diễn biến hàm lượng đạm và sử dụng bảng so màu lá trên cây mía đường (saccharum officinarum l.) ở cù lao dung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ ------------ NGUYỄN TÚ TRINH DIỄN BIẾN HÀM LƯỢNG ĐẠM VÀ SỬ DỤNG BẢNG SO MÀU LÁ TRÊN CÂY MÍA ĐƯỜNG (Saccharum officinarum L.) Ở CÙ LAO DUNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ TRỒNG TRỌT CHUYÊN NGÀNH NÔNG NGHIỆP SẠCH KHÓA 36 Cần thơ, tháng 12/2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ ------------ DIỄN BIẾN HÀM LƯỢNG ĐẠM VÀ SỬ DỤNG BẢNG SO MÀU LÁ TRÊN CÂY MÍA ĐƯỜNG (Saccharum officinarum L.) Ở CÙ LAO DUNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC SVTH: Nguyễn Tú Trinh 1. GS.TS. Ngô Ngọc Hưng 2. ThS. Nguyễn Quốc Khương 3. Ks. Trương Thúy Liễu Lớp: Nông Nghiệp sạch MSSV: 3108317 Cần thơ, tháng 12/2013 i LỜI CẢM ƠN Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc! Thầy hướng dẫn Ngô Ngọc Hưng, người đã luôn dõi theo, hết lòng hướng dẫn, giúp đỡ và động viên em trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Cô cố vấn Nguyễn Đỗ Châu Giang đã quan tâm, dìu dắt, động viên và giúp đỡ chúng em trong suốt khoá học. Chân thành cảm ơn! Anh Nguyễn Quốc Khương và chị Trương Thúy Liễu, người đã luôn tận tình chỉ dẫn, giải đáp những khó khăn cho em trong thời gian thực hiện bài luận văn này. Quý Thầy Cô, Anh Chị công tác tại Bộ môn Khoa học đất - Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng - Trường Đại học Cần Thơ đã truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm bổ ích cho chúng em. Chị Huỳnh Mạch Trà My cùng tập thể lớp Nông Nghiệp Sạch khóa 36 đã nhiệt tình giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn. Kính dâng! Cha mẹ hết lòng nuôi dạy con khôn lớn nên người! ii QUÁ TRÌNH HỌC TẬP I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC Họ và tên: Nguyễn Tú Trinh Giới tính: Nữ Năm sinh: 1990 Dân tộc: Kinh Nơi sinh: Tân Thành, Cà Mau Nơi ở hiện tại: Ấp Bình Định, xã Tân Thành, TP Cà Mau, Tỉnh Cà Mau Điện thoại: 01235 079 090 E-mail: trinh108317@student.ctu.edu.vn II. QUÁ TRÌNH HỌC TẬP 1. Tiểu học Thời gian đào tạo từ năm 1996 đến năm 2001 Trường: Tiểu học Tắc Vân II (nay là trường tiểu học Trần Hưng Đạo) Địa chỉ: xã Tắc Vân, Tp Cà Mau, Tỉnh Cà Mau 2. Trung học cơ sở Thời gian đào tạo từ năm 2001 đến năm 2005 Trường: THPT Nguyễn Du Địa chỉ: xã Tắc Vân, Tp Cà Mau, Tỉnh Cà Mau 3. Trung học phổ thông Thời gian đào tạo từ năm 2005 đến năm 2008 Trường: THPT Tắc Vân Địa chỉ: xã Tắc Vân, Tp Cà Mau, Tỉnh Cà Mau 4. Từ năm 20010 đến nay: Sinh viên hệ chính quy Trường Đại học Cần Thơ Chuyên ngành: Nông nghiệp sạch Khóa: 36 Địa chỉ: đường 3/2, Q.Ninh Kiều, Tp Cần Thơ Ngày….. tháng…… năm…. Người khai ký tên iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kì công trình luận văn nào trước đây. Tác giả luận văn iv TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT -------------------------------------------------------------------------------------------------- XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư chuyên ngành Nông Nghiệp Sạch với đề tài: DIỄN BIẾN HÀM LƯỢNG ĐẠM VÀ SỬ DỤNG BẢNG SO MÀU LÁ TRÊN CÂY MÍA ĐƯỜNG (Saccharum officinarum L.) Ở CÙ LAO DUNG Do sinh viên Nguyễn Tú Trinh thực hiện từ 2/2012 - 1/2013 Ý kiến của Cán Bộ Hướng Dẫn ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... Cần Thơ, ngày… tháng ….năm 2012 Cán Bộ Hướng Dẫn GS.TS. Ngô Ngọc Hưng v TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT -------------------------------------------------------------------------------------------------XÁC NHẬN CỦA BỘ MÔN Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt nghiệp Kỹ sư chuyên ngành Nông Nghiệp Sạch với đề tài: DIỄN BIẾN HÀM LƯỢNG ĐẠM VÀ SỬ DỤNG BẢNG SO MÀU LÁ TRÊN CÂY MÍA ĐƯỜNG (Saccharum officinarum L.) Ở CÙ LAO DUNG Do sinh viên Nguyễn Tú Trinh thực hiện từ 2/2012 - 1/2013 Xác nhận của Bộ Môn ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... Đánh Giá ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2012 Bộ Môn vi TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT -------------------------------------------------------------------------------------------------XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt nghiệp Kỹ sư ngành Nông Nghiệp Sạch với đề tài: DIỄN BIẾN HÀM LƯỢNG ĐẠM VÀ SỬ DỤNG BẢNG SO MÀU LÁ TRÊN CÂY MÍA ĐƯỜNG (Saccharum officinarum L.) Ở CÙ LAO DUNG Do sinh viên Nguyễn Tú Trinh thực hiện từ 2/2012 - 1/2013 và bảo vệ trước hội đồng. Ý kiến của Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp: .............................................. ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... Luận văn tốt nghiệp được Hội đồng đánh giá ở mức:................................................ Cần Thơ, ngày… tháng … năm 2012 Chủ tịch Hội đồng vii MỤC LỤC Danh sách hình ........................................................................................................... x Danh sách bảng ......................................................................................................... xi Danh mục từ viết tắt ................................................................................................. xii Tóm lược ................................................................................................................ xiii MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 1 CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ............................................................... 2 1.1 Hiện trạng canh tác mía ở Cù lao Dung- Sóc Trăng ........................................... 2 1.2 Đặc điểm thực vật học của cây mía .................................................................... 2 1.2.1 Phân loại ........................................................................................................ 2 1.2.2 Rễ mía ............................................................................................................ 2 1.2.3 Thân mía ........................................................................................................ 3 1.2.4 Lá mía ............................................................................................................ 3 1.2.5 Hoa và hạt mía ............................................................................................... 4 1.3 Các giai đoạn sinh trưởng của cây mía .............................................................. 4 1.3.1 Nẩy mầm ....................................................................................................... 5 1.3.2 Thời kỳ cây con ............................................................................................. 5 1.3.3 Thời kì đẻ nhánh (nhảy bụi hoặc đâm chồi).................................................. 5 1.3.4 Thời kì vươn cao (vươn lóng) ....................................................................... 5 1.3.5 Thời kì chín của mía và trổ cờ ....................................................................... 6 1.3.5.1 Phân biệt độ chín của mía ........................................................................ 6 1.3.5.2 Các chỉ số công nghiệp của mía .............................................................. 7 1.3.5.3 Giai đoạn chín sinh lý .............................................................................. 9 1.4 Nhu cầu dinh dưỡng của cây mía ........................................................................ 9 1.4.1 Vai trò của N đối với cây mía ..................................................................... 11 1.4.2 Chuẩn đoán đạm trong cây mía bằng màu sắc lá thông qua bảng so màu LCC .......................................................................................................................... 13 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP ........................................ 17 2.1 Phương tiện ........................................................................................................ 17 2.1.1 Địa điểm bố trí thí nghiệm ........................................................................... 16 2.1.2 Thời gian bố trí thí nghiệm........................................................................... 17 2.1.3 Nguyên, vật liệu thí nghiệm ......................................................................... 17 2.2 Phương pháp...................................................................................................... 18 viii 2.2.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm ..................................................................... 18 2.2.2 Chỉ tiêu theo dõi ........................................................................................... 19 2.2.3 Kỹ thuật canh tác .......................................................................................... 20 2.3 Xử lý số liệu ...................................................................................................... 21 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THẢO LUẬN............................................................... 22 3.1 Ảnh hưởng của ba mức đạm và bốn phương pháp bón cân đối phân đạm theo bảng so màu lá lên diễn biến sinh trưởng mía đường .............................................. 22 3.1.1 Chiều cao cây ............................................................................................... 22 3.1.2 Chiều cao thân lóng tại thời điểm thu hoạch ................................................ 23 3.1.3 Đường kính mía ở thời điểm thu hoạch ....................................................... 24 3.1.4 Số chồi .......................................................................................................... 25 3.2 Ảnh hưởng của ba mức đạm và bốn phương pháp bón cân đối phân đạm theo bảng so màu lá lên sự hút thu đạm của mía đường .................................................. 26 3.2.1 Hàm lượng đạm trong thân và lá mía ........................................................... 26 3.2.2 Hấp thu N của cây mía ................................................................................. 29 3.2.2.1 Hấp thu lá ................................................................................................ 29 3.2.2.2 Hấp thu thân............................................................................................ 30 3.2.2.3 Tổng hấp thu đạm ................................................................................... 32 3.3 Ảnh hưởng của biện pháp bón đạm theo bảng so màu đến năng suất mía vụ gốc của mía tại Cù Lao Dung – Sóc Trăng ..................................................................... 33 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................ 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 36 PHỤ LỤC ................................................................................................................ 38 ix DANH SÁCH HÌNH Tên hình Trang 1.1 Bảng so màu lá 17 2.1 Bảng so màu lá 4 vạch 22 3.1 Ảnh hưởng của biện pháp bón đạm theo bảng so màu đến năng suất mía vụ gốc của mía tại Cù Lao Dung – Sóc Trăng 40 x DANH SÁCH BẢNG Tên bảng Trang 1.1 Lượng dinh dưỡng cho cây mía và nhu cầu bón để đạt năng suất 100 tấn mía cây/ha 12 2.1 Tính chất của đất thí nghiệm tầng 0 – 20cm ở Cù Lao Dung – Sóc Trăng 20 2.2 Lượng N và phương pháp bón N cho mía tại Cù Lao Dung – Sóc Trăng 23 3.1 Ảnh hưởng của các mức đạm và phương pháp bón cân đối phân đạm theo bảng so màu lá lên diễn biến chiều cao cây mía (cm) tại Cù Lao Dung – Sóc Trăng 28 3.2 Ảnh hưởng của các mức đạm và phương pháp bón cân đối phân đạm theo bảng so màu lá lên diễn biến chiều cao thân lóng cây mía (cm) giai đoạn thu hoạch tại Cù Lao Dung – Sóc Trăng 29 3.3 Ảnh hưởng của các mức đạm và phương pháp bón cân đối phân đạm theo bảng so màu lá lên diễn biến đường kính cây mía (cm) giai đoạn thu hoạch tại Cù Lao Dung – Sóc Trăng 31 3.4 Ảnh hưởng của các mức đạm và phương pháp bón cân đối phân đạm theo bảng so màu lá lên diễn biến mật độ cây mía (cây/m2) tại Cù Lao Dung – Sóc Trăng 32 3.5 Ảnh hưởng của các mức đạm và phương pháp bón cân đối phân đạm theo bảng so màu lá lên diễn biến hàm lượng đạm trong thân và lá mía (%) tại Cù Lao Dung – Sóc Trăng 34 3.6 Ảnh hưởng của các mức đạm và phương pháp bón cân đối phân đạm theo bảng so màu lá lên diễn biến hấp thu đạm ở lá của cây mía (Kg/ha) tại Cù Lao Dung – Sóc Trăng 36 3.7 Ảnh hưởng của các mức đạm và phương pháp bón cân đối phân đạm theo bảng so màu lá lên diễn biến hấp thu đạm ở lá của cây mía (Kg/ha) tại Cù Lao Dung – Sóc Trăng 38 3.8 Ảnh hưởng của các mức đạm và phương pháp bón cân đối phân đạm theo bảng so màu lá lên diễn biến tổng hấp thu đạm của cây mía (Kg/ha) tại Cù Lao Dung – Sóc Trăng 39 xi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Việt NSKT: Ngày sau khi trồng PPB: Phương pháp bón Từ viết tắt Tiếng Anh LCC: Leaf Colour Chart xii Nguyễn Tú Trinh (2013), “Diễn biến hàm lượng đạm và sử dụng bảng so màu lá trên cây mía đường (Saccharum officinarum L.) ở Cù Lao Dung”. Luận văn kỹ sư chuyên ngành Nông Nghiệp Sạch, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ, 45 trang, Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Ngô Ngọc Hưng. TÓM LƯỢC Đề tài được thực hiện từ tháng 2/2012 – tháng 1/2013 nhằm xác định liều lượng phân đạm và thời điểm bón thông qua bảng so màu lá. Giống mía sử dụng trong thí nghiệm là K88-92. Thí nghiệm được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên theo kiểu thừa số 2 nhân tố là liều lượng đạm và phương pháp bón với mục tiêu: (1) Tìm hiểu diễn biến hàm lượng N cảu mía qua các giai đoạn sinh trưởng; (ii) Xác định thời gian bón đạm hợp lý để trồng mía đạt năng suất và chất lượng cao ở huyện Cù Lao Dung, tỉnh Sóc Trăng. Kết quả thí nghiệm cho thấy, ở thời điểm 40 NSKT, các mức bón đạm và phương pháp bón đều không ảnh hưởng đến các chỉ tiêu tăng trưởng như chiều cao cây, chiều cao thân lóng, số chồi cũng như hàm lượng đạm của cây mía. Từ thời điểm 150 NSKT đến thời điểm 330 NSKT, các chỉ tiêu chiều cao cây, chiều cao lóng, số chồi, hàm lượng đạm trong cây đạt tối hảo khi bón 300 kgN/ha và 350 kgN/ha. Năng suất mía đạt tối hảo khi bón đạm ở mức 300kgN/ha và 350 kgN/ha (166 tấn/ha và 170 tấn/ha). Về phương pháp bón, phương pháp bón theo bảng so màu lá hàng tuần khi thang màu lá nhỏ hơn 2 (PPB-4) tỏ ra có hiệu quả, làm gia tăng chiều cao cây, chiều dài thân lóng, số chồi và hàm lượng hấp thu đạm và đạt năng suất cao nhất (192 tấn/ha). Từ khóa: mía đường, bón N theo so màu lá, độ Brix, Cù Lao Dung. xiii MỞ ĐẦU Từ lâu, cây mía đã trở thành nguồn nguyên liệu chính của ngành công nghiệp đường. Không những thế, cây mía còn là nguồn nguyên liệu của các ngành công nghiệp khác như rượu, cồn, bột giấy, gỗ ép, thức ăn gia súc và phân bón. Ngoài ra, các sản phẩm phụ của mía cũng có giá trị kinh tế cao nếu như được khai thác triệt để. Bên cạnh đó, mía là loại cây trồng có khả năng thích ứng mạnh, có thể trồng trên nhiều loại đất khác nhau. Mặt khác, mía có khả năng cho sinh khối lớn lại có khả năng tái sinh mạnh nên có hiệu quả kinh tế cao (Đoàn Thị Thanh Nhàn và ctv, 1996). Đạm là yếu tố quyết định năng suất mía vì canh tác mía thâm canh cần lượng lớn phân đạm để hình thành sinh khối (Thornburn et al., 2005). Sản xuất mía cần lượng N lớn so với các cây trồng khác (Keating et al., 1997). Khi bón thiếu đạm làm giảm sinh trưởng, diện tích lá mà dẫn đến giảm quang hợp, điều này dẫn đến giảm năng suất và chất lượng mía (Taiz and Zeiger, 2002; Sreewarome et al., 2007) bởi vì đạm đóng vai trò quan trọng trong trao đổi chất, đâm chồi và vươn lóng trong khi bón thừa đạm không chỉ gây lãng phí mà còn gây ra phát thải khí nhà kính như N2O (Keating et al., 1997). Ngoài ra, ở mía sự trưởng thành chậm và lượng đường giảm nếu N thừa tiếp tục tích luỹ trong cây cho đến thu hoạch (Wiedenfeld, 1995; Muchow et al., 1996). Hàm lượng đạm này có tương quan với màu lá (Elfatih et al., 2010) và được đánh giá bằng phương pháp hóa học, chỉ số thực vật (NDVI), chỉ số diệp lục tố (SPAD) và bảng so màu lá. Biện pháp so màu lá không chỉ với chi phí thấp mà còn giúp nông dân có thể tiếp cận và ứng dụng một cách dễ dàng, giúp nông dân chẩn đoán được tình trạng dinh dưỡng của cây mía qua từng giai đoạn phát triển để có thể xác định được liều lượng và thời điểm bón đúng lúc tránh gây lãng phí về kinh tế và ô nhiễm môi trường. Vì vậy, đề tài: “Diễn biến hàm lượng đạm và sử dụng bảng so màu lá trên cây mía đường (Saccharum officinarum L.) ở Cù Lao Dung” được thực hiện nhằm mục đích; (i) tìm hiểu diễn biến hàm lượng N của mía qua các giai đoạn sinh trưởng; (ii) xác định thời gian bón đạm hợp lý để trồng mía đạt năng suất và chất lượng cao ở huyện Cù Lao Dung, tỉnh Sóc Trăng. 1 CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 Hiện trạng canh tác mía ở Cù lao Dung- Sóc Trăng Theo thống kê của cục thống kê tỉnh Sóc Trăng thì diện tích trồng mía ở huyện Cù Lao Dung năm 2010 là 7771 ha tăng 7.26% so với năm 2009 (7245 ha) chiếm gần 55,78% diện tích toàn tỉnh (13932 ha) và 2.89% diện tích cả nước trong cùng kỳ (diện tích cả nước 269100 ha), năng suất mía đạt 1009,8 tạ/ha tăng 4.28% so với năm 2009 (968.33 tạ/ha), sản lượng mía đạt 784777 tấn chiếm 60,5% so với toàn tỉnh Sóc Trăng (1297015 tấn) và chiếm 4.85% sản lượng cả nước (16161700 tấn) trong cùng kỳ. Điều này cho thấy, Cù Lao Dung là một huyện có diện tích cũng như đạt sản lượng và năng suất cao nhất tỉnh Sóc Trăng, góp phần ổn định nguyên liệu mía của các nhà máy đường. 1.2 Đặc điểm thực vật học của cây mía 1.2.1 Phân loại Mía là tên gọi chung của một số loài trong chi mía (Saccharum spp), thuộc họ Gramineae, chi Andropogoneae, loại Saccharum. Các loài mía, trong loại Saccharum có trên 30 loài mía, phần lớn ở vùng nhiệt đới và á nhiệt đới. Các loài mía này phân biệt giữa chúng với nhau bằng các đặc điểm thực vật, dựa vào hoa, mầm, sự phân bố lông ở lá. Theo Lê Song Dự và Nguyễn Thị Quý Mùi (1997), đặc điểm thực vật học của mía được mô tả như sau: 1.2.2 Rễ mía Mía có bộ rễ sinh trưởng khỏe, có khả năng chống chịu sâu bệnh ở đất và bệnh rễ, do đó có thể trồng lại cùng một ruộng mà không bị giảm sản lượng nhiều. Mía trồng bằng rễ hom có 2 loại rễ: rễ hom mọc từ nốt rễ của hom giống và rễ cây mọc từ nốt rễ của đốt thân ở góc cây con. Rễ hom bé, phân nhánh nhiều, ăn nông. Rễ cây lớn, phân nhánh ít, ăn sâu. Rễ hom chỉ có tác dụng đối với cây mía trong thời gian ngắn từ một đến ba tháng sau trồng, vì vậy hay còn gọi là rễ tạm thời hay rễ sơ sinh. Rễ cây có thời gian sống dài hơn (gọi là rễ thứ sinh hay rễ chính thức) có hai nhiệm vụ: hút nước, dinh dưỡng nuôi cây và giữ cho cây khỏi đổ ngã. Rễ cây có ba loại rễ: rễ mặt phân nhánh nhiều, sức hấp thu lớn; rễ giữ ăn sâu hơn; rễ thường có thể ăn sâu tới 6m trong điều kiện thuận lợi. Mười phần trăm bộ rễ nằm ở lớp đất 2 20cm và 90% rễ phân bố ở tầng đất 60cm. Rễ mía rất nhạy cảm với đất quá ẩm, thiếu không khí và nhiệt độ thấp. Rễ mía phát triển tốt nhất ở nhiệt độ đất là 300C, thấp nhất là từ 6-120C. 1.2.3 Thân mía Đường được tổng hợp từ lá, vận chuyển tới thân và tích trữ ở các tế bào vách mỏng trong thân cây mía-sản phẩm thu hoạch cuối cùng của người trồng mía. Thân mía gồm nhiều đốt và lóng. Ở phần gốc các lóng rất ngắn và bé, xếp khít nhau, càng lên trên lóng càng dài và ở ngọn lóng ngắn lại. Khi thu hoạch cây mía có từ 20-30 lóng, chiều dài mỗi lóng từ 10-20 cm (tùy điều kiện khí hậu, dinh dưỡng và giống). Chiều cao cây mía đạt từ 1,5-4 m, trung bình là 2-3 m với đường kính 24 cm, trọng lượng cây biến đổi từ 0,5-2 kg. Lóng có hình dạng, màu sắc thay đổi tùy giống, là đặc điểm để phân biệt các giống với nhau. Hình dạng có thể là hình trụ, hình ống chỉ, hình trống, hình chóp đuôi cụt hoặc ngược, hình cong,… Màu sắc thay đổi từ vàng, đỏ, xanh đến tím. Đốt bao gồm vòng sinh trưởng, vòng rễ, nốt rễ, sẹo lá và mầm. Mầm (hoặc mắt) nằm trong vòng rễ, ở sát hoặc xa sẹo lá. Hình dạng mầm là một đặc trưng để phân biệt giống. Mầm có thể hình trứng, trứng ngược, bầu dục, tròn, tam giác, ngũ giác, mỏ chim, chữ nhật,… Khi quan sát mầm để nhận dạng giống phải chọn mầm sinh trưởng 10 tháng tuổi mới biểu lộ rõ đặc tính giống. Thân mía mọc thành bụi (kết quả của sự đẻ nhánh, có từ 15-20 cây khi còn non), những thân mía này (có kích thước, tuổi, đường kính khác nhau) có dáng mọc khác nhau tùy giống, tuổi cây và điều kiện trồng trọt. Hàm lượng đường trong cây mía cùng một bụi thay đổi khác nhau (những nhánh đẻ muộn nhiều nước, tỷ lệ đường ít). Hàm lượng đường trong một cây mía thay đổi từ gốc tới ngọn, thường ở ngọn có hàm lượng thấp hơn. 1.2.4 Lá mía Lá mía mọc cách nhau, mỗi đốt mang một lá. Lá mía bao gồm phiến lá, bẹ lá và gối lá. Hình dạng, kích thước và số lượng lá thay đổi tùy theo giống. Phiến lá là bộ phận có diện tích tiếp xúc tối đa với môi trường, thường có dạng mũi mác. Lá thường có chiều rộng từ 2-10 cm, chiều dài từ 60-150 cm, trong thời kì sinh trưởng mạnh nhất mỗi cây mía có khoảng 10 lá xanh. 3 Gối lá là bộ phận nối liền bẹ lá và phiến lá, gồm hai mảnh ghép lại với nhau. Hình dạng và màu sắc gối lá cũng là những đặc trưng phân biệt các giống khác nhau. Bẹ lá ôm chặt thân mía, có màu xanh hoặc xanh đốm đỏ, tím. Mặt ngoài có sáp bao bọc và tùy giống bẹ lá có lông hay không. 1.2.5 Hoa và hạt mía Khi mía kết thúc thời kì sinh trưởng, mầm hoa được hình thành ở điểm trên cùng của thân cây (điểm sinh trưởng) và phát triển thành hoa, được bao bọc bởi lá cuối cùng của bộ lá (lá cụt). Khi trổ, bung xòe ra nên còn được gọi là cờ mía, gồm một trục thẳng đứng, phân nhánh nhiều và dày đặc. Tổ chức sinh sản của hoa: là loại hoa có tổ chức sinh sản ngầm (hypogina). Hoa lưỡng tính, có 3 nhị đực, một bầu noãn và 2 đầu nhụy cái. Mía sẽ ra hoa trong điều kiện ngày ngắn (thời gian chiếu sáng khoảng 12 giờ) và liên tục nhiều ngày (24-50 ngày). Mía trổ hoa sẽ làm giảm lượng đường trong thân. Có thể điều khiển sự ra hoa của mía bằng ánh sáng nhân tạo, hóa chất, thời vụ trồng, giống mía,... Hạt mía rất bé, thuộc loại quả thóc, có bề dày 1-1,5 mm, bề rộng 0,5 mm, trọng lượng 0,15-0,25 mg. Bên trong chứa albumin, tinh bột và một mầm nhỏ. Hạt chưa chín có màu trắng, khi chín màu nâu sẫm. Hạt mía có tỉ lệ kết hạt và nảy mầm thấp, sức sống ngắn (cất giữ sau 3 tháng sẽ mất sức nẩy mầm). Trổ cờ (ra hoa) hay không (thời kì, tỉ lệ và thời gian ra hoa) là một đặc tính rất quan trọng đối với công tác lai tạo giống mía cũng như sản xuất mía làm đường. Khi ra hoa cây mía bị rỗng ruột làm giảm năng suất và hàm lượng đường. Trong sản suất người ta thường không thích trồng các giống mía ra hoa và tìm cách hạn chế ra hoa. 1.3 Các giai đoạn sinh trưởng của cây mía Theo Đoàn Thị Thanh Nhàn và ctv. (1996), chu kỳ sinh trưởng của cây mía tính từ lúc trồng bằng hom đến thu hoạch (mía tơ) hoặc từ lúc để gốc đến thu hoạch (mía gốc) thường kéo dài một năm nhưng chu kỳ khai thác của một ruộng mía có thể kéo dài 3-10 năm tùy điều kiện của từng nước. Dù là mía tơ hay mía gốc thì chu kỳ sinh trưởng của mía chia ra làm năm thời kỳ: 4 1.3.1 Nẩy mầm Thời kỳ nẩy mầm tính từ khi đặt hom trồng cho tới lúc mía nẩy mầm thành cây con (4–5 lá thật), mở đầu cho hoạt động sống của cây mía. Mầm mía mọc lên thành cây là nhờ vào chất dự trữ chứa trong hom và nước trong đất. Đồng thời rễ hom phát triển cung cấp một phần thức ăn và nước cho cây non. Nẩy mầm tốt đặt cơ sở cho sự sinh trưởng của cây con và liên quan mật thiết với số cây hữu hiệu, chiều cao, đường kính thân mía và sản lượng mía khi thu hoạch. Thời kỳ này kéo dài khoảng 30 ngày. 1.3.2 Thời kỳ cây con Tính từ khi cây bắt đầu có lá thật thứ nhất tới khi phần lớn số cây trong ruộng có 5 lá thật (thường kéo dài từ 30 ngày). Rễ cây bắt đầu phát triển khi cây có 2 lá thật. Sau khi rễ cây đã phát triển mạnh thì nhiệm vụ dinh dưỡng chủ yếu do rễ cây đảm nhiệm. Yêu cầu nhiệt độ thời kì cây con cao hơn thời kì nẩy mầm tối thiểu trên 150C. Thời kì này cây sinh trưởng chậm, thoát hơi nước ít nên yêu cầu dinh dưỡng không cao (60% độ ẩm đồng ruộng). Khô hạn hoặc úng nước điều ảnh hưởng xấu đến sự phát triển của bộ rễ thời kì cây con. Thời kì này mía sợ cỏ dại tranh chấp nước và ánh sáng, cần chú ý làm cỏ, trừ cỏ. 1.3.3 Thời kì đẻ nhánh (nhảy bụi hoặc đâm chồi) Khi cây mía có từ 6-7 lá thật, các mầm ở gốc nằm ở dưới đất bắt đầu nảy thành nhánh. Từ thân mẹ đẻ ra nhánh cấp 1, nhánh cấp 1 đẻ ra nhánh cấp 2 và tiếp tục thành một bụi mía. Thời kì đẻ nhánh có vị trí quan trọng vì nó quyết định số cây hữu hiệu khi thu hoạch. Tùy theo mật độ trồng, tỉ lệ nhánh con so với tổng số cây mía khi thu hoạch từ 30-50%. Thời gian đẻ nhánh thường kéo dài 3-4 tháng tùy thuộc giống mía, thời vụ trồng, kỹ thuật chăm sóc và kỹ thuật trồng. Thời gian đẻ nhánh còn tùy thuộc vào thời gian bón đạm và hàm lượng đạm. Đẻ nhánh thực chất là sự nẩy mầm của những mầm ở phần góc vì vậy đòi hỏi cần đầy đủ các điều kiện nhiệt độ, độ ẩm không khí như nẩy mầm. Nhiệt độ thấp nhất cho mía đẻ nhánh là 200C, thích hợp nhất là 300C. Độ ẩm đất vào khoảng 70-80% sức giữ nước tối đa. 1.3.4 Thời kì vươn cao (vươn lóng) Cuối thời kì đẻ nhánh, cây mía bước vào thời kì làm lóng, vươn cao. Đặc trưng của thời kì vươn cao như sau: 5  Ngọn phát triển, số lá tăng thêm và đổi mới không ngừng  Rễ phát triển mạnh  Thân vươn cao nhanh, đường kính thân tăng mạnh. Giữa chiều cao cây và đường kính thân có sự tương quan chặt chẽ, nên thường lấy tốc độ vươn cao của thân (tốc độ sinh trưởng hàng tháng) để biểu thị tốc độ tăng trưởng thể tích của cây trong thời kì vươn cao.  Chất khô tích lũy nhanh Trong các thời kì trước mía sinh trưởng chậm vì quang hợp của lá và hấp thu của rễ còn yếu, sản phẩm quang hợp tạo ra có hạn và một phần quan trọng phải dùng tạo nên thân, lá, rễ. Trong thời kì vươn cao những cơ sở bộ lá và bộ rễ phát triển hoàn chỉnh. Các quá trình sinh lý của cây đạt đến đỉnh cao, hiệu lực sử dụng độ phì nhiêu đất đai, phân bón, năng lượng ánh sáng, môi trường tăng lên. Trong thời kì này mía tăng trưởng nhanh, tốc độ tăng trưởng chiều cao đạt từ 10 cm/tháng đến 50 cm/tháng. Trong các tháng 7, 8, 9 cây mía ở miền bắc có thể mọc cao thêm 60-80 cm mỗi tháng, trực tiếp tạo ra sản phẩm cuối cùng là thân mía khi thu hoạch. Do đó thời kì vươn cao lóng là thời kì quyết định trọng lượng thân, tức là thời kì quyết định năng suất cây mía. Đứng trên góc độ người trồng mía có thể nói rằng, chăm sóc chu đáo trong thời kì nảy mầm, cây con, đẻ nhánh là tạo tiền đề cho một năng suất cao, nhưng tác động đúng trong thời kì vươn cao mới là khâu có ý nghĩa quan trọng quyết định đến năng suất của ruộng mía. 1.3.5 Thời kì chín của mía và trổ cờ 1.3.5.1 Phân biệt độ chín của mía: Độ chín của cây mía có hai khái niệm: chín sinh lý và chín nguyên liệu (chín công nghiệp).  Chín sinh lý là cây mía đã già, hàm lượng đường trên mía đạt mức tối đa như bản chất của giống.  Chín công nghiệp là ở một thời điểm nào đó hàm lượng đường trên mía đạt tiêu chuẩn làm nguyên liệu có thể thu hoạch để chế biến, mặc dù cây mía vẫn chưa đạt độ chín cao nhất (chín sinh lý) như bản chất của giống. Vào cuối thời kì vươn lóng nhiệt độ và lượng mưa giảm dần (ở nước ta thường từ tháng 11 trở đi), cây mía sinh trưởng chậm và bước vào thời kì tích lũy đường mạnh mẽ. 6 Lúc cây mía đang sinh trưởng hàm lượng đường saccaroza trong cây thấp, khi mía sinh trưởng chậm lại phần lớn các sản phẩm đồng hóa do toàn bộ lá mía tạo thành chuyển sang dạng đường tích lũy trong thân, hàm lượng đường trong cây tăng lên nhanh chóng.  Sự hình thành và tích lũy đường trong thân cây mía trải qua 2 giai đoạn.  Giai đoạn 1 là sự kết hợp của CO2 và H2O thành đường glucose (C6H12O6) với sự có mặt của diệp lục và ánh sáng.  Giai đoạn 2 là quá trình chuyển hóa đường đơn thành đường saccaroza và các đường đa khác, giai đoạn này không cần ánh sáng cũng như diệp lục tố. Quá trình tích lũy đường diễn ra từ dưới lên trên, lần lượt từ lóng này đến lóng khác, lóng dưới chín trước lóng trên. Lúc mía sắp chín, tốc độ tăng hàm lượng đường ở những lóng phía trên nhanh hơn lóng phía dưới. Do đó, ngọn đuổi kịp gốc cho tới lúc bằng nhau. Đánh giá độ chín của mía người ta dựa vào những căn cứ sau:  Dựa vào ngoại quan của cây mía:  Độ lớn của cây mía chậm dần, các lóng phía trên nhặt lại.  Lá mía khô vàng, lá xanh còn lại khoảng 6-7 lá, độ dài của lá mía giảm, lá tương đối thẳng và cứng.  Bề mặt lóng mía nhẵn, ít bột phấn và bột phấn dễ rơi.  Mặt cắt lóng mía trong, sáng còn khi mía chưa chín thì mặt cắt có màu đục  Phương pháp xác định hàm lượng đường tại ruộng:  Đo độ Brix trực tiếp: sử dụng máy khúc xạ kế cầm tay (Refractomet), một dụng cụ đo đơn giản, đo độ Brix mía ngay tại ruộng. Khi hàm lượng đường ở phần thân ngọn tương đương với phần thân gốc là đúng độ chín công nghiệp.  Ngọn được tính từ lá khô trên cùng trở lên.  Gốc được tính là lóng mía thứ nhất trên mặt đất. 1.3.5.2 Các chỉ số công nghiệp của mía Theo Viện Khoa Học Kĩ Thuật Nông Nghiệp Miền Nam (2006) tùy vào điều kiện canh tác từng vùng mà yêu cầu mía phải đạt được các mức về độ Brix và chữ đường CCS. Đầu vụ ép thì độ Brix phải đạt trên 17 và CCS trên 8, giữa vụ độ Brix trên 19 và CCS trên 10, cuối vụ độ Brix trên 18 và CCS trên 9. Theo Nguyễn Huy Ước (2001) ở thời điểm mía chín phải đạt các tiêu chuẩn mía nguyên liệu như: hàm lượng đường đạt yêu cầu tại thời điểm chế biến, độ lớn cây, độ sạch ( bệnh, tạp chất, 7 sạch rễ, ngọn và lá). Hai chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá chất lượng mía đường là độ Brix và chữ đường CCS. Độ Brix (Brix %) Tỉ lệ phần trăm chất khô hòa tan trong nước mía bao gồm đường saccaroza, các loại đường khử và các chất hòa tan khác, do đó độ Brix càng cao thì tỉ lệ đường sẽ cao (Trần Văn Sỏi, 2001). Có nhiều phương pháp xác định hàm lượng đường của mía như đo độ Brix trực tiếp ngoài đồng bằng Brix kế cầm tay, lấy mẩu phân tích trong phòng thí nghiệm (Nguyễn Huy Ước, 2001), nhưng hiện nay các nhà máy không sử dụng phương pháp xác định bằng Brix kế cầm tay vì độ Brix thay đổi theo nhiệt độ môi trường cũng như vị trí lấy mẩu. Khi mía còn non thì lượng đường khử và tạp chất chiếm 1-3% nên độ Brix cao hơn lượng đường kết tinh 1-3%. Khi mía chín tỉ lệ này giảm còn 0,2-0,6%, độ Brix lúc này xấp xỉ hàm lượng đường kết tinh. Độ Brix tuy chưa phản ánh chính xác chất lượng mía nhưng đây là thông số dễ làm, nhanh và có thể đo ngay ngoài đồng ruộng nên thường được dùng rất phổ biến (Trần Văn Sỏi, 2001). Năng suất công nghiệp (CCS: Commercial Cane Sugar) Chỉ lượng đường thương phẩm là hàm lượng (%) đường saccaroza có trong nước mía. Muốn mía đạt chất lượng cao không nên bón phân đạm cũng như tưới nước muộn, càng gần lúc thu hoạch thì càng ảnh hưởng đến phẩm chất mía. CCS cũng giảm khi mía mọc mầm trên thân hay dưới gốc vào giai đoạn mía chín, chất dự trữ trong cây chuyển sang cung cấp cho chồi mới, thân mía chín càng ngày càng bị khô (Lê Song Dự & Nguyễn Thị Quý Mùi, 1997). CCS cũng là cơ sơ để nhà máy thu mua mía nguyên liệu, mức độ CCS sẽ quyết định giá bán, khi CCS cao thì giá mía sẽ cao (Cao Anh Đương, 2007). Để tìm ra chữ đường người ta dùng ba chỉ tiêu độ Brix, độ Pol, F (tỉ lệ chất xơ) sau đó tra bảng tính sẵn sẽ được giá trị % CCS, khái niệm này do các nhà máy chế biến Úc xây dựng và áp dụng (Nguyễn Thị Bạch Mai et al., 2009). Việc ước lượng chữ đường còn được thực hiện thông qua việc đo độ Brix ngoài đồng, độ Brix tương quan thuận với hàm lượng đường CCS, thể hiện tổng chất rắn hoà tan trong dung dịch nước mía và phản ánh hàm lượng đường tích lũy trong cây mía một cách tương đối với công thức CCS = (Độ Brix * 0,66) – 3,5, ruộng mía 7 tháng tuổi có độ Brix 13 và tương đương 7,3 CCS (Nguyễn Minh Chơn et al., 2009). Ngoài ra còn một số chỉ tiêu chất lượng mía khác như: độ Pol: là độ quang cực của nước mía quan sát bởi máy Polarimet, phản ánh trị số của hàm lượng đường sacaroza có trong nước mía. RS: lượng các chất đường khử (fructoza, glucoza) 8 trong nước mía, khi chín RS chỉ chiếm 1%. Tỉ lệ xơ: là tỉ lệ % xơ bã (cellulose) trong thân mía. Chất lượng mía luôn thay đổi theo các yếu tố như tuổi mía (mía 12 tháng tuổi thì lượng đường sẽ cao hơn, mía càng non hoặc quá già thì chất lượng càng thấp). Thời gian bảo quản mía sau thu hoạch cũng ảnh hưởng lớn đến chất lượng mía nên cần phải chế biến sau khi thu hoạch tối đa là 24 giờ, vì trung bình mỗi ngày sau khi thu hoạch lượng đường kết tinh sẽ giảm 0,21%, cá biệt lên đến 0,57%. Chế độ phân bón cũng ảnh hưởng lớn đến chất lượng mía, bón thừa đạm hoặc kết thúc bón đạm quá muộn sẽ làm giảm chất lượng mía, bón P, K quá ít hoặc không cân đối với N cũng dẫn đến kém chất lượng và một yếu tố quan trọng nữa là chế độ tưới và nước tưới cho từng giai đoạn phát triển nếu quá thừa nước trong giai đoạn mía chín và tích lũy đường thì mía chín chậm, lượng đường giảm, chất lượng mía sẽ giảm đáng kể (Trần Văn Sỏi, 2001). 1.3.5.3 Giai đoạn chín sinh lý Sau thời điểm chín công nghiệp, mía sẽ chuyển nhanh sang giai đoạn chín sinh lý, lúc này tuy hiệu quả chữ đường cao nhưng năng suất bắt đầu giảm và rất khó khăn trong việc bảo quản mía nguyên liệu. Theo Trần Văn Sỏi (2001) thời kì này có thể trùng hợp với thời kì tích lũy đường (chín công nghiệp). Trong thực tiễn sản xuất không đợi tới mía chín hoàn toàn (đạt tỉ lệ đường cao nhất) để thu hoạch cùng một lúc mà phải thu hoạch khi mía bắt đầu chín, tức là nguyên liệu đạt tới những trị số cho phép, sử dụng mía để ép đường có hiệu quả kinh tế. Trổ cờ tức là thời kì chín sinh lý của mía. Trổ cờ thường không trùng với thời kì chín công nghiệp và có ảnh hưởng không tốt đến nguyên liệu cây mía phục vụ cho nhà máy đường. Vì vậy trong sản xuất mía thường tìm cách hạn chế sự ra hoa kết hạt. Ngược lại trong công tác lai tạo giống cần đến sự phát dục của cơ quan sinh dục thực. Theo Trần Văn Sỏi (2001) thời kì chín sinh lý hoàn toàn không có lợi cho sản xuất mía nguyên liệu để chế biến đường. 1.4 Nhu cầu dinh dưỡng của cây mía Theo Đỗ Thị Thanh Nhàn (1996), một vụ mía có năng suất 100 tấn/ha lấy từ đất 200kg N, 85kg P2O5, 420 kg K2O. Tính trung bình 1 tấn mía cần 1kg N, 0,5-0,7 kg P2O5, 1,5-2 kg K2O. Trong thời kỳ đầu mía hút phân chậm, nhưng khi thân, lá, rễ đã phát triển tốc độ hút tăng lên rất mạnh, đặc biệt là với K và N đạt đỉnh cao sau khi trồng 3-6 tháng, sau đó tốc độ hút chậm dần lại cho đến ngày thu hoạch cây vẫn hút chất dinh dưỡng Theo Lê Song Dự và Nguyễn Thị Quý Mùi (1997), mía là cây trồng có sinh khối lớn, riêng sản phẩm thu hoạch đã đạt từ 70-80 tấn thậm chí 100 tấn mía cây 9 trên 1 ha trong 1 năm. Do đó nên cần nhiều chất dinh dưỡng hơn các loại cây trồng hàng năm khác. Ở mỗi chu kì sinh trưởng nhu cầu về chất dinh dưỡng có khác nhau. Giai đoạn đầu ở thời kì nẩy mầm cây con sống nhờ chất dinh dưỡng có trong hom mía. Khi rễ cây (rễ chính thức) phát triển, cây hút chất dinh dưỡng từ đất, nhu cầu dinh dưỡng tăng dần. Khi cây mía bước vào thời kì vươn lóng, cây hút chất dinh dưỡng mạnh nhất, cho đến thời kì chín, cây tích lũy đường, cây vẫn hấp thu các chất dinh dưỡng. Theo Lê Hồng Sơn và Vũ Năng Dũng (2000), trung bình để đạt 100 tấn mía/ha cây mía cần khoảng 120 kg N, 70 kg P2O5 và 200 kg K2O. Theo Trần Văn Sỏi (2001), mía thuộc loại cây trồng cao sản, mỗi hecta 1 năm có thể cho từ 150-200 tấn năng suất sinh học, nên yêu cầu dinh dưỡng của cây mía cao hơn những loại cây trồng khác. Mía cần nhiều nhất là N, P, K kế đến là Ca và các vi lượng khác. Thời kì cây con (từ 1 đến 5 lá thật) mía cần nhiều nhất là N rồi đến K và P; thời kì đẻ nhánh và đầu thời kì vươn cao mía cần nhiều nhất là K rồi đến P và N; thời kì mía chín thì nhu cầu N cao hơn rồi đến P và K. Muốn đạt 100 tấn mía/ha thì người trồng mía cần sử dụng với lượng 80-180 kg N, 80-170 kg P2O5 và 200-270 kg K2O. Bảng 1.1 Lượng dinh dưỡng cho cây mía và nhu cầu bón để đạt năng suất 100 tấn mía cây/ha Nguyên tố Lấy đi bởi thân (kg) Nhu cầu bón (kg) N 45-90 120 (150) P2O5 30-50 50 (60) K2 O 80-120 150 (200) (Nguồn K. Faucounier, 1991) Cũng như những cây trồng khác, nguyên tố dinh dưỡng chủ yếu của cây mía vẫn là N, P, K. Mía có khả năng hấp thu K, N nhiều hơn nhu cầu. Do đó, phải bón hàm lượng K, N cao hơn lượng lấy đi vì phải bù lại phần mất mát. Ngoài ra, cần bón thêm phân hữu cơ vi sinh hoặc phân chuồng cho mía. Theo Chu Thị Thơm và ctv. (2005), mỗi hecta mía cần bón từ 10-20 tấn phân chuồng hoặc phân ủ. Mía có nhu cầu kali cao nhất sau đó đến đạm và lân, bón phân cân đối N, P, K tỷ lệ 2:1:2 rất quan trọng để đảm bảo năng suất mía và tỷ lệ đường. Trong thực tế, 10 nông dân chỉ thích bón đạm để tăng sản lượng, thậm chí trước khi thu hoạch vài ngày còn bón thêm N để tăng trọng lượng (Nguyễn Bảo Vệ et al., 2011). 1.4.1 Vai trò của N đối với cây mía Vai trò của đạm đối với sinh trưởng Phân đạm có vai trò rất quan trọng trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây mía, mía cần nhiều N để tăng trưởng mạnh, cây mọc khỏe và đâm nhiều nhánh. Ruộng mía được bón đầy đủ N cây phát triển mạnh, tốc độ vươn lóng nhanh, bộ lá xanh. Theo Đỗ Thị Thanh Nhàn (1996), đạm là yếu tố tác động trực tiếp nhất đến khối lượng sinh trưởng của cây khi cây được cung cấp đầy đủ nước, là yếu tố phân bón chính của mía (chiếm tỷ lệ đầu tư cao nhất trong các loại phân) Thiếu đạm, lá mía sẽ có màu vàng nhạt, tốc độ hình thành lá và tốc độ vươn cao chậm lại, lá chóng già, số lá xanh tồn tại ít, cây bé, rễ bé so với cây đủ đạm. Đủ đạm, mía sẽ đẻ nhiều, cây to cao, bộ lá có màu xanh tơi, lá to, số lá xanh tồn tại nhiều (Chu Thị Thơm et al., 2005). Mía là cây trồng có khả năng cho lượng sinh khối lớn. Trong thời gian chưa tới một năm, một hecta mía cho tới 70 – 100 tấn mía cây, chưa kể lá và rễ. Vì vậy nhu cầu dinh dưỡng của cây mía rất lớn (Nguyễn Huy Ước, 2000). Vai trò của đạm đối với brix Độ Brix biểu thị cho hàm lượng chất không tan trong dung dịch, trên mía đây là hàm lượng đường sucrose (là một đường đôi của glucose và fructose) trong dịch nước mía được ép ra. Brix là một trong hai chỉ tiêu (Brix và Pol) quan trọng dùng cho đánh giá chữ đường (CCS) của mía lúc thu hoạch (Albertson and Christopher, 2004). Độ Brix hay chỉ số CCS thay đổi tùy thuộc vào đặc tính giống mía (Clowes and Inman-Bamber, 1980; Muhammad, 2003), Theo (Muchow et al., 2006) thì độ Brix hay chỉ số CCS thay đổi theo thời điểm thu hoạch, dinh dưỡng cung cấp cho mía Bón quá nhiều N, lá mía xanh đậm, phẩm chất nước mía xấu, tỷ lệ đường thấp. N kích thích sinh trưởng làm mía không chín, ít đường, chồi non mọc nhiều, lượng glucose tăng, saccharose giảm (Nguyễn Thị Kim Nguyệt và ctv., 1999). Thiếu N mía giảm tốc độ tăng trưởng, sớm chuyển sang tích lũy đường dẫn đến năng suất mía cây bị giảm (Humbert, 1963). 11 Vai trò của đạm đối với năng suất Đạm nguyên tố dinh dưỡng quan trọng trong việc gia tăng năng suất cây trồng. Bón phân N giúp gia tăng sự tăng trưởng của cây đặc biệt sự phát triển của thân, lá. Cây được cung cấp N đầy đủ, thân lá và chồi phát triển tốt, bộ rễ phát triển cân đối hơn so với cây thiếu N. Phân Đạm (N) tuy chỉ chiếm khoảng 1% tổng trọng lượng chất khô trong cây mía khi thành thục, song nó giữ một vai trò hết sức quan trọng đối với năng suất và chất lượng mía (Chu Thị Thơm và ctv., 2005). Theo Trần Văn Sỏi (2001), trong quá trình sinh trưởng điều kiện dinh dưỡng có ảnh hưởng rất quyết định đến các yếu tố cấu thành năng suất như mật độ cây hữu hiệu, chiều cao cây, đường kính thân, trọng lượng cây và từ đó ảnh hưởng tới năng suất. Đến thời kì thành thục, dinh dưỡng có tác dụng chi phối đáng kể đến thời gian chín, hàm lượng đường, các tạp chất trong mía, đồng thời ảnh hưởng đến cả vụ gốc năm sau. Các triệu chứng khác khi bón phân đạm mất cân đối:  Thiếu đạm lá mía vàng, lá non nhỏ và ngắn, cây mọc yếu, đẻ nhánh kém, sinh trưởng chậm, thân nhỏ - thấp, năng suất và phẩm chất kém (Nguyễn Như Hà, 2006).  Đủ đạm cây mía sẽ đẻ nhánh nhiều, cây cao to, bộ lá có màu xanh tươi, lá to số lá xanh tồn tại trên thân nhiều (Trần Văn Sỏi, 2001).  Ruộng mía được bón đủ đạm cây phát triển mạnh, tốc độ vươn lóng nhanh, bộ lá xanh tốt. Đạm cân đối giúp cây mía mọc khỏe, đâm chồi nhiều, mật độ cây cao (Trần Thùy, 1996)  Bón thừa đạm và không cân đối với lân, kali thì sẽ làm mía dễ bị đỗ ngã, sâu bệnh, số chồi vô hiệu tăng lên, mía chín chậm (Hoàng Văn Đức, 1982).  Quá thừa đạm lá mía có màu xanh thẫm, cây yếu ớt dễ đổ ngã, lóng dài nhiễm sâu bệnh nặng, hàm lượng đường thấp, mía chín chậm (Trần Văn Sỏi, 2001).  Bón quá nhiều đạm hoặc bón muộn làm mía chín chậm (trường hợp xảy ra đối với đất quá giàu dinh dưỡng, đặc biệt khi đất đó lại quá đủ ẩm). Cần một thời gian tối thiểu 08 tháng cho cây mía “tiêu hóa” hết đạm để đạt một tỷ lệ đường bình thường (Lê Song Dự & Nguyễn Thị Quý Mùi, 1997). Chính vì vậy bón phân đầy đủ, cân đối và đúng lúc sẽ giúp cây mía sinh trưởng và phát triển tốt; đạt ba mục tiêu mà người trồng mía mong muốn là tăng 12 năng suất, tăng hàm lượng đường, nâng cao độ phì nhiêu đất, đồng thời đạt được hiệu quả kinh tế trước mắt vừa đảm bảo được hiệu quả kinh tế lâu dài. Một số khuyến cáo để bón đạm một cách hợp lý Theo Trần Thùy (1996), đạm cần bón cho một hecta từ 100 - 200 kg (200 - 400 kg Urea) sang vụ mía gốc thì tăng 15 - 20%. Nghiên cứu của IPNI tại Quảng Đông, Trung Quốc cho thấy nếu bón N ở mức 450 kg/ha thì năng suất mía tăng 47,2% (IPNI, 2009). Mohammed (1981), đã nghiên cứu các liều lượng N bón cho mía ở Guneid, Sudan giữa các mức 0N, 2N, 4N và 6N (tương đương 0; 85,5; 171 và 256,5 kgN/ha) và báo cáo rằng năng suất mía tăng đáng kể ở mức 4N và 6N so với mức 0 và 2N. EL Fadel (1973), cũng khẳng định rằng năng suất mía tăng có ý nghĩa đến mức 6N. Theo Trần Văn Sỏi (2001), để xác định liều lượng phân đạm có thể dựa vào hàm lượng đạm trong đất. Nếu hàm lượng đạm tổng số dưới 0,04%, phải bón từ > 200 kgN/ha. Nếu đạm tổng số từ 0,04 - 0,08% (đất thịt thì từ 0,04 - 0,09%), phải bón 150-190 kgN/ha. Nếu đạm tổng số từ tổng số từ 0,08-0,12% (trên đất thịt từ 0,09-0,14%), có thể bón < 150 kgN/ha. Nếu đạm tổng số từ 0,29-0,36% trên đất cát pha và 0,34–0,4% trên đất thịt, không cần hoặc chỉ bón dưới 100 kgN/ha. Lượng phân đạm (N) bón cho một vụ mía thay đổi theo từng vùng điều tra ở huyện Phụng Hiệp lượng đạm (N) biến động từ 150-480 kgN/ha, ở Long Mỹ lượng đạm sử dụng biến động từ 198-398 kg/ha, lượng đạm nông dân thị xã Vị Thanh sử dụng thay đổi từ 186-408 kg/ha (Lê Xuân Tý, 2008). Theo Bùi Đình Đường và Dương Văn Chín (2001), đất trồng mía ở đồng bằng Sông Cửu Long để đạt năng suất và độ Brix cao cần phải bón 200-300 kgN/ha. Có thể bón đạm cho mía dưới nhiều dạng phân khác nhau như: sunphat amôn, nitrat amon, phân urê, phân tổng hợp NPK... Bón đạm cần bón sâu và lấp kín, tập trung vào các thời điểm: 1/3 trước khi đặt hom, 1/3 bón thúc đẻ nhánh, 1/3 bón đầu thời kỳ làm lóng vươn dài (Trần Thùy, 1996). Đối với mía gốc nên chú ý bón đạm sâu và lấp kín vào hai thời điểm: khi xử lý gốc mía cho mía có sức tái sinh mạnh, khi mía giao lá (đầu thời kỳ làm lóng vươn dài) để mía phát triển mạnh chiều cao và độ lớn của cây. 1.4.2 Chuẩn đoán đạm trong cây mía bằng màu sắc lá thông qua bảng so màu LCC Bảng so màu lá là một tiến bộ khoa học kỹ thuật mới được áp dụng ở nhiều nước trên thế giới. Hiện nay, ở nước ta nhiều nông dân trồng lúa đã áp dụng bón 13 phân theo bảng so màu lá đạt kết quả tốt, tiết kiệm một lượng đạm đáng kể. Bảng so màu lá được biết đến như là người bạn đồng hành của người nông dân trồng lúa. Bảng so màu lá như một vật chỉ thị bằng mắt có tính chủ quan hơn đối với nhu cầu phân đạm trên cây lúa (Furuya,1987). Khi áp dụng bảng so màu lá vào đồng ruộng là một giải pháp tích cực cho những người nông dân, góp phần đảm bảo năng suất và chất lượng, đồng thời hạ giá thành sản phẩm tăng thu nhập cho người nông dân. Bảng so màu lá đã phát triển nhanh ở Nhật (Furuya, 1987) được chuẩn đoán với máy đo diệp lục tố. Bảng so màu gồm 7 dãy màu từ màu xanh vàng nhạt (mã số 1) đến màu xanh vàng đậm (mã số 7). Hiện nay bảng so màu lá lúa được rút ngắn còn 4 thang màu từ (mã số 2) đến (mã số 5). Hình 1.1: Bảng so màu lá Sự khác nhau giữa các khoảng khác màu kế cận nhau bằng 3–4 giá trị SPAD trên máy đo diệp lục tố. Cho nên bảng so màu lá không thể cho thấy sự khác biệt nhỏ hơn về độ xianh của lá như máy đo diệp lục tố. Bảng so màu lá có thể dùng để xác định chính xác tương đối của việc đánh giá tình trạng đạm trong lá. Nông dân có thể dễ dàng sử dụng bảng so màu lá như một vật chỉ thị bằng mắt để xác định thời gian bón thúc đạm cho cây. Tuy nhiên, đánh giá bằng mắt màu xanh của lá bị ảnh hưởng bởi độ biến động của ánh sáng mặt trời (cường độ và gốc độ mặt trời) (Turner and Jund, 1994) Theo viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI) hướng dẫn cách sử dụng bảng so màu lá như sau: Bảng so màu lá thường được đo một tuần một lần, trong suốt quá trình đo chỉ nên đo bởi một người, đo trên lá thành thục, đo ngẫu nhiên 6 lá ở 6 cây trong mỗi nghiệm thức và tính trị số trung bình để xác định nhu cầu bón thúc phân đạm. Chuẩn hóa chỉ số SPAD của máy đo diệp lục tố và bảng so màu lá cho thấy khung màu số 3–4 ở bảng so màu lá thể hiện thiếu đạm , khung màu 4–5 là đủ đạm, khung màu từ 5 trở lên là thừa đạm (Phạm Sỹ Tân và ctv., 1999) 14 Bảng so màu lá đã được ứng dụng điều tiết lượng đạm bón thích hợp cho lúa (balausbranian et al., 1999; Witt et al., 2005) và cũng được sử dụng để đánh giá tình trạng đạm trong cây bắp. Theo kết quả nghiên cứu của C, Witt et al., 2007 trên cây bắp cho thấy với mỗi chỉ số LCC khác nhau ở mỗi giai đoạn phát triển sẽ bổ sung lượng đạm khác nhau như sau: LCC < 4 lá bắp có màu vàng xanh bón 92 kgN/ha (giai đoạn 6 - 8 lá), LCC =4-4,5 lá có màu xanh lá cây thì bón 77 kgN/ha (giai đoạn 6 - 8 lá), LCC > 4,5 lá có màu xanh đậm thì bón 62 kgN/ha (giai đoạn 10 lá), giai đoạn 14 lá (lá màu xanh đậm LCC > 4,5 bón 35 kgN/ha), lượng phân bón lót 66 kgN/ha) sẽ cho năng suất bắp 7-8 tấn/ha. Tổng lượng phân N bón trung bình 220 kgN/ha dao động từ (190-250 kgN/ha). Trên mía theo kết quả thí nghiệm của Gaddanakeri et al., (2007) ở Karnataka của Ấn Độ khi áp dụng bảng SML ở 3 mức LCC (4, 5; 6) tương ứng với lượng phân N và số lần bón như sau 175 kgN (4 lần bón), 250 kgN (6 lần bón), 300 kgN (7 lần bón)) so với đối chứng không sử dụng bảng SML áp dụng 250 kgN với 4 lần bón. Kết quả năng suất, chiều cao cây, trọng lượng cây ở nghiệm thức LCC (5, 6) tương đương nhau và khác biệt có ý nghĩa với nghiệm thức LCC (4) và đối chứng. Khi sử dụng bảng so màu có thể thấy rõ được những lợi ích cơ bản về các phương diện sau:  Về kỹ thuật: Tăng hiệu quả sử dụng phân đạm  Về kinh tế: Giảm chi phí  Về thực hành: Đơn giản, dễ làm Về môi trường: Giảm tác hại của lượng phân đạm thừa; Giảm sử dụng thuốc bảo vệ thực vật  Những chú ý khi sử dụng bảng so màu lá: Để sử dụng bảng so màu lá hiệu quả, cần phải bón đủ phân lân và kili cân đối.  Thời điểm so màu tốt nhất là 8:30 - 9:30 giờ buổi sáng và nên cố định thời gian như nhau cho mỗi lần so màu.  Không nên so trực tiếp dưới ánh sáng mặt trời mà nên dùng nón hoặc thân người che tia sáng tới trực tiếp. Vì góc độ tia sáng và cường độ ánh sáng có ảnh hưởng lớn đến khả năng phân biệt màu sắc của người đo. 15  Hiệu quả của phân đạm (N) chỉ có thể phát huy cao nhất trên nền đầy đủ và cân đối với phân lân và kali. Khi bón N đơn hoặc có kết hợp với các yếu tố P và K đều làm tăng đáng kể hàm lượng diệp lục tố trong lá mía (Lal ctv., 1952). Hiệu quả khi sử dụng bảng so màu lá:  Đảm bảo được năng suất và chất lượng mía.  Tiết kiệm được phân đạm  Giảm tác hại của sâu, bệnh trên mía.  Giảm tác hại đến môi trường do bón thừa đạm.  Giảm chi phí sản xuất, tăng lợi tức cho bà con nông dân. 16 CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Phương tiện 2.1.1 Địa điểm bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được thực hiện tại: xã Đại Ân 1, huyện Cù Lao Dung, Tỉnh Sóc Trăng với các đặc tính đất được trình bày như ở bảng 1 Bảng 2.1: Tính chất của đất thí nghiệm tầng 0 – 20cm ở Cù Lao Dung – Sóc Trăng Độ sâu pH(H2O) (cm) Địa điểm Cù Lao Dung 0-20 20-40 EC NO3- (mS/cm) Đất: nước (1 : 2,5) 4,79 0,21 4,73 0,12 Pdt Ktđ Bray 2 (cmol/kg) (mg/kg) 6,36 26,10 5,36 24,80 1,84 1,57 Sét (%) Thịt Cát 44,20 53,40 2,40 2.1.2 Thời gian bố trí thí nghiệm Thí nghiệm ngoài đồng được thực hiện từ tháng 2/2012 – tháng 1/2013 Ngày xuống giống: 18/2/2012 2.1.3 Nguyên, vật liệu thí nghiệm  Giống, phân bón và thuốc trừ sâu  Giống: K88 – 92: Theo Trại giống Casuco (2010), giống mía K88-92 có đặc điểm hình thái như sau:  Lá màu xanh nhạt; phiến lá rộng, dài và cứng.  Bẹ lá không có lông, ôm sát thân; tai lá trong hình ngọn giáo, tai ngoài hình răng cưa, dễ bóc lá.  Thân rất to, thẳng, trước khi bóc bẹ có màu trắng ẩn vàng, phơi ra nắng có màu tím nâu, phủ một lớp sáp muội.  Lóng dài, hình trụ, đai sinh trưởng rộng, có hai hàng điểm rễ thẳng đều.  Mầm hình tròn, lớn, nằm sát sẹo lá, cánh mầm rộng.  Không có rãnh mầm.  Phân bón: với công thức phân bón 250 kg N – 125 kg P2O5 – 200 kg K2O. 17 300 kg N – 125 kg P2O5 – 200 kg K2O. 350 kg N – 125 kg P2O5 – 200 kg K2O. Phân đạm: Urea (46% N). Phân lân: Super lân Long Thành (16% P2O5). Phân kali: KCl (60%K2O).  Thuốc: Basudin 10H (trộn đều với phân trước khi rãi để phòng trừ sâu đục thân) bón vào giai đoạn đầu vụ.  Các thiết bị khác  Bảng so màu lá LCC (4 vạch). Hình 2.1 Bảng so màu lá 4 vạch  Thước đo đường kính và thước đo chiều cao.  Cân điện tử  Các dụng cụ để thu thập mẫu mía.  Dụng cụ phân tích và máy đo mẫu trong phòng phân tích: giàn chưng cất đạm Kjeldahl, dụng cụ chuẩn độ cùng một số dụng cụ thí nghiệm cần thiết khác. 2.2 Phương pháp 2.2.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm Thí nghiệm: Thí nghiệm thừa số hai nhân tố trong bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên trong đó nhân tố thứ nhất (A) gồm ba mức phân đạm (250, 300 và 350kgN/ha) và nhân tố thứ hai (B) gồm bốn phương pháp bón phân đạm (Bảng 2), với 4 lần lặp lại trên 18 diện tích mỗi lô thí nghiệm là 79,2 m2. Công thức phân bón (kg/ha) được sử dụng cho giống K88-92 là (250, 300 và 350 kgN/ha) – 125P2O5 – 200K2O. Bảng 2.2: Lượng N và phương pháp bón N cho mía tại Cù Lao Dung – Sóc Trăng Nghiệm thức 1 2 3 4 Phương Liều lượng pháp (kgN/ha) bón 250, 300 và 350 1 2 3 4 Thời gian bón N Ngày sau khi trồng (NSKT) 10-20 60 90 120 1/5 1/5 1/5 1/5 1/5 1/5 2/5 LCC 1/5 1/5 LCC Kiểm tra mỗi tuần, bón N khi LCC[...]... phân đạm theo bảng so màu lá lên diễn biến đường kính cây mía (cm) giai đoạn thu hoạch tại Cù Lao Dung – Sóc Trăng 31 3.4 Ảnh hưởng của các mức đạm và phương pháp bón cân đối phân đạm theo bảng so màu lá lên diễn biến mật độ cây mía (cây/ m2) tại Cù Lao Dung – Sóc Trăng 32 3.5 Ảnh hưởng của các mức đạm và phương pháp bón cân đối phân đạm theo bảng so màu lá lên diễn biến hàm lượng đạm trong thân và lá mía. .. tại Cù Lao Dung – Sóc Trăng 34 3.6 Ảnh hưởng của các mức đạm và phương pháp bón cân đối phân đạm theo bảng so màu lá lên diễn biến hấp thu đạm ở lá của cây mía (Kg/ha) tại Cù Lao Dung – Sóc Trăng 36 3.7 Ảnh hưởng của các mức đạm và phương pháp bón cân đối phân đạm theo bảng so màu lá lên diễn biến hấp thu đạm ở lá của cây mía (Kg/ha) tại Cù Lao Dung – Sóc Trăng 38 3.8 Ảnh hưởng của các mức đạm và phương... tại Cù Lao Dung – Sóc Trăng 23 3.1 Ảnh hưởng của các mức đạm và phương pháp bón cân đối phân đạm theo bảng so màu lá lên diễn biến chiều cao cây mía (cm) tại Cù Lao Dung – Sóc Trăng 28 3.2 Ảnh hưởng của các mức đạm và phương pháp bón cân đối phân đạm theo bảng so màu lá lên diễn biến chiều cao thân lóng cây mía (cm) giai đoạn thu hoạch tại Cù Lao Dung – Sóc Trăng 29 3.3 Ảnh hưởng của các mức đạm và. .. cân đối phân đạm theo bảng so màu lá lên diễn biến tổng hấp thu đạm của cây mía (Kg/ha) tại Cù Lao Dung – Sóc Trăng 39 xi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Việt NSKT: Ngày sau khi trồng PPB: Phương pháp bón Từ viết tắt Tiếng Anh LCC: Leaf Colour Chart xii Nguyễn Tú Trinh (2013), Diễn biến hàm lượng đạm và sử dụng bảng so màu lá trên cây mía đường (Saccharum officinarum L.) ở Cù Lao Dung Luận văn... dinh dưỡng của cây mía qua từng giai đoạn phát triển để có thể xác định được liều lượng và thời điểm bón đúng lúc tránh gây lãng phí về kinh tế và ô nhiễm môi trường Vì vậy, đề tài: Diễn biến hàm lượng đạm và sử dụng bảng so màu lá trên cây mía đường (Saccharum officinarum L.) ở Cù Lao Dung được thực hiện nhằm mục đích; (i) tìm hiểu diễn biến hàm lượng N của mía qua các giai đoạn sinh trưởng; (ii) xác... 1.1 Bảng so màu lá 17 2.1 Bảng so màu lá 4 vạch 22 3.1 Ảnh hưởng của biện pháp bón đạm theo bảng so màu đến năng suất mía vụ gốc của mía tại Cù Lao Dung – Sóc Trăng 40 x DANH SÁCH BẢNG Tên bảng Trang 1.1 Lượng dinh dưỡng cho cây mía và nhu cầu bón để đạt năng suất 100 tấn mía cây/ ha 12 2.1 Tính chất của đất thí nghiệm tầng 0 – 20cm ở Cù Lao Dung – Sóc Trăng 20 2.2 Lượng N và phương pháp bón N cho mía. .. phân đạm Chuẩn hóa chỉ số SPAD của máy đo diệp lục tố và bảng so màu lá cho thấy khung màu số 3–4 ở bảng so màu lá thể hiện thiếu đạm , khung màu 4–5 là đủ đạm, khung màu từ 5 trở lên là thừa đạm (Phạm Sỹ Tân và ctv., 1999) 14 Bảng so màu lá đã được ứng dụng điều tiết lượng đạm bón thích hợp cho lúa (balausbranian et al., 1999; Witt et al., 2005) và cũng được sử dụng để đánh giá tình trạng đạm trong cây. .. Đối với mía gốc nên chú ý bón đạm sâu và lấp kín vào hai thời điểm: khi xử lý gốc mía cho mía có sức tái sinh mạnh, khi mía giao lá (đầu thời kỳ làm lóng vươn dài) để mía phát triển mạnh chiều cao và độ lớn của cây 1.4.2 Chuẩn đoán đạm trong cây mía bằng màu sắc lá thông qua bảng so màu LCC Bảng so màu lá là một tiến bộ khoa học kỹ thuật mới được áp dụng ở nhiều nước trên thế giới Hiện nay, ở nước ta... hiểu diễn biến hàm lượng N cảu mía qua các giai đoạn sinh trưởng; (ii) Xác định thời gian bón đạm hợp lý để trồng mía đạt năng suất và chất lượng cao ở huyện Cù Lao Dung, tỉnh Sóc Trăng Kết quả thí nghiệm cho thấy, ở thời điểm 40 NSKT, các mức bón đạm và phương pháp bón đều không ảnh hưởng đến các chỉ tiêu tăng trưởng như chiều cao cây, chiều cao thân lóng, số chồi cũng như hàm lượng đạm của cây mía. .. trở đi), cây mía sinh trưởng chậm và bước vào thời kì tích lũy đường mạnh mẽ 6 Lúc cây mía đang sinh trưởng hàm lượng đường saccaroza trong cây thấp, khi mía sinh trưởng chậm lại phần lớn các sản phẩm đồng hóa do toàn bộ lá mía tạo thành chuyển sang dạng đường tích lũy trong thân, hàm lượng đường trong cây tăng lên nhanh chóng  Sự hình thành và tích lũy đường trong thân cây mía trải qua 2 giai đoạn