đánh giá hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh bón cho cây lúa xuân trên đất phù sa sông hồng tại huyện tiên du, tỉnh bắc ninh

Phân hữu cơ vi sinh là loại phân sinh học có chứa các chủng vi sinh vật với hoạt tính cao, khi bón chúng vào đất có tác dụng bổ sung vi sinh vật hữu ích trong đất, làm giàu cho đất những

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

-*** -

PHẠM THỊ THANH HẰNG

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA PHÂN HỮU CƠ VI SINH BÓN CHO CÂY LÚA XUÂN TRÊN ĐẤT PHÙ SA SÔNG HỒNG

TẠI HUYỆN TIÊN DU, TỈNH BẮC NINH

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

MÃ SỐ: 60.44.03.01

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS NGUYỄN XUÂN THÀNH

HÀ NỘI, NĂM 2015

LỜI CAM ĐOAN

*****

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi Các số liệu kết quả nghiên cứu được nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình khoa học nào khác Các thông tin trích dẫn sử dụng trong luận văn đều được ghi rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày 01 tháng 03 năm 2015

Tác giả

Phạm Thị Thanh Hằng

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp ngoài sự cố gắng của bản thân tôi

đã nhận được rất nhiều sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của thầy cô, bạn bè

và người thân

Trước tiên, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Xuân Thành đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài

và hoàn thành bản luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Môi trường, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, các cô chú, anh chị cán bộ công nhân viên trong Công ty cổ phần Giống cây trồng Bắc Ninh, đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian thực hiện đề tài

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sự giúp đỡ của gia đình và bạn bè, những người luôn bên cạnh động viên và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện bản luận văn này

Hà Nội, ngày 01 tháng 03 năm 2015

Tác giả

Phạm Thị Thanh Hằng

1.1 Vai trò của phân bón đối với độ phì nhiêu đất và dinh dưỡng cây trồng 3 1.1.1 Vai trò của đạm đối với độ phì nhiêu đất và dinh dưỡng cây trồng 3 1.1.2 Vai trò của lân đối với độ phì nhiêu đất và dinh dưỡng cây trồng 4 1.1.3 Vai trò của kali đối với độ phì nhiêu đất và dinh dưỡng cây trồng 5 1.1.4 Cơ sở khoa học của phân bón vi sinh vật cải tạo đất và làm dinh dưỡng

1.2.1 Kêt quả nghiên cứu sử dụng phân bón đối với độ phì nhiêu đất và dinh

1.2.5 Kết quả nghiên cứu sử dụng phân hữu cơ vi sinh trên thế giới 11

1.3.1 Kêt quả nghiên cứu sử dụng phân bón đối với độ phì nhiêu đất và dinh

1.3.4 Kết quả nghiên cứu sử dụng phân kali cho lúa 21 1.3.5 Kết quả nghiên cứu sử dụng phân hữu cơ vi sinh trong nước 22 1.4 Kết quả nghiên cứu về hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh vật bón cho cây

1.4.1 Các loại phân bón vi sinh vật làm dinh dưỡng cho cây trồng đang được

1.4.2 Hiệu quả của phân bón vi sinh vật bón cho cây lúa nước trên đất phù sa

2.2.1 Khái quát về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và tình hình sản xuất lúa

2.2.2 Đánh giá hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh đối với sinh trưởng, phát triển

2.2.3 Ảnh hưởng của phân bón vi sinh vật đến một số tính chất sinh hóa học

2.2.4 Hiệu quả kinh tế và môi trường của phân hữu cơ vi sinh 32 2.2.5 Đề xuất bón phân hợp lý cho cây lúa nước trên đất phù sa sồng Hồng tại

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 3.1 Khái quát về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và tình hình sản xuất lúa

3.1.1 Khái quát về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh 37 3.1.2 Tình hình sản xuất lúa của huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh 54 3.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh đến sinh trưởng cây lúa 58 3.2.1 Chất lượng của phân hữu cơ vi sinh bón cho cây lúa 58 3.2.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh đến chiều cao cây lúa 59 3.2.3 Ảnh hưởng của phân HCVS đến tỷ lệ đẻ nhánh cây lúa 61 3.2.4 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh đến tỷ lệ sâu bệnh 65 3.2.5 Ảnh hưởng của phân bón hữu cơ vi sinh đến các yếu tố cấu thành năng

3.3 Ảnh hưởng của phân bón hữu cơ vi sinh đến tính chất sinh hóa học đất 70 3.3.1 Ảnh hưởng của phân HCVS đến tính chất nông hoá đất nghiên cứu 70 3.3.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh đến chỉ tiêu sinh học đất 73

3.5 Đánh giá chung về bón phân vi sinh vật cho đất trồng lúa nhằm tăng hiệu quả

kinh tế, giảm ô nhiễm môi trường đất tại huyện Tiên Du tỉnh Bắc Ninh 78 3.6 Ý kiến đánh giá của người dân về phân hữu cơ vi sinh 79 3.7 Đề xuất giải pháp nhằm tăng hiệu quả sử dụng phân vi sinh, giảm ô

nhiễm môi trường đất tại huyện Tiên Du tỉnh Bắc Ninh 80

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ATTP : An toàn thực phẩm CPTG : Chi phí trung gian GDĐT : Giáo dục đào tạo GTGT : Giá trị gia tăng GTNT : Giao thông nông thôn GTSX : Giá trị sản xuất HCVSĐCN : Hữu cơ vi sinh đa chức năng HTX : Hợp tác xã

HTKT : Hỗ trợ kinh tế

KH : Kế hoạch NSLT : Năng suất lý thuyết NSTT : Năng suất thực thu

VK : Vi khuẩn VKTSHK :Vi khuẩn tổng số hảo khí VKTSYK : Vi khuẩn tổng số yếm khí VKCĐN : Vi khuẩn cố định đạm VSV : Vi sinh vật

VSVCĐN : Vi sinh vất cố định đạm TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam THCS : Trung học cơ sở THPT : Trung học phổ thông TNHH : Thu nhập hỗn hợp XKTS : Xạ khuẩn tổng số

DANH MỤC BẢNG BIỂU

1.1 Tác dụng của phân vi sinh đến khả năng kháng bệnh ở khoai tây 281.2 Hiệu quả sử dụng phân vi sinh vật đối với một số cây trồng 29 1.3 Hiệu quả phân hữu cơ tái chế đến sinh trưởng phát triển của lúa 30

3.3 Diện tích, năng suất, sản lượng cây trồng năm 2014 huyện Tiên Du 49

3.5 Diện tích, năng suất, sản lượng lúa gạo địa bàn huyện Tiên Du năm 2014 553.6 Đầu tư phân bón cho các loại cây trồng tại huyện Tiên Du năm 2014 57

3.8 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh đến chiều cao của lúa trên đất phù sa

3.9 Ảnh hưởng của phân HCVS đến số dảnh lúa xuân trên đất phù sa sông

3.10 Ảnh hưởng của phân HCVS đến tỷ lệ sâu bệnh đối với lúa xuân trên đất

3.11 Ảnh hưởng của phân HCVS đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng

suất lúa xuân trên đất phù sa sông Hồng huyện Tiên Du - Bắc Ninh 673.12 Ảnh hưởng của phân HCVS đến tính chất hoá học đất phù sa sông Hồng

3.13 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh đến chỉ tiêu vi sinh vật đất trên đất

3.14 Hiệu quả kinh tế của phân HCVS đối với lúa xuân trên đất phù sa sông

3.15 So sánh năng suất thực thu của các công thức thí nghiệm 773.16 Đánh giá của người dân về việc sử dụng phân hữu cơ vi sinh bón cho cây

DANH MỤC HÌNH

3.2 Ảnh hưởng của phân HCVS đến chiều cao lúa xuân trên đất phù sa sông

3.3 Ảnh hưởng của phân HCVS đến số dảnh lúa xuân trên đất phù sa sông

3.4 Ảnh hưởng của phân HCVS đến năng suất thực thu lúa xuân trên đất phù

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Lúa là cây lương thực đóng vai trò quan trọng trong nền nông nghiệp nước

ta Sự gia tăng sản lượng cũng như năng suất cây trồng thường đi đôi với lượng phân bón sử dụng Nếu sử dụng không hợp lý lượng phân bón, đặc biệt là phân hóa học và thuốc bảo vệ thực vật sẽ gây lãng phí và làm cho môi trường thêm ô nhiễm Chính vì thế ngày càng có nhiều nghiên cứu và tìm kiếm nguồn phân bón sinh học để thay thế dần phân hóa học, trong đó có phân hữu cơ vi sinh

Phân hữu cơ vi sinh là loại phân sinh học có chứa các chủng vi sinh vật với hoạt tính cao, khi bón chúng vào đất có tác dụng bổ sung vi sinh vật hữu ích trong đất, làm giàu cho đất những chất dinh dưỡng có giá trị tự làm nguồn thức

ăn cho cây trồng Phân hữu cơ vi sinh có tác dụng nâng cao năng suất và chất lượng nông sản, góp phần tạo cân bằng sinh thái, có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo vệ môi trường và xây dựng nền nông nghiệp sạch, bền vững

Bắc Ninh là tỉnh nằm trong vùng châu thổ Sông Hồng thuộc khu vực đồng bằng Bắc Bộ Tiên Du là huyện nằm ở phía Bắc tỉnh Bắc Ninh, cách trung tâm tỉnh 5km về phía Nam, cách thủ đô Hà Nội 25km về phía Bắc, địa hình bằng phẳng có khả năng phát triển thâm canh lúa

Để đánh giá năng suất và hiệu quả kinh tế, cải tạo đất, được sự giúp đỡ của PGS.TS Nguyễn Xuân Thành, bộ môn Vi sinh vật, khoa Môi trường, Học

viện Nông Nghiệp Việt Nam, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh bón cho cây lúa xuân trên đất phù sa sông Hồng tại huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh”

2 Mục đích, yêu cầu của đề tài

2.1 Mục đích nghiên cứu

- Đánh giá hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh đến sinh trưởng phát triển, năng suất lúa và khả năng thay thế phân hóa học của loại phân này bón cho cây

lúa nước trên đất phù sa sông Hồng huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh

- Đề xuất công thức bón phân hợp lý cho cây lúa nước nhằm tăng hiệu quả kinh tế và giảm thiểu ô nhiễm môi trường tại huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh

2.2 Yêu cầu của đề tài

- Triển khai thí nghiệm đồng ruộng với các công thức khác nhau: phân hoá học, phân hữu cơ vi sinh đa chức năng, phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh bón cho cây lúa nước giống Q5 vụ xuân năm 2014

- Đánh giá hiệu quả kinh tế và môi trường của phân hữu cơ vi sinh trên đất phù sa sông Hồng huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Vai trò của phân bón đối với độ phì nhiêu đất và dinh dưỡng cây trồng

1.1.1 Vai trò của đạm đối với độ phì nhiêu đất và dinh dưỡng cây trồng

Đạm là chất dinh dưỡng cần thiết và rất quan trọng đối với cây Đạm là yếu tố tham gia vào thành phần chính của clorophin, prôtit, các axit amin, các enzim và nhiều loại vitamin trong cây, làm cho cây ra nhiều nhánh phân cành, ra

lá nhiều, lá cây có kích thước to, màu xanh, lá quang hợp mạnh, do đó làm tăng năng suất cây Phân đạm cần cho cây trong suốt quá trình sinh trưởng, đặc biệt

là giai đoạn sinh trưởng mạnh

Đối với cây lúa thì đạm lại càng quan trọng hơn, nó có tác dụng trong công việc hình thành bộ rễ, thúc đẩy nhanh quá trình đẻ nhánh và sự phát triển của lá lúa dẫn đến làm tăng năng suất lúa Các bộ phận khác nhau, giai đoạn sinh trưởng khác nhau thì có hàm lượng đạm không giống nhau Trong thực tế cây lúa cần nhiều đạm trong thời kỳ đầu Ở thời kỳ đầu đẻ nhánh (nhất là khi đẻ nhánh rộ), cây lúa hút nhiều đạm nhất Thông thường lúa hút 70% lượng đạm cần thiết trong thời gian đẻ nhánh, quyết định tới 74% năng suất (Bùi Huy Đáp, 1980; Yoshida, 1985; Đào Thế Tuấn,1970) Phân tích các

bộ phận non của cây người ta thấy trong các bộ phận non hàm lượng đạm nhiều hơn ở các bộ phận già Hàm lượng đạm trong các mô non từ 5,5-6,5% Khi sử dụng đạm để nâng cao diện tích lá cần phải căn cứ vào đặc tính của từng giống, độ màu mỡ đất và mật độ gieo cấy Đối với mỗi giống lúa có một giá trị diện tích lá tốt nhất, đạt được hệ số đó sẽ đảm bảo sản lượng chất khô

và sản lượng kinh tế cao Lúa cũng cần nhiều đạm trong thời kỳ phân hóa đòng và phát triển đòng thành bông, tạo các bộ phận sinh sản Giai đoạn này lúa hút 10-15% lượng đạm Phần đạm còn lại được lúa hút tiếp tới lúc chín Cung cấp đạm lúc cây trưởng thành là điều kiện cân thiết để làm chậm quá trình già hóa của lúa, duy trì cường độ quang hợp khi hình thành hạt chắc và

tăng trưởng protein tích lũy vào hạt

Tiềm năng năng suất các giống lúa chỉ thể hiện khi được bón đủ phân Bón thiếu đạm thì cây lúa sẽ thấp, đẻ nhánh kém, phiến lá nhỏ, hàm lượng diệp lục giảm, lúc đầu lá có màu vàng nhạt ở ngọn lá rồi dần cả phiến lá biến thành màu vàng do đó làm cho số bông và số hạt ít, lúa trỗ sớm, năng suất bị giảm Còn nếu bón thừa đạm cây lúa sẽ hút nhiều đạm làm tăng hô hấp, tăng lượng gluxit tiêu hao, lá to và dài, phiến lá mỏng, nhánh đẻ vô hiệu nhiều, lúa trỗ muộn, cây cao vóng dẫn đến hiện tượng đổ non, khả năng chống chịu kém và sẽ làm giảm năng suất một cách rõ rệt

1.1.2 Vai trò của lân đối với độ phì nhiêu đất và dinh dưỡng cây trồng

Lân là thành phần chủ yếu của axit nucleic, là thành phần chủ yếu của nhân

tế bào Cây lúa hút lân mạnh hơn so với các loại cây trồng cạn Cùng với đạm, lân xúc tiến sự phát triển của bộ rễ và tăng số nhánh đẻ, đồng thời cũng làm cho lúa trỗ bông và chín sớm Thời kỳ đẻ nhánh và làm đòng cây lúa hút lân mạnh nhất Lúa thiếu lân, lá có màu xanh đậm, bản lá nhỏ, hẹp, lá dài ra và mềm yếu, rìa mép lá có màu vàng tía, lúa đẻ ít, thời kỳ trỗ bông và chín đều chậm lại và kéo dài Do trỗ bông muộn nên hạt lép nhiều độ dinh dưỡng hạt gạo thấp Đặc biệt, lúa thiếu lân ở thời kỳ làm đòng thì giảm năng suất một cách rõ rệt

Sự thiếu lân xảy ra phổ biến ở đất có pH thấp hay cao: Đất axít latosol, đất phèn, đất đá vôi, đất kiềm Đất ando có khả năng cố định cao phân bón, cần lượng lân nhiều hơn bình thường

Khi cây lúa được cung cấp lân thỏa đáng sẽ tạo điều kiện cho bộ rễ phát triển tốt, tăng khả năng chống hạn, tạo điều kiện sinh trưởng và phát triển, thúc đẩy sự chín của hạt và cuối cùng là tăng năng suất lúa

Khi nghiên cứu hiệu ứng của photphorit bón cho lúa ở miền Bắc Việt Nam,

Lê Văn Căn (1964) cho rằng: Cây lúa hút lân ở thời kỳ đầu chủ yếu đáp ứng cho quá trình sinh trưởng sinh dưỡng, đặc biệt là quá trình đẻ nhánh Tương tự kết luận của Lê Văn Căn (1964), Suichi Yoskida (1985) cho rằng hiệu suất của lân

đối với hạt ở giai đoạn đầu cao hơn giai đoạn cuối, việc bón phân lân đáp ứng được giai đoạn đầu của lúa

Nghiên cứu của Hà Thị Thanh Bình và cs (2010) về ảnh hưởng của kỹ thuật bón lân đến sinh trưởng, năng suất lúa mùa trên nền đất vùi rơm rạ cho kết luận sau: bón phân lân sớm trước khi cấy 10 ngày, ruộng lúa sinh trưởng tốt hơn

và cho năng suất cao hơn so với trường hợp bón ngay khi cấy Trên đất phù sa sông Hồng không được bồi hàng năm nên cày vùi rơm rạ vụ xuân làm phân hữu

cơ bón cho vụ mùa kết hợp với bón lân sớm trước 10 ngày

Dinh dưỡng lân có liên quan mật thiết với dinh dưỡng đạm Nếu bón đủ lân

sẽ làm tăng khả năng hút đạm và các chất dinh dưỡng khác Cây được bón cân đối

N, P sẽ xanh tốt, phát triển mạnh, chín sớm, cho năng suất cao và phẩm chất tốt Như vậy muốn cho cây lúa sinh trưởng và phát triển, năng suất cao thì không những cần cung cấp đầy đủ đạm mà còn cần cung cấp đầy đủ cả lân cho

cây lúa

1.1.3 Vai trò của kali đối với độ phì nhiêu đất và dinh dưỡng cây trồng

Kali là một trong ba yếu tố dinh dưỡng quan trọng nhất đối với cây lúa, lúa hút kali nhiều nhất sau đó mới tới đạm Để thu được 1 tấn thóc cây lúa lấy đi 22-26kg K2O, tương đương 36,74 - 43,42kg KCl (loại phân chứa 60% KCl)

Theo Phạm Văn Cường (2008), Kali giữ vai trò quan trọng trong việc vận chuyển và tích lũy sản phẩm quang hợp, đặc biệt là Gluxit từ thân, lá về bông, hạt Ngoài ra Kali còn có tác dụng kéo dài tuổi thọ lá ở giai đoạn trỗ,

từ đó ảnh hưởng tới quang hợp

Nhu cầu Kali của cây lúa rõ nhất ở hai thời kỳ đẻ nhánh và làm đòng Tuy nhiên lúa hút Kali mạnh nhất ở thời kỳ làm đòng, từ cuối đẻ nhánh đến trỗ Ngoài ra Kali còn làm cho sự di động sắt (Fe) trong cây được tốt hơn do đó ảnh hưởng gián tiếp đến quá trình hô hấp Kali cũng rất cần cho sự tổng hợp Protit, quan hệ mật thiết tới sự phân chia tế bào

Theo Đinh Dĩnh (1970) thì tỷ lệ Kali cây hút trong các thời kỳ sinh trưởng

tùy thuộc vào giống và giai đoạn sinh trưởng của cây lúa: Từ giai đoạn cấy- đẻ nhánh (20-21,9%); phân hóa đòng- trỗ (51,8- 61,9%); vào chắc- chín (16,2- 27,7%) Yoshida (1985), Đào Thế Tuấn (1970) cho biết rằng chỉ khoảng 20%

số Kali cây hút được vận chuyển về bông, số còn lại nằm trong các bộ phận khác của cây

Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ nước tưới đến diễn biến kali trong đất, nước và cây, Ngô Thanh Sơn và cs (2010) kết luận: Hàm lượng kali trong nước giai đoạn đẻ nhánh là cao nhất do sau quá trình bón lót, phân kali tan hoàn toàn trong nước và trong giai đoạn này, cây còn nhỏ nên chưa sử dụng nhiều kali cho quá trình sinh trưởng và phát triển Các giai đoạn tiếp theo, từ đẻ nhánh đến trỗ, diễn biến kali trong nước có xu hướng giảm dần theo thời gian, giai đoạn làm đòng, nhu cầu và sự hấp thụ dinh dưỡng của lúa trong đó có kali là mạnh nhất Do vậy, nếu bón kali quá nhiều trong giai đoạn đẻ nhánh sẽ làm giảm hiệu quả của phân kali

Đinh Thế Lộc và Vũ Văn Liết (2004) thì cho rằng: Kali không phải là chất tạo thành bất kỳ một chất hữu cơ nào của cây lúa, nhưng nó rất quan trọng cho hơn 40 Enzym hoạt động Kali đóng vai trò trong hoạt động sinh lý của cây như đóng mở khí khổng, tăng khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất thuận, tăng khả năng chống chịu bệnh và giúp lúa đẻ nhánh thuận lợi, tăng kính thước hạt, tăng khối lượng hạt Thiếu Kali cây lúa sẽ còi cọc, đẻ nhánh kém hơn,

lá ngắn và có màu xanh tối, bông nhỏ và dài

Sự thiếu Kali xảy ra có giới hạn ở lúa đất thấp Mặt khác cũng xảy ra trên đất thoát nước kém, một phần do những chất độc được tạo ra trong đất khử cao làm chậm sự hấp thụ Kali và và một phần vì Kali trong đất ít được giải phóng ở điều kiện thoát nước kém

Đối với chất lượng hạt lúa, nếu thiếu Kali hạt giống sẽ không bình thường,

dị dạng cao, phôi và rìa hạt bị đen, tỷ lệ nảy mầm của hạt kém, sức sống của hạt giảm nhanh trong quá trình bảo quản

Theo Suichi Yoshida (1985) , đất trũng ít Kali, hàm lượng Kali thấp hoặc thiếu Kali thường đi với ngộ độc sắt Thường trong đất đỏ, chua phèn, trên đất kém thoát nước cũng thiếu Kali do trong các chất độc sinh ra có chất độc tính khử cao đã ngăn cản việc hút Kali và một phần Kali bị giữ trong đất bởi keo đất Theo Nguyễn Vy (1995) , với các giống lúa hiện nay, tỷ lệ hạt chắc tăng lên từ 30-57% do bón Kali và trọng lượng hạt cũng tăng từ 12-30% Sau khi lúa trỗ thì lúa thuần hút Kali rất ít

1.1.4 Cơ sở khoa học của phân bón vi sinh vật cải tạo đất và làm dinh dưỡng cho cây trồng

Theo TCVN năm 1996 (TCVN6169-1996) định nghĩa: Phân vi sinh vật là sản phẩm chứa các vi sinh vật sống, đã được tuyển chọn có mật độ phù hợp với tiêu chuẩn ban hành, thông qua các hoạt động sống của chúng tạo nên các chất dinh dưỡng mà cây trồng có thể sử dụng được (N, P, K, S, Fe ) hay các hoạt chất sinh học, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng nông sản Phân vi sinh vật phải đảm bảo không gây ảnh hưởng xấu đến ngư, động thực vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông sản

Phân bón vi sinh vật là loại phân bón có ít nhất một loại vi sinh vật có ích (theo Thông tư số 41/2014/TT-BNNPTNT)

Phân vi sinh vật có chứa các chủng vi sinh vật với hoạt tính cao, khi bón chúng vào đất có tác dụng bổ sung vi sinh vật hữu ích trong đất, làm giàu cho đất những chất dinh dưỡng có giá trị tự làm nguồn thức ăn cho cây trồng Ở các nước có nền nông nghiệp tiên tiến, quan tâm đến việc bảo vệ môi sinh trái đất, phát triển nền nông nghiệp bền vững thì việc sản xuất và sử dụng các loại phân bón vi sinh vật được đặc biệt qua tâm

Trong đất, đặc biệt là vùng rễ cây trồng có nhiều vi sinh vật, hoạt động của

vi sinh vật ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của cây trồng ở cả hai mặt, có lợi và

có hại Vì vậy từ lâu người ta đã nghĩ đến tác động vào hoạt động của vi sinh vật

trong đất, tăng cường số lượng và hoạt động của vi sinh vật có lợi, hạn chế số lượng và hoạt động của vi sinh vật có hại cho cây trồng

Hiệu lực của xử lý vi khuẩn nốt sần thay đổi rất nhiều từ không có hiệu lực

đến có hiệu lực rất cao, làm tăng từ 30-50% năng suất Rhizobium là một chi vi

khuẩn Gram âm sống trong đất có vai trò cố định đạm Vi khuẩn này xâm chiếm

tế bào rễ của cây taọ thành các nốt rễ, ở đây chúng biến đổi nito trong khí quyển thành ammoniac và sau đó cung cấp các hợp chất nito hữu cơ như glutamin hoặc ureide cho cây

Trong đất còn có các loại vi sinh vật sống tự do có thể cố định được N

trong đất, có hai nhóm vi sinh vật: vi sinh vật yếm khí Clostridium Pasteurianum, Clostridium butylicum, Clostridium acrtobutylium; vi sinh hảo khí: Azotobacter Chroococum, Azotobacter agile, Azotobacter vinelandi

Vi sinh vật phân giải lân là tập hợp các vi sinh vật có khả năng chuyển hoá hợp chất photpho khó tiêu thành dễ tiêu đối với cây trồng Các loài vi sinh vật

phân giải lân có thể kể đến: Pseudomonas, Flavo bacterium, Bacillus, Fusarium, Penicillium, Aspergilus … thông qua các hoạt động sống của chúng tạo ra các

chất có thể hoà tan photpho

Sử dụng phân hữu cơ vi sinh đã có những đóng góp nhất định để giải quyết vấn đề bón phân tổng hợp cân đối cho cây trồng, tiến tới nền nông nghiệp ổn định và bền vững và chắc chắn rằng sẽ đưa ra nhiều tiến bộ kỹ thuật có hiệu quả

sử dụng trong nhiều năm tới

Phân hữu cơ vi sinh là sản phẩm sinh học có tác dụng nâng cao năng suất

và chất lượng nông sản, giảm chi phí, tiết kiệm phân bón vô cơ và góp phần tạo cân bằng sinh thái Phân bón hữu cơ vi sinh có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo

vệ môi trường và xây dựng nền nông nghiệp sạch, bền vững, do vậy nghiên cứu

sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh trong nông nghiệp đã và đang được nhiều nước trên thế giới quan tâm phát triển

1.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

1.2.1 Kêt quả nghiên cứu sử dụng phân bón đối với độ phì nhiêu đất và dinh dưỡng cây trồng

Tại hội nghị phân bón quốc tế tháng 5 năm 1957 ở Maxcova, Davidesk (Rumania) nói: “Căn bản của nông nghiệp là độ phì nhiêu của đất và căn bản của độ phì nhiêu của đất là phân bón Kinh nghiệm 26 năm nghiên cứu của Viện KHNN Rumania đã chứng minh là không còn cách nào hiệu lực hơn để nâng cao năng suất bằng cách dùng phân bón”

Nhờ kỹ thuật canh tác cải tiến trong đó chủ yếu là nhờ tăng cường sử dụng phân bón mà trong hai thập kỷ, tổng sản lượng lương thực của toàn Châu Âu tăng gấp 3 lần

Hiệp hội phân bón quốc tế (IFA) đã tiến hành nghiên cứu tại các nước phát triển trong những năm 1970 và chỉ rõ, nếu không sử dụng phân bón thì sản lượng lương thực ở các nước này chắc chắn sẽ giảm từ 40–50% Viện quốc tế (IRRI) uỷ ban lúa gạo quốc tế (IRC), viện nghiên cứu Nông hoá Mỹ đã khẳng định: gần 50% năng suất là do tác động của phân bón còn hơn 50% kia là do các yếu tố khác như thuốc trừ sâu bệnh, bộ giống mới, thuỷ lợi …

Theo Puri (1991) ở khu vực Châu á thái Bình Dương, từ năm 1979–1989 sản lượng ngũ cốc tăng, trong đó 75% là do sử dụng phân bón

Tại ấn Độ phân bón đã góp phần quan trọng trong việc tăng tổng sản lượng ngũ cốc của nước này từ 1% năm 1950 lên tới 58% năm 1995 Theo đánh giá của M.Velayutham, mức đóng góp vào sản lượng lương thực gia tăng của phân bón là 60% Như vậy phân bón có vai trò quan trọng đối với độ phì nhiêu đất và dinh dưỡng cây trồng

Lúa gạo là một loại ngũ cốc được sử dụng phổ biến trên toàn thế giới Cây lúa có nhu cầu phân bón khá cao, song vấn đề sử dụng phân bón phải cân đối, hợp

lý mới đáp ứng sinh trưởng, phát triển của cây và cho năng suất cao, ổn định

1.1.2 Kết quả nghiên cứu sử dụng phân đạm cho lúa

Đạm đóng vai trò quan trọng đối với các loại cây trồng, đặc biệt đối với lúa, đạm có tính chất quyết định tới năng suất của cây Nhiều nhà khoa học trên thế giới đã nghiên cứu cho thấy: nhu cầu đạm của cây lúa có tính chất liên tục từ đầu thời kỳ sinh trưởng cho tới lúc chín

Theo S.Yoshida (1985), lượng đạm cây hút ở thời kỳ đẻ nhánh quyết định tới 74% năng suất Bón nhiều đạm cây lúa đẻ nhánh khoẻ và tập trung, tăng số bông/m2, số hạt/bông, nhưng làm trọng lượng nghìn hạt ít thay đổi

Theo Coooke (1975), Dillay (1988), năng suất của các giống lúa tăng dần theo lượng đạm bón Trên đất có hàm lượng nitơ tổng số và nitơ trung bình, nếu bón 100-150 kg N/ ha có thể tăng năng suất từ 10,34 lên 38,92 tạ/ ha

Ngoài nhu cầu về đạm, lân cũng đóng vai trò quan trọng đối với sinh trưởng và phát triển của cây lúa

1.2.3 Kết quả nghiên cứu sử dụng phân lân cho lúa

Theo Hog (1985), khi cây lúa được cung cấp lân thoả đáng tạo điều kiện cho bộ rễ phát triển tốt, tăng khả năng chống chịu điều kiện bất thuận, tạo điều kiện cho cây sinh trưởng, phát triển, thúc đẩy sự chín của hạt và cuối cùng là tăng năng suất lúa

Theo Yoshida và Hayakawa 1970, phân lân rất cần cho cây lúa vào giai đoạn đầu của sự phát triển Thiếu lân cây sẽ còi cọc, sự trao đổi đạm kém, đặc biệt là bộ rễ kém phát triển Hiệu suất của lân ở giai đoạn đầu cao hơn giai đoạn cuối và sản lượng lân hút ở giai đoạn đầu chủ yếu đáp ứng cho quá trình phát triển dinh dưỡng đặc biệt là quá trình đẻ nhánh Do vậy phải chú ý bón lân sớm

ở giai đoạn đầu cho lúa

Ở Ấn Độ bón phân lân với mức 60 kg P205/ha có thể tăng năng suất lúa lên trung bình 0,5-0,75 tấn thóc/ha Ở Đài Loan theo Lian (1989) với mức khoảng 50-60 kg P205 /ha cho hiệu suất cao nhất

1.2.4 Kết quả nghiên cứu sử dụng phân kali cho lúa

Kali cũng có vai trò không kém phần quan trọng đối với sinh trưởng của cây lúa Kali ảnh hưởng tới khả năng quang hợp của cây trong thời kỳ làm đòng, nếu thiếu Kali sẽ làm cho dé bông thoái hoá nhiều, số hạt ít, trọng lượng nghìn hạt giảm, hạt lép, phẩm chất gạo giảm sút

Kết quả của trại nghiên cứu Cuban (Liên xô cũ) cho biết để thu được 4 tấn thóc/ha cần bón 30-45 kg K20 trung bình là 44 kg K20 /ha

Tuy nhiên việc sử dụng phân hoá học liên tục mất cân đối sẽ dần tới suy thoái đất, ô nhiễm môi trường, giảm chất lượng nông sản, ảnh hưởng tới sức khoẻ con người, do đó cùng với việc sử dụng phân khoáng, nhất thiết phải kết hợp với việc duy trì hàm lượng hưu cơ trong đất

1.2.5 Kết quả nghiên cứu sử dụng phân hữu cơ vi sinh trên thế giới

Ấn Độ hàng năm sản xuất khoảng 286 triệu tấn phân ủ (compost) từ các chất thải nông thôn và thành phố, bình quân bón 2 tạ/ha/năm Ước tính tương đương 3,5-4,0 triệu tấn NPK

Trung Quốc sử dụng phân hữu cơ từ các nguồn phân chuồng, rơm rạ, phân xanh, khô dầu Ước tính tương đương 9,8 triệu tấn NPK nguyên chất Phân sinh học sử dụng cho 1 ha tương đương 65 kg (N + P205 + K20)

Cả hai nước lớn Trung Quốc và ấn Độ có truyền thống sử dụng phân sinh học, sau nhiều năm gần đây cũng rút ra kết luận: Dinh dưỡng từ phân hữu cơ không đáp ứng đủ nhu cầu cho cây trồng đạt năng suất cao, mà phải dùng phân hoá học bổ sung với số lượng lớn

Kinh nghiệm trên thế giới cũng như ở nước ta trong những năm gần đây cho thấy nếu chỉ sử dụng các loại phân sinh học (phân chuồng, phân xanh, phân vi sinh…) thì không thể nâng cao nhanh chóng năng suất và tổng sản lượng cây trồng Nhưng nếu chỉ sử dụng phân hoá học thì năng suất cây trồng tăng đến giới hạn nhất định, nếu sử dụng không đúng lại gây ô nhiễm môi trường Vì vậy khái niệm “quản lý tổng hợp dinh dưỡng cây trồng” ra đời để

duy trì và nâng cao độ phì nhiêu đất, nâng cao năng suất một cách ổn định và

an toàn môi trường

Năm 1929, phân vi khuẩn nốt sần đã được áp dụng ở Liên Xô cũ với diện tích xử lý đạt 20 vạn ha, năm 1937 tăng lên 78 vạn ha Năm 1949 hơn 1 triệu ha

và sau đó diện tích ngày càng rộng hơn

Từ những năm 50 của thế kỷ XX, các chế phẩm vi sinh vật đã được sử dụng khá rộng rãi trên thế giới và ngày càng phát triển về số lượng và chủng loại Theo giáo sư Hamotova (Tiệp Khắc cũ), bón phân vi khuẩn nốt sần cho cây đậu tương có tác dụng làm tăng năng suất hạt 30-45% so với không bón

Theo giáo sư Musustin (Liên Xô cũ), bón phân vi sinh vật có tác dụng làm tăng năng suất cây trồng từ 20-25%, làm giảm tỷ lệ sâu bệnh từ 45-46% xuống 14-15% so với bón phân hoá học

Năm 1949–1953, I.Ixamolovit sử dụng phân vi khuẩn phân giải lân, làm

160 thí nghiệm trên đất potzon đồng cỏ và đất sacmozem đối với ngô, lúa mì,

kê, đại mạch… kết quả bình quân tăng năng suất có thể gần 10%

Nivicover A.T đã làm 130 thí nghiệm với phân vi khuẩn phân giải lân từ 1952–1961 cho kết quả bình quân tăng năng suất khi có nhiều vi khuẩn là lúa mì đông tăng 10%, lúa mì xuân 13%, ngô 9% và khoai tây 9,5% Mixutin đã tiến hành 50 thí nghiệm vi khuẩn phân giải lân hữu cơ đối với cây họ hoà thảo: Các loại lúa mì tăng 5,8%, các loại rau tăng 11,9%

Ở các nước có nền nông nghiệp tiên tiến, quan tâm đến việc bảo vệ môi sinh trái đất, phát triển nền nông nghiệp bền vững thì việc sản xuất và sử dụng các loại phân bón vi sinh vật được đặc biệt qua tâm

Các kết quả nghiên cứu từ các nước Mỹ, Canada, ấn Độ, Nga, Thái Lan, Trung Quốc, Nhật Bản… cho thấy sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh vật có thể cung cấp cho đất và cây trồng từ 30-60 kg N/ha/năm hoặc thay thế 1/2 đến 1/3 lượng lân vô cơ bằng quặng phốt phát Ngoài ra thông qua các hoạt động sống của vi sinh vật, cây trồng được nâng cao khả năng trao đổi chất, khả năng chống

chịu sâu bệnh và qua đó góp phần nâng cao năng suất và chất lượng nông sản Trong đất, đặc biệt là vùng rễ cây trồng có nhiều vi sinh vật, hoạt động của

vi sinh vật ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của cây trồng ở cả hai mặt, có lợi và

có hại Vì vậy từ lâu người ta đã nghĩ đến tác động vào hoạt động của vi sinh vật trong đất, tăng cường số lượng và hoạt động của vi sinh vật có lợi, hạn chế số lượng và hoạt động của vi sinh vật có hại cho cây trồng

Hiệu lực của xử lý vi khuẩn nốt sần thay đổi rất nhiều từ không có hiệu lực đến có hiệu lực rất cao, làm tăng từ 30-50% năng suất Trong đất còn có các loại

vi sinh vật sống tự do có thể cố định được N trong đất, có hai nhóm vi sinh vật:

vi sinh vật yếm khí Clostridium Pasteurianum, Clostridium butylicum, Clostridium acrtobutylium; vi sinh hảo khí: Azotobacter Chroococum, Azotobacter agile, Azotobacter vinelandi

Ngoài ra người ta còn thấy vi khuẩn lam sống trong ruộng lúa cũng có khả năng cố định đạm Có tất cả 1400 loài vi khuẩn lam, trong đó có rất nhiều loài có khả năng cố định đạm Năm 1938, Frith tìm hiểu nguyên nhân tại sao trong vùng đất chuyên trồng lúa nhiều năm không bón phân ở ấn Độ mà cây lúa vẫn phát triển cho thu hoạch tốt Kết quả nghiên cứu cho thấy trong đất ruộng ở đây đã tích luỹ được một lượng đạm đáng kể do các vi tảo tổng hợp Trong những số vi khuẩn lam

phân lập được có hai chủng thuộc chi Anabaena có khả năng cố định nitơ tốt

Trong những thập kỷ gần đây, nghiên cứu về sự cố định nitơ của vi khuẩn lam được tăng lên nhanh chóng và mở rộng trên nhiều địa bàn khác nhau Việc

sử dụng vi khuẩn lam cố định nitơ làm nguồn phân bón cho ruộng lúa cũng như các hoạt động trong việc cố định nitơ trong các địa phương, lãnh thổ khác nhau

đã giành được sự chú ý của các nhà khoa học, đặc biệt ở các nước trồng lúa Châu á như Nhật Bản, ấn Độ, Trung Quốc và nhiều nước khác trên thế giới Nhật Bản đã sớm điều tra phân lập các loài vi khuẩn lam để nhiễm trở lại ruộng lúa Kết quả cho thấy đã tăng năng suất ở các điểm nghiên cứu từ 2,7-28% sau 4 năm Theo tính toán này thì lây nhiễm vi khuẩn lam cố định đạm có thể

thay thế cho 60 kg đạm sunphat/1ha

Ở Ai Cập lây nhiễm vi khuẩn lam cố định đạm tự do làm tăng năng suất lúa

từ 20-30%, ởTrung Quốc tăng 10-20% trên diện rộng

Bằng việc lây nhiễm vi khuẩn lam cố định đạm tự do vào ruộng lúa tại viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI cho thấy vi khuẩn lam đã cố định nitơ tự do khoảng 40-48 kg N/1ha

Ngoài việc nâng cao hàm lượng nitơ trong đất trồng lúa có lây nhiễm vi khuẩn lam, người ta còn thấy vi khuẩn lam cố định đạm tự do còn sản sinh ra những hoạt tính sinh học trong quá trình sống của chúng Tại viện lúa Tatsken tiến hành gieo những hạt lúa đã qua xử lý bằng dịch nuôi vi khuẩn lam cố định đạm cho thấy năng suất lúa hơn đối chứng 13,8 kg và thấy cây lúa đã xử lý hạt trước khi gieo đẻ nhánh nhiều hơn, chín sớm 5-6 ngày và hạt lép ít

Ở Băngkok năm 1983, một nhà khoa học đã công bố kết quả phân lập được

một loài Anabaena sp có khả năng cố định nitơ và đưa vi khuẩn này vào ruộng

lúa đã đẩy năng suất lúa tăng lên 48-80% so với ruộng đối chứng, ngoài ra hàm lượng lizin trong hạt lúa cũng tăng cao hơn ở ruộng đối chứng

Ito và cộng sự (1980), nhiễm tảo lam vào ruộng lúa làm tăng lượng nitơ trong đất 10-35% Bisoyi (1982) cho rằng vi sinh vật có khả năng cải tạo đất vụ sau tốt hơn vụ trước

Lân là một trong những yếu tố quan trọng đối với cây trồng Lân dễ tiêu trong đất thường không đáp ứng được nhu cầu của cây, nhất là đối với cây trồng

có năng suất cao Bón phân lân và tăng cường độ hoà tan các dạng lân khó tiêu

là biện pháp quan trọng trong sản xuất nông nghiệp

Vi sinh vật phân giải lân là tập hợp các vi sinh vật có khả năng chuyển hoá hợp chất photpho khó tiêu thành dễ tiêu đối với cây trồng Các loài vi sinh vật

phân giải lân có thể kể đến: Pseudomonas, Flavo bacterium, Bacillus, Fusarium, Penicillium, Aspergilus … thông qua các hoạt động sống của chúng tạo ra các

chất có thể hoà tan photpho

Menkina (1952) đã phân lập từ đất hai chủng vi khuẩn có khả năng vô cơ

hoá hợp chất lân hữu cơ là Bacillus megatherium var photphatticum Năm 1963 Fao chứng minh rằng Bacillus megatherium var photphatticum cũng có thể làm

cho hợp chất lân vô cơ khó tan trở thành hợp chất lân vô cơ cây sử dụng được

Một kết quả nghiên cứu thu nhận được cho thấy Bacillus megatherium var Photphatticum không những cung cấp thêm lân dễ tiêu mà còn có khả năng

nitrat hoá các hợp chất có đạm

Sử dụng vi sinh vật phân giải lân làm tăng hiệu quả sử dụng phân vô cơ lên 15-30% Tuy nhiên tuỳ theo từng loại đất mà phản ứng của cây trồng đối với vi sinh vật phân giải lân có khác nhau Năng suất cây trồng tăng hơn đối chứng ở vùng đất chua khoảng 9-27% Một số thử nghiệm khi bón quặng photphat cho thấy sử dụng vi sinh vật phân giải lân có thể tiết kiệm khoảng

50 kg P2O5/ha/vụ Các tác giả khi nghiên cứu về vi sinh vật phân giải lân cũng đã khẳng định khi sử dụng có thể thay thế 1/2 lượng lân vô cơ bón quặng photphat mà năng suất cây trồng vẫn không giảm

1.3 Tình hình nghiên cứu trong nước

1.3.1 Kêt quả nghiên cứu sử dụng phân bón đối với độ phì nhiêu đất và dinh dưỡng cây trồng

Thập niên 70 công tác nghiên cứu đã tập trung một số việc: nghiên cứu tính chất vật lý của một số loại đất, nghiên cứu sự cân đối giữa lân, đạm, kali trong đất lúa đối với một số giống khác nhau, nghiên cứu về hoá học đất, vi sinh vật Nghiên cứu sử dụng các loại phân bón: than bùn, phân xanh, các loại phân lân, tiếp tục nghiên cứu cải tạo đất bạc màu, đất chua mặn, đất mặn…nghiên cứu độ phì nhiêu và phân hạng đất lúa

Công tác nghiên cứu từ sau năm 1975: Chương trình 02-11: Xây dựng và

áp dụng các biện pháp nâng cao độ màu mỡ của đất, sử dụng có hiệu quả đất và phân bón theo các vùng trong toàn quốc Kết quả đã cải tạo và nâng cao độ phì nhiêu của 1 triệu ha đất xám bạc màu và nhiều diện tích đất lầy úng

Độ phì nhiêu đất và dinh dưỡng cây trồng được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu từ lâu Từ chương trình cấp nhà nước 02-11 (1981-1985) đến đề tài cấp nhà nước 02A-06-01 (1986-1990): “Vấn đề độ phì nhiêu thực tế của một

số loại đất” được đặt ra xem xét về nhiều mặt, với nhiều đối tượng đất và cây trồng ở nhiều vùng sinh thái khác nhau – Nguyễn Vy, Vũ Cao Thái (1991); Bùi Đình Dinh (1991-1995)

Theo Trần Khải (1997), chất hữu cơ và độ ẩm đất giữ vai trò điều tiết độ phì nhiêu thực tế của đất Mùn trong đất là một nguồn dinh dưỡng có tương quan rất chặt chẽ với độ phì nhiêu của đất, nhất là trong điều kiện nhiệt đới nóng ẩm của nước ta Ngô Văn Phụ (1970-1979), Nguyễn Tử Siêm (1974-1979) đều cho rằng mùn ở đất Việt Nam rất quan trọng trong việc tạo thành độ phì nhiêu đất

Vũ Thành nghiên cứu đất đỏ vàng Acrisols nông trường Hữu Lũng – Lạng Sơn cho thấy mùn ban đầu 2,75% để hoá 5 năm giảm còn 2,32%, bón 35 tấn phân chuồng/ha sau 5 năm tích luỹ 2 tấn mùn Bón phân chuồng và thân lá cây phân xanh vào giữa hai hàng dứa là biện pháp tốt nhất tăng hàm lượng mùn trong đất

Tại hội nghị 10 năm nghiên cứu đất phân (1958-1967), tháng 8/1968 ở Thái Bình, báo cáo của Bùi Huy Đáp cho hay đất phù sa bãi sông Hồng có 1-2% mùn, 0,1-0,17% N; đất bãi sông Thái Bình nghèo hơn, hàm lượng đạm tổng số là 0,07-0,1%; đất mặn có 1,4-1,7% mùn, 0,19% N; đất bạc màu là loại đất mùn ít 1%, hàm lượng N chỉ 0,07%; đất chiêm trũng đọng nước lâu có hàm lượng mùn cao 2,3-3,2% Tại hội thảo “Quan điểm quản lý dinh dưỡng tổng hợp cho cây trồng ở miền Bắc Việt Nam, Hà Nội ngày 26-27/5/1998”, theo Nguyễn Khang, hàm lượng chất hữu cơ được phân theo nhóm đất: đất cát biển 0,5-0,9%; đất mặn 2,1-4,0%; đất phèn 3,0-5,0%; đất bạc màu dưới 1%; đất phù sa 1,8-2,5%; đất đỏ vàng 3,0-4,0%; đất mùn trên núi 4,0-7,5% Theo ông, trừ đất mùn trên núi cao, đất đỏ vàng, đất phèn là đất giàu hữu cơ, còn lại thì các loại đất khác đều nghèo chất hữu cơ

Lượng và chất của dung tích hấp thu (CEC) là một chỉ tiêu quan trọng về

độ phì nhiêu của đất, phản ánh khả năng chứa đựng và điều hoà dinh dưỡng có liên quan đến phương pháp bón phân hợp lý Đất giàu hữu cơ, có CEC cao có khả năng bảo quản cao chất dinh dưỡng cây trồng Đất bạc màu có CEC thấp thì CEC trở thành yếu tố hạn chế Những năm 1976-1981, Viện Quy hoạch và thiết

kế Nông nghiệp đã phân tích 760 mẫu đất bạc màu, hàm lượng hữu cơ là 1%, CEC là 5,6 meq/100g đất, kali dễ tiêu 6,2 mg/100g đất

Nghiên cứu hàm lượng lân tổng số, Lê Văn Căn (1961) đã cho kết quả trên một số loại đất: đất cát biển 0,03-0,05%; đất xám bạc màu 0,03-0,08%; đất đỏ nâu trên đá vôi 0,1-0,2%; đất đỏ bazan 0,2-0,3%; đất phù sa sông Hồng 0,08-0,15%; đất phù sa sông Cửu Long 0,05-0,1%

Trần Thúc Sơn nghiên cứu đặc điểm nông hoá vùng đất nghèo dinh dưỡng: đất bạc màu trên nền phù sa cổ (Tam Đảo – Vĩnh Phúc): Độ dày tầng canh tác 10-13 cm; pHKCl 4,4-4,9; OM 0,78-2,38%; N 0,08-0,18%; P2O5 0,04-0,14%;

K2O 0,09-0,38%; P2O5 dễ tiêu 1,25-71,25mg/100g đất; K2O dễ tiêu 19,5mg/100g đất, CEC 10,26-13,44 meq/100g đất

3-Theo Đoàn Văn Cung và cộng sự (1993), hàm lượng kali dễ tiêu trên một

số loại đất: đất phù sa sông Hồng 6,9 mg/100g đất; đất phù sa sông Thái Bình 4,5mg/100g đất; đất bạc màu Bắc Giang 1,6 mg/100g đất; đất bạc màu Tam Đảo 1,6 mg/100g đất; đất đỏ vàng trên bazan 6,8 mg/100g đất; đất đỏ vàng trên phiến mica 5,1 mg/100g đất

Yếu tố hạn chế năng suất cây trồng là độ phì nhiêu của đất thấp Hầu hết tất

cả các loại đất Việt Nam thiếu N, đất phèn, đất chiêm trũng thiếu lân trầm trọng, đất bạc màu, đất xám ngoài việc nghèo NP còn nghèo K trầm trọng

Độ phì nhiêu đất có thể phục hồi một cách hữu hiệu nếu bón phân cân đối, đúng liều lượng, chủng loại, kết hợp phân hữu cơ với phân đa dinh dưỡng Hợp tác xã Xuân Kiên, An Cư – Nam Định (1997) đạt 15 tấn/ha là ví dụ cho việc thâm canh lúa giỏi ở miền Bắc Ngược lại nếu trồng chay không bón phân thì

năng suất không cao Thí nghiệm của Lê Duy Mỳ tại trạm cải tạo đất bạc màu Bắc Giang từ 1967 cho thấy cấy chay liên tục năng suất không vượt quá 5tấn/ha/2vụ

Đề tài 08-08: “Nghiên cứu vùng sinh thái hiệu lực sử dụng phân bón” đã tổng kết các kết quả nghiên cứu về hiệu lực phân bón cho cây trồng trong toàn quốc, điều tra điểm về tình hình sử dụng phân bón của các huyện đại diện và triển khai thí nghiệm phân bón đối với các loại hình đất chính như : Trên đất phù

sa sông Hồng (2 lúa + 1 vụ rau đông), trên đất bạc màu (lúa xuân + đậu tương hè + lúa mùa muộn), trên đất đỏ vàng (trồng mía)

Trong những năm 1992 -1994, Đỗ Thị Xô cùng cộng sự đã nghiên cứu sử dụng phụ phế phẩm vụ trước bón cho vụ sau trong cơ cấu cây trồng lúa và các cây màu (lạc, ngô, khoai) trên đất bạc màu, đã làm tăng năng suất cây trồng từ 3,6-21,1%

Lúa là cây có phổ thích nghi rộng, có khả năng thích nghi với điều kiện ngoại cảnh tốt nên được phân bố rộng khắp trên thế giới, nhưng chủ yếu cây lúa được trồng ở Châu á Châu á có diện tích trồng lúa chiếm 90,3% diện tích trồng lúa thế giới và năng suất khá cao ở vùng Đông Bắc á Sản lượng lúa ở Châu á cũng chiếm 91% sản lượng lúa thế giới

Việt Nam có khí hậu nhiệt đới gió mùa là điều kiện thuận lợi cho cây lúa phát triển Hiện nay diện tích gieo trồng lúa trong cả nước khoảng trên 7 triệu

ha, năng suất bình quân 4,5 tạ/ha Từ năm 1989, Việt Nam bắt đầu xuất khẩu gạo với số lượng 1,42 triệu tấn, năm 1999 là 4,56 triệu tấn và năm 2001 xuất khẩu 3,55 triệu tấn gạo.Nước ta đã là một trong những nước xuất khẩu gạo nhiều nhất thế giới, như vậy lúa gạo không nhưng là nguồn thu nhập chính của người nông dân mà còn là mặt hàng xuất khẩu quan trọng của nền kinh tế nước nhà Lúa là lương thực chính của nhiều nước trên thế giới, trong đó có Việt Nam, và

do đó bón phân cho lúa cũng là vấn đề quan trọng được nhiều nhà khoa học

quan tâm Việc sử dụng liên tục phân bón hoá học (vì nó mang lại lợi ích kinh tế

rõ rệt) đã không coi trọng yếu tố sinh thái và xã hội Sự thoái hoá của đất, sự tăng giá thành trong sản xuất, những vấn đề dịch bệnh, sức khoẻ và sự ô nhiễm môi trường do chất độc hoá học nông nghiệp và sự xuống cấp của thực phẩm là những vấn đề đang được đặt ra

Nghiên cứu vấn đề sử dụng phân bón của cây lúa, theo Nguyễn Văn

Bộ (1995), đóng góp của phân bón trong năng suất cây trồng trung bình 10 năm qua đạt 46,3%

Theo Bùi Đình Dinh (1995) sản lượng N, P, K được bón cho 1 ha canh tác năm 1993 tăng gấp 3,5 lần so với năm 1981, là nhân tố quan trọng làm cho năng suất cây trồng tăng 55,6%

Theo kết quả của viện Thổ nhưỡng Nông hoá, hiện nay mức bón bình quân cho 1 ha gieo trồng khoảng 80 kg nguyên chất NPK Từ kết quả nghiên cứu, thí nghiệm và điều tra trong sản xuất, viện Thổ nhưỡng Nông hoá đã khẳng định: cứ

sử dụng 1 tấn NPK nguyên chất thì có thể bội thu được 10-13 tấn thóc Nói như vậy không có nghĩa là cứ tăng lượng NPK thì năng suất tăng lên Tỷ lệ này chỉ đạt tới một ngưỡng nào đó Mặt khác việc bón phân vô cơ lại dẫn tới chai cứng đất, ô nhiễm môi trường, chất lượng nông sản giảm sút …Do vậy, việc tăng năng suất

và chất lượng nông sản không thể chỉ trông chờ vào riêng phân vô cơ được

1.3.2 Kết quả nghiên cứu sử dụng phân đạm cho lúa

Đào Thế Tuấn (1970) và Nguyễn Vi (1980) cho rằng hàm lượng đạm cần

để tạo 1 tấn thóc là 17-25 kg N/ha Trung bình cần 20,5 kg N Kết quả nghiên cứu trên đất phù sa sông Hồng của một số tác giả cho thấy không nên bón quá 120kgN/ha vì sẽ làm năng suất lúa và hiệu suất phân đạm giảm mạnh Trên nền phối hợp 90 P2O5-60 K2O hiệu suất phân đạm và năng suất lúa tăng nhanh hơn các mức bón từ 40-120 kg N/ha - Nguyễn Văn Bộ, Bùi Đình Dinh, Phạm Văn

Ba (1994)

Theo Lê Văn Căn (1964) ở đất phù sa sông Hồng nếu bón đơn thuần đạm

mà không kết hợp với lân và kali thì vẫn phát huy được hiệu quả của phân đạm Lượng lân và kali bón thêm không làm tăng năng suất đáng kể, nhưng nếu cứ bón liên tục 3-4 vụ thì việc bón kết hợp lân và kali sẽ làm tăng năng suất rõ rệt Qua mỗi vụ thu hoạch cây trồng thường lấy đi theo sản phẩm thu hoạch một lượng dinh dưỡng đáng kể từ phân bón, tuỳ theo mức năng suất, sản lượng mà dinh dưỡng lấy đi nhiều hay ít Năng suất càng cao thì dinh dưỡng lấy đi theo sản lượng thu hoạch càng lớn, nếu lượng phân bón không đủ thì nguồn dinh dưỡng trong đất bị suy kiệt, đất bị thoái hoá

Nghiên cứu ảnh hưởng của đạm đối với lúa, Bùi Huy Đáp (1980) cho biết: Đạm là yếu tố dinh dưỡng chủ yếu có ảnh hưởng nhiều tới năng suất vì vậy khi có

đủ đạm các chất mới phát huy tác dụng Cây lúa hấp thụ đạm trong suốt quá trình sinh trưởng nhưng ở các giai đoạn khác nhau thì yêu cầu về đạm khác nhau Lúa cần nhiều đạm ở thời kỳ đẻ nhánh, nhất là đẻ nhánh rộ và giảm dần khi lúa đứng cái Lúa cũng cần nhiều đạm trong thời kỳ phân hoá đòng, thành bông

Theo các tác giả Đinh Văn Lữ (1978), Bùi Huy Đáp (1980), Đào Thế Tuấn (1980), Nguyễn Hữu Tề (1997): thông thường cây lúa hút 70% lượng đạm cần thiết trong giai đoạn đẻ nhánh, đây là thời kỳ hút đạm có ảnh hưởng lớn đến năng suất lúa

Qua nhiều năm nghiên cứu, Đào Thế Tuấn đã đi đến nhận xét: cây lúa được bón đạm thoả đáng vào thời kỳ đẻ nhánh rộ, thúc đẩy cây lúa đẻ nhánh khoẻ và hạn chế số nhánh bị lụi đi Thời kỳ đẻ nhánh của cây lúa, đạm có vai trò thúc đẩy tốc độ ra lá, tăng tỷ lệ đạm trong lá, tăng hàm lượng diệp lục, tích luỹ chất khô và tăng số nhánh đẻ

1.3.3 Kết quả nghiên cứu sử dụng phân lân cho lúa

Đào Thế Tuấn (1969), lân có ảnh hưởng đến phẩm chất hạt giống rõ rệt, làm tăng trọng lượng nghìn hạt, tăng số hạt/ bông và làm tăng năng suất lúa Bùi

Huy Đáp cho rằng lân có vai trò quan trọng đối với quá trình tổng hợp đường, tinh bột trong cây lúa Vũ Hữu Yêm (1995), cây non rất mẫn cảm với việc thiếu lân Thiếu lân trong thời kỳ cây non cho hiệu quả rất xấu, sau này dù bón nhiều lân cây cũng trỗ không đều hoặc không thoát Do vậy cần bón đủ lân ngay từ giai đoạn đầu và bón lót phân lân rất có hiệu quả

Theo Hà Công Vượng (1992), trong điều kiện thâm canh trung bình, (10 tấn phân chuồng + 90-120 N + 60 K2O)/ha, để nâng cao hiệu quả của việc bón phân lân cho lúa ngắn ngày thì nên bón lân với lượng bón 80-90 kg P2O5/ha và chủ yếu tập trung bón lót

Theo nhiều tác giả lượng phân bón cho lúa thay đổi theo thời tiết, mùa vụ

và từng loại đất Trên đa số các loại đất chân lúa cao sản thường bón lượng lân

60 kg P2O5/ha, riêng đối với đất xám bạc màu có thể bón 80-90 kg P2O5/ha

1.3.4 Kết quả nghiên cứu sử dụng phân kali cho lúa

Hiệu quả bón kali cho cây trồng cạn như khoai tây, lạc, đậu đỗ, các cây công nghiệp , cây ăn quả… đã được xác định từ lâu Song với lúa, cuối thập kỷ

60 đã khẳng định bón kali có hiệu lực trên đất nhẹ như đất bạc màu, đất cát ven biển, trên các loại đất khác như đất phù sa sông Hồng, đất phù sa sông Thái Bình, đất phèn, đất mặn biểu hiện không rõ Mãi đến đầu thập kỷ 90, nhiều thí nghiệm thực nghiệm chứng minh bón kali cho lúa làm tăng năng suất có ý nghĩa

ở các loại đất trên yếu tố dinh dưỡng kali đã trở thành yếu tố dinh dưỡng hạn chế năng suất lúa nếu chúng ta chỉ bón đạm và lân

Bùi Đình Dinh (1970), tỷ lệ kali cây hút trong các thời kỳ sinh trưởng tuỳ thuộc vào giống lúa, giai đoạn từ cấy đến đẻ nhánh 20,0 -21,9%, từ phân hoá đòng đến trỗ là 51,8-61,9%, từ chắc đến chín là 16,9-27,7%

Kết quả của Nguyễn Vi (1993), Võ Minh Kha (1996) cho thấy lượng kali cây hút để tạo 1 tấn thóc ít nhất12,6 kg K2O Để thu được 6 tấn thóc/ha ngoài lượng đạm thì phải bón ít nhất 75,6 kg K2O/ha

Xác định cân bằng dinh dưỡng cho cây trồng là cung cấp cho cây trồng các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết với liều lượng đúng, tỷ lệ thích hợp, thời gian bón hợp lý cho từng đối tượng cây trồng, đất, mùa vụ để đảm bảo năng suất cao, chất lượng tốt và an toàn môi trường sinh thái

Bón phân cân đối là một biện pháp quan trọng để nâng cao năng suất cây trồng và phẩm chất nông sản Đồng thời cũng là để tăng thu nhập cho người nông dân, ổn định và tăng độ phì nhiêu đất trồng, phục hồi và tăng độ phì nhiêu cho đất thoái hoá, điều chỉnh dinh dưỡng trong đất và giảm nhẹ ô nhiễm môi trường Vì vậy khuyến cáo áp dụng biện pháp bón phân cân đối giữa hữu cơ và

vô cơ, giữa các yếu tố đa lượng với đa lượng, đa lượng với trung lượng, vi lượng

có một ý nghĩa rất lớn trong sản xuất nông nghiệp

Khi chúng ta chú trọng tới bón phân cân đối tức là chúng ta đã nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón Hệ số sử dụng phân hoá học trên thế giới nói chung

và ở nước ta nói riêng còn thấp Hệ số sử dụng phân đạm chỉ đạt 35-50%, phân lân 20-30% và phân kali 40-50% Hiệu lực tồn dư của lân và kali đã được khẳng định, nhưng với đạm hầu như không có, đạm dùng không hết trong vụ đó đều bị rửa trôi hoặc bay trở lại không khí Vì vậy nghiên cứu mất đạm là một trọng tâm

cả về công nghiệp lẫn nông nghiệp Để nâng cao hệ số sử dụng các phân trên, ngoài những biện pháp công nghiệp là sản xuất các loại phân dễ hấp thụ cho cây, chậm tan để chống bay hơi và rửa trôi…hoặc các biện pháp nông nghiệp là bón đúng lúc, bón đủ, bón nhiều lần… thì còn biện pháp hết sức quan trọng là tăng cường bón phân hữu cơ và phân vi sinh vật trên nền phân vô cơ

1.3.5 Kết quả nghiên cứu sử dụng phân hữu cơ vi sinh trong nước

Hiện nay nền phân bón Việt Nam mới đáp ứng được phần nào phân vô cơ

và hữu cơ cho cây trồng, phân vi lượng và phân vi sinh rất ít được quan tâm Nếu cứ tiếp tục sản xuất theo phương thức trên thì đất sẽ bị nghèo kiệt và mất cân bằng dinh dưỡng, hệ vi sinh vật đất sẽ bị biến đổi và suy kiệt Vì vậy để giữ

được độ phì của đất, đảm bảo được năng suất cây trồng, cần thiết phải sử dụng một cách hợp lý giữa phân vô cơ, hữu cơ, phân vi lượng và phân vi sinh vật Phân vi sinh là chế phẩm chứa các vi sinh vật sống có hoạt lực cao đã được tuyển chọn Thông qua các hoạt động sống của nó tạo ra các chất dinh dưỡng cho đất và cây trồng phát triển tốt hơn

Trong đất lúa nước có mặt tất cả các nhóm vi khuẩn cố định nitơ: hiếu khí,

kị khí không bắt buộc, kị khí bắt buộc, vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn sống tự do

và cộng sinh Các nhóm vi khuẩn này đã làm giàu nitơ sinh học cho đất lúa hàng năm khoảng 15-50 kg N/ha

Ngoài vai trò cố định nitơ sinh học, trong nông nghiệp người ta cũng nhận thấy vai trò của vi sinh vật trong việc cung cấp photpho dễ tiêu cho cây Khu hệ

vi sinh vật trong đất lúa, đặc biệt là vi sinh vật vùng rễ lúa có khả năng hoà tan

photphat vô cơ khó tan để làm giàu photpho dễ tiêu cho đất Sử dụng Bacillus firmus và Azotobacter nhiễm vào cây lúa sẽ tăng năng suất lúa 10-70% (trung

bình là 28%)

Theo đề tài nghiên “nghiên cứu công nghệ sản xuất và ứng dụng phân vi sinh vật cố định N2 nhằm nâng cao năng suất cây trồng cạn” của Nguyễn Thị Phương Chi, Nguyễn Ngọc Dũng và cộng sự cho kết quả thử nghiệm chế phẩm

vi sinh vật bón cho mạ làm cho mạ cứng cây hơn, lá xanh hơn, lúa sinh trưởng nhanh, tăng năng suất từ 5-25%

Mới đây viện công nghệ sinh học đã xây dựng và hoàn thiện quy trình sản

xuất chế phẩm Enterobacter sử dụng cho lúa Chế phẩm có tác dụng tăng năng

suất thí nghiệm từ 16,7-42,7% và năng suất lúa đại trà từ 15,8-33,3%

Theo Trịnh Quốc Diệp phân vi sinh vật cố định đạm cho lúa đã được nhiều

hộ nông dân Thái Bình chấp nhận vì là loại phân bón rẻ tiền nhất, dễ sử dụng và làm tăng năng suất lúa từ 10-15% Qua theo dõi thực nghiệm cho thấy bón 1 kg phân vi sinh có thể thay thế 27 kg đạm ure/sào Bắc bộ

Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam, Viện Thổ nhưỡng nông hoá và Trung tâm nghiên cứu Nông nghiệp Đồng Tháp Mười khảo nghiệm chế phẩm phân hữu cơ lân vi sinh trên các đối tượng lúa, ngô, chè, lạc Làm tăng năng suất lúa 12,02-19,5%; ngô 10,2-10,97%; chè 26,7%; lạc 23,7% Trong đó

có thể giảm lượng phân NPK 30% đối với chè, 20% đối với lúa và 50% lân đối với lạc mà vẫn đảm bảo năng suất

Do việc sử dụng phân đạm sinh học trong thực tiễn sản xuất nông nghiệp đạt hiệu quả kinh tế cao, lại có ưu thế trong việc ổn đinh cân bằng sinh thái trong môi trường đất, đề tài cấp Nhà nước mã số: KC 08-01 “Nghiên cứu công nghệ sản xuất và ứng dụng phân vi sinh vật cố định nitơ nhằm nâng cao năng suất lúa

và cây trồng cạn” do Nguyễn Kim Vũ làm chủ nhiệm ra đời Đây là công trình nghiên cứu mang tính chất tổng hợp dựa trên cơ sở khai thác triệt để tiềm năng của vi sinh vật trong đất và sử dụng tài nguyên vi sinh vật một cách hợp lý nhất theo quan điểm phát triển lâu bền

Trong giai đoạn 1991-1994 , đề tài đã tiến hành thử nghiệm và triển khai sử dụng phân VSVCĐN cho các giống đậu đỗ, lúa ở hầu hết các tỉnh trên địa bàn miền Bắc và miền Trung Với diện tích thử nghiệm hàng nghìn ha/vụ Kết quả thử nghiệm cho thấy trong vùng điều kiện sản xuất và canh tác như nhau, ruộng lúa được bón phân VSVCĐN tốt đều hơn so với đối chứng Biểu hiện: Bộ lá phát triển tốt (bản lá rộng, lá xanh dài), màu xanh đậm ở thời kỳ sinh trưởng, màu xanh vàng ở thời kỳ sinh thực và giữ được bộ lá xanh vàng đến cuối vụ Sức đề kháng đối với sâu bệnh của cây nhất là thời kỳ mạ và lúa sau khi cấy (vụ xuân) Tỷ lệ đẻ nhánh hữu hiệu cao, bông con/khóm thấp, số bông/m2 nhiều hơn đối chứng Do những yếu tố trên năng suất ở ruộng lúa được bón phân thường cao hơn đối chứng 6-12%, nhiều nơi đạt 15-20%

Trừ đất chua mặn ven biển và đất chua nội đồng có pH dưới 4,5 các loại đất còn lại đảm bảo đủ nước, bón bổ sung đạm vi sinh đều có tác dụng nâng cao

năng suất lúa Những ruộng lúa được bón phân VSVCĐN giảm bớt được 1 kg đạm ure/sào, năng suất vẫn tăng hơn đối chứng

Sử dụng phân vi sinh vừa không gây ô nhiễm môi trường, vừa giảm được một lượng phân đạm hoá học và thuốc trừ sâu bón vào đất Duy trì, khôi phục và bảo vệ được hệ vi sinh vật có lợi khác trong đất, tạo cho đất đai được tươi tốt, màu mỡ Đối với những vùng đất mỏng màu, nghèo đạm thì bón phân VSVCĐN cho lúa phát huy tác dụng rõ nét hơn những vùng thâm canh giàu đạm Những

hộ nông dân nghèo, kinh nghiệm thâm canh còn thấp, sử dụng đạm vi sinh vật

có hiệu quả kinh tế cao hơn những hộ có điều kiện và trình độ thâm canh cao Năm 1998, Nguyễn Xuân Thành & cộng sự thực hiện đề tài cấp Nhà nước,

mã số: 05 KHCN 02-06 “Nghiên cứu cải tiến quy trình sản xuất phân vi sinh vật

cố định nitơ và phân giải lân khó tan cho cây đậu đỗ” đã nghiên cứu thành công

và tạo ra phân hỗn hợp vi sinh vật có chất lượng tốt, cho hiệu quả cao, năng suất đậu tương tăng 3,5 tạ/ha (tăng 22%)

Năm 2000, Nguyễn Xuân Thành cùng cộng sự đã xây dựng thành công quy trình sản xuất chế phẩm hỗn hợp vi sinh vật (vi sinh vật cố định đạm + vi khuẩn phân giải lân) cho cây đậu tương đạt tiêu chuẩn Việt Nam, sử dụng được 2-3 tháng chế phẩm này tỏ ra có tác dụng hơn hẳn chế phẩm vi sinh vật cố định đạm

và chế phẩm vi khuẩn phân giải lân đơn Chế phẩm này làm tăng tỷ lệ nảy mầm 14,4%, chiều cao cây tăng 15,7%, trọng lượng cây tăng 35,6%, số lượng nốt sần tổng số tăng 46,26%, số quả trên cây tăng 24-41%, tỷ lệ quả chắc tăng 7,28-12,7%, năng suất đậu tương tăng 18-34% so với đối chứng không bón phân vi sinh vật

Năm 1980, Nguyễn Thị Thanh Phụng nghiên cứu hoạt tính men dưới chế

độ cây trồng khác nhau và mối liên quan giữa chúng với năng suất lúa trên đất bạc màu Hà Bắc Năm 1997, Nguyễn Văn Sức công bố kết quả nghiên cứu: “ảnh hưởng của phân bón đến quá trình hoạt động của vi sinh vật trên đất bạc màu

miền Bắc Việt Nam” Đề tài này đề cập một cách khá toàn diện và có hệ thống

về đặc điểm của vi sinh vật cũng như ảnh hưởng của phân bón hữu cơ và vô cơ đến đặc tính sinh học trên đất xám bạc màu Đồng thời đề tài cũng đề ra các giải pháp sử dụng đất bạc màu có hiệu quả bao gồm: lựa chọn cơ cấu cây trồng hợp

lý, bón kết hợp giữa phân khoáng và phân hữu cơ, vùi phụ phẩm hữu cơ của cây trồng vụ trước làm phân bón cho cây trồng vụ sau…với mục đích nâng cao quá trình hoạt động sinh học trong đất, tạo cơ sở cho việc tăng năng suất cây trồng

và ổn định độ phì của đất

Hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh đa chức năng bón cho cây lạc xuân trên đất bạc màu Bắc Ninh của Nguyễn Xuân thành, Nguyễn Hạ Văn (2001 – 2003), đề tài cấp nhà nước KC.04-04, cho thấy các công thức bón phân hữu cơ vi sinh không chỉ làm tăng pH, tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng tổng số và dễ tiêu trong đất, nâng cao độ phì nhiêu đất mà còn cải thiện hệ vi sinh vật đất, tăng số lượng vi sinh vật hữu ích trong đất, đặc biệt vi khuẩn cố định nitơ phân tử gấp hơn 2 lần so với công thức nền Tăng năng suất củ khô 0,4 tấn/ha (33,82%) so với đối chứng

Phân bón vi sinh vật là loại phân sinh học có chứa các chủng vi sinh vật có hoạt tính cao, khi bón chúng vào đất có khả năng làm giàu cho đất những chất dinh dưỡng có giá trị tự làm nguồn thức ăn cho cây trồng ở các nước có nền nông nghiệp tiên tiến, quan tâm đến việc bảo vệ môi trường sinh thái đất, phát triển nền nông nghiệp bền vững thì việc sản xuất và sử dụng các loại phân bón vi sinh vật được đặc biệt quan tâm Các loại phân vi sinh vật trong tương lai sẽ có nhiều đóng góp cho phát triển một nền nông nghiệp sạch, bền vững góp phần thực sự vào việc bảo vệ môi trường sinh thái đất Hiện nay nó vẫn là một loại phân bón mới nên muốn triển khai trên diện rộng, điều cần thiết phải tăng cường hướng dẫn người sử dụng, chú ý đến chất lượng cũng như hình thức phải thường xuyên được cải tiến phù hợp với sự chuyển đổi của nền kinh tế Mặt khác cũng cần phải có sự hỗ trợ tích cực của nhà nước trong lĩnh vực chuyển giao công nghệ, ứng dụng cho cả

người làm công tác chuyển giao, cũng như cho người được tiếp nhận đối với một ứng dụng vào việc phát triển một nền nông nghiệp bền vững

1.4 Kết quả nghiên cứu về hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh vật bón cho cây trồng trên đất phù sa Sông Hồng

1.4.1 Các loại phân bón vi sinh vật làm dinh dưỡng cho cây trồng đang được sử dụng rộng rãi hiện nay

Phân vi sinh là chế phẩm chứa các vi sinh vật sống có hoạt lực cao đã được tuyển chọn Thông qua các hoạt động sống của nó tạo ra các chất dinh dưỡng cho đất và cây trồng phát triển tốt hơn

Theo kết quả nghiên cứu đạm sinh học giai đoạn 1992–1994, Võ Minh Kha, Nguyễn Xuân Thành đã sản xuất chế phẩm vi khuẩn nốt sần cho cây đậu tương Chế phẩm này đã được đưa ra thử nghiệm trên đất phù sa sông Hồng và đất bạc màu ở hai vụ xuân hè Kết qủa cho thấy năng suất hạt đậu tương tăng 1,33-1,72 tạ/ha (7-15%), hiệu quả trên đất bạc màu cao hơn trên đất phù sa sông Hồng

Cũng theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Xuân Thành và cộng sự 1998) sử dụng phân vi khuẩn nốt sần trên nền chất mang không thanh trùng được thử nghiệm tại tỉnh Bắc Ninh góp phần tăng năng suất cây trồng từ 4,6-36%, được nhân dân tín nhiệm

(1996-Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam và Trung tâm ứng dụng tiến bộ

kỹ thuật, Viện Quy hoạch và thiết kế Nông nghiệp đã nghiên cứu, sản xuất và ứng dụng thử nghiệm phân vi sinh vật và phân hữu cơ vi sinh vật Humix (phân bón vi sinh vật hỗn hợp) khảo nghiệm đối với lúa, đậu tương tại Gia Lâm – Hà Nội Đối với lúa có hiệu quả cao, tăng năng suất và bội thu có ý nghĩa thống kê Tăng năng suất so với đối chứng là 14,7-15,2% trong vụ xuân; 15,0-15,7% trong vụ mùa Thực hiện trên diện tích rộng năng suất lúa tăng 10,9-13,3% so với đối chứng Đối với đậu tương tăng năng suất so với đôi chứng là 16,6-19,5%

Bảng 1.1: Tác dụng của phân vi sinh đến khả năng kháng bệnh ở khoai tây Công thức

Bệnh héo xanh VK (%)

Bệnh thối đen VK (%)

Bệnh lở cổ

rễ do nấm (%)

Năng suất ( tấn/ha)

( Nguồn: Nguyễn Xuân Thành, 2004)

Theo Võ Minh Kha, Nguyễn Đường, Nguyễn Xuân Thành (Trường đại học nông nghiệp 1) bón phân đạm sinh học cho cây trồng có tác dụng thúc đẩy nhanh cường độ cố định nitơ của cây trồng, làm tăng năng suất cây trồng 10 - 25%, làm tăng độ phì của đất, giảm tỷ lệ sâu bệnh thậm chí >50%

Bón phân Azogin, Azotobacterin cho cây khoai làm tăng năng suất 12,4 tạ/ha; Cho cây ngô tăng 22,4 tạ/ha; Cho cà chua tăng 28 tạ/ha; Cho cây bắp cải tăng 75 tạ/ha so với không bón

Ở Việt Nam, sử dụng phân vi sinh vật cố định nitơ hội sinh (Azogin) ở 15 tỉnh miền Bắc, miền Trung và miền Nam trên diện tích hàng chục ngàn hecta cho thấy: trong cùng điều kiện sản xuất, ruộng lúa được bón phân VSVCĐN đều tốt hơn đối chứng, biểu hiện là ở bộ phận lá phát triển tốt hơn, tỷ lệ nhánh hữu hiệu, số bông/khóm Năng suất hạt tăng 6 - 12%, nhiều nơi đạt 15 - 20% Những ruộng bón VSVCĐN giảm bớt 1 kg đạm ure cho mỗi sào, năng suất vẫn tăng Đối với rau: Xà lách, khoai tây, bón phân VSVCĐN đã làm tăng sản lượng thu hoạch 20 - 30% Việc bón phân VSVCĐN còn làm tăng khả năng chống chịu của cây và giảm lượng nitrat tồn dư trong rau Hiệu quả kinh tế do sử dụng phân VSVCĐN là rõ rệt Nếu đầu tư 1 đồng cho việc sử dụng phân vi sinh, lãi suất thu về từ 16,2 đến 19,1 đồng cho cây lúa

Bảng 1.2: Hiệu quả sử dụng phân vi sinh vật đối với một số cây trồng

Đất và cây trồng Công thức bón phân Năng suất

1.4.2 Hiệu quả của phân bón vi sinh vật bón cho cây lúa nước trên đất phù sa sông Hồng

Bảng 1.3: Hiệu quả phân hữu cơ tái chế đến sinh trưởng phát triển của lúa

Chỉ tiêu Đơn vị

Bón cho lúa trên đất phù xa sông Thái bình không được bồi hàng năm (Nam Sách – Hải Dương)- Vụ xuân

2008

Bón cho lúa trên đất phù xa sông Hồng không được bồi hàng năm (Văn Lâm – Hưng Yên)-

Vụ xuân 2009

Bón cho lúa trên đất bạc màu (Hiệp Hòa – Bắc Giang)-

Vụ xuân 2010

Đối chứng

Thí nghiệm

Đối chứng

Thí nghiệm

Đối chứng

Thí nghiệm Chiều cao cây cm/cây 80,1 83,3 84,23 87,57 72,0 75,0

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

- Cây trồng: Lúa, giống Q5

- Phân bón: Phân hoá học (NPK), phân chuồng, phân hữu cơ vi sinh đa chức năng (HCVSVĐCN) KC04-04, phân vi sinh sông Gianh (VSSG)

Phân đạm Ure (46%), phân lân supe (18%), phân KCl (60%)

Phân hữu cơ vi sinh đa chức năng là loại phân sinh học trong thành phần

có chứa nhiều các chủng giống vi sinh vật hữu ích trong phân: vi sinh vật cố định nitơ phân tử, vi sinh vật phân giải lân khó tan, vi sinh vật chuyển hóa chất hữu cơ trong đất, vi sinh vật tăng khả năng quang hợp của cây, vi sinh vật kháng sâu bệnh

Phân vi sinh Sông Gianh: có chứa chủng giống vi sinh vật phân giải lân khó tan và chuyển hóa chất hữu cơ trong đất

- Đất phù sa sông Hồng trồng lúa nước tại xã Lạc Vệ - Tiên Du - Bắc Ninh

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu

- Địa điểm nghiên cứu:

+ Xã Lạc Vệ, huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh

+ Phòng sinh học đất bộ môn VSV, khoa Môi trường ĐHNN Hà Nội + Phòng JiCA, Học viện Nông nghiệp Việt Nam

- Thời gian nghiên cứu: từ tháng 1/2014 đến tháng 5/2015

2.2 Nội dung nghiên cứu

2.2.1 Khái quát về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và tình hình sản xuất lúa của huyện Tiên Du, tỉnh Bắc Ninh

2.2.2 Đánh giá hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh đối với sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây lúa nước vụ xuân năm 2014

Chỉ tiêu đánh giá, gồm: Chiều cao, trọng lượng, tỷ lệ đẻ nhánh, tỷ lệ sâu