4. PHẠM VI GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
1.3.3. Biện pháp kỹ thuật điều khiển nâng cao năng suất cây trồng
Qua các cơ sở lý luận trên, việc nghiên cứu nâng cao năng suất cây trồng, mà mục tiêu chủ yếu là năng suất kinh tế, phải bảo đảm một cách động và tổng hợp theo cách tiếp cận hệ thống trong mối liên hệ giữa hệ sinh thái đồng ruộng với các hệ sinh thái khác xung quanh nó để tìm ra con đường điều chỉnh nâng cao năng suất và chỉ đạo kỹ thuật sản xuất cụ thể [79], [94]. Sau đây chỉ đề cập đến các biện pháp kỹ thuật trồng trọt để điều khiển cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt, đạt năng suất, sản lượng cao như sau:
1.3.3.1. Biện pháp chọn tạo giống cây trồng
Giống có ảnh hưởng quan trọng đến năng suất nông nghiệp, điều này thể hiện ở chỗ mỗi giống có tiềm năng năng suất khác nhau. Thông thường, các giống địa phương có năng suất thấp hơn các giống lai ưu thế mới, chênh lệch năng suất này có thể lên đến 10 - 40%. Nhằm tăng hiệu quả cho sản xuất nông nghiệp, hiện nay công tác lai tạo giống rất được chú trọng. Nhờ việc cải tạo bản thân cây trồng, tức là phát triển kỹ thuật tạo giống đã làm năng suất tăng vọt, đương nhiên không chỉ thoả mãn tính năng cho năng suất cao mà còn nâng cao cả tính chống chịu thâm canh, sâu bệnh và thiên tai, v.v... Như đối với công tác chọn tạo giống lạc,
theo Faujdar Singh and D.L. Oswalt (1991) [139], tại Viện Quốc tế Nghiên cứu cây trồng vùng nhiệt đới bán khô hạn (ICRISAT) đã hình thành năm chương trình chọn tạo giống lạc: Giống lạc kháng với bệnh hại lá; giống lạc kháng với bệnh hại trong đất; giống lạc kháng với sâu hại; giống lạc chống chịu với điều kiện khô hạn; tăng hàm lượng dầu, thời gian sinh trưởng và chất lượng theo nhu cầu thị trường. Gần đây, ICRISAT đã tiến hành chọn tạo giống lạc theo mục tiêu thích ứng với điều kiện mặn tiềm tàng trong đất [143] và giống lạc thích ứng với điều kiện mặn do nước tưới [119]. Còn về phương pháp chọn tạo của các nước trồng lạc chính trên thế giới hiện nay chủ yếu là nhập nội và thu thập là hai phương pháp được sử dụng trong công tác chọn tạo giống lạc theo hướng khai thác biến dị sẵn có trong tự nhiên hoặc của các quốc gia và vùng lãnh thổ khác. Ngoài ra các phương pháp thường được dùng trong chọn tạo giống lạc là tạo nguồn biến dị di truyền mới, gây đột biến bằng các tác nhân lý hoặc hóa học và phương pháp lai hữu tính.
1.3.3.2. Biện pháp sử dụng phân bón
Phân bón là yếu tố quan trọng trong sản xuất nông nghiệp hiện đại. Nó chiếm tỷ lệ lớn trong năng suất cây trồng. Chu trình trao đổi vật chất trong các hệ sinh thái nông nghiệp cũng tuân theo định luật bảo toàn vật chất giống như các hệ sinh thái khác. Tuy nhiên, đặc trưng riêng nổi bật của hệ sinh thái nông nghiệp là dòng vật chất không khép kín. Một phần vật chất tạo ra trong quá trình trao đổi vật chất của hệ, là năng suất, được chuyển đến các hệ sinh thái khác. Do đó, phân bón là sự bổ sung vật chất - năng lượng vào chu trình trao đổi vật chất - năng lượng của hệ. Trong thực tiễn sản xuất như chúng ta đã biết, hàng năm chúng ta thu hoạch một khối lượng lớn nông sản, nên đã mang đi khỏi đất một lượng khá lớn dưỡng chất cần thiết cho cây trồng, vì vậy để tiếp tục thu được hiệu quả kinh tế cao trong những năm tiếp theo người sản xuất hàng năm cũng phải bổ sung cho đất một lượng lớn chất dinh dưỡng thông qua việc bón phân. Theo Bùi Đình Dinh (1998) [28], ở Việt Nam phân bón đóng góp vào việc tăng tổng sản lượng từ 38 - 40%. Kết quả của một số nghiên cứu cho thấy với lúa xuân, phân bón đóng góp khoảng 37% và với lúa mùa là 21% vào việc tăng sản lượng [6] và ở vùng đồng bằng sông
Cửu Long, phân bón đóng góp khoảng 37%, trong đó phân vô cơ đóng góp khoảng 33% vào việc tăng sản lượng cây trồng [64]. Như vậy, muốn cải tạo độ phì nhiêu của đất không còn con đường nào khác là phải bón phân [2].
Phân bón là một trong những yếu tố có ảnh hưởng quyết định đến sinh trưởng và phát triển cũng như khả năng hình thành năng suất của tất cả các cây trồng nông nghiệp [132]. Tuy nhiên, tác dụng tích cực của phân bón đến năng suất và phẩm chất của cây trồng cũng như môi trường đất và nước chỉ thể hiện khi được sử dụng một cách cân đối và hợp lý [66], [130], [142], [144].
Một vấn đề tồn tại phổ biến hiện nay trong sử dụng phân bón là người sản xuất phần lớn còn thiếu hiểu biết về đất, phân bón nên đã đầu tư mất cân đối. Do đó, vấn đề đặt ra là sử dụng phân bón phải trên quan điểm sử dụng phân bón phối hợp cân đối mới đảm bảo được tính bền vững của hệ thống canh tác. Theo nhiều tác giả [7], [28], [53], [70], [98], [130] nền tảng của quản lý tổng hợp dinh dưỡng cây trồng là bón phân cân đối và hợp lý. Bón phân cân đối là bón phân đảm bảo cân đối tỷ lệ giữa hữu cơ và vô cơ, cân đối giữa các nguyên tố đa lượng N:P:K, cân đối giữa các nguyên tố đa lượng, trung lượng và vi lượng, cân đối về nhu cầu và lượng hút của cây trồng, cân đối giữa các chất dinh dưỡng tại các thời kỳ sinh trưởng khác nhau, cân đối giữa các điều kiện tự nhiên liên quan đến hiệu lực phân bón (như nước, ánh sáng v.v..) cũng như cân đối trong mối quan hệ với từng loại cây trồng trong một hệ thống luân canh... Khái niệm cân đối là một khái niệm cụ thể và luôn biến động nên hệ thống sử dụng phân bón phối hợp cân đối luôn có bốn tính cơ bản là: tính cụ thể, tính mục tiêu, tính thời điểm và tính gần đúng. Do vậy, bón phân hợp lý là điều khiển để tạo sự cân đối giữa nhu cầu của cây và sự cung cấp từ đất và phân bón, tuân thủ theo bốn tính cơ bản của hệ thống [55]. Đối với cây lạc, theo Kanwar (1983) đã kết luận: chỉ cần bón cân đối thôi đã có thể tăng sản lượng lạc lên rất nhiều [15]; Theo Nguyễn Thị Dần (1995) & Nguyễn Văn Bộ (1999) tỷ lệ N: P:K thích hợp cho lạc là 1:3:2 [5], [24] và bón lót và bón thúc lần 1 khi cây có 3 lá thật tất cả lượng phân đạm là hiệu quả nhất vì giai đoạn này sự cộng sinh của vi khuẩn nốt sần trên rể lạc chưa hoàn thành nên cây lạc rất khủng hoảng đạm.
Kết quả tổng kết của FAO trên phạm vi toàn thế giới cho thấy bón phân không cân đối có thể làm giảm năng suất tới 20 - 50% [120]. Theo Bùi Huy Hiền (1997) [41] thì trong 20 năm qua việc sử dụng phân bón trong thâm canh cây trồng ở nước ta diễn ra sự mất cân đối nghiêm trọng giữa N, P và K. Tỷ lệ sử dụng kali thấp hơn nhiều so với đạm và lân. Cũng theo tác giả này thì việc sử dụng phân bón không cân đối đã hạn chế đáng kể năng suất cây trồng, giảm hiệu lực sử dụng phân bón và gây lãng phí. Nguyên nhân là bón phân không cân đối làm cho lượng dinh dưỡng trong đất biến động mất cân đối dẫn đến giảm năng suất và tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát sinh phát triển của một số loại bệnh hại [1].
Trong thực tế sản xuất, hàng năm lượng dinh dưỡng trong đất bị mất đi rất đáng kể thông qua nhiều con đường và đây chính là nguyên nhân chính làm suy giảm sức sản xuất của đất. Theo Oldeman (1990) [134], trong thời gian từ 1945 - 1990, sự suy kiệt dinh dưỡng trong đất do mất cân đối giữa lượng bón vào và lượng cây trồng lấy đi đã làm cho 20,4 triệu ha đất bị thoái hoá nhẹ, 18,8 triệu ha bị thoái hoá vừa và 6,6 triệu ha bị thoái hoá nghiêm trọng. Tại châu Á, quá trình trên cũng làm thoái hoá đất ở các mức tương ứng là 4,6; 9,0 và 1,0 triệu ha, tại Nam Mỹ tương ứng là 24,5; 31,1 và 12,6 triệu ha. Theo Võ Thị Gương và cộng sự (1998) [37] ở những vùng mà người sản xuất có trình độ thâm canh thấp, khoảng 70% nông dân bón đạm vượt và vượt xa so với nhu cầu bón (theo khuyến cáo trong quy trình), vai trò của lân và kali trong khi đó lại hầu như chưa được chú ý đến một cách thoả đáng. Việc sử dụng lượng phân bón quá cao và không cân đối so với nhu cầu của cây không chỉ làm giảm năng suất mà còn làm giảm đáng kể
chất lượng nông sản phẩm. Ví dụ, nếu bón đạm cho cà chua với liều lượng > 150 kg N/ha và > 200 kg N/ha cho cải bắp sẽ làm cho hàm lượng NO3- trong sản phẩm tích luỹ vượt mức cho phép [72].
1.3.3.3. Biện pháp bố trí thời vụ
Thời tiết, khí hậu (nước, ánh sáng, nhiệt độ, không khí) là những yếu tố sinh thái ảnh hưởng quan trọng đến sự phát triển của cây trồng nói chung cũng như năng suất của cây trồng nói riêng. Các nhân tố sinh thái có ảnh hưởng khác nhau lên cơ
thể sống, nó có thể là cực thuận với quá trình này nhưng lại ít thuận lợi hay gây nguy hiểm cho quá trình khác. Mỗi loại cây trồng có những đòi hỏi riêng với từng thành phần khí hậu trong từng thời kỳ phát triển. Tác động của các yếu tố khí hậu đến năng suất thường là các tác động tổng hợp. Các nhân tố gắn bó chặt chẽ với nhau tạo thành một tổ hợp sinh thái, mỗi nhân tố sinh thái chỉ có thể biểu hiện hoàn toàn tác động của nó khi các nhân tố khác đang hoạt động đầy đủ. Vì vậy, bố trí thời vụ gieo trồng hợp lý là giải pháp quan trọng bảo đảm cây trồng sinh trưởng, phát triển tốt, cho năng suất cao. Ví dụ, nước là yếu tố rất quan trọng đối với sự sinh trưởng và đặc biệt là sự vận chuyển các chất hữu cơ từ thân, lá về các cơ quan dự trữ (hạt, củ, quả, bắp...). Nếu gặp hạn sẽ làm ngừng sự vận chuyển chất hữu cơ cũng như có thể làm thay đổi chiều hướng dòng vận chuyển - Hiện tượng "chảy ngược dòng" các chất hữu cơ từ cơ quan dự trữ về các cơ quan dinh dưỡng thường xảy ra khi gặp hạn đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến NSkt. Do đó, việc bảo đảm đủ nước nhất là trong thời gian hình thành cơ quan kinh tế có ý nghĩa quyết định trong việc tăng năng suất kinh tế của cây trồng [35], [59], [77].
1.3.3.4. Biện pháp bố trí mật độ cây trồng
Chúng ta có thể coi ruộng cây trồng như là một hệ quang hợp đồng nhất. Hệ quang hợp đó là một quần thể bao gồm nhiều cá thể cây trồng cấu tạo nên, vì vậy cấu trúc của hệ rất phức tạp. Có sự mâu thuẫn giữa quần thể và cá thể, giữa cá thể này với cá thể khác. Vì vậy các biện pháp kỹ thuật tác động vào quần thể, phải dẫn đến một quần thể tối ưu về mặt quang hợp. Đối với lạc, trồng dày hàm lượng protein và hàm lượng dầu trong hạt cũng giảm thấp [102]. Trồng quá dày vừa lãng phí giống, đồng thời sẽ dẫn tới giảm số quả/cây, giảm kích thước, khối lượng hạt, mật độ quá dày đồng nghĩa với việc sâu bệnh hại với mức độ lớn hơn [101], [131], [137]. Như vậy chúng ta phải tạo ra cấu trúc quần thể tốt, có lợi cho quang hợp. Muốn như vậy trong trồng trọt, mỗi loại cây trồng, giống cây trồng, chúng ta phải căn cứ vào điều kiện cụ thể của đất đai, thời vụ và trình độ thâm canh để định ra mật độ trồng thích hợp nhất để điều khiển sinh trưởng và phát triển của quần thể theo hướng yêu cầu mục đích của người trồng trọt [35].
1.3.3.5. Biện pháp bảo vệ thực vật
Việc phòng trừ sâu bệnh kịp thời sẽ tạo điều kiện cho cây sinh trưởng phát triển tốt góp phần tăng năng suất kinh tế. Trên đồng ruộng sâu bệnh hại cây trồng thường tấn công gây hại trên lá, cành làm giảm diện tích lá, ảnh hưởng hoạt động quang hợp của cây trồng; gây hại trên thân, gốc rễ giảm mật độ quần thể cây trồng, …đã làm kìm hãm trực tiếp đến sự sinh trưởng và phát triển cây trồng, gây giảm năng suất và sản lượng nông sản. Theo ước tính hiện nay, sâu bệnh gây thiệt hại trung bình khoảng 11 – 12% về năng suất và sản lượng nông sản, còn thiệt hại do sâu bệnh gây mất trắng nhiều ruộng cây trồng hàng năm trên thế giới vẫn thường xảy ra. Để giảm thiệt hại do dịch hại gây ra, con người phải đầu tư thêm kinh phí để tiến hành các biện pháp phòng trừ, trong đó biện pháp phòng trừ hoá học được coi là quan trọng. Tuy nhiên, để công tác phòng trừ sâu bệnh kịp thời có hiệu quả chúng ta phải hiểu thấu đáo giữa thuốc bảo vệ thực vật, dịch hại và điều kiện ngoại cảnh; phải kết hợp hài hoà giữa biện pháp hoá học với các biện pháp bảo vệ thực vật khác trong hệ thống phòng trừ tổng hợp [69]. Theo nhóm chuyên gia của tổ chức nông lương thế giới (FAO) [90] “Quản lý dịch hại tổng hợp” là một hệ thống quản lý dịch hại mà trong khung cảnh cụ thể của môi trường và những biến động quần thể của các loài gây hại, sử dụng tất cả các kỹ thuật và biện pháp thích hợp có thể được, nhằm duy trì mật độ của các loài gây hại ở dưới mức gây ra những thiệt hại kinh tế. Vì vậy, để có một nền nông nghiệp phát triển bền vững, bắt buộc phải chuyển từ nông nghiệp truyền thống chủ yếu dựa và đất, sang một nền nông nghiệp thâm canh “dựa vào phân bón” với giống mới, năng suất và chất lượng cao kết hợp với phòng trừ dịch bệnh cho cây trồng [7].
MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG TIẾN BỘ KỸ THUẬT TRONG SẢN XUẤT LẠC TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
1.4.1. Nghiên cứu chọn tạo giống lạc
Trên thế giới, công tác phát triển giống lạc trong những thập niên qua đã đạt nhiều thành tựu nổi bật như: ICRISAT đã chọn tạo thành công hàng ngàn giống lạc và đã giới thiệu để phát triển sản xuất ở các quốc gia khác nhau trên thế giới,
[137]. 1.4.
Trung Quốc chọn tạo được trên 200 giống lạc mới đã được giới thiệu và sử dụng trong sản xuất (như Xuzhou 68-4, Fuhuasheng, Shixuan64, Luhua9, Luhua14, Yuhua6, Tianfu9,…[100]), còn ở Mỹ đã giới thiệu được các giống lạc mới để phục vụ sản xuất (như: Dixie Runer, Floruner, NC Floria 14, Andru 93, SunOleic 97R, C-99R, GP-1, DP-1, Georgia 02C, AP-3, VA98R,…[115] [141]).
Các phương pháp chọn tạo được ứng dụng chủ yếu gồm:
+ Nhập nội và thu thập là hai phương pháp được sử dụng trong công tác chọn tạo giống lạc được áp dụng phổ biến và hiệu quả nhất. Ví dụ như: từ nguồn giống nhập nội của ICRISAT Trung Quốc đã chọn được các giống lạc Zhonghua6, Yuanza9102 và Yueyou200 có khả năng kháng với bệnh héo xanh [119]; Thái Lan đã chọn lọc hai giống lạc chịu hạn ICGV98348 và ICGV98353 [140]; East Timor đã chọn lọc được giống ICGV86590 đạt năng suất 3,92 tấn/ha và kháng cao với bệnh héo xanh, giống ICGV86564 đạt năng suất 3,8 tấn/ha và thuộc kiểu hình hạt lớn, giống ICGV88438 đạt năng suất 4,61 tấn/ha và có khả năng chịu mặn, … [133]; Úc đã chọn được các giống giống ICGV93059, ICGV94049, ICGV96470 đạt năng suất từ 33,5 đến 4,64 tấn/ha và ICGV94341, ICGV94299 đạt năng suất từ 4,4 đến 5,9 tấn/ha thích hợp với khí hậu cao nguyên Papua New Guinea [121], [124]; Nam Phi đã chọn lọc được giống lạc ICGV 98369 và ICGV 96294 thích nghi với vùng canh tác nhờ nước trời, giống ICGV 98369 đạt năng suất 2,48 tấn/ha, cao hơn 27,8% so với giống đang sản xuất đại trà và kháng với bệnh đốm lá [126], [127].
+ Tạo giống bằng phương pháp lai hữu tính cũng được cũng được sử dụng phổ biến và hiệu quả. Ví dụ như: từ phương pháp lai đơn ICRISAT đã chọn tạo thành công các giống lạc mới TLG45 thuộc kiểu hình hạt lớn, năng suất vỏ là 3,14 tấn/ha, giống TG51 là giống ngắn ngày, chịu hạn [122], Trường Đại học Nông