1.2. CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.2.4. Tình hình nghiên cứu sử dụng chất kích thích Ethephon nhằm tăng năng suất mủ cao su
Abraham và cộng sự (1968) [74] đã nghiên cứu về sự tạo thành etylen trong vỏ cây cao su và xác định rằng những nồng độ thích hợp của NAA, 2,4-D và 2,4,5-T và đồng đã tác động gây ra etylen. Cuối cùng nó cho thấy etylen nội sinh trong mô vỏ thì lớn hơn trong những dòng vô tính mẫn cảm với vết thương. Những kết quả trên xác định những cây cao su đã bị gây vết thương bằng sự cạo thông thường và cạo chích là những chấn thương thật sự có thể gây ra sự tổng hợp etylen.
Theo Sivakumaran S. và cộng sự (1983) [112], để có sự đáp ứng sản lượng lâu dài với kích thích mủ cần có chế độ cạo hợp lý, với chế độ cạo truyền thống 1/2S d/2 kết hợp với kích thích nồng độ cao 5% – 10%, sự đáp ứng kích thích bị giảm nhanh chóng và thậm chí đáp ứng nghịch trong những năm về sau, kết quả tương tự báo cáo của Wei Xiaodi (1997) [120] trên dòng vô tính RRIM 600. Sivakumaran S. (1983) [112] đề nghị liều lượng chất kích thích khoảng 600 mg hoạt chất (a.i) trên cây trên năm là thích hợp cho sự đáp ứng tốt. Số lượng này có thể được cung cấp bằng cách bôi trên miệng cạo có bóc lớp mủ dây (Groove application-Ga) với liều lượng khoảng 0,5g trên cây, nồng độ 2,5%, mỗi tuần bôi 1 lần.
Kết quả nghiên cứu của Sivakumaran S. và cộng sự (1994) [113] cho thấy qua thời gian 6 năm kích thích trên GT1, không có sự khác biệt giữa hai nồng độ 1,25%
và 2,5% khi cạo ở chế độ d/3. Khi so sánh giữa các nồng độ và số lần bôi thuốc khác nhau trên PB 235 ở chế độ cạo 1/2S d/4 với các công thức 4 lần x 1,25%; 4 lần x 2,5%; 2 lần x 1,25% không thấy sự khác biệt về sản lượng và khuyến cáo không nên kích thích nồng độ cao hơn 2,5% trên PB 235. Qua kết quả nghiên cứu ngắn hạn khi so sánh hai nồng độ kích thích 1,25% và 2,5% trên GT1 với phương pháp bôi Pa
(Panel application) cho thấy ở nồng độ 1,25% sản lượng g/c/c gia tăng thấp chỉ 14,9% so với 22,9% ở nồng độ 2,5%.
Ở Trung Quốc, theo Wei Xiao và cộng sự (1997) [120], đáp ứng của chất kích thích trở nên mạnh mẽ sau 11 năm xử lý với nồng độ hoạt chất thấp 2% so với 4%.
Mohd. Akbar Md. Said (2006) [97] cho thấy sau 13 năm khai thác trên dòng vô tính PB 255 cạo 1/2S d/2, so sánh hai nồng độ chất kích thích 2,5% và 5% nhận thấy trong những năm đầu sự đáp ứng kích thích ở nồng độ 5% cao hơn nồng độ 2,5%, tuy nhiên sau đó sụt giảm sự đáp ứng và kết quả tổng sản lượng thấp hơn so với 2,5%.
Ở Bờ Biển Ngà, Mohamed S. Traore và cộng sự (2011) [95] đã sử dụng chất kích thích Ethrel và NAA trên cây tơ (PR 107 và PB 86) cho thấy nguy hiểm khi áp dụng đối với chế độ cạo nguyên vòng xoắn 2 tuần một lần. Tuy vậy, những DVT GT1, PR107 và PB5/51 kích thích 2 lần năm với Ethephon 2,5% và cạo nửa vòng xoắn cho sản lượng cao hơn những cây đã cạo nguyên vòng xoắn mà không kích thích. Mục đích là không thu được sản lượng quá mức nhưng duy trì được sản lượng. Khuynh hướng đã được phát triển kể từ đó là cạo 1/2S, nhịp độ cạo giảm (d/3, 6d/7) đến 3 lần trong hai tuần (d/4 6d/7) và một lần cạo trong một tuần với 6 đến 10 lần kích thích trong năm. Những nghiên cứu gần đây đã được thực hiện cạo theo nhịp độ d/7, d/9, d/12, d/15 và d/18 trong khi gia tăng nồng độ và nhịp độ kích thích có thể ở mức giới hạn, có thể được thực hiện giữa mỗi lần cạo. Khuynh hướng giảm giá thành, sản lượng thu được của công nhân cạo trên ngày chống lại với khuynh hướng thu được sản lượng cao su trên ha/năm tăng một cách đáng kể ở Châu Phi mà ở đó lao động thì khan hiếm và đắt (Bờ Biển Ngà, Cameroon, Gabon).
Năm 1994, Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn công nhận việc nghiên cứu chế độ cạo nhịp độ cạo thấp kết hợp sử dụng chất kích thích là tiến bộ kỹ thuật mới. Đến năm 2002, Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn tiếp tục khẳng định tầm quan trọng của việc sử dụng kích thích mủ trong kinh doanh cây cao su bằng việc ban hành Quy trình sản xuất và sử dụng chất kích thích mủ cao su Stimulatex. Ngày nay, việc cạo d/2 được thay thế bằng cạo d/3 kết hợp chất kích thích 1 – 4 lần/năm, điều này làm tăng sản lượng lao động thợ cạo từ 20% – 30%. Hoạt chất kích thích được khuyến cáo dùng là ethephon với các nồng độ 1,25, 2,5 và 5%; số lần bôi biến thiên từ 2 – 6 lần/năm tùy theo dòng vô tính, tuổi cây và tình trạng sinh lý cây [28], [6].
Kết quả nghiên cứu của Đỗ Kim Thành và cộng sự (1998) [41] cho thấy: Sự đáp ứng với nồng độ kích thích biến đổi tùy theo từng dòng vô tính và tuổi cây. GT1 đáp ứng với nồng độ kích thích Ethephon 2,5% cao hơn nồng độ 1,25%. Trong khi PB 235 không có khác biệt về đáp ứng kích thích với hai nồng độ trên.
Trong tiến trình nghiên cứu và áp dụng những chế độ cạo tần số thấp, điều chỉnh hợp lý nồng độ ethephon và quy trình kích thích đã được tính toán đến. Khi giảm nhịp
độ cạo từ d/3 xuống d/4, d/5, nồng độ Ethephon tăng lên từ 0,5 – 1,0% và quy trình kích thích cho chế độ cạo d/3 với Ethephon pha nước hoặc hồ Ethephon trong 15 ngày, 12 ngày cho d/4 và 10 ngày cho d/5. Với điều chỉnh như vậy, sản lượng của chế độ cạo d/4 và d/5 cũng cao bằng sản lượng của chế độ cạo d/3.
Theo Nguyễn Anh Nghĩa (1997) [33], kết quả thí nghiệm trên miệng cạo úp, dòng vô tính RRIM 600 cho thấy có sự khác biệt về đáp ứng sản lượng giữa các nồng độ kích thích 5%, 10% và 20%. Tuy nhiên, sự khác biệt này giảm dần theo thời gian.
Theo Nguyễn Khoa Chi (2000) [13], tuỳ theo dòng vô tính, sự gia tăng sản lượng mủ bằng thuốc kích thích biến thiên từ 25 – 100%. Nhưng khi kích thích quá mạnh hoặc với nồng độ hoạt chất quá cao trong thời gian dài thì ngoài sự tăng sản lượng còn có nhiều phản ứng bất lợi như: Vỏ tái sinh bị hư hỏng, nổi u, nổi bướu, cây bị suy yếu, kiệt sức, sự sinh trưởng bị kìm hãm, bệnh khô miệng cạo xuất hiện trầm trọng. Vì vậy, đi đôi với sự kích thích, cần phải giảm cường độ cạo (rút ngắn miệng cạo, bớt nhịp độ cạo), chuyển mục đích cũ của việc kích thích là tăng sản lượng sang mục đích mới là tăng năng suất lao động của người cạo mủ. Tuy nhiên, bôi thuốc liên tục trong thời gian dài thì hiệu lực của thuốc trên sản lượng giảm dần, có nhiều giống cao su thuốc không còn hiệu quả.
Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Anh Nghĩa và cộng sự (2002) [35] cho thấy:
Dòng vô tính GT1 và PB 235 có khả năng thích ứng kích thích cao; khi cạo d/3 kích thích nồng độ 2,5% Ethephon, sản lượng mủ khô mỗi lần cạo (g/c/c) bình quân qua 5 năm khai thác của GT1 và PB235 tăng 34% so với đối chứng không kích thích, và khả năng đáp ứng kích thích này chỉ giảm khi miệng cạo xuống gần gốc ghép. Mặc dù chất kích thích có ảnh hưởng đến hàm lượng DRC, lutoid, tuy nhiên các chỉ tiêu này vẫn ở mức tốt.
Viện Nghiên cứu Cao su Việt Nam đã ứng dụng chế phẩm do Viện Sinh học nhiệt đới sản xuất thử trên vườn cây cao su với lượng khá lớn, từ năm 1995 trở lại đây và kết quả đã được các công ty chấp nhận. Sản phẩm phổ biến nhất hiện nay trên thị trường đang được Tập đoàn Công nghiệp Cao su Việt Nam và người dân sử dụng rộng rãi là Stimulatex có nồng độ hoạt chất (a.i.) là 2,5%.
Theo Quy trình kỹ thuật cây cao su do Tập đoàn Công nghiệp Cao su Việt Nam ban hành (2012) [39], quy định đối với các dòng vô tính đáp ứng tốt với chất kích thích (bao gồm RRIM 600, GT 1, PB 235,...), vườn cây nhóm I, năm cạo 2 – 5 áp dụng công thức cạo ngửa là: ET 2,5% Pa 4/y, tức là sử dụng ethephon nồng độ 2,5% bôi trên vỏ tái sinh 4 lần/năm.
1.2.5. Những nghiên cứu về bón phân cho cao su kinh doanh theo chẩn đoán dinh dưỡng qua lá
Trên thế giới từ lâu đã có các công trình nghiên cứu sâu về bón phân theo chẩn đoán dinh dưỡng đối với cây trồng, trong đó cây cao su là một trong những đối tượng được nghiên cứu và áp dụng đầu tiên. Các nhà khoa học Pháp gồm Beaufils E. R., Polinère J. P. (1954 – 1972) [77], [78], [79] đã có các công trình nghiên cứu tiên phong về hàm lượng dinh dưỡng trong lá, trong mủ và đã đưa ra mức hàm lượng dinh dưỡng trong lá cao su chung cho các dòng vô tính thời bấy giờ.
Pushparajah E. và cộng sự (1972) [100], (1994) [104] về cơ bản đã hoàn thiện phương pháp bón phân theo chẩn đoán dinh dưỡng cho cây cao su và đã xây dựng thang dinh dưỡng khoáng qua lá của cây cao su được phân thành 3 nhóm đối với N, chung đối với P và 2 nhóm đối với dưỡng chất K, trong đó dòng vô tính RRIM 600 thuộc nhóm có ngưỡng hàm lượng dưỡng chất cao hơn các dòng vô tính khác, cụ thể đối với dòng vô tính RRIM 600 nhóm nghiên cứu đã đề xuất thang dinh dưỡng khoáng qua lá như sau:
Bảng 1.6. Xếp hạng hàm lượng dinh dưỡng trong lá cao su
Dưỡng chất Xếp hạng mức độ dưỡng chất (%)
Thấp Vừa Cao Rất cao
N < 3,30 3,30 - 3,70 3,71 - 3,90 > 3,90 P < 0,20 0,20 - 0,25 0,26 - 0,28 > 0,28 K < 1,35 1,35 - 1,65 1,66 - 1,85 > 1,85 (Nguồn: Pushparajah E. và cộng sự (1972) [100], (1994) [104])
Theo Hua Yuagang (2012) [73], chỉ số chẩn đoán dinh dưỡng lá cao su được đề xuất qua bảng sau:
Bảng 1.7. Chỉ số chẩn đoán dinh dưỡng lá cao su Dưỡng
chất
Hàm lượng dưỡng chất trong lá Tỷ lệ giữa các dưỡng chất Thiếu quá mức Bình thường Dồi dào Trị số bình thường N < 2,90 3,20 - 3,40 > 3,80 N/P 14,8 - 15,2
P < 0,18 0,21 - 0,23 > 0,27 N/K 3,1 - 3,6
K < 0,70 0,90 - 1,10 > 1,50 K/P 4,3 - 4,7
(Nguồn: Hua Yuagang, 2012 [73])
Hua Yuagang (2012) [73] cũng đã đề xuất công thức tính lượng phân bón dựa trên số lá ra lại mới hàng năm, tuy nhiên, cao su là cây rụng lá hoàn toàn, lại là cây gỗ lớn có rất nhiều lá (có thể đến hàng vạn lá trên mỗi cây) nên việc xác định số lá ra lại hàng năm để tính lượng phân bón là không khả thi trong thực tế.
Kết quả xác định hàm lượng dinh dưỡng trong lá đồng thời phải kết hợp với đánh giá hàm lượng dưỡng chất trong đất (qua kết quả phân tích mẫu đất) để kết hợp bón phân theo bảng sau:
Bảng 1.8. Xếp hạng dưỡng chất cung cấp từ đất trong vườn cao su (tầng đất 0 – 30cm)
Dưỡng chất trong đất Xếp loại theo hàm lượng
Thấp Trung bình Cao Rất cao
Chất hữu cơ (%) < 0,86 0,86 - 2,59 2,59 - 4,15 > 4,15 N ts (%) < 0,10 0,10 - 0,25 0,25 - 0,40 > 0,40 P ts (mg P2O5/kg đất) < 250 250 - 350 350 - 600 > 600 P hữu hiệu (mg P2O5/kg đất) < 11 11 - 30 > 30
K HCl (mg K2O/kg đất) < 19,5 20 - 78 78,5 - 165 > 165 (Nguồn: Hua Yuagang, 2012 [73])
Nếu kết quả phân tích dưỡng chất trong đất có giá trị nhỏ hơn mức bình thường:
Bón phân theo yêu cầu cây cao su. Nếu kết quả phân tích dưỡng chất trong đất có giá trị bằng mức bình thường: Bón 50% phân theo yêu cầu cây cao su. Nếu kết quả phân tích dưỡng chất trong đất có giá trị lớn hơn mức bình thường: Bón phân dựa vào dưỡng chất khác (ngưng bón hoặc bón 1/3 theo tình trạng các dưỡng chất khác). Nếu kết quả phân tích dưỡng chất trong đất có giá trị quá cao: Bón phân vô ích, thậm chí còn gây hiệu quả nghịch [73].
Cục Trồng trọt – Bộ Nông nghiệp và PTNT (2016) [17] cho biết Việt Nam hiện có 26 triệu ha đất nông nghiệp, tương đương với nhu cầu phân bón khoảng 10,3 triệu tấn mỗi năm, trong số này, doanh nghiệp trong nước tự sản xuất được khoảng 8 triệu tấn, còn lại là nhập khẩu, hiện có hơn 5.000 loại phân bón có trong danh mục. Từ năm 1960 đến nay, phân bón đã giúp cây trồng tăng năng suất từ 35 – 40%, nhưng việc sử dụng phân bón hiện cũng rất lãng phí, hiệu suất sử dụng phân bón chỉ đạt trung bình 45 – 50%
với phân đạm, 25 – 35% với lân, 60% với kali. Như vậy, nếu tính chung hiệu suất sử dụng phân bón hoá học là 50% thì mỗi năm Việt Nam lãng phí khoảng 2 tỷ đô la Mỹ từ phân bón, trong đó một phần còn lại ở trong đất, một phần bị rửa trôi theo nước gây ô nhiễm nguồn nước mặt hoặc nước ngầm, một phần bị bay hơi gây ô nhiễm không khí.
Có rất nhiều nguyên nhân dẫn tới sử dụng phân bón không hiệu quả, như do địa hình, đất đai, khí hậu không thuận lợi; công nghệ sản xuất lạc hậu; tư duy nặng về số lượng, năng suất dẫn tới nông dân thường bón phân nhiều gấp 2 – 3 lần so với nhu cầu; ít nghiên cứu về phân bón, trong rất nhiều năm, Việt Nam cũng chỉ có 2 – 3 đề tài nghiên cứu về phân bón cho cây cao su.
Do vậy, việc nghiên cứu sử dụng phân bón tiết kiệm thông qua việc tăng hiệu suất sử dụng phân bón là vấn đề hết sức cần thiết. Việc làm này sẽ góp phần giảm trực tiếp lượng phân bón sử dụng, tạo tiền đề giảm nhập khẩu phân bón, hạn chế nhập siêu, góp phần tích cực vào việc chống lạm phát, giảm chi phí sản xuất của người nông dân và giảm được nguy cơ ô nhiễm môi trường. Theo tính toán, nếu áp dụng các biện pháp tăng hiệu suất sử dụng phân bón đồng bộ, chỉ cần tiết kiệm (giảm lượng sử dụng) được 10 – 20% lượng phân đạm so với mức sử dụng hiện nay thì hàng năm cả nước đã có thể tiết kiệm được 200 – 400 nghìn tấn urê, tương đương với hàng nghìn tỉ đồng.
Để sử dụng phân bón hợp lý, tiết kiệm, một hướng đi được nhiều tác giả nghiên cứu đó là bón phân theo chẩn đoán dinh dưỡng. Bắt đầu từ những năm 1980, Đoàn Triệu Nhạn (1982) đã khởi xướng việc chẩn đoán dinh dưỡng cho cây cà phê, sau đó nhiều tác giả khác như Nguyễn Tri Chiêm (1994), Trương Hồng (1999), Tôn Nữ Tuấn Nam (2000),... đã hoàn thiện quy trình chẩn đoán dinh dưỡng qua lá cho cây cà phê.
Nguyễn Văn Sanh đã hoàn chỉnh phương pháp này và xây dựng thang dinh dưỡng khoáng trên lá, đưa sơ đồ DRIS vào bón phân cho cây cà phê (Nguyễn Văn Sanh, 2009) [36].
Với cây cao su, Nguyễn Thị Huệ (1994) [23] cho biết: Hàm lượng chất dinh dưỡng trong lá có tương quan thuận với hàm lượng dinh dưỡng trong đất, nhất là đạm tổng số, lân tổng số, lân dễ tiêu và kali dễ tiêu.
Theo Ngô Thị Hồng Vân và cộng sự (2000) [64], với kết quả thử nghiệm bón phân theo chẩn đoán dinh dưỡng cho thấy: Cao su khai thác không bón phân cũng có khuynh hướng giảm sản lượng nhưng không đáng kể so với tiền phân bón phải đầu tư.
Những nghiên cứu gần đây cho thấy, sản lượng mủ của vườn cao su kinh doanh gia tăng là do việc bón phân hợp lý cộng với sử dụng chất kích thích mủ và chế độ cạo phù hợp trên nền tảng của sự chăm sóc thâm canh tốt vườn cây trong thời kỳ cao su kiến thiết cơ bản.
Những nghiên cứu của Ngô Thị Hồng Vân và cộng sự (2005) [65] cho thấy hàm lượng các chất dinh dưỡng trong lá cao su kinh doanh và cao su kiến thiết cơ bản trên 2 loại đất bazan và đất xám phù sa cổ không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê. Hàm lượng dinh dưỡng khoáng bình quân trong lá cao su giai đoạn kiến thiết cơ bản thấp hơn hàm lượng dinh dưỡng khoáng bình quân trong lá cao su giai đoạn kinh doanh, cụ thể:
+ Cao su thời kỳ kiến thiết cơ bản: Bình quân chung các dòng là N%: 3,36 ± 0,25;
P%: 0,26 ± 0,04; K%: 1,03 ± 0,22; Riêng dòng RRIM600 là N%: 3,39 ± 0,22; P%: 0,25
± 0,03; K%: 1,04 ± 0,21
- Cao su thời kỳ kinh doanh: Bình quân chung các dòng là N%: 3,47 ± 0,30; P%:
0,28 ± 0,5; K%: 1,16 ± 0,25; Riêng dòng RRIM600 là N%: 3,54 ± 0,28; P%: 0,29 ± 0,05; K%: 1,19 ± 0,04
Bảng 1.9. Bảng tham khảo ngưỡng hàm lượng dinh dưỡng trong lá cao su Chất
dinh dưỡng
Mức độ chất dinh dưỡng trong lá cao su (% chất khô)
Rất thấp Thấp Trung bình Cao Rất cao
N < 2,92 2,92 - 3,21 3,22 - 3,81 3,82 - 4,10 > 4,10 P < 0,20 0,20 - 0,24 0,25 - 0,33 0,34 - 0,37 > 0,37 K < 0,68 0,68 - 0,92 0,93 - 1,41 1,42 - 1,65 > 1,65
(Nguồn: Ngô Thị Hồng Vân và cộng sự, 2005 [65])
Ngưỡng hàm lượng các chất dinh dưỡng (thang dinh dưỡng khoáng) trong lá cao su kinh doanh và cao su kiến thiết cơ bản có sự khác biệt giữa các dòng vô tính, được chia làm 3 nhóm, trong đó RRIM 600 thuộc nhóm I là nhóm có các giá trị trung bình cao nhất so với các dòng khác. Thang dinh dưỡng khoáng (ngưỡng hàm lượng dinh dưỡng) trong lá của dòng vô tính RRIM 600 đất đỏ bazan và phù sa cổ không khác biệt và được tính theo công thức: Mức độ rất thấp: Nằm trong khoảng < x - 2s; Mức độ thấp:
Nằm trong khoảng từ < x - 2s đến x - s; Mức độ trung bình: Nằm trong khoảng từ < x - s đến x + s; Mức độ cao: Nằm trong khoảng từ x + s đến x + 2s; Mức độ rất cao: Nằm trong khoảng > x + 2s.
Nhóm nghiên cứu đã bố trí thí nghiệm với 5 công thức: Công thức 1: Không bón phõn (đối chứng); Cụng thức 2: Bún ẵ liều theo Quy trỡnh; Cụng thức 3: Bún nguyờn liều theo Quy trình (N: 150kg, P2O5: 120 kg, K2O: 150 kg); Công thức 4: Bón 1,5 liều theo Quy trình và Công thức 5: Bón phân theo chẩn đoán dinh dưỡng (với dòng VM515 năm 1 bón N: 160 kg (107% so với quy trình), P2O5: 55 kg (46% so với quy trình), K2O:
175 kg (117% so với quy trình); năm 2 bón N: 145 kg (97% so với quy trình), P2O5: 110 kg (92% so với quy trình), K2O: 175 kg (117% so với quy trình). Riêng với dòng PB235 không bón cả N, P, K.
Kết quả cho thấy: Công thức bón phân cho cao su theo chẩn đoán dinh dưỡng ở các thí nghiệm sử dụng phân bón ít hơn quy trình nhưng năng suất mủ đạt tương đương với các công thức bón phân theo quy trình. Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong lá và đất của các công thức bón phân theo chẩn đoán dinh dưỡng trên các công thức thí nghiệm đạt tương đương với công thức bón phân theo quy trình và bón gấp 1,5 quy trình. Riêng với dòng PB235 không bón phân năng suất mủ có giảm nhưng không đáng kể, vẫn có hiệu quả kinh tế khi so với công thức có bón phân.
Các kết quả thí nghiệm đã xác nhận hiệu quả kinh tế của phương pháp do tiết kiệm được chi phí phân bón nhưng vẫn duy trì được sản lượng và tỷ lệ dinh dưỡng cân đối trong đất và lá.
Có rất ít công trình và tác giả nghiên cứu bón phân cho cây cao su theo chẩn đoán dinh dưỡng ở Việt Nam, những nghiên cứu này cũng chỉ thực hiện vùng Đông Nam Bộ