Nghiên cứu quản lý dinh dưỡng theo vùng đặc thù (SSNM) trên cây mía đuờng (saccharum officinarum l ) tại vùng đồng bằng sông cửu long

1.1 Tính cấp thiết của đề tài Đồng Bằng Sông Cửu Long hiện có tổng diện tích trồng mía vào khoảng69.200 ha. Trong đó có hai tỉnh trồng mía lâu đời là Sóc Trăng và Hậu Giang, đâyđược xem là hai vùng mía nguyên liệu của miền Tây. Thu nhập từ việc trồng míalà nguồn thu chủ yếu của hàng ngàn hộ nông dân ở hai tỉnh này song kỹ thuậtcanh tác của phần đông nông dân còn hạn chế, chi phí đầu tư cao, năng suất, chấtlượng chưa tương xứng, làm cho giá thành sản xuất mía nguyên liệu cao, khócạnh tranh với đường của khu vực và thế giới. Vì vậy, cây mía ở hai vùng nàyphải đối mặt với thách thức rất lớn đó là những giải pháp để tăng năng suất, chấtlượng, hạ giá thành chi phí đầu tư. Mía đường (Saccharum officinarum L.) là loại cây trồng hằng năm có năngsuất sinh h c cao nhất, do đó c ng đòi h i chất dinh dư ng khá lớn cho cả chu k sống. Để cây mía tăng trưởng và phát triển kh e mạnh, các chất dinh dư ng cầnđược cung cấp cân đối và hợp l . Dinh dư ng hợp l là chìa khóa để cây mía chonăng suất và chất lượng cao. Để đánh giá tình trạng dư ng chất trong cây mía nhằm chỉ thị cho bón phânhợp l , đã có nhiều phương pháp đánh giá được đưa ra như: (i) Phương phápNồng độ dinh dư ng tới hạn (Critical Nutrient Concentration = CNC) đã xâydựng được Bảng giá trị chất dinh dư ng tới hạn và phạm vi tối hảo của lá mía đểlàm tiêu chuẩn chẩn đoán, tuy nhiên phương pháp chẩn đoán này sẽ không chínhxác khi nồng độ của các chất dinh dư ng khác tăng hoặc giảm trong mô cây(Walworth and Sumner, 1986; Bailey 1989, 1991 and 1993); (ii) Hệ thống chẩnđoán và khuyến cáo tích hợp (Diagnosis and Recommendation Integrated System= DRIS) được đưa ra với việc sử dụng sử dụng ít nhất ba tỷ lệ dư ng chất trongchẩn đoán, và thường là nhiều như 6 hoặc 7 (Walworth and Sumner, 1987). Nóicách khác, tình trạng đầy đủ của mỗi chất dinh dư ng trong mô cây được chẩnđoán dựa trên mối quan hệ của nó ít nhất là 2, và thường là nhiều như 8, với cácchất dinh dư ng cây trồng khác, do đó có tính đến cân bằng dinh dư ng trong môcây trồng. Hơn thế nữa, bằng cách đồng thời so sánh hiệu quả của các chất dinhdư ng khác nhau lên năng suất cây trồng, DRIS tự động xếp hạng thiếu hụt và dưthừa dư ng chất theo thứ tự quan tr ng (Walworth and Sumner, 1987). DRIS đãđược sử dụng thành công để giải thích kết quả phân tích lá cho phạm vi rộng cây trồng như là mía đường (Beaufils and Sumner, 1976; Elwali and Gascho, 1984;Beverly, 1991; Reis, 1999 and Hundal et al., 2005), tuy nhiên phương pháp nàychỉ đạt đến sự định tính ―thiếu, thừa‖ mà không đưa ra lượng phân bón cụ thể chocây; (iii) Phương pháp quản l dư ng chất theo vùng đặc thù (SiteSpecificNutrient Management= SSNM) dựa trên cơ sở năng suất cây trồng của lô bónphân được tạo thành từ hai phần, một là năng suất từ cung cấp chất dư ng chấtbản địa, và còn lại là từ phân bón, việc xác định chính xác lượng bón này sẽ giúpgiảm mất mát dư ng chất, và cải thiện được hiệu quả sử dụng phân bón. Phươngpháp SSNM đã được ứng dụng thành công nhiều nơi trên thế giới trên cây lúa(Dobermann et al., 2002) và bắp lai (Pasuquin et al., 2014), tuy nhiên ứng dụngSSNM trên mía đến nay vẫn chưa được nghiên cứu rộng rãi. Bên cạnh việc xác định lượng dư ng chất bón cho cây trồng bằng kỹ thuật―bón phân theo lô khuyết‖, cần có phương pháp xác định thời điểm bón chính xácđể nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón cho cây trồng. Sử dụng bảng so màu lá(LCC) để kiểm tra tình trạng dinh dư ng N của cây trồng là một phương phápđơn giản, d làm và đã được ứng dụng phổ biến trên thế giới đối với cây lúa. Tuynhiên, kết quả nghiên cứu sử dụng LCC trên cây mía hiện nay còn rất hạn chế. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Đề tài ―Nghiên cứu quản l dinh dư ng theo vùng đặc thù (SSNM) trên cây mía đường (Saccharum officinarum L.) tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long‖được thực hiện với các mục tiêu sau: (i) Đánh giá hiện trạng canh tác và sử dụng phân bón NPK cho cây míađường trồng trên đất phù saSóc Trăng và đất phènHậu Giang. (ii) Xác định ảnh hưởng của bón phân NPK lên hấp thu dư ng chất, sinhtrưởng và năng suất của mía trên hai loại đất nghiên cứu. (iii) Xác định Hiệu quả thu hồi (RE) và Hiệu quả nông học (AE) cho đềxuất lượng bón NPK trên cây mía đường. (iv) Đánh giá sử dụng bảng so màu lá (LCC) trong chẩn đoán các thời điểmbón đạm cho mía trên hai loại đất nghiên cứu.  Đối tượng nghiên cứu: bón phân NPK cho cây mía đường (Saccharumofficinarum L.)  Phạm vi nghiên cứu: Thí nghiệm trồng mía đường trên ruộng mía nông dân ở huyện Cù Lao DungSóc Trăng và Long MỹHậu Giang. Thời gian nghiên cứu: từ tháng 12011 đến tháng 12013.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH KHOA HỌC CÂY TRỒNG MÃ NGÀNH: 62 62 01 10 NGHIÊN CỨU QUẢN LÝ DINH DƯỠNG THEO VÙNG ĐẶC THÙ (SSNM) TRÊN CÂY MÍA ĐƯỜNG (Saccharum officinarum L.) TẠI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG NGUYỄN KIM QUYÊN 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ NGUYỄN KIM QUYÊN NGHIÊN CỨU QUẢN LÝ DINH DƯỠNG THEO VÙNG ĐẶC THÙ (SSNM) TRÊN CÂY MÍA ĐƯỜNG (Saccharum officinarum L.) TẠI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH KHOA HỌC CÂY TRỒNG MÃ NGÀNH: 62 62 01 10 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Gs Ts NGÔ NGỌC HƯNG Gs Ts NGUYỄN BẢO VỆ 2014 Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ i LỜI CẢM TẠ O Xin tỏ lòng biết ơn! Gs Ts Ngô Ngọc Hưng và Gs Ts Nguyễn Bảo Vệ    Chân thành cảm ơn! ThS Ng                -                       oàng Anh           -                     Kính dâng!  Nguyễn Kim Quyên Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ ii TÓM LƯỢC “Nghiên cứu quản lý dinh dưỡng theo vùng đặc thù (SSNM) trên cây mía đường (Saccharum officinarum L.) tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long”   Giang; (ii)                                    th (1) Hiện trạng canh tác và sử dụng phân bón trên cây mía đường ở vùng nghiên cứu  - 300 kgN/ha (36,1%) và 300- 300-- -150 kgP 2 O 5   2 O 5 /ha. Nông dân ít quan tâm bón kali   (2) Ảnh hưởng của phân bón NPK trên sinh trưởng, hấp thu NPK và năng suất của mía đường  2 O 5   2   vì nó l   Cù Lao Dung là 32,6%N, 46,2%P 2 O 5 , 56,1%K 2        59,6% P 2 O 5 và 63,4% K 2 O.    Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ iii Lao Dung.  ; (3) Xác định hiệu quả nông học (AE X ) và hiệu quả sử dụng phân bón (RE X ) cho đề xuất lượng bón NPK cho cây mía đường  N ), phân lân (AE P ) và phân kali (AE K   N , AE P và AE K    X  (Cù    K              -156P 2 O 5 - 279K 2 O (kg     -168P 2 O 5 -296K 2       (4) Sử dụng bảng so màu lá (LCC) trong chẩn đoán thời điểm bón đạm cho mía ù   -1,68% (Cù Lao Dung) và 1,31-    Đề nghị   (iii) Tip tc nghiên cu qui lut ca các thm chính xác cho da vào các mc ghi nhn theo kt qu t c trong nghiên cu này. Từ khóa: bảng so màu lá (LCC), bã bùn mía, cây mía, kỹ thuật lô khuyết, hấp thu dưỡng chất, hiệu quả nông học (AE), hiệu quả thu hồi (RE). Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ iv ABSTRACT    -specific nutrient management (SSNM) for sugarcane (Saccharum officinarum  to: (i) Evaluate the situation of sugarcane cultivation and NPK fertilizers use in Soc Trang-alluvial soil and Hau Giang-acid sulfate soil; (ii) Evaluate effect of NPK fertilization on response of sugarcane growth, NPK uptake and yield of the two soils; (iii) Determine the Recovery Efficiency (RE) and Agronomic Efficiency (AE) for NPK rate recommendation for sugarcane; (iv) Evaluate using leaf color chart (LCC) for nitrogen management in sugarcane. The field experiments have been conducted at Cu Lao Dung-Soc Trang and Long My-Hau Giang during January 2011 to January 2013. (1) Situation of sugarcane cultivation and NPK fertilizers use in Soc Trang- alluvial soil and Hau Giang-acid sulfate soil Cu Lao Dung-Soc Trang and Long My-Hau Giang typically were two largest areas of cultivated sugarcane in the Mekong Delta. At the first area, two rates of nitrogen such as 250-300 kgN/ha (36,1%) and 300-350 kgN/ha (31,1%) were most used by farmers. However, at the second area, the N rate of 300-350 kgN/ha (34,5%) was used popularly. P fertilizer at rate of 100-150 kgP 2 O 5 /ha (37,7%) has been applied at Cu Lao Dung while that of 100 kgP 2 O 5 /ha applied at Long My. Consideration of K application was very less at the both sites. Average             much as 158 tons/ha for Cu Lao Dung and 135 tons/ha for Long My. (2) Effect of NPK fertilization on response of sugarcane growth, NPK uptake and yield Application of N (300 kgN/ha) and P (125 kgP 2 O 5 /ha) gave higher N and P uptake in the sugarcane. K application (200 kgK 2 O/ha) gave rise to Brix value of sugarcane. N was the most important factor for increasing sugarcane yield through improving the higher plant population, stalk weight and diameter. Percent ratio of N, P, K from soils to total crop requirement in order to achieve target yield were recorded as 32.6%N, 46.2%P 2 O 5 , 56.1%K 2 O in Cu Lao Dung and 32.9%N, 59.6% P 2 O 5 và 63.4% K 2 O in Long My. Yield responses to fertilizer application across two sites followed the order N>P>K. At the same NPK fertilizer application rates, response to sugarcane yield in Long My was Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ v about 89% compared to Cu Lao Dung.      sugarcane pressmud at 10 tons/ha made sugarcane yield increased at both study sites. (3) Determination of Agronomic Efficiency and Recovery Efficiency for NPK rate recommendation The Agronomic Efficiency of N (AE N ), Agronomic Efficiency of P (AE P ) and Agronomic Efficiency of K (AE K ) in Cu Lao Dung were 150; 140 và 50 kg sugacane/kg of N, P and K fertilizer, respectively. However, that of AE N , AE P and AE K in Long My were lower, such as: 130; 100 and 50 kg sugacane/kg of N, P and K fertilizer, respectively. Complentary application of sugacane dregs did not increase AE X in both soils. Average of RE N , RE P , and RE K in Cu Lao Dung soil were 49, 33 and 93%, respectively. However, that of Long My were 48, 45, 77%. Complentary application of sugacane dregs gave lower RE X in both soils. (4) Using leaf color chart for nitrogen management in sugarcane Leaf colour chart (LCC) based nitrogen management in the study sites has been evaluated as effective in N real-time application for sugarcane, the sugarcane yield of Cu Lao Dung (183 tons/ha) and Long My (166 tons/ha) were highest in the LCC treatment. As recorded when leaf color code was smaller than 2.0, the leaf N content were 1.30-1.68% (Cu Lao Dung) and 1.31-1.61% (Long My), those values were lower than the limit (1.80%). It is recommended that: (i) Studying effect of soil condition that made the difference in yield between Cu Lao Dung and Long My; (ii) Evaluating sugarcane dregs application that effect to LCC method; (iii) Based on the time-marks as recorded from this study, having research to know the rule of timing N application by LCC for the sugarcane. Keyword: Leaf Color Chart (LCC), sugarcane, sugarcane dregs, omission treatment, nutrient uptake, agronomic efficiency (AE), recovery efficiency (RE). Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ vi LỜI CAM ĐOAN O     Nguyễn Kim Quyên Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ vii MỤC LỤC Tóm tắt ii Abstract iv Chương 1: Mở đầu 1 Chương 2: Tổng quan tài liệu 5 - Sóc - 5  5 2.1.2 Kh 6  7  7  10  12 2.2.4 Các  14 -92 14 2.4 Bón phân cho cây mía 15  15  15            -specific Nutrient Management, SSNM) 18  18  (SSNM) 19  22   vùng  25  26  29   phân tích mô cây 29  31  33  34  35 Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ viii Chương 3: Phương pháp nghiên cứu 36 3.1 Nội dung 1: Khảo sát hiện trạng canh tác và sử dụng phân bón trên cây mía đường ở vùng nghiên cứu 36 3.1.1  36  36  37 3.2 Nội dung 2: Khảo sát ảnh hưởng của phân bón trên sinh trưởng, hấp thu NPK và năng suất của mía 37  37 3.2.2  37  38 3.3 Nội dung 3: Xác định Hệ số sử dụng phân bón (RE X ) và Hiệu quả nông học (AE X ) cho đề xuất lượng bón NPK trên cây mía đường 43  43  43 3.3.3   43 3.4 Nội dung 4: Chẩn đoán các thời điểm bón đạm cho mía qua sử dụng bảng so màu lá (LCC) 44  44 3.4.2  44  45  46  47 Chương 4: Kết quả và thảo luận 48 4.1 Nội dung 1: Khảo sát hiện trạng canh tác và sử dụng phân bón trên cây mía đường ở vùng nghiên cứu 48  48  49 4.1.3  54 4.2 Nội dung 2: Khảo sát ảnh hưởng của phân bón trên sinh trưởng, hấp thu NPK và năng suất của mía 56 4.2.1  56   -- 58 [...]... thế giới đối với cây l a Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu sử dụng LCC trên cây mía hiện nay còn rất hạn chế 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Đề tài Nghiên cứu quản l dinh dư ng theo vùng đặc thù (SSNM) trên cây mía đường (Saccharum officinarum L. ) tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long được thực hiện với các mục tiêu sau: (i) Đánh giá hiện trạng canh tác và sử dụng phân bón NPK cho cây mía đường trồng trên đất phù sa-Sóc... P, K theo phương pháp l khuyết và kế hợp bón bã bùn mía l n năng suất của cây mía trồng trên đất phèn Long Mỹ Vụ mía 2011-2012 Ảnh hưởng của bón N, P, K theo phương pháp l khuyết và kết hợp bón bã bùn mía l n độ Brix ( %) của cây mía trồng trên đất phù sa Cù Lao Dung và đất phèn Long Mỹ Vụ mía 2011-2012 Ảnh hưởng của bón khuyết N, P, K và bã bùn mía l n chữ đường mía (CCS) của cây mía trồng trên đất... khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp bón bã bùn mía l n hàm l ợng đạm trong l và thân mía trên đất phèn Long Mỹ Vụ mía 2011-2012 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp bón bã bùn mía l n hàm l ợng l n trong l và thân mía trên đất phù sa Cù Lao Dung Vụ mía 2011-2012 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp bón bã bùn mía l n hàm l ợng l n trong l và thân mía trên. .. (ii) Xác định ảnh hưởng của bón phân NPK l n hấp thu dư ng chất, sinh trưởng và năng suất của mía trên hai loại đất nghiên cứu (iii) Xác định Hiệu quả thu hồi (RE) và Hiệu quả nông học (AE) cho đề xuất l ợng bón NPK trên cây mía đường (iv) Đánh giá sử dụng bảng so màu l (LCC) trong chẩn đoán các thời điểm bón đạm cho mía trên hai loại đất nghiên cứu  Đối tượng nghiên cứu: bón phân NPK cho cây mía. .. màu sắc và hàm l ợng tro của đường thô 2.5 PHƢƠNG PHÁP QUẢN L DINH DƢỠNG THEO VÙNG ĐẶC THÙ (Site-specific Nutrient Management = SSNM) 2.5.1 Khái niệm Quản l dinh dƣỡng theo vùng đặc thù (SSNM) Năng suất của các l bón phân được tạo thành từ hai phần, một l năng suất từ cung cấp chất dinh dư ng từ đất địa phương, và còn l i l từ phân bón Khuyến cáo phân bón dựa trên cung cấp chất dinh dư ng từ đất... bùn mía l n tổng hấp thu đạm (kgN/ha) trong cây mía trên đất phù sa Cù Lao Dung-Sóc Trăng Vụ mía 2011-2012 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp bón bã bùn mía l n tổng hấp thu đạm (kgN/ha) trong cây mía trên đất phèn Long Mỹ-Hậu Giang Vụ mía 2011-2012 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp bón bã bùn mía l n tổng hấp thu l n (kgP2O5/ha) trong cây mía trên. .. mía trên đất phèn Long Mỹ Vụ mía 2011-2012 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp bón bã bùn mía l n hàm l ợng kali trong l và thân mía trên đất phù sa Cù Lao Dung Vụ mía 2011-2012 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp bón bã bùn mía l n hàm l ợng kali trong l và thân mía trên đất phèn Long Mỹ Vụ mía 2011-2012 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P,... đối bằng phẳng thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Đông sang Tây Có thể chia l m 3 vùng l vùng triều, vùng úng triều và vùng úng 2.1.2.2 Tình hình sản xuất mía ở Hậu Giang Tỉnh Hậu Giang l tỉnh có diện tích và sản l ợng mía đứng hàng đầu ở Đồng bằng sông Cửu Long, diện tích trồng mía hàng năm chỉ đứng sau cây l a (Niên giám thống kê, 201 0) có 13.063 ha mía, năng suất bình quân chỉ đạt 82,60 tấn mía cây/ ha... và 0,95 kgK ha-1ngày-1 ở mía tơ và l u gốc, theo trình tự Nhìn chung, hàm l ợng các chất dinh dư ng đa và vi l ợng trong cây theo thứ tự K > N > P > Ca > S > Mg > Cl > Fe > Zn > Mn > Cu > B > Mo (Malavolta, 199 4) Canh tác mía liên tục l y đi một số l ợng l n các chất dinh dư ng từ đất Trong một thí nghiệm trên đất ở Australia, King et al (195 3) phát hiện ra rằng hàm l ợng N l 4,8 g kg-1 đã giảm xuống... quan tr ng để kiểm tra màu l mía đối chiếu với thang qui định trong bảng so màu, để từ đó bón đạm chính xác hơn theo nhu cầu của cây mía trên hai loại đất nghiên cứu 1.6 Đóng góp mới của đề tài - Sử dụng SSNM và LCC l n đầu được nghiên cứu trên cây mía cho thấy phương pháp này hữu ích trong xác định l ợng bón N, P, K và thời điểm bón N cho cây mía đường ở Đồng bằng sông Cửu Long - Đề tài đã đánh giá được . Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ ii TÓM L ỢC  Nghiên cứu quản l dinh dưỡng theo vùng đặc thù (SSNM) trên cây mía đường (Saccharum officinarum L. ) tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long . L DINH DƯỠNG THEO VÙNG ĐẶC THÙ (SSNM) TRÊN CÂY MÍA ĐƯỜNG (Saccharum officinarum L. ) TẠI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH KHOA HỌC CÂY TRỒNG MÃ NGÀNH:. LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH KHOA HỌC CÂY TRỒNG MÃ NGÀNH: 62 62 01 10 NGHIÊN CỨU QUẢN L DINH DƯỠNG THEO VÙNG ĐẶC THÙ (SSNM) TRÊN CÂY MÍA ĐƯỜNG (Saccharum officinarum