KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TẠI MÔ HÌNH ỨNG DỤNG PHÂN HỮU CƠ

VỚI CHẾ PHẨM TRICHODERMA VÀ PSEUDOMONAS CHO CÂY LẠC TRÊN ĐẤT CÁT VEN BIỂN VÀ ĐẤT XÁM BẠC MÀU TỈNH THỪA THIÊN HUẾ... 111

3.3.1. Đặc điểm sinh trưởng, phát triển và năng suất lạc ở các mô hình ... 111 3.3.2. Tình hình sâu bệnh hại lạc trên các mô hình ... 113 3.3.3. Hiệu quả kinh tế của các mô hình ứng dụng phân hữu cơ với chế

phẩm Trichoderma và Pseudomonas trong sản xuất lạc tại Thừa Thiên Huế ... 115 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ... 118 4.1. Kết luận ... 118 4.2. Đề nghị ... 119 TÀI LIỆU THAM KHẢO ... 120 PHỤ LỤC I: Một số hình ảnh trong quá trình thực hiện đề tài ... 132 PHỤ LỤC II Số liệu các vụ thí nghiệm tại 2 địa điểm nghiên cứu ... 135 PHỤ LỤC III: Xử lý thống kê trung bình qua các vụ trên 2 loại đất nghiên cứu ... 158 PHỤ LỤC IV: Hạch toán chi phí các công thức thí nghiệm ... 169

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Viết tắt Có nghĩa là

BĐKH Biến đổi khí hậu

BVTV Bảo vệ thực vật

CĐNN&CNSTH Cao đẳng Nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch CNSH - KH&CNVN Công nghệ sinh học - Khoa học và công nghệ Việt Nam

ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long

ĐC Đối chứng

ĐH KHTN- ĐHQGHN Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia Việt Nam

ĐHCT Đại học Cần Thơ

ĐHNL TPHCM Đại học Nông Lâm - Thành phố Hồ Chí Minh

ĐHNNHN Đại học Nông nghiệp Hà Nội

ĐX Đông Xuân

FAO Food and Agriculture Organization (Tổ chức Nông nghiệp

và lương thực Liên hợp quốc)

HT Hè Thu

KHCN Khoa học công nghệ

KHKTNNMN Khoa học kỹ thuật nông nghiệp miền Nam

KHLN Khoa học Lâm Nghiệp

NN và PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

NSLT Năng suất lý thuyết

NSTT Năng suất thực thu

QCVN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia

TBKT Tiến bộ kỹ thuật

TCN Tiêu chuẩn ngành

TGST Thời gian sinh trưởng

ƯDCN Ứng dụng công nghệ

Viện TNNH Viện Thổ nhưỡng - Nông hóa

VKNS Vi khuẩn nội sinh

VSV Vi sinh vật

STPT Sinh trưởng phát triển

P100 quả Khối lượng 100 quả

ĐH Đại học

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Diễn biến về diện tích, năng suất và sản lượng lạc trên thế giới (2014 - 2016)

Bảng 1.2. Diện tích, năng suất và sản lượng ở Việt Nam từ năm 2004 - 2016

Bảng 1.3 Diễn biến về diện tích, năng suất và sản lượng lạc ở Thừa Thiên Huế (2008 - 2016)

Bảng 1.4 Nguồn gen vi sinh vật làm phân bón

Bảng 1.5 Hiệu lực của phân lân hữu cơ vi sinh đối với lạc trên đất xám Bảng 1.6 Hiệu lực của phân vi sinh vật tại một số vùng trồng lạc

Bảng 1.7 Khả năng tiết kiệm đạm khoáng của phân vi sinh vật cố định nitơ Bảng 2.1 Một số chỉ tiêu hóa học của đất thí nghiệm

Bảng 2.2 Một số tính chất hóa học của phân hữu cơ Bokashi Bảng 2.3 Diễn biến thời tiết khí hậu từ năm 2013 - 2016

Bảng 3.1 Ảnh hưởng của phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas đến chiều cao thân chính của cây lạc

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas đến sự phát triển số lá trên cây lạc

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas đến chiều dài cành cấp 1 của cây lạc

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas đến sự ra hoa của cây lạc

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lạc

Bảng 3.6 Ảnh hưởng của phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas đến sự phát triển của vi sinh vật đất trước và sau thí nghiệm

Bảng 3.7 Ảnh hưởng của phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas đến tỷ lệ mọc mầm và thời gian hoàn thành các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây lạc

Bảng 3.8 Ảnh hưởng của phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas đến chiều cao thân chính của cây lạc

Bảng 3.9 Ảnh hưởng của phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas đến số lá trên thân chính của cây lạc

Bảng 3.10 Ảnh hưởng của phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas đến khả năng phân cành và chiều dài cành cấp 1 của cây lạc

Bảng 3.11 Ảnh hưởng của phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas đến sự ra hoa của cây lạc

Bảng 3.12 Ảnh hưởng của phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas đến khối lượng chất tươi và chất khô của cây lạc

Bảng 3.13 Ảnh hưởng của phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas đến số lượng và khối lượng nốt sần của cây lạc

Bảng 3.14 Ảnh hưởng của phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas đến tình hình sâu, bệnh hại của cây lạc

Bảng 3.15 Ảnh hưởng của phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lạc

Bảng 3.16 Hiệu quả kinh tế của phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas trong sản xuất lạc

Bảng 3.17 Kết quả phân tích vi sinh vật tổng số và các chỉ tiêu hóa tính của đất

Bảng 3.18 Ảnh hưởng của phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas đến các chỉ tiêu nông học và năng suất lạc ở các mô hình

Bảng 3.19 Ảnh hưởng của phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas đến khả năng chống chịu sâu, bệnh hại tại các mô hình

Bảng 3.20 Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas cho cây lạc tại Thừa Thiên Huế

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Những hoạt động kích thích sự tăng trưởng cây trồng của Trichoderma spp.

Hình 1.2 Pseudomonas dưới kính hiển vi điện tử

Hình 1.3 Các cơ chế kích thích sự sinh trưởng thực vật bởi PGPR

Hình 3.1 Biểu đồ năng suất thực thu của các công thức thí nghiệm trên đất cát ven biển, tỉnh Thừa Thiên Huế

Hình 3.2 Biểu đồ năng suất thực thu của các công thức thí nghiệm trên đất xám bạc màu, tỉnh Thừa Thiên Huế

MỞ ĐẦU

1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Lạc (Arachis hypogaea L.) là cây công nghiệp ngắn ngày, cây thực phẩm có giá

trị dinh dưỡng cao, trong hạt lạc có chứa 40 - 60% lipid, 26 - 34% protein, 6 - 25%

gluxit, 8 loại axit amin không thay thế và các loại vitamin hòa tan làm nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp chế biến. Khả năng cố định đạm của các vi khuẩn Rhizobium sống cộng sinh trong nốt sần của cây lạc là đặc tính tuyệt vời làm lạc trở thành cây có khả năng bảo vệ, duy trì và cải thiện độ phì nhiêu của đất rất hiệu quả.

Gieo trồng lạc cải thiện được độ pH, hàm lượng mùn và độ phì nhiêu của đất, góp phần duy trì và tăng năng suất, sản lượng các cây trồng khác, tăng hệ số sử dụng đất và

hiệu quả kinh tế trên một đơn vị diện tích. Đồng thời cũng là cây tạo ra tính đa dạng trong sản xuất nông nghiệp. Vì vậy, lạc là cây trồng quan trọng trong hệ thống xen canh, luân canh với các cây trồng khác, đặc biệt có ý nghĩa to lớn trong việc cải tạo đất đối với các loại đất nghèo dinh dưỡng.

Ở Việt Nam nói chung và các tỉnh miền Trung nói riêng, lạc chủ yếu được canh tác trên các loại đất nghèo dinh dưỡng. Diện tích trồng lạc ở Thừa Thiên Huế thường tập trung trên một số loại đất chính như đất cát ven biển, đất xám bạc màu và đất phù

sa. Gần đây, cây lạc được gieo trồng ở đất vàng nhạt trên đá cát thuộc các huyện Nam Đông, A Lưới và một số xã thuộc huyện Hương Trà nhưng với diện tích rất ít. Trong 5 nhóm đất đồng bằng của tỉnh Thừa Thừa Thiên thì đất cát ven biển, chiếm tỷ trọng lớn nhất, với diện tích là 19.604 ha và tiếp theo là đất xám bạc màu, với diện tích là 800 ha. Hai loại đất này chiếm tỷ lệ khoảng 80% so với tổng diện tích trồng lạc của toàn tỉnh (Sở NN và PTNT Thừa Thiên Huế, 2013). Lạc được canh tác trên đất nghèo dinh dưỡng, đầu tư phân chuồng ngày càng hạn chế, điều kiện thời tiết không ưu đãi nên năng suất lạc tại tỉnh Thừa Thiên Huế là thấp hơn so với các tỉnh khác (< 20,4 tạ/ha).

Tuy nhiên, năng suất trên còn thấp so với tiềm năng năng suất của cây lạc và các vùng khác trong cả nước như Trà Vinh (51,1 tạ/ha), Đồng Tháp (35,0 tạ/ha) Long An (31,5 tạ/ha) (Niên giám thống kê ngành nông nghiệp, 2014). Trong khi lạc được xem là cây công nghiệp ngắn ngày chủ lực trong cơ cấu cây trồng của tỉnh. Vì vậy, cần được quan tâm nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật, nhằm nâng cao năng suất và hướng tới sản xuất lạc bền vững và thân thiện với môi trường.

Để tăng năng suất và sản lượng cây trồng thì các yếu tố như giống, phân bón, kỹ thuật canh tác,... đóng vai trò quan trọng, trong đó phân bón được xem là nhân tố

chính. Tuy nhiên, việc lạm dụng sử dụng phân hóa học lâu dài sẽ dẫn đến đầu tư chi phí cao, nông dân thu được lợi nhuận thấp, đồng thời gây phát thải khí N2O càng nhiều. Mặt khác, sự dư thừa phân hóa học gây ô nhiễm môi trường đất, nước và ảnh hưởng đến sức khỏe con người [153]. Vấn đề tăng vụ trong sản xuất làm cho nhiều diện tích đất canh tác bị ô nhiễm, độ phì nhiêu và sức sản xuất của đất sẽ giảm, gây hiện tượng suy thoái dinh dưỡng. Ở các nước công nghiệp phát triển đã bón quá nhiều phân hóa học khiến môi trường bị suy thoái, chất lượng sản phẩm giảm sút [89].

Nghiên cứu tìm ra những biện pháp canh tác hiệu quả mà vẫn giữ được năng suất cao, đồng thời cải thiện độ phì nhiêu của đất và an toàn cho môi trường là rất cần thiết.

Bên cạnh việc tìm ra những giống cây trồng mới có năng suất cao, thì người ta khuyến cáo sử dụng phân hữu cơ, biện pháp này có thể tận dụng được tất cả những phế phẩm trong sản xuất nông nghiệp để làm phân hữu cơ như rơm rạ, phân chuồng, tàn dư thực vật… Sử dụng phân hữu cơ giúp giảm lượng phân hóa học, cải thiện tốt độ phì nhiêu đất. Phân hữu cơ không những làm tăng năng suất cây trồng mà còn có khả năng làm tăng hiệu lực của phân hóa học, cải tạo và nâng cao độ phì của đất [65].

Vi sinh vật có vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả sử dụng chất dinh dưỡng của cây trồng, tăng cường khả năng giữ ẩm, khả năng cố định nitơ, phân giải phốt phát khó tan, hòa tan kali… của đất qua đó giúp cây trồng sinh trưởng, phát triển tốt hơn và góp phần làm tăng năng suất, chất lượng nông sản cũng như hạn chế phân bón, thuốc bảo vệ thực vật hóa học. Nhưng cho đến nay chưa có chế phẩm sinh học chuyên dụng cho cây lạc tại Thừa Thiên Huế được nghiên cứu phát triển.

Vì vậy, việc nghiên cứu và ứng dụng bón phân hữu cơ và các chế phẩm sinh học trong sản xuất nông nghiệp nhằm hạn chế phân bón hóa học, góp phần bảo vệ môi trường và xây dựng một nền nông nghiệp phát triển bền vững. Điều này thật sự rất cần thiết và có ý nghĩa to lớn trong sản xuất nông nghiệp. Ở Thừa Thiên Huế nói riêng và

miền Trung nói chung, việc ứng dụng phân hữu cơ và các sản phẩm sinh học chưa được rộng rãi, thậm chí còn rất hạn chế trong bối cảnh biến đổi khí hậu hướng đến sản xuất nông nghiệp bền vững và an toàn.

Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, đề tài: “Nghiên cứu hiệu quả sử dụng phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas cho cây lạc tại Thừa Thiên Huế” được thực hiện nhằm chọn được công thức phân bón có khả năng cung cấp chất dinh dưỡng cho đất, cây trồng và góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất lạc tại Thừa Thiên Huế.

2. MỤC ĐÍCH VÀ MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

➢ Mục đích của đề tài

Xác định được ảnh hưởng của phân hữu cơ với các chế phẩm sinh học đến cây lạc, làm cơ sở cho việc xây dựng quy trình kỹ thuật hợp lý nhằm nâng cao năng suất lạc và phát triển sản xuất lạc bền vững theo hướng sinh học.

➢ Mục tiêu của đề tài

Đánh giá được hiệu quả sử dụng của phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và

Pseudomonas cho cây lạc trên đất cát ven biển và đất xám bạc màu nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất lạc tại tỉnh Thừa Thiên Huế.

3. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

➢ Ý nghĩa khoa học

- Cung cấp các dẫn liệu khoa học về hiệu quả sử dụng phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas đến sinh trưởng, phát triển, năng suất lạc và hiệu quả

sản xuất lạc trên đất cát ven biển và đất xám bạc màu.

- Là nguồn tài liệu tham khảo, thông tin mới làm cơ sở cho việc sử dụng chế

phẩm sinh học cho cây lạc trên đất cát ven biển và đất xám bạc màu.

➢ Ý nghĩa thực tiễn

- Góp phần ứng dụng phân hữu cơ và chế phẩm sinh học có ích trong sản xuất nông nghiệp bền vững.

- Những kết quả nghiên cứu của đề tài đạt được sẽ là những tiến bộ khoa học mới làm cơ sở sản xuất lạc bền vững theo hướng sinh học ở Thừa Thiên Huế và các địa phương khác.

4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

- Nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và

Pseudomonas cho cây lạc trong chậu trên đất cát ven biển và đất xám bạc màu tại nhà

lưới Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế để xác định các công thức có tiềm năng cho sinh trưởng và năng suất, nhằm có cơ sở tiếp tục nghiên cứu trong điều kiện đồng ruộng. Thời gian tiến hành thí nghiệm trong nhà lưới từ tháng 01 - 04 năm 2013.

- Nghiên cứu hiệu quả sử dụng phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và

Pseudomonas cho cây lạc trong điều kiện đồng ruộng. Các thí nghiệm đồng ruộng được bắt đầu tiến hành từ tháng 12/2013 đến tháng 10/2015 (bao gồm 4 vụ liên tục:

Đông Xuân 2013-2014, Hè Thu 2014; Đông Xuân 2014-2015 và Hè Thu 2015). Đề tài tập trung nghiên cứu hiệu quả sử dụng phân hữu cơ và chế phẩm sinh học đến sinh trưởng phát triển, các chỉ tiêu sinh lý, khả năng phòng trừ sâu bệnh, năng suất và hiệu quả kinh tế trong sản xuất lạc.

- Mô hình ứng dụng phân hữu cơ và chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas được tiến hành từ tháng 12/2015 đến tháng 6/2016.

- Thí nghiệm đồng ruộng và mô hình được thực hiện trên hai loại đất: đất cát ven biển tại xã Quảng Lợi, huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế và đất xám bạc màu tại phường Tứ Hạ, thị xã Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên Huế.

5. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

- Kết quả nghiên cứu đã xác định được công thức bón phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas tốt nhất cho cây lạc trên 2 loại đất trồng lạc phổ biến tại Thừa Thiên Huế. Đất cát ven biển, công thức VI (02 tấn phân hữu cơ + 40 kg N + 60 kg P2O5 + 60 kg K2O + 400 kg vôi + Trichoderma và Pseudomonas với tỷ lệ 50:50) và

đất xám bạc màu, công thức V (02 tấn phân hữu cơ + 40 kg N + 60 kg P2O5 + 60 kg K2O + 400 kg vôi + Trichoderma và Pseudomonas với tỷ lệ 30:70).

- Kết quả nghiên cứu của đề tài đã đánh giá được hiệu quả của việc sử dụng phân hữu cơ với chế phẩm sinh học đến việc cải tạo sinh tính và tính chất hóa học trên đất cát ven biển và đất xám bạc màu tại tỉnh Thừa Thiên Huế.

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu 1.1.1. Vai trò của cây lạc

- Trong nền kinh tế quốc dân

Lạc là cây trồng cho giá trị sản lượng trên 1 ha chỉ xếp sau cây lúa (so sánh với bốn cây trồng vụ Xuân là lúa, ngô, lạc và đậu tương) nhưng hiệu quả thu được trên 1 ha thì lạc là cây đạt cao nhất. Như vậy, lạc là cây trồng có khả năng để làm giàu, vừa phù hợp với những nơi nghèo có vốn đầu tư thấp.

Trên thế giới cũng như ở Việt Nam, lạc là một trong những mặt hàng nông sản xuất khẩu chủ lực với khối lượng xuất khẩu lớn và có giá trị kinh tế cao. Châu Á và

Châu Mỹ là hai châu lục có khối lượng xuất khẩu lạc lớn nhất (chiếm 78,56% khối lượng lạc xuất khẩu trên thế giới). Việt Nam là nước đứng thứ bảy trong số các nước xuất khẩu lạc chính sau Mỹ, Trung Quốc, Argentina, Sudan, Hongkong, Ấn Độ, Zambia [74].

Những năm gần đây, Việt Nam đã xuất khẩu khoảng 70 - 80 ngàn tấn lạc nhân qua các nước như Đức, Pháp, Ý... cho nên lạc là cây đem lại nguồn thu ngoại tệ quan trọng [78]. Mặc dù thị trường lạc nhân thế giới bấp bênh nhưng xuất khẩu lạc nhân là

một ngành hàng nông sản khá tiềm năng do có giá trị xuất khẩu cao và nhu cầu thị

trường thế giới lớn. Hiện nay trên thị trường thế giới mỗi năm có khoảng 1,2 triệu tấn lạc nhân được giao dịch nên lạc nhân vẫn được xếp vào một trong những mặt hàng nông sản xuất khẩu chủ lực của đất nước.

- Trong nông nghiệp và công nghiệp chế biến

Lạc là cây trồng có ý nghĩa đối với nhiều nước trên thế giới, đặc biệt với các nước nghèo vùng nhiệt đới. Ngoài giá trị kinh tế của lạc, đối với ép dầu, trong công nghiệp thực phẩm, trong chăn nuôi, lạc còn có ý nghĩa to lớn trong việc cải tạo đất do khả năng cố định đạm (N) của nó. Rễ lạc có thể tạo ra các nốt sần do vi sinh vật cộng sinh cố định đạm hình thành, đó là vi khuẩn Rhizobium vigna. Rhizobium vigna có thể tạo nốt sần ở rễ một số cây họ đậu. Nhưng với lạc thì tạo được nốt sần lớn và khả năng cố định đạm cao hơn cả. Theo ước tính, cây họ đậu có thể đưa lại 80 triệu tấn đạm mỗi năm từ nguồn nitơ không khí [1].

Qua kết quả phân tích thân lá lạc cho thấy hàm lượng khoáng chất không thua kém gì phân chuồng. Tính theo chất khô thì tỷ lệ lân và kali trong thân lá lạc bằng 2