Nghiên cứu khả năng sử dụng phân hữu cơ vi sinh 1 3 1 hc15 thay thế cho phân chuồng trong thâm canh cây mía trên đất đồi vùng lam sơn thanh hóa

Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới, quá trình xói mòn, rửa trôi xảy ra mạnh làm cho hàm lượng các chất hữu cơ và mùn trong đất sụt giảm, ảnh hưởng bất lợi đến sinh trưởng, năng suất, chất

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cây mía (Saccharum Ofcinarum L) là cây trồng nguồn gốc nhiệt đới, có tiềm

năng năng suất cao, được sử dụng làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến đường và nhiều ngành công nghiệp khác

Thanh Hóa là một trong số ít các tỉnh trong cả nước có ngành công nghiệp chế biến đường mía phát triển Sản lượng đường hàng năm chiếm trên 50% tổng sản lượng đường của khu vực Bắc Trung bộ, giá trị sản xuất công nghiệp hàng năm đạt 2.443 tỷ đồng, chiếm 7,63% tổng giá trị sản xuất công nghiệp toàn tỉnh [1] Niên vụ 2012 – 2013, diện tích mía toàn tỉnh là 34.424 ha (Lam Sơn: 17.000

ha, Việt Đài: 10.985,54 ha, Nông Cống: 6.438,5 ha) Năng suất mía trung bình đạt 61tấn/ha (Lam Sơn: 61 tấn/ha, Việt Đài: 66,3 tấn/ha, Nông Cống: 52 tấn/ha), bằng 96,4 % năng suất trung bình cả nước, và chỉ bằng 61% so với năng suất mía trung bình của Thái Lan [38]

Cây mía ở Thanh Hóa được trồng chủ yếu trên đất đồi Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới, quá trình xói mòn, rửa trôi xảy ra mạnh làm cho hàm lượng các chất hữu cơ và mùn trong đất sụt giảm, ảnh hưởng bất lợi đến sinh trưởng, năng suất, chất lượng và hiệu quả sản xuất mía

Hiện nay trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa, Công ty Cổ phần phân bón Lam Sơn đã sản xuất và đưa ra thị trường loại phân hữu cơ vi sinh1-3-1 HC 15 (HCVS) được sản xuất từ các loại loại hế hụ h m của công nghiệ chế iến đường m a ( ùn thải, tro l nhà m y đường), than ùn tự nhiên, h n gia

s c, gia cầm, c c chủng vi sinh vật có ch (cố định đạm, h n giải l n, phân giải c llulo) và c c loại h n đạm, l n, ali thông ụng trên thị trường [4]

Về mặt lý luận, với thành phần và công năng của phân bón theo công bố của nhà sản xuất thì có thể sử dụng bón phân HCVS để thay thế cho phân hữu

cơ trong th m canh mía, nhằm khắc phục tình trạng khan hiếm phân hữu cơ hiện nay để n ng cao năng suất, chất lượng, cải thiện độ hì nhiêu đất, đồng thời góp phần tiết kiệm lượng phân hóa học bón cho mía, giảm chi phí và nâng cao thu nhậ cho người trồng mía

Xuất phát từ vấn đề và giải thuyết nêu trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài:

“Nghiên cứu khả năng sử dụng phân hữu cơ vi sinh 1-3-1-HC15 thay thế cho phân chuồng trong thâm canh cây mía trên đất đồi vùng Lam Sơn Thanh Hóa”

đ ủa đề

ục đích:

Nghiên cứu hả năng sử ụng h n hữu cơ vi sinh 1-3-1-HC15 thay thế

h n chuồng trong th m canh c y m a trên đất đồi vùng Lam Sơn Thanh Hóa, tạo cơ sở để hổ iến nh n rộng, gó hần hắc hục tình trạng han hiếm

h n chuồng để n ng cao năng suất, chất lượng hiệu quả sản xuất mía

êu c u c n đ t đ c

1) c định được ảnh hưởng của h n hữu cơ vi sinh 1-3-1 HC 15 đến c c đặc t nh sinh trưởng, tình hình s u, ệnh hại, năng suất, chất lượng và hiệu quả sản xuất mía

2) c định được ảnh hưởng của hữu cơ vi sinh 1-3-1 HC 15 đến c c tính chất hóa học và đặc t nh nước của đất trồng m a

3) c định được lượng ón h n hữu cơ vi sinh 1-3-1 HC 15 đạt hiệu quả inh tế cao nhất

4) Đ nh gi được hả năng sử ụng h n hữu cơ vi sinh 1-3-1 HC 15 thay thế cho h n chuồng trong th m canh m a trên đất đồi

a a ủa đề

ngh a hoa h c

ết quả nghiên cứu của đề tài s gó hần h ng định và làm r l luận về

“Quản l inh ưỡng tổng hợp (INM), vận dụng trong thâm canh cây mía trên đất đồi vùng Lam Sơn, Thanh Hóa

ngh a th c ti n

ết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở để hổ iến, huyến c o sử ụng

ph n ón hữu cơ vi sinh 1-3-1 HC15 trong thâm canh mía, nhằm hắc hục tình trạng han hiếm nguồn h n chuồng, qua đó gó hần phát triển bền vững nguyên liệu m a đường Lam Sơn và c c vùng nguyên liệu mía khác trong tỉnh Thanh Hóa có điều kiện tương tự

C ươ 1

C

1.1 Vai trò của chất hữ ơ đối vớ độ p ì đấ d dưỡng cây trồng

1.1.1 Khái niệm chất hữu cơ

Chất hữu cơ là một thành hần cơ ản ết hợ với c c sản h m hong hóa từ đ mẹ để tạo thành đất Chất hữu cơ là một đặc trưng để h n iệt đất với đ mẹ và một nguồn nguyên liệu để tạo nên độ hì của đất Chất hữu cơ là hần qu gi nhất của đất, nó hông chỉ là ho inh ưỡng cho c y trồng mà

c n điều tiết c c t nh chất của đất và ảnh hưởng đến sức sản xuất của đất (Nguyễn Thế Đặng, 1999) [12]

Chất hữu cơ là một ộ hận hoạt động và quan trọng của đất Trong hầu hết c c loại đất trồng trọt, hàm lượng chất hữu cơ trong đất chỉ chiếm 1-5% và

tậ trung chủ yếu ở lớ đất mặt (0 - 25cm), song có ảnh hưởng rất lớn đến c c đặc t nh l , hóa, sinh học cũng như độ hì nhiêu và hả năng sản xuất của đất Đối với l t nh đất, chất hữu cơ là nền tảng cơ ản để tạo nên ết cấu đất, làm tăng độ xố , cải thiện mối quan hệ giữa chế độ nước và chế độ hông h trong đất, hạn chế qu trình xói m n, rửa trôi đất và c c chất inh ưỡng Đối với hóa t nh đất, chất hữu cơ là nguồn cung cấ đạm chủ yếu cho đất, ngoài ra

5 - 60% l n, 80% lưu huỳnh và hần lớn o và moli n là có mặt trong c c

hợ chất hữu cơ của đất (Wooer, P.L et al, 1994) [54]

Đối với đất sản xuất nông nghiệ , nguồn hữu cơ ổ sung cho đất ao gồm tàn ư c y trồng, c c loại h n xanh, PC, c c hợ chất hữu cơ đưa từ nơi h c đến, c c sản h m thải từ qu trình chế iến động, thực vật… và được chia thành hai nhóm: Nhóm hữu cơ chất lượng thấ gồm c c nguyên liệu hữu cơ có

tỷ lệ C/N cao và giữ chặt đạm trong c c hợ chất của ch ng, đồng thời giải hóng inh ưỡng một c ch chậm chạ , hay ị cố định trong giai đoạn đầu tiên của qu trình h n giải hi vùi vào đất như c c loại rơm rạ, vỏ trấu, mùn cưa,

bã mía Nhóm hữu cơ chất lượng cao gồm c c nguyên liêu hữu có có tỷ lệ C/N thấ và giải hóng đạm nhanh trong qu trình h n giải như c c loại c y họ đậu,

h n xanh, PC chất lượng cao, c c sản h m hụ thải của c c nhà m y chế iến như ùn thải nhà m y đường, nhà m y sữa, ầu ăn và cao su

1.1.2 Ảnh h ởng của chất hữu cơ đối với độ phì nhiêu đất và dinh

d ỡng cây trồng

Theo Dương Minh Viễn (2003) [35] sự có mặt của chất hữu cơ làm cho đất

có một t nh chất đặc iệt đó là độ hì nhiêu Độ hì nhiêu là hả năng của đất

có thể cung cấ cho c y trồng đồng thời và hông ngừng cả về nước và inh ưỡng trong suốt qu trình sinh trưởng, h t triển Như vậy có thể thấy, độ

hì nhiêu đất hông hải là số lượng c c chất inh ưỡng tổng số trong đất

mà là hả năng cung cấ c c chất inh ưỡng cho c y nhiều hay t Độ hì của đất cao hay thấ hụ thuộc chủ yếu vào c c đặc t nh l , hóa, sinh học của đất và t c động của con người

Chất hữu cơ có ảnh hưởng tích cực đến độ phì nhiêu của đất, góp phần cải thiện tính chất lý hóa và sinh học đất và cung cấp chất inh ưỡng cho cây trồng (Prihar et al, 1985) [51], chất hữu cơ là nền tảng cơ ản để tạo nên kết cấu đất, làm tăng độ xốp, cải thiện mối quan hệ giữa chế độ nước và chế độ không khí trong đất, hạn chế quá trình xói mòn, rửa trôi đất và các chất inh ưỡng Mùn có tác dụng kết dính các hạt đất với nhau tạo nên kết cấu đất (Nguyễn Đăng Nghĩa và cs 2005) [26] Nếu đất giàu chất hữu cơ, có thể trồng trọt thành công cả nơi đất có thành phần cơ giới quá nặng hoặc quá nhẹ (Trần Văn Chính, 2006) [6] Đất giàu chất hữu cơ làm giảm ung trọng và lực cản của đất, thuận tiện cho việc làm đất canh t c (S arov và cs, 1999; Carter, 2002)[52][45] Chất hữu cơ trực tiếp làm giảm độ cứng của đất nhờ vào tác dụng gắn kết các hạt keo nhỏ lại với nhau, tạo nên cấu trúc bền vững, cải thiện độ xốp của đất (Ngô Ngọc Hưngvà cs, 2004) [19] Chất hữu cơ làm giảm tính dính và tính dẻo của đất gi qu trình làm đất được dễ àng hơn (Nguyễn Mỹ Hoa, 1999) [18]

Quá trình khoáng hóa chất hữu cơ tạo ra nhiều inh ưỡng cung cấp cho cây trồng Chất hữu cơ làm giảm sự cố định , P trong đ t (Nguyễn Tử Siêm

và cs, 1999) [39] Chất hữu cơ gó hần làm giảm các ion kim loại trong đất Chất hữu cơ có hả năng tạo phức với kim loại như Al làm giảm Al trao đổi

và Al hòa tan trong dung dịch, từ đó làm giảm khả năng g y độc của Al cho cây trồng Ngoài ra, chất hữu cơ vừa là thức ăn cho sinh vật đất vừa là môi trường sống của ch ng Mùn làm tăng hả năng giữ nước, giữ các chất dinh ưỡng của đất, điều hòa chế độ nhiệt và không khí của đất, từ đó tạo điều kiện cho vi sinh vật đất phát triển và hoạt động hữu ích cho cây trồng và đất (Nguyễn Đăng Nghĩa và cs 2005) [26]

Chất hữu cơ vừa là “c i ho” cung cấp các nguyên tố inh ưỡng đa lượng, trung lượng và vi lượng cần thiết cho cây trồng, góp phần giữ nước, giữ phân tốt cung cấp dần dần cho c y, làm tăng hiệu quả sử dụng phân bón của cây trồng, ngoài ra chất hữu cơ c n gi hạn chế các ion kim loại tự o trong đất, giúp cây trồng khỏe mạnh và cho năng suất cao Chất hữu cơ có chứa các nguyên tố như N,

P2O5, K2O, Mg và các nguyên tố vi lượng cần thiết cho cây trồng Thông thường cây hút các chất inh ưỡng ưới dạng muối ho ng có được từ sự khoáng hóa chất hữu cơ C y có thể h t được 80% chất đạm từ sự khoáng hóa chất hữu cơ trong đất, ngay cả hi đất được ón h n (Đỗ Thị Thanh Ren, 1993) [37]

1.2 T m quan tr ng của chất hữ ơ r ệ thống quản lý dinh dưỡng cây trồng

1.2.1 Phân hữu cơ trong hệ thống quản lý dinh d ỡng cây trồng

Sử ụng h n ón nói chung và h n ón hóa học nói riêng đã là chìa hóa quan trong “cuộc c ch mạng xanh” đ ứng nhu cầu lương thực cho con người Tuy nhiên, cùng với sự h t triển của hoa học ỹ thuật, đặc iệt là công nghệ sản xuất h n ón, t nh tiện lợi và hiệu lực nhanh chóng đối với c y trồng của

h n hóa học đã làm lu mờ vai tr của h n hữu cơ o loại h n này yêu cầu lớn về công lao động để sản xuất, o vậy mà h n hữu cơ đã ị coi nhẹ Bên cạnh đó, tậ qu n đốt tàn ư thực vật sau mỗi vụ thu hoạch c y trồng để vệ sinh

đồng ruộng và chu n ị cho việc làm đất và c c hoạt động canh t c tiế th o đã làm mất đi một lượng h lớn c c chất hữu cơ có thể trả lại cho đất hàng năm Việt Nam thuộc vùng h hậu nhiệt đới m, quá trình phong hóa mạnh, chất hữu

cơ ị phân giải nhanh, cùng với lượng mưa nhiều và tập trung làm rửa trôi nhanh lượng hữu cơ trong đất, khiến cho hàm lượng c c chất hữu cơ, đặc iệt là mùn trong đất thường thấ và hông có mùn thô

Một trong những nguyên nh n ch nh ẫn đến sự tho i hóa đất trồng trọt là

ết quả của sự giảm tỷ lệ chất hữu cơ trong đất (dt Wooer và cs, 1994) [54]

Để nông nghiệp phát triển bền vững nhất thiết phải giảm sự mất mát chất hữu

cơ đất, nhất là việc sử dụng đất vùng nhiệt đới (Lê Văn hoa và cs, 2000) [24] Vấn đề ổ sung nguồn hữu cơ cho đất hông chỉ thông qua việc vùi trả lại tàn ư c y trồng cho đất mà c n cần hải ón thêm h n chuồng cho đất để n ng cao năng suất, chất lượng và hiệu quả sản xuất nông nghiệ Đồng thời tạo cơ sở để cải tạo, ảo vệ, uy trì và hông ngừng n ng cao độ

hì nhiêu đất, n ng cao hả năng sản xuất của đất, qua đó đ ứng yêu cầu cung cấ c c loại nông sản h m đảm ảo cả về số lượng và chất lượng, hục vụ đời sống con người

T nh ền vững của một nền sản xuất nông nghiệ hải được x y ựng trên cơ sở ền vững về mặt nh tế, môi trường và xã hội việc sử ụng phân

ón cần thiết cũng hải được định hướng th o quan điểm Hệ thống Dinh ưỡng C y trồng Tổng hợ (Int grat Plant Nutri nt Syst m –IPNS)

1.2.2 Khái quát về quản lý dinh d ỡng cây trồng

Hệ thống inh ưỡng c y trồng tổng hợ (Int grat Plant Nutrition Syst m) (IPNS), hay đơn gian và h i qu t hơn th o c ch gọi của Phan Liêu(1998)[25] “quản l inh ưỡng tổng hợ ” (Int grat Nutrition Manag m nt) (INM) có thể hiểu là tổ chức sử ụng c c nguồn h n ón có được: hữu cơ, sinh học hoặc vô cơ ở nông trại một c ch tổng hợ , để đảm ảo cung cấ đủ inh ưỡng cho c y và n ng cao độ hì nhiêu đất trong hệ thống

c y trồng, hù hợ với năng suất mong muốn

INM ao gồm hai yếu tố là cung cấ inh ưỡng cho c y và quản l độ

hì nhiêu đất Điều đó được tiến hành ở từng c nh đồng, cho hé h t hiện sự thay đổi inh ưỡng một c ch tuần tự để sử ụng mọi nguồn h n

ón có được hù hợ với cảnh quan cụ thể của từng địa hương Quản l inh ưỡng c y trồng có t c ụng to lớn trong việc ảo vệ môi trường, được thể hiện ở c c mặt: tận ụng sản h m thừa, chế iến thành h n ón mới hữu ụng đưa vào chu trình cung cấ chất inh ưỡng cho c y, chống tho i hóa đất và tr nh ón h n vô cơ thừa ư, nhất là h n đạm, g y ô nhiễm nguồn nước ngầm, nước mặt

Như vậy việc vận ụng l luận về Hệ thống inh ưỡng C y trồng Tổng

hợ (IPNS) là rất cần thiết trong việc tăng năng suất c y trồng, đặc iệt là đối với đất vùng nhiệt đới, với đặc điểm nổi ật là hàm lượng chất hữu cơ trong đất

thấ , qu trình ho ng hóa xảy ra mạnh (Wooer, P.L et al, 1994) [54]

1.2.3 Vai trò của chất hữu cơ trong quản lý dinh d ỡng cây trồng

Phân hữu cơ là nguồn phân quý, không chỉ tăng năng suất cây trồng mà còn

có khả năng làm tăng hiệu lực của phân hóa học, cải tạo và n ng cao độ phì nhiêu của đất Bón kết hợp thích đ ng giữa phân hóa học và phân hữu cơ s có tác dụng n ng cao năng suất cây trồng Sử dụng phân hữu cơ trong hệ thống quản l inh ưỡng cây trồng là biện pháp tốt nhất để tăng nằng suất cây trồng, giảm chi h a h n ón, công chăm sóc, h ng trừ sâu bệnh, và là nền tảng phát triển nông nghiệp bền vững Hệ thống quản l inh ưỡng cây trồng tổng hợp tận dụng mọi nguồn phân hữu cơ có thể, coi phân hữu cơ là cơ sở để chăm sóc c y trồng khỏe mạnh (Hoàng Ngọc Thuận, 2013) [33]

Th o Lê Huy B (2000), C y trồng chỉ hấ thu 50% - 56% chất inh ưỡng

từ h n đạm vô cơ năm đầu, trong hi đó h n hữu cơ chiếm hoảng 20 – 30% Do đó liều lượng và thời gian ón rất quan trọng, nếu sử ụng h n

ho ng liên tục mà hông ch trọng ón h n hữu cơ thì làm đất chua ần, đất trai cứng, giảm năng suất c y trồng ết quả ghi nhận của Bùi Đình Dinh (1984) [9] cho thấy để đảm ảo năng suất ổn định thì h n hữu cơ chiếm t

nhất 25% trong tổng số inh ưỡng cung cấ cho c y trồng

Trong hệ thống inh ưỡng cây trồng, sự thiếu hụt một nguyên tố dinh ưỡng nào đó s dẫn đến hạn chế hiệu quả của các nguyên tố inh ưỡng khác,

từ đó làm giảm năng suất, chất lượng nông sản (Chu Văn H ch, 2012; Trần Minh Tiến và cs, 2013; FAO STAT, 2012 [14], [29], [47]) Việc mất cân bằng các nguyên tố dinh ưỡng dễ tiêu có thể dẫn đến khai thác quá mức dự trữ dinh ưỡng trong đất, đồng thời th c đ y cây trồng hút thừa các nguyên tố dinh ưỡng khác, dẫn đến làm giảm hiệu suất phân bón và lãng phí nguồn tài nguyên đất (Nguyễn Trọng Thi và cs, 1999; IFA, 2011; 2012 ) [32], [48][49] Như vậy phân hữu cơ có thể xem là trung tâm cho hệ thống quản l inh ưỡng cây trồng tổng hợ , n ng cao độ phì nhiêu của đất Trong hệ thống trồng trọt ở một số vùng nhiệt đới, tàn ư c y trồng thường rất ít hoặc hông được trả lại cho đất, điều này dẫn đến việc làm giảm chất hữu cơ của đất dẫn đến năng suất cây trồng giảm

Do đó chiến lược quản l inh ưỡng và nước cho c y trồng ở nước ta, đặc iệt là đối với vấn đề ón tổng hợ h n hữu cơ – vô cơ để n ng cao năng suất cây trồng và cải thiện độ hì nhiêu đất đã được rất nhiều c c nhà hoa học ch (Bùi Đình Dinh,1995; Trần hải, 1997; Tôn Thất Chiểu và cs, 1997; Th i Phiên, 1997; Nguyễn Thị Dần , 1997) [9], [22], [7], [27], [8] v.v… Điều này đã h ng định và làm r vai tr hông thể thiếu của h n hữu cơ trong hệ thống quản l inh ưỡng c y trồng

1.3 Tình hình chất hữ ơ r đấ đồi trồng mía ở Việt Nam

Việt Nam nằm trong vùng h hậu nhiệt đới gió mùa, lượng mưa lớn (từ

1800 – 2000mm) h n ố hông đều (tậ trung vào 6 th ng mùa mưa từ th ng

5 – th ng 10), qu trình ho ng hóa và rửa trôi, xói m n xảy ra nhanh, làm giảm chất hữu cơ trong đất Ngoài ra tập quán canh tác của nông dân không vùi trả lại tàn ư c y trồng làm cho đất đồi ngày càng thoái hóa

Canh tác mía trên đất ốc thuộc c c tỉnh trung u, miền n i, qu trình xói

m n và rửa trôi xảy ra mạnh m làm cho tỷ lệ sét, tỷ lệ chất hữu cơ giảm đ ng

ể, ẫn đến hấ thu l hóa ém và đ t ễ mất chất inh ưỡng ễ tiêu Rửa trôi c n làm cho qu trình t ch lũy tương đối sắt, nhôm tăng nhanh, đất chua

và hấ thu hóa học xảy ra mạnh đối với l n Qu trình f ralit xảy ra mạnh c n làm cho ho ng xét trong đất cũng iến đổi th o hướng ất lợi cho độ hì nhiêu, o ho ng sét thuộc hy romica cũng ị iến đổi thành aolinit (Nguyễn Văn Bộ, 1997) [3]

Để đảm ảo sản xuất ổn định và l u ền trên đất ốc ở vùng nhiệt đới m

có hai mùa hô và mùa mưa r rệt, lượng mưa trung ình từ 1.100 – 1.500 mm/năm, thì ngoài việc trả lại cho đất c c nguyên tố inh ưỡng đã lấy đi của đất th o sản h m, cần thiết hải uy trì th ch đ ng hàm lượng chất hữu cơ trong đất, uy trì c c đặc t nh vật l đất và ảo vệ đất hông ị rửa trôi, xói m n ( t Takahiro Inoue, 1990) [53]

1.4 Nhu c u sinh thái và d dưỡng của mía

1.4.1 hu c u sinh thái của cây mía

- Nhiệt độ: Th ch hợ trong hạm vi 20-25oC Nhiệt độ cao qu hoặc thấ qu ảnh hưởng đến sinh trưởng ình thường và giảm tốc độ quang hợ Thời ỳ đầu, từ hi đặt hom đến mọc mầm thành c y con, nhiệt độ th ch hợ từ 20-25oC Thời ỳ đẻ nh nh (c y có 6-9 l ), nhiệt độ th ch hợ 20-30oC Ở thời

ỳ m a làm lóng vươn cao, yêu cầu nhiệt độ cao hơn để tăng cường quang hợ , tốt nhất là 30-32oC

- Ánh s ng: Rất cần cho sự quang hợ để tạo đường cho c y m a hi cường độ nh s ng tăng thì hoạt động quang hợ của ộ l cũng tăng Thiếu

nh s ng c y m a h t triển yếu, vóng c y, hàm lượng đường thấ và c y m a

ễ ị s u ệnh Trong suốt chu ỳ sinh trưởng, c y m a cần hoảng 2.000 – 3.000 giờ chiếu s ng, tối thiểu cũng 1.200 giờ trở lên

- Lượng nước và m độ đất: Đ y là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng và h t triển của c y m a Trong th n c y m a chứa nhiều nước (70% hối lượng) Lượng mưa th ch hợ 1.500 – 2.000 mm/năm, h n ố trong hoảng thời gian từ 8-10 th ng, từ hi c y m a mọc mầm đến thu hoạch.C y

m a là loài c y trồng cạn, có ộ rễ ăn nông nên rất cần nước nhưng hông chịu ngậ ng Ở vùng đồi g đất cao cần tưới nước trong mùa hô Nơi đất thấ cần tho t nước tốt trong mùa mưa Thời ỳ c y m a làm lóng vươn cao rất cần nhiều nước, m độ th ch hợ hoảng 70-80%, ở c c thời ỳ h c cần

m độ 65-70%

- Nước: m a là c y cần nhiều nước nhưng lại rất sợ ị ng Trong th n

m a nước chiếm tỷ lệ 70%, o đó nước có t c ụng rất lớn trong tất cả qu trình sinh trưởng của c y m a, là nh n tố quan trọng của c y m a Để tạo ra

1 g đường c y m i cần tiêu tốn 600 l t cho qu trình đồng hóa, trao đổi nước trong c y và h t t n nước qua mặt l

Để đạt năng suất cao m a cần một lượng mưa hữu hiệu là 1500mm cho

cả chu ỳ sinh trưởng Lượng nước hữu hiệu đó tương ứng với lượng mưa thực tế là 2000 – 2500mm Hầu hết c c vùng sinh th i của nước ta đều ụng được, tuy nhiên lượng mưa này cần tậ trung vào thời ỳ vươn cao Đối với c y m a, thiếu hoặc thừa nước đều có hại và có triệu chứng gần giống nhau: ngừng sinh trưởng, vàng l , mất đường nếu hạn nặng s héo l rồi tiến đến hô l , ắt đầu từ chó l lan ần xuống c c đoạn ưới Nếu ng nặn s làm thối rễ, hỏng gốc và chết c y hi m a chưa có lóng Sau hi có lóng m a s sinh ra rễ h sinh hoặc thủy sinh để tồn tại nhưng sau hi hết nước m a s hó hục hồi sinh trưởng

Nhu cầu độ m đất của c y m a h c nhau Tùy thuộc vào từng thời ỳ: + Thời ỳ mọc mầm: cần hoảng 65 – 75 % độ m tối đa trong đất + Thời ỳ đẻ nh nh: m a tiêu hao nhiều nước hơn, t nghiêm ngặt hơn thời ỳ nảy mầm, c y cần hoảng 55 – 70% độ m tối đa trong đất

+ Thời ỳ vươn cao: c y đ i hỏi lượng nước cao nhất, độ m trong đất

th ch hợ là 70 – 80 %

+ Thời ỳ ch n: yêu cầu về nước giảm h n, độ m đất th ch hợ là 50 –

60 % độ m tối đa trong đất thừa nước s làm nước ch n chậm, hàm lượng đường thấ , nhiều tạ chất

Do đó miền Bắc nước ta th ng 11- 12 nhiệt độ thấ th ch hợ cho việc

t ch lũy đường m a ngọt

M a là c y có hả năng chịu hạn h , o ộ rễ có điiều iện ăn s u, có

hả năng h t nước, h t inh ưỡng trong điều iện hạn nên có thể trồng trên đất đồi

C y m a hông thể trồng trên đất có mực nước ngầm cao vì s làm cho

ộ rễ th m đ n, chết cục ộ M a sợ ng nhưng nếu ị ngậ ng 5 – 7 ngày thì vẫn hông chết, thậm ch hù sa chàn vào m a s rất tốt, đó chỉ là nước chàn qua Mực nước tràn ngầm thấ c y vẫn sinh trưởng tốt

- Đất: C y m a th ch hợ ở loại đất tơi xố , tầng đất mặt s u, giữ m tốt

và ễ tho t nước Độ H th ch hợ 6 - 7 C c loại đất như sét nặng, chua, mặn, ị ngậ ng hoặc tho t nước ém… đều hông th ch hợ cho c y m a sinh trưởng và h t triển.Thực tế cho thấy, ở nước ta, c y m a được trồng trên nhiều loại đất h c nhau như đất chua hèn ở đồng ằng Sông Cửu Long, đất đồi g ở trung u Bắc Bộ, Nam Trung Bộ, Đông Nam ộ Tuy nhiên ở những vùng này ruộng trồng m a cần đạt những yêu cầu cơ ản, nhất là độ s u tầng đất mặt và tho t nước Nếu đất nghèo inh ưỡng hoặc chua hèn thì cần ón

h n đầy đủ và có iện h cải tạo đất

4 hu c u dinh d ỡng

Theo Mohan Naidu và cs (1987) [50] chất inh ưỡng của c y trồng là những nguyên tố cần thiết cho sự sinh trưởng và h t triển của c y Có 90 nguyên tố đã được tìm thấy trong cơ thể thực vật, trong đó có 16 nguyên tố là cần thiết đối với m a

M a là c y trồng có hả năng tạo ra lượng sinh hối rất lớn, chỉ trong

v ng chưa đầy 1 năm, 1 h cta m a có thể cho từ 70-100 tấn m a c y, chưa ể

l và rễ, vì vậy nhu cầu inh ưỡng của c y m a rất lớn Tuy nhiên giống như

c y trồng h c, m a cũng yêu cầu c c nguyên tố inh ưỡng với số lượng và

tỷ lệ th ch hợ cho qu trình sinh trưởng, h t triển Trong trường hợ thiếu inh ưỡng hay thừa inh ưỡng đều g y ra những hậu quả xấu, ảnh hưởng

đến sinh trưởng, năng suất, chất lượng, hiệu quả sản xuất m a và đường, ngoài

ra hi ón h n hông hợ l , hông đ ng ỹ thuật có thể làm cho đất xấu đi hoặc g y ô nhiễm môi trường (Ph n hữu cơ có thể tạo ra nhiều c c chấy CH4,

CO2, NH3, NO3…, Ph n vô cơ có thể tạo ra nhiều đạm ở thể h làm đất trở nên độc với c y trồng và ô nhiễm hông h , nguồn nước) (Nguyễn Đăng Nghĩa, 2005) [21]

Nhu cầu về inh ưỡng ho ng của m a với số lượng và loại inh ưỡng

h c nhau ở từng giai đoạn h t triển của m a, từng loại giống m a Thông qua c c đặc điểm thời tiết và nhu cầu inh ưỡng ho ng của m a mà có ỹ thuật ón h n hợ l cho m a

- Nhu cầu về inh ưỡng đạm (N): Đạm là yếu tố rất quan trọng gi c y mọc hoẻ, đ m nhiều nh nh, tốc độ làm óng và vươn cao nhanh, năng suất cao Trung ình 1 tấn m a tơ cần 1 g N và một tấn m a để gốc cần 1.25 g N

Ở giai đoạn đầu c y m a rất cần N, lượng N ự trữ trong c y m a ở giai đoạn đầu có ảnh hưởng đến suốt qu trình sinh trưởng và h t triển về sau Tuy nhiên nếu ón nhiều đạm và hông c n đối với l n, ali và ón muộn c y m a

s ị vóng, nhiều nước, lượng đường thấ và ễ nhiễm s u ệnh

- Nhu cầu về inh ưỡng l n (P): L n gi ộ rễ h t triển để hấ thu nước và chất inh ưỡng, tăng hả năng chịu hạn, giữ sự c n đối giữa đạm và ali nên gi c y h t triển hoẻ mạnh, tăng năng suất và chất lượng m a Đối với công nghiệ chế iến đường, ón đủ l n s gi qu trình lắng trong nước

m a và ết tinh đường được thuận lợi Thiếu l n, ộ rễ h t triển ém, đẻ

nh nh t, th n l nhỏ, c y cằn cỗi Phần lớn đất trồng m a ở nước ta đều thiếu

l n, nhất là vùng Đông Nam Bộ và Trung Du Ph a ắc, o đó ch ón l n đầy đủ Để có một tấn m a c y cần ón thêm 1,3 g P2O5

- Nhu cầu về inh ưỡng ali ( ): Là nguyên tố inh ưỡng c y cần nhiều nhất Để tạo ra một tấn m a c y cần 2,75 2O ali có vai tr quan trọng trong qu trình tổng hợ tạo ra đường Đủ ali, c y m a cứng c , hông đổ ngã, t s u ệnh, ch n sớm và tăng tỉ lệ đường

- Canxi (Ca): Canxi làm giảm độ chua trong đất, cải thiện t nh chất vật l đất, gi sự h n giải chất hữu cơ và hoạt động của c c vi sinh vật đất được tốt hơn, tạo điều iện cho c y m a hấ thu chất inh ưỡng hiệu quả hơn C c vùng đất trồng m a của nước ta thường chua nên cần hải ón thêm vôi

- C c chất vi lượng: Bao gồm c c nguyên tố như magiê (Mg), sắt (F ), mangan (Mn), m (Zn), đồng (Cu)… tuy cần ở số lượng t nhưng rất quan trọng đối với qu trình sinh trưởng và h t triển cũng như chất lượng của c y

m a Đất ở nước ta o trồng l u đời lại hông ch ón ổ sung chất vi lượng nên thường ị thiếu Nhiều th nghiệm ở một số vùng cho thấy, nếu ón ổ sung c c chất vi lượng đều có t c ung tăng năng suất và chất lượng m a r rệt (Nguyễn Văn Bình) [2]

1.5 ì ứ ỹ ậ bó p â m a ở V ệ am

1.5.1 Tình hình chung:

Trong một vài thập kỷ gần đ y, cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật diễn

ra rất sôi động và mạnh m đối với nhiều loại cây trồng và đã có t c động rất lớn đến năng suất, chất lượng sản ph m và hiệu quả sản xuất Song công tác nghiên cứu c y m a nói chung, lĩnh vực bón phân cho mía nói riêng còn rất hạn chế Trong suốt thời gian dài từ sau hòa bình lặp lại (1954 đến trước năm 1975), cả nước chỉ có một bộ phận nhỏ cán bộ thuộc Viện cây công nghiệp,

c y ăn quả và cây thuốc được phân công nghiên cứu cây mía khu vực phía Bắc C c đề tài nghiên cứu trong giai đoạn này là những đề tài mang tính chất thăm và ứng dụng (Nguyễn huy Ước, 1992)[34]

Ở miền Nam, chỉ sau khi Viện nghiên cứu M a đường Bến C t được thành lập (1997), công tác nghiên cứu cây mía mới thực sự được bắt đầu Các

đề tài nghiên cứu chủ yếu đi s u vào lĩnh vực nghiên cứu tuyển chọn và lai tạo giống m a cho hu vược Đông Nam Bộ.Ở miền Bắc, hi đề tài nghiên cứu

kỹ thuật th m canh, giai đoạn 1986 - 1990 được đưa vào chương trình cấp Nhà nước nã hiệu 18B.01.04 (Trần Văn Sỏi làm chủ nhiệm) thì công tá nghiên cứu phân bón mới được chú trọng

Trong thời gian gần đ y, để đ ứng được nhu cầu mở rộng diện tích và nâng cao hiệu quả sản xuất m a và đường, một số Công ty đường (Lam Sơn Thanh Hóa, Quảng Ngãi, T y Ninh…) đã thành lập các trung tâm nghiên cứu mía với nhiệm vụ siêu tập, tuyển chọn và nhân các giống mía tốt, nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật thâm canh phù hợp với điều kiện cụ thể riêng của vùng mình, đồng thời triển hai c c đề tài cấp bô, ngành và một số nội dung của đề tài cấ Nhà nước thông qua Viện nghiên cứu m a đường

1.5.2 Kỹ thuật bón phân

Theo Trần Văn Sỏi (1980; 1990; 1995)[40][41][42] lượng phân bón cho

m a thay đổi theo loại đất tốt, xấu và mục tiêu năng suất cần đạt Nhìn chung, một vụ mía phải bón 15 – 20 tấn/ha PHC, 100 – 200 N Tỷ lệ bón N : P2O5:

K2O là 2: 1: 1 hoặc 2: 1: 1,5 N có thể bón 1 lần (bón lót khi trồng); 2 lần (1 lần lót, 1 lần thúc) hoặc 3 lần (1 bón lót, 2 lần bón thúc) và phải đảm bảo kết

th c ón N t m th ng trước khi thu hoạch, P bón lót 1 lần khi trồng m a tơ hoặc xử lý mía gốc M a tơ ón lượng P cao hơn m a gốc K bón lót một lần khi trồng, trường hợp cá biệt bón 2 lần, bón lót khi trồng và bón thúc 1 lần

xử l m a gốc; chia làm 2 lần ón, lần 1 ón (1/2 lượng ), lần 2 hi m a giao t n (lượng c n lại)

Trong tài liệu “ c y m a và ỹ thuật trồng m a ở miền Nam” (Phan Gia T n, 1992) [28] cho iết: để đạt năng suất m a 70 – 80 tấn/ha, hải ón 15 – 20 tấn/ha

h n chuồng, 80 – 100N , m a gốc hải ón tăng th m 10 – 20%N Ngược lại chất giàu chất hữu cơ Giảm 10 – 20%N, trường hợ thiếu h n đạm có thể ón h n hữu

cơ với lượng lớn (30 – 40 tấn/ha) để thay thế nhưng năng suất hông cao so với ón

hối hợ N, P, Về P, c c loại đất h c t thiếu P hơn ón 60 -80 P2O5 , P bón lót lần 1 hi trồng m a tơ hoặc xử l gốc đối với m a gốc Đối với , lượng ón thay đổi từ 100 – 200 K2O tùy theo từng loại đất lượng ón cho m a gốc tăng thêm 20%

so với m a tơ, có thể ón lần 2 hoặc lần 3 cùng với N

Th o Nguyễn Văn Bình và cs (1996) [2], nêu mức ón cho m a thay đổi từ

50 – 500N lượng ón tối th ch 100 – 200N, m a gốc cần ón nhiều hơn m a tơ, mức

ón P thay đổi từ 50 - 120 P2O5, K: 100 – 200 K2O, tỷ lệ N: P2O5: K2O thông thường là 3: 2: 3 – 4, N chỉ nên ón lót và ón th c 1 lần hi m a được 2 th ng tuổi

vì ón nhiều lần hiệu quả tương tự như t lần, trừ tường hợ đất nhẹ, lượng ón cao trên 150N

Nghiên cứu lượng h n ón cho m a ở miền Đông Nam Bộ (Dương Văn Xây và cs, 1995) [44], nêu quy trình ón h n để đạt năng suất 60 tấn/ha là: 20 tấn/ha h n chuồng; 140N; 70 P2O5; 140 K2O và 2000 g vôi Lượng h n ón cho

m a tại Cần Thơ hiện nay đang huyến c o ón: h n hữu cơ 10 – 20 tấn/ha; vôi 0,5

l ) có ảnh hưởng t ch cực đến c c chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất, chất lượng m a

Nhìn chung lượng ón h n cho c y m a ở nước ta hiện nay chỉ mới tậ trung vào c c nguyên tố inh ưỡng đa lượng ( N, P2O5 và K2O) và t ón c c chất inh ưỡng chung, vi lượng và silic

1.5.3 Phân hữu cơ và ỹ thuật bón phân cho mía

Ph n hữu cơ hi được ón một c ch có hệ thống s cải thiện những t nh chất l – hóa cũng như sinh học, chế độ nước và chế độ nhiệt của đất (Lê Văn Khoa và cs, 1996) [24]

M a cũng như c c c y trồng h c hi ón h n c n đối và hợ l hông chỉ làm tăng năng suất mà c n làm tăng chất lượng nông sản, cụ thể làm tăng hàm lượng chất ho ng, rot in, đường và vitamin cho sản h m Tuy nhiên, nếu thiếu inh ưỡng hoặc ón qu nhiều và hông c n đối cũng có thể làm gảm năng suất và chất lượng nông sản (Nguyễn Đăng Nghĩa, 2005) [26]

Ph n ón c n làm tăng hả năng chống chịu của c y, ảnh hưởng gi n tiế o cải thiện được sức sinh trưởng của c y để chống chịu với c c yếu tố h hậu,

Trong tài liệu “C y m a và ỹ thuật trồng m a ở miền Nam” (Phan Gia Tân, 1992) [28] cho iết: Để đạt được năng suất m a 70 – 80 tấn/ha, hải ón 15 –

20 tấn h n chuồng, 80 – 100 N M a gốc hải ón tăng thêm 10 – 20%N Đất nghèo chất hữu cơ ón tăng thêm 10 – 20% N Ngược lại, đất tương đối giàu hữu cơ giảm 10 – 20% lượng ón N Trường hợ thiếu h n đạm có thể ón

h n hữu cơ với lượng lớn (30 – 40 tấn/ha)

Nghiên cứu c c yếu tố ỹ thuật tăng năng suất m a ở miền Đông Nam Bộ (Dương Văn Xây và cs, 1995) [44] nêu quy trình ón h n để đạt năng suất 60 tấn/ha là: 20 tấn/ha nền + 15T PC; 140N; 70 P O; 140KO và 2000kg vôi

Th o tài liệu c y m a (Lê Song Dự; Nguyễn Thị Qu Mùi, 1997) [11] giới thiệu quy trình ỹ thuật ón h n cho m a được huyến c o như sau: Nền + 15T PC 15 – 20 tấn/ha (đối với m a tơ), 10 – 15 tấn/ha (đối với m a gốc), 120-160N; 60 – 80 P2O5; 120 – 160 K2O…

Cung cấ chất hữu cơ cho m a là iện h hiệu quả inh tế và tăng năng suất, chất lượng m a nhất Th o Trần Công Hạnh, 1999 [15], vùi 30 tấn/ha ngọn l m a ết hợ với ón h n hóa học hông chỉ trả lại cho đất trung ình

104 kg N; 12 kg P2O5; 55kg K2O, mà c n có t c ụng tăng năng suất chất lượng m a, năng suất đường ngay trong vụ đầu Hiệu quả inh tế thu được từ việc tăng năng suất, chất lượng m a và tiết iệm chi h h cao (tăng gần 10 triệu đồng/ha/3 vụ) so với ón đạm, l n, ali đơn thuần th o tổng lượng chất inh ưỡng ngang nhau

1.6 ì ì ơ bả ủa ù m a đườ am Sơ r sả x ấ

m a đườ

1.6.1 Điều iện t nhiên

- Vị tr địa lý: Vùng m a Lam Sơn Thanh Hóa nằm ở phía Tây tỉnh Thanh Hóa, có tổng diện t ch đất trồng mía (qui hoạch đến năm 2020) là 54.314ha, phân bổ trên địa bàn 10 huyện, thuộc 3 tiểu vùng địa hình: tiểu vùng đồng bằng (Yên Định, Thiệu Hóa, Triệu Sơn), tiểu vùng trung du (C m Thủy, Thọ u n, Như Thanh, Như u n, Ngọc Lặc), tiểu vùng n i cao (Thường Xuân, Lang Chánh) Diện t ch m a đứng toàn vùng (niên vụ 2008 - 2009) là 15.571 ha, năng suất trung bình 62,7 tấn/ha, chữ đường 8,34 CCS, cung cấp nguyên liệu cho nhà máy chế biến đường (công suất 6.500 tấn mía cây/ngày) thuộc Công ty Cổ phần M a đường Lam Sơn Đến nay, sau hơn 30 năm x y dựng và phát triển, vùng m a Lam Sơn được đ nh gi là có năng suất, chất lượng, hiệu quả sản xuất mía cao so với các vùng trồng mía khác thuộc khu vực Bắc miền Trung và trong cả nước (Công ty Cổ phần M a đường Lam Sơn, 2008) [5]

- Khí hậu: Vùng m a Lam Sơn thuộc khu vực khí hậu nhiệt đới, chịu ảnh hưởng của của gió mùa T y nam hô, nóng và gió mùa Đông ắc khô, lạnh Theo Phạm Thị Thanh Hương (2014)[20]: khí hậu vùng Lam Sơn Thanh Hóa có nhiều điểm thuận lợi, cho phép khai thác tốt tiềm năng năng suất và hàm lượng đường cao của cây mía Thời kỳ m a sinh trưởng mạnh (vươn óng, tạo năng suất kinh tế) trùng với các tháng có nhiệt độ, độ m không khí, ánh sáng và lượng mưa cao (th ng 5 - 10) Từ th ng 11 năm trước đến th ng 4 năm sau, nhiệt

độ, độ m hông h , nh s ng và lượng mưa thấp, chênh lệch nhiệt độ ngày và đêm cao là những điều kiện rất thuận lợi cho qu trình t ch lũy đường của cây mía, quá trình thu hoạch, vận chuyển và chế biến đường

Cũng th o Phạm Thị Thanh Hương (2014)[20]: Bên cạnh những điểm thuận lợi nêu trên, nhược điểm của điều kiện khí hậu (đồng thời cũng là những hó hăn trong sản xuất mía) là vấn đề nhiệt độ, độ m không khí và lượng mưa thấp trong thời vụ trồng và xử l m a để lưu gốc (tháng 12, 1, 2), gây ảnh hưởng xấu đến khả năng nảy mầm, tái sinh, dẫn đến làm giảm năng suất mía Mặt h c, lượng mưa cao trong c c th ng 8, 9, 10 g y xói mòn, rửa trôi là nguyên nhân làm giảm độ hì nhiêu đất, giảm hiệu suất phân bón, giảm năng suất, chất lượng và hiệu quả sản xuất mía

1.6.2 Đất trồng mía:

Diện t ch đất trồng m a được đầu tư quy hoạch chủ yếu trên đất đồi, trong đó chủ yếu là đất xám ferralit (AC) chiếm 88,5% diện t ch đất quy hoạch Theo qui hoạch mở rộng vùng nguyên liệu đến năm 2020 được trình bày trong bảng 1.1

Bảng 1 1 Đất trồng mía theo qui hoạch mở rộng vùng nguyên liệu

m a đườ am Sơ a óa đế ăm 0 0

Diện tích (ha)

(Nguồn: Công ty Cổ phần Mía đường Lam Sơn, 2008 [5])

1.6.3 Tình hình sử dụng phân bón cho mía ở vùng Lam Sơn Thanh Hóa

Qua tìm hiểu, nghiên cứu tài liệu về tình hình sử dụng phân bón cho mía

ở vùng Lam Sơn Thanh Hóa cho thấy: Nhìn chung mức đầu tư cho h n ó, đặc biệt là phân chuồng còn rất thấp, tỷ lệ bón N: P2O5: K2O mất c n đối và

c ch ón chưa hợp lý Việc ón lót N t được trú trọng, thường ón 1/4 đến 1/3 tổng lượng N bón thậm tr hông ón lót, ón th c N thường được rải đều trên mặt luống hi mưa, o đó thời gian bón và số lần bón phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết Gặp những năm t mưa, mưa muộn, việc bón thúc gặp

hó hăn, ảnh hưởng lớn đến chất lượng nước mía

Về loại phân bón sử dụng, chủ yếu trú trọng đến bón phân khoáng cho mía, còn việc sử dụng phân chuồng (phân hữu cơ) đang ị xem nhẹ.Theo Phạm Thị Thanh Hương (2014) [20] trong tổng số 571,4 lượng phân khoáng được sử dụng bón cho mía có 94,9% diện t ch m a được bón hoàn toàn bằng

NP Lam Sơn (NP - HC: 6,4 - 3,2 - 6,6 HC 9,5) do Công ty Cổ phần Phân

ón Lam Sơn sản xuất và đầu tư ứng trước cho nông dân thông qua hợ đồng thu mua mía nguyên liệu; 3,1% bón bằng NP Lam Sơn ết hợp với bổ sung

N vô cơ Ngoài ra một tỷ lệ nhỏ diện tích (2%) bón bằng h n vô cơ hoặc các loại phân NPK khác có trên thị trường; Diện t ch đất trồng mía chỉ có 7,6% được bón phân hữu cơ

Trươc tình hình sử dụng phân bón như trên cùng với việc không vùi trả lại ngọn lá mía sau thu hoạch, như tậ qu n canh t c trước đ y là giữ lại ngọn

lá mía để đốt hoặc dồn và vùi trả lại cho đất Trong điều kiện hiện nay, một phần do công tác quản lý không tốt, một phần o gi công lao động cao nên các hộ trồng mía áp dụng hình thức chi trả một phần tiền thuê nhân công thu hoạch mía bằng cách cho họ lấy ngọn lá mía mang về (Phạm Thị Thanh Hương,2014)[20], đã làm giảm đ ng ể lượng chất hữu cơ trong đất, làm cho đất ngày càng chai cứng, độ phì nhiêu của đất giảm, ảnh hưởng xấu đến năng suất mía vụ tiếp theo

1.7 Vai trò của chất hữ ơ đối với chế độ ướ r đất

Chất hữu cơ có t c ụng tích cực đến chế độ nước trong đất, chất hữu cơ ảnh hưởng đến tuần hoàn nước trong đất làm cho nước ngấm s u trong đất được thuận lợi hơn, hả năng giữ nước cao hơn, việc ốc hơi mặt đất t đi nhờ vậy mà tiết iệm được nước tưới, ngoài ra chất hữu cơ có t c ụng làm cho đất thông tho ng tr nh sự đóng v ng và tr nh xói m n (Ngô Ngọc Hưng và

cs, 2004; Vũ Hữu Yêm, 1995; Đỗ Thị Thanh R n 1998) [18] [43] [37] Chất hữu cơ trong đất càng cao thì lượng nước được giữ lại trong đất càng cao hối lượng nước được giữ lại trong 1 ha ở lớ đất 30 cm có tương quan với lượng chất hữu cơ của đất (OM)

0,5% OM = 80,000 lit (mức truyền thống thông thường)

1% OM = 160,000 l t (mức truyền thống thông thường)

2% OM = 320,000 lít 3% OM = 480,000 lit 4% OM = 640,000 litres 5%

OM = 800.000 lít

Chất hữu có hả năng n ng cao hả năng sử ụng nước của c y trồng Theo các th nghiệm trồng trọt t ch hợ ở Wisconsin đã h t hiện ra rằng trồng trọt th o hướng hữu cơ năng suất cao hơn trong những năm hạn h n

cũng như trong những năm thời tiết ình thường so với trồng trọt th o canh

t c truyền thống

1.8 Cá l ạ p â ữ ơ đượ sử d r ô ệp ở

V ệ am

Dấu ấn người Việt Nam iết sử ụng h n hữu cơ để ón ruộng được Lê

Qu Đôn viết trong cuốn V n Đài Loại Ngữ ghi lại từ s ch Tề D m Yếu Thuật:

"Phé làm tốt ruộng thì trước hãy nên trồng đậu Đậu xanh tốt hơn, thứ đến đậu nhỏ và vừng (hồ ma) C c thứ ấy đều trồng trong th ng 5 th ng 6, đến th ng 7

th ng 8 thu hoạch xong, cày lật xuống, làm ruộng rồi trồng l a thì mùa xu n năm sau mỗi mẫu thu được vài chục tạ thóc Những c y đậu, vừng vùi làm

h n như thế ón ruộng tốt ngang với h n tằm và h n người(dt, Bùi Huy Hiền) [16]

Bèo u ùng làm h n hữu cơ ón cho c y trồng đã được x c định t nhất vào giữa thế ỷ 19 Việc làm h n ủ để ón ruộng ở Việt Nam xuất hiện từ ao giờ chưa r Song vào đầu thế ỷ 20 người ta đã iết ùng h n hoai để ón cho chè, có nghĩa là đã qua qu trình ủ ( t, Bùi Huy Hiền) [16]

Ngày nay ở Việt Nam h n hữu cơ được sử ụng như một yếu tố tất yếu để tăng năng suất c y trồng và cải tạo độ hì nhiêu của đất Trong trồng trọt h n hữu cơ được iết đến với rất nhiều loại, nếu xét về hương h sản xuất: h n hữu cơ được chia thành 2 nhóm: Ph n hữu cơ truyền thống và Ph n hữu cơ công nghiệ (hữu cơ ho ng, hữu cơ sinh học, h n vi sinh và hữu cơ vi sinh)

Ph n hữu cơ truyền thống là loại h n có nguồn gốc từ chất thải của người, động vật hoặc từ c c hế hụ h m trồng trọt, chăn nuôi, chế iến nông, l m, thủy sản, h n xanh, r c thải hữu cơ, c c loại than ùn được chế iến th o hương h ủ truyền thống, ao gồm h n chuồng; h n r c; than bùn và

h n xanh Ph n hữu cơ truyền thống có t c ụng làm tăng độ tơi xố của đất, tăng hải năng thấm nước và giữ nước giữ h n cung cấ ần cho c y của đất,

h n hữu cơ truyền thống có thể cung cấ một lượng nhỏ c c nguyên tố inh ưỡng đa lượng, trung lượng và vi lượng cho đất, vì vậy cần hải ón một

lượng lớn h n hữu cơ truyền thống mới có thể đ ứng nhu cầu của c y trồng Ngoài ra để tạo ra h n hữu cơ đảm ảo để ón cho c y trồng tốn nhiều công lao động, đ y là nguyên nh n ch nh ẫn đến việc sử ụng h n hữu cơ truyền thống đang giảm ần

Để hắc hục được nhược điểm của h n hữu cơ truyền thống, c c nhà

m y sản xuất h n ón đã sản suất ra nhiều loại h n hữu cơ h c nhau, gọi chung là h n hữu cơ công nghiệ Ph n hữu cơ công nghiệ là một loại phân được chế iến từ c c nguồn hữu cơ h c nhau để tạo thành h n ón tốt hơn so với ón nguyên liệu thô an đầu Hiện nay có thể chia ra 5 loại h n hữu cơ công nghiệ , đó là: h n hữu cơ chế iến, h n hữu cơ ho ng, h n hữu cơ sinh học, h n vi sinh, h n hữu vi sinh

+ Ph n hữu cơ chế iến: là loại h n ón được sản xuất chủ yếu từ c c nguồn nguyên liệu hữu cơ với tiêu chu n như sau: m độ đối với h n ón ạng ột hông vượt qu 25%; hàm lượng hữu cơ tổng số hông thấ hơn 22%; hàm lượng đạm tổng số (Nts) hông thấ hơn 2,5%; H H2O (đối với

h n hữu cơ ón qua l ) trong hoảng từ 5-7

+ Ph n hữu cơ ho ng: là loại h n được sản xuất từ nguyên liệu hữu cơ hối trộn thêm một hoặc nhiều yếu tố inh ưỡng ho ng, trong đó có t nhất một yếu tố inh ưỡng ho ng đa lượng Loại h n này được chế iến từ c c nguyên liệu hữu cơ h c nhau (than ùn, mùn r c thải thành hố, hụ h m nông nghiệ , công nghiệ ) hơi hô, nghiền nhỏ, ủ tự nhiên Sau một thời gian đưa hối trộn với h n ho ng ở c c tỷ lệ h c nhau

Tiêu chu n ắt uộc của loại h n này như sau: Hàm lượng hữu cơ tổng số hông thấ hơn 15%; m độ đối với h n ón ạng ột hông vượt qu 25%; hàm lượng Nts + P2O5hh + 2Ohh; Nts + P2O5hh; Nts + 2Ohh; P2O5hh + 2Ohh hông thấ hơn 8%

+ Ph n hữu cơ sinh học: là loại h n được sản xuất từ nguyên liệu hữu cơ

th o quy trình lên m n có sự tham gia của vi sinh vật sống có ch hoặc c c t c

nh n sinh học h c Loại h n này được chế iến từ c c nguyên liệu hữu cơ

h c nhau (than ùn, mùn r c thải thành hố, hụ h m nông nghiệ , công nghiệ ) hơi hô, nghiền nhỏ, ủ lên m n với vi sinh vật có tuyển chọn Tiêu chu n của h n hữu cơ sinh học như sau: Hàm lượng hữu cơ tổng số hông thấ hơn 22%; Ẩm độ đối với h n ón ạng ột hông vượt qu 25%; hàm lượng Nts hông thấ hơn 2,5%; hàm lượng axit humic (đối với h n chế iến từ than ùn) hông thấ hơn 2,5% hoặc tổng hàm lượng c c chất sinh học (đối với h n chế iến từ nguồn hữu cơ h c) hông thấ hơn 2,0% hoặc HH2O (đối với h n hữu cơ sinh học ón qua l ) trong hoảng từ 5-7 Nếu

h n có ổ sung chất điều h a sinh trưởng thì tổng hàm lượng c c chất này hông vượt qu 0,5%

+ Ph n vi sinh: là loại h n trong thành hần chủ yếu có chứa một hay nhiều loại vi sinh vật sống có ch ao gồm: nhóm visinh vật cố định đạm, h n giải l n, h n giải ali, h n giải x nlulo, vi sinh vật đối h ng, vi sinh vật tăng

hả năng quang hợ và c c vi sinh vật có ch h c với mật độ hù hợ với quy chu n ỹ thuật đã an hành là mật độ mỗi chủng VSV có ch hông thấ hơn 1

c c VSV có sẵn trong cơ chất Ph n ón ạng này có mật độ VSV hữu ch

>106 VSV/g (ml) và được sử ụng với số lượng từ vài trăm đến hàng ngàn g (lít)/ha

+ Ph n hữu cơ vi sinh: là loại h n được sản xuất từ nguyên liệu hữu cơ có chứa t nhất một chủng vi sinh vật sống có ch với mật độ hù hợ với quy chu n ỹ thuật đã an hành, cụ thể như sau: Hàm lượng hữu cơ tổng số hông

thấ hơn 15%; m độ đối với h n ón ạng ột hông vượt qu 30%; mật độ mỗi chủng VSV có ch hông thấ hơn 1 x 106 CFU/g (ml)

Đối với tất cả c c loại h n hữu cơ công nghiệ , c c chỉ tiêu định lượng ắt uộc trong h n ón như sau: as n (As) hông vượt qu 3,0 mg/ g (lit) hoặc m; ca mi (C ) hông vượt qu 2,5 mg/ g (lit) hoặc m; chì (P ) hông vượt qu 300,0 mg/ g (lit) hoặc m; thủy ng n (Hg) hông vượt qu 2,0 mg/ g (lit) hoặc m; mật độ tế ào vi hu n Salmon lla hông h t hiện trong 25 g hoặc 25 ml mẫu iểm tra (CFU)

độ s u 0 – 50 cm và có đặc trưng cơ ản của đất s m như: thành hần cơ giới nhẹ, tầng canh t c ưới 25cm, có tầng chu n đo n B (Argic), độ ảo h a azơ rất thấ , CEC trong đất < 16 lđl/100g đất, CEC trong sét ưới 24 lđl/100g sét, BS<50% Đất chua, chất hữu cơ tổng số và hàm lượng c c chất inh ưỡng N;

P2O5; K2O tổng số và ễ tiêu đều ở mức nghèo đến rất thấ

- Giống m a : Giống Viên L m 6 có nguồn gốc từ Trung Quốc, có tiềm năng năng suất đạt 150 tấn/ha, th n to, đều, c y mọc th ng, lóng ài Th n sau

hi óc có màu t m nhạt, ưới nh nắng mặt trời có màu đỏ th m, th n hủ một lớ hấn s , th n hông có vết nứt, rảnh mầm hiện rất r Mầm hình n n

tr n, ch thước trung ình, mắt lồi Phiến l màu xanh lục, cong thành hình cung, hiến l rộng Lưỡi l có hình lưỡi liềm, tai l trong có hình kim châm

ài và rũ xuống, ati l ngoài có hình tam gi c, tự rụng l

- C c loại h n: phân hữu cơ, đạm urê, su r l n, ali clorua, hóa chất

ảo vệ thực vật hiện đang sử ụng trong th m canh m a ở vùng Lam Sơn Thanh Hóa

- Ph n ón hữu cơ vi sinh1-3-1 HC15: Nguyên liệu cho sản xuất là c c loại

hế hụ h m của công nghiệ chế iến đường m a ( ùn lọc, tro l ), than ùn tự nhiên, h n gia s c, gia cầm, và c c loại h n đạm, l n, ali thông ụng trên thị trường

- Thành hần h n ón hữu cơ sinh học 1-3-1 HC15 th o tiêu chu n công ố hợ quy h n ón số 16/2012/CBHQ-LSSC, cụ thể như sau:

Nguồn: Công ty Cổ phần phân bón Lam Sơn [4]

Công năng: hữu cơ vi sinh1-3-1- HC15 có t c ụng làm cho đất ngày càng màu mỡ, tạo điều iện thuận lợi cho c c vi sinh vật có ch sống và

h t triển, làm cho đất tơi xố , tho ng h , cải tạo l t nh, hóa t nh đất Từ

đó gi cho c y trồng sinh trưởng h t triển tốt, làm tăng năng suất, chất lượng sản h m c y trồng một c ch l u ài và ổn định, làm c n ằng trạng

th i sinh học trong đất, hạn chế sinh vật có hại (Công ty cổ phần m a đường Lam Sơn, 2008)[4]

2) Nghiên cứu ảnh hưởng của hữu cơ vi sinh1-3-1 HC 15 đến c c t nh chất hóa học và đặc t nh nước của đất trồng m a

3) c định lượng ón h n hữu cơ vi sinh1-3-1 HC 15 đạt hiệu quả inh

tế cao nhất

4) Nghiên cứu hả năng sử ụng h n hữu cơ vi sinh 1-3-1 HC 15 thay thế cho h n chuồng trong thâm canh mía

2 P ươ p áp ứ

Th i gian đ a đi m nghiên cứu

- Thời gian: vụ mía 2013 – 2014 (Ngày trồng 10/03/2013 ngày thu hoạch 25/03/2014)

- Địa điểm: Xí nghiệp nguyên liệu số 5, công ty cổ phần m a đường Lam Sơn- Thanh Hóa

Ghi chú: CT1,2,3,4: thứ tự công thức; I, II, III: thứ tự lần nhắc lại 2.3.2.2.C c biện ph p th t p ng t ng thí nghiệm

- Làm đất: Áp dụng thống nhất quy trình làm đất của công ty Cổ phần

m a đường Lam Sơn Thanh Hóa

- Mật độ trồng: 32.000 hom/ha, 4 hom (hom 2 mầm)/m dài

- Bón phân:

+ Bón lót: 100% phân HCVS 1-3-1 HC 15

100% nền + 15T PC, 100% Lân, 50% Đạm, 50% Kali (Theo công thức) + Bón thúc: Vào thời kỳ mía bắt đầu đẻ nh nh 50% lượng đạm và kali còn lại

- Chăm sóc và h ng trừ sâu bệnh: áp dụng thống nhất qui trình thâm canh của công ty cổ phần m a đường Lam Sơn Thanh Hóa

2.3.3 Chi tiêu theo dõi và ph ơng pháp theo dõi các chỉ tiêu

2.3.3.1 Chỉ tiê the õi

- Theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng của mía: Nảy mầm, đẻ nhánh, vươn cao của cây mía

- Theo dõi mức độ gây hại của s u đục thân và rệp

- Theo dõi các chỉ tiêu hóa học cơ ản và đặc t nh nước của đất trước

và sau vụ trồng mía

- Theo dõi các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất và độ brix của mía

2.3.3.2 Phương ph p the õi c c chỉ tiê

- Theo dõi nảy mầm

Trong mỗi ô thí nghiệm cố định 1 hàng giữa m a để th o i định kì 5 ngày 1 lần để x c định các chỉ tiêu sau:

+ Thời gian từ trồng đến ngày bắt đầu nảy mầm (ngày): Tính từ ngày

trồng đến khi có 5% số mầm mọc khỏi đất

+ Thời gian từ trồng đến ngày kết thúc nảy mầm (ngày): tính từ ngày trồng đến khi số mầm giữa hai kì theo dõi kế tiế nhau tăng hông vượt quá 5%

+ Thời gian nảy mầm (ngày): bằng thời gian từ ngày trồng đến ngày kết

thúc nảy mầm trừ đi thời gian từ trồng đến bắt đầu nảy mầm

Mật độ cây ở thời điểm kết thúc nảy mầm (cây/m2) = Tổng số cây trên 1m dài

1,25

- The õi đẻ nhánh:

+ Thời gian từ trồng đến ngày bắt đầu đẻ nhánh (ngày): tính từ ngày

trồng đến khi có 5% số cây nhánh đẻ

+ Thời gian từ trồng đến ngày kết th c đẻ nhánh (ngày): tính từ ngày trồng

đến khi số nhánh giữa hai kì theo dõi kế tiế nhau tăng hông vươt qu 5%

+ Thời gian đẻ nhánh (ngày): bằng thời gian từ ngày trồng đến ngày kết thúc

đẻ nhánh trừ đi thời gian từ trồng đến bắt đầu đẻ nhánh

- Theo dõi chiều cao cây và tốc độ vươn cao qua các tháng

Khi mía bắt đầu có gióng, cố định 10 cây ở hàng giữa bằng c ch đ nh ấu

để theo dõi các chỉ tiếu sau:

Chiều cao cây (cm): Được tính từ mặt đất đến tai l +1, định kỳ 1 tháng

theo dõi 1 lần từ th ng 7 đến thu hoạch

Tốc độ vươn ca (cm/th ng): Được tính bằng chiều cao cây tháng sau trừ

đi chiều cao c y th ng trước

- Theo dõi các yếu tố cấ thành năng s ất và năng s ất mía:

Đường kính thân (cm): Trước khi thu hoạch đo đường kính của 10 cây

đ nh ấu đo chiều cao, mỗi c y đo ở 3 điểm: gốc, giữa thân, phần ngọn sau

đó cộng số đo của cả 10 cây tinhs trung bình

Khối lượng cây (kg/cây): Chọn trong ô thí nghiệm 10 c y có đường kính

và chiều cao tương đương với đường kính và chiều cao trung bình của 10 cây

đ nh ấu, thu hoạch để cân và tính khối lượng trung bình cây

M t độ cây khhi thu hoạch (cây/m 2 ): Trước khi thu hoạch đếm mật độ cây

hữu hiệu của toàn bộ ô thí nghiệm, tính mật độ trung bình

Năng s ất mía (tấn/ha): Thu hoạch và cân khối lượng toàn bộ ô thí nghiệm,

cộng với khối lượng c c c y đã thu hoạch để tính khối lượng trung bình cây và khối lượng của số cây ở c c đợt lấy mẫu phân tích chất lượng, t nh năng suất trung bình

- Theo dõi sâu bệnh hại

+ Theo dõi s u đục thân phá hoại:

Để th o i s u đực thân phá hoại, chúng tôi theo dõi theo dõi số mầm mía bị s u đục thân phá hoại ở từng kỳ theo dõi Các mần phát hiện bị s u đục thân ở các kỳ được cắt bỏ để tiêp tục theo dõi số mầm bị hại phát sinh ở kỳ theo dõi tiế th o Đếm và cộng dồn số mầm mía bị s u đục thân hại từ khi nảy mầm đến kết th c đẻ nhánh.Tính tỷ lệ s u đục thân trung bình

Tỷ lệ s u đục thân (%) = Tổng số cây bị hại x 100

Tổng số c y hi vào đầu thời kỳ vươn cao + Theo dõi rệ xơ trắng hại mía

Mức độ nhiễm rệ (%): đếm toàn bộ số cây có lá bị nhiễm rệp ở cả 3 hàng trong thời kỳ m a ch n, trước phun thuốc trừ rệp lần đầu tiên, tính tỷ lệ trung bình

Tỷ lệ nhiễm rệp (%) = Tổng số cây bị rệp (cây) x 100

Tổng số c y điều tra (cây)

- Theo dõi đặc tính nước của đất t ước thí nghiệm và sau thí nhiệm

+ c định độ m cây héo của đất trước thí nghiệm bằng hương h Sunflow r trước thí nghiệm và sau thí nghiệm

+ c định độ m tối đa đồng ruộng sau thí nghiệm

+ c định lượng nước hữu hiệu trong đất ở các thời kỳ sinh trưởng khác nhau: Bắt đầu nảy mầm, kết thúc nảy mầm, bắt đầu đẻ nhánh, kết th c đẻ

nhánh và thời kỳ đầu vươn cao ằng hương h c n trọng lượng

Lượng nước hữu hiệu trong đất (m3

/ha) = (Độ m hiện tại - độ m cây héo) x dung trọng đất x 100

- Phân tích chỉ tiêu Brix (Bx)

Là chỉ tiêu thể hiện hàm lượng chất khô hòa tan có trong dung dịch nước mía

và được x c định bằng máy chiết quang kế Refractometre Saccharimetre – Brix kế

Bx (độ) = Khối lượng chất khô hòa tan

Khối lượng dung dịch

+ Độ già đường (Pol)

Độ giàu đường (Pol) là chỉ tiêu thể hiện độ giàu đường tương đối hoặc là

độ quay cực, tức là hàm lượng đường gần đ ng của dung dịch nước mía Pol được x c định bằng cách tra bảng trực tiếp dựa trên độ Bx đã điều chỉnh

về nhiệt độ chu n (200C) và chỉ số quay cực trên máy Polarimetre Saccharimetre + Độ thuần (AP%): là chỉ tiêu thể hiện độ tinh khiết của dung dịch nước

m a và được x c định bằng tỷ lệ giữa độ giàu đường tương đối (Pol) và hàm lượng chất khô hòa tan trong dung dịch (Bx) ở điều kiện nhiệt độ chu n

x 100

Độ Bx ở 20o

C + Hàm lượng đường khử (RS%): là hàm lượng đường không kết tinh (đường glucosa và fructosa) có trong dung dịch nước m a RS được x c định bằng hương h Iss utza an Poth

+ Chữ đường (CCS)

Chữ đường hay hàm lượng đường thương h m được tính bằng CCS (Commercial Cane Sucrose) là chỉ tiêu thể hiện hàm lượng đường kết tinh (saccaroza) có trong dung dịch nước m a và được x c định bằng công thức:

Trong đó F là hàm lượng xơ của m a được x c định bằng hương h

3 5+F 1 3+F

CCS = x Pol nước mía x (1 - ) - Bx nước mía x (1- )

2 100 2 100

khuyếch tán trong bao (Diffusion en sac)

- Năng suất đường: Năng suất đường là tích số của năng suất mía và hàm lượng đường thương h m (quy về mía 10 CCS)

- Hiệu suất phân bón

- X c định hiệu quả bón phân:Ph n t ch đ nh gi hiệu quả kinh tế của c c

CT th nghiệm: Sử dụng hương h của CIMMYT (1988), x c định tỷ suất lợi nhuận cận biên Marginal Benefit Cost Ratio (MBCR)

Gi trị sản h m tăng thêm o ón h n (1000đ) MBCR=

Chi h tăng thêm o ón h n (1000đ)

- Đ nh gi hiệu quả kinh tế của việc áp dụng tiến bộ kỹ thuật mới dựa theo giá trị của chỉ số MBCR như sau :

< 1,5 Tiến bộ kỹ thuật mới cho lợi nhuận thấp, không nên áp dụng 1,5-2,0 Tiến bộ kỹ thuật mới cho lợi nhuận trung bình, có thể chấp nhận

≥ 2,0 Tiến bộ kỹ thuật mới cho lợi nhuận cao, chấp nhận phát triển

- c định lượng phân hữu cơ 1- 3- 1 HC15 tối đa về kỹ thuật và tối

thích về kinh tế Trên cơ sở vận dụng hàm tương quan giữa năng suất mía với lượng phân hữu cơ 1- 3 1 HC15 theo công thức Michel Lecompt (1965)

x =

Y’- b -2a Trong đó Y’ là lượng mía (kg) nông dân cần n để mua 1kg phân phân hữu cơ 1- 3 1 HC15 ( t, Vũ Hữu Yêm, 1995)[31]

Năng suất đường (tấn/ha) = Năng suất mía x CCS

10

Hiệu suất PB (kg mía/kg PHC1-3-1HC15) =

Khối lượng mía bội thu khi bón PHC 1- 3-1 HC15 Khối lương PHC 1-3-1 HC15 sử dụng