grun skin tương đối thích nghi trong điều kiện Miền Nam Việt Nam Ngoài ra tác giả còn mô tả một số đặc điểm sinh lý và hình thái của các giống trong thí nghiệm [20]

Từ năm 1973–1976 Tại trại giống rau Hải Phòng thuộc Công ty Rau Quả trung ương đã thử nghiệm một tập đoàn giống của công ty Marusa và kết luận 2 giống TK và TO đủ tiêu chuẩn trồng suất khẩu dạng muối mặn

Việc phát triển ra các dạng cây dưa chuột dại, quả rất nhỏ, mọc tự nhiên ở các vùng đồng Bằng Bắc bộ và các dạng dưa chuột quả to, đắng mọc hoang dại ở các vùng núi cao phía Bắc Việt Nam là nguồn gốc phát sinh của loài cây trồng này [18]

Nghiên cứu khả năng chịu lạnh của các giống dưa chuột Việt Nam trong nhà ấm tại Matxcơva năm 1974 [16] cho thấy ở các giống dưa chuột chịu giảm nhiệt độ là do mối liên kết giữa diệp lục và thành phần protit – lipit trong lá không bị phá vỡ

Nghiên cứu này phù hợp với các nhận xét cho rằng nhiệt độ thấp đủ cho cây dưa chuột tạo quả là xấp xỉ 100 C đối với các giống dưa chuột Việt Nam trong điều kiện xuân lạnh năm 1975 ở Matxcơva [16]

Các giống dưa chuột có nguồn gốc vùng núi cao như: Cao Bằng, Thanh

Hoá có khả năng phân cành trong mọi vụ trồng và có thể đặc tính này mang tính đa gen [20]

Mặc dù là cây rau có vị trí quan trọng đối với tiêu dùng trong nước và xuất khẩu với diện tích ngày càng mở rộng, song các nghiên cứu về dưa chuột của nước ta còn hạn chế Sau đây là một số nghiên cứu về giống:

Năm 1976 tại Viện Cây Lương Thực - Cây Thực Phẩm một tập đoàn lớn cây dưa chuột đã được nghiên cứu với nhiều khía cạnh Đặc tính sinh học, sinh lý, giới tính, di truyền và chọn giống thực nghiệm Đã tìm ra được giống dưa chuột 27 quả dài, giống Hữu nghị được Bộ nông nghiệp và Công Nghiệp thực phẩm công nhận đưa ra sản xuất là một phần kết quả ứng dụng những nghiên cứu này Trên cơ sở đó các cán bộ của Viện đã tiếp tục triển khai các nghiên cứu ứng dụng và lựa chọn ra được một số giống dưa chuột mang lại năng suất khá cao như:

- Giống H1: Năm 1989 từ cấp lai HN1 x 1572, áp dụng phương pháp chọn dòng của Guliaev kết hợp với phương pháp thụ phấn đồng dạng của Giáo sư viện sĩ Vũ Tuyên Hoàng và TS Đào Xuân Thảng Đến năm 1993 đã thu hoạch được giống dưa chuột H1 có thời gian sinh trưởng trung bình 90 -

100 ngày, năng suất 25 - 30 tấn/ ha, trồng 2 vụ/năm là vụ xuân hè (gieo trồng 15/2 – 20/3) và vụ thu đông (Gieo 20/8 – 25 /9), quả dài 18-22 cm, vỏ quả màu xanh sáng, đường kính quả 3,5-4,5 cm, hạt ít bị bong khi chế biến, tỷ lệ quả vàng sau thu hoạch thấp [17]

- Giống dưa chuột lai Sao xanh (do Giáo sư viện sĩ Vũ Tuyên Hoàng,

TS Đào Xuân Thảng và các cộng sự): là con lai F1 của cặp lai DL15 x CP1583, được tạo ra bằng phương pháp sử dụng ưu thế lai, có thời gian sinh trưởng là 85 - 90 ngày, cây sinh trưởng khoẻ, năng suất 45 -55 tấn/ha, quả to dài 23-25 cm, cùi dày 1,2-1,5 cm đường kính quả 3,7-4,2 cm, chất lượng quả tốt hàm lượng đường và vitamin C cao, quả giòn, thơm, có mùi hấp

dẫn, quả có hình dạng đẹp, thích hợp cho ăn tươi, xa lát, quả có thể xuất khẩu tươi [3], [16], [27]

- Giống PC4 là con lai F1 của tổ hợp lai TL1 x C95 ( do TS Đào Xuân Thảng và ThS Đoàn Xuân Cảnh) Cây sinh trưởng khoẻ, phân nhánh tốt, chống chịu sâu bệnh khá thích hợp cho trồng cả 2 vụ xuân hè và thu đông, cho năng suất cao ở mức 40 – 45 tấn/ha Quả có hình dạng đẹp vỏ màu xanh sáng, cùi dày, ít hạt, quả ngắn ( 9-12 cm) dùng chế biến đóng lọ muối chua rất tốt Ngoài ra, quả cũng có thể dùng ăn tươi, khi cần thu hoạch sớm dùng chế biến theo kiểu dưa chuột bao tử cũng được [28]

Giống dưa chuột lai Sao xanh được công nhận là giống quốc gia năm 2000 Gần đây, trong năm 1991, tại viện nghiên cứu Rau Quả trung ương, các tác giả Nguyễn văn Hiền, Phan Phúc Đường đã tiến hành khảo nghiệm và chọn lọc một số giống dưa chuột từ tập đoàn dưa chuột của Hunggari, Việt Nam, Nhật Bản, Hà Lan, Pháp [ 8] Kết qủa thu được như sau:

Các giống của Hunggari và Pháp trồng trong vụ xuân - hè không thích nghi, sinh trưởng kém, ra nhiều hoa đực, không đậu quả Tỷ lệ đậu quả chỉ đạt 10% - 16%, ngọn bị thui và lụi dần Trong khi đó các giống dưa chuột của Việt Nam có tỉ lệ đậu quả cao, đạt 78,1 – 80,5%, chiều dài quả đạt khoảng 10 cm, đường kính quả 3,8-3,9 cm, trọng lượng quả đạt 55,5 – 60,4 g/quả Giống Hữu Nghị cho năng suất 685,2 tạ/ha Giống Thuỷ Nguyên cho năng suất 467,4 tạ/ha

Tại Viện nghiên cứu Rau Quả, Năm 1993 - 1995 đã thử nghiệm một số giống dưa chuột quả nhỏ của công ty Royal Sluis (Hà Lan) Trong số này giống F1 Marinda có thời gian sinh trưởng ngắn (55 - 80 ngày), ra hoa sớm,

từ mọc đến thu quả đợt đầu là 32 – 35 ngày Quả có gai màu trắng, tạo hình dáng sần sùi, màu xanh đậm, chất lượng tốt, chống bệnh vius và sương mai khá, năng suất 4 - 5 tấn/ha Một quy trình sản xuất và chế biến đã được xây

dựng ở viện nghiên cứu Rau Quả

Tại các tỉnh phía Nam, những năm gần đây, các công ty giống Đông Tây, Hoa Sen, Trang Nông, công ty giống cây trồng Miền Nam đã nhập và khảo nghiệm nhiều giống dưa chuột từ các nguồn nhập khác nhau và kết luận giống F1 Happy 14, các giồng của công ty Know - you - seed (Đài Loan) như

F1 DN-3, F1 DN6 …cho năng suất và chất lượng cao trong điều kiện trồng ở phía Nam

Trong những năm gần đây công tác chọn tạo ra các giống dưa chuột có năng suất cao, phẩm chất tốt vẫn không ngừng được các nhà khoa học tập trung nghiên cứu và đạt được những thành tựu đáng kể Dưới đây là một số giống dưa chuột đang được sử dụng rộng rãi ở nước ta:

Trong thời gian từ 2001-2005, Viện nghiên cứu Rau Quả đã nghiên cứu chọn tạo ra hai giống dưa chuột CV5 và CV11 Qua nghiên cứu và các

mô hình thử nghiệm tại các tỉnh như Hưng Yên, Bắc Giang, Vĩnh Phúc… Cho thấy hai giống dưa chuột này sinh trưởng, phát triển khoẻ, thân lá màu xanh đậm, phân cành khá, nhiều hoa cái, tỷ lệ đậu quả cao Quả dài 18-20

cm, đường kính 4-4,5 cm, vỏ quả màu xanh (CV11) và màu xanh trắng (CV5) Gai màu nâu, thịt quả dầy, ít ruột, ăn giòn ngọt, không có vị đắng phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng Thời gian sinh trưởng trung bình từ 75 - 85 ngày, năng suất 40 - 45 tấn/ha Chống chịu bệnh hại rất tốt đặc biệt là bệnh sương mai, phấn trắng [53]

Công ty hạt giống Seminis đã đưa giống dưa chuột bao tử Mirabell vào sản xuất ở một số địa phương Giống dưa chuột bao tử này sinh trưởng khoẻ,

lá dầy, xanh thẫm, năng suất trung bình 1,2 tấn/sào, thâm canh tốt có thể đạt 1,6 - 1,8 tấn/sào [42]

Từ năm 2003 – 2004 tại Viện CLT – CTP thực hiện đề tài “hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất cà chua lai số 1, C95, dưa chuột lai Sao xanh, PC1 phục vụ cho chế biến xuất khẩu” Kết quả đó sản xuất được 200 kg hạt

dưa chuột lai Sao xanh và PC1, xây dựng mô hình 50 ha dưa chuột tại Hà Nam [27]

Hai giống dưa chuột lai F1 NH815 và NH184 do công ty giống cây trồng Nông Hữu (Đài Loan) lai tạo thành công và mới được nhập vào nước ta vài năm trước đây:

+ Giống NH815: Cây sinh trưởng khoẻ phân nhánh nhiều, quả ra cả trên thân chính và nhánh phụ, năng suất trung bình 1,7-2 tấn/sào Bắc Bộ Thời gian từ trồng đến bắt đầu thu hoạch từ 28-30 ngày, cho thu hoạch kéo dài tới hơn 1 tháng Quả dài 20-22 cm, thẳng, tròn, vỏ xanh, ít hạt thích hợp cho ăn tươi dưới dạng salat

+ Giống NH184: Cây sinh trưởng khoẻ, phân nhánh nhiều Quả đậu sớm, ra quả cả trên thân chính và nhánh phụ, năng suất trung bình 1,6-1,8 tấn/ sào Bắc Bộ Thời gian từ trồng đến bắt đầu thu hoạch chỉ 28 ngày Quả dài từ 15-18 cm, đường kính từ 3-3,5 cm, quả thẳng, tròn, vỏ xanh trắng, ít hạt, ăn giòn, thích hợp cho ăn tươi dưới dạng salat [52]

Từ tháng 3 năm 2007 mô hình sản xuất dưa bao tử AJAX được thực hiện tại thị trấn Cao Thượng (Tân Yên, Bắc Giang) với diện tích gần 3 ha giống này có khả năng thích ứng với thời thiết tốt, chịu được nhiệt độ từ 33-

350C mà không bị biến dạng, kháng được bệnh sương mai, năng suất trung bình 950 kg/sào [52]

Hiện nay một số giống dưa chuột cũng đang được sử dụng rộng rãi như: Giống dưa chuột SG3.1, dưa chuột Xuân yến, Giống dưa chuột 179 và TN883 [51]

Hiện nay các nhà chọn giống trong nước đã xác định hướng chọn giống dưa chuột như sau:

+ Chọn giống cho tiêu dùng trong nước: quả dài 15-25 cm, vỏ quả thường là màu xanh, gai trắng chất khô 5,5 % trở lên, có khả năng chống chịu bệnh sương mai, phấn trắng và héo rũ

+ Chọn giống cho chế biến gồm các dạng: dạng muối chua, đóng lọ

nguyên quả, quả dài nhỏ hơn 10 cm, ruột đặc màu xanh nhạt, năng suất trên 20 tấn/ha Dạng chẻ thanh đóng lọ, quả dài 13-18 cm, màu xanh nhạt, ruột đặc, năng suất trên 30 tấn /ha Dạng dưa chuột cho chế biến muối mặn, đường kính quả 3-4 cm, quả dài 30 cm, màu xanh đậm, gai trắng, cùi dày [6], [11]

Hiện nay trong nước ta ở một số địa phương đã phát triển thêm các diện tích trồng dưa liên doanh với các doanh nghiệp chế biến dưa chuột nhằm mục đích xuất khẩu sang Nhật Bản với sản phẩm dưa chuột chế biến muối mặn, với hướng này cũng đạt lãi suất khá lớn, nâng cao hiệu quả sản xuất cho người nông dân Và hướng chọn tạo ra các giống dưa chuột để sử dụng trong sản xuất chủ yếu bằng cách nhập nội giống nước ngoài từ đó chọn tạo ra các giống dưa chuột ưu thế lai F1 phù hợp cho sản xuất và chế biến xuất khẩu của đặc điểm kinh tế xã hội trong sản xuất nông nghiệp ở nước ta hiện nay [3], [14]

PHẦN III NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Vật liệu và địa điểm bố trí thí nghiệm

3.1.1 Vật liệu

Vât liệu nghiên cứu gồm:

+3 giống dưa chuột lai F1 do Viện CLT – CTP chọn tạo: Sao xanh 2, Sao xanh 3, Sao xanh 4

+ 4 giống nhập nội gồm: Chiatai 765, Paramos (Hà Lan), Xuân yến (266 Đài Loan), VA02 (Nông Hữu)

3.1.2 Địa điểm bố trí thí nghiệm:

Thí nghiệm được bố trí trên đất phù sa trong đê không được bồi đắp hàng năm thuộc khu thí nghiệm của bộ môn Rau – Viện Cây Lương Thực - Cây Thực Phẩm

3.1.3 Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 9 / 2007 đến tháng 9 / 2008

3.2 Nội dung nghiên cứu

*Tình hình sinh trưởng, phát triển của các giống dưa chuột ở vụ đông

2007 và xuân hè 2008

*Tình hình sâu bệnh hại của các giống dưa chuột ở vụ đông 2007và xuân

hè 2008

*So sánh các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống dưa

chuột ở vụ đông 2007 và xuân hè 2008

*Đánh giá chất lượng quả của các giống dưa chuột ở vụ đông 2007 và

- Diện tích thí nghiệm ở mỗi vụ:

Giống 1: Chiatai 765 ( Thái Lan)

Giống 2: Sao xanh 2 ( 75 X 66, viện CLT– CTP) Giống 3: Sao xanh 3 (66 x HP02, viện CLT– CTP) Giống 4: Paramos (Hà lan 1)

Giống 5: Xuân yến (266 Đài Loan)

Giống 6: VA02 (Nông Hữu)

Giống 7: Sao xanh 4 ( NH x 66, viện CLT– CTP)

3.3.2 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi

3.3.2.1 Các chỉ tiêu về sinh trưởng của các giống thí nghiệm

+ Thời gian qua các giai đoạn sinh trưởng của các giống dưa chuột vụ đông 2007 và xuân hè 2008: theo dõi trên tất cả các cây thí nghiệm của từng giống

Thời gian từ gieo đến nảy mầm (70%) (ngày)

Thời gian từ mọc mầm đến trồng (ngày)

Thời gian từ trồng đến xuất hiện tua cuốn (70%) (ngày)

Thời gian từ trồng đến xuất hiện hoa cái đầu tiên (10%) (ngày)

Thời gian từ trồng đến xuất hiện hoa đực đầu tiên (10%) (ngày)

Thời gian từ trồng đến thu quả đợt đầu (10 %) (ngày)

Thời gian từ trồng đến thu quả rộ (70%) (ngày)

Thời gian từ trồng đến thu quả đợt cuối (ngày)

Tổng thời gian sinh trưởng: từ mọc đến thu qủa đợt cuối

+ Động thái tăng trưởng chiều cao cây: đo từ gốc đến đỉnh sinh trưởng của thân chính (cm) mỗi công thức theo dõi trên 10 cây định kỳ 7 ngày 1 lần

+ Động thái ra lá: đếm số lá thật đầu tiên đến lá thật xuất hiện ở thời kỳ điều tra, số lá

+ Đặc trưng hình thái thân, lá, quả của các giống thí nghiệm

3.3.2.2 Các chỉ tiêu về tình hình phát triển

+ Vị trí xuất hiện hoa cái đầu tiên (nách lá số mấy xuất hiện hoa cái) + Tổng số hoa cái/thân chính và thân phụ

+ Tổng số hoa đực/thân chính và thân phụ

+ Xác định tỷ lệ hoa đực và hoa cái trên cây

3.3.2.3 Các chỉ tiêu về tình hình sâu bệnh hại

a Đánh giá tình hình sâu hại

- Đối tượng sâu hại gồm: Sâu xám (Agrotis ypsilon)

Sâu khoang (Spoduptera litura)

Ruồi đục quả (Bactrocera dorsalis)

Bọ trĩ (Thrip palmi)

Sâu vẽ bùa ( Phyllocnistis)

Rệp sáp ( Pseudococcus sp)

Rầy nhớt (Brevicoryne brassacical)

- Mức độ gây hại: căn cứ vào mức độ hại đánh giá theo AVRDC:

Điểm 1: không bị sâu hại

Điểm 2: Một số cây bi hại

Điểm 3: 50% số cây, số quả bị hại

Điểm 4: phần lớn số cây bị hại

b Đánh giá tình hình bệnh hại

- Đối tượng bệnh hại:

+ Bệnh sương mai (Pseudoperonaspora cubesis)

+ Virus: CMV, TYLCV…

+ Bệnh phấn trắng (Pseudoperonospora cubensis Berk và Curt)

- Mức độ gây hại: theo dõi, đánh giá theo AVRDC

Điểm 0: không có triệu chứng (không bị hại)

Điểm 1: Triệu chứng đầu tiên đến 19% diện tích lá bị nhiễm (bị hại rất nhẹ) Điểm 2: 20-39% diện tích lá bị nhiễm (bị hại nhẹ)

Điểm 3: 40-59% diện tích lá bị nhiễm (bị hại trung bình)

Điểm 4: 60-79% diện tích lá bị nhiễm (bị hại nặng)

Điểm 5: > 80% diện tích lá bị nhiễm (bị hại rất nặng)

3.3.2.4 Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất

- Số quả trung bình trên cây

- Số quả đạt tiêu chuẩn thương phẩm/cây (quả cân đối, không bị dị dạng, sâu bệnh, dập nát)

- Khối lượng trung bình quả (g)

- Năng suất cá thể = khối lượng trung bình quả x số quả trên cây (kg/ cây)

- Năng suất thực thu ô: Năng suất thực tế thu được của 1 ô (kg/ ô)

- Năng suất thực thu quy ra ha (tấn/ha)

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

- Năng suất thương phẩm = số quả thương phẩm/cây x mật độ

trồng/ha (tần/ha)

3.3.2.5 Chất lượng quả

a Cấu trúc và hình thái của quả

+ Cấu trúc quả

Đường kính quả (cm): đo đường kính to nhất của quả

Chiều dài quả (cm)

Số ngăn hạt: bổ ngang và đếm số ngăn hạt

b Chỉ tiêu hóa sinh

+ Hàm lượng chất khô trong quả (g): theo phương pháp sấy khô ở nhiệt

độ ban đầu 750C, sau nâng lên 1050C và cân 3 lần khối lượng không đổi, %

+ Hàm lượng vitamin C: theo TCVN 4246-90, mg/100g quả tươi

+ Hàm lượng đường tổng số: theo phương pháp Ixenkutz, % chất tươi

c Chất lượng cảm quan

Khẩu vị nếm:(ngọt đậm, ngọt, ngọt dịu, nhạt, chua, đắng)

Hương vị (thơm nhiều hay ít)

3.3.3 Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu được xử lý thống kê bằng chương trình IRRISTAT và EXCEL

3.3.4 Các biện pháp kỹ thuật trồng và chăm sóc dưa chuột

-Thời vụ trồng: Thí nghiệm được bố trí ở vụ đông và vụ xuân hè

+ Vụ đông: Ngày gieo 25 / 09 / 2007