Tóm tắt Luận án Xác định nhu cầu một số nguyên tố đa lượng ở các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây dưa lê (cucumis melo l.) trồng trong nhà màng
Dưa lê là một trong những loại quả có giá trị cao về mặt dinh dưỡng và rất tốt cho sức
khỏe. Quả dưa lê chứa các chất chống oxi hóa dạng polyphenol giúp phòng chống bệnh ung
thư và tăng cường hoạt động miễn dịch giảm các nguy cơ về bệnh tim mạch. Về mặt kinh tế,
dưa lê là một trong những loại quả có giá bán cao, thị trường tiêu thụ ổn định. Tuy nhiên, kỹ
thuật trồng dưa lê khó hơn nhiều so với trồng các loại dưa khác, nhất là trong mùa mưa. Để
giải quyết vấn đề này, một số kỹ thuật canh tác tiên tiến đã được ứng dụng vào sản xuất trong
thời gian gần đây để thay thế dần kiểu canh tác truyền thống. Trong đó, có kỹ thuật trồng trên
giá thể trong nhà màng, sử dụng công nghệ tưới nhỏ giọt. Tuy nhiên, quản lý dinh dưỡng cây
trồng là một trong những lĩnh vực còn hạn chế nhất trong kỹ thuật canh tác không sử dụng
đất (Jones, 1997). Vì vậy, việc xác định nhu cầu một số nguyên tố đa lượng của cây dưa lê,
phân tích ảnh hưởng, mối quan hệ giữa nồng độ đạm, lân, kali, canxi trong dung dịch, quá
trình tích lũy chất khô với năng suất và chất lượng dưa lê để làm cơ sở đề xuất quy trình quản
lý dinh dưỡng phù hợp cho cây dưa lê trồng trong nhà màng tại TP. Hồ Chí Minh là cần thiết
Tóm tắt nội dung tài liệu: Tóm tắt Luận án Xác định nhu cầu một số nguyên tố đa lượng ở các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây dưa lê (cucumis melo l.) trồng trong nhà màng
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH HOÀNG ANH TUẤN XÁC ĐỊNH NHU CẦU MỘT SỐ NGUYÊN TỐ ĐA LƯỢNG Ở CÁC GIAI ĐOẠN SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÂY DƯA LÊ (Cucumis melo L.) TRỒNG TRONG NHÀ MÀNG Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 9.62.01.10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH – 2018 ii Công trình được hoàn thành tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Phan Thanh Kiếm 2. TS. Phạm Hữu Nhượng Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường tại Trường Đại học Nông lâm TP. Hồ Chí Minh Vào hồi giờ ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Trường Đại học Nông lâm TP. Hồ Chí Minh - Thư viện Quốc gia Hà Nội 1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài Dưa lê là một trong những loại quả có giá trị cao về mặt dinh dưỡng và rất tốt cho sức khỏe. Quả dưa lê chứa các chất chống oxi hóa dạng polyphenol giúp phòng chống bệnh ung thư và tăng cường hoạt động miễn dịch giảm các nguy cơ về bệnh tim mạch. Về mặt kinh tế, dưa lê là một trong những loại quả có giá bán cao, thị trường tiêu thụ ổn định. Tuy nhiên, kỹ thuật trồng dưa lê khó hơn nhiều so với trồng các loại dưa khác, nhất là trong mùa mưa. Để giải quyết vấn đề này, một số kỹ thuật canh tác tiên tiến đã được ứng dụng vào sản xuất trong thời gian gần đây để thay thế dần kiểu canh tác truyền thống. Trong đó, có kỹ thuật trồng trên giá thể trong nhà màng, sử dụng công nghệ tưới nhỏ giọt. Tuy nhiên, quản lý dinh dưỡng cây trồng là một trong những lĩnh vực còn hạn chế nhất trong kỹ thuật canh tác không sử dụng đất (Jones, 1997). Vì vậy, việc xác định nhu cầu một số nguyên tố đa lượng của cây dưa lê, phân tích ảnh hưởng, mối quan hệ giữa nồng độ đạm, lân, kali, canxi trong dung dịch, quá trình tích lũy chất khô với năng suất và chất lượng dưa lê để làm cơ sở đề xuất quy trình quản lý dinh dưỡng phù hợp cho cây dưa lê trồng trong nhà màng tại TP. Hồ Chí Minh là cần thiết. Mục tiêu của đề tài - Xác định được ảnh hưởng của các nồng độ đạm, lân, kali, canxi trong dung dịch tưới đến sự hấp thu một số nguyên tố đa lượng, tích lũy chất khô của cây dưa lê và mối quan hệ giữa chúng với năng suất, độ Brix của quả dưa lê. - Xác định được nhu cầu dinh dưỡng theo từng giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây dưa lê. - Đề xuất được quy trình quản lý dinh dưỡng cho cây dưa lê trồng trên giá thể kết hợp công nghệ tưới nhỏ giọt trong nhà màng tại khu vực TP. Hồ Chí Minh. Đối tượng nghiên cứu Nồng độ đạm, lân, kali và canxi trong dung dịch dinh dưỡng; hàm lượng một số nguyên tố đa lượng trong cây; quá trình tích lũy chất khô; năng suất và chất lượng của giống dưa lê Taka và Sweet 695 trồng trên giá thể kết hợp công nghệ tưới nhỏ giọt trong điều kiện nhà màng tại huyện Củ Chi, TP. Hồ Chí Minh. Giới hạn nghiên cứu Sự hấp thu dinh dưỡng của cây trồng nói chung và dưa lê nói riêng chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như môi trường dinh dưỡng, nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, đặc tính giống, thời vụ trồng. Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài chỉ mới đề cập tới ảnh hưởng của một số nồng độ các chất dinh dưỡng trong dung dịch tưới đến sự hấp thu một số nguyên tố đa lượng, quá trình tích lũy chất khô ở các giai đoạn sinh trưởng của cây dưa lê và phân tích mối quan hệ giữa chúng với một số chỉ tiêu năng suất, chất lượng của quả dưa lê. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Cung cấp được các dữ liệu khoa học về sự hấp thu dinh dưỡng, tích lũy chất khô của cây dưa lê dưới ảnh hưởng của nồng độ đạm, lân, kali và canxi trong dung dịch dinh dưỡng. 2 Phân tích được mối quan hệ giữa chúng với năng suất và độ Brix. Cung cấp các dữ liệu khoa học về nhu cầu một số nguyên tố đa lượng của cây dưa lê. Đề xuất được quy trình quản lý dinh dưỡng cho cây dưa lê trồng trên giá thể kết hợp công nghệ tưới nhỏ giọt trong nhà màng, phù hợp với định hướng phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao trong giai đoạn hiện nay. Đóng góp mới của luận án Các kết quả nghiên cứu đã minh chứng được ảnh hưởng của nồng độ đạm, lân, kali, canxi trong dung dịch dinh dưỡng đến sự hấp thu đạm, lân, kali, canxi, magiê và tích lũy chất khô của cây dưa lê. Đã xác định được nhu cầu về một số nguyên tố đa lượng của cây dưa lê theo các giai đoạn sinh trưởng và phát triển. Trên cơ sở về nhu cầu dinh dưỡng của cây, phân tích tương quan và hồi quy các mối quan hệ, đã xây dựng được quy trình quản lý dinh dưỡng theo bốn giai đoạn sinh trưởng và phát triển khác nhau của cây dưa lê trồng trên giá thể trong nhà màng Bố cục của luận án Luận án gồm 157 trang, có 3 chương, 35 bảng số liệu và 24 hình. Có 92 tài liệu với 4 tài liệu tiếng Việt, 88 tài liệu tiếng Anh được tham khảo. Các chữ viết tắt NST: ngày sau trồng; NSTT: năng suất thực thu Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Giới thiệu về cây dưa lê Dưa lê thuộc giới Plantae, ngành Magnoliophyta, lớp Dicotyledoneae, bộ Cucurbitales, họ Cucurbitaceae, chi Cucumis, loài melo, phân loài melo. Dưa lê thuộc loại cây thân thảo, có thân bò trên mặt đất hoặc leo. Thân mảnh có thể dài trên 3 m, phủ lông mịn, có các tua và góc cạnh ở mặt cắt ngang. Cây dưa lê phát triển tốt trong điều kiện khí hậu ấm và khô, nhiều ánh sáng. Nhiệt độ để cây phát triển thích hợp 18 – 28oC. Dưa có thể chịu được nhiệt độ lên tới 40oC nhiều giờ mỗi ngày. Độ ẩm cao làm cây chậm phát triển, ảnh hưởng đến chất lượng quả và gây ra các bệnh trên lá (Grubben và ctv, 2004). 1.2. Tình hình sản xuất dưa lê trên thế giới Theo số liệu thống kê của FAO, trong năm 2016, tổng diện tích thu hoạch của cây dưa lê trên toàn thế giới đạt 1,25 triệu ha. Trong đó, châu Á luôn là khu vực dẫn đầu với diện tích đạt 0,91 triệu ha, chiếm gần 73% diện tích thu hoạch của toàn thế giới (FAOSTAT, 2018). Năng suất trung bình toàn thế giới đạt 23,54 tấn/ha (giai đoạn 2009-2012). Trong đó, châu Á có năng suất trung bình cao nhất 24,21 tấn/ha. Giai đoạn 2014 – 2016 năng suất trung bình vùng châu Á tăng lên đạt 29,06 tấn/ha (FAOSTAT, 2018). Tại Việt Nam, những năm 2007 – 2008 diện tích dưa lê chủ yếu trồng ngoài đồng, nhiều nhất ở hai tỉnh Tiền Giang với khoảng 20 ha và Long An với khoảng 13 ha. Hiện nay, diện tích dưa lê trồng ngoài đồng khoảng 80 3 – 100 ha. Diện tích trồng dưa lê trong nhà màng những năm 2007 – 2008 chỉ khoảng 2 ha thì nay đã tăng lên trên 250 ha. Trong đó, TP. Hồ Chí Minh có khoảng 40 ha trồng dưa lê, Đồng Nai khoảng 16 ha. Năng suất dưa lê trung bình ở Việt Nam trồng trong nhà màng đạt từ 22 đến 30 tấn/ha. Năng suất dưa lê cao nhất đạt khoảng 40 tấn/ha tại một số vùng trồng như Tây Ninh, Bình Phước. 1.3. Cơ chế hấp thu dinh dưỡng của cây trồng Có hai cơ chế khác nhau đã được đưa ra để giải thích sự hấp thu muối khoáng từ môi trường đất vào tế bào rễ. Cơ chế hấp thu muối hoặc ion không qua trung gian hay hấp thu thụ động và cơ chế hấp thu qua trung gian hay hấp thu chủ động (Singh, 2014; Kantharaj, 2014). 1.4. Quản lý dung dịch dinh dưỡng Dung dịch dinh dưỡng thích hợp sẽ cung cấp cho cây các nguyên tố chính xác để cho năng suất hoặc chất lượng cao nhất và giảm sự xâm nhiễm của các yếu tố bất lợi. Theo Sánchez (2009), việc quản lý và kiểm soát không đầy đủ thành phần dung dịch dinh dưỡng có thể dẫn tới hậu quả sử dụng quá cao hoặc quá thấp nồng độ của dung dịch dinh dưỡng, hoặc dẫn tới thành phần các ion bị mất cân bằng. Cơ sở quan trọng để quản lý dung dịch dinh dưỡng là biết được sự hấp thu dinh dưỡng của cây. Để thực hiện điều này cần sử dụng các phương pháp đo sự hấp thu dinh dưỡng, bằng hai cách: (1) Đo lượng dinh dưỡng đã sử dụng trong môi trường rễ và (2) Xác định hàm lượng dinh dưỡng trong cây qua phân tích cây trồng. 1.5. Hấp thu chất dinh dưỡng của dưa lê và một số yếu tố ảnh hưởng đến sự hấp thu chất dinh dưỡng, tích lũy chất khô, năng suất, chất lượng dưa lê 1.5.1. Ảnh hưởng của một số nguyên tố dinh dưỡng đa lượng và kỹ thuật canh tác đến sự hấp thu chất dinh dưỡng của cây dưa lê Theo Melo và ctv (2013), dưa lê trồng trong bầu giá thể gồm cát và vỏ lạc (tỷ lệ 1:1) có thứ tự hấp thu các nguyên tố như sau: N > Ca > K > P > Mg. Theo Jifon (2012), dưa lê hấp thu K nhiều nhất tiếp đến là N và sau đó là Ca. Lin và Huang (2003) cho rằng, nhu cầu các nguyên tố N, K, Ca, Mg lớn nhất ở giai đoạn phát triển quả. Melo và ctv (2013) báo cáo rằng, tại thời điểm thu hoạch, tích lũy đạm trong cây đạt 5,87 g/cây (117,4 kg N/ha). Trong đó, quả là bộ phận tích lũy đạm nhiều nhất, tiếp theo là lá và thân. Tích lũy đạm ở lá vào giai đoạn 28 NST đạt 1,53 g/cây. Trong thân ở giai đoạn 16 NST đạt 0,37 g/cây. Trong quả tích lũy đạm đạt cao nhất 3,39 g/cây ở thời điểm thu hoạch. Theo nghiên cứu của Nerson và ctv (1988), tình trạng khủng hoảng do thiếu hụt N làm giảm nồng độ N rõ rệt trong lá và thân dưa lê giai đoạn cây con. Gadomska (2009) chỉ ra rằng, hàm lượng một số nguyên tố đa lượng (g/kg chất khô) N: P: K: Ca: Mg giống Malaga F1 không phủ màng là 1,42: 0,50: 4,22: 0,23: 0,39; có phủ màng PE màu đen là 0,98: 0,39: 4,18: 0,22: 0,34. Theo Sanchez (2007), hàm lượng lân được xem là đủ cho cây dưa lê thay đổi từ 0,25 từ 0,40%. Còn Melo và ctv (2013) cho rằng, thời điểm thu hoạch hàm lượng lân đạt cao nhất với 0,91 g/cây (18,24 kg/ha). Theo Chen và ctv (2013), hấp thu lân trong cây dưa lê giai đoạn hình thành quả đạt cao nhất ở ruộng bón phân nhiều và thấp nhất ở ruộng bón phân ít. Mendoza-Cortez và ctv (2014) báo cáo rằng, hàm lượng lân trong lá tương quan tuyến tính với liều lượng P2O5. Tình trạng khủng hoảng do thiếu P làm giảm có ý nghĩa hàm lượng P 4 trong thân và lá dưa lê ở giai đoạn cây con (Nerson và ctv, 1988). Nồng độ lân trong dung dịch tưới tăng có ảnh hưởng làm tăng sự hấp thu lân của cây dưa lê (Martuscelli và ctv, 2015). Melo và ctv (2013) cho rằng, kali được tích lũy liên tục cho đến cuối vụ và đạt cao nhất với 2,89 g/cây (57,8 kg/ha). Hàm lượng kali ở lá đạt cao nhất (0,61 g/cây) ở giai đoạn 30 NST. Hàm lượng kali trong quả đạt cao nhất với 2,54 g/cây vào cuối vụ. Theo Gadomska (2009), lượng kali trong quả thay đổi từ 3,32 đến 5,41 g/kg chất khô. Theo Melo và ctv (2013), lượng canxi tích lũy trong cây đạt tối đa là 5,76 g/cây (115,2 kg Ca/ha). Sự tích lũy canxi lớn nhất xảy ra ở lá. Thiếu hụt canxi có thể dẫn tới thiếu hụt kali ở trong cây (Resh, 2013). Sự hấp thu đạm, lân và kali cao hơn ở các nghiệm thức tưới nồng độ canxi cao (Salas và ctv, 2005). Theo Gadomska (2009), hàm lượng magiê của dưa lê thay đổi từ 0,15 đến 0,31 g/kg chất khô. 1.5.2. Ảnh hưởng của một số nguyên tố dinh dưỡng đa lượng đến sự tích lũy chất khô, năng suất và chất lượng dưa lê Chen và ctv (2013) cho rằng, quá trình tích lũy chất khô ở giai đoạn phát triển thân lá giữa các nghiệm thức bón các mức phân khác nhau không có sự sai khác có ý nghĩa. Tích lũy chất khô trong cây dưa lê trồng trên đất không chịu ảnh hưởng của các mức phân đạm và kali khác nhau (Damasceno và ctv, 2012). Tuy nhiên, đạm có ảnh hưởng làm giảm độ chắc thịt quả (Silva và ctv, 2007a). Bón dư đạm cho thấy chất lượng quả dưa lê bị ảnh hưởng (Castellanos và ctv, 2012). Rodriguez và ctv (2005) không tìm thấy sự thay đổi hàm lượng đường trong quả dưa Galia khi tăng nồng độ đạm trong dung dịch từ 80 đến 240 ppm. Coelho và ctv (2002) cho rằng, các mức đạm khác nhau không ảnh hưởng đến tổng chất rắn hòa tan trong quả dưa lê ở trong điều kiện trồng trong nhà kính và trồng ngoài đồng. Trong khi theo Kirnak và ctv (2005), liều lượng đạm bón cho cây thường có ít hoặc không có ảnh hưởng đến tổng chất rắn hòa tan. Bón đạm ở mức thấp nhất làm giảm năng suất quả khoảng 21% trong khi làm tăng cao nhất quá trình sinh trưởng sinh dưỡng (Castellanos và ctv, 2011). Lân không ảnh hưởng đến tổng chất rắn hòa tan trong quả dưa lê (Silva và ctv, 2007a; Luis và ctv, 2011). Tại mức bón là 234, 351 mg/L kali, tổng các chất rắn hòa tan, đường sucrose, hàm lượng K tăng có ý nghĩa trong thịt quả (Tang và ctv, 2012). Bổ sung kali lên tới 600 mg/L có thể cải thiện chất lượng quả mà không làm ảnh hưởng đến năng suất (Demiral và Köseoglub, 2005). Faria và ctv (2004) cho rằng, nồng độ canxi khác nhau không ảnh hưởng đến khối lượng quả và hàm lượng dinh dưỡng trong lá của dưa lê trồng trong nhà kính. Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Nội dung nghiên cứu Nội dung 1: Xác định lượng dung dịch dinh dưỡng cây dưa lê sử dụng qua các giai đoạn sinh trưởng khác nhau. Nội dung 2: Ảnh hưởng của các nồng độ đạm, lân, kali, canxi trong dung dịch dinh dưỡng đến sự hấp thu một số nguyên tố đa lượng, tích lũy chất khô, năng suất và độ Brix của dưa lê. 5 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của các nồng độ đạm trong dung dịch dinh dưỡng đến sự hấp thu một số nguyên tố đa lượng, tích lũy chất khô, năng suất và độ Brix của dưa lê. Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của các nồng độ lân trong dung dịch dinh dưỡng đến sự hấp thu một số nguyên tố đa lượng, tích lũy chất khô, năng suất và độ Brix của dưa lê. Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của các nồng độ kali trong dung dịch dinh dưỡng đến sự hấp thu một số nguyên tố đa lượng, tích lũy chất khô, năng suất và độ Brix của dưa lê. Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của các nồng độ canxi trong dung dịch dinh dưỡng đến sự hấp thu một số nguyên tố đa lượng, tích lũy chất khô, năng suất và độ Brix của dưa lê. 2.2. Vật liệu và phương tiện nghiên cứu Giống dưa lê: gồm các giống Taka có nguồn gốc từ Nhật Bản do Công ty Nông Phát cung cấp và giống Sweet 695 có nguồn gốc từ Malaysia do Công ty Ngọc Long Châu cung cấp. Hóa chất pha dinh dưỡng: hóa chất dùng pha dung dịch dinh dưỡng gồm các loại: KNO3, KH2PO4, NH4H2PO4, Mg(NO3)2 (xuất xứ từ Israel); (NH4)2SO4, NH4NO3, Na2MoO4 (Trung Quốc); K2SO4 (Bỉ); Ca(NO3)2 (Canada); H3BO3 (Nga); MgSO4, Fe-EDTA, Cu-EDTA, Zn- EDTA, Mn-EDTA (Ấn Độ). Giá thể trồng cây: mụn dừa đã được xử lý để loại bỏ các chất chát, muối bằng hệ thống xử lý kiểu phun mưa liên tục 6 – 8h mỗi ngày đến khi độ dẫn điện dung dịch (EC) của nước xả có giá trị < 50 µS/cm. Hệ thống tưới nhỏ giọt: hệ thống tưới nhỏ giọt dạng đầu cắm của Netafim được điều khiển tưới thông qua bộ hẹn giờ và van điện từ. Mỗi bầu nilon trồng 1 cây và sử dụng 1 đầu cắm nhỏ giọt/bầu. Chậu trồng: Sử dụng chậu nhựa có nắp đậy, thể tích chậu 6 lít để thực hiện thí nghiệm xác định lượng dung dịch dinh dưỡng cây dưa lê sử dụng qua các giai đoạn sinh trưởng (nội dung 1); Sử dụng bầu nilon 2 mặt (thể tích bầu 8,2 lít) để thực hiện các thí nghiệm từ 1 đến 4 của nội dung 2. Điều kiện nhiệt và ẩm độ: Tháng 7 – 9/2014, nhiệt độ trung bình trong nhà màng 29,7 – 31,1oC, ẩm độ trung bình 67,4 – 72,4%. Tháng 2 – 4/2016, n ... ả đến khi tạo lưới hoàn toàn cần cung cấp lượng canxi cao hơn so với giai đoạn đầu vụ và cuối vụ. Giai đoạn quả chín lượng canxi giảm mạnh, đặc biệt trong quả có sự giảm tích lũy canxi, trung bình mỗi ngày giảm 0,5 mg/quả. Tương tự như công bố của Lin và Huang (2003), theo đó giai đoạn quả chín lượng tích lũy trong quả giảm thấp hơn so với giai đoạn trước đó. Nhu cầu magiê của dưa lê thấp. Giai đoạn hình thành quả là cây hút magiê nhiều nhất gần 22 mg/cây/ngày. Giai đoạn phát triển quả, lượng magiê cây hút trung bình 17,01 mg/cây/ngày, cao hơn không nhiều so với mức 12,42 mg/cây/ngày trong nghiên cứu của Lin và Huang (2003). Để đạt được năng suất 2.822 kg/1.000 m2, trong cả vụ mỗi cây dưa lê lấy đi từ dung dịch dinh dưỡng 4.268 mg đạm (101,58 kg/ha), 816 mg lân (19,42 kg/ha), 5.804 mg kali (138,14 kg/ha), 2.625 mg canxi (62,48 kg/ha) và 717 mg magiê (17,06 kg/ha). Kết quả này có điểm tương đồng với công bố của Jifon (2012). Theo tác giả, lượng dinh dưỡng cây dưa lê 20 lấy đi từ đất (năm 2011, tại Texas): đạm 103,47 kg/ha; lân 20,40 kg/ha và kali 136,09 kg/ha. Ngược lại, có sự sai khác so với công bố của Melo và ctv (2013), trong đó các chất dinh dưỡng cây dưa lê tích lũy trong toàn cây như sau: 117,4 kg N/ha; 18,24 kg P/ha; 57,8 kg K/ha; 115,2 kg Ca/ha và 12,68 kg Mg/ha. Và ngay cả nghiên cứu của chính Jifon (2012) trong năm 2009 cũng cho thấy có sự khác nhau. Lượng dinh dưỡng cây dưa lê lấy đi từ đất năm 2009: đạm 89,34 kg/ha; lân 17,04 kg/ha và kali 10,75 kg/ha. Những kết quả này cho thấy tồn tại sự khác nhau về lượng dinh dưỡng cây hút ở các điều kiện trồng, thời vụ khác nhau. Bảng 3.26. Tổng lượng tích lũy một số nguyên tố đa lượng trong cây dưa lê theo từng giai đoạn sinh trưởng và phát triển Bộ phận Giai đoạn Lượng dinh dưỡng tích lũy ở bộ phận và toàn cây N P K Ca Mg Lá Trồng - ra hoa 529 62 537 503 122 (mg/lá) Hình thành quả 786 97 867 1.091 212 Phát triển quả 917 110 1.187 1.592 328 Quả chín 864 124 1.198 1.806 358 Thân Trồng - ra hoa 186 64 280 41 17 (mg/thân) Hình thành quả 258 70 514 142 45 Phát triển quả 385 72 683 323 58 Quả chín 336 95 783 348 58 Quả Hình thành quả 200 52 282 62 24 (mg/quả) Phát triển quả 2.383 503 2.646 479 245 Quả chín 3.068 597 3.823 472 300 Tổng Trồng – ra hoa 715 126 816 544 139 (mg/cây) Hình thành quả 1.244 219 1.663 1.295 281 Phát triển quả 3.685 686 4.516 2.393 631 Quả chín 4.268 816 5.804 2.625 717 Thứ tự cây hút các nguyên tố từ cao đến thấp ở giai đoạn quả chín là K > N > Ca > P > Mg. Có điểm tương đồng với nghiên cứu của Sánchez và ctv (1998) về thứ tự hấp thu 3 nguyên tố nhiều nhất ở giai đoạn cuối vụ là K > N > Ca. Trong khi theo Gadomska (2009); Chen và ctv (2013), thứ tự hấp thu là K > N > P. Kết quả báo cáo của Melo và ctv (2013) cho thấy đạm là nguyên tố cây hấp thu nhiều nhất, thứ tự như sau: N > Ca > K. Về nguyên tố cây hấp thu ít nhất, Gadomska (2009) cho rằng dưa lê hấp thu Ca ít nhất. Còn theo Melo và ctv (2013), dưa lê hấp thu Mg ít nhất, tương tự như kết quả nghiên cứu trong luận án này. Trong khi hầu hết các nghiên cứu đều cho thấy trong năm nguyên tố đa lượng chính, dưa lê hấp thu P ít nhất (Ruiz và ctv, 1997; Jifon, 2012; Sánchez và ctv, 1998; Kafkfi và Kant, 2004; Bautista và ctv, 2011). Chỉ tính riêng 3 nguyên tố dinh dưỡng cây hấp thu nhiều nhất đã cho thấy ít có sự tương đồng giữa các nghiên cứu. Chứng tỏ điều kiện canh tác, giống, thời vụ, phương pháp canh tác v.v. có ảnh hưởng đến sự hấp thu dinh dưỡng của cây dưa lê. Vì vậy, rất khó để có thể áp dụng các kết quả đã đạt được từ các nghiên cứu trên thế giới vào việc xây dựng quy trình quản lý dinh dưỡng cho cây dưa lê trồng trong nhà màng tại Thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh phía Nam có điều kiện trồng tương tự. Theo Lin và Huang (2003), vào thời kỳ cuối của giai đoạn hình thành quả tỷ lệ hấp thu N:P:K:Ca:Mg là 28:5:40:21:6, cho thấy có tương đồng với kết quả nghiên cứu của Sanchez 21 và ctv (1998) là 23:4:46:18:9. Tuy nhiên, có sự khác biệt nhất định với kết quả nghiên cứu đạt được trong luận án này. Giai đoạn hình thành quả tỷ lệ thành phần các nguyên tố N:P:K:Ca:Mg tương ứng là 40:7:53:41:9. Giai đoạn quả chín tỷ lệ này là 47:9:64:29:8. Bảng 3.27. Tỷ lệ thành phần các nguyên tố dinh dưỡng cây dưa lê hấp thu theo từng giai đoạn sinh trưởng và phát triển Giai đoạn Tỷ lệ thành phần các nguyên tố dinh dưỡng N P K Ca Mg Trồng – ra hoa 40 7 45 30 8 Hình thành quả 40 7 53 41 9 Phát triển quả 54 10 66 35 9 Quả chín 47 9 64 29 8 Kết quả ở bảng trên cho thấy, nhu cầu lân và magiê của cây dưa lê khá tương đương nhau. Giai đoạn phát triển quả cây cần nhiều lân hơn so với các giai đoạn còn lại. Vì vậy, có thể đề xuất sử dụng 2 mức lân khác nhau cho dưa lê, trong đó giai đoạn phát triển quả tưới mức lân cao hơn so với 3 giai đoạn còn lại. Đối với magiê, tỷ lệ thành phần của magiê tương đương nhau giữa các giai đoạn. Do vậy, có thể sử dụng 1 mức nồng độ magiê 50 ppm cho cả chu kỳ sinh trưởng và phát triển của dưa lê. Đối với canxi, giai đoạn hình thành quả và phát triển quả có tỷ lệ thành phần cao hơn hẳn so với hai giai đoạn còn lại. Kết quả này cũng phù hợp với lượng tích lũy canxi trong cây và lượng cây hút trung bình ngày, khi đây là hai giai đoạn cây cần canxi nhiều nhất. Do vậy, cần tăng nồng độ canxi trong dung dịch dinh dưỡng cao hơn so với hai giai đoạn còn lại. Đối với kali, do có sự thay đổi lớn giữa các giai đoạn về tỷ lệ thành phần kali, giai đoạn đầu vụ có tỷ lệ thành phần kali thấp nhất, tiếp theo là giai đoạn hình thành quả và cao nhất là hai giai đoạn cuối vụ. Vì vậy, cần thiết phải chia thành 3 mức nồng độ tăng tương ứng với các giai đoạn như trên. Đối với đạm, giai đoạn phát triển quả có tỷ lệ thành phần cao nhất, các giai đoạn còn lại khá tương đương nhau. Vì vậy, áp dụng hai chế độ tưới với mức nồng độ cao vào giai đoạn phát triển quả và mức nồng độ thấp hơn cho các giai đoạn còn lại. 3.5. Đề xuất quy trình quản lý dinh dưỡng cho cây dưa lê 3.5.1. Căn cứ vào các mô hình hồi quy một biến và đa biến Để xác định nồng độ đạm, lân, kali, canxi trong dung dịch phù hợp cho cây dưa lê theo từng giai đoạn sinh trưởng, trước hết căn cứ vào các mô hình hồi quy đa biến tính toán năng suất hồi quy Y là năng suất dự đoán phù hợp nhất với mô hình được thiết lập dựa trên tổ hợp ảnh hưởng của các biến số xi (xi có thể là hàm lượng các nguyên tố đa lượng trong cây, hoặc khối lượng chất khô, tùy thuộc vào mục đích khảo sát). Từ các kết quả dự đoán, lựa chọn mức năng suất mong muốn đạt được. Trong nghiên cứu này, mức năng suất được đề xuất lựa chọn là 3.000 kg/1.000 m2. Trong thực tế để đảm bảo đạt hiệu quả kinh tế cao, năng suất dưa lê cần đạt trung bình từ 2.800 – 3.000 kg/1.000 m2. Từ bảng kết quả tính toán năng suất hồi quy, xác định được giá trị trung bình của từng biến trong tổ hợp biến phù hợp nhất để đạt mức năng suất trung bình 3.000 kg/1.000 m2. Căn cứ vào các giá trị trung bình của các biến này, sử dụng các mô hình hồi quy một biến để dự báo giá trị tốt nhất với độ tin cậy 95% theo từng mức nồng độ các chất dinh dưỡng khác nhau. Kết quả xác định được mức nồng độ của nguyên tố dinh dưỡng trong dung dịch cần đảm bảo để cây dưa lê đạt được năng suất mong muốn 3.000 22 kg/1.000 m2. Những khảo sát liên quan đến độ Brix được thực hiện tương tự với độ Brix cần đạt là 14. Ở Việt Nam, độ ngọt của quả (tính theo độ Brix) trên thị trường hiện nay đạt từ 11 – 13oBx. Những giống chất lượng tốt, được ưa chuộng và có giá bán cao trên thị trường độ Brix thường đạt từ 14 trở lên. Độ ngọt này tương đương với yêu cầu của thị trường ở Mỹ với độ ngọt của quả yêu cầu trong khoảng 11 – 14oBx hoặc cao hơn (Shaw, 2012). Kết quả tính toán và dự báo năng suất theo phương trình hồi quy Y = 963,02 + 0,04x2 + 0,03x3 và Bảng PL 5 cho thấy, để đạt năng suất trung bình 3.000 kg/1.000 m2, lượng đạm tích lũy ở giai đoạn hình thành quả cần đạt trung bình 27.600 mg/kg; giai đoạn phát triển quả cần đạt 30.800 mg/kg chất khô. Kết quả dự đoán lượng đạm tích lũy tốt nhất theo mức đạm trong dung dịch từ các mô hình hồi quy một biến liên quan đã chỉ ra rằng, nồng độ đạm trong dung dịch phù hợp nhất được xác định theo chỉ tiêu hàm lượng đạm trong cây là 200 ppm cho hai giai đoạn giữa vụ. Kết quả dự đoán theo phương trình hồi quy Y = -1727,83 + 12,29x3 + 12,41x4 và các phương trình hồi quy một biến xác định được mức đạm cho giai đoạn phát triển quả là 200 ppm và giai đoạn quả chín là 180 ppm. Bảng 3.28. Kết quả dự đoán giá trị hàm lượng đạm trong cây tốt nhất theo mức đạm trong dung dịch giai đoạn hình thành quả và giai đoạn phát triển quả Giá trị x Giá trị Y dự đoán tốt nhất Giới hạn dự đoán (ở độ tin cậy 95%) Giới hạn tin cậy (ở độ tin cậy 95%) Mức thấp Mức cao Mức thấp Mức cao Mức đạm Hàm lượng đạm (giai đoạn hình thành quả) 140 23.587 21.400 25.587 22.930 24.226 170 25.456 23.457 27.310 24.887 26.013 200 27.522 25.550 29.361 26.655 28.361 210 28.246 26.247 30.113 27.238 29.220 Mức đạm Hàm lượng đạm (giai đoạn phát triển quả) 140 23.878 20.477 27.279 22.911 24.845 170 27.881 24.443 31.318 26.791 28.970 200 30.683 27.119 34.247 29.243 32.123 230 32.754 29.048 36.460 30.992 34.515 Kết quả tính toán và dự đoán theo các phương trình hồi quy đa biến và một biến liên quan cho các nguyên tố đa lượng còn lại, xác định được các mức: Nồng độ lân trong dung dịch dinh dưỡng ở giai đoạn phát triển quả là 60 ppm. Nồng độ kali trong dung dịch dinh dưỡng ở giai đoạn hình thành quả là 280 ppm; giai đoạn phát triển quả là 340 ppm; giai đoạn quả chín là 320 ppm. Nồng độ canxi trong dung dịch dinh dưỡng ở giai đoạn phát triển quả là 195 ppm và giai đoạn quả chín là 175 ppm. 3.5.2. Căn cứ sự hấp thu và tích lũy dinh dưỡng của cây dưa lê ở các giai đoạn sinh trưởng và phát triển Căn cứ vào kết quả về sự hấp thu và tích lũy các nguyên tố đạm, lân, kali, canxi và magiê, các kết quả ở bảng 3.27, lựa chọn được mức đạm phù hợp cho giai đoạn từ trồng đến ra hoa là 170 ppm. Mức lân cho các giai đoạn từ trồng đến ra hoa, giai đoạn hình thành quả và giai đoạn quả chín là 50 ppm. Mức kali đề xuất cho giai đoạn đầu vụ là 240 ppm. Mức 23 canxi cho giai đoạn đầu vụ là 165 ppm và giai đoạn hình thành quả là 195 ppm. Mức magiê đề xuất áp dụng cho các giai đoạn sinh trưởng là 50 ppm. 3.5.3. Quy trình quản lý dinh dưỡng cho cây dưa lê Từ kết quả xác định các nồng độ chất dinh dưỡng ở mục 3.5.1, 3.5.2 và lượng dung dịch tưới ở mục 3.1, tóm tắt quy trình quản lý dinh dưỡng theo 4 giai đoạn cho dưa lê trồng trên giá thể mụn dừa kết hợp công nghệ tưới nhỏ giọt trong nhà màng, cho khu vực TP. Hồ Chí Minh, được trình bày ở Bảng 3.35. Thành phần các nguyên tố vi lượng áp dụng theo công thức cơ sở ở mục 2.3.1. Bảng 3.35. Thành phần dinh dưỡng và lượng dung dịch tưới đề xuất áp dụng cho sản xuất dưa lê trong nhà màng tại TP. Hồ Chí Minh Giai đoạn Lượng nước (mL/ngày) Nồng độ các nguyên tố dinh dưỡng (ppm) N P K Ca Mg Trồng – ra hoa 500-750 170 50 240 165 50 Hình thành quả 750-1.000 200 50 280 195 50 Phát triển quả 1.000-1.400 200 60 340 195 50 Quả chín 800-900 180 50 320 175 50 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ KẾT LUẬN 1) Kết quả khảo sát các nồng độ đạm, lân, kali, canxi khác nhau trong dung dịch dinh dưỡng cho thấy: Nồng độ đạm tăng (110 – 200 ppm) không ảnh hưởng đến độ Brix của quả, nhưng làm tăng năng suất thực thu (đạt cao nhất 3.052 kg/1.000 m2 ở mức tưới 200 ppm N), khối lượng chất khô, sự hấp thu đạm và hấp thu kali; làm giảm sự hấp thu lân và canxi của cây dưa lê. Tăng nồng độ lân ở các mức 30, 50 và 70 ppm không ảnh hưởng đến năng suất, khối lượng chất khô và độ Brix của quả, nhưng làm tăng sự hấp thu lân (đạt cao nhất 4.116 mg/kg chất khô ở mức tưới 70 ppm P); làm giảm sự hấp thu của kali, canxi và magiê của cây dưa lê. Nồng độ kali tăng (200 – 320 ppm) không ảnh hưởng đến năng suất, nhưng làm tăng độ Brix của quả và tăng sự hấp thu kali (đạt cao nhất 24.374 mg/kg chất khô ở mức tưới 320 ppm K); làm giảm sự tích lũy đạm trong quả dưa lê, hạn chế sự hấp thu canxi và magiê của cây dưa lê. Tăng nồng độ canxi ở các mức 135, 165 và 195 ppm không ảnh hưởng đến năng suất và độ Brix của quả, nhưng làm tăng sự hấp thu canxi (đạt cao nhất 9.225 mg/kg chất khô ở mức tưới 195 ppm Ca) và hấp thu kali; làm giảm sự hấp thu lân và magiê của cây dưa lê. Năng suất dưa lê (kg/1.000 m2) có quan hệ phụ thuộc vào hàm lượng (mg/kg chất khô): đạm và kali ở giai đoạn hình thành quả; đạm, lân, kali và canxi ở giai đoạn phát triển quả; kali 24 và canxi ở giai đoạn quả chín; phụ thuộc vào khối lượng chất khô (g/cây) ở giai đoạn phát triển quả và giai đoạn quả chín. 2) Nhu cầu dinh dưỡng N:P:K:Ca:Mg trung bình của dưa lê ở giai đoạn từ trồng đến ra hoa tương ứng là 29:5:33:22:6 mg/cây/ngày; ở giai đoạn hình thành quả là 81:14:130:116:22 mg/cây/ngày; ở giai đoạn phát triển quả là 119:23:139:54:17 mg/cây/ngày; ở giai đoạn quả chín là 42:9:92:17:6 mg/cây/ngày. Để đạt năng suất trung bình 2.822 kg/1.000 m2, mỗi cây dưa lê lấy đi từ dung dịch dinh dưỡng 4.268 mg N, 816 mg P, 5.804 mg K, 2.625 mg Ca và 717 mg Mg. Tổng lượng hấp thu các nguyên tố theo thứ tự từ cao đến thấp là K > N > Ca > P > Mg. 3) Từ các kết quả nghiên cứu đã xây dựng được quy trình quản lý dinh dưỡng cho dưa lê trồng trên giá thể trong nhà màng có nồng độ các nguyên tố dinh dưỡng theo thứ tự N:P:K:Ca:Mg như sau: giai đoạn trồng – ra hoa là 170:50:240:165:50 ppm; giai đoạn hình thành quả là 200:50:280:195:50 ppm; giai đoạn phát triển quả là 200:60:340:195:50 ppm; giai đoạn quả chín là 180:50:320:175:50 ppm. ĐỀ NGHỊ Áp dụng quy trình quản lý dinh dưỡng cho sản xuất dưa lê trồng trên giá thể kết hợp công nghệ tưới nhỏ giọt trong nhà màng khu vực Thành phố Hồ Chí Minh. Thực hiện bổ sung các nghiên cứu về ảnh hưởng của thời vụ, điều kiện nhiệt độ, độ ẩm và ánh sáng đến sự hấp thu chất dinh dưỡng của cây dưa lê để hoàn thiện hơn quy trình quản lý dinh dưỡng cho cây dưa lê theo từng thời vụ trồng khác nhau. 25 CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ 1. Hoàng Anh Tuấn, Phan Thanh Kiếm, Phạm Hữu Nhượng, 2017. Ảnh hưởng của đạm, phốt pho và canxi đến sự hấp thu đạm của dưa lê (Cucumis melo) trồng trên giá thể trong nhà màng. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. Số 21/2017. 2. Hoàng Anh Tuấn, Phan Thanh Kiếm, Phạm Hữu Nhượng, 2017. Ảnh hưởng của hàm lượng K trong dung dịch dinh dưỡng đến sự hấp thu đạm, lân, kali của dưa lê (Cucumis melo L.) trồng trên giá thể trong nhà màng. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. Số 22/2017.
File đính kèm:
- tom_tat_luan_an_xac_dinh_nhu_cau_mot_so_nguyen_to_da_luong_o.pdf
- THONG TIN DONG GOP-ENGLISH.pdf
- THONG TIN DONG GOP-VIET.pdf
- TRICH YEU LUAN AN NCS TUAN.pdf