đánh giá ảnh hưởng của biện pháp canh tác lúa lên chất lượng nước mặt vùng đê bao khép kín huyện châu phú tỉnh an giang

Canh tác lúa ba vụ liên tục đã làm đất chai hóa và nghèo dinh dưỡng dần theo thời gian canh tác và tình hình sâu bệnh hại ngày càng gia tăng và nguy hại hơn vì thế hàng năm nông dân sử d

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

BỘ MÔN QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG & TNTN

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA BIỆN PHÁP

CANH TÁC LÚA LÊN CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT VÙNG ĐÊ BAO KHÉP KÍN HUYỆN CHÂU PHÚ TỈNH

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian học tại trường Đại học Cần Thơ, em xin trân trọng bày tỏ lòng cảm ơn đến quý thầy cô trường Đại học Cần Thơ đã tận tình giảng dạy và truyền đạt nhiều kiến thức, kinh nghiệm quý báu cho chúng em trong suốt thời gian chúng em học tập và nghiên cứu dưới mái trường đại học Qua suốt thời gian thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp Em xin chân thành gởi lời biết ơn đến:

Thầy Võ Quốc Thành và chị Trần Thị Lệ Hằng – Bộ môn Quản Lý môi trường và Tài nguyên thiên nhiên, đã tận tình chỉ dạy và quan tâm giúp đỡ em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp

Quý thầy, cô, anh, chị ở Bộ môn Quản lý MT & TNTN, Khoa Môi trường & TNTN trường Đại học Cần Thơ đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho

em trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, những người thân yêu và tất cả các bạn bè đã động viên, chia sẻ, hỗ trợ và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập trên giảng đường đại học và hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Trong bài còn nhiều sai sót em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy cô

để bài luận văn hoàn chỉnh hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Cần Thơ, Ngày 15 tháng 12 năm 2014

Sinh viên thực hiện

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2

1.2.1 Mục tiêu tổng quát 2

1.2.2 Mục tiêu cụ thể 2

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2

1.4 GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU 3

1.5 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3

1.6 THỜI GIAN NGHIÊN CỨU 3

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 4

2.1 ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU 4

2.1.1 Giới thiệu về An Giang 4

2.1.2 Giới thiệu huyện Châu Phú tỉnh An Giang 5

2.2 KHÁI QUÁT VỀ NỀN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM 6

2.2.1 Khái niệm về nông nghiệp 6

2.2.2 Vị trí của nền Nông nghiệp nông thôn trong nền kinh tế 6

2.2.3 Đặc điểm của sản xuất Nông nghiệp Việt Nam 6

2.2.4 Mục tiêu phát triễn cụ thể đến năm 2020 7

2.3 CÁC BIỆN PHÁP CANH TÁC LÚA TRÊN ĐẤT PHÙ SA 7

2.3.1 Biện pháp canh tác truyền thống 7

2.3.2 Chương trình 3 giảm 3 tăng 7

2.3.3 Chương trình 1 Phải 5 Giảm 8

2.3.4 Hệ thống canh tác lúa cải tiến – SRI 8

2.4 TỔNG QUAN VỀ PHÂN BÓN 10

2.4.1 Cơ sở lý luận của việc bón phân cho lúa 10

2.4.2 Vai trò của phân bón đối với cây trồng 11

2.4.3 Nhu cầu dinh dưỡng của cây lúa 12

2.4.4 Nghiên cứu về phân bón cho cây lúa trên thế giới và tại Việt Nam 15

2.4.5 Tình hình sử dụng phân bón cho cây lúa trên thế giới và ở Việt Nam 18

2.4.6 Phương pháp bón phân cho lúa 21

2.4.7 Lượng phân bón cho lúa theo giai đoạn sinh trưởng và mùa vụ 24

2.5 ĐÊ BAO KHÉP KÍN 25

2.5.1 Định nghĩa các dạng đê bao 25

2.5.2 Sự hình thành đê bao khép kín ở ĐBSCL 25

2.5.3 Mặt lợi của đê bao khép kín 26

2.5.4 Mặt hại của đê bao khép kín 26

2.6 MÔ HÌNH CHẤT LƯỢNG NƯỚC “GLEAMS” 27

2.6.1 Cơ cấu hoạt động của GLEAMS 27

2.6.2 Các ứng dụng của mô hình GLEAMS 28

2.6.3 Cơ sở đánh giá mô hình 29

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 30

3.1 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

3.1.1 Phương pháp thu thập số liệu 31

3.1.2 Phương pháp thu thập thông tin nhanh 31

3.1.3 Phương pháp xử lý số liệu 31

3.2 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 33

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN 34

4.1 BIỆN PHÁP CANH TÁC LÚA TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 34

4.2 HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BÓN TỚI CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC MẶT 34

4.3 TÁC ĐỘNG CỦA PHÂN BÓN TỚI Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG 37

4.4 HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC MẶT TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 38

4.4.1 Kết quả phân tích tổng đạm (mg/l) 39

4.4.2 Kết quả phân tích tổng Lân (mg/l) 40

4.5 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 41

4.6 ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP CANH TÁC MỚI NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ CANH TÁC LÚA, GIẢM TÁC HẠI TỚI MÔI TRƯỜNG VÀ SỨC KHỎE NGƯỜI

NÔNG DÂN TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 42

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45

5.1 KẾT LUẬN 45

5.2 KIẾN NGHỊ 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO 46

PHỤ LỤC 1 48

PHỤ LỤC 2 51

TÓM TẮT

An Giang là một tỉnh nằm ở phía Tây Nam của Việt Nam – vùng đất đầu nguồn của Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSC), chịu thiệt hại đáng kể về tài sản, tính mạng và sản xuất nông nghiệp từ lũ thượng nguồn đỗ về vào mùa lũ Vì thế, đê bao khép đã được xây dựng

để bảo vệ lúa vụ ba và bảo vệ tài sản, tính mạng của người dân hằng năm; tuy nhiên điều này dẫn đến suy thoái đất do không được cung cấp phù sa bồi lắng hàng năm và do canh tác lúa ba vụ liên tục trong nhiều năm và do sử dụng quá mức phân vô cơ làm cho đất bị chai sạn và bạc màu dần theo mùa vụ Canh tác lúa ba vụ liên tục đã làm đất chai hóa và nghèo dinh dưỡng dần theo thời gian canh tác và tình hình sâu bệnh hại ngày càng gia tăng và nguy hại hơn vì thế hàng năm nông dân sử dụng một lượng lớn phân bón để cung cấp dinh dưỡng cho lúa và sử dụng thuốc bảo vệ ngày càng nhiều hơn, đó là 2 nguyên nhân chính gây ô nhiễm nguồn nước mặt trong nội đồng vùng đê bao khép kín Mô hình chất lượng nước (GLEAMS) đã được xây dựng nhằm xác định động thái chất lượng nước mặt trong khu vực đê bao khép kín Ngoài ra, kết quả phân tích chất lượng nước mặt của khu vực nghiên cứu cho thấy nồng độ TKN và TP đều vượt cao so với mức cho phép của QCVN 08:2008/BTNMT sử dụng với mục đích tưới tiêu Nghiên cứu này nhằm tìm hiểu tác động của biện pháp canh tác lúa lên chất lượng nước mặt trong vùng đê bao khép kín, thông qua đó làm cơ sở để đánh giá và lựa chọn biện pháp cánh tác phù hợp nhằm giảm tác động xấu đối với môi trường nước mặt của hoạt động canh tác lúa 3 vụ, đảm bảo sự cân bằng giữa phát triển nông nghiệp và môi trường sinh thái

DANH SÁCH BẢNG

2.2 Sử dụng phân bón và năng suất cây trồng ở Việt Nam 20 2.3 Chuẩn đoán nhu cầu dinh dưỡng qua lá của cây lúa 23

4.1 Lượng phân bón nông dân sử dụng theo từng giai đoạn phát triển của cây lúa 34

DANH SÁCH HÌNH

2.3 Sơ đồ cơ cấu hoạt động của mô hình GLEAMS 27

4.1 Bản đồ hiện trạng kênh rạch xã Vĩnh Thạnh Trung 36

4.6 Minh họa đặt thước để theo dõi mực nước trong ruộng 52 4.7 Minh họa đặt ống để theo dõi mực nước trong ruộng 52

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Bộ NN & PTNT: Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

FAO: Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc

hàng ngày của con người (Đoàn Doãn Tuấn et al., 2009)

Lúa là cây lương thực hàng đầu của Việt Nam Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triễn nông thôn (Bộ NN&PTNT, 2008) từ năm 1985 đến 2008, sản lượng lúa hàng năm tăng hơn gấp đôi, từ 15,7 triệu tấn lên 36,5 triệu tấn Lúa cung cấp 67% lượng calo cho hơn 86 triệu người và là một sản phẩm xuất khẩu đứng hàng thứ 5 trên cả nước, kim ngạch xuất khẩu lúa hàng năm lên đến 600 - 800 triệu USD, chiếm 12 - 13% tổng GDP của cả nước Trong nhiều năm liền, Việt Nam liên tục là nước xuất khẩu gạo đứng thứ 2 thế giới với lượng gạo xuất khẩu chiếm 13 - 17% lượng gạo xuất khẩu của thế giới (Bộ NN&PTNT, 2003)

Ở Việt Nam, diện tích các loại cây lương thực và cây ăn quả được tưới là 8,9 triệu

ha trong đó diện tích trồng lúa chiếm 76,8% (FAO, 2007) Theo ước tính năm 2005, lượng nước sử dụng trong nông nghiệp chủ yếu cho tưới lúa, là khoảng 66.000 triệu m3

, chiếm 82% tổng lượng nước sử dụng toàn quốc (KBR, 2009) Dự báo vào năm 2020 nông nghiệp (NN) vẫn là ngành sử dụng nước lớn nhất, chiếm 72% tổng lượng nước sử dụng (KBR, 2009) Mặc dù Việt Nam có nguồn tài nguyên nước dồi dào và phong phú, nhưng nhu cầu sử dụng nước trong các ngành cấp nước sinh hoạt, công nghiệp, thủy điện ngày càng tăng và tác hại của những đợt hạn hán, xã hội ngày càng quan tâm đến chất lượng nguồn nước mặt, đặc biệt là nguồn nước trong sản xuất lúa gạo vì đây là ngành tiêu thụ lượng nước lớn nhất

Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) được biết đến như vùng sản xuất nông nghiệp trọng yếu của cả nước với diện tích tự nhiên gần 4 triệu hecta, dân số 17,5 triệu

người (Niên giám thống kê, 2010) Đây là vùng châu thổ phì nhiêu, hệ thống sông ngòi

chằng chịt, là vựa lúa lớn nhất của cả nước với tiềm năng đa dạng, phong phú và là vùng trọng điểm sản xuất lương thực (Phạm Văn Thành, 2008) Sản lượng lúa chiếm khoảng 52% tổng sản lượng lúa của cả nước, hàng năm đóng góp trên 90% sản lượng gạo xuất khẩu (Cục Trồng trọt, 2006) Kết quả trên có được là nhờ việc áp dụng nhiều cải tiến trong kỹ thuật trồng trọt tại khu vực, trong đó kỹ thuật canh tác lúa ba vụ trong đê bao khép kín là biện pháp mang lại hiệu quả và đóng góp sản lượng lúa nhiều nhất trong các năm gần đây và AG là một trong những tỉnh tiên phong áp dụng sản xuất lúa ba vụ trong

đê bao khép kín (Lê Quốc Tuấn et al., 2012) Thâm canh tăng vụ nâng cao sản lượng lúa

đã và đang dẫn đến tình trạng sâu bệnh tăng cao và tình trạng sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) gia tăng và lạm dụng quá mức, gây ảnh hưởng cho môi trường

nước mặt và sức khỏe người dân trong khu vực canh tác (Lê Quốc Tuấn et al., 2012)

Trong những năm gần đây, một số nơi ở ĐBSCL đã đê bao khép kín (vùng thượng nguồn ngăn nước nổi, còn vùng gần biển ngăn triều cường) để có thể canh tác lúa ba vụ Trồng lúa 3 vụ góp phần tăng sản lượng lúa hàng năm lên 16 tấn/ha, đồng thời tạo công

ăn việc làm cho người nông dân Tuy nhiên hiện nay còn quá ít những nghiên cứu và bài

học đánh giá tác động của kiểu canh tác lúa liên tục nhiều vụ/năm đến môi trường, đến khía cạnh kinh tế và xã hội (Nguyễn Bảo Vệ, 2009) Vì vậy cần có những nghiên cứu đồng bộ và dài hạn, đánh giá đúng mức những yếu tố ảnh hưởng đến sự ổn định sản xuất

và tính bền vững của môi trường đặc biệt là chất lượng nguồn nước mặt Từ đó đề tài

“Đánh giá ảnh hưởng của biện pháp canh tác lúa lên chất lượng nước mặt vùng đê bao khép kín, huyện Châu Phú, tỉnh An Giang” đã được thực hiện với mục đích đánh

giá ảnh hưởng của biện pháp canh tác lúa trong vùng đê bao khép kín lên chất lượng môi trường nước mặt và sức khỏe của con người

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

1.2.1 Mục tiêu tổng quát

Đánh giá ảnh hưởng của biện pháp canh tác lúa lên chất lượng nước mặt trong nội đồng vùng đê bao khép kín

1.2.2 Mục tiêu cụ thể

 Xác định biện pháp canh tác lúa tại khu vực nghiên cứu

 Xác định hiện trạng sử dụng và ảnh hưởng của phân bón tới chất lượng nguồn nước mặt

 Mô phỏng chất lượng nước thông qua mô hình “Gleams”

 Đề xuất các biện pháp canh tác phù hợp và sử dụng phân bón đúng cách trong canh tác lúa hạn chế tối đa tác hại đến chất lượng nước mặt

1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Để đạt được mục tiêu đề ra cần thực hiện các nội dung sau:

Nội dung 1

 Phỏng vấn trực tiếp nông dân về tập quán sản xuất/canh tác lúa hiện đang áp dụng sản xuất và các loại phân bón thường dùng, liều lượng sử dụng (?kg/1000 m2) cho

từng giai đoạn sinh trưởng của cây lúa

 Xử lý dữ liệu điều tra, đánh giá chất lượng nước mặt trong vùng đê bao khép kín

thông qua mô hình “GLEAMS” (Groundwater Loading Effects of Agricultural

3

 Thu mẫu nước và phân tích 2 chỉ tiêu N và P

 Kiểm tra kết quả chạy mô hình với kết quả phân tích mẫu và đánh giá tính chính xác của mô hình

 Đánh giá ảnh hưởng của biện pháp canh tác đến chất lượng nguồn nước mặt

Nội dung 2

 Đề xuất các biện pháp canh tác phù hợp và sử dụng phân bón đúng cách trong canh

tác lúa hạn chế tối đa tác hại đến chất lượng nước mặt

1.4 GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU

 Do hạn chế về mặt thời gian cũng như kinh phí (nhân lực,…) nên để tài chỉ tập trung đánh giá ở huyện Châu Phú, tỉnh An Giang

 Đề tài chỉ nghiên cứu biện pháp canh tác lúa ở nông hộ tại huyện Châu Phú

 Đề tài chỉ tập trung đánh giá ảnh hưởng của biện pháp canh tác đến chất lượng nước mặt

1.5 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

 Đối tượng nghiên cứu: ảnh hưởng của biện pháp canh tác lúa đến chất lượng nước mặt trong vùng đê bao khép kín ở xã Vĩnh Thạnh Trung, huyện Châu Phú, tỉnh An Giang (AG) thông qua các chỉ tiêu TKN và TP của nguồn nước mặt trong khu vực nghiêm cứu

 Phạm vi nghiên cứu: tại xã Vĩnh Thạnh Trung, huyện Châu Phú, tỉnh AG Do vùng đáp ứng được những yêu cầu đề ra: (1) nằm trong vùng đê bao khép kín; và (2) sản xuất 3 vụ lúa Việc bơm nước vào ruộng chủ yếu dựa vào cao trình của mặt ruộng

1.6 THỜI GIAN NGHIÊN CỨU

 Từ tháng 08/2014 – 12/2014

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU

2.1.1 Giới thiệu về An Giang

An Giang là tỉnh nằm phía Tây Nam của Việt Nam, là vùng đất đầu nguồn sông

Cửu Long Phía Đông giáp tỉnh Đồng Tháp, Đông Nam giáp TP Cần Thơ, phía Tây giáp

Kiên Giang và Tây Bắc giáp Campuchia (Hình 2.1) Diện tích tự nhiên: 3.537 km²; dân số

2,14 triệu người, trong đó dân thành thị chiếm 29% và nông thôn chiếm 61%; mật độ dân

số 600 người/km2 (Cục thống kê tỉnh An Giang, 2013)

Xuất khẩu hàng hóa nông sản với các mặt hàng chủ lực như gạo, thủy sản, rau quả

Tổng giá trị xuất khẩu kim ngạch 5 tháng năm 2014 đạt 342,8 triệu USD; nhập khẩu đạt

47,9 triệu USD tăng 4,2% so với cùng kỳ Thị trường gần 100 quốc gia và vùng lãnh thổ

(Cục thống kê tỉnh An Giang, 2013)

Hình 2.1 Bản đồ hành chính tỉnh An Giang

2.1.2 Giới thiệu huyện Châu Phú tỉnh An Giang

Huyện Châu Phú có diện tích 425,7 km2 nằm cách thành phố Long Xuyên 35 km

về phía Bắc (Cục Thống kê tỉnh AG, 2001) Huyện nằm ở khu vực trung tâm của tỉnh

AG, Bắc giáp thành phố Châu Đốc, Đông giáp sông Hậu ngăn cách với huyện Phú Tân,

Nam giáp huyện Châu Thành,Tây giáp huyện Tịnh Biên Về hành chính, huyện bao gồm

thị trấn Cái Dầu và 12 xã (hình 2.1), (CTTĐT huyện châu phú, 2014)

Châu Phú có vị trí, vai trò quan trọng và tiềm năng về NN dồi dào đây với hệ thống kinh

rạch chằng chịt, đất đai màu mỡ, phong phú về lúa thóc, thổ sản, cá tôm (CTTĐT huyện

châu phú, 2014)

Hình 2.2 Bản đồ hành chính huyện Châu Phú

(Nguồn: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh AG, 2014)

2.2 KHÁI QUÁT VỀ NỀN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

Nông nghiệp (NN) là ngành kinh tế quan trọng của Việt Nam Theo số liệu của Tổng cục Thống kê năm 2013: tốc độ tăng trưởng GDP toàn ngành đạt 2,67%, tương đương mức tăng của năm 2012 (2,68%), trong đó: trồng trọt tăng 2,6%, chăn nuôi tăng 1,4%, lâm nghiệp tăng 5,18%, thủy sản tăng 3,05% Giá trị sản xuất nông, lâm nghiệp và thuỷ sản (so sánh với 2010) ước đạt 801,2 nghìn tỷ đồng, tăng 2,95% so với 2012, trong đó: NN đạt 602,3 nghìn tỷ đồng, tăng 2,47%; lâm nghiệp đạt 22,4 nghìn tỷ đồng, tăng 6,04%; thuỷ sản đạt 176,5 nghìn tỷ đồng, tăng 4,22% Mặc dù, tốc độ tăng trưởng GDP và giá trị sản xuất toàn ngành thấp hơn mức tăng của năm 2012 (3,4%), nhưng được đánh giá

là mức tăng trưởng khá trong bối cảnh có nhiều khó khăn cả trong và ngoài nước (Tổng

cụ thống kê, 2013)

2.2.1 Khái niệm về nông nghiệp

Nông nghiệp là ngành sản xuất vật chất cơ bản của xã hội, sử dụng đất đai để trồng trọt và chăn nuôi, khai thác cây trồng và vật nuôi làm tư liệu và nguyên liệu lao động chủ yếu để tạo ra lương thực thực phẩm và một số nguyên liệu cho công nghiệp (Bộ NN & PTNT, 2014)

Theo Bộ NN & PTNT (2014) thì NN có hai dạng chính, việc xác định sản xuất NN thuộc dạng nào cũng rất quan trọng:

 Nông nghiệp thuần nông hay NN sinh nhai là lĩnh vực sản xuất NN có đầu vào hạn chế, sản phẩm đầu ra chủ yếu phục vụ cho chính gia đình của mỗi người nông dân Không có sự cơ giới hóa trong NN sinh nhai

 Nông nghiệp chuyên sâu: là lĩnh vực sản xuất NN được chuyên môn hóa trong tất

cả các khâu sản xuất nông nghiệp, gồm cả việc sử dụng máy móc trong trồng trọt, chăn nuôi, hoặc trong quá trình chế biến sản phẩm nông nghiệp

2.2.2 Vị trí của nền Nông nghiệp nông thôn trong nền kinh tế

 Cung cấp lương thực - thực phẩm

 Cung cấp nguyên liệu đầu vào cho các ngành công nghiệp

 Là thị trường tiêu thụ lớn của công nghiệp

 Đem lại nguồn thu nhập ngoại tệ lớn

 Là cơ sở trong sự phát triển bền vững của môi trường

2.2.3 Đặc điểm của sản xuất Nông nghiệp Việt Nam

 Sản xuất NN trên địa bàn rộng lớn, phức tạp, phụ thuộc nhiều vào tự nhiên

 Trong NN có sự tồn tại nhiều hình thức tổ chức sản xuất kinh doanh, nhiều thành phần kinh tế Trong đó kinh tế hộ nông dân có vai trò đặc biệt quan trọng

2.2.4 Mục tiêu phát triễn cụ thể đến năm 2020

Tốc độ tăng trưởng nông lâm thuỷ sản đạt 3,5 - 4%/ năm, duy trì diện tích đất trồng lúa bảo đảm vững chắc an ninh lương thực quốc gia trước mắt và lâu dài; kết hợp NN với công nghiệp, dịch vụ và ngành nghề nông thôn, giải quyết cơ bản việc làm, nâng cao thu nhập của cư dân nông thôn gấp 2,5 lần so với hiện nay Lao động NN chiếm khoảng 30% lực lượng lao động của cả nước, tỷ lệ lao động nông thôn qua đào tạo đạt trên 50%, số xã đạt tiêu chuẩn nông thôn mới khoảng 50%

2.3 CÁC BIỆN PHÁP CANH TÁC LÚA TRÊN ĐẤT PHÙ SA

2.3.1 Biện pháp canh tác truyền thống

Phương pháp cấy lúa truyền thống thì người nông dân thường gieo mạ dược, sau

đó nhổ đi cấy khi cây mạ được 4 - 5 lá, thậm chí còn già hơn, thường cấy 3 - 5 tép/khóm

và cấy 45 - 50 khóm/m2 Biện pháp cấy này làm cho mạ bị đứt rễ, lá, dập thân, lâu hồi xanh, dẫn đến đẻ nhánh kém, số chồi hữu hiệu thấp dẫn đến cây lúa bông nhỏ, hạt ít Việc cấy mau, bón phân thành nhiều đợt, lạm dụng đạm cũng là nguyên nhân gây bùng phát các loại sâu bệnh hại và sử dụng nhiều thuốc BVTV

2.3.2 Chương trình 3 giảm 3 tăng (Bộ NN & PTNT, 2005)

Để góp phần nâng cao hiệu quả trồng lúa nhằm tăng thu nhập cho những nông dân

và bảo vệ môi trường, tiến tới xây dựng nền NN bền vững Bộ NN & PTNT đã quyết định thành lập và xây dựng chương trình 3 Giảm - 3 Tăng áp dụng cho canh tác lúa

3 Giảm:

 Giảm lượng giống gieo sạ: Người dân gieo sạ đa số là hơn 150 kg/ha, làm tăng chi phí tiền giống, tăng mật độ số cây lúa trên ruộng làm dễ phát sinh sâu bệnh trên lúa, tăng số lần phun thuốc, cần nhiều dinh dưỡng, phải bón nhiều phân

 Giảm lượng thuốc trừ sâu bệnh: Thuốc BVTV đa số là những độc chất, sử dụng nhiều sẽ nguy hại cho con người, cho gia cầm, gia súc, các động vật thủy sinh và môi trường nước và đất Nếu áp dụng tốt kiến thức về IPM, gieo sạ đúng liều lượng hạt giống, bón phân cân đối, hợp lý, sử dụng những loại phân bón chuyên dùng cho lúa có bổ sung các nguyên tố dinh dưỡng trung vi lượng (TE) thì sẽ hạn chế sâu bệnh

 Giảm lượng phân đạm (N): Các loại phân đạm như Urê, SA lúa dễ dàng hấp thụ, sinh trưởng nhanh, lá lúa chuyển màu xanh đậm Nhưng nếu bón quá lượng phân đạm so với nhu cầu của cây lúa thì sẽ làm cho cây lúa mất cân bằng về dinh dưỡng,

dễ bị sâu bệnh tấn công, dẫn đến giảm năng suất Lãng phí tiền mua phân Lượng đạm (N) dư thừa làm ô nhiễm môi trường nước Sử dụng phân NPK chuyên dùng

cho lúa và kết hợp sử dụng bảng so màu lá lúa để đáp ứng đúng và đủ nhu cầu N

co lúa

3 Tăng:

 Tăng năng suất lúa: áp dụng đúng quy trình kỹ thuật trồng lúa, áp dụng 3 giảm

 Tăng chất lượng lúa gạo: sử dụng đúng giống lúa, bón phân cân đối hợp lý, làm tốt

kỹ thuật sau thu hoạch

 Tăng hiệu quả kinh tế: áp dụng tốt 3 giảm kể trên thì sã tăng hiệu quả kinh tế

2.3.3 Chương trình 1 Phải 5 Giảm (Bộ NN & PTNT, 2006)

Trong sản xuất NN thì vai trò của phân bón là rất quan trọng, nó quyết định đến năng suất của cây trồng Nhưng với thời điểm hiện nay giá cả vật tư tăng vọt thì vai trò của Chương trình 1 phải 5 giảm là rất quan trọng nó chẳng những giúp chúng ta tiết kiệm được khoảng tiền, mà còn giúp cây trồng chúng ta có năng suất cao, đặc biệt là hạn chế sâu bệnh cũng như thời tiết bất lợi như hiện nay

Biện pháp kỹ thuật tổng hợp “1 phải, 5 giảm” (1P5G) xuất phát, kế thừa và nâng cao hơn từ mô hình “3 tăng, 3 giảm”

Cụ thể 1 phải là phải dùng giống xác nhận, còn 5 giảm gồm giảm nước, giảm thất thoát sau thu hoạch và cộng với 3 giảm trước đây của “ 3 giảm, 3 tăng ” là giảm lượng giống gieo sạ, giảm phân đạm bón thừa và giảm sử dụng thuốc bảo vệ thực vật

Trong điều kiện tự nhiên hiện nay, thời tiết khí hậu thay đổi thất thường như: nắng, mưa, bão… Sản xuất lúa luôn cần nước, giá cả vật tư nông nghiệp liên tục tăng, việc áp dụng tưới tiết kiệm và đảm bảo hệ thống kênh mương tưới tiêu vừa đủ, không bị thất thoát

và lãng phí nước là điều rất quan trọng Theo kinh nghiệm của nông dân cứ một ha lúa tưới tiết kiệm nước, nông dân có thể được lợi thêm trung bình khoảng 300.000 đồng (nhờ giảm được tiền mua xăng dầu phục vụ bơm tưới trong mỗi vụ), giảm thất thoát sau thu hoạch, một việc rất cần thiết để tăng thu nhập cho nông dân và chất lượng lúa gạo phục vụ xuất khẩu

2.3.4 Hệ thống canh tác lúa cải tiến – SRI (Bộ NN & PTNT, 2003)

Hệ thống canh tác lúa cải tiến (SRI - System of Rice Intensification) được Fr Henri de Laulané phát triển ở Mandagascar từ năm 1961 đến 1995 đã giúp nông dân tăng sản lượng trồng trọt lên gấp 2 lần và nông dân ổn định cuộc sống Ở nước ta SRI được đưa vào ứng dụng tại các tỉnh phía Bắc từ năm 2003 và được Bộ NN &PTNT công nhận

là tiến bộ kỹ thuật áp dụng trong sản xuất lúa ở các tỉnh phía Bắc tại quyết định số 3062/QĐ-BNN - KHCN ngày 15/10/2007 Hiện nay SRI là hệ thống thâm canh lúa được

đưa vào các giải pháp canh tác trong chương trình chống biến đổi khí hậu và phát thải

hiệu ứng nhà kính tại Việt Nam

Đến nay đã có trên 20 tỉnh thành ứng dụng SRI và đều cho hiệu quả vượt trội hơn

so với biện pháp canh tác truyền thống như: lượng thóc giống giảm từ 50 đến 90%, phân đạm giảm 20 đến 25%, tăng năng suất bình quân 9 đến 15% Canh tác theo SRI tạo cho tiểu vùng sinh thái đồng ruộng bất lợi cho dịch hại phát triển như bệnh khô vằn, bệnh nghẹt rễ, ốc bươu vàng, đồng thời tăng khả năng chống chịu sâu, bệnh của cây lúa Lợi nhuận thu được của ruộng áp dụng SRI tăng từ 2 - 5 triệu đồng/ha, giá thành/kg thóc giảm

trung bình 342 đến 520 đồng, tiết kiệm được khoảng 1/3 chi phí về thủy lợi

Ngoài ra, SRI còn làm tăng khả năng chống chịu của cây lúa đối với những yếu tố

có liên quan đến tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu như: Cây lúa cứng, khỏe hơn nên

ít bị đổ ngả khi có mưa bão, đồng thời tăng khả năng chống chịu đối với sâu bệnh mới xuất hiện Canh tác theo SRI, nhu cầu nước tưới cho ruộng lúa giảm được khoảng 30% so với canh tác truyền thống, điều này rất hữu ích trong điều kiện khan hiếm nguồn nước tưới Mặt khác, việc rút cạn nước ruộng thường xuyên trên đồng ruộng góp phần làm hạn

chế lượng khí nhà kính phát thải vào khí quyển

Hệ thống canh tác lúa cải tiến (SRI) được thực hiện trên 5 nguyên tắc cơ bản sau:

1 Mạ khỏe: Mạ non, gieo thưa (0,05 - 0,1 kg/m2), bứng mạ để đảm bảo mạ không bị đứt rễ, sau khi bứng mạ phải cấy ngay để tránh bị hỏng

2 Cấy 1 dảnh, cấy thưa tuỳ theo chất đất, giống, thời vụ, cấy vuông mắt sàng để cây lúa tiếp nhận được ánh sáng đều ở các phía

3 Phòng trừ cỏ dại kịp thời: làm cỏ sục bùn lần đầu kết hợp với bón phân thúc cho lúa đẻ nhánh thực hiện sớm ngay vào giai đoạn lúa bắt đầu đẻ nhánh Chú ý: vào giai đoạn này, có thể chưa thấy cỏ xuất hiện nhưng vẫn phải sục bùn để vùi hạt cỏ xuống bùn, khống chế chúng nẩy mầm

4 Quản lý nước và thông khí định kỳ cho đất: Ruộng chỉ cần đủ độ ẩm trong đất theo yêu cầu của cây lúa mà không cần giữ nước ngập mặt ruộng Trừ khi bón phân thì mới cần giữ nước ngập mặt ruộng để phân bón dễ hòa tan đều trong ruộng Sau khi bón phân, cần giữ nước trong ruộng khoảng 4 - 5 ngày để phân hấp thụ vào đất rồi mới rút cạn nước ruộng Xới xáo đất nên kết hợp với các lần làm cỏ và bón phân thúc Việc xới xáo đất có tác dụng làm giàu khí ô xy cho đất để vi sinh vật trong đất phát triển, khí độc trong đất được thoát ra ngoài nên có thể ngăn ngừa bệnh nghẹt rễ và tạo điều kiện cho bộ rễ phát triển rộng và sâu

5 Bổ sung chất hữu cơ: Để cải thiện điều kiện dinh dưỡng đất, tạo điều kiện cho vi sinh vật trong đất phát triển Chú ý là phân hữu cơ phải được ủ hoai mục mới bón Tùy theo điều kiện cụ thể của từng địa phương, ta có thể áp dụng tất cả 5 nguyên tắc kỹ thuật ngay từ vụ đầu, hoặc có thể áp dụng một hoặc một số nguyên tắc, tiến

tới áp dụng đầy đủ cả 5 nguyên tắc ở các vụ sau tùy theo khả năng và điều kiện của nông dân

2.3.5 Các biện pháp canh tác khác

 Canh tác theo kiểu xạ hàng

 Xen canh 2 vụ lúa 1 vụ màu

 Mô hình ruộng lúa bờ hoa

2.4 TỔNG QUAN VỀ PHÂN BÓN

2.4.1 Cơ sở lý luận của việc bón phân cho lúa

Như đào thế tuấn năm 1970 viết “ nếu chỉ dựa vào tàn dư thực vật để bón cho cây trồng thì phải dùng tàn dư thực vật của 6 - 20 ha mới có đủ dinh dưỡng cung cấp cho 1ha thâm canh” Vì vậy, nền NN này cũng không thể đáp ứng được nhu cầu lương thực, thực phẩm ngày càng tăng với yêu cầu của con người

Trong lịch sử phát triển nền NN tại mỗi quốc gia trên thế giới điều đã, đang trãi qua các hình thức phát triển điều đã sử dụng phân bón theo Bùi Huy Đáp (1980):

Nền nông nghiệp cổ điển: là hái lượm (không trồng trọt) nên không đáp ứng nhu cầu sống của con người khi dân số ngày càng gia tăng

Nền nông nghiệp hữu cơ: là dựa vào chăn nuôi để lấy phân và trồng cây phân xanh, tận dụng tàn dư thực vật, không dùng phân hóa học và thuốc bảo vệ thực vật, dựa vào vi sinh vật sống trong đất và điều kiện phát triển vi sinh vật đất cung cấp dinh dưỡng cho cây Việc bón phân cho cây thì chỉ bón các loại phân thiên nhiên Nền NN này cho năng suất cây trồng thấp, việc cung cấp dinh dưỡng dễ tiêu cho cây trồng lại bấp bênh do phụ thuộc vào sự phân giải của vi sinh vật

Kinh nghiệm canh tác của nhân dân ta và cùng nhiều nghiên cứu về cây lúa cho thấy: để đạt năng suất lúa 5 tấn/ha cần phải cung cấp từ 100 - 120 kg N/ha Vì vậy, nếu chỉ bón bằng phân chuồng hay phân hữu cơ thì phải bón 30 tấn mới đủ hàm đạm Như vậy, rất khó khăn trong việc chuẩn bị đủ lượng phân hữu cơ Theo Bùi Huy Đáp (1980) nếu dựa vào chăn nuôi thì lượng thóc sản xuất được 5 tấn/ha vừa đủ nuôi đàn lợn để có 30 tấn phân chuồng Theo Vũ Hữu Yên (1995) thì nền NN hữu cơ tuy có làm độ phì nhiêu của đất giảm chậm hơn nhưng nhìn tổng thể thì độ phì của đất vẫn bị suy giảm đáng kể Kết quả thử nghiệm sau 30 năm của FAO cho thấy: “ nếu tận dụng hết phân chuồng và tàn dư thực vật trong một trang trại để bón ruộng mà không bón phân hóa học, năng suất cây trồng giảm ít nhất là 30%, đất bị suy kiệt dinh dưỡng nghiên trọng Phân bón là một trong những yếu tố quan trọng hàng đầu góp phần vào việc năng cao năng suất, sản lượng cây trồng và chất lượng của sản phẩm Đúng như nhận định của Yang trong 2 năm 1998 – 1999: “không có phân hóa học, NN thế giới không thể nào trong 50 năm qua sản lượng

tăng gấp 4 lần và trở thành một trong các yếu tố cơ bản của sự tăng mức sống ở các nước văn minh

Đất là tài nguyên quý giá, là tư liệu sản xuất không thể thiếu của nhà nông, nhưng đất có thể bị suy kiệt đến mức không thể sản xuất được nữa nếu chúng ta không quan tâm đến phân bón cho cây trồng Trong quá trình sản xuất có những yếu tố dinh dưỡng cây trồng lấy đi không cần bù trả lại vì hàm lượng của chúng quá nhiều trong đất Đất có thể

bị suy kiệt dần nếu chỉ quan tâm trả lại các chất dinh dưỡng mà cây trồng lấy đi theo sản phẩm thu hoạch Vì trong quá trình sinh trưởng của cây trồng mùn (chất hữu cơ) bị phân hủy để cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng đồng thời các chất dinh dưỡng khác có thể bị rửa trôi hay bay hơi dẫn đến mất chất dinh dưỡng từ đất Việc duy trì hàm lượng mùn phù hợp trong đất có tác dung rất rõ trong việc năng cao hệ số sử dụng phân bón của cây trồng Ngoài ra còn làm cơ sở cho việc tính lượng phân bón nhằm duy trì độ phì nhiêu của đất trong trồng trọt đồng thời cũng mở đường cho việc phát triển sản xuất và việc sử dụng phân bón hóa học nhằm đạt hiệu quả trồng trọt ngày càng cao hơn

2.4.2 Vai trò của phân bón đối với cây trồng

Thực tiễn trong sản xuất cho thấy nếu cây trồng không có phân bón thì không thể cho năng suất cao Theo Nguyễn Văn Luật năm 2001 cho thấy phân bón có khả năng tăng năng suất từ 20 – 50% so với đối chứng không bón phân

Theo Bùi Đình Dinh vào các năm 1995 – 1999 cho thấy: trong thực tiễn, năng suất cây trồng còn quá thấp so với tiềm năng năng suất tối đa của cây trồng Nếu năng suất lúa

ở mức 43,3 tạ/ha so với các giống đang sử dụng chỉ đạt từ 30 – 40% Muốn đưa năng suất cây trồng lên nữa thì biện pháp sử dụng phân bón là hữu hiệu nhất Còn Bùi Huy Đáp năm 1999 cho rằng: đới với sản suất NN phân bón được xem là vật tư quan trọng Ca dao việt nam có câu: “ Nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống” Câu ca dao trên cha ông ta đã khẳng định rằng từ thời xưa đã coi phân bón trong sản xuất NN có vai trò hết sức quan trọng để tăng năng suất cây trồng Trong những năm gần đây, ngoài vai trò của giống mới cho năng suất cao còn có sự hỗ trợ của phân bón Việc ra đời của phân bón hóa học trong sản xuất NN đã làm tăng 50% năng suất cây trồng so với năng suất đòng ruộng luân canh cây hộ đậu tại các nươc Tây Âu Và đến những năm 1970 – 1985 thì năng suất lại tăng gấp đôi so với năng suất đồng ruộng trước đại chiến thế giới lần thứ nhất

Theo FAO trong thập kỉ 80 của thế kỉ XX phân bón đóng vai trì vào tăng năng suất

NN toàn cầu khoảng 50% (FAO 1984) ở khu vực châu á – thái bình dương là 75% Nhờ

kĩ thuật canh tác, cải tiến, trong đó chủ yếu là tăng cường sử dụng phân bón hóa học mà năng suất cây trồng NN đã tăng lên 2 – 3 lần trong vòng 60 năm

Ở việt nam, năng suất cây lúa tăng từ 12,1 tạ/ha/vụ trong những năm 30 lên 31,7 tạ/ha/vụ trong những năm 90 của thế kỹ XX tức là đã tăng 2,6 lần Như vậy, không có phân hóa học, NN trong vòng 50 năm qua không thể tăng năng suất gấp 4 lần sử dụng

phân hóa học có tác dụng sâu xa đến cân bằng dinh dưỡng trong đất, đóng vai trò quyết định tương lai nền văn minh của loài người

2.4.3 Nhu cầu dinh dưỡng của cây lúa

Cây lúa cũng như các cây trồng khác đều có như cầu dinh dưỡng để sinh trưởng và phát triển Các yếu tố dinh dưỡng như đạm, lân, kali cần thiết cho cây lúa trong toàn bộ đời sống của nó,tỷ lệ chênh lệch nhau tương đối nhiều tùy thuộc vào giống, đất đai, khí hậu, chế độ canh tác và cách bón phân Khả năng cung cấp chất dinh dưỡng cho đất là nhân tố quyết định việc cần bón nguyên tố nào, số lượng bao nhiêu cho cây Những năm gần đây do diện tích sản xuất NN bị thu hẹp, các biện pháp canh tác chưa hợp lý nên đã dẫn đến hiện tượng rửa trôi, xói mòn đất làm giảm độ màu mỡ của đất nhanh chóng, đặc biệt là ở vùng đồi núi Do vậy để đảm bảo năng suất lúa cần phải hiểu rõ tính chất của đất Hiện nay nhờ thành tựu ứng dụng khoa học công nghệ trong công tác chọn lọc và chọn giống, cho nên các giống lúa mới phù hợp với thâm canh, năng suất, chất lượng cao hơn các giống lúa cũ đã được đưa vào sản xuất Vì vậy, dựa vào đặc điểm của giống lúa để cung cấp phân bón cho lúa là cần thiết Tuy nhiên các giống lúa có thời gian sinh trưởng

khác nhau nên xác định thời kì bón, lượng phân bón khác nhau

a Nhu cầu về đạm của cây lúa

Theo kết quả nghiên cứu của Đỗ Nguyên Hải trường đại học NN Hà Nội về bón phân Urê cho lúa cho thấy tỷ lệ thất thoát khi bón phân N có thể lên tới 60 – 80 % và phân

N là những phân rất linh động, dễ bị mất do rửa trôi hay bay hơi nên khi bón cần vùi sâu vào đất, tránh bón vãi phân trực tiếp trên mặt ruộng Tuy nhiên, theo thói quen người dân thường bón vãi đạm trên mặt ruộng, đạm sẽ nhanh chóng hoà tan vào trong nước làm cho nguồn nước nhiễm đạm sau khi bón và tồn lưu trong nước đến 5 – 6 ngày sau

Lúa là cây trồng rất mẫn cảm với việc bón đạm Nếu giai đoạn đẻ nhánh mà thiếu đạm sẽ làm cho năng suất lúa giảm do đẻ nhánh ít, dẫn đến số bông ít Nếu bón không đủ đạm cây lúa sẽ sinh trưởng chậm, cây thấp, đẻ nhánh kém, phiến lá nhỏ, lá sớm chuyển thành màu vàng, bông nhỏ từ đó làm cho năng suất giảm Nếu bón thừa đạm lại làm cho cây lúa có lá to, dài, phiến lá mỏng, dễ bị sâu bệnh, dễ lốp đỗ, đẻ nhánh vô hiệu nhiều, ngoài ra chiều cao cây phát triển mạnh, trỗ muộn, năng suất giảm Theo Bùi Huy Đáp (1980) đạm là yếu tố chủ yếu ảnh hưởng tới năng suất lúa, cây có đủ đạm thì các yếu tố khác mới phát huy hết được tác dụng

Đạm là yếu tố quan trọng hàng đầu đối với cây trồng nói chung và cây lúa nói riêng, là thành phần cơ bản của protein Do vậy, đạm là một yếu tố cơ bản của quá trình đồng hóa cacbon, kích thích sự phát triển của bộ rễ, ảnh hưởng tích cực tới việc hút các yếu tố dinh dưỡng khác

Nguyễn Như Hà (2006) cũng cho rằng: đạm có vai trò quan trọng trong việc phát triển bộ rễ, thân, lá, chiều cao và đẻ nhánh của cây lúa Việc cung cấp đủ đạm và đúng lúc làm cho lúa vừa đẻ nhánh nhanh lại tập trung, tạo được nhiều nhánh hữu hiệu, là yếu tố cấu thành năng suất có vai trò quan trọng đối với năng suất lúa Đạm còn có vai trò quan trọng trong việc hình thành đòng và các yếu tố cấu thành năng suất khác: số lượng hạt trên bông, tỉ lệ hạt chắc Đạm còn làm tăng hàm lượng protein trong gạo nên làm tăng chất lượng gạo Lượng đạm cần thiết để tạo ra 1 tấn thóc từ 17 đến 25 kgN, trung bình cần 22,2 kgN Ở các mức năng suất cao, lượng đạm cần thiết tạo ra 1 tấn thóc càng cao

b Nhu cầu về lân của cây lúa

Theo Nguyễn Xuân Cự, Nguyễn Ngọc Nông, Võ Đình Quang trong các năm từ

1992 đến 1999 cho rằng: lân là thành phần chủ yếu của acid nucleic, là chất chủ yếu của nhân tế bào, trong vật chất khô của cây có chứa hàm lượng lân từ 0,1 đến 0,5% Lân có mối quan hệ chặt chẽ với quá trình hình thành diệp lục, protit và sừ di chuyển tinh bột Cây lúa hút lân nhanh hơn so với các 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 và chin sớm hơn

Lân có vai trò quan trọng trong thời gian sinh trưởng đầu của cây lúa, xúc tiến sự phát triển của bộ rễ và ảnh hưởng tới tốc độ đẻ nhánh của cây lúa Lân còn làm cho lúa trỗ bông đều, chín sớm hơn, tăng năng suất và phẩm chất hạt Để tạo ra một tấn thóc, cây lúa cần hút khoảng 7,1Kg P2O5, trong đó chủ yếu tích lũy vào hạt Cây lúa hút lân mạnh nhất vào thời kỳ làm đồng và thời kỳ đẻ nhánh, nhưng xét về cường độ cây lúa hút lân mạnh nhất vào thời kỳ đẻ nhánh

Theo Kobayshi, Nguyễn Tử Xiêm, Ngô Văn Quyền, và Nguyễn Như Hà (2006) thì khi thiếu lân lá cây có màu xanh đậm, phiến lá nhỏ, hẹp, mềm, yếu, mép lá có màu vàng, thân mềm, dễ đổ Thiếu lân ở thời kỳ đẻ nhánh làm cho cây lúa đẻ nhánh ít, tỉ lệ nhánh hữu hiệu thấp, thời kỳ trỗ và chín kéo dài nên lép nhiều hơn, chất lượng dinh dưỡng hạt thấp, bông nhỏ và năng suất không cao Lân đối với lúa là một yếu tố dinh dưỡng rất quan trọng trong quá trình sinh trưởng, phát triển ảnh hưởng đến năng suất và

sản lượng một cách rõ rệt

c Nhu cầu kali của cây lúa

Theo Nguyễn Vi năm 1974 thì kali được cây hút dưới dạng K+, kali được hút nhiều như đạm, nếu thừa kali lúa sẽ bị hại

Theo Nguyễn Như Hà năm 2006 thì cho rằng: kali có ảnh hưởng rõ tới sự phân chia tế bào và phát triển rễ của bộ lúa trong điều kiện ngập nước nên có ảnh hưởng rõ đến

sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa Kali có ảnh hưởng lớn đến quá trình quang hợp, tổng hợp các chất gluxit, ngoài ra còn tham gia vào quá trình tổng hợp protein ở trong cây lúa, nhất là trong điều kiện ánh sáng yếu Ngoài ra còn ảnh hưởng tới các yếu tố cấu thành

năng suất như: số hạt, tỷ lệ hạt chắc, trọng lượng 1000 hạt Vì vậy, kali là yếu tố dinh dưỡng có ảnh hưởng rõ tới năng suất và chất lượng lúa Kali còn thúc đẩy hình thành lignin, xelulo làm cho cây cứng cáp hơn, chống đỗ và chống chịu sâu bệnh tốt Cây lúa thiếu kali ít ảnh hưởng tới đẻ nhánh nhưng làm cây lúa thấp, phiến lá hẹp, mềm yếu và rũ xuống, hàm lượng diệp lục thấp, màu xanh tối Lúa thiếu kali dễ bị lốp và đỗ ngã, sâu bệnh dễ tấn công (nhất là khi được cung cấp nhiều đạm), số hạt ít, nhiều hạy xanh, hạt lép

và hạt bạc bụng, phẩm chất gạo giảm Để tạo ra một tấn thóc trung bình cây lúa hút 31,6

kg K2O trong đó chủ yếu tích lũy trong rôm rạ 28,4 kg

d Nhu cầu về các yếu tố dinh dưỡng khác của cây

Silic làm tăng sức đề kháng cho cây lúa đối với các điều kiện không thuận lợi và sâu bệnh hại, làm cho lá lúa thẳng và tăng khả năng quang hợp nên làm tăng năng suất Lúa là cây hút nhiều Si, để tạo một tấn thóc cây lúa lấy đi từ đất và phân bón là 51,7 Kg

Câu lúa thiếu lưu huỳnh thì lá chuyển sang màu vàng, giảm chiều cao, đẻ nhánh kém và đòng ngắn lại Để tạo một tấn thóc cây lúa cần 0,94 Kg S

Lúa cần sắt nhiều hơn các cây trồng khác, mỗi tấn lúa cây cần 0,35 Kg Fe Thiếu

Fe làm cho cây lúa bị vàng lá, sinh trưởng phát triển kém, thường xuất hiện ở những chân ruộng có địa hình cao, thoát nước mạnh, giữ nước kém, ph cao

Để tạo một tấn thóc cây lúa cần 40 gam Zn Khi thiếu kẽm cây lúa hồi xanh chậm,

đẻ nhánh kém, còi cọc, có lá nhỏ và thường có màu trắng ở các lá non, còn các lá già chuyển màu vàng với nhiều đốm nâu trên khắp mặt lá

Thiếu đồng làm tăng số lượng hạt phấn bất dục, tăng tỷ lệ hạt lép, giảm trọng lượng hạt Để tạo một tấn lúa hút khoảng 27g Cu

Bo cần thiết cho việc đảm bảo sức sống hạt phấn của lúa, tăng khả năng thụ phấn, tăng khả năng vận chuyển chất hữu cơ về hạt Hiện tượng cây lúa thiếu Bo thường xãy ra trên đất quá chua, đất phèn Để tạo một tấn thóc câu lúa cần khoảng 32g Bo

Tóm lại: để tạo thành 1 tấn thóc, thì lượng dinh dưỡng cây lúa hút

Bảng 2.1 Lượng dinh dưỡng lấy đi để tạo ra 1 tấn thóc

(Nguồn: Trung tâm TTKHKT hoá chất (1998), Theo tài liệu của Nguyễn Như Hà)

2.4.4 Nghiên cứu về phân bón cho cây lúa trên thế giới và tại Việt Nam

a Nghiên cứu trên thế giới

Từ lâu nông dân ta đã có câu "Người đẹp nhờ lụa, lúa tốt nhờ phân" Khẳng định phân bón là một trong những nhân tố chính làm tăng năng suất cây trồng để nuôi sống nhân loại trên thế giới

Phân bón có từ rất lâu đời cùng với sự ra đời của nền NN và bắt bằng việc sử dụng các loại phân hữu cơ Từ trước Công Nguyên con người đã quan tâm đến việc bón phân hữu cơ cho ruộng, ở Trung Quốc đã biết bón phân xanh và phân bón đã được bắt đầu sử dụng từ các phân của động vật và mở rộng ra các loại phân hữu cơ khác

Theo kết quả nghiên cứu của Sinclair năm 1989: Hiệu suất bón đạm cho lúa rất khác nhau: 1kg N cho từ 3,1 – 23 kg thóc

Thí nghiệm của Ying năm 1998 cho thấy: sự tích lũy đạm, lân, kali ở các cơ quan trên mặt đất của cây lúa không kết thúc ở thời kỳ trỗ mà còn được tích lũy ở các giai đoạn tiếp theo của cây

Trong cuốn “ Bàn về lúa sinh thái nhiệt đới” Alosin cho rằng: “Đạm ở dạng amon

có tác dụng tốt đến cây lúa thời kỳ non Còn đạm dạng nitrat có ảnh hưởng đến cây lúa ở giai đoạn sau của quá trình sinh trưởng Lúa cần một lượng đạm cần thiết chủ yếu ở thời

kỳ đẻ nhánh và chính sữa, cho đến giai đoạn chin sữa cây lúa đã hút tới 80% lượng đạm cần thiết, vì vậy thời gian từ đẻ nhánh đến cuối chính sữa là giai đoạn khủng hoảng dinh dưỡng đạm đối với cây lúa

Theo Sarker năm 2002 khi nghiên cứu ảnh hưởng lâu dài của lân đối với lúa được đánh giá: “Hiệu suất của lân đối với hạt ở giai đoạn đầu cao hơn giai đoạn cuối và lượng lân hút ở giai đoạn đầu chủ yếu phân phối ở các cơ quan sinh trưởng Do đó, phải bón lót

để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng cho cây lúa”

Trên thế giới, vai trò của kali đã được nghiên cứu và khẳng định Theo Gia-côp khi nghiên cứu về vai trò của kali cho thấy: cường độ quang hợp càng mạnh khi hàm lượng kali trong tế bào càng lớn Song muốn có cường độ quang hợp cao cần phải có đủ ánh sang Khi thiếu kali nồng độ sắt trong tế bào hạ thấp, quá trình tổng hợp tinh bột, protein chậm Do quá trình sinh trưởng chậm lại, nếu thiếu kali sẽ làm giảm sự tổng hợp tinh bột

và các hợp chất cấu tạo lên màng tế bào như xenlulo, làm độ cứng của thân

Theo quan điểm của Koyama năm 1981: kali xúc tiến tổng hợp đạm trong cây Thiếu kali cây lúa dễ bị bệnh tiêm lửa, đạo ôn, thối rễ, bạc lá, thân cây yếu dễ bị đổ Lúa được bón đầy đủ kali, lá chuyển màu xanh vàng, lá dài hơn và trỗ sớm hơn 2 - 3 ngày Kali có tác dụng làm tăng số nhánh hữu hiệu, tăng chiều cao cây, bông dài hơn và phẩm chất hạt tốt hơn

Khi nghiên cứu về vai trò của kali, S.Yoshida 1981 cho biết ở đất trũng ít khi bị thiếu kali Hàm lượng kali thấp hoặc thiếu kali thường đi kèm với ngộ độc sắt trong đất

đỏ, chua, phèn…

b Tình hình nghiên cứu về bón phân cho lúa tại Việt Nam

Nông dân Việt Nam đã dùng phân hữu cơ từ rất lâu đời, việc phát nương làm rẫy, đốt rơm rạ trên nương để lại lớp tro rồi chọc lỗ bỏ hạt Việc cày vùi lắp rơm, rạ mục đích

để rơm rạ được ủ nát thành phân ngay tại ruộng, người nông dân đã biết tận dụng ngay tại chỗ nguồn phân bón kết hợp với thu gom phân trâu, bò, tro bếp… để bón ruộng

Theo nghiên cứu của Bùi Huy Đáp (1980) về ảnh hưởng của phân đạm đến sự sinh trưởng và phát triễn của cây lúa thì: “Phân hóa học cung cấp từ 1/3 đến ½ lượng phân đạm cho cây lúa” Những năm gần đây việc bón phân chuồng cho lúa đã không đáp ứng

đủ nhu cầu dinh dưỡng cho cây, nên con người đã sử dụng phân đạm hóa học để bón Mỗi giống lúa khác nhau cần một lượng phân đạm nhất định vào các thời kỳ đẻ nhánh, đẻ nhánh rộ và giảm dần khi cây lúa đứng cái

Đối với nhiều loại đất, ngay từ đầu cần phải bón phân đạm kết hợp với lân mới cho năng suất cao Theo Đinh Văn Lữ (1979) thì tủy lệ đạm trong cây so với trọng lượng chất khô ở các thời kỳ như sau: Thời kỳ mạ 1.54%, đẻ nhánh 3,65%, làm đòng 3.06%, cuối làm đòng 1.95%, trổ bông 1,17% và chin 0,4% Sự tích lũy đạm, lân, kali ở các cơ quan trên mặt đất không kết thúc ở thời kỳ trỗ mà còn được tiếp tục ở giai đoạn tiếp theo của cây Tuy nhiên, từ khi cây bắt đầu đẻ nhánh đến làm đòng, cây lúa phản ứng mạnh với dinh dưỡng N, K2O, ở mức cao Như vậy việc bón phân thúc đẻ nhánh và thúc đòng là rất cần thiết và sẽ có hiệu lực cao và lượng đạm có liên quan chặt chẽ đến nắng suất

Cây lúa cần đạm cho tất cả các thời kỳ sinh trưởng, nhưng chủ yếu bón vào các thời kỳ bón lót, bón thúc khi đẻ nhánh và bón khi lúa bước vào thời kỳ làm đòng Tùy theo thời kỳ sinh trưởng của cây lúa mà bón, khi bón phải dựa vào thời tiết, khí hậu, mùa

vụ Cần tập chung lượng đạm vào thời kỳ đẻ nhánh vì đây là thời kỳ khủng hoảng đạm lớn nhất của cây lúa Nếu bón tập chung vào thời kỳ đẻ nhánh sẽ kích thích cây lúa đẻ nhiều và tập chung, do đó số nhánh hữu hiệu tăng lên Đây chính là yếu tố quyết định năng suất của lúa

Theo Bùi Huy Đáp năm 1980: lân được hút chậm hơn đạm trong thời kỳ dinh dưỡng đầu và được hút nhanh từ khi phân hóa đòng đến lúa vươn long Phần lớn lân trong gạo là tích lũy từ trong thân và lá trước khi trỗ rồi chuyển về bông vì sau khi trỗ lúa thường không hút nhiều lân nữa, khi bón quá nhiều lân, đất sẽ giữ lân lại, do đó ruộng ít

bị xảy ra hiện tượng thừa lân Ruộng lúa ngập nước sẽ làm tăng độ dễ tiêu của lân, tăng hiệu quả của phân bón cho cây lúa Cây lúa hút lân trong suốt thời kỳ sinh trưởng vì vậy

có thể bón lót hết lượng lân dành cho cả vụ

Cây lúa gắn bó từ lâu đời với nhân dân ta Vấn đề nghiên cứu về phân bón cho cây lúa từ lâu đã được mọi người quan tâm và đạt được những thành tựu đáng kể Kali không những ảnh đến năng suất mà còn ảnh hưởng tới chất lượng nông sản:

Hiện nay ở Việt Nam, bón phân kali đã cho mùa màng bội thu, có trường hợp vượt

cả đạm và lân Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Bộ (2003) cho thấy: bội thu do

có đạm và lân trên đất phù sa là 11,7 tạ/ha trên đất bạc màu với lượng tương tự chỉ cho 1,2 tạ/ha Nguyên nhân ở đây là do trong đất phù sa giàu kali, cây trồng khi đã đủ đạm và lân tự nhu cầu cân đối về kali trong đất nên có them kali bội thu cũng không cao Ngược lại trên đất bạc màu dự trữ kali ít nếu không bổ sung kali từ phân bón thì cây trồng sử dụng đạm được dẫn đến năng suất thấp từ kết quả trên ông đưa ra khuyến cáo, trên đất phù sa nếu bón dưới 150N + 4 tấn phân chuồng thì bón kali không có hiệu quả, xong nếu bón trên 12 kg đạm/sào Bắc Bộ thì nhất thiết phải bón kali Trên đất bạc màu, nếu không bón kali chỉ nên bón tối đa 7 - 9 kg đạm/sào Bắc Bộ

Theo Võ Minh Kha 1966 trên ruộng lúa năng suất 8 tấn/ha số lượng kali lấy đi trong hạt thóc khoảng 40 - 45 K2O Nếu vùi trả lại rơm rạ và bón 10 tấn phân chuồng thì

sự thâm hụt về kali không lớn, vì vậy nước tới có thể là nguồn cung cấp kali chính cho lúa Hàm lượng kali trong nước tới đạt 40ppm có thể đáp ứng nhu cầu kali cho lúa ở mức năng suất 10 tấn/ha

Trên cơ sở thực tế sản suất đã có nhiều khuyến cáo về mức bón phân kali cho lúa

Ở Việt Nam liều lượng phân kali khuyến cáo sử dụng cho lúa ở đồng bằng sông Hồng còn chưa được thống nhất, thường dao động từ 60 – 120 kg K2O/ha đôi với lúa thường, 90 –

120 K2O/ha đối với lúa lai Với ĐBSCL phổ biến cần bón 25 - 50 kg K2O/ha Lượng trên

là áp dụng cho vụ ĐX, có năng suất từ 6 - 6,5 tấn/ha, còn với vụ hè thu thì có thể giảm xuống vì năng suất vụ HT thường chỉ đạt 4,5 tấn/ha, tùy theo mức độ bón đạm và lượng phân chuồng được sử dụng (Bùi Đình Dinh 1993, Nguyễn Văn Bộ 2000, Võ Minh Kha 1996)

Như vậy muốn năng suất cây trồng, đặc biệt là cây lúa thì cần phải có một lượng phân bón thích hợp trên từng loại đất Phải biết phối hợp cân đối giữa các loại phân bón theo đúng tỷ lệ để cho hiệu quả kinh tế cao nhất

2.4.5 Tình hình sử dụng phân bón cho cây lúa trên thế giới và ở Việt Nam

a Tình hình sử dụng phân bón trên thế giới

Phân bón là một yếu tố quan trọng nhất trong sản xuất nông nghiệp, từ khi biết sản xuất NN loài người đã biết sử dụng phân bón và cây họ đậu để cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng Trong mấy thập kỷ vừa qua, năng suất cây trồng không ngừng được tăng lên, ngoài vai trò của giống mới còn có tác dụng quyết định của phân bón Giống mới chỉ phát huy được tiềm năng của mình - cho năng suất cao khi được bón đủ phân và hợp lý Việc

ra đời của phân bón hoá học đã làm năng suất cây trồng của các nước Tây Âu tăng 50%

so với năng suất đồng ruộng luân canh cây bộ đậu, đến thời kỳ 1970 - 1985 năng suất lại tăng gấp đôi so với năng suất đồng ruộng trước đại chiến thế giới thứ nhất

Ấn Độ là nước mà trong những năm 1950 hầu như không dùng phân bón, sau đó lượng phân bón tiêu thụ tăng đều đặn đến mức 7,8 triệu tấn dinh dưỡng vào năm 1983 -

1984, nhờ đó mà sản lượng ngũ cốc tăng từ 50 triệu tấn lên đến 140 triệu tấn trong thời gian từ 1950 - 1984 chấm dứt nạn đói triền miên cho Ấn Độ

Khoảng từ 1970 đến 1980 nhu cầu phân bón toàn thế giới gia tăng mạnh, khá ổn định từ 1980 đến 1985, đến năm 1990 thì giảm dần và niên vụ 1992 – 1993 giảm đến 6%/năm so với niên vụ trước đó Do năm 1980 ở Tây Âu một số nhà máy sản xuất phân lân phải đóng cửa và báo động về chất lượng nông phẩm ở các nước bón quá nhiều phân hóa học Vì vậy, một số nước trước đây bón quá nhiều phân bón (Hà Lan, Bỉ - Luxembua, Martinic, Thụy Sĩ) phải bón ít đi, một số nước châu âu khác (Anh, Pháp) đi vào ổn định, các nước đang phát triển bón tăng lên

Về tỉ lệ các chất dinh dưỡng N: P2O5: K2O trong phân hóa học bón thì trong thập kỉ qua trên thế giới các châu lục đã bón như sau:

Cân đối N: P2O5 ở cả 3 khu vực (châu Âu, châu Á và các nước thuộc khu vực Bắc Mỹ) có thể xem là tương tự nhau (1: 0,36), tuy những năm đầu thập kỉ 90 châu Âu bón nhiều lân hơn 1: 0,40

Về kali đến niên vụ 1999 – 2000 châu Âu bón ngang Bắc Mỹ N:P2O5:K2O là 1:0,36:0,16 Nguyên nhân có thể do ở châu Á nông dân còn dùng nhiều phân chuồng và lúa nước chiếm diện tích lớn

Theo FAO thì toàn thế giới năm 1960 sử dụng 10 triệu tấn phân đạm, năm 1980 là 62,7 triệu tấn đến năm 1990 là 150 triệu tấn, năm 2000 lên khoảng 200 triệu tấn

Các nước trên thế giới đã nghiên cứu và sử dụng phân vi sinh vật trong nhiều năm nhằm nâng cao năng suất cây trồng và bảo vệ môi trường sinh thái Phân vi sinh vật cố định đạm cho các tên khác nhau như: Nitrazin (Đức, Balan, Liên Xô), Bactenit hoặc Rizonit (Hungari), Nitrobacterin (Anh), Campen (Hà Lan), Nitrzon (Tiệp) Chế phẩm phân giải chất hữu cơ Estrasol (Nga), Mana (Nhật, Philipin) Phân vi sinh tổng hợp Tian-li-bao (Trung Quốc, Hồng Công)

b Tình hình sử dụng phân bón ở Việt Nam

Tình hình sử dụng phân của nước ta qua các năm từ 1961 - 2012 đươc biểu diễn qua bảng 2.2

Bảng 2.2 Sử dụng phân bón và năng suất cây trồng ở Việt Nam

Đơn vị: 1000 tấn N+ P 2 O 5 + K 2 O

Năm

* So với năm 1970; ** So với 1990 và *** so với 1980

(Nguồn IFA 2012, trong TLTK)

Hiện nay, Việt Nam là nước sử dụng phân bón tương đối cao so với những năm trước đây do người dân áp dụng nhiều biện pháp kỹ thuật trong thâm canh Theo Vũ Hữu Yêm (1995), Việt Nam hiện đang là một trong 20 quốc gia sử dụng phân bón cao nhất thế giới Mỗi năm nông dân Việt Nam đã sử dụng tới khoảng 5 triệu tấn phân bón vô cơ, không kể phân hữu cơ và các loại phân bón khác do các cơ sở tư nhân và các công ty TNHH sản xuất, cung ứng

Theo Nguyễn Văn Bộ, mỗi năm nước ta sử dụng 1.202.140 tấn đạm, 456.000 tấn lân và 402.000 tấn kali, trong đó sản xuất lúa chiếm 62% Song do điều kiện khí hậu còn gặp nhiều bất lợi cho nên kỹ thuật bón phân mới chỉ phát huy được 30% hiệu quả đối với đạm và 50% hiệu quả đối với lân và kali Nhưng hiệu quả của phân bón đối với cây trồng lại tương đối cao, do vậy mà người dân ngày càng mạnh dạn áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất

Hiện nay, ngành sản xuất phân hóa học nước ta mới đáp ứng được khoảng 45% nhu cầu của nông nghiệp, còn lại phải nhập khẩu gần như toàn bộ phân urê, kali và phân phức hợp DAP, một lượng khá lớn phân hỗn hợp NPK với tổng số trên 3 triệu tấn/năm Riêng đối với phân khoáng kali, do phải nhập khẩu hoàn toàn nên tiêu thụ kali ở nước ta bị phụ thuộc thị trường nước ngoài

2.4.6 Phương pháp bón phân cho lúa

Phương pháp bón lót: Đối với các loại phân hữu cơ và vô cơ khó tan

Phương pháp bón thúc: Đối với các loại phân vô cơ dễ tan cây dễ hấp thu

* Bón phân lót cho lúa

Trong bón phân cho lúa thường bón lót toàn bộ phân chuồng và phân lân, một phần phân đạm và kali Thường bón lót phân chuồng trong quá trình làm đất, phân lân và kali cùng với đạm bón trước khi cầy bừa lần cuối

Cây lúa hút khá nhiều lân trong các giai đoạn sinh trưởng đầu và giai đoạn cây con,

do vậy phân lân cần được bón lót toàn bộ hoặc bón lót và bón thúc sớm Phân lân nên bón rải đều trên mặt ruộng trước khi cày bừa lần cuối để gieo cấy

Nên bón lót nhiều phân kali trong các trường hợp sau: Trồng giống lúa đẻ nhánh nhiều hay giống lúa ngắn ngày, lúa có hiện tượng bị ngộ độc sắt, đất có khả năng hấp thu cao hay thiếu kali, ngập nước sâu, khí hậu lạnh Trong thực tiễn còn chia kali ra bón làm nhiều lần, do lúa là cây có yêu cầu cung cấp kali vào giai đoạn rễ lúa ăn nổi trên bề mặt đất - cuối đẻ nhánh đến đầu làm đòng, kali cung cấp từ đất và nước tưới thường giảm đi ở giai đoạn đẻ nhánh của cây lúa