Mục tiêu nghiên cứu: Đánh giá thực trạng sản xuất khoai tây nhằm xác định các yếu tố hạn chế năng suất khoai tây tại tỉnh Thái Nguyên. Xác định giống khoai tây có năng suất cao, phẩm chất tốt phù hợp với điều kiện vụ đông tại Thái Nguyên để đưa vào sản xuất.
ĐẠI HỌC THÁI NGUN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM HỒNG THỊ MINH THU NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT SẢN XUẤT KHOAI TÂY VỤ ĐƠNG TẠI TỈNH THÁI NGUN Ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 9.62.01.10 TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG THÁI NGUN 2019 Luận án được hồn thành tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM ĐẠI HỌC THÁI NGUN Người hướng dẫn khoa học: 1. GS.TS. Trần Ngọc Ngoạn 2. PGS. TS. Trần Văn Điền Người phản biện 1: Người phản biện 2: Người phản biện 3: Luận án được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường Họp tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN Vào hồi giờ, ngày tháng năm 2019 Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc gia Trung tâm học liệu Đại học Thái Ngun Thư viện Trường Đại học Nơng Lâm ĐH Thái Ngun DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CĨ LIÊN QUAN Hoàng Thị Minh Thu, Dương Thị Thu Hương, Nguyễn Thị Nhung, Trần Ngọc Ngoạn, (2018), Kết quả tuyển chọn gi ống khoai tây từ nguồn gốc nhập nội tại t ỉnh Thái Ngun năm 20152016. Tạp chí khoa học cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam số 2 (87),tr. 5964 Hồng Thị Minh Thu, Dương Thị Thu Hương, Nguyễn Thị Nhung,Trần Ngọc Ngoạn, (2018), Nghiên cứu ảnh hưởng các mức phân bón kaly tới sinh trưởng, phát triển, năng suất và chất lượng của giống khoai tây KT1 Tạp chí khoa học cơng nghệ Nơng nghiệp Việt Nam số 9 (94),tr. 6973 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây khoai tây (Solanum tuberosum) là cây lương thực của nhiều nước châu Âu và một số nước khoai tây là cây lương thực chủ yếu (Đường Hồng Dật, 2005)[ 7] Củ khoai tây chứa 20% lượng chất khơ, trong đó có 80 85% là tinh bột, 3 5% là protein và một số vitamin khác (Nguyễn Văn Thắng và Bùi Thị Mỳ, 1996) [38]. Thái Ngun là một tỉnh trung du miền núi phía Bắc thuộc vùng Đơng Bắc nước ta với diện tích đất tự nhiên hơn 3562,82 km2 và dân số khoảng 1,2 triệu người (Cục Thống kê tỉnh Thái Ngun, 2017) [4]. Thị trường tiêu thụ khoai tây tại Thái Ngun rất lớn do dân số đơng, có nhiều trường đại học, cao đẳng, trung học chun nghiệp, đơn vị qn đội, Cơng ty Sam Sung đóng trên địa bàn; mặc dù nhu cầu tiêu thụ khoai tây lớn, song hầu hết sản lượng tiêu thụ khoai tây của tỉnh đều nhập từ tỉnh ngồi và Trung Quốc,sản lượng khoai tây trong tỉnh cịn thấp chưa đáp ứng nhu cầu tiêu dùng của người dân Thời tiết khí hậu vụ đơng tạiThái Ngun rất phù hợp cho sinh trưởng và phát triển của cây khoai tây, với nhiệt độ bình qn từ 16,625,50C; lượng mưa từ 0,3 322,5 mm; ẩm độ trung bình từ 72 75%. Trong những năm gần đây khoai tây đã được đưa vào cơ cấu cây trồng vụ đơng, tỉnh đã có nhiều chính sách để hỗ trợ phát triển và mở rộng diện tích khoai tây, vì vậy khoai tây đã chiếm một vị trí quan trọng trong phát triểncây vụ đơng tại tỉnh Thái Ngun, tiềm năng mở rộng diện khoai tây vụ đơng rất lớn. Tuy nhiên diện tích trồng khoai tây của tỉnh đang giảm dần, nguyên nhân chủ yếu của các hạn chế trên do thiếu nguồn giống chất lượng , người dân trồng khoai tây chủ yếu trồng giống Trung Quốc chất lượng kém, sâu bệnh nhiều, năng suất thấp chất lượng khoai tây chưa đảm bảo và đặc biệtcác biện pháp kỹ thuật canh tác như; thời vụ, mật độ, phân bón, tưới nước, vun gốc chưa phù hợp. Do đó để mở rộng diện tích khoai tây vụ đơng tại Thái Ngun cần phải có nghiên cứu tổng hợp, sâu rộng về kỹ thuật tuyển chọn giống đến các biện pháp kỹ thuật. Xuất phát từ hạn chế đó chúng tơi tiến hành đề tài “Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật sản xuất khoai tây vụ Đơng tại tỉnh Thái Ngun” 2. Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá thực trạng sản xuất khoai tây nhằm xác định các yếu tố hạn chế năng suất khoai tây tại tỉnh Thái Ngun Xác định giống khoai tây có năng suất cao, phẩm chất tốt phù hợp với điều kiện vụ đơng tại Thái Ngun để đưa vào sản xuất Xác định một số biện pháp kỹ thuật trồngkhoai tây phù hợp trong điều kiện vụ đơng tại tỉnh Thái Ngun. Trên cơ sở đó bổ sung vàhồn chỉnh biện pháp kỹ thuật thâm canh khoai tây tỉnh Thái Ngun góp phần mở rộng diện tích khoai tây trên đất ruộng hai vụ lúa. Xây dựng mơ hình sản xuất thâm canh khoai tây đạt năng suất và hiệu quả kinh tế cao trên đất hai vụ lúa 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu Giống khoai tây: Lựa chọn giống khoai tây có triển vọng gồm 8 giống khoai tây nhập nội qua thí nghiệm nghiên cứu giống vụ đơng trên đất ruộng 2 vụ tại tỉnh Thái Ngun Nghiên cứu số biện pháp kỹ thuật sản xuất khoai tâyvụ đơng gồm mật độ, thời vụ, phân bón, tưới nước, vun 3.2. Phạm vi nghiên cứu Thí nghiệm nghiên cứu một số đặc điểm của giống và biện pháp kỹ thuật sản xuất khoai tây bố trí tại xã Thịnh Đức Thành Phố Thái Ngun và xã Phấn Mễ huyện Phú Lương Mơ hình sản xuất thử nghiệm tạixã Phấn Mễ, huyện Phú Lương, xã Thịnh ĐứcThành Phố Thái Ngun, tỉnh Thái Ngun 4. Đóng góp mới của luận án Đã xác định được giống khoai tây có triển vọng tốt là giống KT1có thời gian sinh trưởng trung bình, sinh trưởng phát triển tốt, nhiễm sâu bệnh nhẹ, năng suất cao (31 32 tấn/ha), chất lượng tốt, phù hợp với nhu cầu ăn tươi và chế biến Đã xác định được một số biện pháp kỹ thuật thích hợp đối với giống khoai tây KT1 vụ đông tại Thái Nguyên. Thời vụ trồng tốt từ ngày 01/11 10/11 Đối với phân khoáng xác định đượcmật độ trồng5 khóm/m2, lượng phân bón 15 tấn phân chuồng +180kg N + 180kg P2O5 + 180kg K2O/ha đạt năng suất và hiệu quả kinh tế cao. Phân kali đã xác định được cơng thức bón 15 tấn phân chuồng + 150 kg N + 150 kg P2O5+ 180 kg K2O/ha cho năng suất, hiệu quả kinh tế cao nhất.Tưới nước bổ sung 3 lần (15 ngày sau trồng, 45 ngày sau trồng, 75 ngày sau trồng). Vun luống 2 lần/vụ (15 ngày sau trồng và 45 ngày sau trồng) 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 5.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài Kết quả thu được từ các thí nghiệm về xác định giống và các biện pháp kỹ thuật là căn cứ khoa học để bổ sung hồn thiện quy trình kỹ thuật sản xuất khoai tây tại tỉnh Thái Ngun Kết quả nghiên cứu có thể dùng tham khảo trong giảng dạy và nghiên cứu tuyển chọn giống khoai tây 5.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Tuyển chọn được một số giống khoai tây có triển vọng cho năng suất cao và chất lượng tốt phục vụ sản xuất vụ đơng trên đất ruộng hai vụ lúa Bổ sung luận cứ khoa học để lựa chọn giống khoai tây nhập nội phù hợp và xây dựng quy trình sản xuất khoai tây trong điều kiện vụ đơng tại tỉnh Thái Ngun Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu Gồm 8 giống khoai tây nhập nội đã được khảo nghiệm sản xuất ở một số vùng sinh thái khác nhau 2.2. Nội dung nghiên cứu 2.2.1. Khảo sát hiện trạng sản xuất khoai tây và xác định yếu tố hạn chế sản xuất khoai tây của tỉnh Thái Nguyên 2.2.2. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của 8 giống khoai tâynhập nội vụ đơng tại Thái Ngun 2.2.3. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật cho giống khoai tây KT1 vụ đơng tại Thái Ngun 2.2.4. Xây dựng mơ hình sản xuất khoai tây vụ đơng năm 2017 trên đất ruộng hai vụ tại Thái Nguyên 2.3. Phương pháp nghiên cứu 2.3.1. Phương pháp khảo sátđánh giá hiện trạng sản xuất khoai tây tại Thái Nguyên 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu thí nghiệm đồng ruộng * Địa điểm nghiên cứu: Thí nghiệm thực xã Phấn Mễ huyện Phú Lương và xã Thịnh Đức, Thành Phố Thái Nguyêntỉnh Thái Nguyên * Đất đai thí nghiệm: Đề tài thực hiện trên đất ruộng, có thành phần cơ giới pha cát, pH=5,38; mùn=1,58%, N tổng số=0,146%, P 2O5=0,116%, K2O =0,82%, P2O5 dt(mg/100g) = 8,78, K2Odt(mg/100g) = 8,51 * Phương pháp bố trí thí nghiệm Thí nghiệm 1: Nghiên cứu khả năng sinh trưởng phát triển của một số giống khoai tây nhập nội vụ đơng năm 2015 và 2016 tại Thái Ngun Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ trồng đến sinh trưởng và năng suất giống khoai tây KT1 vụ đơng năm 2016 và 2017 tại Thái Ngun Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của mật độ và phân khống đến sinh trưởng và năng suất giống khoai tây KT1vụ đơng 2016 và 2017 tại Thái Ngun Trong đó: Phân chuồng 15 tấn P1 : P2 : P3 : P4 : 120 kg N + 120 kg P2O5 + 120 kg K2O 150 kg N + 150 kg P2O5 + 150 kg K2O (đ/c) 180 kg N + 180 kg P2O5 + 180 kgK2O M14 4 khóm/m2 : M25 5 khóm/m2 : M366 khóm/m2 : 210 kg N + 210 kg P2O5 + 210 K2O Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của mật độ và phân hữu cơvi sinh đến sinh trưởng và năng suất giống khoai tây KT1vụ đơng 2016 và 2017 tại Thái Nguyên Trong đó: M1 4 khóm/m2 : M2 5 khóm/m2 : M3 6 khóm/m2 : * Nền 150 kg N + 150 kg P2O 5 + 150 kgK 2O P1 : P2 : P3 : P4 : P5 : 15 t ấn phân chu ồng + n ền 1.200 kg phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh + 1.200 kg Phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm + nền 1.200 kg Phân hữu cơ vi sinh Tiến Nông + 1.200 kg Phân hữu cơ vi sinh Trùn Quế + nền Thí nghiệm 5: Ảnh hưởng của liều lượng kali đến sinh trưởng, năng suất và chất lượng giống khoai tây KT1 vụ đơng năm 2016 và 2017 tại Thái Ngun Trong đó: Công thức 1: Công thức 2: Công thức 3: Nền + 120 kg K2O/ha Công thức 4: Nền + 150 kg K2O/ha Công thức 5: Nền + 180 kg K2O/ha Nền + 210 kg K2O/ha Nền + 240 kg K2O/ha * Nền: 15 tấn phân chuồng + 150 kg N + 150 kg P2O5 Thí nghiệm 6: Nghiên cứu ảnh hưởng của số lần tưới nước đến sinh trưởng và năng suất khoai tây KT1 vụ đơng năm 2016 và 2017 Phương pháp tưới (theo hướng dẫn của Nguyễn Văn Thắng và cs, 1996 [40]): Tưới ngập 1/2 2/3 rãnh, ngâm 4 6 giờ tùy độ ẩm đất, đảm bảo đủ ẩm 80% sau đó tháo cạn Thí nghi ệm 7 : Nghiên cứu ảnh hưởng của số lần vun đến sinh trưởng và năng suất khoai tây KT1 vụ đơng năm 2016 và 2017 tại Thái Ngun 2.3.3. Xây dựng mơ hình sản xuất thử khoai tây vụ đơng Địa điểm xây dựng mơ hình: xã Phấn Mễ, huyện Phú Lương và xã Thịnh Đức Thành Phố Thái Ngun, tỉnh Thái Ngun Diện tích: 3.000 m2/1 mơ hình, mỗi địa điểm xây dựng 2 mơ hình (Mơ hình 1: giống KT1 + Biện pháp kỹ thuật từ kết quả nghiên cứu của đề tài; Mơ hình 2: giống Solara + Biện pháp kỹ thuật của người dân) tổng diện tích xây dựng mơ hình tại 2 xã là 12.000 m2 Thời gian: Vụ đơng năm 2017 2.4. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp theo dõi Theo QCVN 01592011/BNNPTNT Quy chu ẩn k ỹ thu ật Qu ốc gia v ề kh ảo nghi ệm giá trị canh tác và sử dụ ng của gi ống khoai tây Theo hướng dẫn của Trung tâm Nghiên cứu Cây có củ và Trung tâm Nghiên cứu Khoai tây Quốc tế 2.5. Phương pháp xử lý số liệu Phươ ng pháp bố trí thí nghiệm xử lý số liệu theo hướ ng dẫn của Đỗ Thị Ngọc Oanh và cs, (2012) [27]. Phạm Chí Thành, (1988) [37]. Sử dụng phần mềm SAS 9.1 và phần mềm IRRISTAT 5.0, [95], [120] 10 Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội ảnh hưởng đến sản xuất khoai tây và tình hình sản xuất khoai tây ở Thái Ngun 3.1.1. Hiện trạng sản xuất khoai tây ở Thái Ngun Trong nhiều năm qua, ngơ là cây trồng chủ đạo trong vụ đơng (năm 2015 tồn tỉnh đã trồng được 15.762 ha, chiếm 52,45% diện tích cây vụ đơng). Khoai tây mới được đưa vào cơ cấu cây trồng nên diện tích cịn rất ít (năm 2015: 511 ha), chiếm 1,42% tổng diện tích cây vụ đơng bằng 2,8% diện tích ngơ đơng Bảng 3.2. Cơ cấu cây trồng vụ đơng năm 2015 trên đất ruộng tại tỉnh Thái Ngun Sản lượng Loại cây Diện tích Thu nhập (tấn) trồng Tỷ lệ (%) (triệu đồng/ha) Ngô 15.762 52,45 79.053 11,5 Khoai tây 511 1,42 6.965 45,83 Khoai lang 4.260 14,16 27.848 14,00 Rau, đậu các loại 9.544 31,73 231.169 Tổng 30.077 100 345.035 (Sở NN và PTNT tỉnh Thái Ngun năm 2017)[30] Mặc dù diện tích cịn hạn chế nhưng trồng khoai tây cho thu nhập cao, lãi thuần đạt 45,83 triệu đồng/ha, gấp 4 lần so với thu nhập ngơ đơng, gấp 3,2 lần khoai lang. Theo ý kiến của người dân, do khoai tây u cầu đầu tư cao hơn nhiều so với các cây trồng khác, khơng chủ động nguồn củ giống, chăm sóc khó hơn các cây trồng vụ đơng khác nên chưa thực sự khuyến khích được người sản xuất, chưa hình thành vùng sản xuất tập trung 3.1.2 Tình hình sử dụng giống khoai tây và áp dụng các biện pháp kỹ thuật của nơng dân 18 Độ bở của các giống khoai tây dao động từ điểm 1 3. Trong thí nghiệm giống KT9 và Jelly bở ít, được đánh giá ở điểm 3, các giống cịn lại khi luộc củ bở được đánh giá ở điểm 1, tương đương đối chứng Kết quả thử nếm sau luộc cho thấy, giống 12KT31 Concordia ngon đánh giá điểm 1, tương đương đối chứng, giống K3 và KT9 ngon trung bình, được đánh giá ở điểm 3. Các giống cịn lại nếm thử ngon được đánh giá điểm 2, tương đương với đối chứng Kết quả nghiên cứu đã xác định được giống khoai tây KT1 có sức sinh trưởng tốt, nhiễm sâu bệnh nhẹ, năng suất cao (31,6 32,03 tấn/ha), tỷ lệ củ thương phẩm đạt >90% (ở 2 địa điểm nghiên cứu). Các chỉ tiêu chất lượng tốt, phù hợp với nhu cầu tiêu thụ ăn tươi và chế biến trên thị trường. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Trịnh Văn Mỵ, 2014 [25]. Do v ậy chúng tôi đã chọn giống KT1 để tiến hành thí nghiệm biện pháp kỹ thuật. 3.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưở ng của một số bi ện pháp kỹ thuật đến sinh trưở ng phát triển giống khoai tây KT1 3.3.1. Ảnh hưở ng c ủa thời v ụ trồng đến sinh trưởng, phát triển giống khoai tây KT1 vụ đông 2016 2017 Thái Nguyên Bảng 3.22. Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến sinh trưởng giống khoai tây KT1 vụ đông năm 2016 và 2017 tại Thái Nguyên Thờ i vụ Ngà y trồn g Năm 2016 STP DTT T LCP (điể Đ m 3 (%) 7) Năm 2017 STP T (điể m 3 7) DTTLCPĐ (%) 19 TPTN 21/10 01/11 10/11 20/11 TV1 TV2 TV3 TV4 PL 7 7 TPTN 100 100 100 98,3 PL 100 100 100 98,3 TPTN 7 PL 7 TPTN 100 100 100 100 PL 100 100 100 98,5 Ghi chú: (TPTN: Thành Phố Thái Ngun; PL: Phú Lương; STPT; sinh trưởng phát triển; điểm 3; Kém; điểm 5; Trung bình; điểm 7; tốt; DTTLCPĐ: diện tích tán lá che phủ đất) Thời vụ trồng ảnh hưởng đến sinh trưởng giống khoai tây KT1. Tại điểm Thành Phố Thái Ngun trồng từ 01/11 10/11 (TV2 và TV3) cây sinh trưởng tốt hơn 2 thời vụ cịn lại. Tại điểm Phú Lương thời vụ có thể kéo dài từ 01/11 20/11 (cơng thức TV2, TV3 và TV4) cây sinh trưởng tốt hơn thời vụ 1 Diện tích tán lá che phủ đất của các thời vụ trồng dao động từ 98,3 100%. Trong thí nghiệm thời vụ 4 (trồng 20/11) tại điểm Thành Phố Thái Nguyên và Phú Lương (năm 2016) và điểm Phú Lương (năm 2017), diện tích tán lá che phủ đất