CHƢƠNG 1 : LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.5 BIẾN CHUYỂN CỦA ĐẠM TRONG ĐẤT VÀ BIẾN CHUYỂN CỦA
1.5.3.1 Đặc điểm của phân chậm tan
Ƣu điểm chính của các loại phân chậm tan là phân bón đƣợc cung cấp từ từ, cây lúc nào cũng có đủ dinh dƣỡng, giảm chi phí lao động cho việc bón phân, phun thuốc, hạn chế độc hại cho môi trƣờng. Tiềm năng sử dụng phân chậm tan sẽ là rất lớn, đặc biệt là ở những nơi có nguy cơ bị mất đạm lớn và đối với những cây trồng có bộ rễ ăn nơng (Balkcom et al, 2003), các thí nghiệm áp dụng các loại phân này
cho thấy khi bón cho bơng làm giảm đƣợc 40% lƣợng đạm bón, làm tăng năng suất lúa mì 20% (Hutchinson và Howard, 1997).
1.5.3.2 Đạm hạt vàng chậm tan 46A+
.
Theo Viện nghiên cứu lúa quốc tế IRRI, cây trồng chỉ sử dụng đƣợc 40 - 45% lƣợng phân đạm chúng ta bón vào, phần 55 - 60% cịn lại bị thất thoát đi do bị bay hơi, phản nitrat hóa, rữa trơi và thấm sâu. Các nhà khoa học đã bỏ nhiều thời gian và công sức để nghiên cứu nhằm giảm bớt thất thoát đạm, giảm chi phí cho nơng dân. Các biện pháp sản xuất đạm dạng viên lớn (cỡ viên bi), bọc áo urea bằng lƣu huỳnh hay các loại hóa chất giúp urea chậm tan hoặc chậm phân hủy khác cũng nhƣ áp dụng kỹ thuật dúi phân đạm sâu xuống đất...
Năm 1997, các nhà khoa học đã tiến thêm một bƣớc bằng việc sử dụng hoạt chất N (n-Butyl) Thiophosphoric Triamide đƣa vào phân đạm để ức chế men urease, hạn chế q trình chuyển hóa urê thành amoniac sau khi bón, giảm thất thốt đạm. Công nghệ này đã hạn chế tối đa việc thất thoát đạm, giúp tăng hiệu suất sử dụng phân đạm lên 75 - 80% và tiết kiệm 20 - 25% lƣợng đạm cần bón. Các loại phân đạm “Tiết kiệm” này đã đƣợc các nƣớc tiên tiến nhƣ Mỹ, Canada, Úc, Newzealand sử dụng rộng rãi và đã mang lại hiệu quả cao cho ngƣời nông dân.
Tại Việt Nam, phân đạm có thành phần N (n-Butyl) Thiophosphoric Triamide đã đƣợc khảo nghiệm tại nhiều cơ quan nghiên cứu nông nghiệp nhƣ Viện Lúa đồng bằng sông Cửu Long, viện Khoa học nông nghiệp miền Nam... Kết quả các khảo nghiệm tiến hành trong 2 năm 2006 - 2007 tại tỉnh Cần Thơ, Sóc Trăng,
Tiền Gang v.v... trên các chân đất phù sa ngọt, nhiễm phèn mặn trên cả 2 vụ ĐX và HT đều đạt kết quả tốt. Các kết quả nghiên cứu cho thấy, phân đạm có hoạt chất N (n-Butyl) Thiophosphoric Triamide sẽ tiết kiệm đƣợc 20kg N/ha (43kg urê), có nghĩa là tiết kiệm đƣợc hơn 25% lƣợng urê (cứ 1 tấn urê tiết giảm đƣợc 250kg).
Phân đạm hạt vàng chậm tan 46A +
là loại phân đạm tiên tiến nhất, áp dụng công nghệ hàng đầu của Mỹ. Phân đạm hạt vàng chậm tan 46A +
phù hợp với tất cả các loại đất và cây trồng ở Việt Nam. Sử dụng phân đạm hạt vàng chậm tan 46A + sẽ giúp nơng dân tiết kiệm chi phí phân bón, tăng hiệu quả sử dụng, tăng năng suất cây trồng, giảm giá thành sản xuất và tăng lợi nhuận cho nông dân và giảm ô nhiễm môi trƣờng. Phân đạm hạt vàng chậm tan 46A +
là phân đạm duy nhất có hoạt chất N (n-Butyl) Thiophosphoric Triamide ở Việt Nam.
1.6 SỰ CỐ ĐỊNH ĐẠM CỦA VI SINH VẬT
1.6.1 Các thí nghiệm về sự cố định đạm sinh học của Azospirillum
Về dòng Azospirillum đã đƣợc phát hiện rất sớm và đƣợc thí nghiệm trên nhiều giống cây trên thế giới: trên lúa mì đã làm tăng từ 3-55% thí nghiệm đƣợc thực hiện ngồi đồng tại ý (Faillivi, 1987) và 1 số nơi khác trên thế giới ngồi ra cịn có trên lúa miến làm tăng từ 13-30% (Okon et al. 1994) Theo dƣ liệu cửa thế giới ở thập kỉ qua,khi ủ thử nghiệm hạt giống với Azospirillum hoặc kết hợp với vi cố định khuẩn đạm dẫn đến kết quả là vi khuẩn có khả năng tăng sản lƣợng nông nghiệp trên những loại đất và khu vực khác nhau(sumner set et al. 1990) điều này đƣợc giải thích nhƣ sau: khi ủ hạt giống với vi khn A khơng chỉ giúp có định đạm trong vùng rễ mà còn làm cho hệ thống rễ phát triễn nhiều hơn.
1.6.2 Một số nghiên cứu về Azospirillum tại Việt Nam
Theo nghiên cứu của Nguyễn Thái Huy (1999), ơng sử dụng nhóm phân đạm(Azospirillum lồi Pseudomonas, Enterobacter), cho thấy lúa có tăng năng suất từ 10-15%, tiết kiện đƣợc 30-40 kg đạm/ha tại viện khoa học kỷ thuật việt Nam, ở bộ mơn vi sinh vật, thí nghiệm về sử lý mầm mạ với chế phẩm phun Azospirillum
cho thấy mạ cứng chắt và lớn hơn chống chịu rét tốt hơn nếu mạ gặp rết đặm kéo dài (100C). Lúa chín sớm từ đến năn ngày so với cây lúa không sữ lý chế phẩm Azospirillum (Nguyễn Bảo Vệ 2004)
Theo Phạm Thị Ngọc Lan và Lý Kim Bảng (2004), số lƣợng vi khuẩn cố định trong mẫu đất phân lập( trong đó có Azospirillum) đạt từ 414,0-428,3 CF/g đất khô tuyết đối và khi sử lý hạt giống lúa Khang Dân với nồng độ vi khuẩn 105
, 106, 107 tế bào\ml, các chỉ tiêu nảy mầm,chiều dài rể và thân mầm đều tăng so với đối chứng, ngoại trừ chỉ tiêu của rể mầm ở nồng độ107
tế bào/ml
Nguyễn Khắt Loan Và Đào Thanh Hồng (2005) đã phân lập đƣợc một số dịng vi khuẩn Azospirillum Lipoferum trên cây lúa. Riêng Đào Thanh Hoàng (2005) đã phân lâp đƣợc phân lập đƣợc 28 dòng vi khuẩn cố định đạm từ lúa trồng, láu hoang hay cỏ dại và đã xác định đƣợc ba dòng A16, A28 và A31 là Azospirillum lipoferum có nguồn gốc từ thân rễ lúa trồng(lúa cao sản) và lúa hoang. Tác giả cho rằng nồng độ acid malic, nguồn cacbon chín cho Azospirillum trong mơi trƣờng NFb, thích hợp nhất là 4g/l
Kết quả thí nghiệm cho thấy lồi Azospirillum Lipoferum phân bố rộng và chúng có những đống góp lớn trong việc tăng năng suất cây trồng, thay thế phần nào lƣợng phân hố học bón cho cây, cải tạo đất đai và giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng.
1.6.3 Phân vi sinh Dasvila
Cơng trình nghiên cứu các dòng vi khuẩn cố định đạm Azospirillum lipoferum (nguồn gốc từ cây lúa) và vi khuẩn phân giải lân Pseudomonas stutzeri
(nguồn gốc từ đất vùng rễ) do các nhà khoa học của Viện nghiên cứu & Phát triển Công nghệ Sinh học phân lập và nhận diện để ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất nơng nghiệp. Cơng trình nghiên cứu trên đã đƣợc Công ty trách nhiệm hữu hạn một thành viên Dịch vụ phát triển nông nghiệp Đồng Tháp (gọi tắt là DASCO) thƣơng mại hóa thành sản phẩm Dasvila bán ra thị trƣờng. Phân vi sinh Dasvila là sản phẩm chuyên dùng cho cây lúa, giúp nhà nơng giảm hơn 50% chi phí bón phân, từ đó tiết kiệm đƣợc chi phí sản xuất.
Phân vi sinh Dasvila chứa 2 chủng vi khuẩn Azospirillum lipoferum và Pseudomonas stutzeri có khả năng cố định đạm trong khơng khí thành đạm hữu
dụng và Dasvila nhờ chứa vi khuẩn cộng sinh hoạt động trong cây lúa, sẽ phân giải lân khó tan (CaHPO3, Ca3PO4, Ca5OHPO4, AlPO4, FePO4) trong đất thành dạng dễ hấp thu (H3PO4) cung cấp 100% lƣợng lân giúp cây lúa hấp thụ tốt trong suốt quá trình sinh trƣởng và phát triển, khơng cần phải bón thêm lân. Vi khuẩn cộng sinh với cây lúa tạo ra kích thích tố tăng trƣởng IAA (Indole-3-acetic acid), Cytokinins, Auxin, Gibberelin giúp cho bộ rễ lúa phát triển dài và nhiều, cây lúa có thể hấp thu đƣợc nhiều chất dinh dƣỡng hơn. Bên cạnh đó sử dụng phân vi sinh Dasvila thời gian dài có tác dụng cải tạo đất, tăng độ phì cho đất, khơng ảnh hƣởng đến sức khỏe con ngƣời và môi trƣờng sống.
Từ khi có mặt trên thị trƣờng đến nay, sản phẩm phân vi sinh Dasvila đã đƣợc ứng dụng trên 150.000 ha đất sản xuất lúa khác nhau từ vùng đất phù sa màu mỡ đến vùng đất nhiễm phèn mặn. Với cách sử dụng đơn giản chỉ cần trộn 1 lít Dasvila cho 12 - 15 kg hạt giống đã nẩy mầm (ra càng) từ 1 - 3 mm và ủ lại thêm 3 giờ nữa rồi mang ra sạ. Về chi phí bón phân sẽ giúp bà con nông dân tiết kiệm từ 2 - 2,5 triệu đồng/ha/vụ từ việc giảm phân bón và tăng năng suất. Bên cạnh tiết kiệm 50% lƣợng phân đạm và 100% lƣợng phân lân, nơng dân cịn giảm đƣợc 1 - 2 lần phun thuốc BVTV, ruộng ít sâu bệnh lại cho năng suất cao, mang lại niềm tin và cơ hội làm giàu cho ngƣời nông dân (Website công ty TNHH MTV Dịch vụ phát triển Nông nghiệp Đồng Tháp: http://www.dasco.vn).
CHƢƠNG 2
PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP 2.1 Phƣơng tiện
2.1.1 Thời gian và địa điểm thí nghiệm
Thí nghiệm đƣợc thực hiện trong vụ Hè Thu từ tháng 3 đến tháng 7 năm 2012, tại nhà lƣới thuộc Bộ môn Khoa học Cây trồng, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Trƣờng Đại học Cần Thơ.
2.1.2 Tình hình thời tiết
Nhìn chung nhiệt độ trung bình từ tháng 3 đến tháng 7 là 28oC, ẩm độ trung bình là 82,5%. Với nhiệt độ và ẩm độ này thích hợp cho sự sinh trƣởng và phát triển của cây lúa. Tuy nhiên, nó cũng là điều kiện thuận lợi cho sâu bệnh bộc phát. Qua Bảng 2.1 cho thấy nhiệt độ và ẩm độ khơng khí trong thời gian thí nghiệm giữa các tháng chênh lệch khơng cao, lƣợng mƣa trung bình từ tháng 3-7 là khá cao (140,2 mm), số giờ nắng trung bình của tháng cao và giảm dần qua các tháng. Với những đặc điểm khí hậu nhƣ vậy là những điều kiện thích hợp để cây lúa phát triển, tuy nhiên trong điều kiện mƣa nhiều nhƣ thế cũng là điều kiện thuận lợi cho sâu bệnh hại cây trồng phát triển.
Bảng 2.1 Tình hình thời tiết khí hậu trong thời gian làm thí nghiệm tại Cần Thơ từ tháng 3 đến tháng 7 năm 2012 Thời gian Nhiệt đợ trung bình (oC) Thời gian nắng/tháng (giờ) Lƣợng mƣa (mm) Độ ẩm (%) Tháng 3 28,1 262,5 141,6 77
Tháng 4 28,6 253,4 111,5 79
Tháng 5 28,0 224,6 71,6 84
Tháng 6 27,9 221,3 136,5 83
Tháng 7 27,6 217,5 133,1 84
Trung bình
Nguồn: Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn thành phố Cần Thơ 2012.
2.1.3 Giống lúa
Theo Viện Nghiên Cứu Phát Triển ĐBSCL (tháng 4/2009) giống lúa MTL560 có thời gian sinh trƣởng từ 85-88 ngày, mềm cơm, gạo trong, chiều cao trung bình đạt 90-95 cm, nhiễm rầy nâu, cháy lá và vàng lùn, trọng lƣợng 1000 hạt là 26-27g, dài hạt là 6,8 mm, thích hợp cho vùng đất phù sa và đất phèn.
2.1.4 Chậu thí nghiệm
Lúa đƣợc trồng trong chậu đất nung, lƣợng đất cho từng chậu là 5 kg đất khô tự nhiên (cột đất cao 20 cm), chậu có đƣờng kính miệng 30 cm và chiều cao 35 cm (Hình 2.1).
30 cm
15 cm 35 cm
2.1.5 Phân bón và thuốc bảo vệ thực vật
* Phân bón
Đạm Urea [CO(NH2)2], 46% N; Đạm hạt vàng Đầu trâu 46A+, 46% N + 0,2- 0,3% Agrotain (Hình 2.2 a); Phân vi sinh Dasvila (Hình 2.2 b); Supe Lân Long Thành Ca(H2PO4)2 16% P2O5; Chlorua Kali (KCl) 60% K2O.
* Thuốc trừ sâu, bệnh
Thuốc trừ sâu: Regent 5SC.
Thuốc trừ bệnh: Vista 72,5WP, Antracol 70WP, Nativo 750WG, Beam 75WP, Valivithaco 5SC, Tilt super 300EC, Comcat 150WP, Filia 525SE.
2.1.6 Một số dụng cụ và thiết bị khác
Cân điện tử Sartoius CP 3202 g (sai số 0,01 g); máy đo độ ẩm hạt Riceter 411 (Nhật); tủ sấy Sibata SPN 600; bình xịt thuốc, thƣớc, bọc nilon, bao giấy,… và các thiết bị cần thiết.
2.2 Phƣơng pháp thí nghiệm
2.2.1 Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên một nhân tố, gồm 5 nghiệm thức và đƣợc lặp lại 4 lần. Nhân tố đó là cơng thức phân bón trên từng
nghiệm thức. Các cơng thức đƣợc bón nhƣ sau: (0,0 N (Đối chứng): khơng bón đạm; 0,2 NV: 0,2 g N/chậu đạm hạt vàng Đầu trâu 46A+
; 0,1 NVD: 0,1 g N/chậu đạm hạt vàng Đầu trâu 46A+
+ phân vi sinh Dasvila; 0,2 NU: 0,2 g N/chậu đạm Urea; 0,1 NUD: 0,1 g N/chậu đạm Urea + phân vi sinh Dasvila), giống nhau về lân (0,15 g P2O5/chậu) và kali (0,075 g K2O/chậu)
X X X X X X X X NT2 NT4 NT3 NT1 NT5 X X NT5 NT1 NT5 NT3 NT4 X X NT4 NT2 NT3 NT1 NT1 X X NT3 NT2 NT5 NT2 NT4 X X X X X X X X Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Chú thích: X là chậu hàng bìa trong thí nghiệm để đảm bảo cho tính thống nhất
của các nghiệm thức.
NT1: Đối chứng (tương đương 0,0 N);
NT2: 80 kg N/ha đạm hạt vàng (tương đương 0,2 NV);
NT3: 40 kg N/ha đạm hạt vàng + phân vi sinh Dasvila/ha (tương đương 0,1 NVD + phân vi sinh Dasvila);
NT4: 80 kg N/ha đạm Urea (tương đương 0,2 NU);
NT5: 40 kg N/ha đạm Urea + phân vi sinh Dasvila/ha (tương đương 0,1 NUD + phân vi sinh Dasvila).
2.2.2 Chuẩn bị đất
Đất phải giống với đất ruộng thực tế ngồi đồng, sau khi lấy đất về thì phơi ráo, băm nhuyễn và phun Tricoderma để diệt khuẩn, phơi tiếp 1-2 ngày. Sau đó cân vào các chậu với khối lƣợng 5 kg/chậu, cột đất cao khoảng 20 cm. Cho nƣớc vào ngập đất khoảng 1 cm trong 2-3 ngày, đánh bùn và gieo hạt. Sau đó, bón 100% lân vào đất.
Bảng 2.2: Đặc điểm vật lý và hố học đất thí nghiệm
Đặc tính đất Đơn vị tính Kết quả Phƣơng pháp phân tích Đặc tính vật lý - Sét % 42 Ống hút Robinson - Thịt % 56 Ống hút Robinson - Cát % 02 Ống hút Robinson Đặc tính hố học - pH 5,3 1:5 đất – nƣớc, pH kế - EC mS/cm 0,22 1:5 đất – nƣớc, EC kế
- Chất hữu cơ % 2,8 Walkey – Black
- Đạm tổng số % 0,134 Kjeldahl
- Lân tổng số % 0,083 So màu, máy sắc ký
- Kali trao đổi Meq/100g 0,32 Máy hấp thu nguyên tử (Nguồn: Nguyễn Thành Hối, 2011)
2.2.3 Chuẩn bị hạt giống
Ngâm hạt giống với nƣớc ấm 2 sôi 3 lạnh trong 24 giờ, ủ trong 36 giờ. Sau đó, lấy 2/5 lƣợng hạt giống đã ủ trộn với phân vi sinh Dasvila (nồng độ 5,3 ml cho 80 g hạt giống, 0,667 ml/chậu) và ủ lại thêm 3 giờ, rồi mang ra sạ.
Hạt lúa đã lên mọng đƣợc rãi đều vào chậu đất với mật độ 15-20 hạt/chậu, còn lại phần hạt giống chƣa sử dụng, cho vào chậu đất ẩm đã chuẩn bị trƣớc để làm mạ. Mạ này sẽ đƣợc sử dụng cho việc cấy dặm những chậu thí nghiệm khi cần. Mỡi chậu thí nghiệm giữ lại 5 cây lúa để lấy chỉ tiêu.
2.2.5 Bón phân
Phân đƣợc bón theo cơng thức 80 N - 60 P2O5 - 30 K2O (kg/ha). Trong đó, có 5 loại phân đƣợc sử dụng là: Đạm hạt vàng Đầu trâu 46A+, đạm Urea, phân vi sinh Dasvila, Supe Lân Long Thành và Clorua Kali. Phân bón đƣợc quy ra theo tổng trọng lƣợng đất trồng lúa trên 1 ha là 2 triệu kg đất khô tự nhiên và chia 4 đợt bón:
-Bón lót: Tồn bộ P2O5 1 ngày trƣớc khi gieo.
-Bón thúc 1: 30% N + 50% K2O, thời điểm 10 ngày sau khi gieo (NSKG). -Bón thúc 2: 40% N + 50% K2O, thời điểm 20 NSKG.
-Bón ni địng: 30% N, thời điểm 40 NSKG.
2.2.6 Chăm sóc
Làm cỏ bằng tay trong chậu và xung quanh nơi làm thí nghiệm. Sau khi gieo khoảng 5 ngày thì tƣới nƣớc cho lúa, giữ ở mức 3-5 cm cho đến 40-45 ngày. Tiếp tục cho ngập sâu hơn 10 cm để hạn chế chồi vô hiệu và rút cạn nƣớc 10 ngày trƣớc khi thu hoạch giúp lúa chín đều.
2.2.7 Phịng trừ sâu bệnh
Thƣờng xun theo dõi sâu bệnh ở các nghiệm thức, phun thuốc khi thấy có sâu bệnh xuất hiện. Các hóa chất đƣợc sử dụng trong suốt thí nghiệm: Regent 5SC (trừ sâu ăn tạp), Vista 72,5WP (trừ bệnh cháy bìa lá), Antracol 70WP, Filia 525SE
(ngừa đạo ôn cổ bông), Tilt Super 300EC (ngừa bệnh lem lép hạt), Beam 75WP + Valivithaco 5SC + Comcat 150WP (ngừa bệnh vàng lùn).
2.2.8 Quản lý chim, chuột
Để đảm bảo kết quả thí nghiệm, chuột và chim gây hại là hai đối tƣợng đƣợc quan tâm phịng trừ suốt thời gian thí nghiệm. Sử dụng rào chắn bằng thiếc để ngăn chuột và lƣới chống chim bên trên.
2.2.8 Thu hoạch
Thu hoạch khi lúa có khoảng 85% số hạt chắc chín vàng, hạ ẩm độ hạt xuống khoảng 14-15% bằng cách phơi sau khi tuốt hạt.
2.3 Các chỉ tiêu theo dõi
2.3.1 Chỉ tiêu nông học
* Chỉ tiêu về chiều cao cây (cm)
Chiều cao cây lúa đƣợc ghi nhận ở các thời điểm 10, 20, 40, 60 NSKG và lúc thu hoạch. Đo chiều cao lúa từ gốc đến chóp lá cao nhất, đo 5 cây trong chậu sau đó tính chiều cao trung bình của 5 cây.
* Chỉ tiêu về số chồi
Số chồi trên chậu đƣợc ghi nhận ở các thời điểm 20, 40 và 60 NSKG. Đếm