- Giống mía: K88-92 - Phân bón
+ Phân N: Urê (46% N)
+ Phân P: Super lân Long Thành (16% P2O5) + Phân K: Kali clorua (60% K2O)
Chất lượng bã bùn mía khác nhau tùy thuộc công nghệ trích đường và làm trắng đường. Theo Nguy n Ngộ (1984), trong quy trình hoạt động của công đoạn chế biến, làm sạch nước mía là khâu rất quan tr ng của kỹ thuật sản xuất đường, vì thế không thể có một phương án làm sạch chung và cố định mà phụ thuộc vào thành phần nguyên liệu và thực tế sản xuất. Trong nhà máy đã sử dụng phương pháp làm sạch như: phương pháp vôi và phương pháp sulfit hóa acid tính. Các phương pháp này đều lần lượt qua các giai đoạn: đun nóng, trung hòa, lăng, l c, gia nhiệt, bốc hơi, … Nước mía hỗn hợp là một hệ keo phức tạp, do đó quá trình làm sạch nước mía chủ yếu dựa vào l thuyết của hóa h c các chất keo và liên quan đến tác dụng của: pH, nhiệt độ, chất điện ly (vôi, SO2, P2O5…). P2O5 là chất có sẳn trong nước mía có tác dụng rất tốt đối với quá trình là sạch. Vì vậy nếu hàm lượng P2O5 trong nước mía chưa đạt 300-400 ppm thì ta phải bổ sung vào quá trình làm sạch (thường trong mía hàm lượng P2O5 từ 100-150 ppm). Khi cho P2O5 với hàm lượng 61,5% (tương đương 250-400 ppm) vào nước mía sẽ tạo dung dịch acid H3PO4 6%. Acid này chủ yếu tạo kết tủa dạng canxiphosphat. Phản ứng xảy ra như sau:
2H3PO4 + 3Ca(OH)2 Ca3(PO4)2 + 6H2O
Kết tủa Ca3(PO4) có tỷ tr ng lớn, có khả năng hấp thụ các chất keo và chất cùng màu cùng kết tủa.
Bảng 3.2: Thành phần bã bùn mía tính trên chất khô (ẩm độ 75%) pHH2O C N P2O5 K2O C/N
(1:5) (%)
7,5 35,4 1,56 4,37 0,66 22,7
- Dụng cụ thu thập mẫu mía
- Các thiết bị đo và tính toán sinh khối
3.2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu a) Phƣơng pháp thí nghiệm
Thí nghiệm được bố trí theo kiểu thừa số trong khối hoàn toàn ngẫu nhiên, 2 nhân tố với 4 lần lặp lại và 8 nghiệm thức NPK, NP, NK, PK và NPK, NP, NK, PK kết hợp với bón bã bùn mía (BBM).
Hình 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm Nội dung 2.
b) Kỹ thuật canh tác
- Hom giống: sử dụng giống mía K88-92, mua hom thân tại địa phương. - Khoảng cách: Hàng x hàng là 1,1 m
Hom x hom là 8 cm (3-4 mắt mầm) Chiều rộng liếp là 1,1 m
Chiều dài liếp là 6 m
- Cách đặt hom: đặt 1 hàng nối tiếp, đặt nghiêng 450
(Hình 3.2), lấp đất ngay khi trồng lúc bón phân.
Hình 3.2: Cách đặt hom mía kiểu 1 hàng nối tiếp.
- Tưới nước 2-3 ngày/lần trong giai đoạn 1 tháng tuổi; thời gian sau tưới 1 tuần/ lần (nếu trời không mưa).
c) Phân tích đất đầu vụ * Phƣơng pháp lấy mẫu đất
Các mẫu đất được lấy theo 8 nghiệm thức NPK, NP, NK, PK và NPK, NP, NK và PK kết hợp với bón bã bùn mía. Mỗi nghiệm thức lấy một mẫu một cách ngẫu nhiên và với ba lần lặp lại.
Mẫu đất sau khi lấy về được phơi trong không khí ở nhiệt độ phòng, nghiền qua rây 2 mm và rây 0,5 mm bảo quản cho phân tích.
* Phƣơng pháp phân tích
Phân tích thành phần cơ giới bằng phương pháp ống hút Robinson; Giá trị pH được xác định bằng phương pháp trích H2O với tỷ lệ 1:2,5 và đo bằng pH kế; Xác định EC bằng phương pháp trích H2O với tỷ lệ 1:2,5 (đất/nước) và đo bằng EC kế; Phân tích lân d tiêu bằng phương pháp Bray 2 (trích với 0,1N HCl + 0,03N NH4F), hiện màu của phosphomolybdate với chất khử là acid ascorbic, so màu trên máy sắc kế ở bước sóng 880nm; Phân tích đạm tổng số bằng phương pháp chưng cất Kjeldahl. Hàm lượng đạm nitrat (NO3-) trích bằng KCl 2M tỉ lệ 1:10 và được xác định bằng cách đo cường độ màu trên máy quang phổ tại bước sóng 543 nm.
d) Bón phân
- Thí nghiệm được bố trí gồm 8 nghiệm thức và 4 lần lặp lại, được mô tả như trong Bảng 3.3.
Bảng 3.3: Nghiệm thức cho thí nghiệm đồng ruộng
STT Nghiệm thức Mô tả
1 NPK Lượng NPK được bón đầy đủ
2 NP Lô khuyết: không bón một trong 3 loại dư ng tố nhưng cung cấp đầy đủ 2 dư ng tố khác (lần lượt thiếu các nguyên tố K, P và N).
Mục đích nhằm so sánh đáp ứng năng suất trên từng nguyên tố.
3 NK 4 PK
5 NPK+ bã bùn mía Lượng NPK được bón đầy đủ và kết hợp bón phân bã bùn mía
6 NP+ bã bùn mía Lô khuyết: không bón một trong 3 loại dư ng tố nhưng cung cấp đầy đủ 2 dư ng tố khác (lần lượt thiếu các nguyên tố K, P và N) và kết hợp bón phân bã bùn mía.
Mục đích nhằm so sánh đáp ứng năng suất trên từng nguyên tố và vai trò của phân hữu cơ.
7 NK+ bã bùn mía 8 PK+ bã bùn mía
- Lượng phân bón nguyên chất cho 1 ha đất trồng mía được trình bày ở Bảng 3.4.
Bảng 3.4: Liều lượng NPK sử dụng cho các lô bón phân (kg/ha) Loại phân Nghiệm thức Đạm (N) Lân (P2O5) Kali (K2O) NPK 300 125 200 NP 300 125 - NK 300 - 200 PK - 125 200
- Đối với lô có kết hợp bón bã bùn mía, bón với liều lượng là 10 tấn/ha (đã được ủ hoai mục) với thành phần dư ng chất trong bã bùn mía được mô tả ở Bảng 3.4.
- Phân bón được chia làm 4 lần bón:
+ Lần 1: bón lót toàn bộ phân lân, phân hữu cơ và 1/3 phân kali. + Lần 2: 1,5-2 tháng sau trồng bón 1/3 phân đạm và 1/3 phân kali + Lần 3: 3-3,5 tháng sau trồng bón 1/3 phân đạm và 1/3 kali còn lại. + Lần 4: 4,5-5 tháng sau trồng bón 1/3 lượng đạm còn lại.
e) Các chỉ tiêu theo dõi
- Chiều cao cây (cm): Mỗi nghiệm thức lấy ngẫu nhiên 10 cây, lấy mẫu ở 4 lần lặp lại vào các giai đoạn 40, 120, 150, 210 và 330 NSKT.
- Chiều cao thân lóng (cm): Đo từ gốc đến hết lóng cao nhất nơi có thể đánh lá được. Mỗi nghiệm thức lấy ngẫu nhiên 10 cây, lấy mẫu ở 4 lần lặp lại.
- Đường kính thân (cm): được đo bằng thước kẹp tại ba điểm trên thân cây ở gốc, giữa và ng n, sau đó lấy giá trị trung bình. Mỗi nghiệm thức lấy ngẫu nhiên 10 cây, lấy mẫu ở 4 lần lặp lại vào các giai đoạn 40, 120,150, 210 và 330 NSKT.
- Mật độ cây (cây/m2): Đếm số cây ngẫu nhiên trên 4 hàng trong nghiệm thức, mỗi hàng dài 6 m để qui ra số cây/m2. Thực hiện ở 4 lần lặp lại vào các giai đoạn 40, 120, 150, 210 và 330 ngày sau khi trồng.
- Tr ng lượng khô của lá và thân mía (g/cây): Mỗi nghiệm thức chặt lấy ngẫu nhiên 1 cây, lấy mẫu 4 lần lặp lại vào các giai đoạn 40, 120, 150, 210 và 330 NSKT. Chẻ lấy 1/4 cây mía theo chiều d c từ ng n đến gốc, sau đó đem sấy ở nhiệt độ 700C liên tục 36 giờ (cách 12 giờ trở đầu cho mẫu khô đều). Lấy mẫu mía để nguội sau đó đem cân lần 1, tiếp tục sấy 6 giờ và để nguội cân lần 2, tương tự cân lần 3. Nếu tr ng lượng mẫu sau khi cân 3 lần không thay đổi thì mẫu mía đã khô hoàn toàn. Nếu có sự biến động thì tiếp tục cân lần 4, 5 thao tác giống như lần 2. Theo thời gian sinh khối mía tăng dần nên thời gian sấy có thay đổi. Cân tr ng lượng khô của lá và thân mía sau khi đã được sấy và tính trung bình, sau đó tính tr ng lượng khô một cây bằng cách nhân lên 4.
- Độ Brix (Brix %): chỉ số Brix của mía được xác định vào các thời điểm 240, 270 và 330 NSKT bằng phương pháp khúc xạ kế bởi máy AtagoN-1 Alpha. Mẫu mía được đo trực tiếp ngoài đồng, đo lần lượt 10 cây của mỗi lô; mỗi cây đo ở 3 điểm trên cây tại vị trí đo đường kính thân, sau đó tính trung bình thu được độ Brix của từng cây.
- Chữ đường (CCS %): ước tính CCS tương đối theo công thức của Nguy n Bảo Vệ (2011):
CCS (%) = (Độ Brix * 0,66) – 3,5
- Năng suất mía thực thu (tấn/ha): Năng suất của 4 hàng trong nghiệm thức, mỗi hàng 6 m, sau đó quy ra đơn vị tấn/ha.
- Hàm lượng dư ng chất đạm, lân và kali trong lá và thân cây mía (%): Mẫu lá và thân mía được thu vào các giai đoạn 40, 120, 150, 210 và 330 NSKT trên từng lô thí nghiệm, sau đó đem sấy ở nhiệt độ < 700C, nghiền mịn, công phá mẫu bằng hợp chất sulfuric-salicylic acid ở nhiệt độ cao đến khi mẫu trắng hoàn toàn. Đem vô cơ mẫu này, lên định mức và sử dụng để phân tích chỉ tiêu Nts, Pts, Kts. Xác định hàm lượng đạm bằng phương pháp chưng cất Kjeldahl. Phân tích lân bằng phương pháp so màu. Đo kali bằng máy hấp thu nguyên tử.
- Sinh khối khô (tấn/ha): được tính bằng công thức:
Sinh khối khô lá (tấn/ha)=trọng lượng khô lá (g/cây)*mật độ (cây/m2)*100 Sinh khối khô thân (tấn/ha)=trọng lượng khô thân (g/cây)*mật độ (cây/m2)*100
Sinh khối khô cây (tấn/ha)=sinh khối khô lá (tấn/ha)+sinh khối khô thân (tấn/ha)
- Hấp thu dư ng chất trong lá, thân: được tính bằng công thức:
Hấp thu dưỡng chất trong lá (kg/ha)=hàm lượng dưỡng chất trong lá/100*sinh khối khôlá (kg/ha)
Hấp thu dưỡng chất trong thân (kg/ha)=hàm lượng dưỡng chất trong thân/100*sinh khốikhô thân (kg/ha)
Tổng hấp thu đạm trong cây (kgN/ha)=hấp thu đạm trong lá (kgN/ha)+hấp thu đạm trong thân (kgN/ha)
f) Xử lí số liệu
Sử dụng Microsoft Excel để xử lí số liệu, tính độ lệch chuẩn, vẽ biểu đồ và phần mềm thống kê SPSS 18.0 so sánh sự khác biệt trung bình giữa các nghiệm thức. Kiểm định khác biệt trung bình bằng ph p thử Duncan. Kiểm định các khác biệt có nghĩa giữa các nghiệm thức lô khuyết NPK, NP, NK, PK của nhân tố A
trong mỗi nghiệm thức của nhân tố B (phân hữu cơ) bằng phân tích ảnh hưởng của tương tác.
Phương trình hồi quy giữa tổng hấp thu đạm, lân và kali với năng suất mía được tính bằng cách sử dụng phần mềm Excel với mức nghĩa p=0,05.
3.3 Nội dung 3. XÁC ĐỊNH HIỆU QUẢ THU HỒI (REX) VÀ HIỆU QUẢ NÔNG HỌC (AEX) CHO ĐỀ XUẤT LƢỢNG BÓN NPK TRÊN CÂY MÍA ĐƢỜNG
Mục đích: Từ kết quả năng suất ở các nghiệm thức ―bón phân theo lô khuyết‖ ở Nội dung 2, đề xuất công thức phân bón NPK tại hai địa điểm thí nghiệm thí nghiệm dựa vào tính toán hiệu quả nông h c (AE) và trung bình năng suất mía điều tra ở các ruộng được bón đầy đủ NPK được giả định là năng suất mục tiêu ở Nội dung 1.
3.3.1 Địa điểm và thời gian bố trí thí nghiệm
- Thí nghiệm được thực hiện ngoài đồng, tại xã Đại Ân 1, huyện Cù Lao Dung - Sóc Trăng và xã Vĩnh Vi n A, huyện Long Mỹ - Hậu Giang.
- Thời gian bố trí thí nghiệm: thí nghiệm được thực hiện gồm vụ mía tơ (từ tháng 01 năm 2011 đến tháng 01 năm 2012) và vụ lưu gốc (từ tháng 01 năm 2012 đến tháng 12 năm 2012) trên cùng ruộng mía ở Nội dung 2.
3.3.2 Phƣơng pháp thí nghiệm
Thí nghiệm được bố trí theo kiểu thừa số trong khối hoàn toàn ngẫu nhiên, 2 nhân tố với 4 lần lặp lại và 8 nghiệm thức NPK, NP, NK, PK và NPK, NP, NK, PK kết hợp với bón bã bùn mía (BBM).
3.3.3 Các thông số sử dụng cho đề xuất lƣợng bón NPK trên cây mía đƣờng 3.3.2.1 Khả năng cung cấp NPK của đất qua mức tăng năng suất
Sự đáp ứng năng suất của cây trồng đối với từng nguyên tố dinh dư ng khảo sát là sự khác biệt giữa năng suất đạt được trong điều kiện tối hảo, bón đủ phân đạm (N), phân lân (P), phân kali (K) và các chất dinh dư ng khác được cung cấp đầy đủ (GY) và năng suất ở lô không bón chất dinh dư ng khảo sát. Năng suất đạt được ở lô không bón phân N (GY0N), không bón phân P (GY0P), và không bón phân K (GY0K) được định nghĩa là năng suất đạt được ở lô không bón N, P, K theo thứ tự, nhưng bón đầy đủ các dư ng chất khác. Do đó, đáp ứng năng suất của cây trồng đối với phân N,P,K được xác định là hiệu số (GY)–(GY0N), (GY)– (GY0P), và (GY)–(GY0K), theo thứ tự.
3.3.2.2 Xác định Hiệu quả nông học (AEX)
Phương pháp tính toán Hiệu quả nông h c của phân N (AEN) được tính dựa vào năng suất thương phẩm (thân mía p lấy đường) của lô NPK và lô bón thiếu N (0N):
AEN = (GY+N – GY0N)/FN
Trong đó: GY+N: năng suất thương phẩm của lô NPK, GY0N là năng suất thương phẩm của lô 0N, FN là lượng phân N bón vào.
Hiệu quả nông h c của phân P (AEP) và phân K (AEK) được tính tương tự.
3.3.2.3 Xác định Hiệu quả thu hồi RE (Recovery Efficiency)
REN (Recovery Efficiency of Nitrogen) của phân N (%) là tỷ số lượng đạm được cây trồng hút từ phân bón so với tổng lượng N sử dụng. Hiệu quả thu hồi của phân N được tính theo công thức:
REN = (UN+N – UN0N)/FN*100 Trong đó: UN+N: Tổng hấp thu N của lô NPK UN0N: Tổng hấp thu N của lô 0N FN: Lượng phân N bón vào UN+N và UN0N được tính theo công thức:
UN (tổng hấp thu N) = Tổng hấp thu từ lá + thân mía.
Hiệu quả thu hồi của phân P (REP) và phân K(REK) c ng được tính tương tự.
3.4 Nội dung 4. CHẨN ĐOÁN CÁC THỜI ĐIỂM BÓN ĐẠM CHO MÍA QUA SỬ DỤNG BẢNG SO MÀU LÁ (LCC) MÍA QUA SỬ DỤNG BẢNG SO MÀU LÁ (LCC)
Mục đích: Bên cạnh đánh giá khả năng cung cấp dư ng chất từ đất, xác định thời điểm bón đạm đúng lúc cho cây mía đường nhằm nâng cao năng suất mía qua sử dụng công cụ bảng so màu lá (LCC).
3.4.1 Địa điểm và thời gian bố trí thí nghiệm
- Thí nghiệm được thực hiện ngoài đồng, tại xã Đại Ân 1, huyện Cù Lao Dung-Sóc Trăng và xã Vĩnh Vi n A, huyện Long Mỹ-Hậu Giang.
- Thời gian bố trí thí nghiệm: vụ mía tơ (từ tháng 01 năm 2012 đến tháng 01 năm 2013).
3.4.2 Nguyên vật liệu
- Giống mía: K88-92 - Phân bón
+ Phân N: Urê (46% N)
+ Phân P: Super lân Long Thành (16% P2O5) + Phân K: Kali clorua (60% K2O)
- Bảng so màu lá 4 vạch của IRRI (Hình 3.3)
Hình 3.3: Bảng so màu lá 4 vạch của IRRI
- Dụng cụ thu thập mẫu mía
- Các thiết bị đo và tính toán sinh khối
3.4.3 Phƣơng pháp nghiên cứu
- Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 4 lần lặp lại, gồm 4 phương pháp bón đạm (PPB-1, PPB-2, PPB-2 và PPB-4). Phương pháp bón đạm được trình bày ở Bảng 3.5.
Bảng 3.5: Thời điểm bón N cho mía
Phương pháp bón Thời gian bón N (NSKT)
10-20 60 90 120 150
PPB-1 1/5 1/5 1/5 1/5 1/5
PPB-2 1/5 1/5 2/5 LCC LCC
PPB-3 1/5 1/5 LCC
PPB-4 Kiểm tra mỗi tuần, bón N khi LCC<2
Ghi chú: Các nghiệm thức phương pháp bón có sử dụng LCC để theo dõi tình trạng màu sắc lá chỉ tiến hành bón đạm khi LCC<2 với liều lượng 1/5N
Bón đạm với mức bón 300 kgN/ha, kết hợp với bón phân lân và kali với liều lượng 125 kgP2O5/ha và kali 200 kgK2O/ha. Phân lân được bón lót toàn bộ và kali được bón vào các thời k 60 và 150 NSKT với liều lượng 1/2K.
Hình 3.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm Nội dung 4
LCC = 2
LCC = 3
LCC = 4 LCC = 1
- Kỹ thuật canh tác:
+ Hom giống: sử dụng hom mía thân mua tại Trại giống Casuco. + Khoảng cách: Hàng x hàng là 1,1 m.
Hom x hom là 8 cm (3-4 mắt mầm)
+ Kích thước liếp: Chiều rộng liếp: 1,1 m; Chiều dài liếp: 6 m
+ Cách đặt hom: đặt 1 hàng nối tiếp, đặt nghiêng 450, lấp đất ngay sau khi trồng lúc bón phân.
+ Tưới nước 2-3 ngày/lần trong giai đoạn 1 tháng tuổi; thời gian sau tưới 1 tuần/ lần (nếu trời không mưa).
+ Làm c thường xuyên, chủ yếu bằng thủ công
- Cơ sở để ch n LCC<2 để bón phân đạm cho mía: Căn cứ vào quan sát thí nghiệm đồng ruộng được thực hiện ở nội dung 2: Mã vạch số 2 ở các lô trồng mía