(Luận án tiến sĩ) nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật tăng năng suất đậu tương vụ hè thu tại thái nguyên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN PHẠM THỊ THU HUYỀN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT TĂNG NĂNG SUẤT ĐẬU TƯƠNG VỤ HÈ THU TẠI THÁI NGUYÊN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG Thái Nguyên, năm 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN PHẠM THỊ THU HUYỀN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT TĂNG NĂNG SUẤT ĐẬU TƯƠNG VỤ HÈ THU TẠI THÁI NGUYÊN Ngành: Khoa học trồng Mã số: 9.62.01.10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trần Văn Điền PGS.TS Trần Thị Trường Thái Nguyên, năm 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Mọi trích dẫn luận án ghi rõ nguồn gốc Tác giả Phạm Thị Thu Huyền LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án, tác giả giúp đỡ nhiệt tình từ các cá nhân tổ chức nước Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tập thể hướng dẫn khoa học PGS.TS Trần Văn Điền; PGS.TS Trần Thị Trường tận tình hướng dẫn khoa học có nhiều đóng góp nghiên cứu luận án Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam tạo điều kiện sở vật chất việc bố trí thí nghiệm luận án Tác giả chân thành cảm ơn giúp đỡ quý báu tập thể lãnh đạo Sở Nông nghiệp Phát triển Nông thơn, Chi Cục Thống kê, Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn Thái Nguyên, UBND huyện Phú Lương, huyện Võ Nhai việc cung cấp tài liệu có liên quan đến đề tài, việc bố trí thí nghiệm đồng ruộng việc xây dựng mơ hình sản xuất có tham gia người dân Tác giả xin bày tỏ biết ơn đến tập thể Thầy giáo, Cô giáo khoa Nông học – Đại học Nông Lâm Thái Nguyên tận tình giúp đỡ trình nghiên cứu sinh hồn thiện luận án Tác giả xin gửi lời cảm ơn đến gia đình bạn bè ln động viên, khích lệ để tác giả suốt trình học tập hoàn thiện luận án Xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 15 tháng năm 2021 Tác giả Phạm Thị Thu Huyền DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BNN&PTNT : Bộ Nông nghiệp phát triển Nông thôn CT : Cơng thức CSDTL : Chỉ số diện tích HCVS : Hữu vi sinh HI : Harvest Index M : Mật độ NSTT : Năng suất thực thu NSLT : Năng suất lý thuyết NC&PT: : Nghiên cứu phát triển P : Phân bón TV : Thời vụ TGST : Thời gian sinh trưởng TLCK : Tích lũy chất khô MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài .2 3.1 Ý nghĩa khoa học .2 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Đối tượng phạm vi nghiên cứu .3 4.1 Đối tượng nghiên cứu 4.2 Phạm vi nghiên cứu Cơ sở khoa học thực tiễn đề tài 5.1 Cơ sở khoa học .3 5.2 Cơ sở thực tiễn đề tài Những đóng góp luận án Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .5 1.1 YÊU CẦU SINH THÁI CỦA CÂY ĐẬU TƯƠNG 1.1.1 Nhiệt độ 1.1.2 Ánh sáng 1.1.3 Nước 1.1.4 Đất trồng 1.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ ĐẬU TƯƠNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM .8 1.2.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ đậu tương giới 1.2.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ đậu tương Việt Nam 11 1.3 MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẬU TƯƠNG TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM .13 1.3.1 Một số kết nghiên cứu chọn tạo giống đậu tương Thế giới Việt Nam 13 1.3.2 Một số kết nghiên cứu biện pháp kỹ thuật cho đậu tương Thế giới Việt Nam 21 1.4 KẾT LUẬN ĐƯỢC RÚT RA TỪ TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 39 Chương 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .41 2.1 Vật liệu nghiên cứu 41 2.2 Nội dung nghiên cứu 42 2.3 Phương pháp nghiên cứu .42 2.3.1 Điều tra, đánh giá tình hình sản xuất đậu tương vụ Hè Thu Thái Nguyên .42 2.3.2 Nghiên cứu, tuyển chọn giống đậu tương phù hợp với điều kiện canh tác vụ Hè Thu Thái Nguyên 43 2.3.3 Nghiên cứu số biện pháp kỹ thuật làm tăng suất đậu tương vụ Hè Thu Thái Nguyên .43 2.3.4 Xây dựng mơ hình sản xuất đậu tương Hè Thu áp dụng kết nghiên cứu giống đậu tương ĐT51 biện pháp kỹ thuật cho giống 46 2.4 Kỹ thuật chăm sóc đậu tương phương pháp theo dõi tiêu nghiên cứu 47 2.4.1 Kỹ thuật chăm sóc phịng trừ sâu bệnh đậu tương 47 2.4.2 Các tiêu nghiên cứu phương pháp theo dõi 47 2.4.3 Tính hiệu kinh tế biện pháp kỹ thuật 51 2.5 Phương pháp xử lý số liệu 51 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 52 3.1 KẾT QUẢ ĐIỀU TRA TÌNH HÌNH SẢN XUẤT ĐẬU TƯƠNG HÈ THU TẠI THÁI NGUYÊN 52 3.1.1 Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp điều kiện thời tiết khí hậu vụ Hè Thu tỉnh Thái Nguyên .52 3.1.2 Hiện trạng sản xuất đậu tương Hè Thu tỉnh Thái Nguyên 53 3.1.3 Những khó khăn sản xuất đậu tương vụ Hè Thu tỉnh Thái Nguyên 58 3.1.4 Những vấn đề rút từ kết điều tra 59 3.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN, NĂNG SUẤT CỦA CÁC GIỐNG ĐẬU TƯƠNG, VỤ HÈ THU NĂM 2015 - 2016 60 3.2.1 Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển giống đậu tương thí nghiệm 60 3.2.2 Một số đặc điểm hình thái giống đậu tương thí nghiệm 61 3.2.3 Một số tiêu sinh lý giống đậu tương thí nghiệm 64 3.2.4 Khả chống chịu giống đậu tương thí nghiệm 67 3.2.5 Yếu tố cấu thành suất suất giống đậu tương thí nghiệm 68 3.2.6 Tương quan tiêu sinh trưởng, phát triển với suất 72 3.3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CHO GIỐNG ĐẬU TƯƠNG ĐT51 VỤ HÈ THU TẠI THÁI NGUYÊN 75 3.3.1 Ảnh hưởng thời vụ trồng đến khả sinh trưởng suất giống đậu tương ĐT51 vụ Hè Thu năm 2017 75 3.3.2 Ảnh hưởng mật độ lượng phân bón đến khả sinh trưởng suất giống đậu tương ĐT51 vụ Hè Thu năm 2016 – 2017 .84 3.3.3 Ảnh hưởng số loại phân hữu đến khả sinh trưởng suất giống đậu tương ĐT51 vụ Hè Thu 2016 – 2017 100 3.3.4 Ảnh hưởng chế phẩm nano xử lý hạt giống bón phân qua đến khả sinh trưởng suất giống đậu tương ĐT51, vụ Hè Thu 2016 – 2017 111 3.4 KẾT QUẢ XÂY DỰNG MƠ HÌNH SẢN XUẤT 118 3.4.1 Kết theo dõi khả sinh trưởng suất giống đậu tương mơ hình 118 3.4.2 Đánh giá hiệu kinh tế mơ hình 119 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 120 I KẾT LUẬN 120 II ĐỀ NGHỊ .121 DANH SÁCH CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ NGHIÊN CỨU CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN .122 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Tình hình sản xuất đậu tương giới qua số năm Bảng 1.2 Diện tích, suất, sản lượng đậu tương nước trồng đậu tương chủ yếu giới .9 Bảng 1.3 Diện tích, suất sản lượng đậu tương Việt Nam 2010 - 2019 11 Bảng 1.4 Diện tích, suất sản lượng đậu tương Thái Nguyên 2010 - 2019 12 Bảng 2.1 Các giống đậu tương sử dụng làm vật liệu nghiên cứu 41 Bảng 3.1 Đặc điểm thời tiết khí hậu vụ Hè Thu từ 2010 - 2015 Thái Nguyên .52 Bảng 3.2 Diện tích sản xuất đậu tương vụ Hè Thu Thái Nguyên .54 Bảng 3.3 Một số biện pháp kỹ thuật áp dụng trồng đậu tương Hè Thu Thái Nguyên 55 Bảng 3.4 Năng suất đậu tương Hè Thu Thái Nguyên 57 Bảng 3.5 Tình hình sử dụng phân bón cho đậu tương vụ Hè Thu Thái Nguyên 56 Bảng 3.6 Những khó khăn sản xuất đậu tương Hè Thu Thái Nguyên 58 Bảng 3.7 Các giai đoạn sinh trưởng, phát triển giống đậu tương thí nghiệm, vụ Hè Thu năm 2015 – 2016 Thái Nguyên 60 Bảng 3.8 Chiều cao cây, chiều cao đóng giống đậu tương thí nghiệm, vụ Hè Thu năm 2015 – 2016 Thái Nguyên 62 Bảng 3.9 Số cành cấp 1, số đốt hữu hiệu, đường kính thân giống đậu tương thí nghiệm, vụ Hè Thu năm 2015 – 2016 Thái Nguyên 63 Bảng 3.10 Chỉ số diện tích lá, số lượng nốt sần, khối lượng chất khô giai đoạn xanh giống đậu tương thí nghiệm vụ Hè Thu năm 2015 – 2016 Thái Nguyên .65 Bảng 3.11 Mức độ nhiễm bệnh, sâu hại chống đổ giống đậu tương thí nghiệm vụ Hè Thu năm 2015 – 2016 Thái Nguyên 67 Bảng 3.12 Các yếu tố cấu thành suất giống đậu tương thí nghiệm vụ Hè Thu năm 2015 – 2016 .69 Bảng 3.13 Năng suất lý thuyết suất thực thu giống đậu tương thí nghiệm vụ Hè Thu năm 2015 - 2016 71 Bảng 3.14 Hệ số tương quan số tiêu sinh trưởng, yếu tố cấu thành suất với suất 10 giống đậu tương năm 2015 – 2016 Thái Nguyên 73 Bảng 3.15 Ảnh hưởng thời vụ trồng đến thời gian sinh trưởng giống đậu tương ĐT51 vụ Hè Thu 2016 Thái Nguyên 76 Bảng 3.16 Ảnh hưởng thời vụ trồng đến số cành cấp 1, số diện tích lá, khối lượng chất khơ giống đậu tương ĐT51 vụ Hè Thu 2016 Thái Nguyên 77 Bảng 3.17 Ảnh hưởng thời vụ gieo trồng đến mức độ nhiễm bệnh, sâu hại khả chống đổ giống đậu tương ĐT51 vụ Hè Thu 2016 Thái Nguyên 79 Bảng 3.18 Ảnh hưởng thời vụ trồng đến yếu tố cấu thành giống đậu tương ĐT51 vụ Hè thu 2016 Thái Nguyên 81 Bảng 3.19 Ảnh hưởng thời vụ trồng đến suất giống đậu tương ĐT51 vụ Hè Thu 2016 Thái Nguyên 83 Bảng 3.20 Ảnh hưởng mật độ lượng phân bón đến thời gian sinh trưởng giống đậu tương ĐT51 vụ Hè Thu 2016 – 2017 Thái Nguyên .85 Bảng 3.21 Ảnh hưởng mật độ lượng phân bón đến chiều giống đậu tương ĐT51 vụ Hè Thu 2016 – 2017 Thái Nguyên 86 Bảng 3.22 Ảnh hưởng mật độ lượng phân bón đến số cành cấp giống đậu tương ĐT51 vụ Hè Thu 2016 – 2017 Thái Nguyên 88 Bảng 3.23 Ảnh hưởng mật độ lượng phân bón đến số diện tích giống đậu tương ĐT51 vụ Hè Thu 2016 – 2017 Thái Nguyên 91 Bảng 3.24 Ảnh hưởng mật độ lượng phân bón đến số nốt sần hữu hiệu giống đậu tương ĐT51 vụ Hè Thu 2016 – 2017 Thái Nguyên .93 3.5 Giống đậu tương ĐT34 nhà khoa học thuộc Trung tâm Nghiên cứu phát triển đậu đỗ, Viện Cây lương thực Cây thực phẩm chọn tạo từ tổ hợp lai BC1F1(ĐT26/William 82) x DT2008 Giống có thời gian sinh trưởng 95-98 ngày, thân cứng, cao 55-65 cm, phân cành khá, số đốt hữu hiệu cao; vỏ hạt màu vàng đẹp, số chắc/cây cao, tỷ lệ hạt đạt 40-50%, suất trung bình 2,5-3,2 tấn/ha Giống đậu tương có khả kháng tốt bệnh phấn trắng, sương mai trồng vụ/năm tỉnh phía Bắc (xuân, hè đông) 3.6 Giống ĐT22 trung tâm Nghiên cứu Phát triển Đậu đỗ chọn tạo từ dòng đột biến hạt lai (DT95 x ĐT12) Thời gian sinh trưởng trung bình 85 90 ngày Đặc điểm: Giống đậu tương ĐT22 có hoa màu trắng, hạt vàng, rốn nâu đậm, chín có màu nâu Khối lượng 1000 hạt 155-160 g Năng suất 18 - 27 tạ/ha, tuỳ thuộc vào mùa vụ điều kiện thâm canh 3.7 Giống đậu tương Đ8 chọn tạo phương pháp lai hữu tính từ tổ hợp lai AK03 X M103, Giống đậu tương Đ8 thuộc nhóm ngắn ngày có thời gian sinh trưởng từ 80–85 ngày, chống chịu tốt với bệnh (gỉ sắt, sương mai, phấn trắng ), chịu hạn chịu rét tốt, có khối lượng 1000 hạt lớn (195 – 203 gam), hạt đẹp màu vàng sáng, đạt suất cao (từ 21,0-23,0 tạ/ha); thích hợp gieo trồng vụ/năm (vụ xuân, vụ hè vụ đông) 3.8 Đậu tương DT2008 chọn tạo phương pháp xử lý đột biến chiếu xạ tia gamma hạt khơ dịng 2001HC từ tổ hợp lai DT2001 x HC100, giống DT2008 sinh trưởng hữu hạn, dạng bán đứng, hình trứng nhọn, hạt màu vàng rốn hạt màu đen, thuộc nhóm giống trung ngày từ 95 - 110 ngày, chiều cao từ 55 - 75cm, thích ứng rộng, trồng vụ/năm vùng trồng đậu tương nước, suất từ 2,5 - tấn/ha 3.9 Giống Cúc bóng: giống đặc hữu Thái Nguyên 3.10 Giống Vàng Cao Bằng: giống đặc hữu Cao Bằng Phụ lục 4: Cách bố trí thí nghiệm 4.1 Thí nghiệm khảo nghiệm giống: Thí nghiệm bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hồn chỉnh (Randimized Complete Block Design – RCBD) với lần nhắc lại NL1 G1(ĐC) G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 G9 G10 NL2 G10 G9 G8 G7 G1 G2 G3 G4 G5 G6 NL3 G4 G3 G2 G6 G9 G8 G5 G1 G10 G7 4.2 Thí nghiệm thời vụ: Thí nghiệm bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (Randimized Complete Block Design – RCBD) với lần nhắc lại NL1 TĐ1 TĐ2 TĐ3 TĐ4 TĐ5 Nl2 TĐ5 TĐ4 TĐ1 TĐ2 TĐ3 Nl3 TĐ3 TĐ5 TĐ4 TĐ1 TĐ1 4.3 Thí nghiệm mật độ, phân bón: Thí nghiệm bố trí theo kiểu lớn – nhỏ (spit-Plot design); NHẮC LẠI P M1 M2 NHẮC LẠI M3 P M3 M1 M2 M3 M1 M2 P P NHẮC LẠI P M3 M1 P M2 M3 M1 M3 M1 M2 M1 M2 M3 M1 M2 M3 M2 P P M2 M3 M1 P 4.4 Thí nghiệm phân hữu cơ: Thí nghiệm bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (Randimized Complete Block Design – RCBD) với lần nhắc lại Nhắc lại Phân chuồng(ĐC) HCVSSG HCVS Quế Lâm HCSH NTT Nhắc lại HCVSSG HCVSQL NTT Phân chuồng Nhắc lại NTT HCVSSG Phân chuồng HCVS QL 4.5 Thí nghiệm ứng dụng chế phẩm nano: Thí nghiệm bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (Randimized Complete Block Design – RCBD) với lần nhắc lại Nhắc lại CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 (đ/c) Nhắc lại CT5 (đ/c) CT4 CT1 CT2 CT3 Nhắc lại CT2 CT3 CT4 CT5 (đ/c) CT1 Phụ lục 5: Mẫu vấn nông hộ Mẫu câu hỏi vấn nông hộ (Phỏng vấn số liệu sản xuất gia đình năm trước) Tên chủ hộ:…………………………………… Dân tộc:………….……… Thôn: ……………………………Xã:…………….………………………… Huyện:……………………….…Tỉnh:……………………………………… Ngày tháng vấn:……………………………………………………… Số khẩu: ………… …….…Trong số nam: …… ………số nữ: Số lao động : Bảng 5.1 Hiện trạng sử dụng đất canh tác gia đình nơng hộ Loại đất Tổng diện tích đất canh tác: Diện tích (m2) Ghi ……………….m2 + Đất vụ lúa ……………….m2 + Đất vụ lúa ……………….m2 + Đất soi bãi Năm trước gia đình có trồng đậu ……………….m2 Có  Khơng  - Nếu khơng tương khơng? Diện tích trồng đậu tương năm Nếu có hỏi tiếp toàn chuyển xuống hỏi bảng trước? + Vụ xuân: - Đất soi bãi ……………….m2 - Đất ruộng ……………….m2 + Vụ hè: - Đất soi bãi ……………….m2 - Đất ruộng ……………….m2 + Vụ Hè Thu - Đất soi bãi ……………….m2 - Đất ruộng ……………….m2 Bảng 5.2 Kỹ thuật gia đình áp dụng trồng đậu tương vụ Hè Thu (Chỉ hỏi gia đình có trồng đậu tương vụ Hè Thu) Các biện pháp áp dụng Gia đình trồng đậu tương gì? Trả lời người dân Giống địa phương  Giống  Tên giống  Không biết  Lượng giống gieo (kg/ha)? Gieo đậu tương nào? Gia đình làm đất trồng đậu tương nào? Cày bừa  Cuốc  Rẫy cỏ đốt gieo sạ  Thời gian từ gieo đến thu hoạch (ngày)? Thời gian vun xới đợt (số ngày sau gieo) ngày Thời gian vun xới đợt (số ngày sau gieo) ngày Có bón phân cho đậu tương khơng? Có  + Phân chuồng (kg/ha) Mức A: >10000  Mức B: 500010000  Không  (nếu có hỏi tiếp) Mức C: 50  Mức B: 30-50  Mức C: 200  Mức B: 100-200  Mức C: 100  Mức B: 50-100  Mức C: 300  Mức B: 150-300  Mức C: