Tài liệu Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống và trồng cà chua f1 giống estyva bằng công nghệ khí canh[full]

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI HOÀNG THỊ NGA NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT NHÂN GIỐNG VÀ TRỒNG CÀ CHUA F1 GIỐNG ESTYVA BẰNG CÔNG NGHỆ KHÍ CANH LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Trồng trọt Mã số: 62 62 01 01 Người hướng dẫn: GS.TS. Nguyễn Quang Thạch GS.TS. Trần Khắc Thi HÀ NỘI - 2012 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án này là trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án đều đã được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả Hoàng Thị Nga ii LỜI CẢM ƠN Hoàn thành luận án này, trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS. Nguyễn Quang Thạch, GS.TS. Trần Khắc Thi đã tận tình hướng dẫn, dìu dắt, tạo mọi điều kiện thuận lợi và chia sẻ những khó khăn cùng tôi trong suốt quá trình hoàn thành luận án này. Đặc biệt là GS.TS. Nguyễn Quang Thạch người thầy kính mến đã đào tạo giúp đỡ tôi từ khi tôi còn là một sinh viên của Trường Đại học Nông nghiệp I cho tới tận hôm nay. Một lần nữa xin được tỏ lòng biết ơn và kính trọng đến Thầy. Trong thời gian qua, tôi đã nhận được sự giúp đỡ quý báu của Ban lãnh đạo Viện Sinh học nông nghiệp, đặc biệt là PGS.TS. Nguyễn Thị Lý Anh, đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án. Cảm ơn các cán bộ nhân viên và các thế hệ sinh viên Viện Sinh học nông nghiệp đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô giáo Bộ môn Sinh lý thực vật, Viện Đào tạo Sau đại học, Khoa Nông học Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội ® tạo điều kiện giúp tôi hoàn thành tốt mọi mục tiêu nghiên cứu, đặc biệt là GS.TS Hoàng Minh Tấn người đã giúp tôi chỉnh sửa để hoàn thành luận án này. Tôi rất biết ơn những người thân trong gia đình đã luôn bên cạnh quan tâm, động viên khích lệ và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi học tập và nghiên cứu. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Tác giả Hoàng Thị Nga iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt vii Danh mục các bảng viii Danh mục hình xi MỞ ĐẦU 1 1 Tính cấp thiết của đề tài 1 2 Mục tiêu của đề tài 3 3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3 4 Những đóng góp mới của luận án 3 5 Giới hạn của đề tài 4 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu chung về cây cà chua 5 5 1.1.1 Đặc điểm thực vật học cơ bản của cây cà chua 5 1.1.2 Yêu cầu của cây cà chua đối với điều kiện ngoại cảnh 6 1.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ cà chua 1.2 Công nghệ khí canh 15 20 1.2.1 Lịch sử phát triển của công nghệ khí canh 20 1.2.2 Ưu, nhược điểm của công nghệ khí canh 22 1.2.3 Ứng dụng của công nghệ khí canh trong nhân giống và sản xuất nông sản 23 1.2.4 Những yếu tố kỹ thuật ảnh hưởng đến quá trình nhân giống và trồng trọt bằng công nghệ khí canh 28 iv Chương 2 VẬT LIỆU NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu 37 37 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu: 37 2.1.2 Vật liệu nghiên cứu 37 2.2 Nội dung nghiên cứu 41 2.2.1 Nghiên cứu nhân giống cây cà chua F1 bằng phương pháp giâm chồi trên hệ thống khí canh 2.2.2 Nghiên cứu kỹ thuật trồng cà chua F1 bằng hệ thống khí canh: 2.3 Phương pháp nghiên cứu 41 41 41 2.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 41 2.3.2 Phương pháp theo dõi, đánh giá 47 2.3.3 Phương pháp xử lý số liệu 49 Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 50 3.1 Nghiên cứu nhân giống cây cà chua F1 bằng phương pháp giâm chồi trên hệ thống khí canh 50 3.1.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của số lá để lại trên cây mẹ đến khả năng nhân chồi cây cà chua F1 trên hệ thống khí canh 50 3.1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch dinh dưỡng đến khả năng nhân chồi cây cà chua F1 trên hệ thống khí canh 52 3.1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của pH dung dịch đến khả năng nhân giống cây cà chua F1 bằng phương pháp giâm chồi trên hệ thống khí canh 54 3.1.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của chu kỳ phun dinh dưỡng đến khả năng nhân chồi cây cà chua F1 trên hệ thống khí canh 3.1.5 55 Nghiên cứu ảnh hưởng của độ dẫn điện (EC) dung dịch dinh dưỡng đến khả năng nhân chồi cây cà chua F1 chồi trên hệ thống khí canh 56 v 3.1.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời vụ đến khả năng nhân giống cây cà chua F1 bằng phương pháp giâm chồi trên hệ thống khí canh 58 3.1.7 Xác định số lần cắt chồi thích hợp khi nhân chồi cây cà chua F1 trên hệ thống khí canh 60 3.1.8 So sánh hệ số nhân giống cây cà chua F1 bằng phương pháp giâm chồi trên hệ thống khí canh với giá thể và thủy canh 64 3.1.9 Nghiên cứu tính toán giá thành nhân giống cây cà chua F1 bằng phương pháp giâm chồi trên hệ thống khí canh 3.2 Nghiên cứu kỹ thuật trồng cà chua F1 bằng hệ thống khí canh 68 68 3.2.1 Ảnh hưởng của thời gian phun dinh dưỡng đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây cà chua trồng trên hệ thống khí canh 69 3.2.2 Ảnh hưởng của thời gian nghỉ phun dinh dưỡng ban ngày đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây cà chua trồng trên hệ thống khí canh 72 3.2.3 Ảnh hưởng của EC dung dịch dinh dưỡng đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây cà chua F1 trồng trên hệ thống khí canh 76 3.2.4 Ảnh hưởng của thời gian nghỉ phun dung dịch dinh dưỡng ban đêm đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây cà chua trồng trên hệ thống khí canh 82 3.2.5 Ảnh hưởng của việc giảm nhiệt độ (làm mát) dung dịch dinh dưỡng đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây cà chua F1 trồng trên hệ thống khí canh trong vụ Xuân Hè 87 3.2.6 Nghiên cứu ảnh hưởng của công nghệ khí canh đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây cà chua F1 90 3.2.7 Đánh giá hiệu quả của việc trồng trọt cây cà chua F1 bằng công nghệ khí canh 106 vi KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 109 1 Kết luận 109 2 Đề nghị 110 Danh mục các công trình đã công bố có liên quan đến luận án 111 Tài liệu tham khảo 112 Phụ lục 128 vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa đầy đủ BER (Blossom - End Rot) rụng hoa, thối quả ĐC Đối chứng Đ Đất KC Khí canh KLTB Khối lượng trung bình NS Năng suất g Gam TC Thủy canh TT Thực thu TL Tỷ lệ EC Electrical Conductivity (độ dẫn điện) viii DANH MỤC CÁC BẢNG STT 1.1 Tên bảng Trang Diện tích, năng suất và sản lượng cà chua trên toàn thế giới qua một số năm 16 1.2 Diện tích, năng suất và sản lượng cà chua của Việt Nam (2004 - 2009) 17 2.1 Thành phần một số dung dịch dinh dưỡng 40 3.1 Ảnh hưởng của số lá để lại trên cây mẹ tới khả năng nhân chồi của cây cà chua trên hệ thống khí canh 3.2 Ảnh hưởng của các dung dịch dinh dưỡng khác nhau đến khả năng nhân chồi của cây cà chua trên hệ thống khí canh 3.3 62 Ảnh hưởng của các nền giâm chồi khác nhau tới hệ số nhân chồi cây cà chua F1 (vụ Thu Đông, 2009). 3.10 60 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cà chua trồng từ hạt và chồi cắt các lần khác nhau 3.9 59 Sự sinh trưởng phát triển của cây cà chua trồng từ chồi cắt các lần khác nhau (vụ Đông năm 2008) 3.8 57 Ảnh hưởng của thời vụ trồng đến khả năng nhân chồi cây cà chua F1 trên hệ thống khí canh 3.7 55 Ảnh hưởng của EC dung dịch dinh dưỡng đến khả năng nhân chồi cây cà chua F1 trên hệ thống khí canh 3.6 54 Ảnh hưởng của chu kỳ phun dinh dưỡng khác nhau đến hệ số nhân chồi của cây cà chua F1 3.5 52 Ảnh hưởng của pH dung dịch đến khả năng nhân chồi của cây cà chua trên hệ thống khí canh 3.4 50 64 Ảnh hưởng của các nền giâm chồi khác nhau (giá thể, thủy canh, khí canh) đến tỷ lệ sống, ra rễ và chất lượng rễ của chồi giâm cà chua 66 ix 3.11 Giá thành của cây giống nhân bằng công nghệ khí canh 3.12 Ảnh hưởng của thời gian phun dinh dưỡng đến chiều cao và số lá cà chua trên hệ thống khí canh (14 tuần sau trồng). 3.13 77 Ảnh hưởng của EC dung dịch dinh dưỡng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của cà chua 3.18 74 Ảnh hưởng của EC dung dịch dinh dưỡng đến sinh trưởng, phát triển của cây cà chua trồng trên hệ thống khí canh (14 tuần sau trồng) 3.17 72 Ảnh hưởng của thời gian nghỉ phun dinh dưỡng ban ngày đến sự ra hoa, đậu quả và năng suất của cà chua. 3.16 70 Ảnh hưởng của thời gian nghỉ phun dinh dưỡng ban ngày đến chiều cao và số lá cà chua trên hệ thống khí canh (14 tuần sau trồng) 3.15 69 Ảnh hưởng của thời gian phun dinh dưỡng đến sự ra hoa, đậu quả và năng suất của cà chua. 3.14 68 79 Ảnh hưởng của thời gian nghỉ phun dinh dưỡng vào ban đêm đến sinh trưởng, phát triển của cây cà chua trồng trên hệ thống khí canh (14 tuần sau trồng) 3.19 Ảnh hưởng của thời gian nghỉ phun ban đêm đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của cà chua 3.20 89 Ảnh hưởng của các phương thức trồng khác nhau đến sinh trưởng, phát triển của cây cà chua (sau trồng 14 tuần). 3.23 88 Ảnh hưởng của giảm nhiệt độ dung dịch dinh dưỡng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của cây cà chua. 3.22 84 Ảnh hưởng của việc giảm nhiệt độ dung dịch dinh dưỡng đến sinh trưởng, phát triển của cây cà chua trồng trên hệ thống khí canh. 3.21 83 91 Ảnh hưởng của các phương thức trồng trọt (địa canh, thủy canh, khí canh) đến cường độ quang hợp, diện tích lá và tích lũy chất khô 93 x 3.24 Ảnh hưởng của các phương thức trồng trọt đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của cây cà chua 3.25 Chất lượng quả cà chua trên các phương thức trồng khác nhau 3.26 Tình hình nhiễm sâu bệnh hại của cây cà chua trên các phương 3.27 99 103 thức trồng trọt khác nhau 104 Hiệu quả kinh tế của trồng cà chua F1 bằng kỹ thuật khí canh 106 xi DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 2.1 Sơ đồ hệ thống khí canh 38 2.2 Các dạng thiết bị khí canh tự thiết kế của Viện sinh học Nông nghiệp 39 2.3 Bộ khí canh có hệ thống làm mát dung dịch 39 3.1 Ảnh hưởng của số lá để lại trên cây mẹ tới hệ số nhân chồi cây cà chua 3.2 51 Ảnh hưởng của dung dịch dinh dưỡng sử dụng trong khí canh tới quá trình khai thác chồi của cây cà chua F1 53 3.3 Năng suất của cây cà chua trồng từ hạt và chồi cắt các lần khác nhau 63 3.4 Sự ra rễ của chồi trên các hệ thống trồng trọt khác nhau 67 3.5 Bộ rễ cây cà chua trồng trên hệ thống khí canh trong vụ Đông có thời gian nghỉ phun khác nhau 3.6 Ảnh hưởng của EC dung dịch đến động thái tăng trưởng chiều cao cây vụ Đông 3.7 85 Ảnh hưởng của thời gian nghỉ phun đêm tới năng suất cây cà chua vụ Xuân Hè 3.11 82 Ảnh hưởng của thời gian nghỉ phun đêm tới năng suất cây cà chua vụ Đông 3.10 77 Sự hình thành quả cà chua trồng vụ Đông trên hệ thống khí canh có nồng độ dung dịch dinh dưỡng ( EC) khác nhau. 3.9 77 Ảnh hưởng của EC dung dịch đến động thái tăng trưởng chiều cao cây vụ Xuân Hè 3.8 76 85 Sự biến thiên nhiệt độ môi trường và nhiệt độ vùng rễ của các công thức thí nghiệm ở các thời điểm khác nhau sau khi phun dinh dưỡng (tháng 6,7) 87 xii 3.12 Ảnh hưởng của việc làm giảm nhiệt độ dung dịch dinh dưỡng đến năng suất của cây cà chua trong vụ Xuân Hè 89 3.13 Bộ rễ cây cà chua ở các phương thức trồng trọt khác nhau 92 3.14 Ảnh hưởng của các phương thức trồng trọt khác nhau tới cường độ quang hợp của cây cà chua trồng trong vụ Đông. 3.15 Ảnh hưởng của các phương thức trồng trọt khác nhau tới cường độ quang hợp của cây cà chua vụ Xuân Hè 3.16 100 Ảnh hưởng của các phương thức trồng trọt khác nhau đến năng suất của cây cà chua vụ Xuân Hè 3.20 97 Ảnh hưởng của các phương thức trồng trọt khác nhau đến năng suất của cây cà chua vụ Đông 3.19 97 Ảnh hưởng của phương thức trồng trọt khác nhau tới khả năng tích lũy chất khô của cây cà chua vụ Xuân Hè 3.18 96 Ảnh hưởng của các phương thức trồng trọt khác nhau tới khả năng tích lũy chất khô của cây cà chua vụ Đông 3.19 96 Ảnh hưởng của các phương thức trồng trọt khác nhau tới chỉ số diện tích lá của cây cà chua vụ Xuân Hè 3.18 94 Ảnh hưởng của các phương thức trồng trọt khác nhau tới chỉ số diện tích lá của cây cà chua vụ Đông 3.17 94 100 Một số hình ảnh cây cà chua trên các phương thức trồng trọt khác nhau 102 1 MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết của đề tài Cà chua (Lycopersicon esculentum. Mill.) là loại rau ăn quả có diện tích và sản lượng lớn nhất trong các loại rau trồng hiện nay trên thế giới. Quả cà chua, ngoài giá trị dinh dưỡng cao, được sử dụng để ăn tươi, nấu nướng, là nguyên liệu cho chế biến công nghiệp với hàng chục loại sản phẩm có giá trị kinh tế cao. Sản xuất cà chua là ngành hàng rất được quan tâm phát triển ở Việt Nam, mang lại hiệu quả cao cho nông dân. Nhu cầu tiêu dùng cà chua ngày càng tăng. Cà chua là cây có tiềm năng năng suất hơn hẳn các cây trồng khác. Năng suất cà chua liên tục tăng trong vòng 3- 4 thập kỷ lại đây do tỷ lệ sử dụng giống lai cao, đạt tới 81% diện tích trồng cà chua toàn thế giới vào năm 2008 (Hanson, 2009) [70]. Ngoài ra, nhiều kỹ thuật canh tác tiên tiến và công nghệ cao cũng đã được áp dụng trên cây cà chua tại nhiều nước phát triển. Phối hợp cả 2 yếu tố này đã đưa năng suất cà chua trồng trong nhà kính tại Israel đạt mức kỷ lục: 600 tấn/ha (Trần Khắc Thi, 2011), [18]. Ở nước ta, các mô hình nông nghiệp công nghệ cao được triển khai tại Hà Nội và Hải Phòng khoảng 10 năm trở lại đây luôn sử dụng cà chua như là một đối tượng quan trọng. Năng suất cà chua trồng trong nhà phủ plastic bằng kỹ thuật thủy canh tuần hoàn đạt xấp xỉ 120 tấn/ha/vụ (Phạm Kim Thu, 2007), [20]. Khác với các giống cà chua lai F1 trồng ngoài đồng ruộng, các giống F1 chuyên dụng trồng trong nhà có mái che đòi hỏi một số tiêu chuẩn riêng: sinh trưởng vô hạn (chiều dài thân chính đạt tới 15-20 mét); ít phân nhánh, có khả năng tự thụ phấn, thụ tinh cao, đậu quả được cả trong điều kiện nhiệt độ cao (30-350C) và cường độ ánh sáng thấp (dưới 3000 lux), có tiềm năng năng suất cao (≥ 5kg/cây), thời gian sinh trưởng 180 - 300 ngày... Việc lai tạo và sản xuất hạt giống nhóm cà chua này rất công phu nên giá thành hạt giống rất cao (trung bình 3000 - 5000 đồng/hạt nhập từ Hà Lan hoặc Israel). Giá thành 2 hạt giống cao là một trong những hạn chế khả năng mở rộng các mô hình sản xuất cà chua công nghệ cao tại các vùng ven đô, khu công nghiệp hiện nay (Trần Khắc Thi, 2011), [18]. Đã có nhiều công trình nhân giống vô tính cây cà chua bằng phương pháp giâm chồi và điển hình là công trình của Stoner (1989), [132]. Tác giả đã chứng minh khả năng nhân giống cà chua bằng giâm chồi trên hệ thống khí canh. Tuy nhiên chưa có những công bố ứng dụng kết quả nghiên cứu này ở quy mô sản xuất. Gần đây ở Việt Nam, đề tài cấp nhà nước: “ Nghiên cứu làm chủ công nghệ và xây dựng mô hình công nghiệp sinh học sản xuất giống khoai tây, rau và hoa sạch bệnh.”, thuộc chương trình Khoa học Công nghệ trọng điểm cấp nhà nước KC.04 đã nghiên cứu khả năng nhân giống cây khoai tây cấy mô, cây dâu tây, một số cây hoa bằng kỹ thuật giâm chồi trên hệ thống khí canh đạt hệ số nhân rất cao (Nguyễn Quang Thạch & cs, 2010), [12]. Việc phát triển trồng trọt cà chua theo hướng nông nghiệp công nghệ cao là một xu hướng tất yếu đã và đang được triển khai mạnh mẽ ở nhiều vùng trồng rau, hoa của Việt Nam. Các công nghệ trồng cà chua thủy canh tĩnh, thủy canh tuần hoàn đã được nghiên cứu và triển khai rất mạnh trên thế giới cũng như ở Việt Nam (Hồ Hữu An, 2005) [1], (Trần Khắc Thi, 2011), [18], (Phạm Kim Thu, 2007), [20] (Cook and Calvin, 2007), [48]. Tuy nhiên các nghiên cứu và áp dụng kỹ thuật trồng cây cà chua bằng công nghệ khí canh hầu như chưa được nghiên cứu. Việc nghiên cứu xác định kỹ thuật trồng cây cà chua bằng công nghệ khí canh sẽ là những đóng góp mới mẻ cả về mặt khoa học và thực tiễn. Đáp ứng yêu cầu bức xúc của thực tiễn sản xuất về nguồn cây giống cũng như sự phát triển kỹ thuật trồng cà chua bằng công nghệ mới rất triển vọng - công nghệ khí canh, chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên cứu kỹ thuật nhân giống và trồng cà chua F1 giống Estyva bằng công nghệ khí canh”. 3 2 Mục tiêu của đề tài Trên cơ sở nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số kỹ thuật cơ bản (dung dịch dinh dưỡng, độ pH, độ EC dung dịch, nhiệt độ dung dịch, thời gian phun, thời gian nghỉ ban ngày, thời gian nghỉ ban đêm …) đến khả năng nhân giống bằng giâm chồi và trồng cà chua thương phẩm trên hệ thống khí canh để đề xuất hướng ứng dụng công nghệ khí canh trong nhân giống và sản xuất cà chua lai F1- giống Estyva tại Việt Nam. Đưa công nghệ khí canh áp dụng hiệu quả trong sản xuất cà chua theo hướng nông nghiệp công nghệ cao. 3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học mới có giá trị về ảnh hưởng của một số yếu tố kỹ thuật đến khả năng nhân giống bằng chồi và sinh trưởng, phát triển, năng suất của cà chua thương phẩm giống Estyva trồng trên hệ thống khí canh. Kết quả nghiên cứu cũng là tài liệu tham khảo cho việc nghiên cứu và giảng dạy về công nghệ khí canh cho các cây trồng khác ở Việt Nam. 3.2 Ý nghĩa thực tiễn - Đề xuất kỹ thuật nhân giống cà chua bằng giâm chồi trên hệ thống khí canh phục vụ nhu cầu cây giống cà chua chuyên dụng trồng trong nhà có mái che với giá thành giảm chỉ bằng 1/4 - 1/5 so với hạt giống nhập nội. - Xác định được các thông số kỹ thuật cần thiết để xây dựng quy trình trồng cà chua lai F1 bằng kỹ thuật khí canh trong nhà có mái che cho hiệu quả kinh tế cao. 4 Những đóng góp mới của luận án - Là công trình đầu tiên và có hệ thống ở nước ta về cơ sở khoa học và các thông số kỹ thuật cần thiết cho việc nhân giống vô tính bằng giâm chồi và trồng cà chua bằng công nghệ khí canh. 4 - Đã xác định vai trò của việc hạ thấp nhiệt độ trong dung dịch dinh dưỡng của hệ thống khí canh cho việc trồng cà chua vụ Xuân Hè ở Đồng bằng Bắc bộ bằng công nghệ khí canh. 5 Giới hạn của đề tài - Địa điểm nghiên cứu: Đề tài được thực hiện tại Viện Sinh học Nông nghiệp Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội. - Thời gian nghiên cứu: từ 2008 - 2011. - Chỉ tập chung trên giống cà chua lai F1(Estyva) chuyên dụng để trồng trong nhà có mái che. 5 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu chung về cây cà chua 1.1.1 Đặc điểm thực vật học cơ bản của cây cà chua Rễ cà chua thuộc hệ rễ chùm, trong điều kiện trồng trên đồng ruộng, rễ cà chua có thể phát triển rộng tới 1,3 m và sâu tới 1m. Với khối lượng rễ lớn như vậy, cà chua được xếp vào nhóm cây chịu hạn (Tạ Thu Cúc & cs, 2007), [4]. Lá cà chua đa số thuộc dạng lá kép, các lá chét có răng cưa, có nhiều dạng khác nhau: dạng chân chim, dạng lá khoai tây, dạng lá ớt…Tùy thuộc vào giống mà lá cà chua có màu sắc và kích thước khác nhau. Hoa cà chua được mọc thành chùm. Có 3 dạng chùm hoa: dạng đơn giản, dạng trung gian và dạng phức tạp. Số lượng hoa/chùm, số chùm hoa/cây rất khác nhau ở các giống. Số chùm hoa/cây dao động từ 4- 20 chùm, số hoa/ chùm dao động từ 2- 26 hoa. Hoa đính dưới bầu, đài hoa màu vàng, số đài và số cánh hoa tương ứng nhau từ 5- 9. Hoa lưỡng tính, nhị đực liên kết với nhau thành bao hình nón, bao quanh nhụy cái. Quả thuộc dạng quả mọng có 2, 3 hay nhiều ngăn hạt. Hình dạng và màu sắc quả phụ thuộc vào từng giống. Ngoài ra màu sắc quả chín còn phụ thuộc vào nhiệt độ, hàm lượng caroten và lycopen. Ở nhiệt độ 30oC trở lên, sự tổng hợp lycopen bị ức chế, trong khi đó sự tổng hợp β caroten không mẫn cảm với tác động của nhiệt độ, vì thế ở mùa nóng khi chín quả có màu vàng hoặc đỏ vàng (Krumbein et al., 2006), [95]. Khối lượng quả cà chua dao động rất lớn từ 3- 200 g phụ thuộc vào giống (thậm chí có quả đạt tới 500g) (Jaime and Nuez, 2008), [83]. 6 1.1.2 Yêu cầu của cây cà chua đối với điều kiện ngoại cảnh 1.1.2.1 Yêu cầu đối với ánh sáng Cà chua thuộc cây ưa sáng, cây con trong vườn ươm nếu đủ ánh sáng (5000 lux) sẽ cho chất lượng tốt, cây cứng, bộ lá to, khỏe, sớm được trồng. Ngoài ra, ánh sáng tốt, cường độ quang hợp tăng cây ra hoa đậu quả sớm hơn, chất lượng sản phẩm cao hơn (Trần Khắc Thi, 1999), [13]. Cường độ ánh sáng ảnh hưởng rất lớn tới quá trình sinh trưởng, phát triển của cây cà chua. Điểm bão hòa ánh sáng của cà chua là 70,000 lux (là cây trồng cần nhiều ánh sáng chỉ sau cây dưa hấu). Cường độ ánh sáng thấp làm chậm quá trình sinh trưởng và cản trở quá trình ra hoa. Cường độ ánh sáng thấp làm vòi nhụy vươn dài và tạo nên những hạt phấn không có sức sống, khả năng thụ phấn kém. Ánh sáng đầy đủ thì việc thụ phấn thuận lợi, dẫn đến sự phát triển bình thường của quả, quả đồng đều, năng suất tăng. Khi cà chua bị che bóng, năng suất giảm và quả thường bị dị hình (Mandal et al., 1989), [101]. 1.1.2.2 Yêu cầu với nhiệt độ Trong các yếu tố ngoại cảnh tác động đến quá trình sinh trưởng phát triển của cà chua như nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm không khí, đất đai, vi sinh vật…thì nhiệt độ được coi là yếu tố quan trọng nhất, ảnh hưởng lớn nhất đến quá trình sinh trưởng, phát triển của cà chua, đặc biệt là cà chua trồng trong điều kiện nhiệt độ nóng ẩm. Cà chua ưa khí hậu ấm áp, khả năng thích nghi rộng, chịu được nhiệt độ cao nhưng mẫn cảm với rét. Cà chua sinh trưởng bình thường trong nhiệt độ 15 - 350C, nhiệt độ thích hợp 22 - 240C. Quá trình quang hợp của lá cà chua tăng khi nhiệt độ 25- 300C, nhiệt độ > 350C quá trình quang hợp sẽ giảm mạnh. Giới hạn nhiệt độ tối thấp và tối cao là 100C và 350C. Hạt nảy mầm tốt nhất ở 25 - 300C, nhiệt độ đất thích hợp 290C, trong giới hạn nhiệt độ 15,5 300C, nhiệt độ càng cao hạt nảy mầm càng nhanh. Nhiệt độ quá cao sẽ làm 7 chậm sự nảy mầm của hạt, hạt dễ mất sức sống, mầm bị biến dạng. Điều kiện thích hợp cho hình thành và phân hoá mầm hoa: nhiệt độ ban ngày 20 250C, nhiệt độ ban đêm 13 - 150C, độ ẩm đất 60 - 70%. Khi ở nhiệt độ 200C thì hoa to, tỷ lệ ra hoa cao, hoa ít bị rụng. Khi nhiệt độ thấp dưới 130C và cao trên 350C hạt phấn bị ức chế, gây ra hiện tượng thụ phấn không đầy đủ, quả bị nhăn nheo, dị hình. Nhiệt độ thích hợp cho hạt phấn phát triển 21 240C. Quả sinh trưởng tốt ở 20 - 220C, sắc tố hình thành ở nhiệt độ 200C, quả chín ở nhiệt độ 24 - 300C, trên 350C các sắc tố bị phân giải (Tạ Thu Cúc & cs, 2007), [4]. Theo Kuo & cs (1998), [96] nhiệt độ đất có ảnh hưởng đến quá trình phát triển của hệ thống rễ, nhiệt độ đất cao trên 390C sẽ làm giảm quá trình lan tỏa của hệ thống rễ, nhiệt độ trên 440C bất lợi cho sự phát triển của bộ rễ, cản trở quá trình hấp thu nước và dinh dưỡng. Nhiệt độ ngày và đêm đều ảnh hưởng đến sinh trưởng sinh dưỡng của cây: nhiệt độ ngày thích hợp cho cây sinh trưởng từ 20- 250C.. Nhiệt độ đêm thích hợp từ 15-180C, khi nhiệt độ trên 350C cây ngừng sinh trưởng, và ở nhiệt độ 100C trong một thời gian dài cây sẽ chết. Ở giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng, nhiệt độ ngày đêm xấp xỉ 250C sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình ra lá và sinh trưởng của lá. Tốc độ sinh trưởng của thân, chồi và rễ đạt cao hơn khi nhiệt độ ngày từ 26- 300C và đêm từ 18- 220C. Điều này liên quan đến việc duy trì cân bằng quá trình quang hợp và hô hấp trong cây (Hurd and Graves, 1984), [80]. Nhiệt độ không những ảnh hưởng trực tiếp tới sinh trưởng dinh dưỡng mà còn ảnh hưởng rất lớn tới sự ra hoa đậu quả, năng suất, chất lượng cà chua (Polenta et al., 2006), [115]. Ở thời kỳ phân hóa mầm hoa, nhiệt độ không khí ảnh hưởng đến vị trí của chùm hoa đầu tiên. Cùng với nhiệt độ không khí, nhiệt độ đất có ảnh hưởng đến số lượng hoa/chùm. Nhiệt độ không khí trên