2.3.1. Vai trò của dinh dưỡng khoáng đối với cây trồng
Trong các chất cấu thành năng suất cây trồng, dinh dưỡng khoáng tuy chiếm phần không lớn (khoảng 8%) nhưng không thể thiếu cho việc tạo thành các hợp chất có từ 4 yếu tố hóa học trở lên, trong đó có protein là chất biểu hiện của sự sống trong cây. Để bộ máy quang hợp hoạt động bình thường, cây cần được cung cấp đầy đủ các nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu. Các nguyên tố khoáng này có 3 vai trò cơ bản: tham gia xây dựng cấu trúc của bộ máy quang hợp; tham gia vào các quá trình chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học; tham gia vào sự điều tiết các hoạt động của hệ enzym quang hợp trong lục lạp (Hoàng Minh Tấn & cs., 2006).
Để phát triển bình thường, cây trồng cần có một tỷ lệ xác định các nguyên tố cần thiết cho quá trình sống. Các công trình nghiên cứu về sinh lý thực vật đã chứng minh khi tỷ lệ các chất dinh dưỡng đạt mức cân bằng tối thích thì cây trồng có năng suất cao nhất (Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, 2005).
13
Bón phân cân đối đáp ứng được tối thiểu 3 yêu cầu: Bón đúng về các yếu tố dinh dưỡng cây cần, bón đủ về liều lượng và phải bón phù hợp về tỷ lệ các nguyên tố dinh dưỡng đó. Bón phân cân đối không có nghĩa là cung cấp cho cây các yếu tố dinh dưỡng bằng nhau về khối lượng. Hơn thế về khía cạnh môi trường, bón phân còn là sự can thiệp mạnh và phải là tích cực của con người vào vòng tuần hoàn các chất dinh dưỡng trong tự nhiên nhằm tạo lập sự cân bằng dinh dưỡng có lợi nhất hiệu quả nhất cho sản xuất nông nghiệp, đồng thời tạo khả năng cải thiện độ phì nhiêu đất, không ảnh hưởng xấu tới môi trường để phát triển bền vững (Nguyễn Văn Bộ, 2013).
Để bón phân đạt hiệu quả cao và an toàn, ngoài sự hiểu biết về phân bón về nhu cầu của cây trồng còn cần phải biết khả năng cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng của đất (dinh dưỡng khoáng trong đất). Không những vậy, nhu cầu dinh dưỡng khoáng của các loại cây trồng và khả năng cung cấp dinh dưỡng khoáng của các loại đất cho cây trồng lại còn bị tác động mạnh của các điều kiện thời tiết, khí hậu và các biện pháp kỹ thuật áp dụng cho cây trồng được bón phân. Vì vậy, để bón phân cân đối trong trồng trọt cần hiểu biết không chỉ về cây trồng, phân bón mà còn về đất trồng và mối quan hệ qua lại, phức tạp của hệ thống cây trồng - đất - phân bón - khí hậu - kỹ thuật canh tác (Nguyễn Như Hà, 2010).
2.3.2. Nghiên cứu bón phân cho cây lạc
Hầu hết các loại đất trồng lạc ở nước ta có hàm lượng chất dinh dưỡng thấp, nông dân ít chú trọng đến việc bổ sung phân bón nên năng suất lạc đạt rất thấp. Năng suất lạc còn chênh lệch quá lớn giữa năng suất tiềm năng và năng suất thực tế (Ngô Thế Dân, 2000). 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.
Về phân đạm (N): Đạm là yếu tố dinh dưỡng quan trọng nhất của cây. Nó tham gia vào thành phần cấu tạo của các axit amin, axit nucleic, tham gia cấu tạo protein, trong diệp lục, các chất có hoạt tính sinh lý cao (Chaudhry & cs.., 2012).
Tại Floria - Mỹ, với lượng phân đạm được bón cho cây lạc là 45 kg N/ha trong hệ thống luân canh cỏ lưu niên - lạc, năng suất lạc đạt bình quân 48,1 tạ/ha và không phụ thuộc vào các phương thức làm đất khác nhau (Zhao & cs.., 2009). Trên đất cát pha sét có hàm lượng đạm tổng số là 0,084% ở Iran, bón phân đạm với lượng 60kg N/ha thì năng suất lạc vỏ đạt 2,31 tấn/ha, cao hơn 27,2% so với không
14
bón đạm và từ 7,1 - 16,3% so với lượng bón 30 và 90 kg N/ha (Gohari & cs., 2010). Về Kali: Kali không trực tiếp đóng vai trò là thành phần cấu tạo của cây, nhưng tham gia vào các hoạt động của các enzym và là chất điều chỉnh xúc tác, làm tăng cường mô cơ giới, tăng tính chống đổ của cây, tăng tính chịu hạn. Vai trò quan trọng nhất của kali là xúc tiến quá trình quang hợp và sự hình thành quả. Thiếu kali, khả năng quang hợp và hấp thu đạm giảm, tỷ lệ quả 1 hạt tăng, khối lượng hạt và năng suất lạc giảm rõ rệt (Ngô Thế Dân, 2000).
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của kali đến năng suất lạc xuân trên đất bạc màu của Nguyễn Thị Hiền & cs. (2001) cho thấy: bón phân kali cho lạc trong vụ xuân trên đất bạc màu Bắc Giang đã có tác dụng làm tăng sự sinh trưởng và phát triển của cây lạc, đồng thời làm tăng sự tích luỹ N, P và K trong thân lá. Cũng
các tác giả này thì trên đất bạc màu, lượng kali bón ở mức 90 kg K2O/ha cho
năng suất lạc cao nhất.
Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng và dạng phân kali đến năng suất lạc trên đất cát xã Cát Hiệp và Cát Hanh, huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định nhằm xác định được liều lượng và dạng phân kali hợp lý cho cây lạc tác giả Hoàng Thị
Thái Hòa & cs. (2016) cho thấy bón 8 tấn phân chuồng + 40 kg N + 90 kg P2O5 +
60kg – 90 kg K2O (dạng K2SO4) + 500 kg vôi/ha cho giống lạc Lỳ trên đất cát
tại huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định sẽ đạt được năng suất 3,8 tấn/ha và hiệu quả
kinh tế cao nhất (4,37 – 7,83 kg lạc vỏ/kg K2O đối với dạng K2SO4), đồng thời
cải thiện được hàm lượng K tổng số trong đất.
Một số công bố gần đây của tác giả Đỗ Thành Trung & Vũ Đình Chính (2010) trên đất bạc màu ở Bắc Giang hay Nguyễn Thị Chinh & cs. (2010) trên đất xám biến đổi đồi núi về nghiên cứu về tỷ lệ bón N:P:K cho lạc cũng cho thấy năng suất lạc và hiệu quả đạt cao nhất ở tỷ lệ phân bón đạm, lân và kali là 1:3:2 trên nền bón 30 kg N/ha.
Về phân lân: Lân là một trong những chất cần thiết bậc nhất của quá trình trao đổi chất của thực vật, do có ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình phân chia tế bào, tạo thành chất béo và protein (Viện Nông Hóa Thổ Nhưỡng, 2005). Theo Reyhaneh & cs.. (2012), bón lân làm tăng khả năng hút đạm và kali, là cơ sở để tăng năng suất cây trồng. Nguyễn Như Hà (2010), cho rằng lân thúc đẩy sự phát triển bộ rễ, đặc biệt là các rễ bên và lông hút (là bộ phận trực tiếp hấp thu dinh dưỡng của cây), kích thích sự hình thành nốt sần ở cây bộ đậu. Lân cũng là yếu
15
tố của sự sinh trưởng và phát triển của cây, đủ lân sẽ hạn chế tác hại của việc thừa N, tăng khả năng hút N cho cây, cây sẽ sinh trưởng và phát triển tốt hơn, thúc đẩy việc ra hoa và hình thành quả ở cây, làm quả mau chín. Cây trồng được cung cấp đủ lân sẽ có tỷ lệ năng suất thương phẩm (hạt, quả...) cao hơn trong tổng năng suất sinh vật, có hàm lượng đạm protein tăng lên nhiều còn N không protein giảm xuống rất thấp do đó phẩm chất hạt tăng lên, ăn ngon hơn. Lân là yếu tố quyết định phẩm chất hạt giống do làm cho hạt giống có tỷ lệ nảy mầm cao, hạt đầy đặn (mẩy), vỏ có màu sắc đẹp hấp dẫn. Lân còn có tác dụng tạo cho cây có khả năng điều hoà những sự thay đổi về phản ứng môi trường nhờ sự chuyển hóa của 2 dạng phốt phát hoá trị 1 và 2 tồn tại ở trong cây (thay đổi hoá trị), giúp cây tăng các khả năng chống chịu với điều kiện bất thuận như: khả năng chịu rét, chịu hạn và khả năng chống chịu sâu bệnh hại cây trồng.
Với cây lạc, lân là yếu tố dinh dưỡng quan trọng. Nó có tác dụng lớn đến sự hình thành và phát triển nốt sần, sự ra hoa và hình thành quả. Việc bón phân cho cây lạc rất cần thiết ở nhiều loại đất trồng, nhu cầu sử dụng lân của lạc tương đối cao vì khả năng hấp thụ lân của lạc kém. Các loại đất màu, đất khô cằn nhiệt đới thường rất thiếu lân. Bón phân lân là mấu chốt để tăng năng suất ở nhiều vùng trồng lạc. Bên cạnh đó lạc hấp thụ nhiều lân nhất ở thời kỳ ra hoa, hình thành quả, trong thời kỳ này lạc hấp thu tới 45% lượng hấp thụ lân của cả chu kỳ sinh trưởng và nhu cầu lân đối với lạc giảm rõ rệt ở thời kỳ chín (Nguyễn Thị Chinh, 2005).
Ở Cairo - Ai Cập, Migawer & cs.. (2001) đã tiến hành thăm dò hiệu lực của
phân lân đối với cây lạc trên đất cát mới cải tạo có hàm lượng lân dễ tiêu là 1,8
ppm ở 3 mức bón là 20, 30 và 40 kg P2O5/fed. Kết quả đã xác định, lượng bón 30
P2O5/fed năng suất hạt của giống lạc Giza4 và Giza5 đạt 2,09 tấn/fed, cao hơn
7,7% so với lượng bón 40 kg P2O5/fed và 24,4% so với lượng bón 20 kg
P2O5/fed. Còn tại Al-Behaira - Ai Cập, trên đất cát mới cải tạo có hàm lượng lân
dễ tiêu là 18,0 ppm, Theo Gobarah & cs. (2006) khi bón 30 kg P2O5/fed năng suất
hạt giống lạc Giza 6 đạt 1,18 tấn/ha và tương đương với lượng bón 60 kg
P2O5/fed. (1 fed = 3,8 ha).
Tác giả Zhou Kejin & cs (2003) đã xác định lượng phân lân thích hợp trên
đất đồi ở Jianghuai - Trung Quốc là 75 kg P2O5/ha, khi đó năng suất lạc đạt từ
0,489 – 0,543 tấn/ha. Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu những năm gần đây tại Trường Đại học Nông nghiệp Shandong lại cho thấy, hiệu lực của phân đạm, lân,
16
kali và canxi đối với cây lạc, cũng nhận thấy lượng phân lân hợp lý đối với cây
lạc là 150 kg P2O5/ha (Wang & cs. 2006).
Trên đất cát có hàm lượng lân dễ tiêu là 66,2 ppm và canh tác nhờ nước trời ở Ni-gê-ria, Shiyam (2010) đã xác định, bón phân lân với lượng 30 kg
P2O5/ha thì năng suất hạt của giống lạc Grafii đạt tương đương so với lượng bón
40 kg P2O5/ha, cao hơn 61,4% so với không bón và từ 33,1 - 35,7% so với các
lượng bón 20 và 50 kg P2O5/ha.
Một số kết quả nghiên cứu của Viện Nông hóa thổ nhưỡng cho thấy trên nhiều vùng đất trồng lạc khác nhau ở phía Bắc cho rằng: với liều lượng bón 60 kg
P2O5 trên nền 8-10 tấn phân chuồng + 30 kg K2O + 30 kg N đạt giá trị kinh tế cao
nhất, trung bình hiệu suất 1 kg P2O5 cho 4-6 kg lạc vỏ. Nếu bón 90 kg P2O5 thì
năng suất cao nhưng hiệu quả kinh tế không cao. Hiệu suất 1 kg P2O5 cho 3,6-5,0
kg lạc vỏ (Ngô Thế Dân & cs., 2000).
Nghiên cứu về liều lượng phân bón cho lạc tại một số tỉnh miền Trung tác giả Nguyễn Thị Đào (1994) đã kết luận rằng: Khi bón supe photphat và phân lân
nung chảy, liều lượng từ 30, 40, 60, 80, 90, 100, 120 kg P2O5/ha cho các giống
Sen lai, sen Nghệ An, lạc giấy Thừa Thiên, lạc Kỳ Sơn đã làm tăng lượng nốt
sần, tỷ lệ hoa hữu hiệu, tổng số quả và số quả chắc trên cây, P100 quả và P1000 hạt.
Bón lân đã làm tăng năng suất của quả khô từ 12,9% đến 34,7%. Ngoài ra bón lân cho lạc không những làm tăng hiệu quả kinh tế sản xuất mà còn cải thiện tính chất đất.
Trên đất đỏ vàng bazan, Nguyễn Tử Siêm & Thái Phiên (1999) đã nhận xét: bón lân cho lạc làm tăng năng suất lạc đáng kể mặc dù đất có hàm lượng lân tổng số rất cao. Bón lân cho lạc, năng suất lạc quả đạt 522 - 1337 kg/ha, năng suất lạc nhân (tăng 24%). Bón lân nung chảy tăng 140%. Phân chuồng kết hợp
superphotphat tăng 145%, hiệu suất đạt 6,3 kg quả lạc/kg P2O5 với liều lượng 90
kg P2O5/ha. Trên đất xám đồi gò và đất phù sa canh tác nhờ nước trời ở Kon
Tum, năng suất và hiệu quả kinh tế của giống lạc L14 đạt cao nhất ở lượng bón
120 kg P2O5/ha trên đất xám đồi gò và 90 kg P2O5/ha trên đất phù sa (Hồ Huy
Cường & cs., 2008).
Trên đất cát biển không chua (pH = 5,8 - 6,0) hiệu lực các loại phân lân (phân lân nung chảy và phân lân chậm tan) cao, chỉ thấp hơn superphotphat trên
nền 8 tấn phân chuồng + 30 kg N + 30 kg K2O/ha. Bón supe lân năng suất lạc
17
tăng so với đối chứng 115%, còn phân lân nung chảy là 112% (Bùi Huy Hiền & Lê Văn Tiềm, 1995).
Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng phân lân đến năng suất và hiệu quả kinh tế của giống lạc đỏ Điện Biên trên vùng đất dốc huyện Tuần Giáo tỉnh Điện Biên đã ghi nhận các mức phân lân khác nhau làm ảnh hưởng đáng kể đến khả năng sinh trưởng của giống lạc đỏ Điện Biên. Sự tăng lên của liều lượng phân lân trong phạm
vi từ 30-60 kg P2O5/ha có xu hướng đồng biến với các yếu tố cấu thành năng suất,
đạt giá trị cực đại về năng suất thực thu với 2,90 tấn/ha năm 2016 và 3,27 tấn/ha
năm 2017 khi bón ở mức 60 kg P2O5/ha đạt lãi thuần và lợi nhuận cao nhất so với
đối chứng, tương ứng 25 triệu đồng/ha và 2,6 lần năm 2016 và 36,8 triệu đồng/ha và 2,8 lần trong năm 2017 (Lê Khả Tường & cs., 2017).
Nghiên cứu xác định mật độ và liều lượng phân lân thích hợp cho giống lạc L27 trong vụ Xuân 2014-2016 trên đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa Trần Thị Ân
& Nguyễn Thanh Bình (2017) cho thấy mật độ và liều lượng phân lân có ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng, phát triển của giống lạc L27. Khi mật độ tăng, chiều cao cây, chỉ số diện tích lá tăng nhưng số cành cấp 1 và cấp 2 đều giảm. Trong cùng một mật độ khi lượng phân lân tăng chiều cao cây giảm nhưng số
cành cấp 1 và cấp 2 lại tăng cao. Khi trồng ở mật độ 30 - 40 cây/m2, lượng bón
lân đầy tăng tỷ lệ bị hại do sâu hại lá, bệnh đốm nâu, đốm đen, gỉ sắt thấp hơn
hẳn so với mật độ trồng 50 cây/m2 và không bón lân. Khi trồng ở mật độ 50
cây/m2 và bón lân ở lượng 120 kg P2O5/ha năng suất đạt cao nhất là 38,43 tạ/ha.
Nhưng khi trồng ở mật độ 40 cây/m2 và bón lân với lượng 90 kg P2O5/ha lại cho
hiệu quả kinh tế cao nhất, lãi ròng đạt 17.300.503 đồng, tỷ suất lợi nhuận cận biên đạt 4,76 lần.
Đỗ Đình Thục (2018), nghiên cứu hiệu lực của phân lân đối với lúa và lạc tại vùng Duyên hải bắc trung bộ trong vụ Xuân 2018 trên một số loại đất chuyên trồng lúa và lạc của các tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh và Thừa Thiên Huế nhằm tìm ra được lượng lân phù hợp mang lại năng suất và hiệu quả kinh tế cao nhất đối với cây lúa và cây lạc. Kết quả nghiên cứu cho thấy liều lượng lân có ảnh hưởng đến các chỉ tiêu như năng suất, hiệu quả kinh tế và hiệu suất phân lân. Trong đó
lượng bón 90 kg P2O5/ha trên nền 40 kg N + 60 kg K2O + 8 tấn phân chuồng/ha
+ 500 kg vôi/ha cho lạc đạt năng suất và hiệu quả kinh tế cao nhất.
Về phân hữu cơ: Bón phân hữu cơ cho cây trồng nói chung và cây lạc nói riêng có ý nghĩa hết sức quan trọng góp phần làm tăng độ phì nhiêu cho đất, cung
18
cấp dưỡng chất, làm tăng hàm lượng chất hữu cơ trong đất, bón phân hữu cơ không những góp phần làm gia tăng độ phì của đất mà còn ảnh hưởng đến độ hữu dụng của lân trong đất (Ngô Ngọc Hưng & cs., 2004). Đối với sản xuất lạc, các kết quả nghiên cứu ở trên thế giới cũng cho thấy rõ về hiệu quả của bón phân hữu cơ. Kết quả nghiên cứu của Ibrahim and Eleiwa (2008) tại Ai Cập cho thấy, bón bổ sung 600 lít/ha dung dịch chiết xuất từ phân chim trên nền phân vô cơ 60 kg