Các hướng chính trong nghiên cứu đậu tương trên thế giới vẫn tập trung về giống và kỹ thuật canh tác, năng suất và chất lượng, khả năng chống chịu các diều kiện bất thuận như sâu bệnh, ngập úng, hạn hán, tính trạng chua mặn và đất nghèo dinh dưỡng, đặc biệt là sự ứng dụng các tiến bộ của ngành sinh học phân tử để tạo những giống đậu tương biến đổi gen có năng suất cao (Hà Hữu Tiến, 2004))[18].
Các Viện và Trung tâm Nông Nghiệp Quốc tế đã xây dựngnhiều chương trình nghiên cứu ưu tiên trong chọn giống với mạng lưới khảo nghiệm đậu tương bao gồm:
- INSOY (Chương trình đậu tương quốc tế) - IITA (Viện nghiên cứu Nông nghiệp nhiệt đới)
- SEARCA (Trung tâm nghiên cứu và học tập sau đại học về Nông nghiệp vùng Đông Nam Á)
- AVRDC (Trung tâm nghiên cứu và phát triển rau đậu Châu Á)
- ICRISAT (Viện nghiên cứu cây trồng quốc tế vùng nhiệt đới bán khô hạn) - ACIAR (Trung tâm nghiên cứu nông nghiệp Quốc tế Australia)
Hơn 170.000 dòng tập đoàn nguồn gen Glycline max được đánh giá và duy trì bởi 160 cơ quan nghiên cứu tại 70 quốc gia. Ngoài ra, cũng có 10.000 giống đậu tương hoang dại (Glycline Soja) và 3.500 dòng giống của loài
Glycline khác. Tại Trung Quốc có bộ sưu tập nguồn gen đậu tương lớn nhất thế
giới với khoảng 26.000 dòng giống, kế đến là Hoa Kỳ với khoảng 17.000 dòng giống trong bộ sưu tập nguồn gen đậu tương của Bộ Nông Nghiệp Hoa Kỳ
27
Hiện nay một số quốc gia như Mỹ, Trung Quốc, Argentina đã tạo ra được một số giống biến đổi gen và đang phát triển mạnh trong sản xuất. Năm 2007, diện tích đậu tương ứng dụng CNSH trên toàn cầu đạt 58,6 triệu ha, chiếm 57% diện tích đất trồng cây trên toàn cầu (114,3 triệu ha) tập trung ở các nước Mỹ, Argentina, Brazil, Canada, Ấn Độ, Trung Quốc, Paraguay, Nam Phi, Uruguay (Clive James, 2007)[25]. Đây là một bước đột phá trong công tác cải tiến giống cây trồng bằng công nghệ sinh học.
Phân bón đã được xác định là 1 yếu tố quan trọng làm ảnh hưởng tới năng suất cây trồng. Năm 1999 tại Đài Loan, Trung tâm kỹ thuật bón phân cho cây lương thực đã đưa ra các mức khuyến cáo để đánh giá tình trạng dinh dưỡng (đa, trung, vi lượng) ở trong đất, trong cây và ảnh hưởng của chúng tới năng suất cây trồng. Hầu hết các quốc gia Châu Á đã tái khẳng định rằng việc thiếu hụt hàm lượng dinh dưỡng ở trong đất là 1 trong những yếu tố làm giảm năng suất cây trồng khu vực Châu Á. Việc nghiên cứu, nhận dạng tình trạng thiếu hụt dinh dưỡng trong mối quan hệ đất – cây trồng là một việc làm rất cần thiết để nâng cao tiềm năng của đất.
Trung và vi lượng từ lâu đã được khẳng định là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới năng suất cây trồng. Ở Fiji, trong cuốn “Hướng dẫn đánh giá các kết quả phân tích các mẫu đất nông nghiệp” đã đưa ra các ngưỡng đánh giá trung, vi lượng trong đất và trong cây cho phần lớn các cây trồng nhiệt đới. Trung tâm kỹ
thuật bón phân cho cây lương thực ở Châu Á cũng đã đưa ra các thang khuyến cáo đánh giá tình trạng trung, vi lượng trong đất. Chỉ riêng ở châu Á, năm 1999, tại Đài Loan đã có một cuộc hội thảo quốc tế lớn về vi lượng đối với cây trồng. Tại hội nghị này, các báo cáo của các quốc gia Châu Á đã tái khẳng định rằng thiếu hụt vi lượng là một trong những yếu tố giảm năng suất cây trồng ở vùng châu Á và nghiên cứu , nhận dạng tình trạng thiếu hụt vi lượng trong mối quan hệđất – cây trồng là một việc làm rất cần thiết để nâng cao tiềm năng của đất.
Cây đậu tương yêu cầu lượng dinh dưỡng khá lớn đặc biệt là đậu tương sản xuất theo hướng thâm canh. So với ngô nhu cầu về đạm và kali cao gấp 2 lần. Tuy nhiên do khả năng cố định đạm của đậu tương mà nhu cầu về đạm ít hơn so với các loại cây trồng khác. Nguồn đạm cộng sinh có thể cung cấp khoảng 60 % tổng số nhu cầu.
Đậu tương thích ứng với một giới hạn rộng về khí hậu, rất dễ mất mùa khi bị hạn ở thời kỳ hoa hay hạt đang tăng trưởng. Khác với cây lạc, đậu tương yêu cầu về đất khắt khe hơn, đặc biệt nhạy cảm với độ chua của đất. Năng suất cao nhất của đậu tương thường thu được ở khoảng pH từ 6,2 – 7,0. Trong giới hạn này thường Canxi và Mangiê trong đất rất hữu dụng cho cây.
Đạm (N) là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng nhất đối với cây đậu tương.
Đạm thường được tích lũy trong giai đoạn đầu của thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng và nhu cầu cao nhất vào giai đoạn ra hoa, kết quả.
28
Lân (P) là nguyên tố quan trọng tới dinh dưỡng của đậu tương, lân có tác dụng xúc tiến sự phát triển của bộ rễ, nốt sần, hoa và quả. Lân tham gia vào thành phần nuclêotit, axit nucleic, photpholipit v.v.. góp phần trong quá trình trao đổi gluxit và thúc đẩy quá trình quang hợp và hô hấp.
Kali (K) có vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình trao đổi đạm, trong chuyển hóa gluxit cũng như hàng loạt các phản ứng trao đổi khác trong cây, điều hòa quá trình cân bằng nước, tổng hợp protein, tăng khả năng chống chịu sâu bệnh, chịu lạnh và chống đổ. Thiếu kali thường dẫn đến hiện tượng mép lá bị
cháy, lá bị cong lên phía trên và ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng hạt thương phẩm.
Hiện nay ngành nông nghiệp tại các nước đang phát triển của châu Á đang phải đương đầu với vấn đề "trần năng suất" - năng suất lúa và các cây trồng nông nghiệp khác không tăng nữa tuy được tăng cường bón phân đạm. Ở các nước
đông dân như Trung Quốc, Ấn Độ vấn đề này làm cho các nhà lãnh đạo phải lo ngại khiến họ khuyến khích nông dân áp dụng cân đối các chất dinh dưỡng cây trồng như N, P, K. Các nước này cũng nhận thấy được tầm quan trọng của các chất dinh dưỡng vi lượng và bắt đầu khuyến khích áp dụng phân vi lượng, coi đó như một nhân tố cơ bản đểđạt các mục tiêu an toàn lương thực trong tương lai.
Thị trường phân vi lượng? Ở châu Á còn nhiều đất để phát triển, vì mức tiêu thụ phân vi lượng hiện nay rất thấp so với tỉ lệ các chất vi lượng được cây trồng hấp thụ từ đất. Tuy chưa có các số liệu dự đoán chính xác về nhu cầu các chất dinh dưỡng vi lượng nhưng nhìn chung đây là nhu cầu lớn và đang ngày càng tăng, vì các chế độ thâm canh ngày càng tích cực đang tạo ra mức cầu lớn về các chất dinh dưỡng bổ sung cho đất. Phương án bón phân cân bằng cần xét
đến cả các yếu tố về đất và về cây trồng. Trong khi đó, chỉ có thể tận dụng triệt
để các ích lợi của phân N, P, K nếu sự thiếu hụt các thành phần dinh dưỡng khác
được xoá bỏ.
Theo Silvertooth J.C và ctv (1995), có 7 nguyên tố vi lượng cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của cây là B, Cu, Cl, Mo, Mn, Fe và Zn. Hằng năm, cây lấy đi từ 1 hecta đất canh tác khoảng 500g mangan và bo, 100g đồng và 10g molipden. Lượng này tuy nhỏ nhưng so với hàm lượng dễ tiêu trong đất thì chỉ
khoảng 10-20 năm thì có thể xảy ra nguy cơ thiếu vi lượng. Đặc biệt là sẽ xảy ra tình trạng thiếu vi lượng cục bộ trong quá trình sinh trưởng của cây (E.W.Russel, 1973)[32].
Theo FAO, hằng năm lượng dinh dưỡng bị mất đi cao hơn từ 2-6 lần dinh dưỡng bón vào trong đất bằng phân khoáng. Một phần chất hữu cơ được trả lại cho đất, nhưng nhìn chung, cân bằng dinh dưỡng là âm tính. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
29
Bảng 1.5. Lượng dinh dưỡng trung bình cây lấy đi từ đất
Đa lượng (kg/ha) Vi lượng (g/ha) Cây trồng Năng suất (tấn/ha) N P2O5 K2O B Cu Fe Mn Đậu tương 1,0 81 14 33 39 25 366 90 Lạc 4,0 115 40 145 80 80 670 530 Bông 3,6 205 90 145 50 230 180 390 Nguồn: B.J. Wolf và ctv
Các yếu tố đất ảnh hưởng đến khả năng dễ tiêu của vi lượng đã được nhiều nhà nghiên cứu đề cập đến. Yếu tố đáng chú ý nhất là pH đất, tiếp theo là chất hữu cơ trong đất và cấu trúc đất. pH đất ảnh hưởng rõ đến khả năng dễ tiêu và hấp thu vi lượng của cây trồng. Tính acid giảm thì khả năng hòa tan và hấp thu các chất như Co, Cu, Fe, Zn và nhất là Mn giảm nhưng ngược lại đối với Mo và S. Cấu trúc đất là một yếu tố liên quan đến hàm lượng dễ tiêu của các vi lượng trong đất. Hàm lượng các vi lượng giảm khi tỷ lệ hạt thô trong đất tăng lên, và có nhiều trường hợp cây trồng thiếu vi lượng trên đất cát (P.Ryan và ctv).
Mangan có rất nhiều chức năng trong cây trồng.Nó cần thiết cho quá trình quang hợp và hoạt động như một tác nhân xúc tác trong phản ứng khử
nitrat.Mangan cón là một hợp phần trong một số enzym hô hấp và các enzym cần thiết cho quá trình tổng hợp protein. Mangan là chất hoạt hóa trong hệ thống enzym của chu trình acid carboxilic và trao đổi carbohydrate, nó có thể được thay thế bằng Magie (American Society of Plant Physiology). Triệu chứng thiếu mangan thông thường là lá cây màu xanh nhạt chuyển dần sang màu vàng hoặc có các đốm màu vàng của các mô bị chết giữa các gân lá xanh non (W.F.Spencer). Phương pháp phổ biến nhất để hạn chế tình trạng thiếu mangan cho cây là bón mangan vào đất dưới dạng mangan sulphat hoặc cũng có thể dùng dung dịch MnSO4 phun cho cây với khoảng 5-10 kg pha trong 800 lít nước phun cho 1 ha.
Khuyến cáo bón phân cho đậu tương:
* Vùng Rio Grande do Sul và Santa Catarina của Brazil khuyến cáo như sau: - Lân(P2O5): 10-140 kg/ha P2O5 (trung bình khoảng 50 kg/ha P2O5) trên cơ sở
số liệu phân tích đất, hàm lượng sét, số mùa trồng đậu tương liên tục và năng suất dự kiến.
- Kali (K2O): 40-120 kg/ha K2O trên cơ sở số liệu phân tích đất, hàm lượng sét, số mùa trồng đậu tương liên tục và năng suất dự kiến.
- Bón vôi: Nếu pH nhỏ hơn hoặc bằng 6.0. Bón phân vi lượng khi pH thấp và 8-10 g/ha Mo sẽđược dùng sử lý hạt.
* Trong khi ở Sao Paulo cũng thuộc Brazil thì khuyến cáo mức bón như sau: - Lân (P2O5): 20-80 kg/ha P2O5 trên cơ sở phân tích đất.
- Kali (K2O): bón tới 60 kg/ha K20 trên cơ sở phân tích đất. - Lưu huỳnh (S): 20 kg/ha S.
30
- Bón vôi trên cơ sở công thức: NC = (70 - V1) x T / 100 x f
Trong đó : NC - lượng vôi cần bón (tấn/ ha); V1 - độ no bazơ trước khi bón vôi; T - CEC; f - hoạt tính của vôi, thường là 1,5.
* Ở Mỹ, người trồng đậu tương đang thực hành những kỹ thuật để có năng suất trên 3 tấn/ ha (60 Bushel/acre, chúng tôi tạm tính 1 Bushel bằng 20 kg). Với năng suất 3,5 tấn/ ha cây đậu tương cần khoảng 280 kgN/ ha để vận chuyển về
hạt đậu đang lớn trong suốt thời kỳ tích luỹ chất khô vào hạt. Bón đạm muộn trong thời kỳ tích luỹ hạt sẽ giúp cung cấp bổ sung cho nhu cầu này.
Để kiểm chứng lại lý lẽ trên, tiến sĩ R.E. Lamond và T.L. Wesley đã tiến hành thí nghiệm bón bổ sung N trong thời kỳ tăng trưởng trái trên cây đậu tương trong các năm 1994-1995 tại 4 địa điểm có tưới bao gồm: Jhonson County; Shawnee County; Reno County; Stafford County.
- Liều lượng N bao gồm: 0 - 22,7 – 45,4 kgN/ha, bón vào thời kỳ sinh trưởng R3 (vào giai đoạn những quả đầu dài 0,64 – 1,27 cm)
- Loại phân N bao gồm: Urea ammonium nitrate (UAN); Urea; Urea + NBPT; Ammonium Nitrate (NH4NO3)
Cả 4 vùng trên đều nằm trong hệ luân canh đậu tương – ngô và được quản lý sản xuất tối thích. Giống trồng trong các vùng có khác nhau, gồm các giống Asgrow A4138, Asgrow A3935, Asgrow A3834, Resnick, KS3494. Khoảng cách hàng gồm 76,2 cm; 91,44cm; 19,05cm. Đất thí nghiệm có pH từ 6,7 đến 7,7; có hàm lượng lân từ 31 – 67 ppm, kali từ 130 – 305 ppm v.v.. Đất thí nghiệm được nhận định là có hàm lượng P và K và các nguyên tố khác đủ đáp
ứng cho bất cứ hệ thống canh tác năng suất cao nào. Các xã viên hợp tác xã ở đây đã xây dựng được các mức dinh dưỡng P và K từ cao đến rất cao cho đất trồng trong suốt thời kỳ thực hành bón phân cân đối.
Kết quả nghiên cứu đã cho thấy bón phân N muộn vào thời kỳ quả lớn đã làm tăng năng suất đậu tương có tưới có ý nghĩa thống kê. Các loại phân đạm đã thể hiện hiệu lực gần như nhau, trừ liều lượng 45,4 kgN/ ha của loại phân UAN, vì đã gây ra cháy lá và giảm năng suất. Cách bón chung của thí nghiệm này là bón qua lá với vòi phun quạt phẳng (flat fan nozzles) trên máy phun đeo vai. Lượng nước sử dụng là khoảng 400 lít/ ha. Trong hầu hết các trường hợp, liều lượng sử dụng 22,7 kgN/ ha là đủđể cho năng suất tăng có ý nghĩa. Hai điểm thí nghiệm không có hiệu quả là những điểm có năng suât thấp hơn 2,5 tấn/ ha. Từ kết quả này cho thấy với năng suất cao hơn 2750 kg/ ha, cây đậu tương không tự cung cấp đủ lượng N trong suốt thời kỳ quả lớn và việc áp dụng bón bổ
sung khoảng 22,7 kgN/ ha như đã nói trên là cần thiết.
Kết quả nghiên cứu về chất điều hòa sinh trưởng cho các loại cây trồng
Tại Indonesia, theo các nghiên cứu thì ảnh hưởng của Paclobutrazol đã kích thích xoài ra hoa khoảng hai tháng sau khi xử lý, làm tăng năng suất trái từ
31
xử lý vào giai đoạn sau khi ra hoa đang đâm tia. Xử lý Paclobutrazol ở nồng độ
100- 200 ppm làm cho cây lạc thấp hơn bình thường từ 5- 10cm và tăng năng suất so với đối chứng. Đối với cây cà chua, nếu xử lý cây cà chua mới trồng với nồng độ 5- 10 ppm, Paclobutrazol có tác dụng làm cho cây con cứng cáp, lá xanh hơn mặc dù thấp cây, trái cà chua cho thu hoạch sớm hơn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
32
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM