3. Ý nghĩa của đề tài
1.6. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về bón phân hữu cơ và trồng
* Nghiên cứu về phân bón cho khoai lang
- Nhu cầu dinh dưỡng và kỹ thuật bón phân cho khoai lang
Khoai lang phát triển được trên nhiều loại đất khác nhau từ sa cấu cát đến sét nặng. Tuy nhiên, loại đất thích hợp nhất vẫn là tơi xốp, thoáng khí,
màu mỡ nhiều hữu cơ có sa cấu từ cát đến thịt pha cát. Nhiều tác giả cho rằng, loại đất 30 – 40% sét là thích hợp nhất với khoai lang. Đất sét nặng thường cho năng suất thấp, củ bị dị dạng, nhiều nước, phẩm chất không ngon, tăng trưởng chậm và khó tồn trữ.
Khoai lang cho năng suất sinh vật học rất cao vì vậy dinh dưỡng khoáng đóng vai trò hết sức quan trọng. Đạm có vai trò quyết định trong quá trình trao đổi chất và năng lượng cũng như các hoạt động sinh lý của cây. Đạm giúp thân, lá và bộ rễ phát triển mạnh trong giai đoạn đầu và hình thành củ và khối lượng củ trong giai đoạn sau. Bón thúc đạm sớm (sau trồng 20-45 ngày) năng suất củ tăng 10-20%, bón thúc đạm muộn (80-90 ngày sau trồng) năng suất củ giảm 10% (Đinh Thế Lộc, 1979)[19]. Nghiên cứu của Nguyễn Thế Yên và cs., (1996, 1999) [25,26]cho kết quả: bón 60-120 kg N/ha năng suất thân lá tăng từ 50-100%, năng suất củ đạt cao nhất khi bón 80 kg N/ha (trên nền phân bón 5 tấn phân chuồng + 45 P2O5 + 60 K2O/ha). Tuy nhiên phần lớn đạm tập trung ở lá do vậy không nên bón nhiều đạm vì bón nhiều đạm khoai lang sẽ chủ yếu phát triển thân lá và ảnh hưởng đến năng suất.
Lân có vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp, quá trình hình thành và phát triển của bộ rễ, đặc biệt là rễ củ, bón đầy đủ lân sẽ làm cho số lượng rễ củ nhiều góp phần tăng năng suất và hàm lượng tinh bột, giảm tỷ lệ chất xơ trong củ. Kali có tác dụng thúc đẩy mạnh quá trình hoạt động của bộ rễ, đẩy mạnh khả năng quang hợp hình thành và vận chuyển gluxit về củ, thiếu kali khoai lang chậm lớn, ít củ, tỷ lệ tinh bột giảm, tỷ lệ xơ tăng và thời gian bảo quản giảm.
Nhu cầu kali của khoai lang còn cao hơn khoai tây và sắn (apromaco.vn, 2013)[52]. Để đạt được năng suất cao, chất lượng tốt, khoai lang cần bón cân đối N:P:K phối hợp với phân chuồng (phân hữu cơ), tuỳ thuộc vào loại đất đai, mùa vụ, giống và các vùng sinh thái. Đinh Thế Lộc và cs., (1989) [20] đã kết luận: Liều lượng phân kali thích hợp cho khoai lang đông xuân vùng đồng bằng Bắc Bộ ở nền phân bón thấp (8 tấn phân chuồng +
20 kg N + 20 kg P2O5/ha) là 100 – 120 kg P2O5/ha. Bón phân kali ở mức cao hơn, năng suất củ có xu hướng và hiệu quả kinh tế giảm. Bón thúc kali thích hợp nhất là vào giai đoạn 45 – 60 NST, làm tăng năng suất 18 – 55%. Bón thúc kali quá sớm (20 NST) hoặc quá muộn (90 NST), tác dụng tăng năng suất của kali không rõ.
Về hiệu lực của phân kali Nguyễn Thị Lan và cs., (2004) [18] tiến hành thí nghiệm với giống TV1 trồng trong vụ xuân, trên nền 10 tấn phân chuồng + 60 kg N + 30 kg P2O5/ha đã kết luận: bón từ 80, 120, 160 kg K2O/ha, cho năng suất củ sai khác không có ý nghĩa nhưng khi bón đến 200 kg K2O/ha làm năng suất giảm rõ rệt, do mất cân đối N:P:K. Hiệu quả tăng năng suất của kali đạt 31,0 – 66,2 kg củ/kg K2O trong vụ xuân và đạt 25,9 – 58,3 kg củ/kg K2O trong vụ đông. Bón kali ở mức 120 kg K2O/ha cho lãi xuất cao nhất trong cả 2 vụ. Trong quá trình sinh trưởng phát triển, cây khoai lang cần cả 3 yếu tố dinh dưỡng NPK. Vì vậy, cần bón phối hợp NPK để cây sinh trưởng phát triển cân đối. Tùy từng loại đất mà tỷ lệ phối hợp NPK cần được điều chỉnh cho thích hợp với từng loại giống, để tăng năng suất và hiệu quả kinh tế. Theo Đinh Thế Lộc và cs., (1997)[21], tỷ lệ NPK tốt nhất là 2 : 1 : 3. Theo Nguyễn Thị lan và cs., (2004) [18], liều lượng NPK thích hợp cho vùng đất cát là 80 N + 40 P2O5 + 120 K2O (kg/ha). Với những giống cho năng suất củ cao, nên bón kali ở mức 90 – 120 kg K2O/ha, để vừa đạt năng suất và chất lượng củ cao, vừa có hiệu quả kinh tế cao hơn.
Kết quả nghiên cứu của Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội về thời điểm bón thúc cho khoai lang vụ Đông xuân cho thấy: Các công thức có bón thúc đều tăng năng suất so với không bón thúc từ 2 – 28%. Công thức bón thúc sau trồng 20 - 30 ngày làm năng suất tăng 18 – 25% so với không bón thúc, còn bón thúc muộn sau trồng 80 – 120 NST hầu như không làm tăng năng suất (Đinh Thế Lộc và cs., 1997) [21]. Theo Mai Thạch Hoành và Nguyễn Công Vinh (2003) [13], nên bón lót toàn bộ phân chuồng + 100% lân + 1/3 đạm và 1/3 kali; bón thúc 2 lần: thúc luống đã được xới sâu hoặc cày xả luống; thúc lần 2 lúc 45 – 60 NST bón nốt 1/3 đạm và kali còn lại kết hợp xới nông, làm cỏ và vun cao. Bộ Nông nghiệp và PTNT (2011) [1] khuyến cáo
lượng phân bón cho 1 ha: Phân chuồng từ 10 đến 15 tấn hoặc phân hữu cơ khác với lượng quy đổi tương đương, từ 60 đến 90 kg N, từ 60 đến 90 kg P2O5, từ 90 đến 120 kg K2O. Tùy theo độ phì của đất, đặc tính của giống có thể điều chỉnh mức phân bón cho phù hợp. Về cách bón, nên bón lót toàn bộ phân chuồng + 100% lân + 1/3 đạm + 1/3 kali; bón thúc lần 1: bón lúc 20 – 25 NST bón nốt 2/3 đạm còn lại kết hợp làm cỏ và vun nhẹ, lần 2: bón lúc 40 – 50 NST bón nốt 2/3 kali còn lại kết hợp cày xả luống và vun cao.
Một kết quả nghiên cứu của Đinh Thế Lộc, 1997 [21] cho thấy muốn đạt năng suất củ 15 tấn/ha, cây cần lấy đi từ đất khoảng 70 kg N + 20 kg P2P5 + 110 kg K2O/ha. Về liều lượng, trong suốt quá trình sinh trưởng, cây khoai lang cần nhiều nhất là kali, kế đến là đạm và cuối cùng là lân. Cây khoai lang cần nhiều đạm nhất vào thời kỳ đầu (thời kỳ sinh trưởng thân lá), cần nhiều kali nhất vào giai đoạn sau (giai đoạn phát triển phình to của củ), còn lân thì cây cần trong suốt quá trình sinh trưởng, nhất là giai đoạn đầu hình thành và phát triển của bộ rễ (Đinh Thế Lộc, 1997) [21].
- Phân bón hữu cơ cho khoai lang
Khi khoai lang không được bón đủ phân, đất quá nghèo dinh dưỡng, bộ lá xuống mã sớm thì lượng vật chất khô tạo thành ít, dẫn đến năng suất thân lá và năng suất củ đều giảm ( O'Sullivan và CS, 1997) [42]. Phân hữu cơ có tác động tốt thúc đẩy sinh trưởng và tăng năng suất khoai lang ( Salawu và Mukhtar, 2008) [43]. Phân trâu bò hay phân chuồng hoai mục đều có tác dụng tốt (Kaggawa và CS, 2006) [36]. Xét về hàm lượng đạm nguyên chất cung cấp cho cây, Nedunchezhiyan (2001) [40] cho rằng không có sự sai khác đáng kể giữa phân hữu cơ trang trại, phân chuồng hay phân đại gia súc.
Phân hữu cơ cũng ảnh hưởng đến năng suất củ của khoai lang. Phùng Huy (1980) [15] nghiên cứu ảnh hưởng của bón lót phân chuồng đến năng suất củ khoai lang (trên nền phân bón: 45 N + 45 P2O5 + 60 K2O) cho thấy: Khi bón lót phân chuồng (phân hữu cơ) từ 5 tấn/ha đến 20 tấn/ha đã làm tăng năng suất củ khoai lang từ 151 tạ/ha lên 246,7 tạ/ha.
Bảng 1.4. Ảnh hưởng của phân chuồng đến năng suất củ khoai lang
Phân chuồng bón lót (tấn/ha) Năng suất củ (tạ/ha)
8 151,0
10 195,5
15 229,5
20 246,7
Vì vậy khi trồng khoai lang cần cân đối, N:P:K và phải bón phối hợp với phân chuồng (phân hữu cơ), tuỳ thuộc vào loại đất đai, mùa vụ, giống và các vùng sinh thái khác nhau để đạt năng suất cao, chất lượng tốt.
Khoai lang là cây trồng thích hợp với phân hữu cơ đang phân giải. Nhiều tác giả cho biết: trồng khoai lang bằng phân hữu cơ đang phân giải cho năng suất tăng từ 14 - 41% so với trồng phân hoai mục ( Đinh Thế Lộc, 1997, 1979) [21], [19].
Cây khoai lang có phản ứng tốt với phân hữu cơ. Phân hữu cơ làm cho đất tơi xốp, giúp cho quá trình hình thành và phình to củ được thuận lợi. Nguyên nhân là quá trình phân giải chất hữu cơ đã tạo nên sự chênh lệch nhiệt độ: nhiệt độ trong luống khoai luôn cao hơn nhiệt độ bên ngoài và trên mặt luống. Nhờ vậy đã tạo nên sự chênh lệch áp suất làm thành quá trình đối lưu không khí từ hai bên sườn luống xuống gốc cây khoai lang, giúp quá trình vận chuyển vật chất quang hợp từ lá xuống gốc vào củ nhanh, nhất là về đêm ( Mai Thạch Hoành, 1998) [12].
Phùng Huy, Trịnh Viết Tỷ (1980) [15] nghiên cứu ảnh hưởng của phân chuồng đến năng suất củ khoai lang tại xã Phú Lộc, Hậu Lộc, Thanh Hóa vụ Xuân năm 1986 đã thu được kết quả như bảng 1.5.
Bảng 1.5. Kết quả bón các loại phân chuồng với các mức khác nhau
Phân chuồng hoai mục
( tấn/ha)
Phân chuồng chưa phân giải ( Tấn/ ha) Không bón Loại phân Mức bón Chỉ tiêu 5 10 15 20 5 10 15 20 - Số củ/cây 3,2 3,3 3,5 3,7 3,2 3,4 3,7 3,8 2,4 Trọng lượng TB củ (g) 103 130 144 146 114 139 155 166 78 Năng suất (tạ/ha) 151 195 229 246 166 215 216 287 86
Kết quả bảng 1.5. cho thấy: trọng lượng phân chuồng càng cao, năng suất khoai lang càng tăng do bón phân chuồng nhiều đã làm tăng cả số củ trên dây và khối lượng bình quân củ.
Kết quả cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu của Đinh Thế Lộc và CS
khi bón phối hợp 5 tấn phân chuồng + 5 tấn bèo dâu tại Thụy Anh, Thái Bình
đạt năng suất 15,86 tấn/ha ( Đinh Thế Lộc, 1979)[19]. Nhiều tác giả cũng đã
thống nhất bón phân hữu cơ cho khoai lang với lượng càng cao càng tốt, nhất là
trên đất nghèo mùn, nghèo dinh dưỡng. Chưa thấy có hiện tượng thừa phân
hữu cơ đối với khoai lang.
Cây khoai lang là cây ưa phân hữu cơ, phân chuồng vì ngoài cung cấp chất dinh dưỡng cho cây, phân hữu cơ cải thiện khả năng giữ nước, khả năng trao đổi cation, tạo cho đất độ tơi xốp, thoáng cần thiết cho sự hình thành và phát triển củ (Đinh Thế Lộc, 1979; Bouwkamp, 1985) [19],[29].
* Nghiên cứu về thời vụ và công thức luân canh, xen canh: Khoai lang trồng với mục đích lấy củ thường được trồng vào mùa khô và được bố trí với các công thức luân canh, xen canh khác nhau; tùy thuộc vào tập quán canh tác và điều kiện cụ thể của từng địa phương.
Vụ khoai lang thu đông ở miền Bắc: Thường được trồng từ cuối tháng 9 đến đầu tháng 10 trên chân đất bãi sau khi lũ đã rút và phổ biến trên chân đất vàn – vàn cao sau khi thu hoạch lúa mùa sớm; và phải được thu hoạch chậm nhất vào cuối tháng 2 hoặc tuần đầu tháng 3 để trồng màu xuân hoặc
cấy lúa xuân. Năng suất củ vụ khoai này thường thấp vì khoai phải phát triển củ trong giai đoạn có nhiệt độ thấp (Bùi Duy Đáp, 1984) [6].
Các tỉnh BTB thường trồng vụ khoai lang đông xuân vào cuối tháng 11 đầu tháng 12, sau khi đã thu hoạch lúa mùa chính vụ và thường trồng với những giống dài ngày (khoảng 5 tháng). Vụ khoai này thường cho năng suất cao.
Khoai lang xuân: Thường được trồng tháng 2 – 3, thu hoạch tháng 6 – 7, trên chân đất bãi và đất 2 màu – 1 lúa ở tất cả các tỉnh miền Bắc và miền Nam, sử dụng những giống có TGST khoảng 4,5 đến 5 tháng (Đinh Thế Lộc, 1997) [21], Nguyễn Việt Hưng và CS, 2010 [16]. Nguyễn Thị Lan (2004) [18] nghiên cứu thử nghiệm 5 thời vụ trồng khoang lang xuân (25/1, 5/2, 15/2, 25/2 và 7/3) với hai nhóm giống (nhóm cho năng suất củ cao và nhóm cho năng suất thân lá cao) trong điều kiện vùng đất cát ven biển khô hạn của tỉnh Thanh Hóa có kết luận: thời vụ trồng từ 25/1 đến 15/2 là thích hợp nhất.
Ở các tỉnh Đông Nam Bộ và Tây Nguyên, do mùa khô đất cạn kiệt, nên khoai lang thường được trồng trong vụ hè thu, xuống dây từ đầu hay giữa mùa mưa (tháng 5 đến tháng 7) để thu hoạch từ tháng 9 đến tháng 12.
Trồng xen khoai lang với ngô hoặc cây rau đậu ngắn ngày (rau cải, đậu tương, đậu xanh, đậu đen, đậu côve) là tập quán được nông dân ở một số vùng đất chật người đông áp dụng, với mong muốn tận dụng đất đai và có thêm thu nhập (Đinh Thế Lộc, 1997) [21].
Ngô Doãn Đảm (2013) [5] nghiên cứu biện pháp kỹ thuật tăng năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế sản xuất khoai lang tại tỉnh Bắc Giang cho thấy: Năng suất củ ở công thức trồng thuần đều cao hơn công thức trồng xen khoai lang với ngô, đậu đen. Việc trồng xen còn làm giảm sinh trưởng thân lá của khoai lang, không có lợi cho việc cải thiện cho năng suất củ và còn ảnh hưởng đến khâu chăm sóc thâm canh cây khoai lang cây lấy củ. Khi hoạch toán kinh tế công thức trồng thuần đã đạt HQKT cao nhất và hơn hẳn các công thức trồng xen với ngô và trồng xen với đậu đen. Công thức trồng xen khoai lang với ngô giảm 62%, với đậu đen giảm 47%.
Phần 2
VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu
* Giống khoai lang Nhật tím (HL491) do Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm Nông nghiệp Hưng Lộc chọn tạo và giới thiệu từ tổ hợp Murasa Kimasari polycross nguồn gốc Nhật Bản = CN76-2 CIP/AVRDC (Nguyễn Thị Thủy, Hoàng Kim 1997). Giống đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn công nhận giống năm 1997, hiện phổ biến trong sản xuất phía Nam và bán nhiều ở các siêu thị. Đặc tính nông học chủ yếu: Thời gian sinh trưởng: 95 -110 ngày. Năng suất củ tươi: 15-27 tấn/ha, tỷ lệ chất khô 27- 31%. chất lượng củ luộc khá, vỏ củ màu tía, thịt củ màu tím đậm, dạng củ đều đẹp, dây xanh tím, nhiễm nhẹ sùng, hà và sâu đục dây.
* Các loại phân hữu cơ
+ Phân chuồng ( phân Trâu).
+ Phân hữu cơ Sông gianh: là sản phẩm của Tổng công ty Sông Gianh (thành phần: độ ẩm 30%, chất hữu cơ 15%, axit humic 2.5%, P2O5 1.5% và các VSV ).
+ Phân hữu cơ vi sinh NTT: Là sản phẩm của trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên (thành phần: độ ẩm 25%, chất hữu cơ 15%, P2O5 1% và các VSV).
+ Phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm: là sản phẩm của Công ty cổ phần tập đoàn phân bón Quế Lâm (thành phần: Ẩm độ 30%, chất hữu cơ 15% và các VSV).
* Các loại cây trồng xen
+ Giống ngô LVN4: Tác giả và cơ quan tác giả : TS. Phan Xuân Hào, GS.TSKH Trần Hồng Uy và CTV – Viện Nghiên cứu Ngô. Là giống ngô lai đơn được tạo ra từ 2 dòng tự phối. LVN4 được công nhận giống quốc gia theo Quyết định số 1659 QĐ/BNN-KHCN ngày 13/5/1999.
Nguồn gốc và phương pháp: ĐX11 được chọn lọc từ dòng đậu xanh ký hiệu CN36 nhập từ Thái Lan. ĐX11 được công nhận cho sản xuất thử năm 2008 theo Quyết định số 111/QĐ-TT-CCN ngày 03 tháng 6 năm 2008 của Cục Trồng trọt, Bộ Nông nghiệp và PTNT.
Cơ quan tác giả: Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm.
Tác giả: TS. Nguyễn Thị Chinh, KS. Nguyễn Thanh Bình, ThS. Nguyễn Văn Thắng, KS. Đồng Hồng Thắm, KS. Đỗ Thị Lan, ThS. Nguyễn Thị Chúc và CTV.
+ Giống đậu đen
+ Giống đậu tương ĐT26: Do Trung tâm Nghiên cứu và phát triển Đậu đỗ, Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt nam chọn lọc từ tổ hợp lai giữa ĐT2000 x ĐT12. Giống ĐT26 được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là giống cây trồng mới theo quyết định số 233/QĐ-TT-CCN ngày 14/7/2010.
2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
- Địa điểm nghiên cứu: Thí nghiệm được tiến hành tại huyện Phổ Yên tỉnh Thái Nguyên.
- Thời gian nghiên cứu: vụ Đông 2013 và vụ Xuân 2014.
2.3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại phân hữu cơ đến năng suất, chất lượng của giống khoai lang Nhật tím tại Thái Nguyên.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của phương thức trồng xen đến năng suất, chất
