4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
1.5.2. Kết quả nghiên cứu mối quan hệ giữa giống với điều kiện sinh thái
Điều kiện môi trường ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sinh trưởng và năng suất của cây trồng, sự tương tác giữa giống và môi trường có vai trò quan trọng trong quá trình cải lương giống. Kiểu hình là biểu hiện của kiểu gen trong môi trường sống. Môi trường bao gồm đất đai, điều kiện khí hậu như nhiệt độ, ánh sáng và lượng mưa…(Trần Đình Long, 1997) [25]. Những hiểu biết về mối quan hệ giữa giống với điều kiện sinh thái, giúp các nhà tạo giống thành công trong chọn tạo giống có khả năng chống chịu tốt.
Môi trường sống của cây trồng thường xuyên biến đổi, những biến đổi của môi trường gồm biến đổi dự đoán được và không dự đoán được. Biến đổi dự đoán được như điều kiện tưới tiêu, phân bón, sâu bệnh, còn những biến đổi không dự đoán được là biến đổi do thời tiết. Để đối phó với những biến đổi
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
không dự đoán được phải tạo ra giống có tính ổn định cao bằng cách khảo nghiệm giống ở các vùng sinh thái và xem xét mối quan hệ giữa giống với các điều kiện môi trường.
Các kết quả nghiên cứu của John và cộng sự (1955)[63], Byth và Weber (1968) [56] cho thấy ở cây đậu tương, chỉ tiêu năng suất hạt có sự tương tác rất cao giữa giống và môi trường, chỉ tiêu chiều cao tương tác thấp còn kích thước hạt, hàm lượng đạm, dầu có tương tác trung bình. Jonh và cs cho rằng sự tương tác giữa kiểu gen và môi trường về đặc tính năng suất lớn gấp 2,1 lần so với biến đổi do kiểu gen.
Kwon và Torrie (1964) đã đánh giá thế hệ F4 và F5 của hai cặp lai ở môi trường và các năm khác nhau. Kết quả biến động do dòng x năm lớn hơn biến động do dòng x địa điểm hoặc do dòng x địa điểm x năm. Đối với đặc tính năng suất khối lượng hạt, tính chống đổ, tỷ lệ dầu sự tương tác dòng x năm x địa điểm tương đương với dòng x năm. Ông cho rằng có sự tương tác lớn giữa dòng x năm là do sự biến đổi về nhiệt độ, lượng mưa ở các mùa vụ khác nhau (Ngô Thế Dân, 1999)[9].
Từ các kết quả nghiên cứu ở 7 địa điểm khác nhau trong thời gian 6 năm, Sanbuichi và Gotok, (1969) [72] cho rằng các giống đậu tương có khả năng thích ứng rộng về không gian nhưng hẹp về thời gian.
Nghiên cứu các yếu tố hạn chế đến năng suất đậu tương, Leng (1968) [66] cho biết yếu tố hạn chế đến năng suất của đậu tương chủ yếu là do quang chu kỳ và cảm ôn.
Các giống đậu tương chín sớm hoặc không phản ứng với chu kỳ chiếu sáng thường được chọn làm vật liệu chọn tạo giống theo hướng tăng tính thích ứng của giống trong điều kiện môi trường khô hạn hoặc những nơi có thời gian gieo trồng ngắn (Byth và cs, 1981) [55].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Theo Mayer và cs (1991) [68] tổng chất khô tích lũy ở cây đậu tương tương quan thuận chặt với lượng ánh sáng mà bộ lá hấp thu (r = 0,98).
Kết quả nghiên cứu của Đào Quang Vinh (1984) [47] cho rằng chỉ số diện tích lá, hiệu suất quang hợp và khả năng tích lũy chất khô ở cây đậu tương biến động mạnh theo điều kiện trồng trọt.
Các kết quả nghiên cứu ở trên đã khẳng định đậu tương là cây trồng rất nhạy cảm với chế độ quang chu kỳ và chế độ nhiệt, vì thế quá trình sinh trưởng, phát triển và tiềm năng năng suất của một giống đậu tương bị ảnh hưởng rất lớn bởi thời vụ gieo trồng và điều kiện sinh thái của vùng.
Nhìn chung tương tác giữa kiểu gen với môi trường rất quan trọng đối với quá trình chọn tạo giống. Để phát huy tiềm năng năng suất của giống đòi hỏi phải có môi trường thích hợp như cung cấp đủ nhiệt độ, ánh sáng, nước, dinh dưỡng, …Chính vì vậy cần chọn giống phù hợp với mỗi vùng sinh thái và kết hợp chặt chẽ với kỹ thuật trồng trọt (Luyện Hữu Chỉ và cs, 1997) [6].
1.6. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU MỐI TƢƠNG QUAN GIỮA NĂNG SUẤT VỚI MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM NÔNG HỌC CỦA GIỐNG
Năng suất là yếu tố cơ bản nhất quyết định sự lựa chọn của người sản xuất cũng như các nhà tạo giống, giống tốt là giống cho năng suất cao và ổn định trong cả điều kiện bất thuận. Tuy nhiên, các nhà khoa học đều cho rằng, ở cây trồng tính trạng năng suất có hiệu quả chọn lọc thấp hơn các tính trạng khác. Do đó, để chọn được giống năng suất cao có thể chọn lọc gián tiếp thông qua mối tương quan với các tính trạng khác một cách hợp lý (Nguyễn Tấn Hinh, 1992) [21].
Phân tích khả năng di truyền của một số tính trạng ở cây đậu tương, Mehetre và cs (1998) [69] cho rằng các tính trạng có hệ số di truyền cao là số ngày từ gieo đến ra hoa (92,5%), số ngày từ gieo đến chín (89,1%), chiều cao thân chính (92,8%), khối lượng 1000 hạt (80,2%), số quả chắc/cây (76,6%),
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
số hạt/cây (71,9%), trong khi đó năng suất hạt lại có hệ số di truyền thấp (41,2%). Chính vì vậy để chọn giống có năng suất cao và ổn định cho một vùng phải sử dụng các tính trạng có hệ số di truyền cao và tương quan thuận với năng suất.
Weber và Moorthy, 1952 [77] khi nghiên cứu hệ số tương quan di truyền trên 3 quần thể đậu tương cho thấy, năng suất hạt có tương quan thuận với thời gian sinh trưởng, chiều cao cây và khối lượng hạt. Gautam và Singh (1977) [59] cũng có kết luận tương tự về mối tương quan chắc chắn giữa năng suất hạt với số quả/cây, chiều cao cây, thời gian ra hoa và thời gian sinh trưởng của các giống đậu tương.
Kết quả nghiên cứu của Burnside và Colville,(1964) [54] cho thấy năng suất hạt có tương quan thuận với số lá, diện tích lá, số đốt và số quả trên cây.
Khi nghiên cứu mối tương quan giữa năng suất hạt của đậu tương với các tính trạng khác, Wilcox và cs, (1974) [78] cho rằng chỉ có số quả trên cây tương quan thuận với năng suất, còn khối lượng 1000 hạt có tương quan dương nhưng khi số quả trên cây quá lớn thì giá trị tương quan lại giảm.
Malhotra và cs, (1972) [67] cũng xác định được mối tương quan nghịch giữa năng suất và khối lượng 1000 hạt khi khảo sát ở tập đoàn các giống đậu tương địa phương.
Nghiên cứu tương quan giữa năng suất số đốt/thân, chiều cao cây, số cành, số quả, Surlan (1978) [76] đã cho thấy: năng suất tương quan thuận với số đốt trên thân (r = 0,36), chiều cao cây (r =0,35), số cành (r = 0,43), số quả/cây (r = 0,72), khối lượng 1000 hạt và hệ số kinh tế (r = 0,26).
Ở Việt Nam, để chọn giống đậu tương có năng suất cao, các nhà khoa học thường quan tâm đến mối tương quan giữa năng suất với các yếu tố cấu thành năng suất hoặc các đặc tính sinh lý.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Kết quả nghiên cứu hệ số biến động và hệ số tương quan giữa một số đặc tính nông học với năng suất của Nguyễn Văn Lâm và Nguyễn Tấn Hinh (2003) [23] cho thấy ở các giống nghiên cứu tính trạng có hệ số biến động lớn là số quả 3 hạt (58%), số cành cấp 1 (36,2%), số quả 1 hạt (23,2%). Tính trạng có hệ số biến động thấp là thời gian từ gieo đến ra hoa (5,8%), thời gian sinh trưởng (6,9%), số hạt/quả (8,3%) và số đốt/thân (9,2%). Năng suất hạt có hệ số tương quan thuận với thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, số đốt/thân, số quả/cây, số hạt/quả và khối lượng 1000 hạt.
Nguyễn Tấn Hinh (1992) [20] nghiên cứu tương quan giữa các tính trạng với năng suất cho biết: năng suất hạt tương quan thuận chắc chắn với thời gian sinh trưởng, rất chắc chắn với số đốt trên thân, chiều cao cây, số cành cấp 1, số quả chắc/cây và số hạt/quả.
Nghiên cứu của Vũ Thúy Hằng (2007) [18] cũng khẳng định năng suất cá thể của cây đậu tương có tương quan thuận chặt với các yếu tố cấu thành năng suất như số quả/cây, số hạt/quả nhưng tương quan nghịch với số cành/cây và chiều cao cây.
Vũ Đình Chính (1995) [8], khi xem xét tương quan giữa năng suất của giống với một số đặc điểm nông học, đã phân chia các chỉ tiêu nghiên cứu thành 3 nhóm. Nhóm thứ nhất là các chỉ tiêu không tương quan chặt với năng suất (r < 0,5) gồm: thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, số đốt/cây, số đốt/cành…. Nhóm thứ hai gồm các chỉ tiêu tương quan chặt với năng suất (r > 0,6) như: số quả/cây, tỷ lệ quả chắc, số đốt mang quả, số nốt sần, diện tích lá, lượng chất khô…. Nhóm thứ 3 là các chỉ tiêu tương quan nghịch với năng suất như: Tỷ lệ quả 1 hạt, tỷ lệ quả lép, tỷ lệ bệnh virus, tỷ lệ bệnh đốm lá do vi khuẩn và tỷ lệ sâu đục quả. Trên cơ sở đó mô hình cây đậu tương có năng suất cao được tác giả đề xuất là có khối lượng 1000 hạt lớn, tỷ lệ 2-3 quả cao,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
diện tích lá thời kỳ vào chắc lớn, lượng chất khô tích lũy cao và số lượng nốt sần trên cây nhiều.
Nhìn chung tương quan giữa năng suất với các tính trạng hình thái biểu hiện cũng rất phức tạp, phụ thuộc vào giống, kỹ thuật trồng như mật độ, phân bón… và điều kiện sinh thái (Rubaihayo, 1973) [71]. Vì vậy nghiên cứu đặc tính nông học và sinh lý liên quan đến năng suất hạt của cây đậu tương là cơ sở quan trọng cho quá trình chọn tạo giống.
1.7. ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CANH TÁC ĐẾN NĂNG SUẤT ĐẬU TƢƠNG
Trong sản xuất nông nghiệp để tăng năng suất cây trồng, có thể có hai cách: - Chọn tạo giống mới bằng cách làm thay đổi đặc tính của thực vật, làm thực vật biến dị, sau đó củng cố và tích lũy những biến dị có lợi.
- Tạo điều kiện môi trường phù hợp với giống.
Mỗi giống cây trồng phù hợp với chế độ canh tác nhất định. Chính vì vậy các biện pháp kỹ thuật canh tác như thời vụ, bón phân, tưới nước… đều ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển và chất lượng của giống.
1.7.1. Ảnh hƣởng của phân bón đến quá trình sinh trƣởng, phát triển của cây đậu tƣơng
Đậu tương là cây trồng có nhu cầu dinh dưỡng lớn nhất là đạm để tạo protein cao. Tuy nhiên nhu cầu bón đạm của đậu tương rất thấp nhờ có vi khuẩn nốt sần ở rễ có khả năng đồng hóa được đạm khí trời để cung cấp cho cây. Nhiều tác giả cho thấy bón đạm không hợp lý, bón nhiều đạm hoặc bón không đúng thời kỳ sẽ ức chế sự hình thành, phát triển và hoạt động của vi khuẩn nốt sần. Trên đất giàu dinh dưỡng, đáp ứng đủ nhu cầu đạm cho cây đậu tương thì bón đạm không có tác dụng tăng năng suất. Tuy nhiên trên đất nghèo chất hữu cơ, kém thoát nước, đất chua thì bón đạm với lượng 50-110 kg/ha có tác dụng tăng năng suất (Ngô Thế Dân, 1999) [9].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Lượng dinh dưỡng cây đậu tương sử dụng để tạo ra năng suất bao gồm nhiều thành phần rất khác nhau. Để tạo ra năng suất 1 tấn hạt cây đậu tương lấy đi từ đất 81 kg N, 14 kg P2O5, 33 kg K2O, 18 kg MgO, 24 kg CaO, 3 kg S, 366g Fe 90 g Mn, 61 g Zn, 25 g Cu, 39 g Bo và 7 g Mo. Chính vì vậy, ở Việt Nam, lượng phân bón khuyến cáo sử dụng cho 1 ha đậu tương là: Phân chuồng 5-8 tấn, vôi bột 300-500kg, 20-40 kg N, 25-60 kg P2O5, 50-90 kg K2O (Lê Xuân Đính) [12].
Đường Hồng Dật, (2003) [10] cho rằng cây đậu tương cần được cung cấp đầy đủ và cân đối các yếu tố dinh dưỡng thiết yếu. Mặc dù nhu cầu dinh dưỡng của đậu tương không lớn nhưng việc cung cấp một lượng đạm, lân vào giai đoạn đầu khi nốt sần ở rễ chưa hình thành là rất cần thiết, tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn cố định đạm hoạt động và tạo lập nốt sần trên rễ cây đậu tương. Lượng phân bón cho đậu tương là 30 kg N, 90 kg P2O5, 90 kg K2O trên 1 ha.
Kết quả nghiên cứu của Công Thị Yến và cs (1995) [50] cho thấy trên đất bạc màu bón các dạng phân có chứa lưu huỳnh ảnh hưởng rất rõ đến năng suất và phẩm chất của cây đậu tương, làm số quả trên cây tăng 2,1 -2,7 quả, số hạt chắc/cây tăng 3,0-6,6 hạt đối với 2 giống V74 và ĐH4. Bón dạng phân K2SO4 làm tăng năng suất protein từ 4,4 đến 22,1 kg/ha.
Phạm Văn Thiều (2002) [36] cho rằng trên đất chua vụ xuân nên bón với lượng 200-350 kg lân supe và 300-350 kg vôi bột/ha. Bón lót toàn bộ trước khi gieo sẽ có tác dụng tăng năng suất đậu tương.
1.7.2. Ảnh hƣởng của thời vụ, mật độ đến khả năng sinh trƣởng phát triển của cây đậu tƣơng
Ngoài biện pháp thâm canh, để khai thác tiềm năng năng suất của cây đậu tương cần chú ý đến thời vụ và mật độ gieo trồng. Thời vụ và mật độ trồng đậu tương phụ thuộc vào vùng sinh thái và đặc điểm của giống.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Trong điều kiện nhiệt đới, nóng ẩm ở Việt Nam, mật độ thay đổi rất lớn giữa các giống và thời vụ gieo trồng. Nghiên cứu mật độ gieo trồng của giống ĐVN9, Dương Văn Dũng và cs (2006) [11] cho biết ở cả ba vụ xuân, hè và đông, khi mật độ tăng số cành cấp 1, số quả/cây, số hạt/quả và khối lượng 1000 hạt đều giảm.
Kết quả nghiên cứu mật độ gieo trồng giống ĐT2006 của Tạ Kim Bính và cs (2006) [3] cho thấy: với giống có khả năng thích nghi rộng như ĐT2006 có thể trồng nhiều vụ trong năm từ 20/1 đến 30/9 và mật độ thích hợp 30 -35 cây/m2 trong vụ xuân, 20-25 cây/m2 vụ hè, 40-50 cây/m2 trong vụ đông.
Ở miền núi giống đậu tương DT84 có khả năng phát triển tốt đạt năng suất 21,0 -22,5 tạ/ha khi trồng ở vụ hè thu với thời vụ từ 10/6 đến 5/8 và mật độ 30-35 cây/m2
(Nguyễn Việt Chinh, 2004) [7].
Theo Lê Tuấn Phong (2007) [32] đối với giống Đ2004 và ĐT12 mật độ gieo thích hợp trong vụ xuân là 30 cây/m2, trong vụ hè là 50 cây/m2
.
Nhìn chung xác định mật độ gieo trồng của đậu tương cần căn cứ vào đặc tính của giống, thời vụ gieo trồng, độ phì đất và mức độ thâm canh.
Thực tiễn sản xuất cho thấy để tăng năng suất cây trồng cần chọn tạo giống mới có tiềm năng năng suất cao và cải tiến các biện pháp kỹ thuật canh tác cho phù hợp với yêu cầu của giống. Vì vậy nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật trồng trọt là đòi hỏi quan trọng đối với các nhà khoa học.
1.8. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI CỦA TỈNH LÀO CAI1.8.1. Điều kiện tự nhiên 1.8.1. Điều kiện tự nhiên
1.8.1.1. Vị trí địa lý
Lào Cai là tỉnh vùng cao biên giới, nằm chính giữa vùng Đông Bắc và vùng Tây Bắc của Việt Nam, cách Hà Nội 296 km theo đường sắt và 345 km theo đường bộ. Tỉnh Lào Cai được tái lập tháng 10/1991 trên cơ sở tách ra từ tỉnh Hoàng Liên Sơn. Từ 01/01/2004 (sau khi tách huyện Than Uyên sang
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
tỉnh Lai Châu) tổng diện tích đất tự nhiên của tỉnh là 636.076 ha (chiếm 2,44% diện tích cả nước, là tỉnh có diện tích lớn thứ 19/64 tỉnh, thành phố cả nước). Tỉnh Lào Cai gồm 8 huyện và 01 thành phố với 164 xã, phường, thị trấn, trong đó có 26 xã biên giới. Phía Đông giáp tỉnh Hà Giang, phía Nam giáp tỉnh Yên Bái, phía Tây giáp tỉnh Lai Châu, phía Bắc giáp tỉnh Vân Nam - Trung Quốc với 185,7 km đường biên giới.
1.8.1.2. Địa hình
Địa hình Lào Cai rất phức tạp, phân tầng lớn, mức độ chia cắt mạnh. Hai dãy núi chính là dãy Hoàng Liên Sơn và dãy Con Voi cùng có hướng Tây Bắc - Đông Nam nằm về phía đông và phía tây tạo ra các vùng đất thấp giữa hai