Dinh dưỡng khoáng cho cây bắp lai (zea mays l ) trên đất phù sa ở đồng bằng sông cửu long

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP LÊ PHƯỚC TỒN DINH DƯỠNG KHỐNG CHO CÂY BẮP LAI (Zea mays L.) TRÊN ĐẤT PHÙ SA Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN ÁN TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH KHOA HỌC ĐẤT Mã số: 62620103 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NƠNG NGHIỆP LÊ PHƯỚC TỒN DINH DƯỠNG KHỐNG CHO CÂY BẮP LAI (Zea mays L.) TRÊN ĐẤT PHÙ SA Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN ÁN TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH KHOA HỌC ĐẤT Mã số: 62620103 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN GS.TS NGÔ NGỌC HƯNG 2022 LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn đến Em Nguyễn Thị Thùy Trang, Nguyễn Phước Duyên Đặng Thanh Phong nhiệt tình giúp đỡ tơi q trình thực luận án Q Thầy, Cơ Anh, Chị, Em Bộ môn Khoa học đất - Khoa Nông nghiệp nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm thực tiễn quý báu quan tâm, hỗ trợ tơi việc hồn thành luận án Đặc biệt xin gởi lời chân thành cảm ơn sâu sắc đến GS TS Ngô Ngọc Hưng, GS TS Nguyễn Bảo Vệ, TS Cao Văn Phụng PGS TS Trần Văn Dũng tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, cung cấp nhiều kiến thức q báu suốt q trình tơi học tập Từ đó, giúp tơi lĩnh hội thêm nhiều kiến thức lĩnh vực nghiên cứu, thực hoàn thành luận án tốt nghiệp Anh Nguyễn Quốc Khương, em Trần Ngọc Hữu, em Lê Văn Dang, chị Lê Thị Hoa Tuyên anh Phan Kiên Em tận tình giúp đỡ, chia sẻ, động viên tơi suốt q trình thực hồn thành luận án Cha mẹ hai bên gia đình nhỏ tơi nguồn động viên, chỗ dựa tinh thần, niềm an ủi, ủng hộ, giúp đỡ suốt q trình học tập thực luận án Tơi bày tỏ biết ơn sâu sắc với lòng tôn trọng khắc ghi công ơn quý báo Xin chân thành cảm ơn! Lê Phước Tồn i TĨM TẮT Sự cân đối dinh dưỡng đất gắn liền với khả hấp thu dưỡng chất trồng từ đất phân bón Quản lý dinh dưỡng hợp lý chìa khóa để trồng cho suất chất lượng cao Đề tài “Dinh dưỡng khoáng cho bắp lai (Zea mays) đất phù sa đồng sông Cửu Long” thực nhằm mục tiêu: (1) Đánh giá định tính tình trạng hấp thu dinh dưỡng khống đất phù sa bắp lai qua ứng dụng mơ hình DRIS; (2) Xác định nhu cầu hấp thu dưỡng chất N, P K bắp lai qua ứng dụng mô hình QUEFTS; (3) Xây dựng cơng thức phân bón N, P K cho bắp lai đất phù sa Thí nghiệm thực huyện An Phú – An Giang, vụ Đông Xuân năm 2014-2015 2015-2016 Kết phương pháp DRIS nhận diện tình trạng cân dưỡng chất qua thí nghiệm bón khuyết dưỡng chất cho bắp lai Có đáp ứng rõ rệt hàm lượng dinh dưỡng lá, số DRIS suất nghiệm thức khuyết dưỡng chất Việc bón khuyết N P dẫn đến suất hạt thấp đáng kể với thể số DRIS mang giá trị âm Nghiệm thức NPK, NK NP: Cu Fe DRIS xếp hạng giới hạn cao nhất, điều cân đối tỷ lệ Cu Fe so với nguyên tố khác Hàm lượng chất dinh dưỡng tương quan với số DRIS tương ứng, cân dinh dưỡng bắp lai trồng đất phù sa đồng sơng Cửu Long xác định phương pháp DRIS Sử dụng DRIS giúp xác định yếu tố giới hạn cụ thể dinh dưỡng bắp lai điểm nghiên cứu, với số DRIS có giá trị âm cân Cu, Fe, N, P Dưỡng chất N P chẩn đốn tình trạng cân dù trước bón đầy đủ, điều cho thấy suất bắp lai có hội gia tăng dinh dưỡng biện pháp bón cân đối mức thích hợp Đánh giá hiệu hấp thu NPK bắp lai đất phù sa xác định qua mơ hình QUEFTS: suất hạt gia tăng tuyến tính với dưỡng chất N, P K (23,6 kg N, 3,73 kg P2O5 14,5 kg K2O hạt) suất hạt đạt khoảng 60-70% tiềm năng suất Khi suất vượt xa khỏi 7,0 tấn/ha hiệu hấp thu dưỡng chất N, P K giảm Bảng hướng dẫn nhu cầu phân bón N, P K cho bắp lai trồng đất phù sa xây dựng dựa khả cung cấp dưỡng chất từ đất nhu cầu dưỡng chất suất mục tiêu đạt sử dụng phân bón Kết đạt vùng nghiên cứu, để đạt suất 11,35 tấn/ha với mức đáp ứng suất với phân NPK theo thứ tự 6,22; 1,33; 0,73 tấn/ha, nhu cầu phân NPK là: 217 kg N/ha, ii 79,0 kg P2O5/ha 63,4 kg K2O/ha Khả cung cấp N từ đất đạt 53%, P K khả cung cấp từ đất >75% Từ khóa: Bắp lai, DRIS, dinh dưỡng khoáng, đất phù sa, QUEFTS, SSNM iii ABSTRACT The nutritional imbalances in the soil was associated with uptake nutrients from soil and fertilizers Proper nutrient management was the "key" to growing crops The study titled "Mineral nutrition for hybrid maize (Zea mays) from alluvial soil in the Mekong delta, Vietnam" was conducted for the following objectives: (1) Qualitative assessment of situation on alluvial soil of hybrid maize applying DRIS model; (2) Determination of nutrient uptake requirement of N, P and K of hybrid maize applying QUEFTS model; (3) Formulation of N, P and K fertilizers for hybrid maize on alluvial soil The field experiment have been conducted for hybrid maize on alluvial soils at An Phu – An Giang, Winter-Spring crop in 2014-2015 and 2015-2016 Results indicated that the DRIS method highly identified nutrient imbalance in maize under nutrient omission experiment, there was a response in terms of leaf nutrient content, DRIS index and yield to the omission treatments significantly The omission of N or P resulted in significantly lower grain yield together with negative DRIS indices NPK, NK and NP treatments: Cu and Fe were ranked as the highest limit by DRIS, this was due to the imbalance in the ratio between Cu or Fe compared to other elements The concentrations of most nutrients in ear leaf significantly correlated with the corresponding DRIS indices, therefore, nutrient imbalance in the maize cultivated in Mekong delta alluvial soil can be identified by the DRIS method Using DRIS helped to determine the specific limiting factor on nutrition on hybrid maize at the study site, with a negative DRIS index indicating an imbalance of Cu, Fe, N, P Nutrients N and P were also found to be in an unbalanced state despite being fully fertilized, which suggests that hybrid maize yield had a chance to increase when nutrition with balanced fertilization was at an appropriate level Imbalances of nutrients was determined to be the limiting factor, reducing uptake efficiency of hybrid maize in the study area The evaluation of NPK absorption efficiency of hybrid maize on alluvial soil were determined from the QUEFTS model: Grain yield increased linearly with nutrients N, P and K (23.6 kg N, 3.73 kg P2O5 and 14.5 kg K2O above ton of grain) when the grain yield reaches about 60-70% of the yield potential When the yields had exceed 7.0 tons/ha, the efficiency of nutrient uptake of N, P and K decreases The N, P and K fertilizer requirements for hybrid maize grown on alluvial soils was developed from soil nutrients and nutrient requirements for yield goals, to achieve the yield of 11.35 tons/ha, the yield response with NPK fertilizers were in the order of 6.22; 1.33; 0.73 tons/ha, the demand for NPK fertilizer was: 217 kg N/ha, 79.0 kg P2O5/ha and 63.4 kg K2O/ha iv Regarding to the relative contribution of plant uptake, the soil supplying capacity of N was 53%, and P and K were >75% Key words: Alluvial soil, DRIS, Hybrid maize, Mineral nutrition, QUEFTS, SSNM v MỤC LỤC TÓM TẮT ii ABSTRACT .iv LỜI CAM ĐOAN vi MỤC LỤC vii DANH SÁCH BẢNG xii DANH SÁCH HÌNH xv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xvii CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Giới Thiệu .1 1.2 Mục tiêu đề tài 1.2.1 Mục tiêu tổng quát .2 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1.3 Nội dung nghiên cứu 1.3.1 Khảo sát đặc tính mơi trường đất vùng canh tác bắp lai đất phù sa 1.3.2 Ứng dụng hệ thống chẩn đoán DRIS đánh giá định tính tình trạng dinh dưỡng cho bắp lai 1.3.3 Ứng dụng mơ hình QUEFTS ứớc tính nhu cầu N, P K cho bắp lai 1.3.4 Xây dựng cơng thức phân bón N, P K theo phương pháp SSNM cho bắp lai 1.4 Tính cần thiết, ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án 1.5 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.5.1 Đối tượng nghiên cứu 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu .4 1.5.3 Điểm luận án CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan bắp vii 2.1.1 Đặc điểm sinh học .5 2.1.2 Điều kiện sinh trưởng 2.1.2.1 Nhiệt độ 2.1.2.2 Ánh sáng 2.1.2.3 Nước 2.1.2.4 Đất đai .6 2.1.3 Kỹ thuật canh tác bắp lai .6 2.1.4 Dinh dưỡng khoáng bắp 2.2 Mơ hình QUEFTS 19 2.2.1 Tổng quan mơ hình QUEFTS 19 2.2.2 Các thông số cho thiết lập mơ hình QUEFTS 19 2.2.3 Ước lượng suất dựa vào hấp thu NPK theo mơ hình QUEFTS 19 2.2.4 Những nghiên cứu mơ hình QUEFTS 20 2.3 Phương pháp quản lý dưỡng chất theo vùng chuyên biệt (SSNM) 21 2.3.1 Quản lý dưỡng chất theo vùng chuyên biệt 21 2.3.2 Các thông số SSNM 22 2.3.3 Hiệu sử dụng chất dinh dưỡng 22 2.4 Những nghiên cứu SSNM nước 24 2.4.1 Ngoài nước 24 2.4.2 Trong nước 25 2.5 Chẩn đốn nhu cầu phân bón trồng 26 2.6 Tương tác dưỡng chất 28 2.7 Khái quát phương pháp DRIS 30 2.7.1 Tiêu chuẩn DRIS (DRIS norms) 31 2.7.2 Chỉ số DRIS (DRIS index) 32 2.7.3 Một số kết nghiên cứu DRIS bắp 32 2.8 Tổng quan đất phù sa Đồng sông Cửu Long 35 viii Phụ chương 18: Hình ảnh thí nghiệm thu mẫu ngồi đồng Hình 1: Qui cách trồng phân lơ thí nghiệm Hình 2: Hoạt động thu mẫu cuối vụ 126 Hình 3: So sánh kích thước, màu sắc,… trái cuối vụ 127 Phụ chương 19: Phiếu vấn nông hộ PHIẾU PHỎNG VẤN NƠNG HỘ Mã số phiếu Mơ hình canh tác năm: Người vấn Ngày vấn: Địa chỉ: Ấp xã Thông tin nông hộ 1.1 Họ tên người vấn: 1.2 Họ tên người chủ hộ: Giới tính: 1.3 Tuổi chủ hộ: Trình độ học vấn chủ hộ: 1.4 Tổng số người sống gia đình tại: Nữ Nam 1.5 Trình độ học vấn thành viên gia đình: …………………………………………………………………………………… 1.6 Lao động làm việc nơng nghiệp: người, đó: … nam, … nữ 1.7 Nông hộ tham gia: Hợp tác xã Tổ hợp tác Câu lạc Không 1.8 Kinh nghiệm trồng bắp năm: …… năm Đặc điểm đất đai phương tiện sản xuất 2.1 Diện tích đất canh tác STT Diện tích (1.000 m2) Diễn giải Đất trồng bắp Đất trồng khác Tổng diện tích Tình trạng sở hữu (*) Nguồn gốc (**) 2.2 Phương tiện sản xuất vật dụng gia đình - Phương tiện sản xuất: STT 01 Loại Máy cày, xới Có (đánh dấu ) STT 05 128 Loại Máy bơm nước Có (đánh dấu ) 02 Máy suốt 06 Sân phơi 03 Máy sấy 07 Kho dự trữ 04 Bình xịt 08 Khác ………………… - Vật dụng gia đình: STT Loại vật dụng Có (đánh dấu ) STT Loại vật dụng 01 Tivi 05 Máy giặt 02 Radio 06 Tủ lạnh 03 Điện thoại 07 Xe gắn máy 04 Máy vi tính 08 Khác ……… Có (đánh dấu ) Tình hình sản xuất 3.1 Diện tích, giống, thời vụ, thu nhập Số TT Thời vụ Hạng mục Đơn vị tính Loại trồng Diện tích gieo trồng Tên giống Giá giống đồng/kg Mật độ gieo trồng kg/1000 m2 -Khoảng cách cm -Khoảng cách hàng cm Phương trồng pháp 1.000 m2 gieo Thời điểm gieo trồng dương lịch 129 Vụ Vụ Vụ Thời điểm thu hoạch Nguồn nước tưới 10 Phương pháp tưới dương lịch - Tưới lỗ - Tưới lan 11 Sản lượng thu hoạch kg 12 Năng suất kg/1000 m2 13 Giá bán đồng/kg 14 Thu nhập đồng/1000 m2 3.2 Chi phí vật tư (bao gồm giống, phân bón, thuốc bảo vệ thực vật, nhiên liệu, vật liệu khác) tính diện tích1.000 m2 Hạng mục STT Đơn vị tính Cây trồng Vật tư (1.1+…+1.5) đồng 1.1 Tiền giống đồng 1.2 Phân bón (1.2.1+…+1.2.5) 1.2.1 DAP 1.2.2 = đồng Số lượng kg Đơn giá đồng/kg Thành tiền đồng Bón phân lần Urê Số lượng kg 130 Thời vụ Vụ Vụ Vụ 1.2.3 1.2.4 1.2.5 Đơn giá đồng/kg Thành tiền đồng Bón phân lần NPK Số lượng kg Đơn giá đồng/kg Thành tiền đồng Bón phân lần Kali Số lượng kg Đơn giá đồng/kg Thành tiền đồng Bón phân lần Khác Số lượng kg Đơn giá đồng/kg Thành tiền đồng Bón phân lần 1.3 Thuốc BVTV đồng (1.3.1+….+1.3.4) 1.3.1 Thuốc trừ cỏ 1.Tên thuốc Số lượng Đơn giá Thành tiền đồng 131 Phun thuốc lần 2.Tên thuốc Số lượng Đơn giá 1.3.2 Thành tiền đồng Phun thuốc lần Thuốc trừ sâu 1.Loại sâu Tên thuốc Số lượng Đơn giá Thành tiền đồng Phun thuốc lần 2.Loại sâu Tên thuốc Số lượng Đơn giá Thành tiền đồng Phun thuốc lần 3.Loại sâu Tên thuốc Số lượng Đơn giá Thành tiền đồng 132 Phun thuốc lần 4.Khác …… Tên thuốc Số lượng Đơn giá 1.3.3 Thành tiền đồng Phun thuốc lần Thuốc trừ bệnh 1.Loại bệnh Tên thuốc Số lượng Đơn giá Thành tiền đồng Phun thuốc lần 2.Loại bệnh Tên thuốc Số lượng Đơn giá Thành tiền đồng Phun thuốc lần 3.Loại bệnh Tên thuốc Số lượng Đơn giá 133 1.3.4 Thành tiền đồng Phun thuốc lần Thuốc dưỡng 1.Loại thuốc dưỡng Tên thuốc Số lượng Đơn giá Thành tiền đồng Phun thuốc lần 2.Loại thuốc dưỡng Tên thuốc Số lượng Đơn giá Thành tiền đồng Phun thuốc lần 3.Loại thuốc dưỡng Tên thuốc Số lượng Đơn giá 1.4 Thành tiền đồng Phun thuốc lần Nhiên liệu + Dầu đồng Số lượng 134 Đơn giá + Điện đồng Số lượng Đơn giá 1.5 Vật liệu khác đồng Chi khác đồng Tổng chi phí = (1+2) đồng 3.3 Ngày cơng chi phí lao động: tính diện tích 1.000 m2 Số TT Vụ Hạng mục (*) (**) Vụ (***) Làm đất Công thuê Công nhà Gieo trồng Công thuê Công nhà Làm cỏ Cơng th Cơng nhà Bón phân Cơng thuê Công nhà Phun thuốc Công thuê 135 (*) (**) (***) Vụ (*) (**) (***) Công nhà Bơm tưới -Tưới lỗ + Công thuê + Công nhà -Tưới lan +Công thuê +Công nhà Thu hoạch Công thuê Công nhà Bốc vỏ Công thuê Công nhà Ra hạt Công thuê Công nhà Phơi sấy Công thuê Công nhà 11 Vận chuyển Công thuê Công nhà 12 Thăm đồng 136 Công thuê Công nhà 13 Khác Công thuê Công nhà 14 Tổng cộng Công thuê Công nhà Ghi chú: Một ngày lao động: * Công lao động (ngày) ** Đơn giá (đồng/ngày) *** Thành tiền (đồng) - Lý gia đình anh (chị) chọn mơ hình sản xuất (xếp hạng theo thứ tự từ đến 10, với quan trọng 10 quan trọng) + Dễ trồng ……… + Dễ tìm thơng tin tiến KHKT …… + Dễ tiêu thụ ……… + Lợi nhuận cao …… + Dễ kiếm giống ……… + Có sẵn kinh nghiệm ….… + Dễ bảo quản ……… + Vị trí đất gần nguồn nước …… + Phù hợp với thỗ nhưỡng …… + Chi phí đầu tư thấp …… - So với năm trước suất vụ sản xuất năm 2013 tăng hay giảm? + Vụ 1: Tăng Giảm Không đổi + Vụ 2: Tăng Giảm Không đổi + Vụ 3: Tăng Giảm Không đổi - Nếu giảm, theo anh (chị) nguyên nhân ảnh hưởng đến suất giảm? (nhiều lựa chọn) Vụ 1: + Thời tiết thay đổi thất thường + Giống bị suy thoái + Kỹ thuật canh tác + Lịch thời vụ xuống giống + Khác ………………………… Vụ 2: + Thời tiết thay đổi thất thường + Giống bị suy thoái 137 + Kỹ thuật canh tác + Lịch thời vụ xuống giống + Khác ………………………… Vụ 3: + Thời tiết thay đổi thất thường + Giống bị suy thoái + Kỹ thuật canh tác + Lịch thời vụ xuống giống + Khác ………………………… - Nếu tăng, theo anh (chị) nguyên nhân ảnh hưởng đến suất tăng? (nhiều lựa chọn) Vụ 1: + Giống + Lịch thời vụ xuống giống thích hợp + Kỹ thuật canh tác + Thời tiết + Khác ………………………… Vụ 2: + Giống + Lịch thời vụ xuống giống thích hợp + Kỹ thuật canh tác + Thời tiết + Khác ………………………… Vụ 3: + Giống + Lịch thời vụ xuống giống thích hợp + Kỹ thuật canh tác + Thời tiết + Khác ………………………… - Kế hoạch tới anh (chị) có tiếp tục mơ hình khơng? Có Khơng - Kinh nghiệm sản xuất anh (chị) có từ đâu? (nhiều lựa chọn) + Từ gia đình truyền lại + Từ lớp tập huấn + Từ hàng xóm + Tự có + Từ cán khuyến nông + Khác …………………… +Từ sách, báo - Anh (chị) có nhận hỗ trợ từ tồ chức quyền, đồn thể, viện, trường, cơng ty? 138 1.Có Khơng - Nếu có, anh chị nhận hỗ trợ nào? (nhiều lựa chọn) + Giống, vật tư + Kỹ thuật bảo quản + Vốn sản xuất + Tiêu thụ sản phẩm + Kỹ thuật sản xuất + Khác …………… Tình hình tài Gia đình anh (chị) có vay vốn ngân hàng khơng? Có Khơng Nguồn vay Số tiền Mục đích (*) Lãi suất (%/năm) Thời gian vay (tháng) Ngân hàng NN & PTNT Ngân hàng khác Quỹ tín dụng Tư nhân Ghi chú: (*) 1: Mua phân bón, giống, thuốc BVTV, thuê lao động; 2: Mua nông cụ; 3: Cải tạo đất; Chi tiêu gia đình; Mua vật dụng gia đình; Khác (ghi rõ) Tình hình tiêu thụ sản phẩm - Gia đình anh (chị) thường bán sản phẩm theo cách nào? + Bán sản phẩm trái tươi + Bán sản phẩm trái khô + Bán sản phẩm hạt tươi + Bán sản phẩm hạt khô + Khác ……………… - Anh (chị) thường bán cho ai? + Tiểu thương đến nhà mua + Chở đến bán cho tiểu thương + Bán lẻ + Khác…………………… - Tại anh (chị) bán cho đối tượng đó? (nhiều lựa chọn) + Giá cao + Dễ liên lạc + Trả tiền mặt + Bán theo hợp đồng ký + Mối quen biết + Khác………………… - Để nắm bắt giá thông tin thị trường theo anh (chị) nào? + Khó khăn + Dễ dàng + Rất khó khăn 139 Những thuận lợi khó khăn thực mơ hình canh tác Thuận lợi Khó khăn Đề xuất từ nông hộ Thông tin từ người vấn - Khi rảnh anh (chị) thường làm gì? (nhiều lựa chọn) Xem tivi Đi chợ, siêu thị Nghe đài Gặp bạn bè, hàng xóm Đọc báo Khác ………………… - Anh (chị) biết thông tin tiến khoa học kỹ thuật từ đâu? (nhiều lựa chọn) Cán viện, trường Cán khuyến nơng Cty phân bón, thuốc bảo vệ thực vật Người quen Các phương tiện thông tin đại chúng Khác …………………… Xin cảm ơn anh (chị) dành chút thời gian cung cấp thông tin cho 140