Nghiên cứu về ảnh hưởng của phân hữu cơ và phụ phẩm nông nghịêp ựến năng suất cây trồng ựã ựược tiến hành ở nhiều nước trên thế giới, với nhiều dạng phụ phẩm khác nhau và các phương thức sử dụng khác nhaụ
Gangwar và cộng sự [46] ựã tiến hành thắ nghiệm về ảnh hưởng của rơm rạ ựến năng suất của lúa mỳ tại vùng cao nguyên Indo-Gangetic của Ấn độ trong giai ựoạn 1998 ựến 2001 với 12 công thức thắ nghiệm trên cơ sở của sự kết hợp của hai mức ựạm là 120 -150 kg N/ha, 26 kg P2O5 và 16 kg K2O/ha kết hợp với (1)- không vùi rơm rạ, (2)- ựốt rơm rạ tại chỗ và (3)- vùi rơm rạ vào trong ựất
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ... 21
với lượng 5 tấn/hạ Sau 3 năm nghiên cứu kết quả ựã cho thấy: năng suất lúa mỳ tại vụ thứ nhất ở mức ựạm bón 120 kg/ha không sử dụng rơm rạ cho năng suất ựạt 4,07 tấn/ha, trong khi ựó hai công thức ựốt rơm rạ tại chỗ và vùi rơm rạ năng suất ựạt là: 4,20 tấn/ha và 4,59 tấn/ha, tương ứng với mức năng suất tăng là 3,1% ở công thức ựốt rơm rạ và 12,7% ở công thức vùi rơm rạ. Ở mức ựạm 150 kg/ha năng suất lúa mỳ ựạt cao hơn là 4,14 tấn/ha ở công thức không sử dụng rơm rạ, 4,33 tấn/ha ở công thức ựốt rơm rạ và 4,88 tấn/ha ở công thức vùi rơm rạ. Như vậy ở mức bón 150 kg N/ha ựã cho năng suất cao hơn so với mức ựạm 120 kg N/ha và ựốt rơm rạ tại chỗ ựã cho năng suất tăng 4,5%, vùi rơm rạ cho năng suất tăng 17,8 % so với không sử dụng rơm rạ. Cũng theo tác giả này thì phế phụ phẩm rơm rạ ựóng vai trò rất quan trọng trong việc cải thiện các ựặc tắnh lý học và hoá học ựất, từ ựó làm tăng hiệu quả của việc sử dụng phân hoá học của cây trồng và năng suất sau 3 năm thắ nghiệm liên tục ở mức bón 120 kg N/ha năng suất lúa mỳ ở công thức vùi rơm rạ ựạt 5,61 tấn/ha và ở công thức ựốt rơm rạ là 5,18 tấn/ha tăng 9,6% và 12,2% so với công thức ựối chứng là 5,0 tấn/hạ Trong khi ựó ở mức bón 150 kg N/ha, năng suất ở hai công thức vùi rơm rạ: 6,11 tấn/ha và ựốt rơm rạ 5,75 tấn/ha, năng suất ựã tăng 18,4% và 15,3% so với năng suất của công thức không vùi rơm rạ 5,16 tấn/hạ Theo kết quả của thắ nghiệm này thì vùi rơm rạ với mức 5 tấn/ha và kết hợp với phân hoá học 150 kg N/ha, 26 kg P2O5 và 16 kg K2O/ha ựã cho năng suất cao hơn so với ựốt và không dùng phụ phẩm.
Anthony và cộng sự [43] ựã tiến hành nghiên cứu về ảnh hưởng của các loại phụ phẩm nông nghịêp ựến năng suất lúa ở Thái Lan từ 1992 - 1997 và năng suất lúa mỳ tại Úc từ 1992 - 1998. Tại Thái Lan, các thắ nghiệm ựã ựược tiến hành ựối với lúa nước với hai mức phân bón: N:P:K là 25:7:7 kg/ha và
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ... 22
50:14:14 kg/ha kết hợp với các loại phụ phẩm nông nghịêp khác nhau: (1) Vùi rơm rạ và không vùi; (2) vùi các loại lá cây Cajanus Cajan, lá keo (acacia auriculformis), Sananea saman và iaphyllanthus taxodifolius với lượng vùi là 1,5 tấn khô/hạ Kết quả phân tắch thống kê và ảnh hưởng của từng yếu tố ựã cho thấy rằng bón phân ở mức cao N:P:K là 50:14:14 kg/ha kết hợp với các loại phụ phẩm nông nghịêp ựã cho năng suất cao hơn hẳn so với mức phân bón 25:7:7 kg/ha từ 25 % trở lên. Phân tắch ảnh hưởng của rơm rạ ựến năng suất lúa cho thấy rằng khi vùi rơm rạ năng suất lúa tăng 8 % so với không vùị Phân tắch ảnh hưởng của các loại cây phân xanh: Cajanus Cajan, lá keo (acacia auriculformis), Sananea saman và Phyllanthus taxodifolius, kết quả cho thấy rằng không có sự khác nhau về năng suất khi bón các loại phụ phẩm trên. Tuy nhiên khi so sánh với công thức ựối chứng (không bón phụ phẩm) thì năng suất ở các công thức bón phụ phẩm bằng các cây phân xanh ựã cho năng suất lúa tăng từ 20 - 26%.
Tại Australia thắ nghiệm ựược tiến hành ựối với cây lúa mỳ, trên ựất ựỏ thoái hoá thuộc vùng Warialda phắa bắc của New South Wales. Với hai mức phân bón N:P:K là 12,5:11,4:10 kg/ha và 25:23:20 kg/ha kết hợp với phụ phẩm từ cây trồng vụ trước: (1): bón phụ phẩm của lúa mỳ và không bón, (2) bón thân lá ựậu tương, thân lá cỏ linh lăng (lucerne). Phân tắch về ảnh hưởng của từng yếu tố thắ nghiệm cho thấy khi sử dụng với liều lượng phân hoá học cao (N:P:K - 25:23:20 kg/ha) thì năng suất lúa mỳ tăng 6,8% so với liều lượng N:P:K - 12,5:11,4:10 kg/hạ đánh giá hiệu quả của phụ phẩm lúa mỳ cho thấy rằng khi bón phụ phẩm cũng cho năng suất tăng 5 - 6% so với không sử dụng. đánh giá hiệu quả của thân lá ựậu tương và cỏ linh lăng ựến năng suất cho thấy khi bón thân lá ựậu tương, năng suất lúa mỳ tăng 16% so với bón thân lá cỏ linh lăng [43].
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ... 23
Nghiên cứu về ảnh hưởng của phế phụ phẩm cây lúa mỳ cho lúa ở vùng bán khô hạn của Ấn độ ựã ựược tiến hành bởi Hema và nnk [48] trên bốn công thức thử nghiệm bao gồm (1)- không bón phân hoá học và phế phụ phẩm, (2)- bón phân hoá học với mức N:P:K - 80:40:30 kg/ha, (3)- bón toàn bộ phế phụ phẩm với lượng 20 tấn/ha (hàm lượng dinh dưỡng của phế phụ phẩm N: 4,8 g/kg, P: 0,9 g/kg; C:378 g/kg và C/N: 75,5) và công thức (4)- kết hợp phân hoá học N:P:K - 40:20:15 kg/ha với 10 tấn/ha phế phụ phẩm. Thắ nghiệm ựược tiến hành trên ựất thịt trung bình tại trung tâm thắ nghiệm của Viện Nghiên cứu Khoa học Nông nghiệp thuộc Trường đại học Banaras Hindu của Ấn độ. Kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của phế phụ phẩm ựã cho thấy rằng khi bón phế phụ phẩm với lượng 20 tấn/ha, tổng năng suất sinh khối ựạt 8,16 tấn/ha và năng suất hạt của lúa cạn ựạt 1,18 tấn/ha, năng suất sinh khối tăng 25,3% và năng suất hạt tăng 9,2 % so với công thức không bón phân hoá học và phế phụ phẩm (năng suất sinh khối 6,79 tấn/ha và năng suất hạt 1,08 tấn/ha). Khi kết hợp phân hoá học với liều lượng N:P:K - 40:20:15 kg/ha và 10 tấn phế phụ phẩm, tổng năng suất sinh khối ựạt 9,91 tấn/ha tăng 16,5% và năng suất hạt ựạt 1,46 tấn/ha, tăng 13,2 % so với công thức bón phân hoá học (N:P:K - 80:40:30 kg/ha) là 8,51 tấn/ha và năng suất hạt là: 1,29 tấn/hạ Qua nghiên cứu này ựã cho thấy, sử dụng kết hợp giữa phân hoá học và phế phụ phẩm lúa mỳ ựã làm tăng năng suất lúa cạn một cách rõ rệt. Ngoài ra sử dụng phế phụ phẩm còn có thể tiết kiệm ựược 50% lượng phân hoá học, giảm chi phắ cho người dân trong sản xuất.
Nghiên cứu về ảnh hưởng của các biện pháp làm ựất và bón phế phụ phẩm cho ngô cũng ựược tiến hành bởi Ghuman và nnk [47] từ năm 1993 -1997 tại phắa đông Bắc của vùng Punjab, Ấn độ với chu kỳ luân canh hàng năm: ngô-lúa mỳ. Ba công thức ựã ựược tiến hành: (1)- làm ựất tối thiểu và bón phân hoá
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ... 24
học N:P:K - 80:17:16 kg/ha kết hợp với 3 tấn phế phụ phẩm của lúa mỳ từ vụ trước; (2)- làm ựất tối thiểu và bón phân hoá học N:P:K - 80:17:16 kg/ha không bón phế phụ phẩm; (3) làm ựất theo phương pháp truyền thống và bón phân hoá học N:P:K - 80:17:16 kg/ha không bón phế phụ phẩm. Kết quả nghiên cứu ựã cho thấy, năng suất ngô năm thứ nhất (1993) không có sự khác nhau giữa các công thức: (1)- ựạt 2,6 tấn/ha, (2)- ựạt 2,6 tấn/ha và (3)- 2,7 tấn/hạ Tuy nhiên ở các năm tiếp theo, kết quả nghiên cứu ựã cho thấy sự khác nhau rõ rệt về năng suất giữa các công thức này: năm 1994: (1)- ựạt 3,7 tấn/ha, (2)- ựạt 3,3 tấn/ha và (3)- 3,9 tấn/hạ Năm 1995: (1)- ựạt 3,7 tấn/ha, (2)- ựạt 2,9 tấn/ha và (3)- 3,1 tấn/hạ Năm 1996: (1)- ựạt 3,9 tấn/ha, (2)- ựạt 3,0 tấn/ha và (3)- 3,2 tấn/hạ Năm 1997: (1)- ựạt 4,0 tấn/ha, (2)- ựạt 3,1 tấn/ha và (3)- 3,2 tấn/hạ Như vậy, ở công thức (1) làm ựất tối thiểu và bón phân hoá học N:P:K - 80:17:16 kg/ha kết hợp với 3 tấn phế phụ phẩm ựã cho năng suất tăng liên tục từ 2,6 - 4,0 tấn/ha sau 5 năm bón phế phụ phẩm. Năng suất ngô tăng so với công thức (2) không bón phế phụ phẩm, tương ứng với các năm: 1993 là 0 %, năm 1994: 12%, năm 1995: 27%, năm 1996: 30% và năm 1997: 29%. Qua nghiên cứu này cho thấy phế phụ phẩm ựóng một vai trò quan trọng trong việc cải thiện năng suất ngô.
Nghiên cứu ảnh hưởng của các biện pháp sử dụng phế phụ phẩm hữu cơ ựối với năng suất ngô tại vùng Bertoua, Carmaroon trong hai năm 1981 - 1982, Nguụ N. V [50] ựã khẳng ựịnh rằng, thân lá ngô sau thu hoạch có thể coi là nguồn hữu cơ quan trọng trong việc cải tạo ựộ phì ựất và nâng cao năng suất ngô trong những vụ tiếp theọ Tuy nhiên, phương thức sử dụng nguồn phế phụ phẩm này cũng là yếu tố quan trọng trong việc tận dụng nguồn dinh dưỡng vốn có của nó. Sáu mức phân bón cho ngô: N-P2O5: 0 - 0; 0 - 30; 60 - 30; 120 - 30; 60 - 60 kết hợp với (1)- không sử dụng sản phẩm phụ cây trồng và cỏ dại, (2) sử dụng
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ... 25
4,0 tấn/ha thân lá ngô và cỏ dại ựốt trước khi trồng, và (3)- sử dụng 4,0 tấn thân lá ngô và cỏ dại như chất che phủ bề mặt. Kết quả nghiên cứu ựã cho thấy rằng phân hóa học có vai trò quan trọng ựối với năng suất ngô, trong ựó ựạm ựược coi là yếu tố chắnh quyết ựịnh năng suất ngô. Ở mức bón 120 kg N và 30 kg P2O5 ựã cho năng suất hạt cao nhất: 3,91 tấn/ha khi không sử dụng sản phẩm phụ cây trồng, 4,45 tấn/ha khi 4,0 tấn thân lá ngô và cỏ dại ựược ựốt thành tro trước khi trồng và 2,76 tấn/ha khi sản phẩm thân lá ngô và cỏ dại ựược sử dụng như chất che phủ bề mặt. Trong khi ựó ở mức bón: 60 kg N và 60 kg P2O5, năng suất tương ứng ựạt 2,44 tấn/ha, 2,88 tấn/ha và 2,73 tấn/ha; ở mức bón 60 kg N/ha và 30 kg P2O5/ha năng suất ựạt: 2,83 tấn/ha, 2,60 tấn/ha và 2,59 tấn/ha; ở mức bón 60 kg N và 0 kg P2O5, năng suất ựạt 2,11 tấn/ha, 2,80 tấn/ha và 1,86 tấn/ha và khi không bón ựạm năng suất chỉ ựạt dưới 1,8 tấn/hạ Nghiên cứu về ảnh hưởng của các biện pháp sử dụng nguồn phế phụ phẩm hữu cơ ựã cho thấy rằng: khi không sử dụng phân hoá học (N: P2O5 - 0:0) thì phế phụ phẩm thể hiện tương ựối rõ, năng suất ngô tại công thức ựốt 4,0 tấn sản phẩm phụ cây trồng cho năng suất 1,76 tấn/ha và sử dụng sản phẩm thân lá ngô như chất che phủ bề mặt cho năng suất 1,74 tấn/ha, trong khi ựó ở công thức không sử dụng nguồn phế phụ phẩm thân lá ngô chỉ ựạt 1,25 tấn/hạ Như vậy, ở nghiên cứu này cho thấy rằng khi không dùng phân hoá học thì ảnh hưởng của nguồn phế phụ phẩm tương ựối rõ và bón kết hợp phân hoá học và sử dụng phế phụ phẩm thường cho năng suất cao hơn.
Nghiên cứu ảnh huởng của việc vùi sản phẩm thân lá ngô sau thu hoạch ựến năng suất ngô tại Nigeria năm 1994 - 1996 Adetunji [42] ựã tiến hành nghiên cứu trong hai năm với 4 vụ ngô với các công thức như sau: Không sử dụng phân hoá và bón với mức N:P:K - 100:60:45 kg/ha kết hợp với (1)- không sử dụng thân lá ngô, (2)- sử dụng toàn bộ thân lá ngô với mật ựộ 53.000 cây/ha băm
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ... 26
nhỏ và vùi vào ựất trước khi trồng và (3)- ựốt toàn bộ thân lá ngô sau ựó rải ựều trên bề mặt ruộng. Sau 2 năm nghiên cứu kết quả ựã cho thấy rằng phân hoá học (N:P:K-100:60:45 kg/ha) ựã cho năng suất 2,2 tấn hạt/ha trong khi ựó ở công thức không bón N:P:K năng suất chỉ ựạt 1,15 tấn/hạ Khi sử dụng thân lá ngô băm nhỏ vùi vào ựất ựã kết hợp với phân hoá học cho năng suất 3,10 tấn/ha, tăng 0,9 tấn/ha (40% năng suất) so với công thức chỉ bón phân hoá học: 2,20 tấn/hạ Ở công thức chỉ dùng thân lá ngô băm nhỏ không sử dụng phân hoá học cho năng suất 1,85 tấn/ha, cao hơn 0,7 tấn/ha so với công thức không bón phân hoá học và thân lá ngô (1,15 tấn/ha). Khi thân lá ngô ựược ựốt và rải ựều trước khi trồng cũng cho năng suất cao hơn so với không sử dụng phế phụ phẩm: năng suất ở công thức không có phân hoá học chỉ ựốt thân lá ngô cho năng suất 1,82 và có bón phân hoá học và ựốt thân lá ngô cho năng suất 2,84 tấn/hạ Như vậy ựánh giá về hiệu quả của thân lá ngô cho thấy rằng nếu sử dụng phế phụ phẩm thân lá ngô (băm nhỏ hoặc ựốt) ựã cho năng suất cao so với công thức trồng chaỵ Kết hợp bón phân hoá học ở mức (N:P:K - 100:60:45 kg/ha) và vùi thân lá ngô băm nhỏ cho năng suất 3,10 tấn cao hơn so với công thức bón phân hoá học và ựốt thân lá ngô: 2,84 tấn/hạ
Theo F. N. Ponnamperuma [51] khi nghiên cứu về ảnh hưởng của vùi rơm rạ ựến trạng thái dinh dưỡng và năng suất lúa cho kết quả như sau: vùi rơm rạ 5 tấn/ha liên tục trong 11 vụ ựã cải thiện ựược ựộ phì ựất một cách ựáng kể và làm tăng năng suất lúa khoảng 45% so với không vùi rơm rạ (thắ nghiệm trong chậu). Rơm rạ sau thu hoạch cũng ựược coi là nguồn hữu cơ quan trọng cho các cây trồng sau trong hệ thống luân canh. Yadvinder và nnk [54] ựã tiến hành nghiên cứu về ảnh hưởng của rơm rạ sau thu hoạch ựến năng suất lúa mỳ từ năm 1993-2000 tại Ludhinana, Ấn độ. Với 6 công thức trong ựó công thức
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ... 27
1- ựối chứng không bón phân và phế phụ phẩm các, công thức 2 bón phân hoá học N:P:K (120: 26: 50 kg/ha) và công thức còn lại bón với mức N:P:K (120: 26: 50 kg/ha) với 7 tấn rơm rạ ở trạng thái bán phân huỷ do quá trình ủ với thời gian khác nhau 40 ngày, 20 ngày và 10 ngày và ựốt phế phụ phẩm rơm rạ ngay tại ruộng, sản phẩm sau ủ ựuợc bón trước. Kết quả nghiên cứu ựã cho thấy rằng ở công thức ựối chứng năng suất lúa mỳ ựạt 2,49 tấn/ha, ở công thức bón phân hoá học không kết hợp với phế phụ phẩm năng suất ựạt 4,94 tấn/ha, bón phân hoá học kết hợp với tro rơm rạ (7 tấn rơm rạ ựốt trước khi bón) cho năng suất: 5,10 tấn/hạ Bón phân hoá học kết hợp với bón phế phụ phẩm rơm rạ ủ 40 ngày cho năng suất 5,17 tấn/ha, phân hoá học kết hợp với sản phẩm ủ 20 ngày cho năng suất 5,22 tấn/ha và ủ sau 10 ngày cho năng suất 4,95 tấn/hạ Như vậy kết hợp bón phân hoá học và phế phụ phẩm rơm rạ ủ sau 20 ựến 40 ngày ựã cho năng suất cao hơn cả, ở công thức sử dụng phế phụ phẩm rơm rạ ủ sau 10 ngày cho năng suất không sai khác so với không sử dụng phế phụ phẩm và phế phụ phẩm ựược ựốt trước khi bón.
Thắ nghiệm tượng tự với phế phụ phẩm lúa mỳ ựối với lúa với mức bình quân 7,3 tấn/ha, thân lá lúa mỳ cũng ựược ủ với khoảng thời gian 40, 20 và 10