Tương quan giữa tính chất đất và chất lượng quả nho Ninh Thuận

Mở đầu

Để nâng cao chất lượng sản phẩm, những người trồng nho Ninh Thuận cần thực hiện một quy trình sản xuất nho thống nhất, khoa học. Vùng đủ điều kiện đặc thù cho nho Ninh Thuận phát triển, bảo đảm chất lượng đặc thù cũng cần được xác định rõ.

Nhằm mục tiêu xây dựng và phát triển thương hiệu nho Ninh Thuận, Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Ninh Thuận, với sự tư vấn của Viện Thổ nhưỡng Nông hóa đã thực hiện đề tài xây dựng cơ sở khoa học cho chỉ dẫn địa lý “Ninh Thuận” cho sản phẩm nho Ninh Thuận. Một trong những nội dung của đề tài là xác định mối tương quan giữa các tính chất đặc trưng của đất và chất lượng quả nho Ninh Thuận.

1. Nội dung, phương pháp nghiên cứu

1.1. Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu xác định các yếu tố đặc thù về đất đai: loại đất, độ cao, độ dốc, độ dày tầng đất, độ ẩm; thành phần cơ giới; pH; OC, %; N, %; lân dẫn tiêu, Kali dễ tiêu, tổng cation kiềm; CEC trong đất và sét; B; Zn; Mn; Fe; Cu; nghiên cứu các yếu tố đặc thù về chất lượng nho: trọng lượng quả, đường kính thân, màu sắc vỏ, hàm lượng nước, độ cứng, hàm lượng axit hữu cơ tổng số, tổng lượng chất rắn hòa tan, hàm lượng đường tổng số, hàm lượng vitamin C; phân tích mối tương quan giữa các yếu tố xác định chất lượng nho và các tính chất đặc thù của đất, từ đó xác định yếu tố quyết định tính đặc thù của sản phẩm nho Ninh Thuận, góp phần tạo luận cứ khoa học xây dựng chỉ dẫn địa lý “Ninh Thuận” cho nho Ninh Thuận.

1.2. Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp thu thập mẫu:

-Lấy mẫu nho Ninh Thuận: Mẫu nho được lấy tại vùng nghiên cứu thuộc 5 xã Phước Sơn, Phước Dân, Phước Nam, Phước Thuận và Phước Hữu, huyện Ninh Phước. Mẫu nho được lấy theo 2 giống, gồm: Red Cardinal và NH 01-48. Mỗi giống lấy 30 mẫu và lấy 2 vụ. Tổng số lượng mẫu là 120 mẫu. Thu thập các mẫu đất trồng nho Ninh Thuận: phẫu diện đất chính có phân tích (kèm theo mô tả), được lấy tại mỗi điểm lấy mẫu nho. Mẫu đất tương ứng theo phẫu diện được lấy theo tầng phát sinh; căn cứ vào địa hình, loại đất tiến hành thu thập các phẫu diện đất phụ và các mẫu nông hóa tại các vùng đã xác định. Các mẫu nông hóa được lấy ở 2 tầng, tầng mặt từ 0-20cm và tầng dưới 20-50cm; nhóm nghiên cứu đã thu thập 200 phẫu diện đất nghiên cứu trên diện tích hơn 2.300ha đất trồng nho thuộc 5 xã, gồm: Phước Sơn, Phước Dân, Phước Nam, Phước Thuận và Phước Hữu thuộc huyện Ninh Phước, trong đó: +20 phẫu diện chính có phân tích mẫu đất theo tầng phát sinh; +180 phẫu diện chính không phân tích; ngoài ra, để phân định chi tiết ranh giới giữa các loại đất, nhóm nghiên cứu đã thu thập 80 phẫu diện thăm dò bổ sung. Đồng thời, để đánh giá độ phì tầng đất canh tác, nhóm nghiên cứu đã thu thập được 60 mẫu nông hóa.

Phương pháp phân tích mẫu

Phương pháp phân tích mẫu nho:

- Các đặc điểm hình thái:

+ Trọng lượng quả (g): Sử dụng cân kỹ thuật 2 số trong phòng thí nghiệm AFP 3100L, trọng lượng tối đa: 3,1kg, độ nhạy: 10 mg; + Đường kính thân (cm): Sử dụng thước kẹp Banmer; + Màu sắc vỏ (L, a, b): Màu của cà chua được đo bằng máy đo màu Minolta CR-200 dựa trên nguyên tắc phân tích ánh sáng;

- Các đặc điểm về cảm quan: Xây dựng tiêu chuẩn cảm quan nho theo phương pháp cho điểm chất lượng chung TCVN 3215-79.

- Các chỉ tiêu về chất lượng của quả nho được phân tích theo các phương pháp sau: + Hàm lượng đường tổng số: Dùng phương pháp Bertrand; + Hàm lượng chất rắn hòa tan (độ Brix): Đo trên máy chiết quang kế đo độ Brix; + Xác định hàm lượng nước: Phương pháp sấy cân trọng lượng (Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 43-26: 2001); + Hàm lượng axit hữu cơ tổng số: Xác định bằng phương pháp chuẩn độ (Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 54-83: 1999); + Vitamin C: Phương pháp Tilman (Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 64-27-1: 1998).

Phương pháp phân tích mẫu đất: Các mẫu đất được phân tích theo phương pháp của FAO-ISRIC (1987, 1995) và của Viện Thổ nhưỡng Nông hóa (1998).

Thống kê, xử lý số liệu

Để tìm hiểu mối quan hệ giữa các đặc tính đất đai và chất lượng sản phẩm nhằm xác định các đặc tính đất cần có để đảm bảo các chỉ tiêu đặc thù về chất lượng sản phẩm, chúng tôi sử dụng các phương pháp phân tích tương quan đa yếu tố và phân tích thành phần chính bằng các phần mềm thống kê chuyên dụng như SPSS, WinStat, R,… Từ đó xây dựng các mô hình tuyến tính hồi quy. Sử dụng tiêu chuẩn thông tin Akaike (AIC), mô hình nào có giá trị AIC thấp nhất được xem là mô hình tối ưu. Phương pháp PCA sẽ áp dụng cho phân tích quan hệ giữa các chỉ tiêu hình thái và chất lượng quả với các tính chất đất trồng nho để tìm ra chỉ tiêu đất nào có ảnh hưởng lớn tới các đặc thù của quả nho.

2. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

2.1. Giống nho Red Cardinal

Trọng lượng quả: Kết quả thu được mô hình tối ưu gồm 2 biến OC và Zn, vì mô hình này có giá trị AIC nhỏ nhất là 19,07. Phương trình tuyến tính tiên đoán trọng lượng quả có dạng: P _qua= 0,63 + 1,59 OC + 0,35 Zn; Hệ số tương quan bội R ²=0,499; Trong đó: P _qua: trọng lượng quả nho, g; OC: cacbon hữu cơ tổng số, %; Zn: hàm lượng kẽm trong đất, ppm.

Trọng lượng chùm: Kết quả chạy mô hình cho thấy trọng lượng chùm (Pchum) nho có quan hệ với 5 chỉ tiêu về tính chất đất là thành phần cơ giới, cacbon hữu cơ tổng số, lân tổng số, đồng và kẽm. Phương trình tuyến tính tiên đoán trọng lượng chùm là: Pchum= 113,35 – 3,67 Set – 84,51 OC + 610,14 P ₂O ₅ts + 2,25 Cu + 2,1 Zn. Trong đó, Pchum: trọng lượng chùm nho, g; Set: tỷ lệ sét, %; OC: cacbon hữu cơ tổng số, %; P ₂O ₅ts: lân tổng số, %; Cu: hàm lượng đồng, ppm; Zn: hàm lượng kẽm, ppm. Hệ số xác định bội R ²= 0,5015.

Chiều dài quả: Có 2 chỉ tiêu có liên quan đến chiều dài quả là độ chua của đất và hàm lượng đồng. Phương trình tuyến tính tiên đoán chiều dài quả (Lqua): Lqua= 24,25 – 0,97 pHH ₂O + 0,1 Cu, hệ số xác định bội R ²= 0,23; trong đó: Lqua: chiều dài quả nho, mm; pHH ₂O: độ chua; Cu: hàm lượng đồng, ppm.

Đường kính quả: Phương trình tuyến tính tiên đoàn đường kính (Dqua) quả như sau: Dqua= 19,36 – 3,15 OC + 17,35 P ₂O ₅ts + 0,36 P ₂O ₅dt – 0,76 pHH ₂O, hệ số tương quan bội R2= 0,27; trong đó: Dqua: đường kính quả, mm; OC: cacbon hữu cơ tổng số, %; P ₂O ₅ts: lân tổng số, %; P ₂O ₅dt: lân dễ tiêu, mg/100g đất; pHH ₂O: độ chua.

Độ cứng quả: Độ cứng quả (ĐCQ) có liên quan đến 4 chỉ tiêu về tính chất đất, gồm: Lân dễ tiêu, độ chua, hàm lượng đồng và mangan. Kết quả xử lý tương quan nhiều biến giữa độ cứng quả với các chỉ tiêu về tính chất đất được thể hiện qua phương trình tuyến tính: ĐCQ= 0,15 + 0,05 P ₂O ₅dt + 0,11 pHH ₂O – 0,01 Cu – 0,0008 Mn với R ²= 0,50; trong đó: ĐCQ: độ cứng quá, %; P ₂O ₅dt: lân dễ tiêu, mg/100g đất; pHH ₂O: độ chua; Cu: hàm lượng đồng, ppm; Mn: hàm lượng mangan, ppm.

Hàm lượng nước: Hàm lượng nước (Nuoc) có liên quan đến 5 chỉ tiêu về tính chất đất, gồm: tỷ lệ sét, kali tổng số, độ chua, đồng và bo. Kết quả xử lý tương quan nhiều biến giữa hàm lượng nước với các chỉ tiêu về tính chất đất được thể hiện qua phương trình tuyến tính: Nuoc= 95,21 – 0,07 Set + 3,87 K ₂Ots – 1,19 pHH ₂O + 0,07 Cu – 0,18 B; hệ số tương quan bội khá cao R ²= 0,60; trong đó: Nuoc: hàm lượng nước trong dịch quả, %; K ₂Ots: kali tổng số, %; pHH ₂O: độ chua; Cu: hàm lượng đồng, ppm; B: hàm lượng Bo, ppm.

Hàm lượng chất rắn hòa tan (Brix): Có 5 chỉ tiêu có ảnh hưởng đến hàm lượng chất rắn hòa tan, gồm: kali tổng số và dễ tiêu, độ chua, hàm lượng kẽm và hàm lượng bo. Trong 5 chỉ tiêu trên thì ảnh hưởng lớn nhất là độ chua có giá trị xác suất thấp nhất (p= 0,00243), tiếp đến là kali tổng số (p= 0,00364), hàm lượng kẽm (p= 0,029), hàm lượng kali dễ tiêu (p= 0,1543) và cuối cùng là hàm lượng bo (p= 0,1549). Hệ số tương quan bội của 5 chỉ tiêu này với hàm lượng chất rắn hòa tan là R ²= 0,49 và phương trình tuyến tính: Brix= 10,76 – 4,24 K ₂Ots + 0,02 K ₂Odt + 0,86 pHH ₂O – 0,04 Zn + 0,07 B; trong đó: Brix: hàm lượng chất rắn hòa tan trong dịch quả, %; K ₂Ots: kali tổng số, %; K ₂Odt: kali dễ tiêu, mg/100g; pHH ₂O: độ chua; Zn: hàm lượng kẽm, ppm; B: hàm lượng Bo, ppm.

Hàm lượng vitamin C: Chỉ tiêu lân tổng số có ảnh hưởng đến hàm lượng vitamin C trong dịch quả với hệ số tương quan bội R ²= 0,16 và phương trình tuyến tính: VtmC= 2,81 – 10,85 P ₂O ₅ts; nên chỉ giải thích được khoảng 16% phương sai của hàm lượng Vitamin C. Trong đó: VtmC: hàm lượng vitamin C trong dịch quả, %; P ₂O ₅ts: Lân tổng số, %.

Hàm lượng axit hữu cơ tổng số: Phương trình hồi quy tuyến tính hàm lượng axit hữu cơ tổng số (Axit) với các chỉ tiêu về tính chất đất như sau: Axit = 0,34 + 0,024 pHH ₂O – 0,0028 Cu; trong đó: Axit: hàm lượng axit hữu cơ tổng số trong dịch quả nho, %; pHH ₂O: độ chua; Cu: hàm lượng đồng, ppm; kết quả thống kê cho hệ số tương quan R ²= 0,16.

Hàm lượng đường tổng số: Hàm lượng đường tổng số (ĐTS) liên quan đến 5 chỉ tiêu về tính chất đất, gồm cacbon hữu cơ tổng số, kali dễ tiêu, hàm lượng đồng, kẽm và bo. Phương trình hồi quy tuyến tính của hàm lượng đường tổng số như sau: ĐTS = 12,41 – 4,25 OC + 0,06 K ₂Odt + 0,13 Cu – 0,1 Zn + 0,14 B, Hệ số xác định tương quan bội R ²= 0,38. Trong đó: ĐTS: Đường tổng số trong dịch quả, %; OC: cacbon hữu cơ tổng số, %; K ₂Odt: kali dễ tiêu, mg/100g đất; Cu: hàm lượng đồng, ppm; Zn: hàm lượng kẽm, ppm; B: hàm lượng Bo, ppm.

2.2. Giống nho NH-01-48

Trọng lượng quả: Kết quả thu được mô hình tối ưu gồm 2 biến là kali dễ tiêu và mangan. Phương trình tuyến tính tiên đoán trọng lượng quả là: Pqua= 9,83 – 0,06 K2Odt – 0,01 Mg, Hệ số xác định bội R ²= 0,3066.

Trọng lượng chùm: Có liên quan đến trọng lượng chùm (Pchum) là lân tổng số và dễ tiêu, kali tổng số và hàm lượng mangan. Phương trình tuyến tính tiên đoán trọng lượng chùm như sau: Pchum= 412,78 – 1.187,77 P ₂O ₅ts + 536,51 K ₂Ots – 31,26 P ₂O ₅dt – 0,32 Mn; Kết quả phân tích hồi quy đa biến cho thấy tương quan giữa 4 biến trên với trọng lượng chùm có hệ số xác định bội là R ²= 0,465.

Chiều dài quả: Phương trình tuyến tính của chiều dài quả có dạng: Ldai= 26,53 – 22,18 N – 21,76 P ₂O ₅ts + 0,08 K ₂Odt + 1,15 pHH ₂O + 0,16 Cu – 0,49 B, Hệ số tương quan bội R ²= 0,5603.

Đường kính quả: Phương trình tuyến tính của đường kính quả có dạng: Dqua= 13,62 – 0,23 Set – 28,91 P ₂O ₅ts + 0,06 K ₂Odt + 1,3 pHH ₂O + 0,08 Cu, Hệ số tương quan bội R ²= 0,5606.

Độ cứng quả: Độ cứng quả (ĐCQ) có liên quan đến 4 chỉ tiêu về tính chất đất, gồm: Tỷ lệ sét, đạm tổng số, lân dễ tiêu và hàm lượng mangan. Hệ số tương quan bội của 4 chỉ tiêu trên là R ²= 0,408 với phương trình: ĐCQ= 0,97 + 3,31 N – 0,39 K ₂Odt – 0,09 pHH ₂O + 0,0007 Mn.

Hàm lượng nước: Có 4 chỉ tiêu có ảnh hưởng đến hàm lượng nước trong dịch quả nhất, đó là: cacbon hữu cơ tổng số, kali tổng số, lân dễ tiêu và kali dễ tiêu, hệ số tương quan bội R ²= 0,3684 với phương trình tuyến tính: Nuoc= 76,63 – 9,02 OC + 12,04 K ₂Ots + 0,85 P ₂O ₅dt – 0,08 K ₂Odt.

Hàm lượng đường tổng số: Có 3 chỉ tiêu về tính chất đất có ảnh hưởng đến hàm lượng đường tổng số, gồm đạm tổng số, hàm lượng kẽm và hàm lượng bo. Phương trình thể hiện như sau: ĐTS= 7,76 + 29,42 N + 0,03 Zn – 0,17 B, hệ số tương quan bội của 3 chỉ tiêu trên (đạm tổng số, hàm lượng kẽm và hàm lượng bo) ở mức R ²= 0,3576.

Hàm lượng chất rắn hòa tan: Có 7 chỉ tiêu có ảnh hưởng đến hàm lượng chất rắn hòa tan (Brix) bao gồm: Tỷ lệ sét, cacbon hữu cơ tổng số, đạm tổng số, kali tổng số, lân dễ tiêu, hàm lượng đồng và hàm lượng bo. Kết quả cho thấy hệ số tương quan bội của 7 chỉ tiêu là khá cao (R ²= 0,6512) với hàm số tuyến tính: Brix= 14 + 0,04 Set + 3,61 OC – 27,05 N – 3,92 K ₂Ots + 0,18 P ₂O ₅dt – 0,06 Cu + 0,13 Bo.

Hàm lượng axit hữu cơ tổng số: Các chỉ tiêu đất có ảnh hưởng là tỷ lệ sét, cacbon hữu cơ tổng số, kali tổng số, hàm lượng kẽm và hàm lượng bo. Phương trình tuyến tính: Axit= 0,09 – 0,008 Set + 0,34 OC – 0,42 K ₂Ots + 0,002 Zn + 0,02B. Trong đó: Axit: hàm lượng axit hữu cơ tổng số trong dịch quả, %; Sét: tỷ lệ sét, %; Hệ số tương quan bội R ²= 0,4139.

Hàm lượng vitamin C: Có 2 chỉ tiêu ảnh hưởng đến hàm lượng vitamin C trong dịch quả nho đó là cacbon hữu cơ tổng số và hàm lượng mangan. Hai chỉ tiêu này có hệ số tương quan bội R ²= 0,2957 với hàm số tuyến tính: VtmC= 20,4 – 4,49 OC – 0,05 Mn.

3. Kết luận

- Chất lượng giống nho Red Cardinal được quyết định chủ yếu bởi các tính chất đất: hàm lượng Bo, kẽm, hàm lượng lân tổng số và dễ tiêu, hàm lượng kali tổng số, pH nước có một ý nghĩa rất quan trọng trong sự cấu thành chất lượng giống nho Red Cardinal.

- Chất lượng giống nho NH-01-48 được quyết định bởi các yếu tố kẽm, Bo, đồng, hàm lượng lân tổng số, kali tổng số, kali dễ tiêu và tye lệ cấp hạt sét trong đất.