Công thức thí nghiệm
Phân vô cơ
Phân gà (kg/ha) Rơm r (kg/ha) Phân đ m (kg/ha) Phân lân (kg/ha) Phân kali (kg/ha) ĐP 277,77 1.388,89 222,2 6944,4 0 ĐC CT0 333,33 616,67 247,2 0 0 CT1 CT1-1 333,33 616,67 247,2 10228,9 0 CT1-2 333,33 616,67 247,2 7716,67 8333,3 CT1-3 333,33 616,67 247,2 5144,4 8333,3 CT1-4 333,33 616,67 247,2 2572,2 8333,3 CT1-5 333,33 616,67 247,2 0 8333,3 CT2 CT2-1 316,67 586,10 233,3 0 8333,3 CT2-2 300,00 555,50 222,2 0 8333,3 CT2-3 283,33 525,00 211,1 0 8333,3 CT2-4 266,67 494,40 197,2 0 8333,3
27
M c đích c a nghiên cứu là để đánh giá kh năng thay thế c a rơm r cho phân gà – nguồn phân hữu cơ th ng sử d ng trong canh tác khoai tây v đông địa ph ơng (chuỗi công thức CT1) và kh năng thay thế c a rơm r cho phân khoáng trong canh tác khoai tây v Đông địa ph ơng (chuỗi công thức CT2).
C thể là:
Công thức CT0: bón theo nền phân vô cơ theo khuyến cáo c a bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông Thôn. Công thức địa ph ơng (ĐP), bố chí theo kết qu điều tra kh o sát vềl ợng phân bón trung bình c a nông dân địa ph ơng.
Chuỗi công thức thứ nhất CT1: So sánh và xem xét kh năng thay thế c a rơm r cho phân gà – nguồn phân hữu cơ th ng sử d ng trong canh tác khoai tây v đông địa ph ơng.
- CT1-1 : Canh tác theo khuyến cáo c a Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (áp d ng tiểu m c 2.3 thí nghiệm so sánh, biện pháp kỹ thuật trong quyết định số1865/QĐ-BNN-KHCN).
- CT1-2: Canh tác sử d ng rơm r lót gốc và chế phẩm Compost Maker thay thế25% l ợng phân gà.
- CT1-3: Canh tác sử d ng rơm r lót gốc và chế phẩm Compost Maker thay thế 50% l ợng phân gà.
- CT1-4: Canh tác sử d ng rơm r lót gốc và chế phẩm Compost Maker thay thế75% l ợng phân gà.
- CT1-5: Canh tác sử d ng rơm r lót gốc và chế phẩm Compost Maker thay thế100% l ợng phân gà.
Chuỗi công thức 2 (CT2): So sánh và xem xét kh năng thay thế một phần c a rơm r cho phân vô cơ th ng sử d ng trong canh tác khoai tây v đông địa ph ơng.
- CT2-1: Canh tác sử d ng rơm r lót gốc và chế phẩm Compost Maker gi m thiểu 5% l ợng phân khoáng.
- CT2-2: Canh tác sử d ng rơm r lót gốc và chế phẩm Compost Maker gi m thiểu 10% l ợng phân khoáng.
- CT2-3: Canh tác sử d ng rơm r lót gốc và chế phẩm Compost Maker gi m thiểu 15% l ợng phân khoáng.
28
- CT2-4: Canh tác sử d ng rơm r lót gốc và chế phẩm Compost Maker gi m thiểu 20% l ợng phân khoáng.
Các chỉ tiêu theo dõi trong thí nghiệm:
- Đo chiều cao c a cây các giai đo n 30, 60 và 90 ngày sau khi trồng –đo bằng th ớc thẳng.
- Xác xác định năng su t khoai tây t i ngày thứ 90 – lúc thu ho ch bằng ph ơng pháp l y mẫu điểm điểm đ i diện cho từng công thức xác định năng su t các ô mẫu 1m2 – mỗi 1 công thức l y ngẫu nhiên 4 ô mẫu, đồng th i đếm và cân l i cân nặng số c khoai trong trong mỗi khóm các ô l y mẫu.
- Sử d ng ph ơng pháp l y mẫu zich-zac để l y mẫu đ t – l y 9 điểm mỗi luống khoai ứng với từng công thức, rồi trộn đều l y theo ph ơng pháp một phần t – với mỗi công thức thí nghiệm là chu trình lặp l i với 5 luống ứng với 5 lần nhắc l i mỗi công thức, trong thí nghiệm vào các th i gian: ngày 0, ngày 30, ngày 60, ngày 90 – với ngày 0 tính từ kho ng th i gian ngay tr ớc khi bắt đầu bố trí thí nghiệm trồng khoai tây để phân tích các chỉ tiêu nh pH; Ca2+ và Mg2+trao đổi; ch t hữu cơ tổng số; N, P, K dễ tiêu và Si dễ tiêu trong đ t.
2.2.3. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
Mẫu đ t l y về đ ợc phơi khô không khí, nghiền nhỏ, rây qua rây 1mm và 0,25mm, sau đó tiến hành phân tích các tính ch t hóa học. Phân tích đ ợc tiến hành t i Phòng thí nghiệm Bộ môn Thổ nh ỡng và Môi tr ng đ t, Khoa Môi tr ng, Tr ng Đ i học Khoa học tự nhiên, Đ i học Quốc gia Hà Nội bằng các ph ơng pháp sau:
- pHKCl: Tỷ lệ đ t : KCl 1N là 1 : 2,5 (g : ml); đo bằng máy đo pH meter. - Xác định ch t hữu cơ tổng sốtheo ph ơng pháp Walkley-Black.
- Xác định N tổng số (Nts) theo ph ơng pháp Kendahl, phá mẫu bằng hỗn hợp H2SO4 - HClO4.
- Xác định P tổng số (Pts) bằng ph ơng pháp so màu xanh molipden, phá mẫu bằng hỗn hợp H2SO4 - HClO4.
- Xác định K tổng số (Kts) bằng ph ơng pháp quang kế ngọn lửa, phá mẫu bằng hỗn hợp H2SO4 - HClO4.
29
- Xác định N dễ tiêu (d ng Nitơ th y phân) bằng ph ơng pháp Chiurin – Kononova.
- P dễ tiêu: Ph ơng pháp chiết Oniani, định l ợng bằng ph ơng pháp so màu xanh molipden.
- K dễ tiêu: Ph ơng pháp chiết Matlova (1934), định l ợng bằng ph ơng pháp quang kế ngọn lửa.
- Xác định Si dễ tiêu trong đ t: Ph ơng pháp chiết theo Fox (1967) và Khalid (1978); định l ợng theo bằng ph ơng pháp so màu xanh molipden.
2.2.4. Phương pháp xử lý và phân tích số liệu
Số liệu đ ợc tổng hợp, xử lý và phân tích thống kê bằng phần mềm excel (2007) và IRRISTAT.
30
CH NG 3. K T QU NGHIÊN C U VÀ TH O LU N
3.1. Tình tr ng s n xu t khoai tơy vƠ qu n lý r m r khu vực nghiên c u
3.1.1. Tình hình s n xuất khoai tây ở Bắc Ninh
Trong 4 năm tr l i đây, bình quân mỗi năm Bắc Ninh có kho ng trên d ới 2.500ha khoai tây tập trung và hàng trăm ha phân tán (số liệu thống kê năm 2010 là 2.628ha với năng su t bình quân đ t 140,3 t /ha). Các huyện Yên Phong, L ơng Tài, Quế Võ, Tiên Du, Thuận Thành có diện tích cây khoai tây mỗi v đư đ t đ ợc từ 300ha đến trên 1.600ha, trong đó huyện Quế Võ có diện tích lớn nh t với 1.500 ha đến 1.800 ha chiếm tới 50% diện tích cây khoai tây c a tỉnh và tập trung hầu hết các địa ph ơng có đ t vùng bưi ven sông, đ t chuyên trồng màu m rộng diện tích thâm canh cây khoai tây.
Nghị quyết Đ i hội Đ ng bộ tỉnh lần thứ XVIII, tỉnh Bắc Ninh xác định ch tr ơng m rộng diện tích cây v đông, u tiên phát triển các cây trồng, các mô hình s n xu t theo h ớng an toàn, sinh thái, có thị tr ng tiêu th và hiệu qu kinh tế cao. Trong ch ơng trình các s n phẩm ch lực, tỉnh Bắc Ninh xác định khoai tây đông là một trong các nông s n hàng hóa chiến l ợc. Vì vậy có thể nói cây khoai tây có vai trò r t lớn trong hệ thống canh tác trên địa bàn, là cây trồng ch lực mang l i nguồn thu nhập c a nhiều hộ gia đình t i địa ph ơng.
Hiện nay trong canh tác khoai đông trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh, đặc biệt là các huyện trọng điểm nh Quế Võ, Yên Phong, Tiên Du, việc thiếu phân chuồng là phổ biến. Hầu hết ng i dân canh tác cây khoai tây đông đều không có phân chuồng để sử d ng mặc dù trong quy trình canh tác, đặc biệt là với các giống mới ch t l ợng cao thì không thể thiếu phân hữu cơ. Thiếu phân chuồng hay phân hữu cơ làm năng su t khoai tây s t gi m từ 15 – 20%, khoai tây s n xu t ra d ới d ng khoai tây th ơng phẩm có giá thành th p do hình thái c nhỏ(do đ t bị chặt), không đều, hay bị hà, độ phì nhiêu đ t bị suy thoái nghiệm trọng. Năng su t khoai trung bình t i khu vực này đ t 5 - 7 t khoai/1 sào.
Địa bàn nghiên cứu là nơi trồng khoai tây th ơng phẩm. Với ph ơng thức bón cho khoai tây v đông theo ba lần bón chính: bón lót tr ớc khi trồng (ch yếu bón phân lân, nếu có thể thì bón thêm phân chuồng và rơm r - nh ng hầu nh không bón phân chuồng); bón phân N và K kết hợp với xới đ t lần 1 sau khi trồng
31
kho ng 15 - 20 ngày; bón phân N, P và K kết hợp với xới lần 2 sau khi bón lần 1 kho ng 15 ngày. Cuối cùng chỉ xới đ t 1 lần vào ngày thứ 45 sau khi trồng cây rồi để cây phát triển đến khi thu ho ch vào kho ng ngày thứ 90 sau khi trồng.
3.1.2. Tình tr ng qu n lý rơm r t i khu vực nghiên cứu
Theo thống kê tỉnh Bắc Ninh có kho ng 36.477ha lúa trồng 2 v , năng su t trung bình đ t 67,8 t /ha, tính trung bình 1 t n lúa cho ra 1,2 t n rơm r khô nh vậy l ợng rơm r 1 năm Bắc Ninh x p xỉ 593.553 t n. Hiện nay, hầu hết số rơm r này th ng bịđốt bỏ.
Khu vực nghiên cứu là khu vực canh tác 2 v lúa - 1 v màu hàng năm. C thể, lúa 2 v : hè thu và v xuân bên c nh v màu (có thể là khoai lang, khoai tây, l c, ...) trồng vào v đông. Năng su t lúa và s n l ợng rơm r phát sinh từ trồng lúa t ơng đ ơng l ợng rơm r phát sinh c a tỉnh. Phần lớn các hộ có trồng khoai tây v đông vào một phần diện tích đ t nông nghiệp c a gia đình. Theo kết qu điều tra 100 hộ dân, chỉ có một hộ không trồng khoai tây, 99 hộ có trồng khoai tây với diện tích chiếm hơn 25% diện tích canh tác nông nghiệp c a mỗi hộ, trong đó có tới hơn 54 hộ có diện tích khoai tây v đông từ 50 - 75% diện tích đ t nông nghiệp c a gia đình (Hình 5).
Hình 5. T l di n tích tr ng khoai tây trên di n tích đ t canh tác m i h
T i khu vực nghiên cứu có nhiều cách th c xử lỦ rơm r sau thu ho ch, c thể: Sử d ng rơm r để phân hữu cơ ( với phân lợn hoặc phân bò); sử d ng rơm r để trồng khoai (lót gốc và ph mặt); sử d ng rơm r để đốt hoặc bỏ không. Kết
32
qu điều tra cho th y ph ơng thức xử lỦ rơm r sau thu ho ch c a các hộ nh sau: Trong 100 hộ có tới 90 hộcó đốt rơm r , 72 hộdùng rơm r để trồng khoai và 10 hộ sử d ng rơm r để phân (Hình 6).
Hình 6. Bi n pháp sử d ng ph phẩm nông nghi p th ng có các h gia đình
Hình 7 cho th y các cách thức sử d ng rơm r th ng th y các hộ dân t i vùng nghiên cứu:
33
C thể, có 3 hộ đốt, sử d ng rơm r để phân và không trồng khoai; 5 hộ kết hợp đồng th i c 3 ph ơng pháp trên; 59 hộđốt rơm r và trồng khoai, không phân; 23 hộ chỉ đốt rơm r ; 2 hộ chỉ phân; 10 hộ chỉ sử d ng rơm r v hè thu để trồng khoai - v xuân hè để không; 8 hộ không rõ số liệu c thể.
3.2. nh h ng c a bón r m r vƠ ch phẩm hữu c sinh học Compost Maker đ n m t s tính ch t hóa học c a đ t
3.2.1. Một số tính chất đất nghiên cứu
Kết qu phân tích một số tính ch t hóa học đ t tr ớc thí nghiệm đ ợc trình bày B ng 4. Kết qu phân tích cho th y ch t l ợng đ t khá tốt, pH thuộc lo i đ t chua, hàm l ợng các ch t tổng số và dễ tiêu có giá trị mức trung bình.
B ng 4. Một số tính chất của đất nghiên cứu
Chỉ tiêu Đơn vị Giá trị
pHKCl - 5,51 SOM %C 1,72 N t ng s %N 0,18 Pt ng s %P2O5 0,07 K t ng s %K2O 0,81 N d tiêu mgN/100g đ t 9,44 P d tiêu mgP2O5/100g đ t 5,34 K d tiêu mgK2O/100g đ t 12,68 Ca2+ và Mg2+ lđl/100g đ t 5,40 Si d tiêu mgSi/kg đ t 7,83
3.2.2. nh hưởng của bón rơm r và chế phẩm hữu cơ sinh học Compost Maker
đến một số tính chất đất
3.2.2.1. nh hưởng của bón rơm r và chế phẩm hữu cơ sinh học Compost Maker đến pả của đất
Mỗi lo i cây trồng khác nhau đều thích ứng với giá trị pH nh t định c a dung dịch đ t. pH c a đ t tăng hay gi m đều nh h ng đến sự tồn t i và phát triển c a cây trồng. pH là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá điều kiện quan trọng môi tr ng đ t
34
và tính thích ứng c a nó đối với một lo i cây trồng nh t định. Kết qu phân tích pH c a các mẫu đ t trong thí nghiệm đ ợc trình bày trong B ng 5 (a,b).
B ng 5a. Sự biến động pHKCl của các mẫu đất thí nghiệm CT1 Công thức
thí nghiệm
pHKCl
Ngày 0 Ngày 30 Ngày 60 Ngày 90
CT0 5,51± 0,04 4,68 ± 0,03 5,95 ± 0,05 5,00 ± 0,05 ĐP 5,51± 0,04 5,03 ± 0,03 5,69 ± 0,05 5,74 ± 0,04 CT1-1 5,51± 0,04 5,21 ± 0,04 5,74 ± 0,04 5,80 ± 0,03 CT1-2 5,51± 0,04 5,29 ± 0,03 5,79 ± 0,03 5,80 ± 0,04 CT1-3 5,51± 0,04 5,27 ± 0,04 5,76 ± 0,04 5,70 ± 0,05 CT1-4 5,51± 0,04 5,13 ± 0,03 5,59 ± 0,05 5,70 ± 0,02 CT1-5 5,51± 0,04 4,97 ± 0,02 5,46 ± 0,02 5,60 ± 0,02 Theo kết qu phân tích ta th y, xu h ớng chung pHKCl trong các mẫu đ t thí nghiệm có xu h ớng gi m trong 30 ngày đầu. Từ 5,51 (ngày 0), pHKCl gi m xuống còn kho ng từ 4,68 – mẫu CT0 và 5,29 – mẫu CT1-2. Sự gi m pHKCl có sự khác biệt hai nhóm mẫu thí nghiệm – nhóm có sử d ng phân chuồng (công thức ĐP, CT1-1 tới CT1-4) và nhóm mẫu không sử d ng phân chuồng khi bón lót. T i nhóm thứ nh t pHKCl gi m ~0,31 đơn vị (CT1-2) tới 0,48 đơn vị (ĐP).
B ng 6b. Sự biến động pHKCl của các mẫu đất thí nghiệm CT2 Công thức
thí nghiệm
pHKCl
Ngày 0 Ngày 30 Ngày 60 Ngày 90
CT0 5,51 ± 0,04 4,68 ± 0,03 5,95 ± 0,05 5,00 ± 0,05 ĐP 5,51 ± 0,04 5,03 ± 0,03 5,69 ± 0,05 5,74 ± 0,04 CT2-1 5,51 ± 0,04 4,8 ± 0,05 5,75 ± 0,02 5,30 ± 0,02 CT2-2 5,51 ± 0,04 4,83 ± 0,03 5,78 ± 0,03 5,60 ± 0,04 CT2-3 5,51 ± 0,04 4,87 ± 0,02 5,98 ± 0,02 5,66 ± 0,03 CT2-4 5,51 ± 0,04 4,94 ± 0,02 5,91 ± 0,01 5,70 ± 0,03
Trong 30 ngày đầu pHKCl gi m nhiều hơn nhóm thứ 2 - nhóm không sử d ng phân chuồng khi bón lót, c thể: gi m nhiều nh t 0,83 đơn vị công thức CT0
35
và gi m ít nh t 0,54 đơn vị công thức CT2-4. Sự khác biệt này có đ ợc do sự có mặt c a phân chuồng (hay c thể là phân gà) t i các công thức thí nghiệm, các ch t hữu cơ có trong phân t o hệđệm pH một cách ổn định hơn cho các mẫu thí nghiệm.
Trong 60 ngày tiếp theo pHKCl t i các mẫu đ t thí nghiệm có xu h ớng tăng. C thể, giá trị pHKCl t i các mẫu đ t thí nghiệm. Mức tăng pHKCl lớn nh t các công thức có sự bổsung đáng kể l ợng hữu cơ trong giai đo n bón lót từrơm r và phân chuồng. T i ngày 90, giá trị pHKCl cao nh t các công thức pHKCl 5,80. Các mẫu có sử d ng l ợng phân chuồng, rơm r ít hơn (ĐP, CT1-3, CT1-4, CT2-4) có pHKCl kho ng 5,7. Độđệm pH do sự bổ xung hữu cơ mang l i cho đ t trồng khoai đ ợc thể hiện rõ ràng, khi so sánh xu h ớng biến đổi c a pHKCl trong 60 ngày cuối cùng khi, pHKCl t i các công thức không bổ sung ch t hữu cơ khi bón lót cho th y