Nghiên cứu xác định giống và một số biện pháp kỹ thuật tăng năng suất và hiệu quả kinh tế trong sản xuất cà chua tại đồng bằng sông hồng

-1- Bộ giáo dục đào tạo Bộ nông nghiệp pTNT Viện khoa học nông nghiệp việt nam -*** - ĐẶNG VĂN NIÊN NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH GIỐNG VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT TĂNG NĂNG SUẤT VÀ HIỆU QUẢ KINH TẾ TRONG SẢN XUẤT CÀ CHUA TẠI ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ NƠNG NGHIỆP Hµ néi, 2014 -2- Bé giáo dục đào tạo Bộ nông nghiệp pTNT ViƯn khoa häc n«ng nghiƯp viƯt nam -*** - ĐẶNG VĂN NIÊN NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH GIỐNG VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT TĂNG NĂNG SUẤT VÀ HIỆU QUẢ KINH TẾ TRONG SẢN XUẤT CÀ CHUA TẠI ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Khoa học trồng Mã số: 62.62.01.10 Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Thị Ngọc Huệ TS Trần Ngọc Hùng Hµ nội, 2014 -3- Mở Đầu Tớnh cp thit ca đề tài Cây cà chua (Solanum lycopersicum L.) thuộc họ Cà (Solanaceae) loại rau ăn quan trọng có diện tích sản lượng lớn loại rau trồng giới Quả cà chua có giá trị dinh dưỡng cao, chứa nhiều glucid, nhiều axit hữu cơ, nguồn cung cấp chất chống ô xy hóa quan trọng Lycopen, Phenolic, Vitamin C [55], [120] Thành phần cà chua chứa nhiều loại vitamin Vitamin A, B, C, PP, K khoáng chất Ca, Fe, P, S, Na, Mg cần thiết cho thể người Vì nay, sản phẩm cà chua sử dụng phổ biến hàng ngày đa dạng, khơng dùng ăn tươi, nấu chín mà giống cà chua có thịt dày, có sắc tố (β-caroten, lycopen, caroten xantophyl) độ Brix cao cịn ngun liệu chế biến cơng nghiệp tạo thực phẩm bổ dưỡng nước cà chua cô đặc, bột cà chua, tương cà chua đóng hộp có giá trị xuất [149] Quả cà chua có giá trị dược liệu cao có vị tính mát, giải nhiệt, chống hoạt huyết, kháng khuẩn, chống độc, giảm nguy mắc bệnh tim mạch, có khả ngăn ngừa hình thành gốc tự gây ung thư, đặc biệt ung thư tiền liệt tuyến Ngoài ra, cà chua dùng làm mỹ phẩm, chữa mụn trứng cá [1], [13], [56], [72] Ngoài giá trị dinh dưỡng giá trị y học, cà chua rau dễ canh tác, thích hợp trồng nhiều nơi, mang lại giá trị kinh tế cao cho người trồng nguồn thu nhập đáng kể cho quốc gia Với tầm quan trọng nên cà chua trồng rộng rãi phổ biến nhiều nước giới Đồng sông Hồng (ĐBSH) vùng sản xuất cà chua lớn nước, với diện tích trồng năm 2011 khoảng 7,05 nghìn cho suất trung bình đạt 25,14 tấn/ha [37] Điều kiện khí hậu đất đai cho phép sản xuất cà chua nhiều vụ năm có giống phù hợp, khả mở rộng diện tích ĐBSH cịn nhiều rau vụ Đơng nằm xen hai vụ lúa, khơng ảnh hưởng đến diện tích trồng lương thực Thời gian qua với ứng dụng tiến kỹ thuật giống qui trình thâm canh, sản xuất cà chua ĐBSH có bước tiến đáng kể, đem lại lợi nhuận cao cho người trồng Tuy nhiên, với áp lực kinh tế thị trường môi trường thay đổi theo hướng bất lợi, người sản xuất cà chua nơi số khó khăn cần hỗ trợ giải Gần 10 năm trở lại đây, chưa có nghiên cứu điều tra đánh giá thực trạng sản xuất cà chua ĐBSH, để xác định hạn chế -4- kỹ thuật cần giải quyết, tránh tình trạng có thời gian sản phẩm nhiều, giá hạ, có thời gian thị trường lại phải nhập cà chua từ Trung Quốc, giá cao Mặt khác, trước diễn biến bệnh hại cà chua bệnh xoăn vàng virus (Tomato Yellow Leaf Curl Virus - TYLCV), bệnh héo xanh vi khuẩn (Ralstonia solanacearum) bệnh sương mai (Phytopthora infestans) ngày nhiều, việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) cách thiếu thận trọng gây nhiều hậu nghiêm trọng cho môi trường sức khỏe người sản xuất tiêu dùng Vì vậy, nghiên cứu sử dụng giống cà chua chống chịu nhiều loại bệnh khác giúp nhiều cho sản xuất Đây vấn đề có ý nghĩa nơng nghiệp cần quan tâm nhà khoa học Những năm gần đây, trường đại học, viện nghiên cứu chọn tạo đưa vào sản xuất số giống cà chua ưu lai có suất cao HT7, HT42, HT160, FM20, FM29, lai số 9, HPT 10, VT3, VT4… bước đầu đáp ứng nhu cầu giống người nông dân ĐBSH Tuy nhiên phát triển sản xuất cịn khiêm tốn, số giống lại khơng tồn lâu, sản xuất thiếu giống cà chua có tính thích ứng rộng, suất cao, chống chịu tốt phù hợp trồng điều kiện trái vụ Ngoài vấn đề chọn tạo giống cà chua kháng virus xoăn vàng vấn đề lớn nhà chọn tạo giống cà chua nước Chính thế, nghiên cứu tuyển chọn từ nguồn giống cà chua lai nhập nội có tính thích ứng rộng, suất cao có tính chống chịu tốt với điều kiện bất thuận bệnh xoăn vàng nhằm xác định giống phù hợp với mùa vụ ĐBSH phục vụ sản xuất thời gian tới cần thiết Hiện nay, phần lớn diện tích trồng cà chua ĐBSH tập trung vào vụ (vụ Đơng), suất cao giá thấp, cung vượt cầu, tiêu thụ chậm, vụ Hè Thu diện tích cịn ít, thời tiết không thật thích hợp cho sinh trưởng, bị chết nhiều mưa lớn, ngập úng Hơn nữa, số bệnh hại rễ, lá, nhiệt độ cao vụ Xuân Hè Hè Thu làm giảm tỉ lệ đậu quả, suất giảm nhiều Tỷ lệ nhiễm bệnh héo xanh vi khuẩn (HXVK) trung bình cà chua vụ Thu Đơng sớm Xn Hè khu vực ĐBSH từ 13-28% diện tích, chí nhiều vùng bị trắng tỷ lệ nhiễm bệnh cao Vì vài năm gần việc nghiên cứu ứng dụng tiến kỹ thuật ghép cà chua lên gốc cà tím Trung tâm Nghiên cứu Phát triển rau giới (AVRDC – Đài Loan) chuyển giao cho Việt Nam giải pháp người sản xuất lựa chọn để hạn chế tối thiểu trở ngại giúp nông dân trồng cà chua trái vụ thu nhập cao Một số mơ hình trồng cà -5- chua ghép gốc cà tím Vĩnh Phúc khẳng định, cà chua ghép chịu úng, kháng bệnh tốt, bệnh héo xanh, thời gian thu hái dài (khoảng tháng), tỷ lệ nhiễm bệnh cà chua không ghép từ 15-20% Chính hướng nghiên cứu bổ sung thêm nguồn gốc ghép phù hợp khác kỹ thuật ghép tối ưu biện pháp kỹ thuật canh tác phù hợp với giống cà chua triển vọng trồng trái vụ cần thiết Trong bối cảnh đó, đánh giá ứng dụng nhanh giống cà chua lai nhập nội triển vọng có suất, chất lượng cao, chống chịu bệnh tốt, thích ứng rộng với mùa vụ kỹ thuật thâm canh kèm phù hợp cho vùng ĐBSH, góp phần nâng cao suất hiệu kinh tế, đáp ứng yêu cầu sản xuất điều cần thiết Vì vậy, chúng tơi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu xác định giống số biện pháp kỹ thuật tăng suất hiệu kinh tế sản xuất cà chua Đồng sông Hồng” Mục tiêu đề tài 2.1 Mục tiêu tổng quát Xác định đồng giải pháp công nghệ kỹ thuật canh tác tuyển chọn giống cà chua phù hợp cho ĐBSH 2.2 Mục tiêu cụ thể Đánh giá thực trạng sản xuất cà chua ĐBSH năm gần từ rút tồn kỹ thuật cần cải tiến Xác định số giống cà chua lai nhập nội triển vọng phù hợp cho ĐBSH, có tính thích ứng rộng với mùa vụ, suất cao, chống chịu số bệnh nguy hiểm, góp phần làm đa dạng giống cà chua Xây dựng quy trình kỹ thuật canh tác thích hợp cho giống tuyển chọn Hình thành mơ hình sản xuất cà chua lai trái vụ theo hướng sản xuất hàng hóa số địa phương thuộc ĐBSH Ý nghĩa khoa học thực tiễn Đề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học Kết nghiên cứu góp phần giải số vấn đề khoa học phục vụ sản xuất cà chua ĐBSH đạt hiệu kinh tế cao sở phát huy lợi thế, khắc phục tồn kỹ thuật sản xuất cà chua vùng Góp phần bổ sung luận khoa học, giải pháp kỹ thuật nâng cao suất hiệu kinh tế sản xuất cà chua lai ĐBSH -6- Kết nghiên cứu đề tài tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành Khoa học trồng cán nơng nghiệp có quan tâm đến nghiên cứu phát triển cà chua 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Kết đề tài khó khăn hạn chế sản xuất cà chua, góp phần thiết thực vào việc áp dụng mở rộng số biện pháp kỹ thuật cho sản xuất cà chua ĐBSH Các kết tuyển chọn, xác định giống cà chua lai mới, kèm theo biện pháp kỹ thuật canh tác thích hợp giới thiệu bổ sung 02 giống gốc ghép (cà chua Hawaii 7996 cà gai), góp phần làm đa dạng phong phú giống, đồng thời nâng cao suất, chất lượng cà chua lai thương phẩm thúc đẩy phát triển, mở rộng sản xuất cà chua có hiệu kinh tế cao ĐBSH Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài 4.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu trạng sản xuất cà chua vùng ĐBSH; Bộ giống cà chua lai nhập nội từ Thái Lan Ấn Độ công ty Syngenta Việt Nam giống cà chua ưu lai triển vọng; Các vật liệu làm gốc ghép nhập nội thu thập từ sản xuất nước 4.2 Phạm vi nghiên cứu Đánh giá thực trạng sản xuất cà chua ĐBSH; Nghiên cứu xác định giống số biện pháp kỹ thuật tăng suất, chất lượng hiệu kinh tế cà chua lai ĐBSH; Xây dựng mô hình sản xuất cà chua lai trái vụ theo hướng sản xuất hàng hóa số địa phương thuộc ĐBSH Những đóng góp Luận án Đánh giá thực trạng sản xuất cà chua ĐBSH giai đoạn 2008-2011, từ đưa số định hướng nghiên cứu nhằm khắc phục hạn chế, góp phần nâng cao hiệu sản xuất người nông dân Tuyển chọn, xác định giới thiệu cho sản xuất 03 giống cà chua lai triển vọng: TAT072672, Savior TAT062659 có suất cao, chống chịu bệnh tốt, phù hợp với cấu vụ trái vụ ĐBSH, góp phần làm phong phú đa dạng giống cà chua lai suất cao, chống chịu sâu bệnh tốt sản xuất Tính đến năm 2012, diện tích trồng hai giống Savior TAT072672 đạt tới -7- 1382,4 328,3 tương ứng Giống TAT062659 giới thiệu vào sản xuất năm 2013 Xác định số biện pháp kỹ thuật canh tác nhằm nâng cao suất cho hai giống cà chua lai triển vọng TAT072672 TAT062659 ĐBSH thời vụ khác Xác định giới thiệu bổ sung 02 giống gốc ghép phù hợp cho giống cà chua Savior: cà chua Hawaii 7996 cà gai (Solanum incanum L.) Hồn thiện qui trình trồng cà chua ghép thời vụ khác phục vụ sản xuất vùng ĐBSH -8- Chương I Tổng quan tài liệu sở khoa học đề tài 1.1 GII THIU CHUNG V CY C CHUA 1.1.1 Nguồn gốc lịch sử phát triển Học thuyết trung tâm phát sinh trồng N I Vavilop đề xướng P.M Zukovxki bổ sung ghi nhận quê hương cà chua vùng Nam Mỹ (Nguyễn Văn Hiển CS, 2000) [12] Nguồn gốc cà chua nhiều nhà nghiên cứu khẳng định khu vực Andean bao gồm vùng Colombia, Peru, Ecuado, Bolivia Chile Những loài cà chua hoang dại gần gũi với cà chua trồng ngày tìm thấy dọc dãy núi Andes (Peru), Ecuador (đảo Galapagos) Bolivia (De Candolle, 1984) [83], Mai Thị Phương Anh CS, 1996 [1] Có nhiều ý kiến khác tổ tiên cà chua trồng Một số tác giả cho cà chua trồng có nguồn gốc từ L esculentum var pimpinellifolium, nhiên nhiều tác giả lại nhận định L esculentum var cerasiforme (cà chua anh đào) tổ tiên cà chua trồng Với nhiều chứng khảo cổ học, thực vật học, ngôn ngữ học, lịch sử thừa nhận Mêhicô trung tâm hóa cà chua trồng (Jenkin, 1948) [106] Theo nhà thực vật học người Ý Pier Andrea Mattioli (1554), giống cà chua đưa vào châu Âu nhà buôn Tây Ban Nha Bồ Đào Nha có nguồn gốc từ Mêhicơ (Heiser, 1969) [103] Từ Châu Âu cà chua di thực sang châu Phi qua người thực dân chiếm thuộc địa [1] Những ghi nhận cho thấy, cà chua có mặt Bắc Mỹ vào năm 1710, với quan niệm cà chua độc, có hại cho sức khỏe nên chưa chấp nhận Mãi đến năm 1830, cà chua coi thực phẩm cần thiết ngày [103] Cà chua đưa tới Châu Á vào kỷ 18, Philippin, đông Java (Inđônê xia) Malaysia từ châu Âu qua nhà buôn thực dân Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha Hà Lan Từ cà chua phổ biến đến vùng khác châu Á Tuy có lịch sử trồng trọt lâu đời đến nửa đầu kỷ 20, cà chua thực trở thành trồng phổ biến giới (Kuo et al.,,1998) [116] 1.1.2 Phân loại cà chua Trong bảng phân loại Miller (1754) cà chua gọi Lycopersicon esculentum, sau Child (1990) Peralta với Spooner (2006) đổi tên cà -9- chua thành Solanum lycopersicum ( dẫn theo Jaime Prohens and Fernando Nuez, 2008) [104] Cơ sở khoa học để phân loại cà chua khác nhiều: Muller (1940) Daskalov Popov (1941), Luckwill (1943) Child (1990) phân loại dựa tiêu chí hình thái học Trong đó, Rick (1963, 1979), Rick et al., (1990) phân loại cà chua dựa sở sinh học, liên quan đến mối quan hệ lai tạo chọn giống (dẫn theo Jaime Prohens and Fernando Nuez, 2008) [104] Cho đến năm 90x, phân loại cà chua Muller sử dụng rộng rãi [1], [122] Theo Muller, chi Lycopersicon Tourn phân làm hai chi phụ: Chi phụ Eriopersicon với loài loài phụ L.peruvianum (L.) Mill.; L.cheesmanii; L hirsutum; L glandulosum Chi phụ Eulycopersicon với hai loài L pimpinellifolium L esculentum Trong lồi L esculentum có biến chủng L esculentum var commune (cà chua thường), L esculentum var.cerasiforme (cà chua anh đào), L esculentum var.pyriforme (cà chua lê), L esculentum var grandyforlium (cà chua rộng cà chua khoai tây) L esculentum var validum (cà chua đứng) Thời gian gần đây, công bố Peralta Spooner (2000) phân loại cà chua dựa trình tự DNA gen đơn (GBSSI) kết phân loại dựa phân tích AFLP Peralta Spooner (2006) [134], Zuriaga et al (2009) [159] cho kết phù hợp với phân loại Child (1990) Linnaeus (1753) Điều minh chứng thêm, nguồn gốc cà chua trồng ngày dạng giao phấn, tự bất thụ, màu xanh (dẫn theo Jaime Prohens and Fernando Nuez, 2008) [104] Theo bảng phân loại Peralta (2006) [134], cà chua thuộc loài Solanum lycopersicum từ chi Lycopersicon phân thành nhóm khác nhau: Nhóm thứ bao gồm loài phụ như: S lycopersicum, S pimpinellifolium, S cheesmaniae, S.galapagense Nhóm thứ hai: Nhóm Neolycopersicon có lồi phụ S.pennellii Nhóm thứ ba: Nhóm Eriopersicon gồm lồi phụ: S habrochaites, S.huaylasense, S corneliomulleri, S peruvianum, S.chilense Nhóm thứ tư: Nhóm Arcanum gồm lồi phụ: S arcanum, S chmielewskii S.neorickii 1.1.3 Đặc điểm thực vật học cà chua Rễ cà chua thuộc hệ rễ chùm, khả tái sinh mạnh, phân bố chủ yếu tầng đất – 30cm, trồng đồng ruộng phát triển rộng tới 1,3m sâu tới 1m Cây cà chua cịn có khả rễ bất định, loại rễ tập trung nhiều -10- đoạn thân hai mầm Loài cà chua trồng bị tạo hình, tỉa cành hạn chế phát triển phân bố hệ rễ hẹp không tỉa cành, (Tạ Thu Cúc, 2007) [8] Thân thường có nhiều nhánh có độ dài khác nhau, tùy theo điều kiện môi trường giống Ở giống lùn, có chiều dài thân 40 - 50 cm, với giống cao, chiều cao đạt 2,5m Lá cà chua đa số thuộc dạng kép lơng chim lẻ, chét có cưa Lá có nhiều dạng dạng chân chim, dạng khoai tây, dạng ớt… màu sắc kích thước khác tùy thuộc giống Hoa cà chua mọc thành chùm với ba dạng chùm hoa: dạng đơn giản, dạng trung gian dạng phức tạp Số lượng hoa/chùm số chùm hoa/cây khác giống, giao động từ – 20 – 26 hoa/chùm tương ứng Hoa đính bầu, đài hoa màu vàng, số đài số cánh hoa tương ứng từ - Hoa lưỡng tính, nhị đực liên kết thành bao hình nón bao quanh nhụy Cà chua tự thụ phấn Quả thuộc dạng mọng, có 2, hay nhiều ngăn hạt Hình dạng màu sắc phụ thuộc vào giống, điều kiện nhiệt độ, phụ thuộc vào hàm lượng caroten lycopen Ở nhiệt độ từ 300C trở lên, tổng hợp lycopen bị ức chế, tổng hợp β carotene khơng mẫn cảm với tác động nhiệt độ, cà chua mùa nóng có chín màu vàng đỏ vàng (Krumbein et al., 2006) [118] Khối lượng cà chua giao động lớn từ - 200g phụ thuộc vào giống, chí có đạt tới 500g (Jaime and Nuez, 2008) [104] 1.1.4 Yêu cầu ngoại cảnh cà chua 1.1.4.1 Yêu cầu với nhiệt độ Cà chua thuộc nhóm ưa khí hậu ấm áp Nhiệt độ thích hợp cho nảy mầm 24 -250C, nhiều giống nẩy mầm nhanh nhiệt độ 28 - 320C (Tiwari Choudhury, 1993) [149] Cây cà chua chịu nhiệt độ cao, mẫn cảm với nhiệt độ thấp Cà chua sinh trưởng, phát triển phạm vi nhiệt độ từ 15 -350, nhiệt độ thích hợp từ 22 - 240C Giới hạn nhiệt độ tối cao tối thấp cà chua 350C 100C, có ý kiến 120C Q trình quang hợp cà chua tăng nhiệt độ đạt 25 - 300C Khi nhiệt độ cao mức thích hợp (>350C) q trình quang hợp giảm mạnh (Tạ Thu Cúc, 2007) [8] Nhiệt độ ngày đêm có ảnh hưởng đến sinh trưởng sinh dưỡng Nhiệt độ ngày thích hợp cho sinh trưởng từ 20 - 250C Nhiệt độ đêm thích hợp từ 13 - 180C Ở giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng, nhiệt độ ngày đêm xấp xỉ 250C tạo điều kiện thuận lợi cho trình sinh trưởng Tốc độ sinh ... nam -*** - ĐẶNG VĂN NIÊN NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH GIỐNG VÀ MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT TĂNG NĂNG SUẤT VÀ HIỆU QUẢ KINH TẾ TRONG SẢN XUẤT CÀ CHUA TẠI ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP... cao suất hiệu kinh tế, đáp ứng yêu cầu sản xuất điều cần thiết Vì vậy, chúng tơi tiến hành đề tài: ? ?Nghiên cứu xác định giống số biện pháp kỹ thuật tăng suất hiệu kinh tế sản xuất cà chua Đồng sông. .. vi nghiên cứu Đánh giá thực trạng sản xuất cà chua ĐBSH; Nghiên cứu xác định giống số biện pháp kỹ thuật tăng suất, chất lượng hiệu kinh tế cà chua lai ĐBSH; Xây dựng mơ hình sản xuất cà chua