Nghiên cứu mối quan hệ giữa tính chất đất và năng suất, chất lượng mía tại huyện tân kỳ, tỉnh nghệ an

Luận văn, thạc sỹ, tiến sĩ, cao học, kinh tế, nông nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ----------    ---------- BÙI HỮU ðÔNG NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA TÍNH CHẤT ðẤT VÀ NĂNG SUẤT, CHẤT LƯỢNG MÍA TẠI HUYỆN TÂN KỲ, TỈNH NGHỆ AN LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: KHOA HỌC ðẤT Mã ngành: 60.62.15 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Hồ Quang ðức HÀ NỘI - 2011 Trng i hc Nụng nghip H ni - Lun vn thc s khoa hc nụng nghip . i LờI CảM ƠN LờI CảM ƠNLờI CảM ƠN LờI CảM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Phó giáo s, Tiến sỹ Hồ Quang Đức, ngời đã tận tình Tôi xin chân thành cảm ơn Phó giáo s, Tiến sỹ Hồ Quang Đức, ngời đã tận tình Tôi xin chân thành cảm ơn Phó giáo s, Tiến sỹ Hồ Quang Đức, ngời đã tận tình Tôi xin chân thành cảm ơn Phó giáo s, Tiến sỹ Hồ Quang Đức, ngời đã tận tình chỉ bảo, hớng d chỉ bảo, hớng dchỉ bảo, hớng d chỉ bảo, hớng dẫn để tôi có thể thực hiện tốt ẫn để tôi có thể thực hiện tốt ẫn để tôi có thể thực hiện tốt ẫn để tôi có thể thực hiện tốt L LL Luận văn uận vănuận văn uận văn này. này. này. này. Tôi xin chân thành cảm ơn Tôi xin chân thành cảm ơn Tôi xin chân thành cảm ơn Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giá các thầy cô giácác thầy cô giá các thầy cô giáo đã trực tiếp giảng dạy, Viện o đã trực tiếp giảng dạy, Viện o đã trực tiếp giảng dạy, Viện o đã trực tiếp giảng dạy, Viện Đ ĐĐ Đào tạo S ào tạo Sào tạo S ào tạo Sau đại học au đại họcau đại học au đại học Tr Tr Tr Trờ ờờ ờng Đại học Nông ng Đại học Nông ng Đại học Nông ng Đại học Nông nghiệp Hà Nội giúp đỡ tôi trong thời gian học tập. nghiệp Hà Nội giúp đỡ tôi trong thời gian học tập.nghiệp Hà Nội giúp đỡ tôi trong thời gian học tập. nghiệp Hà Nội giúp đỡ tôi trong thời gian học tập. Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Viện Thổ nhỡng Nông hóa, lãnh đạo Bộ môn Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Viện Thổ nhỡng Nông hóa, lãnh đạo Bộ môn Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Viện Thổ nhỡng Nông hóa, lãnh đạo Bộ môn Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Viện Thổ nhỡng Nông hóa, lãnh đạo Bộ môn Phát sinh học v Phát sinh học vPhát sinh học v Phát sinh học và Phân loại đất, lãnh đạo Bộ môn Kinh tế sử dụng đất à Phân loại đất, lãnh đạo Bộ môn Kinh tế sử dụng đất à Phân loại đất, lãnh đạo Bộ môn Kinh tế sử dụng đất à Phân loại đất, lãnh đạo Bộ môn Kinh tế sử dụng đất và phân bón và phân bónvà phân bón và phân bón cùng cùng cùng cùng tập thể các cán bộ nghiên cứu đã đóng góp cho tôi những ý kiến quý báu tập thể các cán bộ nghiên cứu đã đóng góp cho tôi những ý kiến quý báutập thể các cán bộ nghiên cứu đã đóng góp cho tôi những ý kiến quý báu tập thể các cán bộ nghiên cứu đã đóng góp cho tôi những ý kiến quý báu trong thời gian trong thời gian trong thời gian trong thời gian học tập và thực hiện đề tài. học tập và thực hiện đề tài.học tập và thực hiện đề tài. học tập và thực hiện đề tài. Hà Nội, tháng năm 2011 Hà Nội, tháng năm 2011Hà Nội, tháng năm 2011 Hà Nội, tháng năm 2011 Bùi Hữu Đông Bùi Hữu ĐôngBùi Hữu Đông Bùi Hữu Đông Trng i hc Nụng nghip H ni - Lun vn thc s khoa hc nụng nghip . ii LờI CaM ĐOAN LờI CaM ĐOANLờI CaM ĐOAN LờI CaM ĐOAN Các kết q Các kết qCác kết q Các kết quả của đề tài nghiên cứu này là hoàn toàn trung thực, do tôi và các đồng uả của đề tài nghiên cứu này là hoàn toàn trung thực, do tôi và các đồng uả của đề tài nghiên cứu này là hoàn toàn trung thực, do tôi và các đồng uả của đề tài nghiên cứu này là hoàn toàn trung thực, do tôi và các đồng nghiệp trực tiếp thực hiện, cha đợc sử dụng cho một công trình nghiên cứu nào khác. nghiệp trực tiếp thực hiện, cha đợc sử dụng cho một công trình nghiên cứu nào khác.nghiệp trực tiếp thực hiện, cha đợc sử dụng cho một công trình nghiên cứu nào khác. nghiệp trực tiếp thực hiện, cha đợc sử dụng cho một công trình nghiên cứu nào khác. Các trích dẫn sử dụng trong luận văn đợc ghi rõ tên tài liệu trích dẫn, tác giả và Các trích dẫn sử dụng trong luận văn đợc ghi rõ tên tài liệu trích dẫn, tác giả và Các trích dẫn sử dụng trong luận văn đợc ghi rõ tên tài liệu trích dẫn, tác giả và Các trích dẫn sử dụng trong luận văn đợc ghi rõ tên tài liệu trích dẫn, tác giả và nguồn gốc tài nguồn gốc tàinguồn gốc tài nguồn gốc tài liệu đó. liệu đó. liệu đó. liệu đó. NGƯờI VIếT CAM ĐOAN NGƯờI VIếT CAM ĐOANNGƯờI VIếT CAM ĐOAN NGƯờI VIếT CAM ĐOAN Bùi Hữu Đông Bùi Hữu ĐôngBùi Hữu Đông Bùi Hữu Đông Trường ðại học Nông nghiệp Hà nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………………. iii M Ụ C L Ụ C Trang MỞ ðẦU 1 I. Tính cấp thiết của ñề tài 1 II. Mục ñích của ñề tài 2 III. Yêu cầu của ñề tài 3 IV. Cơ sở khoa học của ñề tài 3 Chương 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 4 1.1. Tổng quan về nghiên cứu tính chất ñất 4 1.1.1. Tầm quan trọng của việc nghiên cứu tính chất ñất 4 1.1.2. Một số kết quả nghiên cứu tính chất ñất và yêu cầu sử dụng ñất của cây trồng 5 1.1.3. Các kết quả nghiên cứu về mối quan hệ giữa tính chất ñất ñai và năng suất, chất lượng nông sản 7 1.2. Tổng quan tình hình sản xuất mía ñường trên Thế giới và Việt Nam 14 1.2.1. Tình hình sản xuất mía ñường trên Thế giới 14 1.2.2. Tình hình sản xuất mía ñường ở Việt Nam 15 1.3. Yêu cầu sinh thái và dinh dưỡng của cây mía ñường 16 1.3.1. Yêu cầu về ñiều kiện sinh thái ñối với cây mía ñường 16 1.3.2. Yêu cầu về ñất và dinh dưỡng với cây mía ñường 18 1.4. Tình hình nghiên cứu về ảnh hưởng của các yếu tố dinh dưỡng trong ñất ñến năng suất, chất lượng mía trên Thế giới và Việt Nam 23 1.4.1. Một số kết quả nghiên cứu trên Thế giới 23 1.4.2. Một số kết quả nghiên cứu ở Việt Nam 27 Chương 2: ðỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 2.1. ðối tượng, phạm vi nghiên cứu 32 2.1.1. ðối tượng nghiên cứu 32 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu 32 2.2. Nội dung nghiên cứu 32 2.3. Phương pháp nghiên cứu 32 2.3.1. Phương pháp thu thập tài liệu 32 2.3.2. Phương pháp kế thừa 32 Trường ðại học Nông nghiệp Hà nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………………. iv 2.3.3. Phương pháp ñiều tra, khảo sát thực ñịa 33 2.3.4. Phương pháp phân tích mẫu 33 2.3.5. Thống kê, xử lý số liệu 35 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38 3.1. ðặc ñiểm ñịa bàn nghiên cứu 38 3.1.1. ðiều kiện tự nhiên 38 3.1.2. Tình hình sử dụng ñất tại Tân Kỳ 42 3.2. Thực trạng sản xuất mía huyện Tân Kỳ 44 3.2.1. Một số loại hình canh tác mía chính tại Tân Kỳ 44 3.2.2. Tình hình sử dụng phân bón cho mía tại Tân Kỳ 45 3.2.3. Diện tích, năng suất, sản lượng mía 47 3.2.4. Chất lượng mía ñường Tân Kỳ 48 3.3. Mối quan hệ giữa tính chất ñất và năng suất, chất lượng mía Tân Kỳ 49 3.3.1. Tính chất ñất vùng trồng mía Tân Kỳ 49 3.3.2. Quan hệ giữa tính chất ñất và năng suất, chất lượng mía Tân Kỳ 55 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 69 1. Kết luận 69 2. ðề nghị 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC 76 Trường ðại học Nông nghiệp Hà nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………………. v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ASL Above Sea Level - ðộ cao so với mực nước biển AIC Akaike Information Criterion (Tiêu chuẩn Thông tin Akaike) BS ðộ no bazơ CEC Cation Exchange Capacity (Dung tích hấp thu cation) DEP Tỷ lệ dịch ép FAO Food and Agriculture Organization - Tổ chức Nông Lương Thế giới HLXT Hàm lượng xơ thô ISRIC International Soil and Reference Information Centre (Trung tâm Thông tin và Tư liệu ñất Quốc tế) SAC Hàm lượng sacaroza QLDDTH&BPCð Quản lý dinh dưỡng tổng hợp và bón phân cân ñối TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TBZ Tổng các cation kiềm trao ñổi WRB World Reference Base for Soil Resources (Cơ sở Tham chiếu Tài nguyên ñất Thế giới) Trường ðại học Nông nghiệp Hà nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………………. vi DANH MỤC HÌNH VÀ BẢNG BIỂU Trang Hình 3.1 Sơ ñồ ñộ cao huyện Tân Kỳ, tỉnh Nghệ An 39 Hình 3.2 Tương quan giữa các yếu tố dinh dưỡng trong ñất trồng mía 58 Bảng 3.1 Các loại ñất huyện Tân Kỳ theo phân loại cũ của Việt Nam 42 Bảng 3.2 Bảng phân loại ñất vùng trồng mía huyện Tân Kỳ theo FAO- UNESCO-WRB 43 Bảng 3.3 Tình hình sử dụng ñất của huyện Tân Kỳ năm 2010 44 Bảng 3.4 Lượng phân bón sử dụng bình quân cho 1 ha mía 47 Bảng 3.5 Diện tích, năng suất, sản lượng một số giống mía ñang sản xuất ñại trà của huyện Tân Kỳ năm 2010 48 Bảng 3.6 Năng suất của giống mía ROC 10 và MY 55-14 trên các vùng ñất. 49 Bảng 3.7 Chất lượng của giống mía ROC 10 và MY 55-14 trên các vùng ñất 50 Bảng 3.8 Phân bố của các loại ñất theo vùng canh tác 51 Bảng 3.9 Bảng thống kê một số tính chất lý hóa học của nhóm ñất phù sa - Fluvisols vùng trồng mía huyện Tân Kỳ 52 Bảng 3.10 Bảng thống kê một số tính chất lý hóa học của nhóm ñất xám - Acrisols vùng trồng mía huyện Tân Kỳ 54 Bảng 3.11 Bảng thống kê một số tính chất lý hóa học của nhóm ñất ñen - Luvisols vùng trồng mía huyện Tân Kỳ 55 Bảng 3.12 Kết quả phân tích hồi quy ña biến giữa các chỉ tiêu tính chất ñất với năng suất mía 59 Bảng 3.13 Kết quả phân tích hồi quy ña biến giữa các chỉ tiêu chất lượng mía với các tính chất ñất của nhóm ñất phù sa - Fluvisols 63 Bảng 3.14 Kết quả phân tích hồi quy ña biến giữa các chỉ tiêu chất lượng mía với các tính chất ñất của nhóm ñất xám - Acrisols 66 Trường ðại học Nông nghiệp Hà nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… 1 MỞ ðẦU I. Tính cấp thiết của ñề tài: ðất là nơi cung cấp dưỡng chất, nước và là chỗ dựa cho cây trồng. Sự ổn ñịnh của các tính chất về lý học, hóa học và sinh học của ñất là cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển cũng như ñảm bảo một nền sản xuất nông nghiệp bền vững. Nghiên cứu tính chất ñất về mặt dinh dưỡng chính là nghiên cứu ñộ phì nhiêu của ñất, mà ñộ phì nhiêu là yếu tố quyết ñịnh ñến chất lượng ñất, chi phối sự sinh trưởng phát triển, cấu thành năng suất và chất lượng của cây trồng. ðộ phì của ñất, hiểu một cách ñơn giản là khả năng cung cấp nước và dinh dưỡng của ñất cho cây trồng. Ở Ấn ðộ, Tamhale (1960) cho rằng ñộ phì nhiêu ñất ñược xác ñịnh theo N, P 2 O 5 , K 2 O dễ tiêu và tổng số cacbon hữu cơ. Còn ở Việt Nam, theo Trần Khải (1997), chất hữu cơ và ñộ ẩm ñất là hai yếu tố quan trọng hàng ñầu giữ vai trò ñiều tiết ñộ phì nhiêu thực tế của ñất. Nhìn chung, các nhà khoa học ñất ñã thống nhất rằng các chỉ tiêu ñánh giá ñộ phì nhiêu ñất gồm có ðộ chua (pH); Chất hữu cơ (OM); Hàm lượng ñạm (N); Hàm lượng lân (P) tổng số và dễ tiêu; Hàm lượng kali (K) tổng số và dễ tiêu; Dung tích hấp thu cation (CEC) của ñất. Mỗi loại cây trồng ñều có nhu cầu khác nhau về mặt dinh dưỡng. Nghiên cứu ñộ phì nhiêu của ñất và mối quan hệ giữa các yếu tố ñộ phì với nhu cầu của cây trồng là căn cứ quan trọng trong việc ra quyết ñịnh bổ sung nguồn dinh dưỡng cần thiết cho từng loại cây trồng khác nhau trên các loại ñất khác nhau cũng như nhằm mục ñích cải tạo ñất. ðể ñảm bảo cung cấp ñúng, ñủ lượng dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng trên từng loại ñất cụ thể cần có những nghiên cứu về ñất ñai một cách hệ thống, bởi với mỗi loại ñất khác nhau có các tính chất lý, hóa, sinh học khác nhau, khả năng chứa và cung cấp chất dinh dưỡng cho cây khác nhau. Giống như các cây trồng khác, mía cũng yêu cầu các nguyên tố dinh dưỡng với số lượng và tỷ lệ thích hợp trong từng giai ñoạn sinh trưởng và phát triển. Trong trường hợp ñất thiếu hoặc thừa dinh dưỡng, cây thường xuất hiện các triệu chứng, biểu hiện tiêu cực và hậu quả là ảnh hưởng ñến quá trình sinh trưởng, năng suất và chất lượng mía ñường. Trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây mía việc cung cấp ñầy ñủ các nguyên tố dinh dưỡng như: ðạm (N), Lân (P), Kali (K), Canxi Trường ðại học Nông nghiệp Hà nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… 2 (Ca), Magiê (Mg), Lưu huỳnh (S), Sắt (Fe), ðồng (Cu), Bo (B),… là rất cần thiết trong các quá trình tạo ra năng suất và tích trữ ñường. Tân Kỳ là một huyện miền núi phía Tây của tỉnh Nghệ An, có diện tích 72.570 ha, trong ñó có khoảng 4.500 ha trồng mía ñường. Cây mía ñược du nhập vào huyện Tân Kỳ từ lâu, tập trung trồng nhiều ở các xã như: Kỳ Sơn, ðồng Văn, Phú Sơn, Nghĩa Hành . Những năm gần ñây sự phát triển của cây mía gắn bó chặt chẽ với Công ty Cổ phần mía ñường sông Con. Cây mía ñang là loại cây chủ lực góp phần nâng cao ñời sống, xóa ñói, giảm nghèo, tiến tới làm giàu của người dân ñịa phương. Cũng như các vùng trồng mía khác trong tỉnh, mía tại Tân Kỳ ñược trồng chủ yếu trên nhiều loại ñất, chế ñộ chăm sóc, bón phân chưa hợp lý giữa các giống, giữa các vùng ñất . dẫn ñến năng suất giảm dần qua các năm và có nguy cơ gây thoái hóa ñất. Năng suất giữa các giống mía, giữa các vùng trồng mía, giữa mía tơ và mía gốc không ổn ñịnh, dao ñộng mạnh từ 40 - 100 tấn/ha. Từ trước ñến nay các nghiên cứu chỉ tập trung tìm hiểu ảnh hưởng của các yếu tố dinh dưỡng ñến cây mía với mục ñích xác ñịnh ñược yếu tố nào có tác ñộng ñến năng suất, chất lượng mía qua các thực nghiệm ñồng ruộng. Phương pháp này có nhược ñiểm là thời gian tiến hành thực nghiệm lâu dài (từ 2 ñến 3 vụ) mới ñưa ra ñược kết luận. Trong khi ñó bằng cách xác ñịnh mối tương quan giữa tính chất ñất và năng suất và chất lượng mía cho phép làm rõ mối quan hệ này một cách nhanh chóng. Do ñó việc tiến hành nghiên cứu tính chất ñất trồng mía và mối quan hệ với năng suất, chất lượng mía phục vụ cho công tác ñề xuất mức phân bón phù hợp nhằm nâng cao năng suất, chất lượng mía cho vùng trồng mía tại Tân Kỳ là rất cần thiết. Xuất phát từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành ñề tài: “Nghiên cứu mối quan hệ giữa tính chất ñất và năng suất, chất lượng mía tại huyện Tân Kỳ, tỉnh Nghệ An”. II. Mục ñích của ñề tài: - Xác ñịnh loại ñất và tính chất ñất vùng trồng mía ñường huyện Tân Kỳ. - Xác ñịnh mối quan hệ của tính chất ñất ñến năng suất, chất lượng mía ñường huyện Tân Kỳ. Trường ðại học Nông nghiệp Hà nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp …………………………… 3 III. Yêu cầu của ñề tài: ðánh giá và xác ñịnh ñược các yếu tố hạn chế về ñất ñến năng suất và chất lượng mía ñường, phục vụ cho công tác quản lý dinh dưỡng cho cây mía tại vùng trồng mía ñường huyện Tân Kỳ, tỉnh Nghệ An. IV. Cơ sở khoa học của ñề tài: ðất là nơi cung cấp dưỡng chất, nước và chỗ dựa cho cây trồng. Giữa năng suất, chất lượng của nông sản và các tính chất ñất luôn có mối quan hệ mật thiết qua lại. Mỗi yếu tố dinh dưỡng ñất có những ảnh hưởng nhất ñịnh ñến các chỉ tiêu cấu thành năng suất và chất lượng của cây trồng. Nghiên cứu mối quan hệ giữa các tính chất ñất và năng suất chất lượng mía ñường ñể tìm hiểu và xác ñịnh các yếu tố có ảnh hưởng quyết ñịnh ñến năng suất và chất lượng mía, từ ñó có kế hoạch chăm bón và quản lý dinh dưỡng cho cây mía là một trong những biện pháp nhanh chóng và hiệu quả. . tích, năng suất, sản lượng mía 47 3.2.4. Chất lượng mía ñường Tân Kỳ 48 3.3. Mối quan hệ giữa tính chất ñất và năng suất, chất lượng mía Tân Kỳ 49 3.3.1. Tính. ñịnh mối tương quan giữa tính chất ñất và năng suất và chất lượng mía cho phép làm rõ mối quan hệ này một cách nhanh chóng. Do ñó việc tiến hành nghiên cứu