Phần 2 Tổng quan tài liệu
2.6. Đặc điểm đất đai và tình hình sản xuất ngơ tại vùng nghiên cứu
2.6.1. Đặc điểm đất đai khu vực nghiên cứu
Đất đỏ vàng (feralit) hình thành ở địa hình cao từ 50 - 900m hoặc 1000 m, phân bố rộng khắp các vùng đồi núi nước ta, tập trung nhiều ở Đông Bắc, Khu IV cũ, Tây Bắc, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ (Nguyễn Thế Đặng và cs., 2003).
Đất feralit là loại đất phân bố chủ yếu ở vùng đồi núi, phổ biến có màu đỏ vàng do tích luỹ sắt (Fe), nhơm (Al). Về mùa mưa ẩm, nước hồ tan sắt nhôm ở trạng thái khử di chuyển xuống mạch nước ngầm, đến mùa khô nhờ tác dụng mao dẫn, các oxit Fe, Al đó bị thấm lên trên và bị oxi hố, kết tủa lại hình thành kết von và đá ong…, đó là q trình tích lũy tuyệt đối. Q trình tích luỹ tương đối thì do silic oxit (SiO2) bị hồ tan, rửa trơi trong nước có nhiều khí cacbonic (CO2), q trình feralit hố làm thay đổi tỉ lệ hàm lượng SiO2 với R2O3 (Al2O3+ Fe2O3). Vì SiO2 bị rửa trơi, đương nhiên hàm lượng của nó giảm đi tương đối so với các oxit sắt và nhôm. Hàm lượng của các oxit R2O3 (Al2O3+ Fe2O3) lại tăng lên tương đối so với SiO2 nên tỉ lệ SiO2/R2O3 càng thấp, khi đó q trình feralit hố càng mạnh hơn (Nguyễn Tử Siêm và Thái Phiên, 1999).
Thành phần cơ giới của đất Feralit với hàm lượng khoáng nguyên sinh thấp, SiO2/ R2O3 dưới 2, hàm lượng kaolinit chiếm ưu thế thì dung tích hấp thu cation thấp, cấu trúc bền.Trong mùn axit funvic trội hơn axit humic. Ở Việt Nam các loại đất feralit tuỳ theo đá mẹ, phân biệt (1) đất đỏ vàng trên đá sét và đá biến chất (khoảng 6 triệu ha) có tầng đất dày, chua, thành phần cơ giới nặng, độ phì khá; (2) đất vàng đỏ trên macma axit (4,6 triệu ha) thường có tầng đất mỏng, chua, ít mùn, nghèo lân, độ phì trung bình; (3) đất nâu đỏ trên macma kiềm và trung tính (2,6 triệu ha) là đất rất tốt được trồng cà phê, cao su, hồ tiêu,...; (4) đất vàng nhạt trên đá cát (2 triệu ha) có tầng mỏng, nhiều cát hoặc pha cát, nghèo chất dinh dưỡng, thường bị xói mịn mạnh... (Thái Phiên và Nguyễn Tử Siêm, 2001).
Bảng 2.5. Đặc điểm đất của huyện Bát Xát – Lào Cai TT Nhóm đất Diện TT Nhóm đất Diện tích (ha) % diện tích đất tự nhiên Phân bố
1 Nhóm đất mùn thơ trên núi cao 25,39 0,02 Các đỉnh núi cao trên 2800m
2 Nhóm đất mùn Alít trên núi cao 1513,1 1,2 ở độ cao từ 1800 - 2800m.
3 Nhóm đất mùn vàng đỏ trên núi cao
34956,66 33,92 ở độ cao từ 900 - 1800m
3.1 Đất mùn vàng đỏ trên đá sét (HFs) 514,45 0,48 Trên núi có độ cao từ 1200 -1800 m 3.2 Đất mùn đỏ vàng trên đá biến chất (HFj) 3383,03 31,44 Vùng núi cao 900 - 1200 m 3.3 Đất mùn vàng xám trên đá Mác ma A-xít (HFa) 1059,17 1,0 4 Nhóm đất đỏ vàng 64787,94 61,01 ở độ cao dưới 900m 4.1 Đất đỏ vàng trên đá sét (Fs) 2879,93 2,71 4.2 Đất đỏ vàng trên đá biến chất (Fj) 58830,36 55,4 4.3 Đất đỏ vàng trên đá Mác ma A- xít (Fa) 2920,28 2,75 4.4 Đất nâu vàng trên phù sa cổ và luỹ tích (Fp) 157,36 0,15 Vùng dọc sông Hồng, ở các đồi thấp, liền dải, lượn sóng.
5 Đất thung lũng dốc tụ (DI) 974,44 0,92 Rải rác trên địa bàn huyện
6 Đất lầy thụt và than bùn (J) 12,1 0,01 Phân bố ở các xã vùng thấp
7 Đất phù sa 524,54 0,49
7.1 Đất phù sa sông Hồng được bồi hàng năm (Pbh)
110,96 0,1 Dọc 2 bên sông Hồng
7.2 Đất phù sa sông Hồng không được bồi hàng năm (Ph)
80,7 0,08
7.3 Đất phù sa ngòi, suối (Py): 332,88 0,31 Dọc theo các suối lớn
8 Núi đá 3394,55 3,2 Chủ yếu ở các dãy núi
cao phía bắc huyện. Nguồn: UBND huyện Bát Xát (2010)
Theo kết quả điều tra tại bảng 2.5 cho thấy huyện Bát Xát có 8 nhóm đất chính, trong đó nhóm đất đỏ vàng có diện tích lớn nhất với 64787,94 ha chiếm 61,01% diện tích đất tự nhiên của huyện. Phân bố ở độ cao dưới 900m (UBND huyện Bát Xát, 2010).
2.6.2. Tình hình sản xuất ngô tại Lào Cai
Lào Cai là tỉnh miền núi phía Bắc, địa hình dốc, khí hậu nhiệt đới gió mùa, một số huyện vùng cao khí hậu ơn đới lạnh về mùa đơng do vậy việc canh tác các cây trồng là khó khăn. Cây ngơ là cây trồng chủ yếu của đồng bào đân tộc vùng cao, canh tác dựa vào nước trời. Với sự áp dụng giống ngô mới, biện pháp kỹ thuật canh tác mới nên tình hình sản xuất ngơ tại tỉnh tăng dần qua các năm được thể hiện tại bảng 2.6.
Bảng 2.6. Tình hình sản xuất ngơ ở Lào Cai
Năm Diện tích (nghìn ha) Năng suất (tạ/ha) Sản lƣợng (nghìn tấn) 2008 28,8 28,06 80,8 2009 29,6 31,28 92,6 2010 31,1 32,69 101,6 2011 32,6 33,68 109,7 2012 33,7 34,06 114,7 2013 34,7 35,2 122,1 2014 39,1 30,1 117,6 2015 36,8 36,2 133,2 2016 (sơ bộ) 37,6 36,8 138,3 Nguồn: Tổng cục Thống kê (2018)
Nhìn chung năng suất ngơ của Lào Cai cũng đã tăng đáng kể, năm 2008 diện tích ngơ là 28,8 nghìn ha, năng suất 28,06 tạ/ha, sản lượng 80,8 nghìn tấn đến năm 2015 diện tích ngơ là 36,8 nghìn ha, năng suất 36,2 tạ/ha, sản lượng 133,2 nghìn tấn nhưng năng suất vẫn thấp hơn năng suất bình quân cả nước 9,2 tạ/ha (năm 2015). Tuy nhiên diện tích sản xuất ngơ của tỉnh được trồng trên những vùng đất khó khăn về nước tưới (chủ yếu chờ nước trời), trình độ dân trí thấp do vậy việc áp dụng các tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất còn tương đối chậm; việc sử dụng phân bón cho ngơ cịn tuỳ tiện, thiếu khoa học… Bên cạnh đó, do giá cả vật tư nông nghiệp liên tục tăng, trong khi giá nông sản lại ở mức thấp; giá ngày công lao động tăng cao dẫn đến hiệu quả sản xuất ngô rất thấp, thậm chí
khơng có lãi. Mặc dù vậy đối với vùng núi cao của Lào Cai cây ngô vẫn là cây ưu việt vì vậy việc tiếp tục mở rộng diện tích sản xuất cũng như áp dụng các tiến bộ kỹ thuật về giống, kỹ thuật canh tác để làm tăng năng suất, sản lượng là việc làm hết sức cần thiết.
2.7. MỘT SỐ NHẬN XÉT TỪ TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
Cây ngô là cây trồng qua trọng của vùng núi Việt Nam và của tỉnh Lào Cai. Trong những năm gần đây người dân đã dần thay thế giống ngô địa phương kém năng suất bằng giống ngô lai năng suất cao. Đến năm 2015 diện tích ngơ của cả nước đạt 1.152,4 nghìn ha, năng suất là 45,3 tạ/ha, sản lượng thu hoạch là 5.220,3 nghìn tấn. Do nhu cầu phát triển chăn nuôi, chế biến ngày càng tăng, sản lượng ngô do Việt Nam sản xuất chưa đáp ứng đủ cho nhu cầu trong nước, nhu cầu ngô phục vụ cho nên kinh tế vẫn cịn rất cao. Nghề trồng ngơ có nhiều triển vọng tạo cơng ăn việc làm, nguồn thu nhập của hàng vạn hộ nơng dân góp phần an sinh xã hội.
Nitơ là nguyên tố dinh dưỡng khống thiết yếu của thực vật có ảnh hưởng lớn nhất tới tiềm năng năng suất cây trồng. Do đó, phương pháp phổ biến nhất để tăng năng suất lúa, ngô là cung cấp nitơ cho cây trồng dưới dạng phân đạm urê. Tuy nhiên, việc sử dụng phân N còn tồn tại nhiều vấn đề như: hiệu suất sử dụng phân đạm trong thực tế chưa cao, đạm bị phân huỷ, bay hơi ở dạng NH3, phản nitrat hóa thành N2, N2O bay hơi, nước chảy tràn, chảy ngang, thấm sâu (Buresh et al., 2010) gây nhiễm môi trường. Để giảm thiểu việc mất đạm và nâng cao hiệu quả sử dụng đạm của ngô nên sử dụng các dạng phân viên nén chậm tan có màng bọc, kết hợp sử dụng các chất kìm hãm quá trình amon và nitrat hóa giúp điều chỉnh quá trình giải phóng đạm từ phân bón... Sử dụng phân viên nén giúp hạn chế quá trình mất phân do rửa trôi, bay hơi, đạm (N) được giải phóng từ từ theo nhu cầu của cây, nâng cao hiệu quả bón phân cho các loại cây trồng nông nghiệp.
Tại tỉnh Lào Cai là một tỉnh vùng núi cao, địa hình dốc nên cây ngơ vẫn là cây trồng chính được người dân lựa chọn trồng trong sản xuất. Năm 2015 năng suất ngô đạt 36,2 tạ/ha thấp hơn 8,2 tạ/ha của cả nước. Rõ ràng trong quá trình thâm canh ngơ vẫn cịn nhiều hạn chế dẫn đến năng suất ngô chưa phát huy được tiềm năng của giống. Do vậy việc nghiên cứu chuyển giao công nghệ và đưa ra loại phân bón phù hợp với điều kiện thổ nhưỡng của Lào Cai nhằm tăng năng suất cây ngô mang lại hiệu quả kinh tế là cần thiết.
PHẦN 3. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
- Nội dung điều tra, thí nghiệm đồng ruộng, xây dựng mơ hình kiểm chứng được thực hiện tại huyện Bát Xát tỉnh Lào Cai;
- Thí nghiệm nghiên cứu về sự di động đạm của phân viên nhả chậm được tiến hành tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
3.2. THỜI GIAN NGHIÊN CỨU
Đề tài được thực hiện từ năm 2013 đến năm 2017.
3.3. ĐỐI TƢỢNG VÀ VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU
- Giống ngơ lai đơn NK66 có nguồn gốc từ Thái Lan, do công ty Syngenta Việt Nam nhập nội và chuyển giao. Giống được tạo ra từ tổ hợp lai giữa 2 dịng ngơ NP5024/NP5063. Giống NK66 được khảo nghiệm từ 2002 - 2005. Được Bộ Nông nghiệp &PTNT công nhận giống chính thức năm 2005. Là giống có thời gian sinh trưởng trung bình từ 93 - 105 ngày. Chiều cao cây trung bình 200 - 225 cm, cao đóng bắp 110 - 120 cm, độ đồng đều cao; Khả năng chống đổ tốt. Bắp to, lá bi bao kín bắp, hạt dạng nửa đá mầu vàng cam nhạt. Tiềm năng năng suất cao 100 - 120 tạ/ha.
- Phân viên nhả chậm (PVNC) do Công ty Cổ phần Công nghệ Xanh Nông nghiệp I sản xuất và phân phối. Khối lượng 1 viên phân 4,2g, có hàm lượng N: 23%, P2O5:5%, K2O:12%. Các loại phân viên nhả chậm được nén, bọc hỗn hợp keo PVA (Polyvinyl Acetate (C4H6O2)n), dịch chiết thực vật AUN1 làm chậm quá trình thủy phân urea và q trình nitrat hóa.
- Đất nghiên cứu là đất đỏ vàng (feralite) tại huyện Bát Xát, Lào Cai.
Bảng 3.1. Một số tính chất đất trƣớc thí nghiệm
pHKCl Hàm lƣợng tổng số (%) Hàm lƣợng dễ tiêu (mg/100g)
OC N P2O5 P2O5 K2O
Tại bảng 3.1 cho thấy đất thí nghiệm có phản ứng chua ít (pHKCl: 5,23), hàm lượng OC (1,40%), N tổng số (0,11%), P2O5 dễ tiêu (3,07mg/100g), K2O dễ tiêu (8,47mg/100g) đều ở mức trung bình, P2O5 tổng số giàu. Như vậy, đất thí nghiệm thuộc loại đất có độ phì trung bình.
3.4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
3.4.1. Đánh giá hiện trạng sản xuất ngô vùng nghiên cứu
Điều tra đánh giá hiện trạng sản xuất ngô tại Bát Xát, tỉnh Lào Cai, trong đó tập trung thu thập các thông tin giống ngô đang sử dụng; liều lượng và kỹ thuật bón phân; cách bón phân của các hộ nơng dân từ đó xác định được liều lượng bón phân, loại phân bón phù hợp cho ngơ tại vùng nghiên cứu.
3.4.2. Nghiên cứu sự di động của đạm trong phân viên nhả chậm khi bón vào đất đỏ vàng Lào Cai vào đất đỏ vàng Lào Cai
- Nghiên cứu mơ phỏng rửa trơi đạm hịa tan theo chiều sâu của đất có độ ẩm khác nhau bằng mơ hình Hydrus-2D;
- Xác định lượng NH4+ giải phóng và di chuyển sau bón các loại phân viên nhả chậm trong đất đỏ vàng Lào Cai.
3.4.3. Nghiên cứu ảnh hƣởng các loại phân viên nhả chậm và kĩ thuật bón đến sinh trƣởng, phát triển và năng suất ngô vụ Xuân
- Ảnh hưởng của các loại phân viên nhả chậm (PVNC) đến sinh trưởng, phát triển và năng suất ngô;
- Ảnh hưởng của độ sâu bón và khoảng cách bón phân viên nhả chậm (PVNC) đến sinh trưởng, phát triển và năng suất ngô.
3.4.4. Xây dựng mơ hình thử nghiệm và đánh giá hiệu quả kinh tế
Dựa vào những kết quả nghiên cứu thu được trong các thí nghiệm, xây dựng mơ hình sản xuất sử dụng phân viên nhả chậm tại huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai. Các nội dung đánh giá: Năng suất, so sánh hiệu quả kinh tế khi bón phân viên nhả chậm với phân N,P,K dạng rời.
Các nội dung nghiên cứu được thực hiện theo trình tự logic với các bước cụ thể được mơ tả trong hình 3.1
Hình 3.1. Sơ đồ nghiên cứu tổng quát 3.5. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.5. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.5.1. Phƣơng pháp thu thập số liệu
3.5.1.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp
Số liệu thứ cấp: bao gồm tình hình sản xuất ngơ trên địa bàn huyện Bát Xát trong thời gian từ năm 2010 đến năm 2015, điều kiện tự nhiên được thu thập
Điều tra hiện trạng sản xuất ngô tại Bát Xát, Lào Cai
Xác định yếu tố hạn chế hiệu quả bón phân trong sản xuất ngơ
Làm căn cứ xác định lượng N bón cho ngơ
Xác định được sự di động đạm của các loại phân viên nhả chậm trong đất đỏ vàng Lào Cai.
Nghiên cứu mô phỏng rửa trơi đạm hịa tan theo chiều sâu của đất có độ ẩm khác nhau bằng mơ hình Hydrus-2D
Nghiên cứu ảnh hưởng của độ sâu bón và khoảng cách bón cho ngơ NK66 Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại PVNC
đến năng suất ngô NK66 trên đất đỏ vàng Lào Cai
Cơ sở xây dựng quy trình bón PVNC cho Ngơ NK66 trên đất đỏ vàng Lào Cai
Xác định lượng NH4+ giải phóng và di chuyển sau bón các loại phân viên nhả chậm
Chọn 1 CT tốt TN đồng ruộng
thông qua các số liệu thống kê của Cục Thống kê tỉnh Lào Cai, Trạm khí tượng thủy văn và các báo cáo sản xuất nông nghiệp của UBND huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai.
3.5.1.2. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp
- Điều tra đánh giá tình hình thâm canh ngô trên địa bàn huyện Bát Xát được tiến hành theo phương pháp điều tra nhanh nông thôn (RRA) với việc sử dụng phiếu điều tra.
+ Thời gian điều tra: tháng 3/2013. Tiến hành điều tra 90 hộ trồng ngô lai đơn NK66 ở 3 xã Quang Kim, Bản Qua, Bản Vược huyện Bát Xát, Lào Cai (là xã trồng ngô nhiều nhất trong huyện) các hộ được chọn ngẫu nhiên theo danh sách mà UBND xã cung cấp.
+ Phiếu điều tra tập trung vào thu thập thông tin về kỹ thuật bón phân bao gồm: Loại phân bón, lượng phân bón, cách bón và năng suất ngơ của các hộ sản xuất.
- Phân tích thơng tin, số liệu điều tra theo phương pháp phân tích logic, phương pháp thống kê qua chương trình máy tính Excel.
Phương pháp nghiên cứu được mơ tả ở hình 3.2.
Hình 3.2. Mơ tả phƣơng pháp điều tra hiện trạng sản xuất ngô
Tham khảo tài liệu thứ cấp
Tình hình sản xuất ngơ, điều kiện tự
nhiên
Số liệu sơ cấp
Chọn vùng nghiên cứu
Điều tra nông hộ bằng phiếu điều tra
Phân tích kết quả điều tra
Hiện trạng sản xuất
Điều tra hiện trạng sản xuất, kỹ thuật canh tác,
tình hình sử dụng phân bón trong sản xuất ngơ
Các yếu tố hạn chế hiệu quả phân bón trong sản xuất ngơ
Đề xuất các nội dung nghiên cứu
3.5.2. Phƣơng pháp thí nghiệm trong phịng
3.5.2.1. Nghiên cứu mơ phỏng rửa trơi đạm hịa tan theo chiều sâu của đất có độ ẩm khác nhau bằng mơ hình Hydrus-2D
a. Đối tượng và vật liệu thí nghiệm: Đất đỏ vàng tại xã Quang Kim, Huyện Bát
Xát, Lào Cai. Phân đạm ure (46%N).
b. Cách tiến hành thí nghiệm
Bước 1: Sử dụng ống cột đất có chiều cao 70cm, đường kính trong 5cm. Đất được lấy xung quanh bộ rễ ngô ở độ sâu 30 cm.
Bước 2: Đất được trộn đều với vi sinh vật nitrat hóa và phản nitrat hóa rồi cho đất vào cột đến độ cao 50 cm.
Bước 3: Hòa tan urê vào nước theo tỷ lệ 184 mg ure/L nước, hỗn hợp dung dịch trên được bơm đều lên bề mặt cột đất. Có 2 loại cột đất được sử dụng:
- Cột 1 (kí hiệu C1) là cột bão hịa, nước được tưới từ từ cho đến khi nước dư thừa thốt ra từ đáy cột, theo tính tốn và thực nghiệm thì lưu lượng tưới 7 cm/ngày, tưới liên tục trong 20 ngày thì lượng nước sẽ chảy ra khỏi cột đất, nghĩa là độ ẩm đất đã đạt đến độ ẩm bão hòa và là khoảng thời gian cần thiết để nghiên cứu sự di động của đạm trong điều kiện đất bão hịa nước.
- Cột 2 (kí hiệu C2) là hệ thống bão hòa và ẩm luân phiên. Trong hệ thống