4. Đối tượng và phạm vi nghiờn cứu
1.3.2. Một số nghiờn cứu về biện phỏp kỹ thuật trồng khoai tõy
1.3.2.1. Một số nghiờn cứu về thời vụ trồng khoai tõy
Để xỏc định số lượng thời vụ cú thể trồng trọt và thời gian sinh trưởng, Gzones dựa vào mụ hỡnh của Stol et al., 1991 và thấy rằng: Nhiệt độ bắt buộc hàng ngày để xỏc định thời vụ gieo trồng là >50C và <300C, tổng tớch ụn là 15000C đến 30000C. Khoai tõy sinh trưởng khụng bỡnh thường khi nhiệt độ thấp hơn 50C và cao hơn 300C cõy khoai tõy ngừng sinh trưởng khi nhiệt độ xuống dưới 20C (Haverkort và Kooman, 1997)[43].
Bờn cạnh yếu tố nhiệt độ, cần xỏc định cỏc yếu tố khỏc quyết định độ dài của thời vụ gieo trồng. Năng suất khoai tõy đạt tối đa khi đất duy trỡ được độ ẩm. Như ở vựng Trung Phi nhiệt độ thớch hợp cho khoai tõy sinh trưởng trong suốt cả năm nhưng mụi trường (lượng mưa, ẩm độ khụng khớ) và yếu tố sinh lý lý tưởng chỉ trong khoảng 100 ngày vỡ vậy cần chọn giống cú thời gian sinh trưởng là 100 ngày (Haverkort A.J. & Kooman P.L., 1997)[43].
Cường độ chiếu sỏng, độ dài ngày và điều kiện trồng trọt cũng là yếu tố ảnh hưởng đến việc xỏc định thời vụ gieo trồng. Nơi cường độ chiếu sỏng cao và nhiệt độ thớch hợp cho cõy trồng sinh trưởng, thỡ thời vụ dài hơn và hiển nhiờn là tiềm năng năng suất cao hơn. Nghiờn cứu của Kunkel và Campbell, (1987)[48] ở Washington (USA) tiến hành ở hầu hết vựng đụng bắc Âu cho kết quả là khoai tõy được trồng ở những vụ cú nhiệt độ và cường độ ỏnh sỏng thớch hợp năng suất cú thể đạt bằng hoặc cao hơn 140 tấn/ha. Tuy nhiờn vào mựa xuõn, do gặp nhiệt độ và cường độ ỏnh sỏng thấp nờn năng suất khoai tõy chỉ dao động từ 15 – 19 tấn/ha.
Tiềm năng năng suất và khối lượng chất khụ thực tế của củ cao nhất ở vựng cú nhiệt độ như ở tõy bắc Âu, tõy bắc Mỹ (Stol et al, 1991)[55]. Do điều kiện thời tiết khớ hậu thớch hợp nờn cú thể trồng được nhiều vụ trong năm hơn. Như ở Argentina cú 4 vụ cú thể trồng được khoai tõy, vụ sớm (thỏng 6-
10), vụ trung bỡnh sớm (7-11), trung bỡnh muộn (10-4), và vụ muộn (12-6). Vựng nhiệt đới và cận nhiệt đới chõu Mỹ la tinh, chõu Phi, chõu Á đều cú thể trồng được khoai tõy, tuy nhiờn vựng này cú nhiệt độ cao, ỏnh sỏng ngày ngắn và nhiều điều kiện khớ hậu khụng thớch hợp khỏc nữa nờn tỉ lệ giữa năng suất thực tế với tiềm năng năng suất là rất thấp và thời vụ gieo trồng ngắn, chỉ trồng được 1 đến 2 vụ/năm. Thời vụ gieo trồng ngắn khụng chỉ trồng được ớt vụ mà năng suất cõy trồng cũng khụng cao.
Ở Trung du và miền nỳi phớa Bắc Việt Nam, khung thời vụ trồng khoai tõy nằm trọn trong thời gian từ vụ lỳa Mựa sang vụ lỳa Xuõn. Thời vụ trồng khoai tõy vụ Đụng cú thể trồng từ thượng tuần thỏng 10 đến hạ tuần thỏng 11 vẫn cho thu hoạch. Thời vụ tốt nhất để trồng khoai tõy là trung tuần thỏng 10 đến trung tuần thỏng 11. Thời vụ này cú thể đỏp ứng đầy đủ nhất về nhiệt độ, ỏnh sỏng để cõy khoai tõy sinh trưởng, phỏt triển và cho năng suất cao. Trồng sớm hơn, khoai tõy sớm bị rạc (nhất là những vụ nắng núng kộo dài, rột đến muộn), nếu trồng muộn hơn khoai tõy sẽ gặp rột ngay lỳc mới mọc, phỏt triển chậm, nờn cho năng suất thấp (Nguyễn Văn Thắng, Bựi Thị Mỳ, 1996)[23].
Như vậy thời vụ là một yếu tố ảnh hưởng quyết định đến sự thành cụng trong sản xuất khoai tõy. Nghiờn cứu của nhiều tỏc giả đó kết luận, khoai tõy trồng an toàn thời tiết vụ Đụng ở miền Bắc nước ta (từ 15/10 trở đi). Tuy nhiờn việc xỏc định thời vụ cũn phụ thuộc vào yếu tố đất đai và khớ hậu từng vựng (Trương văn Hộ và cs, 1990)[6]. Vỡ vậy để tăng năng suất và diện tớch khoai tõy tại Bắc Giang cần nghiờn cứu kỹ thời vụ gieo trồng.
1.3.2.2. Một số nghiờn cứu về mật độ gieo trồng
Năng suất củ tương quan thuận với cỏc thụng số sinh trưởng như: số thõn, số nhỏnh, đường kớnh thõn và độ che phủ (Trần Như Nguyện và cs, 1990)[16]. Tuy nhiờn sự tương quan này cũn phụ thuộc vào giống, những giống sinh trưởng hữu hạn thường cú số lỏ/thõn chớnh cố định được trồng với khoảng cỏch giữa cỏc hàng rộng hơn những giống sinh trưởng bất định vỡ
những cỏc giống sinh trưởng hữu hạn lỏ thường dễ bị tổn thương trong giai đoạn trải lỏ.
Endale Gebre và Gebremedhin W/Giorgis, 2001)[36] thiết kế thớ nghiệm nhằm xỏc định khoảng cỏch tối ưu cho cỏc giống khoai tõy Awash (chớn sớm 90 - 99 ngày), Menagesha (chớn trung bỡnh 100 - 119 ngày) và Tolcha (chớn muộn 120 - 130 ngày), khỏc nhau về hỡnh thỏi tỏn lỏ. Hầu hết cỏc giống năng suất khoai tõy đạt cao nhất khi được trồng với khoảng cỏch là 75 x 20cm. Nếu trồng với khoảng cỏch giữa cỏc cõy là 30 cm thỡ năng suất tăng rừ ràng ở những cụng thức cú khoảng cỏch giữa cỏc hàng là 45, 60 và 75 cm. Nhưng nếu tăng khoảng cỏch cả hàng và cõy thỡ năng suất giảm. Với giống chớn muộn Menagesha khi được trồng củ giống cú đường kớnh từ 30 - 50 mm năng suất ớt biến động theo khoảng cỏch.
Khoảng cỏch giữa cỏc hàng nhỏ hơn 60 cm cũng cú vấn đề trờn đồng ruộng vỡ số lượng củ nhiều nhưng củ nhỏ hơn, nếu tăng khoảng cỏch hàng sẽ làm giảm số lượng củ. Khoảng cỏch giữa cỏc hàng thớch hợp nhất là là 60 - 75 cm vỡ ở khoảng cỏch này làm tăng cả tổng số lượng củ và số lượng củ cú đường kớnh > 40 mm. Với cả giống chớn sớm, trung bỡnh và chớn muộn thỡ khối lượng củ tăng khi khoảng cỏch cõy tăng từ 20 cm lờn 35 cm (Endale Gebre và Gebremedhin W/Giorgis, 2001)[37].
Khoảng cỏch gieo trồng tỏc động rất rừ đến cỡ củ, khối lượng trung bỡnh, số lượng củ/m2. Khoai tõy được trồng với khoảng cỏch rộng làm tăng khối lượng củ, cũn trồng với khoảng cỏch hẹp làm tăng số lượng củ. Khoảng cỏch giữa cỏc cõy là 20 cm thỡ cú 87,4% củ cú đường kớnh >30 mm, trong đú củ cú đường kớnh > 40 mm là 61,8%. Khoảng cỏch giữa cỏc cõy tỏc động đến năng suất khụng mạnh bằng khoảng cỏch giữa cỏc hàng. Thường thỡ số lượng củ giảm đỏng kể khi được trồng với hàng rộng (>90 cm), vỡ ớt cú sự cạnh tranh về sinh trưởng và củ đạt kớch tối đa nhanh hơn. Tuy nhiờn khi trồng với khoảng cỏch giữa cỏc hàng quỏ rộng thỡ năng suất giảm.
Nghiờn cứu của Trương Văn Hộ, (1990)[7] kết luận, mật độ gieo trồng phụ thuộc vào cỡ củ giống. Củ giống cú đường kớnh nhỏ hơn 25 mm tỷ lệ mọc thấp, số thõn/ khúm ớt dẫn đến số thõn/m2 thấp, khụng đạt được số thõn cần thiết để tạo củ (vựng nhiệt đới phải đạt trờn dưới 20 thõn chớnh/m2), tỷ lệ diện tớch lỏ thấp (chỉ đạt dưới 80%), cõy sinh trưởng khụng đều. Với cỡ củ giống to và vừa, cõy mọc đều, sinh trưởng tốt, số thõn/m2 cao hơn, thõn lỏ phủ kớn luống. Vỡ vậy củ nhỏ phải trồng với mật độ dày 5,5 khúm/m2, củ to và vừa chỉ cần trồng với mật độ 4,5 khúm/m2. Cũn nếu trồng khoai tõy thương phẩm, cần trồng với khoảng cỏch 50 x 25 cm hoặc 60 x 25-30 cm (Đường Hồng Dật, 2005)[5].
Như vậy mật độ khoảng cỏch tỏc động mạnh đến năng suất khoai tõy, trồng mới mật độ cao làm tăng số lượng củ/m2, cũn trồng với mật độ thấp thỡ tăng khối lượng củ. Do đú tựy thuộc vào mục đớch gieo trồng để chọn mật độ trồng thớch hợp. Mặt khỏc mật độ trồng khoai cũn phụ thuộc vào đất đai, giống nờn khi xỏc định được giống thớch hợp cho sản xuất khoai tõy ở Bắc Giang cần nghiờn cứu tiếp mật độ gieo trồng để khoai tõy đạt hiệu quả kinh tế cao nhất.
1.2.2.3. Một số nghiờn cứu về bún phõn cho khoai tõy
* Nghiờn cứu về liều lượng bún đạm, lõn, kali và hiệu quả sử đạm, lõn, kali của cõy khoai tõy
Với phõn bún thỡ cả thời gian và tỷ lệ bún đều cú thể điều khiển được để tăng khả năng sinh lý của khoai tõy. Xỏc định liều lượng và thời gian bún thớch hợp làm giảm sự mất dinh dưỡng, tăng hiệu quả sử dụng, làm giảm ụ nhiễm nguồn nước.
Ảnh hưởng của đạm đến năng suất khoai tõy đó được nghiờn cứu từ thập kỷ 70, thời gian này lượng đạm khuyến cỏo rất cao là 400 kg N/ha, 3 thập kỷ sau lượng đạm bún cho khoai tõy cũn được duy trỡ khỏ cao vỡ hiệu quả sử dụng của phõn đạm thấp. Năng suất tối ưu của khoai tõy đạt được khi bún
ớt nhất là 45 đến 400 kg N/ha (Porter và Sisson, 1991)[52]. Ở California thường bún với lượng 162 – 267 kg N/ha (Timm et al., 1983)[58], lượng đạm khuyến cỏo ở Trung Quốc là 140 – 170 kg N/ha khi trồng khoai tõy khụng tưới trong đất mựn và đất cỏt (Hong Li et. al, 2003)[46].
Hai thớ nghiệm được bố trớ ở thung lũng Jordan thấy rằng, năng suất khoai tõy tăng tỷ lệ với lượng đạm bún. Năng suất khoai tõy tăng chủ yếu do tăng kớch thước của củ, tuy nhiờn khi tăng lượng đạm từ 49 lờn 98 kg N/ ha thỡ năng suất củ cũng khụng thay đổi, khoai tõy chỉ cú phản ứng khi tăng lượng bún lờn 147 kg N/ha.
Khoai tõy là cõy trồng cú hệ số sử dụng đạm thấp hơn cỏc cõy ngũ cốc, chỉ cú từ 33 - 56% lượng đạm bún vào được cõy trồng hấp thu (Smit và Van der Werf, 1992)[55]. Điều đú cú thể là do sự phỏt triển của rễ khoai tõy kộm hơn cõy ngũ cốc và một phần do khoai tõy được trồng trờn cỏc luống nờn dễ bị mất đạm hơn. Nhiều nghiờn cứu cho thấy cú sự tương quan giữa năng suất khoai tõy với lượng đạm hấp thu, hệ số sử dụng đạm, lượng đạm cú trong đất (Hegney và Mcpharlin, 2000; Hodges, 1999)[44], [45]. Vỡ vậy cần cú biện phỏp để tăng khả năng hấp thu đạm của khoai tõy.
Xu hướng mất đạm rất rừ đó được nghiờn cứu ở nhiều vựng đất trồng khoai tõy (Darwish, 2001)[37]. Hầu hết lượng đạm bị mất do quỏ trỡnh khử nitơ, sự cố định đạm vào trong đất và bị giữ lại hoặc do rửa trụi ra khỏi vựng rễ. Số lượng NO3 bị thẩm thấu tăng theo lượng đạm bún.
Hệ số sử dụng đạm của khoai tõy phụ thuộc nhiều vào vựng sinh thỏi, kết cấu của đất, kỹ thuật trồng trọt và giống. Vựng ụn đới chõu Âu hiệu quả sử dụng đạm chỉ đạt 30 - 40%, ở Thổ Nhĩ Kỳ hệ số sử dụng đạm là 42%, ở Jordan hệ số sử dụng đạm nhỏ hơn 40%. Hệ số sử dụng đạm đạt 56% khi quỏ trỡnh thẩm thấu nhỏ, nhưng khi quỏ trỡnh thẩm thấu đạm cao thỡ hệ số sử dụng đạm chỉ đạt 3% (Errebhi et al., 1998)[38]. Giống chớn muộn cú hệ số sử dụng đạm cao hơn giống chớn sớm vỡ chỳng cú thời gian sinh trưởng dài hơn. Điều này cú ý nghĩa rất quan trọng vỡ trờn mỗi loại đất của từng vựng sinh thỏi, mỗi loại giống cần nghiờn cứu để cú liều lượng và phương phỏp bún thớch hợp.
Như vậy, việc quản lý dinh dưỡng đạm ở vựng trồng khoai tõy là rất quan trọng cho cả việc sản xuất và mụi trường. Khoai tõy là cõy trồng yờu cầu lượng đạm bún nhiều để đạt được năng suất tối ưu, hệ số sử dụng đạm thấp sẽ là nguy cơ tiềm tàng dẫn đến lượng đạm bị mất vào mụi trường. Do đú cần nghiờn cứu để cú liều lượng và thời gian bún đạm thớch hợp cho từng giống cũng như từng loại đất.
Khoai tõy cũng cần nhiều phospho cho sự sinh trưởng, tuy nhiờn hiệu lực của phospho phụ thuộc nhiều vào hàm lượng phospho và vụi cú ở trong đất. Lượng phospho cú ở trong đất ớt, cũn lượng vụi tự do nhiều thỡ thường phải bún với liều lượng phospho nhiều hơn.
Bảng 1.8. Liều lƣợng Phospho khuyến cỏo dựa trờn cơ sở hàm lƣợng phospho và vụi cú ở trong đất
Hàm lƣợng P
trong đất (ppm)
Liều lƣợng P2O5(kg/ha) cần bún dựa trờn cơ sở hàm
lƣợng vụi trong đất bằng ... 5 % 10 % 15 % 0 240 360 480 5 160 280 400 10 80 200 320 15 0 120 240 20 0 40 160 25 0 0 80 30 0 0 0 (Nguồn: Harris, P.M.,1992)[42]
Kali cũng ảnh hưởng mạnh đến sự sinh trưởng và năng suất khoai tõy. So sỏnh cụng thức bún kali ở cựng chõu thổ Ai cập cho thấy năng suất củ đạt cao nhất khi bún 72 kg K2O và 120 kg N/0,4 ha; 96 kg K2O + 180 kg N/0,4 ha
hoặc 80 kg K2O + 150 kg N /0,4 ha (Rabie, 1996)[53].
Thớ nghiệm bún kali cho khoai tõy trờn đất cỏt với liều lượng 60 và 120 kg/0,4 ha cho kết quả: Khi bún 120 kg K2O tăng được 25 - 30% khối lượng củ tươi, khối lượng thõn lỏ tươi giảm ở giai đoạn 75 - 90 ngày sau trồng so với cụng thức bún 60 kg K2O. Tỷ lệ củ/thõn lỏ cao hơn ớt nhất 50% khi bún lượng kali cao ở giai đoạn 75 - 90 ngày sau trồng. Chiều cao cõy ở những cụng thức này cũng cao hơn 10 - 20%. Bún lượng kali cao làm năng suất củ tăng 10 - 20%. Bún nhiều kali làm tăng số lượng củ trung bỡnh (28 - 60 mm) và số củ to (>60mm) lờn 15 - 40%. Điều đú kết luận rằng kali là yếu tố chỡa khoỏ cho sản xuất khoai tõy trờn đất cỏt (Tawfik A. A., 2001)[57].
Nghiờn cứu của Trịnh Khắc Quang, (2000)[17] kết luận, bún kali với lượng 150 – 200 kg K2O/ha là thớch hợp để khoai tõy cho năng suất cao số củ/khúm nhiều, chất lượng củ giống tốt và ớt hao hụt trong bảo quản.
Như vậy đó cú nhiều cụng trỡnh nghiờn cứu về phõn bún cho khoai tõy, đặc biệt là nghiờn cứu về bún đạm. Cỏc nghiờn cứu đều thống nhất là khoai tõy đũi hỏi dinh dưỡng cao, trong khi hệ số sử dụng dinh dưỡng thấp thỡ nguy cơ mất dinh dưỡng là rất lớn. Hệ số sử dụng phõn bún phụ thuộc nhiều vào điều kiện đất đai, khớ hậu, giống… do đú mỗi loại giống, mỗi vựng sinh thỏi cần nghiờn cứu để xỏc định lượng phõn bún phự hợp.
* Nghiờn cứu về thời gian và phương phỏp bún đạm, lõn, kali
Thời gian bún phõn là một trong những yếu tố hạn chế đến sinh trưởng và năng suất của cõy khoai tõy. Để tăng hiệu quả sử dụng và giảm dư lượng phõn bún ở trong nước ngầm thỡ việc bún phõn cho khoai tõy vào đỳng thời gian mà khoai tõy cần là giải phỏp tối ưu. Vớ dụ hệ số sử dụng đạm đạt tới 70% khi bún đạm đỳng vào lỳc cõy cần nhiều đạm cho quỏ trỡnh hỡnh thành củ (Vos, 1999)[60], hoặc khi bún với lượng thấp (Hegney và McPharlin, 2000)[44].
Sự sinh trưởng của cõy phụ thuộc vào sự tạo thành hệ số diện tớch lỏ (LAI) lớn và duy trỡ lõu trong giai đoạn sinh trưởng sinh thực. Bún phõn làm nhiều lần sẽ duy trỡ được bộ lỏ xanh lõu, cõy sinh trưởng tốt hơn, đặc biệt là những giai đoạn khủng hoảng, phõn được cung cấp đầy đủ thỡ khoai tõy mới cú thể cho năng suất cao.
Bún nhiều đạm ở giai đoạn đầu, đặc biệt là trờn đất cỏt làm cho lượng đạm dễ bị mất xuống dưới vựng rễ trong thời gian mưa to, thậm chớ cả khi tưới nhiều nước. Bún đạm khi khoai tõy ở giai đoạn phỏt triển củ mạnh nhất thỡ cho năng suất cao nhất. Hiện tại bún đạm làm nhiều lần được ỏp dụng phổ biến ở nhiều vựng sản xuất khoai tõy (Errebhi và cs 1998)[38].
Bún đạm sớm và bún làm nhiều lần trong giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng làm cho chỉ số diện tớch lỏ cao dẫn đến khả năng hấp thu ỏnh sỏng mặt trời tốt hơn, kết quả tất yếu là khối lượng chất khụ của lỏ và thõn cũng cao. Tuy nhiờn bún đạm sớm cho kết quả tốt hơn, điều này cú thể là do rễ sinh trưởng nhanh, số lượng rễ to nhiều, khối lượng chất khụ của rễ cao. Rễ sinh trưởng tốt thỡ khả năng hấp thu nước và cỏc chất dinh dưỡng tốt hơn.
Bún đạm sớm thỡ sự hỡnh thành củ cũng sớm hơn. Vỡ vậy củ sẽ cú nhiều thời gian để tớch lũy chất khụ kết quả là củ được hỡnh thành nhiều, khối lượng chất khụ của củ cao hơn. Ở Quebec (Canada) và một số vựng khỏc, thường bún nhiều đạm tập trung ở thời kỳ gieo trồng (Li et al, 1999)[49].
Bún đạm muộn thỡ giai đoạn đầu cõy quang hợp kộm cho số lượng củ/cõy