i
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
HOÀNG DUY HƯNG
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG,
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG ĐẬU TƯƠNG
TRONG VỤ ĐÔNG VÀ VỤ XUÂN
TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN
Ngành: Khoa học cây trồng
Mã số: 60.62.01.10
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG
THÁI NGUYÊN - NĂM 2015
ii
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
HOÀNG DUY HƯNG
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG,
PHÁT TRIỂN CỦA MỘT SỐ GIỐNG ĐẬU TƯƠNG
TRONG VỤ ĐÔNG VÀ VỤ XUÂN
TẠI TỈNH THÁI NGUYÊN
giáo sư, phó giáo sư, tiến sĩ và các giảng viên trực tiếp tham gia giảng dạy
lớp cao học K21B - Khoa học cây trồng đã quan tâm và tạo mọi điều kiện
giúp đỡ tôi hoàn thành khoá học.
Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Lưu Thị Xuyến
- người hướng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ tôi trong việc định
hướng đề tài cũng như trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn
thành luận văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn gia đình, anh chị em, bạn bè đồng
nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, giúp đỡ để tôi hoàn thành luận
văn này.
Do điều kiện thời gian và phạm vi nghiên cứu có hạn, luận văn
không tránh khỏi những thiếu sót, tác giả luận văn kính mong nhận được sự
chỉ dẫn và góp ý thêm của các thầy giáo, cô giáo và các bạn đồng nghiệp để
luận văn được hoàn thiện hơn.
Thái Nguyên, tháng 11 năm 2015
Tác giả luận văn
Hoàng Duy Hưng
v
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ......................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................. iv
MỤC LỤC .....................................................................................................v
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................ vii
DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ............................................................ viii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .................................................................... ix
MỞ ĐẦU ......................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................1
2.4.3.4. Các yếu tố cấu thành năng suất ......................................................25
2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu.................................................................26
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ....................27
3.1. Kết quả nghiên cứu khả năng sinh trưởng của các giống đậu tương
thí nghiệm vụ Đông 2014 và vụ Xuân 2015 tại Thái Nguyên ...............27
3.1.1. Thời gian sinh trưởng của các giống đậu tương thí nghiệm tại
Thái Nguyên .......................................................................................27
3.1.2. Một số đặc điểm hình thái và sinh trưởng của các giống đậu tương
thí nghiệm tại Thái Nguyên ..................................................................32
3.1.2.1. Kết quả nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng chiều cao cây qua các giai
đoạn ......................................................................................................32
3.1.2.2. Một số đặc điểm hình thái của các giống đậu tương thí nghiệm
vụ Đông 2014 và vụ Xuân 2015 ...........................................................35
3.3. Một số chỉ tiêu sinh lí của các giống đậu tương tham gia thí nghiệm. ....38
3.3.1. Một số chỉ tiêu sinh lí của các giống đậu tương tham gia thí
nghiệm vụ Đông 2014 và vụ Xuân 2015...............................................38
3.3.3.1. Chỉ số diện tích lá ............................................................................40
3.3.3.2. Khả năng tích lũy vật chất khô .........................................................40
3.3.2. Khả năng hình thành nốt sần hữu hiệu của các giống đậu tương
thí nghiệm ............................................................................................43
3.4. Tình hình sâu bệnh và khả năng chống đổ của các giống đậu tương
tương thí nghiệm ..................................................................................46
3.5. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống đậu
tương thí nghiệm ..................................................................................49
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................55
5.1 Kết luận .................................................................................................55
5.2 Đề nghị ..................................................................................................55
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................56
Nguyên...................................................................................................47
Bảng 3.8. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống đậu
tương thí nghiệm vụ Đông năm 2014 tại Thái Nguyên ......................50
Bảng 3.9. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống đậu
tương thí nghiệm vụ Xuân năm 2015 tại Thái Nguyên ......................52
ix
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 3.1: Biểu đồ năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các giống
đậu tương thí nghiệm vụ Đông năm 2014 tại Thái Nguyên .........50
Hình 3.2: Biểu đồ năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của các giống
đậu tương thí nghiệm vụ Xuân năm 2015 tại Thái Nguyên .........53
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cây đậu tương (Glycine Max (L) Merrill) còn gọi là cây đậu nành là
cây trồng cạn có tác dụng rất nhiều mặt và là cây có giá trị kinh tế cao. Khó
có thể tìm ra loại cây trồng nào có tác dụng nhiều mặt như cây đậu tương,
vừa cung cấp thực phẩm cho người, nguyên liệu cho công nghiệp, thức ăn
gia súc còn là cây cải tạo đất rất tốt (Ngô Thế Dân và cs, 1999) [4].
Đậu tương là một trong những cây có dầu quan trọng bậc nhất trên
thế giới và là cây trồng đứng vị trí thứ tư trong các cây làm lương thực thực
phẩm sau lúa mỳ, lúa nước và ngô. Hạt đậu tương là loại sản phẩm duy
nhất mà giá trị của nó được đánh giá đồng thời cả protein và lipit. Trong đó
protein chiếm khoảng 36 - 46%, lipit biến động từ 16 - 24% tuỳ theo giống
và điều kiện khí hậu. Protein đậu tương có giá trị cao không những về hàm
lượng lớn mà nó còn đầy đủ và cân đối các loại axit amin, đặc biệt là các
giống đậu tương tốt vào cơ cấu giống của tỉnh Thái Nguyên.
3. Yêu cầu của đề tài
- Đánh giá khả năng sinh trưởng và phát triển của một số giống đậu
tương thí nghiệm.
- Đánh giá một số chỉ tiêu sinh lí của các giống tham gia thí nghiệm.
- Đánh giá tình hình sâu bệnh hại và khả năng chống đổ của các giống
thí nghiệm.
- Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất của các giống tham gia thí
nghiệm.
3
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học
Điều kiện ngoại cảnh có liên quan chặt chẽ tới cây trồng nói chung
và cây đậu tương nói riêng, nó ảnh hưởng tới quá trình sinh trưởng, phát
triển và hoạt động sinh lý, sinh hoá của cây. Sự biểu hiện kiểu hình ra bên
ngoài chính là kết quả của sự tác động giữa kiểu gen với môi trường sống.
Kiểu gen + môi trường -> kiểu hình.
Sự sinh trưởng phát triển, khả năng cho năng suất của cây trồng chịu
sự tác động của môi trường và điều kiện trồng trọt, song mức độ ảnh hưởng
của môi trường lên các giống là không giống nhau. Trong cùng một điều
kiện trồng trọt một số giống sinh trưởng phát triển tốt và cho năng suất cao
trong khi đó một số giống khác lại sinh trưởng phát triển kém và cho năng
suất thấp, thậm chí không tồn tại được hay không cho thu hoạch. Sở dĩ như
vậy vì chúng có những kiểu gen khác nhau.
Trong sản xuất nông nghiệp, giống tốt có ý nghĩa vô cùng quan trọng
giúp con người tăng năng suất và sản lượng cây trồng. Giống quy định giới
giống cũ kém hiệu quả, trong khi có rất nhiều giống mới ra đời vì vậy cần
phải đưa những giống đậu tương mới có năng suất cao vào sản xuất của tỉnh,
nhằm nâng tăng hiệu quả sử dụng đất, góp phần cải tạo đất, chống xói mòn,
thoái hóa đất, nâng cao thu nhập cho người dân, cải thiện đời sống cộng đồng.
1.3. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới và ở Việt Nam
1.3.1. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới
Cây đậu tương là loại cây trồng có giá trị dinh dưỡng, kinh tế cao, đặc
biệt là có khả năng cải tạo đất rất tốt. Vì vậy mà cây đậu tương trồng ở khắp
mọi nơi trên thế giới (Vũ Đình Chính, 2010) [2].
Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới trong những năm gần đây
được trình bày ở bảng 1.1
5
Bảng 1.1. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới 5 năm gần đây
Chỉ tiêu
Diện tích
Năng suất
Sản lượng
(triệu ha)
(tạ/ha)
(triệu tấn)
2009
2013
111,26
24,84
276,41
Năm
(Nguồn: FAOSTAT, 2015) [20]
Qua bảng 1.1 cho thấy sản xuất đậu tương trên thế giới tăng lên
cả về diện tích và sản lượng.
Về diện tích: Qua bảng 1.1 cho thấy diện tích trồng đậu tương
trên toàn thế giới nhanh trong giai đoạn 2009 - 2010. Các năm tiếp
theo tăng bình quân mỗi năm 1 triệu ha, và tăng nhanh trong giai
đoạn từ 2012 - 2013. Năm 2009 diện tích trồng đậu tương trên thế
giới là 99,33 triệu ha, năm 2013 cả thế giới trồng được 111,26 triệu
ha tăng 11,93 triệu ha.
Về năng suất: Năng suất đậu tương không ổn định qua các năm.
Năm 2009 năng suất đậu tương thế giới đạt 22,49 tạ/ha và tiếp tục tăng
qua các năm từ 2010 và 2011. Bắt đầu giảm ở năm 2012 là 22,98 tạ/ha. Đến
2013 năng suất đậu tương là 24,84 tạ /ha.
Về sản lượng: Sản lượng đậu tương tăng do diện tích và năng suất tăng
từ năm 2009 - 2011 sản lượng đậu tương tăng 38,53 triệu tấn. Năm 2012 sản
lượng giảm do năng suất giảm và tăng lên ở năm 2013. Sản lượng đậu tương
đến 2013 là 276,41 triệu tấn.
Mặc dù cây đậu tương được trồng trên khắp thế giới nhưng khoảng
80% sản lượng đậu tương được sản xuất ở 4 nước là: Mỹ, Brazil, Argentina
cầu tiêu dùng trong nước. Mỗi năm Trung Quốc cần có 25 - 30 triệu tấn, trong
khi đó sản xuất trong nước mới đạt 12 - 17 triệu tấn (Lê Quốc Hưng, 2007) [8].
1.3.2. Tình hình sản xuất đậu tương ở Việt Nam
1.3.2.1. Tình hình sản xuất đậu tương ở Việt Nam
Hiện nay, ở Việt Nam cây đậu tương có vai trò quan trọng trong sản
suất nông nghiệp, đặc biệt ở những vùng nông thôn nghèo. Ngoài việc cung
cấp nguyên liệu chế biến làm thực phẩm cho con người, nguyên liệu cho
xuất khẩu, cây đậu tương là nguồn cung cấp thức ăn cho chăn nuôi rất tốt.
Cây đậu tương có khả năng thích ứng rộng và được trồng nhiều
vùng sinh thái khác nhau. Trong đó vùng đồng bằng sông hồng có diện
tích trồng đậu tương lớn nhất cả nước với 73.400 ha chiếm 49,7% diện
tích toàn miền bắc và 38% diện tích cả nước. Tiếp đến là các vùng: Đông
Bắc (24,9%), Tây Nguyên (12,7%), Tây Bắc (10,7%), đồng bằng sông
Cửu Long (8,4%). Các vùng bắc trung bộ, duyên hải Nam Trung Bộ và
Đông Nam Bộ diện tích chỉ vài nghìn ha (Vũ Đình Chính, 1995) [2].
Theo Lê Quốc Hưng (2007) [8], nước ta có một tiềm năng rất lớn
để mở rộng diện tích trồng đậu tương cả 3 vụ Xuân, Hè và Đông và diện
tích có thể đạt 1,5 triệu ha. Trong đó phân ra các vùng như sau: vùng đồng
bằng Sông Hồng có thể mở rộng diện tích tới 600 nghìn ha đậu tương vụ
Đông trên đất 2 vụ lúa, miền núi phía Bắc 400 nghìn ha. Quỹ đất đang có
này là một lợi thế để nước ta phát triển sản xuất đậu tương đảm bảo nhu
cầu trong nước.
Việt Nam có nhiều tiềm năng để mở rộng diện tích, nhưng hiện nay
diện tích gieo trồng đậu tương của cả nước đang có xu hướng giảm, kéo
theo sản lượng giảm dần. Tình hình sản xuất đậu tương ở Việt Nam trong 5
năm gần đây được trình bày trong bảng 1.3.
8
2011
181,4
14,69
266,5
2012
120,6
14,52
175,2
2013
117,2
14,36
168,2
2014
110,2
14,30
- Chưa có giống chất lượng và phù hợp cho các vùng sản xuất, thâm
canh còn kém phát triển do chưa áp dụng được khoa học kỹ thuật.
- Diện tích trồng đậu tương tại nước ta chủ yếu tập trung tại miền núi
nên cơ sở vật chất và kỹ thuật nghèo nàn và khó khăn.
1.3.2.2. Tình hình nhập khẩu đậu tương ở Việt Nam
Diện tích và sản lượng đậu tương ở Việt Nam trong những năm gần
đây có chiều hướng giảm dần, trong khi nhu cầu trong nước về thực phẩm
cũng như thức ăn chăn nuôi tăng mạnh, cho nên Việt Nam đã phải nhập
khẩu một lượng lớn hạt đậu tương hạt.
Theo số liệu Tổng cục Thống kê Việt Nam (2015) [16], năm 2010
Việt Nam nhập khẩu hơn 227.000 tấn đậu tương tiêu tốn 106 triệu USD,
gần bằng 107 triệu USD năm 2008. Trong đó khoảng 78% đậu tương được
nhập khẩu từ Hoa Kỳ; 22% còn lại là từ Canada, Trung Quốc, Argentina,
Uruguay và một số nước. Căn cứ vào kế hoạch hoạt động của 2 nhà máy ép
hạt có dầu lớn nhất tại Việt Nam vào quý II và quý III năm 2011, nhập
khẩu vào khoảng 700.000 tấn và năm 2012 là 1,5 triệu tấn đậu tương [19].
1.3.2.3. Tình hình sản xuất đậu tương ở Thái Nguyên
Trong những năm qua, cây đậu tương thực sự giữ vị trí quan trọng trong
cơ cấu cây trồng của tỉnh Thái Nguyên. Tình hình sản xuất đậu tương của tỉnh
Thái Nguyên những năm gần đây được thể hiện qua bảng 1.4.
10
Bảng 1.4. Tình hình sản xuất đậu tương tại Thái Nguyên
Năm
2006 2007
2008
15,3
14,2
Sản lượng(1000 tấn)
4,3
3,1
2,8
2,6
2,3
2,2
1,7
Chỉ tiêu
Diện tích (1000 ha)
2,9
3,6
2010 2011 2012 2013
2,4
Nam Phi, Nigeria với tổng số mẫu gen là 45.038 mẫu (Trần Đình Long,
1991) [12].
Những năm gần đây đã có nhiều trung tâm và viện nghiên cứu được
thành lập nhằm thực hiện công tác chọn tạo, lưu giữ nguồn gen cây đậu
tương và một số cây trồng khác như:
- Trung tâm nghiên cứu và phát triển rau màu Châu Á (AVRDC).
- SEARCA (Trung tâm Vùng Châu Á Thái Bình Dương về đào tạo
sau đại học và nghiên cứu nông nghiệp)
- IITA (Viện nghiên cứu nông nghiệp nhiệt đới).
- INTSOY và ISVES (Chương trình đậu nành quốc tế).
- ACIAR (Trung tâm Nghiên cứu Nông nghiệp quốc tế Australia).
Và các trường Đại học trên thế giới.
Qua đó ta thấy viện nghiên cứu giống cây trồng nói chung và cây đậu
tương được đặc biệt quan tâm. Việc thành lập các viện và trung tâm nghiên
cứu không chỉ lưu giữ nguồn gen cây trồng mà còn nhằm mục đích sau:
- Nhập nội giống, tiến hành chọn lọc, thử nghiệm với điều kiện khí
hậu, đất đai… của các vùng sinh thái khác nhau.
- Khảo nghiệm giống ở các vùng sinh thái khác nhau nhằm tìm ra các
giống có khả năng thích ứng với vùng sinh thái nhất định.
- Tạo ra các giống mới có đặc tính tốt nhờ thành tựu của khoa học
công nghệ trong việc tạo giống cây trồng.
- Thu thập lưu giữ nguồn gen quý trong tự nhiên nhằm cung cấp
đa dạng nguồn gen cây trồng trong chọn tạo giống mới và đa dạng sinh
học loài.
- Xác định các địa bàn trồng cây đậu tương trên thế giới và các nước
sản xuất đậu tương tiềm năng và sản lượng lớn.
12
Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật,
kỳ nhập 1190 dòng, giống đậu tương khác nhau. Từ đó các nhà khoa học
chọn tạo ra được các giống có khả năng thích nghi rộng và có khả năng
chống chịu sâu bệnh như: Amsoy71, Lec 36, Clark 63, Herkey 67… Mục
tiêu của thập kỷ 80 của thế kỷ XX tại Hoa Kỳ là chọn tạo được các giống có
khả năng chịu thâm canh, phản ứng với quang chu kỳ, chống chịu tốt với
ngoại cảnh, hàm lượng protein cao, dễ bảo quản và chế biến (Johnson H.W
and Bernard R.L, 1976) [25].
Hiện nay đối với cây trồng nói chung và cây đậu tương nói riêng thì
việc áp dụng công nghệ gen được áp dụng rất phổ biến tại các nước như:
Hoa Kỳ, Canada, Brazins và một số quốc gia khác. Vấn đề giống cây trồng
biến đổi gen (GMO) cũng còn những tranh cãi về tác động của nó tới tính
bền vững cũng như sức khỏe con người. Ưu điểm của công nghệ chuyển gen
là tạo ra các cây trồng có khả năng kháng dịch hại, kháng được thuốc diệt cỏ,
tăng chất lượng của sản phẩm lên nhờ chuyển gen theo ý muốn. Riêng đối
với đậu tương thì được chú trọng chuyển gen chống chịu với thuốc diệt cỏ
làm giảm thiệt hại của cỏ dại gây ra. Một số gen chống chịu với thuốc diệt cỏ
hay kháng loài sâu bệnh hại được xác định và phân lập từ rất nhiều loài có khả
năng này để chuyển vào cây trồng. Ví dụ: như gen trội Hb trên giống Clark 63
cho phản ứng chống chịu với Benard and Bentazon, giống Hook có alen Hm
mạng tính chống chịu tốt với thuốc Metribuzin (Ngô Thế Dân Và cs, 1999) [4].
Trên thế giới hiện nay ở những quốc gia có nền công nghiệp tiên tiến,
những nghiên cứu mới nhất về đậu tương đều tập trung về tích hợp hệ gen,
xác lập bản đồ di truyền qua đó tìm hiểu chức năng gen, xác định gen ứng
cử viên của từng tính trạng và sử dụng phương pháp Marker phân tử để
chọn tạo giống mới có các đặc tính mong muốn, trong đó đóng góp nhiều
nhất là Mỹ và Trung Quốc. Với sự cạnh tranh để chiếm lĩnh thị trường các
Công ty đã tạo ra nhiều giống đậu tương mới cho sản xuất (Jim Dunphy,
2012) [26].
2.4. Phương pháp nghiên cứu......................................................................21
2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm..........................................................21
2.4.2. Quy trình kỹ thuật .............................................................................21
15
cứu sơ bộ cho thấy có 3 DNA marker có liên quan đến tính chống chịu
bệnh gỉ sắt ở đậu tương (Pitaksa và cs, 1998) [28].
Sự tương tác giữa giống và môi trường có vai trò quan trọng trong
quá trình cải lương giống cây trồng nông nghiệp nói chung và cây đậu
tương nói riêng. Đối với cây đậu tương đã có một số kết quả nghiên cứu về
sự tương tác giữa các giống với môi trường khác nhau.
Byth và Weber (1986) [23] cho thấy có sự tương tác cao giữa các giống
với môi trường cho năng suất hạt và sự tương tác rất thấp cho chiều cao cây,
còn tương tác trung bình cho kích thước hạt, sự đổ sớm, hàm lượng đạm và
hàm lượng dầu.
Liu và cs (2008) [27] cho rằng trong một điều kiện môi trường cụ
thể năng suất đậu tương sẽ đạt đến mức tối đa nếu chỉ số diện tích lá
tăng đến mức tối thích trong từng giai đoạn sinh trưởng phát triển của
cây đậu tương.
Hiện nay, công tác giống đậu tương trên thế giới rất được quan tâm
và tiến hành trên quy mô lớn. Nhiều bộ giống do nhiều quốc gia chọn tạo ra
và khảo nghiệm tại rất nhiều vùng sinh thái khác nhau.
1.4.2 Tình hình nghiên cứu đậu tương ở Việt Nam
Ở nước ta, các giống đậu tương rất phong phú và đa dạng, song năng
suất chưa cao, phần lớn các giống chỉ thích hợp cho môt vụ, đây là trở ngại
lớn nhất về phát triển đậu tương.
Cây đậu tương được du nhập vào Việt Nam từ Trung Quốc và được trồng
từ lâu đời. Sau năm 1945 nước ta đã tiến hành xây dựng nhiều Trạm, Trại nghiên
cứu, thí nghiệm về đậu đỗ nói chung và đậu tương nói riêng ở nhiều vùng miền
hành ở một số Trạm, Viện nghiên cứu, trường Đại học và đã đạt được một số
thành tựu.
Theo trung tâm nghiên cứu và thực nghiệm đậu đỗ (Viện Khoa học
kỹ thuật Nông Nghiệp Việt Nam) thì cây đậu tương được trồng ở hầu hết
Copyright: Tài liệu đại học ©