Phần 3 Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu
3.4. Nội dung nghiên cứu
* N i dung 1. Điều tra thực trạng sản xuất đậu xanh ở các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa
Điều tra, đánh giá tình hình sản xuất đậu xanh trên vùng đất cát ven biển từ đó xác định các yếu tố thuận lợi và yếu tố hạn chế đối với cây đậu xanh trồng ở vụ Hè trên vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa.
* N i dung 2. Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh trong điều kiện nhân tạo
- Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh trong phịng thí nghiệm bằng dung dịch thẩm thấu – polyethylene glycol 6000.
- Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh trồng trong chậu vại ở điều kiện nhà có mái che và trong nhà có mái che.
* N i dung 3. Đánh giá và tuyển chọn giống đậu xanh thích hợp với vùng đất ven biển tỉnh Thanh Hóa
* N i dung 4. Nghiên cứu m t số biện pháp kỹ thuật canh tác (thời vụ gieo; mật đ trồng; thời điểm bón và lƣợng phân bón) thích hợp cho giống đậu xanh triển vọng (ĐX208 và ĐX16)
* N i dung 5. Xây dựng mơ hình trình diễn cho giống đậu xanh triển vọng đƣợc tuyển chọn tại tỉnh Thanh Hóa
3.5. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.5.1. Điều tra thực trạng sản xuất đậu xanh ở các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa Thanh Hóa
- Phương pháp điều tra khảo sát:
+ Điều tra thu thập các số liệu thứ cấp về cơ cấu diện tích cây trồng từ Sở Nơng nghiệp và Phát triển Nông thơn, niên giám thống kê, phịng Nơng nghiệp và Phát triển nông thôn và các xã/hợp tác xã của các huyện Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hóa và Tĩnh Gia.
+ Thu thập số liệu sơ cấp: sử dụng phiếu điều tra nông hộ để ghi nhận các thông tin về về giống đậu xanh, biện pháp canh tác, hiệu quả kinh tế trên vùng đất cát ven biển Thanh Hóa. Điều tra tại 3 huyện Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hóa và Tĩnh Gia. Tại mỗi huyện, tiến hành điều tra 3 xã, mỗi xã chọn 50 hộ nông dân. Thời gian điều tra, thu thập số liệu được tiến hành trong tháng 9 - 10 năm 2011.
+ Sử dụng phương pháp đánh giá nhanh nơng thơn có sự tham gia của người dân (PRA - Participatory Rural Appraisal), nhóm cung cấp thông tin chủ lực (KPI) –
Key Person Interviews) để phỏng vấn và thu thập các thông tin liên quan.
+ Phân tích thơng tin, số liệu điều tra theo phương pháp phân tích logic, phương pháp thống kê qua chương trình máy tính Excel.
3.5.2. Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh trong điều kiện nhân tạo nhân tạo
3.5.2.1. Đánh giá ảnh hưởng của mức độ gây hạn sinh lý (thế thẩm thấu) đến khả năng nảy mầm của hạt các giống đậu xanh trong phịng thí nghiệm
Khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh được sàng lọc sơ bộ thông qua đánh giá khả năng nảy mầm trong dung dịch thẩm thấu polyethylene glycol 6000 (PEG 6000) (Dutta and Bera, 2008). Hạt giống được thử khả năng nảy mầm trước khi thí nghiệm và các hạt đồng đều được lự chọn để là thí nghiệm chính thức. Hạt được khử trùng bằng dung dịch HgCl2 0,01% trong thời gian 1-2 phút và sau đó rửa sạch 3 lần bằng nước cất để loại bỏ HgCl2.
Hạt được gieo trên đĩa petri (100 x 20mm) có 2 lớp giấy thấm 20ml dung dịch PEG 6000 ở 4 nồng độ (thế thẩm thấu): 0% (nước cất); 10%; 15% và 20%. Mỗi đĩa petri được gieo 20 hạt; sau khi gieo đặt đĩa trong buồng nảy mầm ở điều kiện tối. Nồng độ PEG và áp suất thẩm thấu tương đương được thể hiện trong bảng 3.2.
Bảng 3.2. Nồng đ PEG 6000 và áp suất thẩm thấu
Nồng độ PEG (%) Áp suất thẩm thấu (atm)
PEG 0% 0
PEG 5% 0,212193
PEG 10% 0,447963
PEG 15% 0,711471
PEG 20% 1,007917
Các chỉ tiêu theo dõi gồm tỷ lệ nảy mầm (%); khối lượng thân mầm, rễ mầm (g); chiều dài rễ, chiều dài mầm (cm). Hạt được coi là nảy mầm khi chiều dài mầm và rễ mầm đạt từ 0,5cm trở lên.
3.5.2.2. Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh trồng trong chậu ở điều kiện nhà có mái che
Thí nghiệm bố trí theo kiểu ơ chính-ơ phụ với 4 mức hạn là ơ chính và 12 giống là ô phụ, với 3 lần nhắc lại tại nhà lưới Khoa Nông học, Học viện Nông
nghiệp Việt Nam nhằm theo dõi quá trình sinh trưởng, phát triển của các giống đậu xanh để đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh ở các giai đoạn sinh trưởng; đánh giá ảnh hưởng của các thời kỳ gây hạn đến sinh trưởng, phát triển của các giống đậu xanh so với được tưới nước đầy đủ (đối chứng). Hạt giống đậu xanh được gieo vào chậu cao 40cm, đường kính 30cm, mỗi chậu chứa 7kg đất phù sa được lấy tại khu thí nghiệm trồng màu của Khoa Nơng học (Hình 3.1). Đất được phơi khơ và sàng kỹ, trộn phân bón lót: (0,65g N - 0,65g P2O5 - 0,65g K2O)/chậu.
Mỗi chậu gieo 10 hạt, tưới nước đủ độ ẩm 70-80%. Khi cây đạt 2 lá, tỉa bỏ chỉ để lại 4 cây/chậu. Trước và trong khi gây hạn chỉ giữ lại mỗi chậu 2 cây đồng nhất. Chậu trồng được đặt trong nhà lưới có mái che, chủ động ngừng tưới nước và che mưa. Nhiệt độ, độ ẩm khơng khí phụ thuộc mơi trường. Độ ẩm đất được kiểm tra bằng máy đo độ ẩm Aquater Instruments T300 (USA). Ảnh hưởng của hạn được đánh giá ở 3 thời kỳ: Thời kỳ cây con, thời kỳ ra hoa, thời kỳ làm quả và đối chứng là tưới nước đầy đủ trong suốt thời gian trồng.
Hình 3.1. Đánh giá khả năng chịu hạn trong nhà lƣới
Bốn (04) công thức xử lý hạn gồm:
1) HI: Tưới nước đầy đủ suốt thời gian trồng (độ ẩm đất ln duy trì 70-80%) (đối chứng).
2) HII: Tưới nước đầy đủ, khi cây có 3 lá thật tiến hành gây hạn nhân tạo bằng cách không tưới nước và che mưa, theo dõi thời gian, mức độ héo của cây trong (3, 5, 7, 9, 11 ngày). Khi cây héo hoàn toàn, chậu được tưới nước trở lại đánh giá thời gian và mức độ phục hồi (sau 1, 3, 5, 7, 9, 11 ngày).
3) HIII: Tưới nước đầy đủ (độ ẩm đất ln duy trì 70-80%); dừng tưới nước và che mưa khi hoa đầu tiên xuất hiện. Khi 70% số cây bị héo (75% số lá bị héo) cây được tưới nước trở lại.
4) HIV: Tưới nước đầy đủ (độ ẩm đất ln duy trì 70-80%), dừng tưới và che mưa khi quả đầu tiên trên cây bắt đầu phân đốt. Khi 70% số cây bị héo (75% số lá bị héo) thì tưới nước trở lại.
Khả năng chịu hạn được đánh giá theo thang điểm sau:
- Phản ứng héo (thời gian héo): được đánh giá dựa trên số ngày từ gây hạn
đến khi cây đầu tiên/lá đầu tiên trên cây biểu hiện dấu hiệu héo. Điểm 0: Rất mẫn cảm (<=3 ngày);
Điểm 3: Mẫn cảm (<=5 ngày);
Điểm 5: Mãn cảm trung bình (<=7 ngày); Điểm 7: Chịu (>7 ngày);
Điểm 9: Rất chịu (>9 ngày).
- Mức độ héo: được đánh giá dựa trên tỷ lệ cây (lá) bị héo (%) Điểm 0: Héo rất mạnh (>70%);
Điểm 3: Héo mạnh (<=70%); Điểm 5: Héo trung bình (<=30%); Điểm 7: Héo nhẹ (<=10%);
Điểm 9: Không bị héo.
- Thời gian phục hồi (thời gian lá xanh trở lại): Tính theo số ngày khi 70% số lá xanh trở lại
Điểm 0: Khơng có khả năng phục hồi;
Điểm 3: Thời gian phục hồi chậm (>5 ngày); Điểm 5: Thời gian phục hồi trung bình (<=5 ngày); Điểm 7: Thời gian phục hồi nhanh (<=3 ngày); Điểm 9: Thời gian phục hồi rất nhanh (<=1 ngày). - Mức độ phục hồi (Tỷ lệ lá xanh trở lại)
Điểm 0: Khơng có khả năng phục hồi; Điểm 3: Khả năng phục hồi kém (<=10%); Điểm 5: Khả năng phục hồi trung bình (<=30%);
Điểm 7: Khả năng phục hồi tốt (70%); Điểm 9: Khả năng phục hồi rất tốt (>70%). - Chiều cao cây (cm).
3.5.2.3. Đánh giá ảnh hưởng của hạn đến sinh trưởng phát triển, yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống đậu xanh trong nhà có mái che
Khả năng chịu hạn của 12 giống đậu xanh được đánh giá bổ sung trong điều kiện nhà lưới vụ Thu Đông 2013 trong nhà lưới, Học viện Nơng nghiệp Việt Nam (Hình 3.2). Thí nghiệm được thiết kế theo kiểu ơ chính-ơ phụ với hai mức hạn là ơ chính (gây hạn ở thời kỳ ra hoa và thời kỳ làm hạt chắc) và giống là ơ phụ. Diện tích ơ thí nghiệm là 4m2, mật độ trồng 25 cây/m2. Bón phân đầy đủ theo khuyến cáo cho đậu xanh.
Ở công thức gây hạn, khi 15% số cây bắt đầu ra hoa hoặc cây vào thời kỳ làm hạt ngừng tưới nước, che mưa cho đến khi đất khơ hồn tồn. Ở cơng thức đối chứng, độ ẩm đất được duy trì thường xuyên xung quanh 75%. Các chỉ tiêu theo dõi gồm:
a) Thời gian từ mọc - ra hoa và tổng thời gian sinh trưởng; b) Chiều cao cây, số lá, số đốt/thân;
c) Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất: số cành mang hoa, số quả/cây, khối lượng 1000 hạt, năng suất thực thu.
3.5.3. Đánh giá và tuyển chọn giống đậu xanh thích hợp với vùng đất ven biển tỉnh Thanh Hóa biển tỉnh Thanh Hóa
Đánh giá khả năng sinh trưởng phát triển và năng suất của các giống đậu xanh trên vùng đất cát ven biển Thanh Hóa
Thí nghiệm được tiến hành trên 12 giống đậu xanh (Bảng 3.1) trong vụ Xuân và vụ Hè năm 2011 và 2012 tại xã Nga Lĩnh, Nga Sơn; xã Hoằng Đồng, Hoằng Hoá và xã Hải Nhân, Tĩnh Gia. Thí nghiệm bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh, 4 lần nhắc lại (trừ vụ Xuân 2011 với 3 lần lặp lại), diện tích ơ là 10m2
(5m x 2m), mỗi ơ 5 hàng, hàng cách hàng 40cm. Mật độ trồng trong vụ Xuân là 25 cây/m2, vụ Hè là 20 cây/m2.
Lượng phân bón sử dụng cho 1 ha gồm 8 tấn phân chuồng + 500kg vôi bột + 40kg N +60kg P2O5 + 40kg K2O. Bón lót tồn bộ phân chuồng, lân và vơi bột. Bón thúc lần 1 khi cây có 1-2 lá thật (50% đạm và 50% kali); bón thúc lần 2 khi cây có 4-5 lá thật (50% đạm và 50% kali còn lại).
Vụ Xuân gieo vào tháng 2 và vụ Hè gieo vào tháng 7. Tất cả các vụ trồng, thí nghiệm đều khơng có tưới, hoàn toàn dựa vào nước trời.
Các chỉ tiêu theo dõi dựa trên Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống đậu xanh (QCVN 01-62: 2011/BNNPTNT), bao gồm: thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, số cành cấp 1, số đốt/thân chính; mức độ nhiễm sâu bệnh hại; các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất.
Phân tích sự ổn định về năng suất theo phương pháp hồi quy (Eberhart and Russell, 1966).
3.5.4. Xác định m t số biện pháp kỹ thuật canh tác cho giống đậu xanh triển vọng ĐX208 và ĐX16
Các thí nghiệm đồng ruộng nghiên cứu biện pháp kỹ thuật canh tác tiến hành trên hai giống đậu xanh được tuyển chọn là ĐX208 (tiến hành tại xã Nga Lĩnh, huyện Nga Sơn và xã Hoằng Đồng, Hoằng Hóa) và ĐX16 (thực hiện tại xã Hải Nhân, huyện Tĩnh Gia).
3.5.4.1. Xác định thời vụ gieo trồng thích hợp cho giống đậu xanh triển vọng ĐX208 và ĐX16
Thí nghiệm được thực hiện trong trong 2 vụ Hè 2012 và 2013, gồm 5 thời vụ, mỗi thời vụ (TV) gieo cách nhau 7 ngày, được bố trí theo cơ cấu cây trồng của địa phương. Cụ thể là:
+ Tại xã Nga Lĩnh, Nga Sơn: TV1 = gieo ngày 12/06; TV2 = gieo ngày 19/06 (đ/c); TV3 gieo ngày 26/06; TV4 gieo ngày 03/07; TV5 = gieo ngày 10/07. + Tại xã Hoằng Đồng, Hoằng Hoá:
TV1 = gieo ngày 13/06; TV2 = gieo ngày 20/06 (đ/c); TV3 gieo ngày 27/06;
TV4 gieo ngày 04/07; TV5 = gieo ngày 11/07. + Tại xã Hải Nhân, Tĩnh Gia:
TV1 = gieo ngày 10/06; TV2 = gieo ngày 17/06 (đ/c); TV3 gieo ngày 24/06;
TV4 gieo ngày 01/07; TV5 = gieo ngày 08/07.
Thí nghiệm được bố trí kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB), mỗi thí nghiệm nhắc lại 4 lần, diện tích ơ 10m2, mật độ 20 cây/m2
.
Lượng phân bón sử dụng cho 1ha gồm 8 tấn phân chuồng + 500kg vôi bột + 40kg N +60kg P2O5 + 40kg K2O. Bón lót tồn bộ phân chuồng, lân và vơi bột. Bón thúc 2 lần: lần 1 khi cây có 1-2 lá thật, lần 2 khi cây có 4-5 lá thật, mỗi lần bón 50% lượng đạm và 50% lượng kali. Kỹ thuật canh tác áp dụng theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng giống đậu xanh (QCVN 01-62:2011/BNNPTNT).
3.5.4.2. Xác định mật độ gieo trồng thích hợp cho giống đậu xanh triển vọng ĐX208 và ĐX16
Thí nghiệm được thực hiện trong trong 2 vụ Hè 2012 và 2013, với 5 công thức:
MĐ1 – 30 cây/m2 (đ/c); MĐ2 – 15 cây/m2 ; MĐ3 – 20 cây/m2 ; MĐ4 – 25 cây/m2 ; MĐ5 – 35 cây/m2.
Thí nghiệm được bố trí kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB), với 4 lần nhắc lại, diện tích ơ 10m2. Lượng phân bón sử dụng cho 1ha gồm 8 tấn phân chuồng + 500kg vôi bột + 40kg N + 60kg P2O5 + 40kg K2O. Bón lót tồn bộ phân chuồng, lân và vơi bột. Bón thúc 2 lần: lần 1 khi cây có 1-2 lá thật, lần 2 khi cây có 4-5 lá thật, mỗi lần bón 50% lượng đạm và 50% lượng kali. Kỹ thuật canh tác áp dụng theo Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng giống đậu xanh (QCVN 01-62:2011/BNNPTNT).
3.5.4.3. Xác định thời điểm bón và liều lượng phân bón thích hợp cho giống đậu xanh ĐX208 và ĐX16
Nghiên cứu xác định thời điểm bón và liều lượng phân bón được thực hiện trên hai giống đậu xanh ĐX208 và ĐX16, tương ứng với hai thí nghiệm độc lập.
Thí nghiệm phân bón gồm 2 nhân tố: Nhân tố chính là liều lượng phân bón, nhân tố phụ là thời điểm bón. Lượng phân bón lựa chọn được tính tốn dựa trên liều lượng người nông dân thường sử dụng, Quy chuẩn quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng của giống đậu xanh, trừ lượng P2O5 có liều lượng cao hơn. Công thức đối chứng là liều lượng bón và thời điểm bón theo Quy chuẩn quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng của giống đậu xanh (QCVN 01-62: 2011/BNNPTNT).
- Ba thời điểm bón gồm:
TĐ1 – Bón lót ½ đạm + ½ kali, bón thúc ½ đạm + ½ kali khi cây có 4-5 lá thật (đối chứng);
TĐ2 – Bón thúc 2 lần, lần 1 khi cây có 1-2 lá thật, lần 2 khi cây có 4-5 lá thật, mỗi lân bón ½ đạm và ½ kali;
TĐ3 – Bón thúc 2 lần, lần 1 khi cây có 1-2 lá thật, lần 2 khi cây có 6-7 lá thật, mỗi lân bón ½ đạm và ½ kali.
- Liều lượng phân bón gồm 3 liều lượng N-P-K: LL1 (Liều lượng 1: 20kg N : 30kg P2O5 : 30kg K2O)
LL2 (Liều lượng 2: 40kg N : 60kg P2O5 : 40kg K2O, đối chứng) LL3 (Liều lượng 3: 60kg N : 90kg P2O5 : 60kg K2O)
Cơ sở khoa học thiết kế các công thức liều lượng phân bón dựa trên kết quả phân tích đất canh tác tại địa phương (chi tiết ở phụ lục 1).
Thí nghiệm bố trí theo kiểu ô lớn (thời điểm bón) và ơ nhỏ (liều lượng phân bón), với 4 lần lặp lại, diện tích ơ nhỏ 10m2, mật độ gieo 20 cây/m2. Ruộng thí nghiệm được bón lót 8 tấn phân chuồng hoai mục và 500kg vôi bột cho 1ha. Nguồn N là phân urê (46% N), lân là superphotphat, kali là clorua kali. Thí nghiệm được tiến hành trên đất cát ven biển xã Nga Lĩnh, huyện Nga Sơn và xã Hoằng Đồng, huyện Hoằng Hoá đối với giống ĐX208 và tại xã Hải Nhân, huyện Tĩnh Gia đối với giống ĐX16 trong 2 vụ Hè 2012 và 2013. Đất ở các địa điểm đại diện cho 3 huyện được trình bày trong bảng 3.3.
Bảng 3.3. Thành phần hóa học đất ở 3 điểm nghiên cứu đại diện cho vùng đất cát ven biển Thanh Hóa
Địa điểm pHKCl Hàm lượng tổng số (%) Hàm lượng dễ tiêu (mg/100g) OM N P2O5 K2O Muối tan N P2O5 K2O Nga Yên, Nga Sơn 5,74 0,44 0,04 0,10 0,19 0,09 1,54 5,10 10,40 Hoằng Đồng, Hoằng Hóa 5,84 0,49 0,04 0,09 0,12 0,03 1,40 5,18 10,80 Hải Nhân, Tĩnh Gia 5,85 0,45 0,04 0,09 0,10 0,02 1,53 4,75 10,25
Kỹ thuật canh tác được áp dụng theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng giống đậu xanh (QCVN 01-62: 2011/BNNPTNT).
3.5.4.4. Các chỉ tiêu theo dõi của thí nghiệm đồng ruộng về biện pháp kỹ thuật