Tóm tắt Luận án Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và biện pháp kỹ thuật để phát triển nguồn gen dưa chuột bản địa vùng tây bắc Việt Nam
Tây Bắc là một trong những vùng đa dạng sinh học nông nghiệp của Việt
Nam, nơi sinh sống nhiều loài hoang dại thuộc họ bầu bí (Cucubitaceae), trong đó
có cây dưa chuột (Cucumis sativus L.). Trong các nhóm giống dưa chuột địa
phương vùng Tây Bắc, dưa chuột bản địa của dân tộc H’Mông có nhiều đặc tính
quý như quả có kích thước lớn, ăn rất thơm, ngon, ngọt, mát và giòn, rất đa dạng
về kiểu hình và rất khác biệt với các giống dưa chuột địa phương ở vùng đồng
bằng về đặc điểm hình thái và cấu trúc quả. Nhóm dưa chuột bản địa này là nguồn
di truyền có giá trị cho công tác chọn tạo giống dưa chuột ở trong nước.
Với phương thức tự để giống và lối canh tác truyền thống trên nương rẫy của
người dân bao đời nay, giống dưa chuột bản địa này đang bị suy giảm các đặc tính
quý một cách nghiêm trọng và đứng trước nguy cơ mất dần theo thời gian. Vì vậy,
việc thu thập, lưu giữ, đánh giá, tư liệu hoá nguồn gen cũng như đi sâu nghiên cứu
biện pháp kỹ thuật thâm canh là cấp thiết, mang tính khoa học và thực tiễn, không
chỉ phục vụ cho lợi ích trước mắt mà còn định hướng mục tiêu lâu dài trong việc bảo
tồn và phát triển nguồn gen dưa chuột bản địa đặc sản này một cách hiệu quả
Tóm tắt nội dung tài liệu: Tóm tắt Luận án Nghiên cứu đặc điểm nông sinh học và biện pháp kỹ thuật để phát triển nguồn gen dưa chuột bản địa vùng tây bắc Việt Nam
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM PHẠM QUANG THẮNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM NÔNG SINH HỌC VÀ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT ĐỂ PHÁT TRIỂN NGUỒN GEN DƢA CHUỘT BẢN ĐỊA VÙNG TÂY BẮC VIỆT NAM CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG MÃ SỐ: 62.62.01.10 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÀ NỘI - 2015 Công trình hoàn thành tại: HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM Ngƣời hƣớng dẫn: 1. TS. TRẦN THỊ MINH HẰNG 2. GS. TS. TRẦN KHẮC THI Phản biện 1: GS.TS. NGUYỄN XUÂN LINH Viện Di truyền Nông nghiệp Phản biện 2: PGS.TS. VŨ QUANG SÁNG Học viện Nông nghiệp Việt Nam Phản biện 3: TS. MAI THỊ PHƢƠNG ANH Hội Sinh học Luận án đƣợc bảo vệ tại Hội đồng đánh giá luận án cấp Học viện họp tại: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Vào hồi giờ, ngày tháng năm 2015 Có thể tìm hiểu luận án tại thƣ viện: - Thƣ viện Quốc gia Việt Nam - Thƣ viện Học viện Nông nghiệp Việt Nam 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Tây Bắc là một trong những vùng đa dạng sinh học nông nghiệp của Việt Nam, nơi sinh sống nhiều loài hoang dại thuộc họ bầu bí (Cucubitaceae), trong đó có cây dưa chuột (Cucumis sativus L.). Trong các nhóm giống dưa chuột địa phương vùng Tây Bắc, dưa chuột bản địa của dân tộc H’Mông có nhiều đặc tính quý như quả có kích thước lớn, ăn rất thơm, ngon, ngọt, mát và giòn, rất đa dạng về kiểu hình và rất khác biệt với các giống dưa chuột địa phương ở vùng đồng bằng về đặc điểm hình thái và cấu trúc quả. Nhóm dưa chuột bản địa này là nguồn di truyền có giá trị cho công tác chọn tạo giống dưa chuột ở trong nước. Với phương thức tự để giống và lối canh tác truyền thống trên nương rẫy của người dân bao đời nay, giống dưa chuột bản địa này đang bị suy giảm các đặc tính quý một cách nghiêm trọng và đứng trước nguy cơ mất dần theo thời gian. Vì vậy, việc thu thập, lưu giữ, đánh giá, tư liệu hoá nguồn gen cũng như đi sâu nghiên cứu biện pháp kỹ thuật thâm canh là cấp thiết, mang tính khoa học và thực tiễn, không chỉ phục vụ cho lợi ích trước mắt mà còn định hướng mục tiêu lâu dài trong việc bảo tồn và phát triển nguồn gen dưa chuột bản địa đặc sản này một cách hiệu quả. 2. Mục tiêu của đề tài Thành lập tập đoàn mẫu giống dưa chuột bản địa của dân tộc H’Mông vùng Tây Bắc (dưa chuột H’Mông). Đánh giá được đặc điểm nông sinh học, đa dạng hình thái và mức độ đa dạng di truyền của các mẫu giống dưa chuột H’Mông. Xác định được giống và biện pháp kỹ thuật thâm canh hợp lý nhằm bảo tồn và phát triển nguồn gen dưa chuột bản địa đặc sản tại vùng nguyên sản. 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học Là công trình đầu tiên nghiên cứu có hệ thống về nguồn gen dưa chuột bản địa của dân tộc H’Mông ở vùng Tây Bắc, góp phần bổ sung dữ liệu khoa học có giá trị về nguồn tài nguyên cây dưa chuột bản địa Việt Nam. Kết quả của luận án góp phần bổ sung nguồn vật liệu di truyền quý cùng thông tin liên quan làm cơ sở khoa học cho việc định hướng công tác bảo tồn và khai thác phát triển hiệu quả nguồn gen dưa chuột H’Mông và có thể làm tài liệu phục vụ nghiên cứu, giảng dạy và ứng dụng thực tiễn. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Đề tài đã giới thiệu 04 mẫu giống dưa chuột H’Mông có triển vọng cho sản xuất tại vùng Tây Bắc (SL20, SL29, SL28 và SL7) và đề xuất được quy trình thâm canh phù hợp cho mẫu giống SL20 trên đất vườn tại Mộc Châu, Sơn La. 4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu Giống dưa chuột bản địa của dân tộc H’Mông vùng Tây Bắc 2 4.2. Phạm vi nghiên cứu - Đặc điểm nông sinh học, đa dạng hình thái và tính đa dạng di truyền của tập đoàn mẫu giống dưa chuột bản địa được thu thập từ 3 tỉnh vùng Tây Bắc là Sơn La, Điện Biên và Lai Châu. - Xác định thời vụ trồng, mật độ khoảng cách trồng kết hợp biện pháp tỉa nhánh, loại phân hữu cơ và liều lượng bón lót, liều lượng phân hỗn hợp NPK (13:13:13) bón thúc và số lần phun phân bón lá Pomior 298 cho mẫu giống SL20 trồng trên đất vườn tại Mộc Châu, Sơn La. - Nghiên cứu được thực hiện tại Mộc Châu, Sơn La (vùng nguyên sản) và Gia Lâm, Hà Nội (vùng đồng bằng sông Hồng) trong thời gian từ năm 2011-2013. 5. Những đóng góp mới của luận án - Trên cơ sở đánh giá các đặc điểm nông sinh học của tập đoàn 42 mẫu giống dưa chuột bản địa của dân tộc H’Mông vùng Tây Bắc, đã xác định được một số tính trạng đặc trưng, khác biệt của dưa chuột H’Mông là khả năng ra hoa đực nhiều (300-500 hoa), hoa cái ít (10-20 hoa), kích thước quả lớn, chống chịu tốt với bệnh phấn trắng, năng suất cá thể cao, chất lượng quả tốt. Trong số 42 mẫu giống dưa chuột H’Mông nghiên cứu, xác định được 04 mẫu giống có tiềm năng phát triển trong sản xuất tại vùng nguyên sản là SL29 (3.800 gam/cây), SL20 (3.500 gam/cây), SL28 (3.400 gam/cây) và SL7 (3.400 gam/cây). Kết quả phân nhóm 42 mẫu giống dưa chuột bản địa theo các tính trạng đặc trưng là cơ sở khoa học phục vụ hữu ích cho công tác bảo tồn và chọn vật liệu khởi đầu cho chọn tạo giống dưa chuột ở Việt Nam. - Khẳng định 30 mẫu giống dưa chuột H’Mông thu thập từ tỉnh Sơn La đều thuộc loài dưa chuột Cucumis sativus L., với số lượng nhiễm sắc thể 2n = 14 và chúng có sự đa dạng về kiểu hình và kiểu gen. Thông qua phân tích RAPD tại 11 locus, 30 mẫu giống dưa chuột H’Mông được phân thành 03 nhóm chính tại hệ số tương đồng di truyền 0,77. - Xác định được một số biện pháp kỹ thuật thâm canh phù hợp (thời vụ gieo hạt vào trung tuần tháng 4, trồng với khoảng cách 70 x 40 cm (hàng x cây) kết hợp tỉa để lại thân chính và 03 nhánh cấp 1 phía gần gốc, bón lót 20 tấn/ha phân hữu cơ hoai mục (hoặc 02 tấn/ha phân vi sinh Sông Gianh), bón thúc 950 kg/ha phân hỗn hợp NPK 13:13:13, phun bổ sung 4 lần phân bón lá Pomior 298 với nồng độ 0,4% từ khi cây có 2-3 lá thật, 10 ngày phun một lần) cho mẫu giống dưa chuột triển vọng SL20 trên đất vườn tại Mộc Châu, Sơn La. Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Nguồn gốc, phân bố và phân loại cây dưa chuột Phần lớn các nhà nghiên cứu đều thống nhất rằng cây dưa chuột có nguồn gốc từ Tây Ấn Độ (Nam Á). Vavilov (1926), Taracanov (1968) cho rằng khu vực miền núi phía Bắc Việt Nam là nơi phát sinh cây dưa chuột vì ở đây còn tồn tại dạng dưa 3 chuột hoang dại (trích theo Nguyễn Văn Hiển, 2000). Filov (1940) đã đưa ra bảng phân loại (trích theo Trần Khắc Thi, 1985). Dạng hoang dại được đưa vào nhóm phụ Ssp. agrostis Gab.; còn các dạng khác là dạng trồng trọt và sắp xếp vào 6 loài phụ, trong đó 5 loài phụ có biểu hiện đặc điểm phân lập sinh thái rất rõ rệt và được gọi là các nhóm khí hậu nông nghiệp lớn: 1. Ssp. europaeo - americanus Fil. Loài phụ Âu - Mỹ. 2. Ssp. occidentali - asiaticus Fil. Loài phụ Tây Á. 3. Ssp. chinensis Fil. Loài phụ Trung Quốc. 4. Ssp. indico - japonicus Fil. Loài phụ Nhật Ấn. 5. Ssp. himalaicus Fil. Loài phụ Hymalaya. 6. Ssp. hermaphroditus Fil. Dưa chuột lưỡng tính. 1.2. Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh của cây dƣa chuột Cây dưa chuột sinh trưởng tốt nhất trong điều kiện nhiệt độ dao động từ 18- 24 0 C. Độ dài chiếu sáng thích hợp cho cây sinh trưởng và phát dục là 10-12 giờ/ngày. Cường độ ánh sáng thích hợp cho dưa chuột trong phạm vi 15-17 klux (Tạ Thu Cúc, 2007). Độ ẩm đất thích hợp là 85-95%, không khí là 90-95%. Đất trồng thích hợp là đất có thành phần cơ giới nhẹ, độ pH từ 5,5-6,8. 1.3. Tình hình sản xuất dƣa chuột trên thế giới và ở Việt Nam Theo thống kê của Tổ chức Nông lương Thế giới (FAOSTAT, 2014), diện tích năm 2012 là 2.109.670 ha, s . Các nước dẫn đầu về diện tích trồng trên thế giới là Trung Quốc, Cameroon, Iran, Thổ Nhĩ Kỳ, Indonesia, Mỹ, Ucraine, Iraq, Ai Cập và Ấn Độ. Trong đó Trung Quốc là quốc gia có diện tích gieo trồng lớn nhất với 1.115.000 ha, chiếm 54,51% diện tích toàn thế giới. Theo số liệu của Tổng cục Thống kê (2012), năm 2011 diện tích trồng dưa chuột ở Việt Nam đạt 31.570 ha; năng suất trung bình đạt 182,8 tạ/ha, thấp hơn nhiều so với trung bình toàn thế giới (312,0 tạ/ha). Đồng bằng sông Hồng và Đồng bằng sông Cửu Long là 2 vùng có diện tích trồng dưa chuột lớn nhất cả nước. 1.4. Tình hình thu thập, bảo tồn, đánh giá và khai thác nguồn gen dƣa chuột 1.4.1. Thu thập, bảo tồn, đánh giá và khai thác nguồn gen dưa chuột trên thế giới 1.4.1.1. Thu thập và bảo tồn nguồn gen dưa chuột trên thế giới Nguồn gen dưa chuột được lưu trữ trong ngân hàng gen của các quốc gia, đây là nơi cung cấp những thông tin cơ bản về những mẫu giống, bao gồm việc giữ gìn, ứng dụng và đánh giá chúng. Ở Châu Âu, Viện tài nguyên di truyền quốc tế (IPGRI) là nơi lưu giữ các mẫu giống. Ở Mỹ, các mẫu giống được lưu giữ và đánh giá bởi Hệ thống tài nguyên di truyền thực vật quốc gia (NPGS). 1.4.1.2. Đánh giá và khai thác nguồn gen dưa chuột trên thế giới * Đánh giá nguồn gen dưa chuột trên thế giới Pierce and Wehner (1990) đã phát hiện và mô tả 105 gen đột biến ở dưa chuột. Trong 105 gen đã mô tả có 15 gen đột biến về cây con, 8 gen đột biến về rễ, 4 14 gen đột biến lá, 20 gen đột biến hoa, 18 gen đột biến quả, 12 gen về mầu sắc quả, 15 gen kháng bệnh, 2 gen kháng điều kiện môi trường bất thuận, 1 gen kháng côn trùng. Xie and Wehner (2001) đã tiến hành lập danh sách các gen ở dưa chuột. * Số lượng nhiễm sắc thể của loài Cucumis sativus Cucumis sativus là loài duy nhất trong họ bầu bí có số lượng nhiễm sắc thể đơn bội nhỏ nhất bằng 7. Kết quả phân tích kiểu nhân của các loài trong chi Cucumis của Kirkbride (1993) cho thấy các loài C. sativus, C. sativus var. hardwickii (C. hardwickii), C. hystrix và C. callosus có số nhiễm sắc thể 2n = 14. * Đánh giá đa dạng di truyền loài Cucumis sativus dựa vào chỉ thị phân tử Chỉ thị phân tử đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới sử dụng nghiên cứu đa dạng di truyền cũng như mối quan hệ di truyền giữa các giống dưa chuột như: chỉ thị RAPD (Horejsi et al., 1999; Chen et al., 2006), chỉ thị AFLP (Li et al., 2004), chỉ thị ISSR (Wang et al., 2007) và chỉ thị SSR (Danin Poleeg et al., 2001). * Khai thác nguồn gen dưa chuột trên thế giới Tùy thuộc vào mục đích sử dụng, mức độ phát triển khoa học công nghệ của từng quốc gia và vào nguồn vật liệu di truyền có được. Nguồn gen dưa chuột trên thế giới được tập trung khai thác theo các hướng khác nhau: thu hoạch bằng máy, trồng trong nhà kính/lưới, chế biến công nghiệp, kháng bệnh, tạo quả không đắng. 1.4.2. Thu thập, bảo tồn, đánh giá và khai thác nguồn gen dưa chuột ở Việt Nam 1.4.2.1. Thu thập và bảo tồn nguồn gen dưa chuột ở Việt Nam Trung tâm Tài nguyên Thực vật, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam là đơn vị thu thập và lưu giữ nhiều nhất nguồn gen dưa chuột ở Việt Nam. Hiện có tất cả 98 mẫu giống thuộc chi Cucumis được thu thập, trong đó có 52 mẫu giống dưa chuột từ vùng Tây Bắc. Ngoài ra nguồn gen dưa chuột cũng đang được lưu giữ và bảo tồn tại một số cơ sở nghiên cứu chuyên ngành của Việt Nam. 1.4.2.2. Đánh giá và khai thác nguồn gen dưa chuột ở Việt Nam * Đánh giá nguồn gen dưa chuột ở Việt Nam Công tác mô tả, đánh giá nguồn gen dưa chuột địa phương trong nước, đặc biệt là các giống dưa chuột bản địa của vùng miền núi phía Bắc Việt Nam vẫn chưa được quan tâm đáng kể. Từ đầu thập kỷ 70 của thế kỷ 20 công tác nghiên cứu trên cây dưa chuột mới được tiến hành và đạt một số kết quả khả quan. * Đánh giá đa dạng di truyền loài Cucumis sativus dựa vào chỉ thị phân tử Lang et al. (2007) đã phân tích quan hệ di truyền dựa trên kiểu hình và chỉ thị RAPD (6 locus) để phân nhóm 14 mẫu giống dưa chuột thu thập tại đồng bằng sông Cửu Long thành 4 nhóm kiểu gen riêng biệt. Ngô Thị Hạnh (2011) đã sử dụng 20 chỉ thị phân tử để xác định quan hệ di truyền giữa các giống và các dòng dưa chuột được tạo ra từ chúng. Trần Kim Cương và Nguyễn Thị Lang (2013) đã sử dụng 12 chỉ thị RAPD để đánh giá đa dạng di truyền 90 mẫu gống dưa chuột do Viện Cây ăn quả miền Nam thu thập, phân lập và lưu giữ. 5 * Khai thác nguồn gen dưa chuột ở Việt Nam Nghiên cứu khai thác nguồn gen dưa chuột ở Việt Nam được bắt đầu từ những năm 70 của thế kỷ trước. Thời gian đầu, công tác nghiên cứu mới chỉ tập trung nhập nội, đánh giá tính thích ứng của các giống được nhập nội từ nước ngoài và phục tráng cải thiện các giống địa phương. Trong những năm gần đây, công tác khai thác nguồn gen dưa chuột theo hướng chọn tạo giống ưu thế lai (F1) đã được triển khai, đã tạo ra được các giống dưa chuột mới phục vụ ăn tươi (PC4, CV5, CV209,...), phục vụ chế biến (PLC, CV29,...) cho thị trường trong nước và xuất khẩu. 1.5. Tình hình nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác dƣa chuột 1.5.1. Tình hình nghiên cứu biện pháp kỹ thuật canh tác dưa chuột trên thế giới * Kết quả nghiên cứu về khoảng cách và mật độ trồng dưa chuột Widders et al. (1989) cho rằng, mật độ trồng tối ưu cho một lần thu hoạch của giống Tamor và Castlepik là 77.000 cây/ha. Tại Bắc Carolina, Schultheis et al. (1998) đã xác định được rằng, mật độ tối ưu khi trồng các giống Sumter, Regal và H-19 tương ứng là 200.000, 240.000 và 330.000 cây/ha. Những kết quả này cho thấy, mật độ trồng tối ưu có thể khác nhau rất nhiều giữa các giống và điều kiện chăm sóc. * Kết quả nghiên cứu về tỉa nhánh cho dưa chuột Gobeil and Gosselin (1990) đã nghiên cứu việc sử dụng ánh sáng bổ sung kết hợp với 4 phương pháp cắt tỉa dưa chuột khác nhau, đều hướng đến việc loại bỏ bớt số quả/cây và các nhánh trên thân chính. Các nhà khoa học Trung Quốc, khi nghiên cứu trên giống Amata 765 cho thấy, chiều dài quả bị ảnh hưởng lớn bởi biện pháp cắt tỉa. Khi ngắt toàn bộ nhánh trên thân chính từ đốt thứ 10 trở xuống và ở đốt thứ 10 chỉ để 1 lá và 1 quả trên nhánh thì chiều dài quả cao nhất và cao hơn hẳn các phương pháp cắt tỉa khác (trích theo Trần Thị Lệ và Nguyễn Hồng Phương, 2009). * Kết quả nghiên cứu về liều lượng bón phân NPK cho dưa chuột Muhammad et al. (2009) kết luận, ở mức bón 100: 50: 50 kg/ha NPK cây dưa chuột có thời gian ra hoa sớm nhất (39,3 ngày), số quả trên cây nhiều nhất (35,5 quả), quả dài nhất (18,4 cm), khối lượng quả lớn nhất (150,7 gam) và năng suất đạt cao nhất (60,0 tấn/ha). Phu (1996) cho rằng lượng bón 100 N: 100 K2O kg/ha có ảnh hưởng tích cực đến số hoa, số quả, và sản lượng dưa chuột. Ahmed et al. (2007) cũng cho rằng tăng hàm lượng N sẽ làm tăng chiều dài quả, khối lượng quả, chiều dài thân và năng suất dưa chuột. 1.5.2. Tình hình nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật canh tác dưa chuột ở Việt Nam * Thời vụ trồng dưa chuột ở Việt Nam Ở vùng đồng bằng và trung du Bắc Bộ, dưa chuột được trồng chủ yếu vào hai vụ chính là vụ xuân hè và đông xuân, mỗi vụ lại được gieo trồng vào các trà khác nhau: vụ sớm, chính vụ và vụ muộn (Tạ Thu Cúc, 2007). Ở các tỉnh miền Nam và miền Trung có thể trồng dưa chuột quanh năm. Vụ hè thu, gieo hạt vào tháng 4 - tháng 6, thu hoạch tháng 7 - tháng 8. Vụ thu đông, gieo hạt vào tháng 7 - tháng 9 (Trần Thị Ba, 2014). 6 * Khoảng cách và mật độ trồng dưa chuột ở Việt Nam Tạ T ... 8, SL19, SL28, SL20, SL21, SL29, SL30 có mức tương đồng về di truyền đối với các nhóm khác nằm trong khoảng 77-100%. Trong nhóm B các mẫu giống lại được chia 2 nhóm phụ với khoảng cách di truyền gần hơn. 20 Nhóm C: gồm 6 mẫu giống là SL22, SL24, SL23, SL26, SL27, SL25 có hệ số tương đồng giữa các mẫu giống nằm trong khoảng 79-100%. Trong nhóm C các mẫu giống lại được chia 2 nhóm phụ với khoảng cách di truyền gần hơn. Từ các kết quả đánh giá về đặc điểm nông sinh học, đa dạng hình thái và tính đa dạng di truyền của các mẫu giống dưa chuột H’Mông, chúng tôi đề xuất hướng khai thác, sử dụng nguồn gen dưa chuột bản địa vùng Tây Bắc như sau: - Phát phát triển sản xuất các mẫu giống SL29, SL20, SL28 (thuộc nhóm B) ở vùng cao Tây Bắc Việt Nam. - Sử dụng các mẫu giống SL17, SL19, SL20, SL28 (nhóm B2.1), SL29 (nhóm B2.2) làm vật liệu khởi đầu phục vụ công tác chọn tạo giống dưa chuột theo hướng năng suất cao. - Sử dụng các mẫu giống SL29, SL30 thuộc nhóm B2.2 làm vật liệu khởi đầu phục vụ công tác chọn tạo giống dưa chuột theo hướng kháng bệnh phấn trắng. - Sử dụng các mẫu giống SL15, SL8, SL1 (nhóm A1.1), SL7 (nhóm A2) làm vật liệu khởi đầu phục vụ công tác chọn tạo giống dưa chuột theo hướng trồng trong nhà kính/lưới, ứng dụng công nghệ cao. 3.3. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật thâm canh dƣa chuột H’Mông trên đất vƣờn tại Mộc Châu, Sơn La 3.3.1. Ảnh hưởng của thời vụ đến sinh trưởng, phát triển và năng suất dưa chuột H’Mông Kết quả đánh giá ảnh hưởng của thời vụ đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống dưa chuột H’Mông (ký hiệu SL20) được trình bày ở bảng 3.10. Bảng 3.10. Ảnh hƣởng của thời vụ đến sinh trƣởng, phát triển và năng suất của mẫu giống SL20, năm 2011 Công thức thí nghiệm Thời vụ gieo Chiều dài thân chính (cm) Đường kính thân chính (mm) Số lá trên thân chính (lá) Số hoa cái /cây (hoa) Tỷ lệ đậu quả (%) Số quả TB /cây (quả) Khối lượng TB quả (gam) Năng suất cá thể (g/cây) Năng suất thực thu (tấn/ha) Năng suất lý thuyết (tấn/ha) CT1 15/3 373,2 14,5 48,2 12,8 60,9 7,8 395,4 3084 98,6 111,0 CT2 15/4 385,5 14,6 54,9 14,1 64,5 9,1 397,7 3619 105,5 130,3 CT3 15/5 371,4 13,8 52,7 13,7 46,0 6,3 381,5 2403 73,1 86,5 CT4 15/6 368,8 14,0 53,1 12,2 50,0 6,1 375,3 2289 68,7 82,4 CT5 15/7 377,9 14,4 51,1 9,6 60,4 5,8 386,6 2242 67,2 80,7 CT6 15/8 354,7 13,8 49,4 9,6 40,6 3,9 367,5 1433 39,4 51,6 CT7 15/9 275,4 12,6 41,9 7,7 20,8 1,6 305,8 489 13,6 17,6 LSD0,05 17,4 1,5 5,0 1,0 0,5 9,7 4,2 CV% 2,7 6,1 5,5 5,0 5,1 1,5 3,4 Thời vụ gieo trồng khác nhau, mẫu giống SL20 có khả năng sinh trởng, phát triển, cho các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất rất khác nhau (bảng 3.10). Gieo vào 15/4 mẫu giống SL20 có khả năng sinh trưởng mạnh nhất (chiều dài thân chính đạt 385,5 cm; số lá trên thân chính đạt 54,9 lá), số quả/cây cao, kích thước 21 quả lớn và cho năng suất cao nhất (năng suất cá thể 3619 gam/cây, năng suất thực thu 105,5 tấn/ha). Chất lượng quả cao và đảm bảo an toàn theo quy định. 3.3.2. Ảnh hưởng của khoảng cách trồng kết hợp biện pháp tỉa nhánh đến sinh trưởng, phát triển và năng suất dưa chuột H’Mông Trồng mẫu giống SL20 trên đất vườn tại Mộc Châu, Sơn La với khoảng cách hàng 70 cm, khoảng cách cây 40 cm kết hợp với tỉa để lại 3 nhánh cấp 1 (K2T3) là thích hợp nhất, cây sinh trưởng khỏe, ra hoa, đậu quả tốt, ít bị sâu đục quả và virus gây hại, cho năng suất thực thu cao nhất, đạt 105,3 tấn/ha (bảng 3.11). Bảng 3.11. Ảnh hưởng của khoảng cách trồng kết hợp với tỉa nhánh đến yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của mẫu giống SL20, vụ xuân hè 2011 Công thức thí nghiệm Khoảng cách (hàng x cây) Biện pháp tỉa nhánh Số quả TB/cây (quả) Khối lượng TB quả (gam) Năng suất cá thể (g/cây) Năng suất thực thu (tấn/ha) Năng suất lý thuyết (tấn/ha) K1T1 70cm x 30cm Không tỉa 4,2 351,6 1477 47,9 67,9 K1T2 70cm x 30cm Để 2 nhánh 5,3 375,4 1990 69,5 91,5 K1T3 70cm x 30cm Để 3 nhánh 5,8 379,6 2202 75,9 101,3 K2T1 70cm x 40cm Không tỉa 6,8 368,8 2508 71,1 90,3 K2T2 70cm x 40cm Để 2 nhánh 7,4 372,6 2757 82,1 99,3 K2T3 70cm x 40cm Để 3 nhánh 8,9 388,8 3460 105,3 124,6 K3T1 70cm x 50cm Không tỉa 8,4 368,6 3096 72,7 86,7 K3T2 70cm x 50cm Để 2 nhánh 7,1 385,7 2738 69,8 76,7 K3T3 70cm x 50cm Để 3 nhánh 9,9 381,8 3780 85,6 105,8 LSD0.05 Khoảng cách 1,8 12,6 3,4 Cắt tỉa 1,4 5,9 1,6 Khoảng cách x Tỉa nhánh 2,4 10,2 2,8 CV% 18,7 1,5 2,1 3.3.3. Ảnh hưởng của loại phân hữu cơ và liều lượng bón lót đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng dưa chuột H’Mông Bón lót phân hữu cơ cho mẫu giống SL20 đã kích thích sinh trưởng thân lá, khả năng ra hoa, đậu quả và năng suất dưa chuột H’Mông (bảng 3.12). Bảng 3.12. Ảnh hƣởng của phân hữu cơ đến khả năng sinh trƣởng, phát triển và năng suất của mẫu giống SL20, vụ xuân hè 2011 Công thức thí nghiệm Chiều dài thân chính (cm) Đường kính thân chính (mm) Số lá trên thân chính (lá) Số hoa cái /cây (hoa) Tỷ lệ đậu quả (%) Số quả TB /cây (quả) Khối lượng TB quả (gam) Năng suất cá thể (g/cây) Năng suất thực thu (tấn/ha) Năng suất lý thuyết (tấn/ha) CT1 342,7 13,6 44,3 13,2 62,9 8,3 377,8 3136 89,2 112,9 CT2 381,5 14,2 52,3 14,3 64,3 9,2 394,7 3631 104,7 130,7 CT3 378,1 14,1 49,4 14,2 64,5 9,1 381,4 3471 93,7 124,9 CT4 392,4 14,4 53,7 14,5 63,9 9,4 398,6 3747 106,2 134,9 CT5 398,7 14,5 54,2 14,4 63,3 9,3 399,2 3713 105,4 133,7 LSD0,05 11,2 1,7 2,7 1,2 1,4 12,7 5,7 CV% 5,7 6,2 3,6 4,7 7,8 5,3 6,8 22 Ở công thức bón 20 tấn/ha phân hữu cơ hoai mục (CT4), mẫu giống SL20 cho số hoa cái nhiều (đạt 14,5 hoa cái/cây), số quả cao (đạt 9,4 quả/cây), khối lượng quả lớn (đạt 398,6 gam), năng suất cá thể cao (3747 gam/cây) và cho năng suất thực thu cao nhất (106,2 tấn/ha). Tóm lại, trong điều kiện trồng trên đất vườn tại Mộc Châu, bón lót 20 tấn/ha phân hữu cơ hoai mục hoặc bón 02 tấn/ha phân vi sinh Sông Gianh thích hợp nhất cho mẫu giống SL20. 3.3.4. Ảnh hưởng của liều lượng phân hỗn hợp NPK (13:13:13) đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng dưa chuột H’Mông Lượng bón phân hỗn hợp NPK (13:13:13) khác nhau có ảnh hưởng rõ rệt đến khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất của mẫu giống SL20 (bảng 3.13). Ở các công thức bón với lượng 950-1200 kg NPK/ha, mẫu giống SL20 cho số hoa cái nhiều, tỷ lệ đậu quả cao, khối lượng quả lớn, năng suất cá thể cao (3170 và 3254 gam/cây) và năng suất thực thu cao nhất (104,9 và 104,3 tấn/ha). Chất lượng đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm theo quy định. Bón phân NPK với lượng 950 kg/ha, cứ mỗi kg NPK bón tăng thêm sẽ cho năng suất tăng thêm 90 kg dưa chuột/kg NPK và cho lợi nhuận trước thuế cao nhất, đạt 453,6 triệu đồng/ha. Bảng 3.13. Ảnh hƣởng của liều lƣợng bón NPK (13:13:13) đến khả năng sinh trƣởng, phát triển và năng suất của mẫu giống SL20, vụ xuân hè 2011 Công thức thí nghiệm Lượng bón NPK (kg) Chiều dài thân chính (cm) Đường kính thân chính (mm) Số lá trên thân chính (lá) Số hoa cái /cây (hoa) Tỷ lệ đậu quả (%) Số quả TB /cây (quả) Khối lượng TB quả (gam) Năng suất cá thể (g/cây) Năng suất thực thu (tấn/ha) Năng suất lý thuyết (tấn/ha) CT1 0 276,6 13,0 38,7 8,5 31,8 2,7 286,5 774 19,2 27,8 CT2 450 309,9 14,1 44,0 10,3 48,5 5,0 351,3 1757 54,9 63,2 CT3 700 316,2 14,4 44,5 11,0 56,4 6,2 368,8 2287 68,4 82,3 CT4 950 375,9 14,8 47,6 12,9 62,8 8,1 391,3 3170 104,9 114,1 CT5 1200 379,9 14,6 47,6 12,2 68,0 8,3 392,1 3254 104,3 117,2 CT6 1450 384,6 14,7 47,1 11,4 69,3 7,9 386,7 3055 95,1 110,0 LSD0.05 12,3 1,9 2,5 11,4 1,6 16,9 8,6 CV% 2,0 7,4 4,20 2,3 14,0 2,6 6,4 3.3.5. Ảnh hưởng của số lần phun phân bón lá Pomior 298 đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng dưa chuột H’Mông Phun phân bón lá Pomior 298 từ 3-4 lần làm tăng đáng kể chiều dài thân chính so với các công thức còn lại (có ý nghĩa ở mức 95%). Công thức 5 (phun 4 lần Pomior) cho năng suất cá thể đạt 3840 gam/cây và năng suất thực thu đạt 115,8 tấn/ha. Quả đồng đều và chất lượng quả cao. Lợi nhuận trước thuế đạt cao nhất ở công thức phun 4 lần Pomior với 492,1 triệu đồng/ha. Như vậy, phun phân bón lá Pomior 298 4 lần với nồng độ 0,4%, 4 lít nguyên chất/ha/lần phun, 10 ngày/lần thích hợp nhất cho mẫu giống SL20 trên đất vườn. 23 Bảng 3.14. Ảnh hƣởng của số lần phun phân bón lá Pomior 298 đến khả năng ra hoa, đậu quả và năng suất của mẫu giống SL20, vụ xuân hè 2011 Công thức thí nghiệm Số lần phun Pomior 298 Số hoa cái /cây (hoa) Số quả trung bình/cây (quả) Tỷ lệ đậu quả (%) Khối lượng TB quả (gam) Năng suất cá thể (g/cây) Năng suất thực thu (tấn/ha) Năng suất lý thuyết (tấn/ha) CT1 0 lần 12,4 7,7 62,1 399,2 3074 97,5 110,7 CT2 1 lần 12,1 7,5 62,0 390,4 2928 96,4 105,4 CT3 2 lần 12,8 8,0 62,5 397,2 3178 99,2 114,4 CT4 3 lần 13,2 8,8 66,7 402,3 3540 106,9 127,4 CT5 4 lần 14,2 9,5 66,9 404,2 3840 115,8 138,2 LSD0,05 2,2 1,5 11,4 7,7 CV% 8,9 9,7 1,5 4,0 3.3.6. Xây dựng mô hình thâm canh giống dưa chuột H’Mông trên đất vườn tại Mộc Châu, Sơn La Năng suất cá thể của mẫu giống SL20 trong mô hình đạt 3529-3711 gam/cây (vụ xuân hè) và 2176-2489 gam/cây (vụ thu đông). Năng suất thực thu của mẫu giống SL20 tại mô hình trong hai thời vụ lần lượt đạt từ 102,7-106,8 tấn/ha (vụ xuân hè), từ 58,4-62,5 tấn/ha (vụ thu đông). Chất lượng quả thương phẩm cao. Lợi nhuận trước thuế lên tới 424,2-444,7 triệu đồng/ha (vụ xuân hè), từ 202,7-223,2 triệu đồng/ha (vụ thu đông) cao gấp 2,5 lần so với đối chứng. Tỷ số giá trị lợi nhuận biên giữa mô hình sản xuất mẫu giống SL20 trên đất vườn so với mô hình sản xuất giống Chia Tai 578 có giá trị rất cao, đều cao hơn 2 ở tất cả các thời vụ cho thấy, hiệu quả kinh tế của mô hình sản xuất mẫu giống SL20 trên đất vườn trong cả hai thời vụ (xuân hè và thu đồng) đều cho hiệu quả cao hơn mô hình sản xuất giống Chia Tai 578 theo quy trình của người dân. Bảng 3.15. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của mẫu giống SL20 tại mô hình sản xuất trên đất vƣờn, năm 2012-2013 Năm Thời vụ Giống/ Mẫu giống Số quả trung bình trên cây (quả) Khối lượng trung bình quả (gam) Năng suất cá thể (g/cây) Năng suất lý thuyết (tấn/ha) Năng suất thực thu (tấn/ha) 2012 Xuân hè SL20 9,4 394,8 3711 133,6 106,8 Chia Tai 578 9,8 274,4 2689 96,8 67,4 Thu đông SL20 6,6 378,5 2498 89,9 62,5 Chia Tai 578 7,2 248,5 1789 64,4 45,3 2013 Xuân hè SL20 9,1 387,8 3529 127,0 102,7 Chia Tai 578 9,3 268,7 2499 90,0 65,7 Thu đông SL20 5,8 375,2 2176 78,3 58,4 Chia Tai 578 7,4 251,3 1860 66,9 42,5 Tóm lại, mẫu giống SL20 có khả năng sinh trưởng, phát triển tốt, cho năng suất, chất lượng quả cao và ổn định trong hai năm thực hiện mô hình (2012-2013). Kết quả 24 này khẳng định, các biện pháp kỹ thuật mà đề tài đã xác định được là phù hợp để thâm canh mẫu giống SL20 trên đất vườn tại Mộc Châu, Sơn La. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 1. Kết luận 1) Dưa chuột H’Mông - giống dưa chuột bản địa đặc sản của vùng Tây Bắc có lịch sử trồng trọt lâu đời và cho đến nay người H’Mông vẫn giữ nguyên phương thức tự để giống và lối canh tác truyền thống trên nương rẫy mà không hề hoặc rất ít chăm sóc, dẫn đến suy giảm các đặc tính quý và đang đứng trước nguy cơ mất dần theo thời gian. Đề tài đã thu thập được 44 mẫu giống dưa chuột H’Mông tại 03 tỉnh thuộc vùng Tây Bắc là Sơn La, Điện Biên và Lai Châu. 2) Bốn mươi hai (42) mẫu giống dưa chuột H’Mông vùng Tây Bắc khá đa dạng về các đặc điểm nông sinh học và đặc điểm hình thái. Các tính trạng đặc trưng, khác biệt của dưa chuột H’Mông là khả năng ra hoa đực nhiều (300-500 hoa), hoa cái ít (10-20 hoa), kích thước quả lớn, chống chịu tốt với bệnh phấn trắng, năng suất cá thể cao, chất lượng quả tốt. Các mẫu giống có tiềm năng phát triển trong sản xuất tại vùng nguyên sản là SL29 (3.800 gam/cây), SL20 (3.500 gam/cây), SL28 (3.400 gam/cây) và SL7 (3.400 gam/cây). 3) Ba mươi (30) mẫu giống dưa chuột H’Mông thu thập từ tỉnh Sơn La đều thuộc loài dưa chuột Cucumis sativus L., với số lượng nhiễm sắc thể 2n = 14 và chúng có sự đa dạng về kiểu hình và kiểu gen. Thông qua phân tích RAPD tại 11 locus, 30 mẫu giống được phân thành 03 nhóm chính tại hệ số tương đồng di truyền 0,77. 4) Các biện pháp kỹ thuật thâm canh phù hợp cho mẫu giống SL20 trên đất vườn tại Mộc Châu, Sơn La là: thời vụ gieo hạt vào trung tuần tháng 4, trồng với khoảng cách 70 x 40 cm (hàng x cây) kết hợp tỉa để lại thân chính và 3 nhánh cấp 1 phía gần gốc, bón lót 20 tấn/ha phân hữu cơ hoai mục (hoặc 02 tấn/ha phân vi sinh Sông Gianh), bón thúc 950 kg/ha phân hỗn hợp NPK 13:13:13, phun bổ sung 4 lần phân bón lá Pomior 298 với nồng độ 0,4% từ khi cây có 2-3 lá thật, 10 ngày phun một lần. 5) Trồng mẫu giống SL20 trên đất vườn tại Mộc Châu (Sơn La) cho hiệu quả kinh tế cao hơn hẳn so với giống Chia Tai 578 đang được nông dân Mộc Châu trồng phổ biến trong sản xuất với lợi nhuận trước thuế đạt 426,6-447,1 triệu đồng/ha trong vụ xuân hè, đạt 205,1-225,6 triệu đồng/ha trong vụ thu đông. 2. Đề nghị - Áp dụng quy trình kỹ thuật thâm canh mẫu giống SL20 trên đất vườn tại Mộc Châu (Sơn La), tạo sản phẩm hàng hóa trái vụ so với đồng bằng. - Phát triển các mẫu giống dưa chuột H’Mông có triển vọng (SL20, SL29, SL28 và SL7) cho sản xuất ở vùng nguyên sản và khai thác nguồn gen dưa chuột bản địa vùng Tây Bắc trong công tác chọn tạo giống dưa chuột mới ở Việt Nam. DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 1. Trần Thị Minh Hằng, Nguyễn Quốc Việt và Phạm Quang Thắng (2012). Ảnh hưởng của tỉa nhánh với khoảng cách trồng khác nhau đến sinh trưởng, phát triển và năng suất dưa chuột bản địa H’mông trồng tại Mộc Châu, Sơn La, Tạp chí Khoa học và Phát triển, Tập 10, số 6: 836-843. 2. Trần Thị Minh Hằng, Bùi Ngọc Tấn và Phạm Quang Thắng (2013). Ảnh hưởng của phân NPK (13:13:13) và phân bón lá Pomior 298 đến sản xuất dưa chuột bản địa H’mông (Cucumis sativus L.) vụ xuân hè tại Mộc Châu, Sơn La, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, kỳ 1, tháng 3/2013: 42-49. 3. Phạm Quang Thắng và Trần Thị Minh Hằng (2015). Đặc điểm nông sinh học của các mẫu giống dưa chuột bản địa (Cucumis sativus L.) của đồng bào H’Mông vùng Tây Bắc Việt Nam, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, kỳ 2, tháng 1/2015: 39-48. 4. Phạm Quang Thắng và Trần Thị Minh Hằng (2015). Quan hệ di truyền giữa các mẫu giống dưa chuột H’Mông thu thập ở vùng Tây Bắc Việt Nam, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, kỳ 3+4, tháng 2/2015: 81-87.
File đính kèm:
- tom_tat_luan_an_nghien_cuu_dac_diem_nong_sinh_hoc_va_bien_ph.pdf