Cà chua là loại rau quả được trồng với diện tích lớn thứ hai trong các loại rau và được tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới. Diện tích sản xuất cà chua trên thế giới năm 2013 đạt 5,2 triệu ha, sản lượng 129,8 triệu tấn, năng suất trung bình đạt 24,7 tấn/ha. Tại Việt Nam, cà chua được trồng và tiêu thụ rất phổ biến. Diện tích trồng cà chua những năm gần đây vào khoảng 23-25 ngàn ha, các tỉnh phía Nam ước đạt 9.000 ha, chiếm khoảng 40% diện tích trồng cà chua cả nước. Trong đó, Lâm Đồng chiếm diện tích lớn nhất, khoảng 7.000 ha, năng suất trung bình đạt từ 50-60 tấn/ha. Trong sản xuất hiện nay, 100% giống cà chua đang được sử dụng là giống F1 nhập nội, phổ biến trong những năm gần đây là các giống 386, Kim cương đỏ, Anna và Lahay. Trong đó, giống Lahay được dùng cho sản xuất trong nhà màng. Giá giống cà chua đều do các công ty phân phối quyết định và rất cao, trung bình từ 25-40 triệu đồng/kg, tại Lâm Đồng giá giống có lúc lên đến 43 triệu đồng/kg đối với giống cà chua sản xuất ngoài trời; hạt giống cà chua sản xuất trong nhà như Lahay, trung bình từ 1.500–4.000 đồng/hạt. Nông dân rất bị động trong việc có nguồn giống để tổ chức sản xuất.
Để góp phần bổ sung nguồn giống cà chua có năng suất cao, chất lượng tốt, chủ động được nguồn giống lai tạo trong nước, giảm giá thành hạt giống thì việc nghiên cứu lai tạo, chọn lọc những tổ hợp lai ưu tú là cần thiết.
Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Vật liệu nghiên cứu:
45 tổ hợp lai mới do Trung tâm Nghiên cứu Khoai tây, Rau và Hoa (Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam) lai tạo bằng phương pháp lai dialen của 10 giống cà chua thuần được xác định có những tính trạng tốt, có khả năng kết hợp chung (GCA) cao. Giống Anna (giống của Công ty Monsanto) và giống Lahay (giống nhập nội từ Úc) là giống đối chứng trong các thí nghiệm.
Phương pháp nghiên cứu:
Phương pháp đánh giá khả năng kết hợp riêng (SCA)
Các giống có khả năng kết hợp chung cao cho lai với nhau theo sơ đồ lai dialen, sử dụng sơ đồ lai Griffing 4. Số tổ hợp lai sẽ là:
 | N là số tổ hợp lai, n là số dòng bố/mẹ. |
Khả năng kết hợp riêng (KNKHR) được xác định bằng công thức:
KNKHRik: Khả năng kết hợp riêng của dòng i với dòng k
n: Số dòng tham gia vào sơ đồ lai dialen
Xi: Tổng số đo của các tổ hợp lai của dòng i với các dòng khác trong sơ đồ
Xk: Tổng số đo của các tổ hợp lai của dòng k với các dòng khác trong sơ đồ
Xik: Tổng số đo năng suất của tổ hợp lai i x k
X…: Tổng số đo của tất cả các tổ hợp lai trong sơ đồ
Phương pháp đánh giá ưu thế lai
- Ưu thế lai trung bình (HM): HM = 100*(F1-MP)/MP
F1: trị số của tổ hợp lai; MP: trị số trung bình của giống mẹ và bố
- Ưu thế lai tuyệt đối (HB): HB = 100*(F1-BP)/BP
BP: trị số của giống mẹ hoặc giống bố tốt nhất
- Ưu thế lai chuẩn (HS): HS = 100*(F1-CV)/CV
CV: trị số của giống đối chứng
Phương pháp khảo nghiệm cơ bản, so sánh các tổ hợp lai
Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD), 3 lần nhắc lại, diện tích ô thí nghiệm 10 m2. Theo quy chuẩn QCVN01-63:2011/BNNPTNT.
Các chỉ tiêu theo dõi
Theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển của các tổ hợp lai, các đặc điểm hình thái về hoa, quả. Một số loại sâu, bệnh hại chính (sâu đục quả, bệnh mốc sương, bệnh héo và bệnh virus). Các yếu tố cấu thành năng suất (số lượng quả/cây, khối lượng quả/cây) năng suất và một số chỉ tiêu sinh hóa của các tổ hợp lai (đường tổng số, vitamin C, axít tổng số, chất khô, độ Brix). Theo quy chuẩn QCVN01-63:2011/BNNPTNT.
Phương pháp thu thập và xử lý số liệu
Số liệu các chỉ tiêu theo dõi được thu thập bằng phương pháp quan trắc, đo đếm và được xử lý thống kê bằng phần mềm máy tính Excel và phần mềm thống kê sinh học SAS 9.0.
Kết quả thí nghiệm
Đánh giá khả năng kết hợp riêng
Kết quả phân tích KNKHR trên tính trạng năng suất thực thu của của các tổ hợp lai được thực hiện theo sơ đồ lai dialen (Sơ đồ Griffing 4) cho thấy: Trong số 45 tổ hợp lai có 22 tổ hợp lai có KNKHR âm (-), có 23 tổ hợp lai có KNKHR dương (+). Trong đó các tổ hợp lai T4xT1, T5xT1, T6xT1, T9xT4 và T9xT7 có giá trị kết hợp riêng đạt cao nhất từ 11,41% đến 24,66% (Bảng 1).
Bảng 1: Kết quả phân tích KNKHR theo sơ đồ lai dialen của 10 giống cà chua trên tính trạng năng suất thực thu, vụ Xuân 2014 tại Đà Lạt (Lâm Đồng)
* Số liệu vụ Đông - Xuân 2013 - 2014; Địa điểm: Trung tâm Nghiên cứu Khoai tây, Rau và Hoa
Đánh giá ưu thế lai
Kết quả phân tích ưu thế lai (UTL) trên tính trạng năng suất thực thu của 45 tổ hợp lai được trình bày tại Bảng 2. Kết quả cho thấy, có 19 tổ hợp lai có UTLtb đạt giá trị âm, từ -44,71% đến -0,04%, có 26 tổ hợp lai đạt giá UTLtb là dương, từ +1,15% đến +53,33%, trong đó các tổ hợp lai có giá trị ULLtb đạt cao là nghiệm thức (NT) 43, NT4, NT45, NT15 và NT41 (đạt từ +33,94% đến +53,83%). Đối với UTL thực có 26 tổ hợp lai có giá trị âm, từ -45,35% đến -0,05%, có 19 tổ hợp lai đạt giá trị UTL thực dương, đạt từ 0,53% đến 43,81%, các tổ hợp lai có UTL thực cao gồm NT4, NT41 và NT42 đạt từ 25,57%-43,81% (Bảng 2).
Kết quả đánh giá UTL chuẩn so với các giống đối chứng Anna và Lahay cho thấy, có 4 tổ hợp lai có UTL chuẩn đạt giá trị dương so với giống Anna gồm NT1, NT2, NT3 và NT4, đạt giá trị từ +0,04% đến +24,34% trong đó cao nhất là tổ hợp lai NT3, duy nhất chỉ có tổ hợp lai NT3 có giá trị UTL chuẩn so với giống Lahay, đạt giá trị +3,37%, còn lại tất cả các tổ hợp lai đều có giá trị âm (Bảng 2).
Bảng 2: Kết quả phân tích hiện tượng UTL ở tính trạng năng suất thực thu của 45 tổ hợp lai cà chua mới
Kết quả khảo nghiệm cơ bản các tổ hợp lai có triển vọng
Trên cơ sở kết quả đánh giá ưu thế lai của các tổ hợp lai, đánh giá khảo sát các đặc tính nông sinh học 4 tổ hợp lai ưu tú được tiến hành khảo nghiệm, đánh giá trong 3 vụ tại Lâm Đồng. Kết quả khảo nghiệm cho thấy:
Một số đặc điểm nông học chính của các tổ hợp lai khảo nghiệm
Kết quả tại Bảng 3 cho thấy, tổ hợp lai NT1 và NT2 có dạng hình sinh trưởng bán hữu hạn, thời gian từ khi trồng đến khi ra hoa đầu trong khoảng 25-27 ngày, thời gian trồng đến ra quả đầu từ 30-32 ngày, thời gian từ khi trồng đến khi ra quả đầu từ 72-75 ngày, thời gian sinh trưởng trung bình từ 120–130 ngày, chiều dài lóng trung bình, thân, lá có màu xanh, lá và lá chét trung bình, lá chẻ thùy theo dạng hình xương cá, hoa có màu vàng, kích cỡ hoa trung bình (tương đương với giống đối chứng Anna). Tổ hợp lai NT3 và NT4 có dạng hình sinh trưởng vô hạn, thời gian từ khi trồng đến khi ra hoa đầu trong khoảng 30-32 ngày, thời gian trồng đến ra quả đầu từ 35-40 ngày, thời gian từ khi trồng đến khi ra quả đầu từ 82-88 ngày, lá chẻ thùy theo dạng hình lông chim, hoa có màu vàng, kích cỡ hoa trung bình.
Bảng 3: Một số đặc điểm nông học chính của các giống khảo nghiệm
Ghi chú: Số liệu được tổng hợp dựa vào các thí nghiệm khảo nghiệm; BHH (bán hữu hạn), VH (vô hạn); TB (trung bình); Ngày bắt đầu là ngày 50% số hoa nở và số quả chín.
Một số đặc điểm hình thái quả của các tổ hợp lai khảo nghiệm
Tổ hợp lai NT1 và NT2 có dạng chùm quả trung gian, dạng quả hình chữ nhật với chỉ số hình dạng quả trung bình I=1,06-1,08, kích quả lớn, trung bình đạt trên 100 gam/quả, có từ 2-3 ngăn hạt, quả có mức độ vai xanh nhạt, màu sắc quả và màu sắc thịt quả khi chín có màu đỏ tươi, đẹp, thịt quả nhiều, trung bình độ dày thịt quả đạt 0,68-0,73 cm, trong quả có ít hạt, độ cứng quả khá. Về cơ bản tổ hợp lai NT1 và NT2 có các đặc điểm về hình dạng quả và một số chỉ tiêu về quả tương đương và cao hơn giống đối chứng Anna. Tổ hợp lai NT3 và NT4 có dạng chùm quả trung gian, quả hơi tròn, hơi dẹt, kích quả lớn, trung bình quả đạt trên 120 gam, màu sắc quả khi chín và màu thịt quả có màu đỏ, chỉ số hình dạng quả đạt từ 0,81-0,83, độ Brix đạt từ 0,52-0,53% (Bảng 4).
Bảng 4: Một số đặc điểm hình thái của các giống cà chua khảo nghiệm
Ghi chú: TG: trung gian; CN: chữ nhật
Một số chỉ tiêu chất lượng của các tổ hợp lai cà chua khảo nghiệm
Kết quả phân tích một số chỉ tiêu chất lượng sinh hóa (Bảng 5) được thực hiện tại Trung tâm Phân tích – Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt. Phương pháp phân tích được thực hiện theo các tiêu chuẩn TCVN 45-94-1988, TCVN 6427:2-1998 về phân tích các chỉ tiêu chất lượng hàng nông sản. Kết quả cho thấy, tại Lâm Đồng, tổ hợp lai cà chua NT2 có các chỉ tiêu đạt tốt nhất (hàm lượng đường tổng số 3,15-3,23% chất tươi, hàm lượng axit tổng số 0,44-0,48% chất tươi, hàm lượng vitamin C 16,1-16,5 mg/100 gam chất tươi, hàm lượng chất khô 6,32–6,87% và độ Brix trung bình từ 5,4-5,6%); tổ hợp lai NT1 (2,74-2,91% đường tổng số, 0,41-0,42% axít tổng số, 15,2-15,7 mg/100 g chất tươi vitamin C, hàm lượng chất khô đạt 5,75-5,93%), tương đương với giống đối chứng Anna. Tổ hợp lai NT3 và NT4 có các tiêu đạt thấp nhất (hàm lượng đường tổng số từ 2,06-2,11%, axit tổng số từ 0,21-0,38%, vitamin C từ 12,8-13,8 mg/100 g chất tươi, hàm lượng chất khô 5,16-5,84% và độ Brix từ 4,1-4,3%).
Bảng 5: Một số chỉ tiêu chất lượng quả của các giống cà chua khảo nghiệm, tại Lâm Đồng, từ năm 2013-2015
Mức độ nhiễm một số loại sâu, bệnh hại chính trên các tổ hợp lai cà chua khảo nghiệm
Mức độ nhiễm các loại bệnh hại, mốc sương (Phythopthora infestan), bệnh héo xanh (Ralstonia solanacerum Smith), bệnh virus và sâu đục quả (Heliothisarmigera Hiibner) được quan tâm đánh giá trong suốt các vụ khảo nghiệm. Nhìn chung, các thí nghiệm khảo nghiệm đều được tiến hành trong điều kiện thuận lợi, do vậy mức độ nhiễm bệnh là không đáng kể (từ nhẹ đến trung bình). Tại Lâm Đồng, cả 3 vụ khảo nghiệm đều không xuất hiện các triệu chứng virus gây hại trên tất cả các giống khảo nghiệm, bệnh héo xanh chỉ xuất hiện ở mức từ 1,0-1,3% trên tất cả các giống ở vụ Xuân Hè, 2015. Bệnh mốc sương xuất hiện và gây hại ở mức từ 1,0-1,7/9 điểm ở vụ Đông Xuân 2013-2014, vụ Đông Xuân 2014-2015 ở mức 1,7-2,3/9 điểm và cao hơn ở vụ Xuân Hè, 2015 ở mức từ 2,0-3,0/9 điểm. Sâu đục quả xuất hiện và gây hại ở tất cả các vụ khảo nghiệm ở mức từ 1,0-2,3%, cao hơn ở vụ Xuân Hè 2015. Nhìn chung, tổ hợp lai NT1 và NT2 bị nhiễm nhẹ hơn so với tất cả các giống còn lại trong tất cả các vụ khảo nghiệm (Bảng 6).
Bảng 6: Mức độ nhiễm một số loại sâu, bệnh hại chính của các giống cà chua khảo nghiệm, tại Lâm Đồng, từ năm 2013-2015
* Số liệu được ghi nhận tại thời điểm 30, 45 và 60 ngày sau trồng
Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các tổ hợp lai cà chua khảo nghiệm
Với điều khí hậu thuận lợi, các giống cà chua khảo nghiệm tại Lâm Đồng đều sinh trưởng, phát triển tốt, quá trình thụ phấn đạt tỷ lệ đậu quả cao. Trừ tổ hợp lai NT1, các tổ hợp lai còn lại đều có các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất tương đương và cao hơn so với giống đối chứng Anna. Tổ hợp lai NT1 cho số lượng quả trên cây đạt từ 36,7-40,5 quả, khối lượng quả trên cây đạt từ 3,32-3,76 kg, năng suất thực thu đạt 72,32–78,95 tấn/ha và có UTL chuẩn đạt giá trị âm so với giống Anna (từ -8,67 đến -2,82). Tổ hợp lai NT2 có số quả trên cây đạt từ 35,3–39,7 quả, khối lượng quả/cây đạt 3,71-4,05 kg và năng suất đạt 80,43–85,05 tấn/ha có UTL chuẩn so với giống đối chứng Anna từ +1,46% đến +3%. Tổ hợp lai NT4 có số quả trên cây đạt từ 39,8–41,6 quả, khối lượng quả/cây đạt 4,01–4,37 kg và năng suất đạt 84,13–89,72 tấn/ha và có UTL chuẩn so với giống đối chứng Anna từ +6,25% đến +11,39%. Cao nhất trong tất cả các giống khảo nghiệm là giống NT3, có số quả trên cây đạt từ 45,5–48,4 quả, khối lượng quả/cây đạt 5,18-6,84 kg và năng suất đạt 118,37–132,36 tấn/ha có UTL chuẩn so với giống đối chứng Anna từ +49,50% đến +57,27%. Giống đối chứng Anna có số quả trên cây đạt từ 36,4-40,3 quả, khối lượng quả/cây đạt 3,68-4,02 kg và năng suất đạt 79,18–84,16 tấn/ha (Bảng 7).
Bảng 7: Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của các giống cà chua khảo nghiệm, tại Lâm Đồng, từ năm 2013-2015
Ghi chú: Các số trong cùng một cột được theo sau bởi các chữ cái khác nhau thì khác nhau ở mức ý nghĩa p < 0,05 theo phân hạn Duncan.
Bên cạnh xét về các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thì các tổ hợp lai NT1 và NT2 có các tính trạng về hình dạng quả khá tương đồng với giống đối chứng Anna, do vậy cả hai tổ hợp lai NT1 và NT2 đều được thị trường chấp nhận.
Kết luận và kiến nghị
Nghiên cứu đã đánh giá được UTL của 45 tổ hợp lai cà chua trong điều kiện sản xuất cà chua tại vùng Lâm Đồng, trong đó có 4 tổ hợp lai có UTL chuẩn đạt giá trị dương so với giống Anna gồm NT1, NT2, NT3 và NT4 (đạt từ +0,04% đến +24,34%), trong đó cao nhất là tổ hợp lai NT3. Duy nhất chỉ có tổ hợp lai NT3 có giá trị UTL chuẩn so với giống Lahay, đạt giá trị +3,37%, còn lại tất cả các tổ hợp lai đều có giá trị âm.
Kết quả khảo nghiệm đã xác định 3 tổ hợp có tiềm năng năng suất cao, có giá trị UTL chuẩn đạt giá trị dương so với giống đối chứng Anna, tổ hợp lai NT2 đạt năng suất đạt 80,43–85,05 tấn/ha có UTL chuẩn so với giống đối chứng Anna từ +1,46% đến +3%, tổ hợp lai NT4 đạt 84,13–89,72 tấn/ha và có UTL chuẩn so với giống đối chứng Anna từ +6,25% đến +11,39%. Tổ hợp lai NT3 đạt 118,37–132,36 tấn/ha có ưu thế lai chuẩn so với giống đối chứng Anna từ +49,50% đến +57,27%. Tuy nhiên xét về các đặc điểm hình thái quả, độ cứng quả và một số chỉ tiêu sinh hóa thì tổ hợp lai NT2 được xem là có triển vọng nhất cho sản xuất tại vùng Lâm Đồng.
Đề nghị tiếp tục nghiên cứu, đánh giá, khảo nghiệm sản xuất các tổ hợp lai có triển vọng trong các vụ khác nhau, ở các vùng sinh thái khác nhau. Khảo nghiệm đánh giá tổ hợp lai NT3 sản xuất trong điều kiện nhà màng tại Lâm Đồng.
Một số hình ảnh thực hiện nghiên cứu
NGUYỄN THẾ THUẬN1, ĐINH THỊ HỒNG NHUNG1, NGUYỄN THỊ HẢI1,
NGÔ QUANG VINH2,NGÔ MINH DŨNG2 và NGUYỄN THỊ PHƯƠNG LOAN3
1 Trung tâm Nghiên cứu Khoai tây, Rau & Hoa
2Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam
3Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Lâm Đồng
STINFO số 8/2016
Tải bài này về tại đây.