Bĩn phân hợp lý là sử dụng lượng phân thích hợp cho từng loại đất, từng loại cây trồng, nhằm đạt hiệu quả kinh tế cao, mà khơng để lại hậu quả tiêu cực cho cây trồng và mơi trường.
1.2.1.1. Ảnh hưởng của phân đạm
Đạm là yếu tố hạn chế năng suất đối với tất cả các loại đất, hay tất cả các loại đất được bĩn đạm đều cho bội thu cao nhất (Nguyễn Vy, Khúc Vị, 1976 [54]. Sử dụng N là một trong những yếu tố hạn chế sự phát triển mối quan hệ cộng sinh
Rhizobium/cây họ đậu trong tự nhiên (Dazzo và cs, 1978) [107]; (Diaz và cs, 1984) [110]. Bĩn phân đạm là cần thiết đểđạt được sản lượng đáng kể của các cây họđậu. Tuy nhiên, mức phân bĩn vượt qua nhu cầu nitơ thì hiệu lực cố định đạm và hình thành nốt sần giảm (Afza và cs, 1987) [58]. Sử dụng urê (90 kgN/ha) cho cây đậu tương làm ức chế nốt sần phát triển (Thies và cs, 1995) [264]. Hệ thống rễ của đậu triều kém phát triển sau khi sử dụng 60 kgN/ha; số lượng và khối lượng nốt sần, quá trình tổng hợp nitơ cũng bịảnh hưởng (Kaushik và cs, 1995) [155]. Để tăng hiệu quả kinh tế cho đồng cỏ hỗn hợp/cây họđậu bĩn 250 kgN/ha/năm (Ken Barnett) [157].
Đồng cỏ cây họ đậu thường khơng cần nitơ, tuy nhiên khi cây cịn non và trong điều kiện đất nghèo dinh dưỡng, cũng như để đạt được năng suất tối ưu, thì vẫn bĩn đạm cho cây. Phaseolus vulgaris L trồng trong điều kiện đất cát, bán khơ hạn ở Senegal cần 110 kg N/ha; trồng tại Brazil cần bĩn 60 kg N/ha và trồng tại Việt Nam cần bĩn 100 kg N/ha [78]. Theo Nguyễn Văn Quang và cs, (2007a) [34] bĩn 60 kg N/ha cho cỏ họđậu khi giai đoạn cịn non đạt được năng suất CK là 13,7 tấn/ha (keo giậu K280) và 15,9 tấn/ha (Stylo CIAT 184). Cũng theo Nguyễn Văn Quang và cs (2007b) [35] bĩn 200kg ure /ha cho năng suất protein đạt 1,8 tấn/lứa cho keo giậu K280; 2,4 tấn/ha cho Stylo CIAT 184. Nghiên cứu của Hồng Văn Tạo và cs (2010) [37] sử dụng đạm 50 - 75 kg ure cho cỏ Stylo CIAT 184 đạt năng suất trung bình từ 58,8 - 58,9 tấn/ha.
Đối với cỏ họđậu, mức bĩn đạm thấp hơn cỏ hịa thảo. Lượng đạm bĩn hữu hiệu cho cỏ họđậu khoảng từ 100 - 200kg/ha/năm. Lượng đạm tối ưu cho đồng cỏ
Alfalfa là 90 - 120kg N/ha/năm (Wanger, 1954) [273]. Ngồi ra, nghiên cứu của Bakanov (1989) [277],... cịn thấy hàm lượng caroten trong bột cỏ cịn phụ thuộc vào mức độ bĩn phân đạm. Khi bĩn nhiều đạm hàm lượng caroten cĩ thể đạt tới 400 - 500mg/kg.
1.2.1.2. Ảnh hưởng của phân lân
Cùng với N, phân lân là chất dinh dưỡng chủ yếu hạn chế năng suất cây trồng ở nhiều khu vực trên thế giới (Pereira và cs, 1989) [220]. Phospho cần thiết và liên quan trực tiếp đến hình thành nốt sần và cố định đạm (Pereira và cs, 1989)
[220]. Đối với cây họ đậu nhu cầu và khả năng hấp thu phospho cao hơn so với cỏ hịa thảo. Cây đậu rất mẫn cảm với sự thiếu phospho. Khi phospho ít thì diện tích lá và năng suất giảm (Rao và cs, 1997) [230]. Tuy nhiên, so với cỏ hịa thảo, cây đậu cĩ bộ rễăn sâu nên chúng vẫn phát triển tốt hơn trong điều kiện đất nghèo phospho vơ cơ và hữu cơ. Cây đậu cịn cĩ khả năng sử dụng phospho khĩ tiêu và canxi tốt hơn cỏ hịa thảo. (Rao và cs,1999) [231].
Các nghiên cứu đã tiến hành sử dụng vơi và 20 kg supe lân/ha để xử lý đất axit (Peoples và cs, 1995) [219]. Kết quả cho thấy, quá trình cải tạo làm tăng độ pH đất từ 4,5 đến 4,9, giảm nồng độ của Al và Mn, cải thiện quá trình cố định đạm trong đất và sinh trưởng của cây.
Để duy trì khả năng sinh sản tối ưu của đồng cỏ họ đậu chăn thả gia súc thì phải sử dụng phân bĩn. Các khuyến nghị bĩn phân cho đồng cỏ họ đậu đạt năng suất từ 10,25 - 12,5 tấn CK/ha là 150kg P2O5/ha (Ken Barnett) [157]. Nhu cầu superphosphate của cỏ Stylosanthes guianensis từ 125 - 250 ha/kg. Ở Zaire với 200 kg phosphate dicalci/ha, 100 kg nitrate amonium/ha và 50 kg sulphate kali/ha cho kết quả tốt trong hai năm, (Tropicalforages, 2007) [267]. Phaseolus vulgaris L trồng trong điều kiện đất cát, bán khơ hạn ở Senegal cần 160 kg P2O5/ha; trồng tại Brazil cần bĩn 200 kg P2O5/ha và ở Việt Nam cần bĩn 200 kg P2O5/ha [78].
Đồng cỏ họ đậu cĩ nhu cầu phospho cao hơn cỏ hịa thảo. Nĩ khơng chỉ làm tăng sản lượng cây họ đậu, mà cịn tăng cường khả năng kháng bệnh. Theo Nguyễn Văn Quang và cs, (2007a) [34] bĩn 80 kg P2O5/ha cho cỏ họ đậu đạt được năng suất protein là 3,4 tấn/ha (keo giậu K280) và 2,4 tấn/ha (Stylo CIAT 184). Đối với bĩn keo giậu K280 bĩn 400kg Supelân/ha cho năng suất chất xanh đạt 28,2 tấn/lứa và 56,1 tấn/ha cho Stylo CIAT 184. (Nguyễn Văn Quang và cs, 2007b) [35].
Trong nghiên cứu của Nguyễn Thị Mùi và cs, (2007) [29] cho biết bĩn lân 400kg/ha cho keo giậu K636 đạt năng suất CK từ 11,2 - 18,1 tấn/ha/năm trong điều kiện tưới nước cho keo giậu K636 và trong điều kiện khơng tưới nước 10,5 - 17,0 tấn/ha/năm. Đối với cỏ Stylo Plus khi bĩn lân 400kg/ha cho đạt năng suất CK từ
14,7 - 19,2 tấn/ha/năm trong điều kiện tưới nước và trong điều kiện khơng tưới nước 13,6 - 18,4 tấn/ha/năm (Nguyễn Thị Mùi và cs, 2007) [29].
1.2.1.3. Ảnh hưởng của phân kali
Đồng cỏ họ đậu cĩ nhu cầu phospho và kali cao hơn cỏ hịa thảo. Hai chất dinh dưỡng này khơng chỉ làm tăng sản lượng cây họ đậu, mà cịn tăng cường khả năng kháng bệnh, tăng sức chịu đựng trong mùa đơng. Kali cĩ tác dụng nâng cao sức đề kháng của cây để chống lại các yếu tố ảnh hưởng của mơi trường. Các khuyến nghị bĩn phân cho đồng cỏ họđậu đạt sản lượng từ 10,25 - 12,5 tấn CK/ha là 600kg K2O/ha (Ken Barnett, 2006) [157]. Bĩn phân Kali cho cỏ alfalfa hàng năm từ 0 - 160kg/ha, nhưng đểđạt năng suất tối ưu cần bĩn 250kg/ha (Mike Rankin, 1998)
[185]. Phaseolus vulgaris L trồng trong điều kiện đất cát, bán khơ hạn ở Senegal cần 80 kg K2O/ha; trồng tại Brazil cần bĩn 90 kg K2O/ha và trồng tại Việt Nam cần bĩn 100 kg K2O/ha [78].
Trong nghiên cứu của Sangakkara và cs, (1996) [241] cho biết K cĩ thể làm giảm bớt ảnh hưởng của tình trạng thiếu nước. Sự hiện diện của 0,3 hoặc 0,8 mM K + đảm bảo cho việc hình thành nốt sần và quá trình cốđịnh đạm của V. faba và P. vulgaris
vẫn diễn ra trong tình trạng thiếu nước. Nĩ cũng chỉ ra rằng quá trình cộng sinh trong các cây họđậu cần cung cấp K ít hơn so với thân cây. Điều này cĩ thể là một tiêu chí để lựa chọn vi khuẩn Rhizobium trong cây họ đậu, cĩ khả năng chịu hạn thích ứng với khí hậu khơ cằn.
Nguyễn Văn Quang và cs, (2007a) [34] đã sử dụng 80 kg K2O/ha cho cỏ
Stylo CIAT 184 và keo giậu K280 thu được năng suất xanh trung bình 62 tấn/ha cho cỏ
Stylo CIAT 184 và 55 tấn/ha cho keo giậu. Bĩn 60kg K2O/ha cho năng suất CK đạt 7,5 tấn/lứa cho keo giậu K280; 13,7 tấn/ha cho Stylo CIAT 184 (Nguyễn Văn Quang và cs, 2007b) [35].
Trong nghiên cứu khác, Nguyễn Thị Mùi và cs, (2007) [29] bĩn 200 kg Kali clorua /ha cho keo giậu K636 đạt năng suất protein thơ từ 2,3 - 4,1 tấn/ha/năm trong điều kiện tưới nước cho keo giậu K636 và trong điều kiện khơng tưới nước 2,1 - 3,77 tấn/ha/năm. Cũng theo Nguyễn Thị Mùi và cs, (2007) [29] bĩn 200kg Kali
clorua/ha cho Stylo Plus đạt năng suất protein thơ từ 2,5 - 3,3 tấn/ha/năm trong điều kiện tưới nước và trong điều kiện khơng tưới nước 2,31 - 3,2 tấn/ha/năm.
1.2.1.4. Ảnh hưởng của phân chuồng
Sử dụng phân hữu cơ trong nơng nghiệp mang lại hiệu quả kinh tế (Martensson và cs, 1990) [180]; (Ferreira và cs, 1995) [130]. Nĩ cải thiện lý tính của đất và làm tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng thiết yếu, đặc biệt là N và P (Ferreira và cs, 1995) [130]. Phân hữu cơ cĩ chứa nhiều thành phần cần thiết cho sự phát triển của vi sinh vật và làm tăng hoạt động của vi sinh vật đất (Speaker và cs, 1988) [254], bao gồm tăng trưởng rhizobial (Kanta và cs, 1987) [152]. Tuy nhiên, trong phân hữu cơ cĩ chứa các kim loại nặng cĩ thể ảnh hưởng tiêu cực đến sự tồn tại của vi sinh vật đất (Martensson và cs, 1990) [180].
Phân hữu cơ cĩ đặc tính cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng. Theo Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên, (1998) [36], (Nguyễn Vy, 1992) [53]: Chất hữu cơ giữ vai trị đặc biệt quan trọng trong việc giảm khả năng giữ chặt lân. Nhờ tạo phức hợp với cation hĩa trị 2 hoặc 3 nên axit mùn ngăn cản lân khống kết tủa dưới dạng phốt phát khĩ tan. Lân dễ tiêu tăng khi bĩn phân hữu cơ vào đất, bởi quá trình chelat của cation đa hĩa trị với axit hữu cơ và các sản phẩm thối rữa hữu cơ. Chất hữu cơ cĩ vai trị quan trọng điều hịa dinh dưỡng với lân và sắt (Stevenson, 1982) [256].
Hàm lượng N cĩ tương quan chặt chẽ với chất hữu cơ, cho bĩn phân hữu cơ cũng chính là tăng cường N và các nguyên tố khác cho đất (Trần Khắc Hiệp, 1993) [15]. Những điển hình năng suất cao thường thu được ở những đất tương đối giàu chất hữu cơ hoặc cĩ bĩn thêm nhiều loại phân hữu cơ (Nguyễn Vy, 1992 [53]). Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy, phân hữu cơ cĩ tác dụng làm tăng hiệu quả phân khống. Sử dụng phân hữu cơ khơng chỉ làm tăng độ phì của đất, tăng hiệu quả sử dụng các loại phân khác mà cịn làm sạch mơi trường và giảm chi phí (Erust và cs 1997) [8].
Phân chuồng được bĩn vào đất, ban đầu phân giải thành những sản phẩm trung gian được gọi là “mùn non” hay “mùn thơ”. “Mùn non” phân giải nhanh trong
vài năm và cuối cùng thành mùn ổn định. (Gros, 1997) [9]. Sự phân giải và hợp thành các chất hữu cơ là bản chất của quá trình hình thành đất (Nguyễn Ngọc Bình, 1996) [2]. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Phân hữu cơ cĩ chứa nhiều loại vật liệu cĩ khả năng gây ngộ độc đến rhizobia, chẳng hạn như muối hịa tan (Madariaga và cs, 1992) [177] và các kim loại nặng (Giller và cs, 1992) [133]. Sự suy giảm quần thể rhizobial (ví dụ, R. japonicum)
cao hơn trong bùn đất cĩ thể là do sự cĩ mặt của kim loại nặng cĩ sẵn trong bùn đất (Reddy và cs, 1983) [232].
Bĩn phân chuồng 20 - 30 tấn/ha đã tăng năng suất CK của keo giậu (K636)
và Stylo Plus từ 16,6 - 28,5%, 26,8 - 43,5%; 26 - 40% và, 23,7 - 40,4% so với bĩn 10 tấn/ha. (Nguyễn Thị Mùi và cs, 2007) [29]. Nguyễn Thị Hồng Nhân (2010) [32] cho biết nhìn chung tất cả các giống cỏ họ đậu đều chịu ảnh hưởng rõ rệt (P<0,05) với mức phân bĩn NPK trên nền phân hữu cơ 10; 20 và 30 tấn/ha/năm. Bĩn NPK ở mức 2 (N:P:K = 75:750:300kg/ha) đã tăng năng suất trung bình (trên nền phân hữu cơ 10; 20 và 30 tấn/ha/năm) của các giống cỏ 22,75% so với bĩn NPK ở mức 1 (N:P:K = 50:500:200kg/ha).
Tuỳ thuộc vào vùng chăn nuơi, vào mức phân bĩn và nước tưới, mà năng suất các giống cỏ trong điều kiện trồng thuần cĩ khác nhau (Nguyễn Thị Mùi và cs, 2007) [29]. Keo giậu K636 với 3 mức phân chuồng 10; 20; 30 tấn/ha và được tưới nước cho năng suất CK tương ứng 11,2 - 14,3; 13,2 - 17,8; 14,8 - 18,1 tấn/ha/năm dao động cho từng vùng sinh thái khác nhau. Trong điều kiện khơng tưới nước năng suất CK đạt tương ứng 10,5 -13,5; 12,2 - 16,8; 12,5 -17,0 tấn/ha/năm dao động cho từng vùng sinh thái. Thí nghiệm cũng được tiến hành tại 3 vùng sinh thái khác nhau
trên Stylo Plus với 3 mức phân chuồng 10; 20; 30 tấn/ha và được tưới nước cho năng suất CK tương ứng 14,7 -16,3; 17,8; 18,5 - 19,2 tấn/ha/năm dao động cho từng vùng sinh thái khác nhau. Trong điều kiện khơng tưới nước năng suất CK đạt tương ứng 13,6 -15,5; 15,6 -17,0; 16,7 -18,4 tấn/ha/năm dao động cho từng vùng sinh thái (Nguyễn Thị Mùi và cs, 2007) [29].
Hồng Văn Tạo và cs (2010) [37] cho biết năng suất chất xanh của cỏ
Stylosanthes tăng lên khi tăng mức bĩn phân hữu cơ từ 10 lên 30 tấn/ha; Stylo CIAT 184 cĩ năng suất tăng từ 53 lên 65 tấn/ha; Stylo Plus tăng năng suất từ 49,7 lên 63,3 tấn/ha.
Phân bĩn khơng chỉảnh hưởng đến năng suất mà, cịn ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng của cỏ họ đậu. Hàm lượng dưỡng chất của cỏ đậu thí nghiệm dao động 17,26 - 23,48% CK, 18,65 - 24,43% protein thơ; 19,52 - 28,84% xơ thơ; 6,24 - 14,63% khống tổng số (Nguyễn Thị Hồng Nhân (2010) [32].
Như vậy, cĩ thể thấy rằng vai trị của phân bĩn đối với năng suất cây đậu là quan trọng. Mặc dù, chúng cĩ hệ vi sinh vật cĩ khả năng cố định đạm, nhưng vẫn cần phải bĩn khơng chỉ lân, kali, phân chuồng, mà cịn phải bĩn một lượng đạm nhất định, đặc biệt là trong giai đoạn đầu khi nốt sần ở rễ chưa hình thành. Đối với cây họ đậu, tùy vào điều kiện đất đai khí hậu, kỹ thuật chăm sĩc và yêu cầu về năng suất, mà bĩn 50 - 200kg urê/ha/năm; 80 - 200kg P2O5/ha/năm; 60 - 360 kg K2O/ha/năm và 10 - 30 tấn phân chuồng/ha/năm.