1.1 Tính cấp thiết của đề tài Đồng Bằng Sông Cửu Long hiện có tổng diện tích trồng mía vào khoảng69.200 ha. Trong đó có hai tỉnh trồng mía lâu đời là Sóc Trăng và Hậu Giang, đâyđược xem là hai vùng mía nguyên liệu của miền Tây. Thu nhập từ việc trồng míalà nguồn thu chủ yếu của hàng ngàn hộ nông dân ở hai tỉnh này song kỹ thuậtcanh tác của phần đông nông dân còn hạn chế, chi phí đầu tư cao, năng suất, chấtlượng chưa tương xứng, làm cho giá thành sản xuất mía nguyên liệu cao, khócạnh tranh với đường của khu vực và thế giới. Vì vậy, cây mía ở hai vùng nàyphải đối mặt với thách thức rất lớn đó là những giải pháp để tăng năng suất, chấtlượng, hạ giá thành chi phí đầu tư. Mía đường (Saccharum officinarum L.) là loại cây trồng hằng năm có năngsuất sinh h c cao nhất, do đó c ng đòi h i chất dinh dư ng khá lớn cho cả chu k sống. Để cây mía tăng trưởng và phát triển kh e mạnh, các chất dinh dư ng cầnđược cung cấp cân đối và hợp l . Dinh dư ng hợp l là chìa khóa để cây mía chonăng suất và chất lượng cao. Để đánh giá tình trạng dư ng chất trong cây mía nhằm chỉ thị cho bón phânhợp l , đã có nhiều phương pháp đánh giá được đưa ra như: (i) Phương phápNồng độ dinh dư ng tới hạn (Critical Nutrient Concentration = CNC) đã xâydựng được Bảng giá trị chất dinh dư ng tới hạn và phạm vi tối hảo của lá mía đểlàm tiêu chuẩn chẩn đoán, tuy nhiên phương pháp chẩn đoán này sẽ không chínhxác khi nồng độ của các chất dinh dư ng khác tăng hoặc giảm trong mô cây(Walworth and Sumner, 1986; Bailey 1989, 1991 and 1993); (ii) Hệ thống chẩnđoán và khuyến cáo tích hợp (Diagnosis and Recommendation Integrated System= DRIS) được đưa ra với việc sử dụng sử dụng ít nhất ba tỷ lệ dư ng chất trongchẩn đoán, và thường là nhiều như 6 hoặc 7 (Walworth and Sumner, 1987). Nóicách khác, tình trạng đầy đủ của mỗi chất dinh dư ng trong mô cây được chẩnđoán dựa trên mối quan hệ của nó ít nhất là 2, và thường là nhiều như 8, với cácchất dinh dư ng cây trồng khác, do đó có tính đến cân bằng dinh dư ng trong môcây trồng. Hơn thế nữa, bằng cách đồng thời so sánh hiệu quả của các chất dinhdư ng khác nhau lên năng suất cây trồng, DRIS tự động xếp hạng thiếu hụt và dưthừa dư ng chất theo thứ tự quan tr ng (Walworth and Sumner, 1987). DRIS đãđược sử dụng thành công để giải thích kết quả phân tích lá cho phạm vi rộng cây trồng như là mía đường (Beaufils and Sumner, 1976; Elwali and Gascho, 1984;Beverly, 1991; Reis, 1999 and Hundal et al., 2005), tuy nhiên phương pháp nàychỉ đạt đến sự định tính ―thiếu, thừa‖ mà không đưa ra lượng phân bón cụ thể chocây; (iii) Phương pháp quản l dư ng chất theo vùng đặc thù (SiteSpecificNutrient Management= SSNM) dựa trên cơ sở năng suất cây trồng của lô bónphân được tạo thành từ hai phần, một là năng suất từ cung cấp chất dư ng chấtbản địa, và còn lại là từ phân bón, việc xác định chính xác lượng bón này sẽ giúpgiảm mất mát dư ng chất, và cải thiện được hiệu quả sử dụng phân bón. Phươngpháp SSNM đã được ứng dụng thành công nhiều nơi trên thế giới trên cây lúa(Dobermann et al., 2002) và bắp lai (Pasuquin et al., 2014), tuy nhiên ứng dụngSSNM trên mía đến nay vẫn chưa được nghiên cứu rộng rãi. Bên cạnh việc xác định lượng dư ng chất bón cho cây trồng bằng kỹ thuật―bón phân theo lô khuyết‖, cần có phương pháp xác định thời điểm bón chính xácđể nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón cho cây trồng. Sử dụng bảng so màu lá(LCC) để kiểm tra tình trạng dinh dư ng N của cây trồng là một phương phápđơn giản, d làm và đã được ứng dụng phổ biến trên thế giới đối với cây lúa. Tuynhiên, kết quả nghiên cứu sử dụng LCC trên cây mía hiện nay còn rất hạn chế. 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Đề tài ―Nghiên cứu quản l dinh dư ng theo vùng đặc thù (SSNM) trên cây mía đường (Saccharum officinarum L.) tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long‖được thực hiện với các mục tiêu sau: (i) Đánh giá hiện trạng canh tác và sử dụng phân bón NPK cho cây míađường trồng trên đất phù saSóc Trăng và đất phènHậu Giang. (ii) Xác định ảnh hưởng của bón phân NPK lên hấp thu dư ng chất, sinhtrưởng và năng suất của mía trên hai loại đất nghiên cứu. (iii) Xác định Hiệu quả thu hồi (RE) và Hiệu quả nông học (AE) cho đềxuất lượng bón NPK trên cây mía đường. (iv) Đánh giá sử dụng bảng so màu lá (LCC) trong chẩn đoán các thời điểmbón đạm cho mía trên hai loại đất nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu: bón phân NPK cho cây mía đường (Saccharumofficinarum L.) Phạm vi nghiên cứu: Thí nghiệm trồng mía đường trên ruộng mía nông dân ở huyện Cù Lao DungSóc Trăng và Long MỹHậu Giang. Thời gian nghiên cứu: từ tháng 12011 đến tháng 12013.
Trang 1LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH KHOA HỌC CÂY TRỒNG
NGUYỄN KIM QUYÊN
2014
Trang 2NGUYỄN KIM QUYÊN
NGHIÊN CỨU QUẢN LÝ DINH DƯỠNG THEO VÙNG ĐẶC THÙ (SSNM) TRÊN CÂY
MÍA ĐƯỜNG (Saccharum officinarum L.)
TẠI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP TIẾN SĨ CHUYÊN NGÀNH KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Trang 3LỜI CẢM TẠ
O
Xin tỏ lòng biết ơn!
Gs Ts Ngô Ngọc Hưng và Gs Ts Nguyễn Bảo Vệ đã tận tình hướng dẫn,
tạo điều kiện thuận lợi và truyền đạt kiến thức quý báu cho tôi trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thành luận án tốt nghiệp
Ban Giám Hiệu, thầy Trưởng Khoa và các bạn đồng nghiệp Khoa Khoa học Nông nghiệp – trường Đại học Cửu Long đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi hoàn thành chương trình học này
Gia đình anh chị Tỏn ở xã Đại n 1, huyện Cù Lao Dung, tỉnh Sóc Trăng
và gia đình anh Đoàn ở xã Vĩnh Viễn, huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang đã nhiệt tình cộng tác và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành các thí nghiệm ngoài đồng phục vụ đề tài
Các bạn học viên cao học Nguyễn Thị Lướt, Nguyễn Hoàng Anh – Trồng trọt Khóa 16, Phạm Văn Hảo – Trồng trọt Khóa 17; Các em sinh viên tham gia thực hiện đề tài thuộc ngành Khoa học đất Khóa 34, Nông nghiệp sạch Khóa 35
đã giúp đỡ tôi suốt thời gian thí nghiệm ngoài đồng và phân tích ở Phòng thí nghiệm Hóa học đất – Bộ môn Khoa học đất – Đại học Cần Thơ;
Các em sinh viên ngành Nông học Khóa 8, 9, 10 - Khoa Khoa học Nông nghiệp – trường Đại học Cửu Long đã giúp đỡ tôi suốt thời gian thí nghiệm ngoài đồng
Chân thành cảm ơn những người thân trong gia đình đã động viên tôi trong suốt thời gian học tập
Kính dâng!
Cha mẹ hết lòng nuôi dạy con khôn lớn nên người!
Nguyễn Kim Quyên
Trang 4TÓM LƯỢC
Đề tài “Nghiên cứu quản lý dinh dưỡng theo vùng đặc thù (SSNM) trên
cây mía đường (Saccharum officinarum L.) tại vùng Đồng bằng sông Cửu
Long” được thực hiện nhằm: (i) Đánh giá hiện trạng canh tác và sử dụng phân
bón NPK cho cây mía đường trồng trên đất phù sa Sóc Trăng và đất phèn Hậu Giang; (ii) Xác định ảnh hưởng của bón phân NPK lên hấp thu dưỡng chất, sinh trưởng và năng suất của mía trên hai loại đất nghiên cứu; (iii) Xác định Hiệu quả thu hồi phân bón (RE) và Hiệu quả nông học (AE) cho đề xuất lượng bón NPK trên cây mía đường; (iv) Đánh giá sử dụng bảng so màu lá (LCC) trong chẩn đoán các thời điểm bón đạm cho mía trên hai loại đất nghiên cứu
Thí nghiệm được tiến hành trên ruộng mía nông dân tại huyện Cù Lao Dung, tỉnh Sóc Trăng và huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang trong thời gian từ tháng 1/2011 đến tháng 1/2013
(1) Hiện trạng canh tác và sử dụng phân bón trên cây mía đường ở vùng nghiên cứu
Cù Lao Dung và Long Mỹ là hai khu vực điển hình có diện tích canh tác mía ở Đồng bằng sông Cửu long Nông dân bón N với mức bón phổ biến từ 250-
300 kgN/ha (36,1%) và 300-350 kgN/ha (31,1%) (Cù Lao Dung); bón N ở mức 300-350 kgN/ha cũng cho thấy phổ biến ở Long Mỹ-Hậu Giang (34,5%) Ở Cù Lao Dung, lân được bón ở mức bón từ 100-150 kgP2O5/ha (37,7%), trong khi ở Long Mỹ hầu hết bón lân dưới 100 kgP2O5/ha Nông dân ít quan tâm bón kali trong canh tác mía ở hai vùng này Trung bình năng suất mía điều tra ở các ruộng bón đầy đủ NPK là 158 tấn/ha (Cù Lao Dung) và 135 tấn/ha (Long Mỹ)
(2) Ảnh hưởng của phân bón NPK trên sinh trưởng, hấp thu NPK và năng suất của mía đường
Bón đạm (300 kgN/ha) và lân (125 kgP2O5/ha) làm gia tăng ý nghĩa tổng hấp thu đạm và lân của cây mía, bón kali (200 kgK2O/ha) làm tăng độ Brix mía Phân đạm được ghi nhận là nhân tố quyết định nhất đến sự thay đổi năng suất mía
vì nó làm gia tăng có ý nghĩa chiều cao cây, đường kính thân và mật độ của mía
Tỉ lệ phần trăm so với tổng nhu cầu của N, P và K để tạo năng suất mong muốn ở
Cù Lao Dung là 32,6%N, 46,2%P2O5, 56,1%K2O và ở Long Mỹ là 32,9%N, 59,6% P2O5 và 63,4% K2O Năng suất mía đáp ứng với phân bón ở hai địa điểm thí nghiệm theo thứ tự là N>P>K Trên cùng một lượng phân bón, đáp ứng năng suất mía của đất phèn Long Mỹ chỉ đạt 89% so với năng suất trên đất phù sa Cù
Trang 5Lao Dung Sử dụng “nghiệm thức cải thiện” bằng bón bã bùn mía với lượng 10 tấn/ha đã làm tăng năng suất mía ở hai địa điểm nghiên cứu;
(3) Xác định hiệu quả nông học (AE X ) và hiệu quả sử dụng phân bón (RE X ) cho đề xuất lượng bón NPK cho cây mía đường
Trên đất phù sa Cù Lao Dung, hiệu quả nông học của phân đạm (AEN), phân lân (AEP)vàphân kali (AEK) là 150; 140 và 50 kg mía/kg phân đạm, lân và kali, tương ứng Đất phèn Long Mỹ có hiệu quả thấp hơn: AEN, AEP vàAEK theo thứ
tự là 130; 100 và 50
Hiệu quả thu hồi phân bón (REX) đối với N, P và K là 49%, 33% và 93% (Cù Lao Dung) và 48%, 45% và 77% (Long Mỹ) qua hai vụ trồng mía Bón kết hợp với bã bùn mía cho hiệu quả thu hồi N, P và K thấp hơn ở hai địa điểm thí nghiệm, ngoại trừ REK ở Long Mỹ
Công thức phân bón được đề xuất cho Cù Lao Dung là 328N-156P2O5279K2O (kg/ha) và Long Mỹ là 334N-168P2O5-296K2O (kg/ha) với năng suất mục tiêu giả định là 158 và 135 tấn/ha, tương ứng
-(4) Sử dụng bảng so màu lá (LCC) trong chẩn đoán thời điểm bón đạm cho mía
Phương pháp bón phân đạm theo bảng so màu lá LCC được đánh giá là phù hợp ứng dụng trên cây mía để bón N có hiệu quả Thời điểm bón đạm tốt nhất được ghi nhận có khác nhau ở hai địa điểm thí nghiệm Khi LCC<2, hàm lượng đạm trong lá là 1,30-1,68% (Cù Lao Dung) và 1,31-1,61% (Long Mỹ) thấp hơn
so với giá trị tới hạn (1,80%) Phương pháp bón này cho thấy chiều cao thân lóng cao hơn và do đó năng suất mía ở Cù Lao Dung (183 tấn/ha) và Long Mỹ (166 tấn/ha) được ghi nhận đạt cao nhất
Đề nghị: (i) Nghiên cứu yếu tố môi trường đất và nước làm nên sự khác biệt
năng suất mía giữa Cù Lao Dung và Long Mỹ; (ii) Nghiên cứu ảnh hưởng của bón bổ sung bã bùn mía đến màu sắc lá và sự kéo dài thời điểm bón N cho miá; (iii) Tiếp tục nghiên cứu qui luật của các thời điểm bón đạm chính xác cho dựa vào các mốc đã được ghi nhận theo kết quả đạt được trong nghiên cứu này
Từ khóa: bảng so màu lá (LCC), bã bùn mía, cây mía, kỹ thuật lô khuyết, hấp thu dưỡng chất, hiệu quả nông học (AE), hiệu quả thu hồi (RE)
Trang 6
ABSTRACT
The study entitled “Site-specific nutrient management (SSNM) for
sugarcane (Saccharum officinarum L.) in Mekong delta” was conducted in order
to: (i) Evaluate the situation of sugarcane cultivation and NPK fertilizers use in Soc Trang-alluvial soil and Hau Giang-acid sulfate soil; (ii) Evaluate effect of NPK fertilization on response of sugarcane growth, NPK uptake and yield of the two soils; (iii) Determine the Recovery Efficiency (RE) and Agronomic Efficiency (AE) for NPK rate recommendation for sugarcane; (iv) Evaluate using leaf color chart (LCC) for nitrogen management in sugarcane
The field experiments have been conducted at Cu Lao Dung-Soc Trang and Long My-Hau Giang during January 2011 to January 2013
(1) Situation of sugarcane cultivation and NPK fertilizers use in Soc alluvial soil and Hau Giang-acid sulfate soil
Trang-Cu Lao Dung-Soc Trang and Long My-Hau Giang typically were two largest areas of cultivated sugarcane in the Mekong Delta At the first area, two rates of nitrogen such as 250-300 kgN/ha (36,1%) and 300-350 kgN/ha (31,1%) were most used by farmers However, at the second area, the N rate of 300-350 kgN/ha (34,5%) was used popularly P fertilizer at rate of 100-150 kgP2O5/ha (37,7%) has been applied at Cu Lao Dung while that of 100 kgP2O5/ha applied at Long My Consideration of K application was very less at the both sites Average sugarcane yield from NPK fertilizer applied in farmer’s field were reported as much as 158 tons/ha for Cu Lao Dung and 135 tons/ha for Long My
(2) Effect of NPK fertilization on response of sugarcane growth, NPK uptake and yield
Application of N (300 kgN/ha) and P (125 kgP2O5/ha) gave higher N and P uptake in the sugarcane K application (200 kgK2O/ha) gave rise to Brix value of sugarcane N was the most important factor for increasing sugarcane yield through improving the higher plant population, stalk weight and diameter Percent ratio of N, P, K from soils to total crop requirement in order to achieve target yield were recorded as 32.6%N, 46.2%P2O5, 56.1%K2O in Cu Lao Dung and 32.9%N, 59.6% P2O5 và 63.4% K2O in Long My Yield responses to fertilizer application across two sites followed the order N>P>K At the same NPK fertilizer application rates, response to sugarcane yield in Long My was
Trang 7about 89% compared to Cu Lao Dung Using “improved treatment” by using sugarcane pressmud at 10 tons/ha made sugarcane yield increased at both study sites
(3) Determination of Agronomic Efficiency and Recovery Efficiency for NPK rate recommendation
The Agronomic Efficiency of N (AEN), Agronomic Efficiency of P (AEP) and Agronomic Efficiency of K (AEK) in Cu Lao Dung were 150; 140 và 50 kg sugacane/kg of N, P and K fertilizer, respectively However, that of AEN, AEP and
AEK in Long My were lower, such as: 130; 100 and 50 kg sugacane/kg of N, P and K fertilizer, respectively Complentary application of sugacane dregs did not increase AEX in both soils
Average of REN, REP, and REK in Cu Lao Dung soil were 49, 33 and 93%, respectively However, that of Long My were 48, 45, 77% Complentary application of sugacane dregs gave lower REX in both soils
(4) Using leaf color chart for nitrogen management in sugarcane
Leaf colour chart (LCC) based nitrogen management in the study sites has been evaluated as effective in N real-time application for sugarcane, the sugarcane yield of Cu Lao Dung (183 tons/ha) and Long My (166 tons/ha) were highest in the LCC treatment As recorded when leaf color code was smaller than 2.0, the leaf N content were 1.30-1.68% (Cu Lao Dung) and 1.31-1.61% (Long My), those values were lower than the limit (1.80%)
It is recommended that: (i) Studying effect of soil condition that made the difference in yield between Cu Lao Dung and Long My; (ii) Evaluating sugarcane dregs application that effect to LCC method; (iii) Based on the time-marks as recorded from this study, having research to know the rule of timing N application by LCC for the sugarcane
Keyword: Leaf Color Chart (LCC), sugarcane, sugarcane dregs, omission treatment, nutrient uptake, agronomic efficiency (AE), recovery efficiency (RE)
Trang 8LỜI CAM ĐOAN
O
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình luận án nào trước đây
Tác giả luận án
Nguyễn Kim Quyên
Trang 9MỤC LỤC
Tóm tắt ii
Abstract iv
Chương 1: Mở đầu 1
Chương 2: Tổng quan tài liệu 5
2.1 Khái quát về hai vùng mía nguyên liệu tại huyện Cù Lao Dung - Sóc Trăng và huyện Long Mỹ-Hậu Giang 5
2.1.1 Khái quát chung về tỉnh Sóc Trăng 5
2.1.2 Khái quát chung về tỉnh Hậu Giang 6
2.2 Đặc điểm thực vật học, sinh trưởng và dinh dưỡng của cây mía 7
2.2.1 Đặc điểm thực vật học của cây mía 7
2.2.2 Các thời kỳ sinh trưởng của cây mía 10
2.2.3 Nhu cầu dinh dưỡng của cây mía 12
2.2.4 Các thông số chất lượng của mía 14
2.3 Đặc điểm giống mía K88-92 14
2.4 Bón phân cho cây mía 15
2.4.1 Khuyến cáo bón phân cho cây mía 15
2.4.2 Vai trò của N, P, K đối với cây mía 15
2.5 Phương pháp quản lý dinh dưỡng theo vùng đặc thù (Site-specific Nutrient Management, SSNM) 18
2.5.1 Khái niệm Quản lý dinh dưỡng theo vùng đặc thù (SSNM) 18
2.5.2 Phương pháp luận về “Quản lý dinh dưỡng theo vùng đặc thù” (SSNM) 19
2.5.3 Hiệu quả nông học của N, P và K 22
2.5.4 Sử dụng “nghiệm thức cải thiện” trong Quản lý dinh dưỡng theo vùng đặc thù (SSNM) trên cây mía 25
2.5.5 Quản lý dinh dưỡng đạm (N) trong canh tác mía 26
2.6 Phương pháp đánh giá tình trạng dinh dưỡng của đất đối với cây mía 29
2.6.1 Nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón thông qua kiểm tra đất và phân tích mô cây 29
2.6.2 Đánh giá tình trạng dinh dưỡng cây trồng 31
2.7 Tương tác dinh dưỡng trong canh tác mía 33
2.7.1 Tương tác giữa NxP 34
2.7.2 Tương tác giữa NxK 35
Trang 10Chương 3: Phương pháp nghiên cứu 36
3.1 Nội dung 1: Khảo sát hiện trạng canh tác và sử dụng phân bón trên cây mía đường ở vùng nghiên cứu 36
3.1.1 Thời gian và địa điểm điều tra 36
3.1.2 Phương pháp 36
3.1.3 Xử lý số liệu 37
3.2 Nội dung 2: Khảo sát ảnh hưởng của phân bón trên sinh trưởng, hấp thu NPK và năng suất của mía 37
3.2.1 Địa điểm và thời gian bố trí thí nghiệm 37
3.2.2 Nguyên vật liệu 37
3.2.3 Phương pháp nghiên cứu 38
3.3 Nội dung 3: Xác định Hệ số sử dụng phân bón (RE X ) và Hiệu quả nông học (AE X ) cho đề xuất lượng bón NPK trên cây mía đường 43
3.3.1 Địa điểm và thời gian bố trí thí nghiệm 43
3.3.2 Phương pháp thí nghiệm 43
3.3.3 Các thông số sử dụng cho đề xuất lượng bón NPK trên cây mía đường 43
3.4 Nội dung 4: Chẩn đoán các thời điểm bón đạm cho mía qua sử dụng bảng so màu lá (LCC) 44
3.4.1 Địa điểm và thời gian bố trí thí nghiệm 44
3.4.2 Nguyên vật liệu 44
3.4.3 Phương pháp nghiên cứu 45
3.4.4 Các chỉ tiêu theo dõi 46
3.4.5 Tính toán và xử lý số liệu 47
Chương 4: Kết quả và thảo luận 48
4.1 Nội dung 1: Khảo sát hiện trạng canh tác và sử dụng phân bón trên cây mía đường ở vùng nghiên cứu 48
4.1.1 Kỹ thuật canh tác 48
4.1.2 Sử dụng phân bón 49
4.1.3 Năng suất mía tại địa điểm điều tra 54
4.2 Nội dung 2: Khảo sát ảnh hưởng của phân bón trên sinh trưởng, hấp thu NPK và năng suất của mía 56
4.2.1 Đánh giá đặc tính lý, hóa học đất trồng mía đầu vụ 56
4.2.2 Đánh giá khả năng cung cấp dưỡng chất bản địa của đất trồng mía tại Cù Lao Dung-Sóc Trăng và Long Mỹ-Hậu Giang 58
Trang 114.2.3 Ảnh hưởng của bón khuyết N, P, K và bã bùn mía lên năng suất
của mía trồng trên đất phù sa và đất phèn 89
4.2.4 Ảnh hưởng của bón khuyết N, P, K và bã bùn mía lên độ Brix (Brix%), chữ đường (CCS%) của cây mía trồng trên đất phù sa và đất phèn 92
4.3 Nội dung 3: Đánh giá khả năng cung cấp dưỡng chất từ đất và xác định hiệu quả thu hồi (RE), hiệu quả nông học (AE) cho đề xuất lượng bón NPK trên cây mía đường 94
4.3.1 Khảo sát các thông số sử dụng trong tính toán lượng phân cần bón trong phương pháp SSNM 94
4.3.2 Tính toán lượng phân bón cho cây mía trên đất phù sa Cù Lao Dung và đất phèn Long Mỹ 100
4.4 Nội dung 4: Chẩn đoán các thời điểm bón đạm cho mía qua sử dụng bảng so màu lá (LCC) 102
4.4.1 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên sinh trưởng và phát triển của cây mía 102
4.4.2 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên tổng hấp thu đạm trong lá và thân mía (kgN/ha) ở giai đoạn chín 106
4.4.3 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên độ Brix mía 109
4.4.4 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên các yếu tố cấu thành năng suất mía 109
4.4.5 Hàm lượng đạm trong lá ở các đợt bón đạm khi LCC<2 hoặc trước lúc bón phân 111
4.5 Tính toán hiệu quả kinh tế của phương pháp SSNM 114
Chương 5: Kết luận và đề xuất 116
5.1 Kết luận 116
5.2 Đề xuất 118
Danh mục các công trình đã công bố 119
Tài liệu tham khảo 120
Phụ lục 133
Trang 124.2 Phần trăm (%) nông hộ sử dụng phân đạm (kgN/ha/vụ) bón
cho mía tại địa bàn điều tra thuộc huyện Cù Lao Dung-Sóc
Trăng, năm 2010
50
4.3 Phần trăm (%) nông hộ sử dụng phân đạm (kgN/ha/vụ) bón
cho mía tại địa bàn điều tra thuộc huyện Long Mỹ-Hậu Giang,
năm 2010
51
4.4 Phần trăm (%) nông hộ sử dụng phân lân (kgP2O5/ha/vụ) bón
cho mía tại địa bàn điều tra thuộc huyện Cù Lao Dung-Sóc
Trăng, năm 2010
52
4.5 Phần trăm (%) nông hộ sử dụng phân lân (kgP2O5/ha/vụ) bón
cho mía tại địa bàn điều tra thuộc huyện Long Mỹ-Hậu Giang,
năm 2010
52
4.6 Phần trăm (%) nông hộ sử dụng phân kali (kgK2O/ha/vụ) bón
cho mía tại địa bàn điều tra thuộc huyện Cù Lao Dung-Sóc
Trăng, năm 2010
53
4.7 Phần trăm (%) nông hộ sử dụng phân kali (kgK2O/ha/vụ) bón
cho mía tại địa bàn điều tra thuộc huyện Long Mỹ-Hậu Giang,
năm 2010
53
4.8 Năng suất trung bình (t/ha) ở các mức phân đạm (kgN/ha) bón
cho mía tại Cù Lao Dung-Sóc Trăng và Long Mỹ-Hậu Giang,
năm 2010
54
4.9 Trung bình lượng phân bón và năng suất mía điều tra tại Cù
Lao Dung-Sóc Trăng và Long Mỹ-Hậu Giang, năm 2010
54
4.10 Trung bình lượng phân bón (kg/ha) và năng suất mía (t/ha)
điều tra các hộ trồng mía có bón đầy đủ NPK tại Cù Lao Dung
– Sóc Trăng và Long Mỹ - Hậu Giang, năm 2010
55
Trang 134.11a Đặc tính hóa học đất đầu vụ tại huyện Cù Lao Dung-Sóc Trăng
và huyện Long Mỹ-Hậu Giang Vụ mía 2011-2012
57
4.11b Đặc tính hóa học đất ở xã Vĩnh Viễn, huyện Long Mỹ, Hậu
Giang Năm 2011
57
4.12 Ảnh hưởng của bón khuyết dưỡng chất NPK và kết hợp bón bã
bùn mía trên đường kính lóng thân (cm) mía đường qua các
giai đoạn lấy mẫu
60
4.13 Ảnh hưởng của bón khuyết dưỡng chất NPK và kết hợp bón bã
bùn mía trên mật độ mía (số cây/m2) qua các giai đoạn lấy
mẫu
62
4.14 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên hàm lượng đạm trong lá và thân mía trên
đất phù sa Cù Lao Dung Vụ mía 2011-2012
64
4.15 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên hàm lượng đạm trong lá và thân mía trên
đất phèn Long Mỹ Vụ mía 2011-2012
65
4.16 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên hàm lượng lân trong lá và thân mía trên đất
phù sa Cù Lao Dung Vụ mía 2011-2012
67
4.17 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên hàm lượng lân trong lá và thân mía trên đất
phèn Long Mỹ Vụ mía 2011-2012
68
4.18 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên hàm lượng kali trong lá và thân mía trên
đất phù sa Cù Lao Dung Vụ mía 2011-2012
70
4.19 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên hàm lượng kali trong lá và thân mía trên
đất phèn Long Mỹ Vụ mía 2011-2012
71
4.20 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên tổng hấp thu đạm (kgN/ha) trong cây mía
trên đất phù sa Cù Lao Dung-Sóc Trăng Vụ mía 2011-2012
76
4.21 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên tổng hấp thu đạm (kgN/ha) trong cây mía
trên đất phèn Long Mỹ-Hậu Giang Vụ mía 2011-2012
77
4.22 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên tổng hấp thu lân (kgP2O5/ha) trong cây mía
trên đất phù sa Cù Lao Dung-Sóc Trăng Vụ mía 2011-2012
81
4.23 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên tổng hấp thu lân (kgP2O5/ha) trong cây mía
trên đất phèn Long Mỹ-Hậu Giang Vụ mía 2011-2012
82
4.24 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên tổng hấp thu kali trong cây mía trên đất phù
sa Cù Lao Dung-Sóc Trăng Vụ mía 2011-2012
87
Trang 144.25 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên tổng hấp thu kali trong cây mía trên đất
phèn Long Mỹ-Hậu Giang Vụ mía 2011-2012
88
4.26 Ảnh hưởng của bón N, P, K theo phương pháp lô khuyết và
bón bã bùn mía lên năng suất của cây mía trồng trên đất phù sa
Cù Lao Dung Vụ mía 2011-2012
90
4.27 Ảnh hưởng của bón N, P, K theo phương pháp lô khuyết và kế
hợp bón bã bùn mía lên năng suất của cây mía trồng trên đất
phèn Long Mỹ Vụ mía 2011-2012
90
4.28 Ảnh hưởng của bón N, P, K theo phương pháp lô khuyết và kết
hợp bón bã bùn mía lên độ Brix (%) của cây mía trồng trên đất
phù sa Cù Lao Dung và đất phèn Long Mỹ Vụ mía 2011-2012
92
4.29 Ảnh hưởng của bón khuyết N, P, K và bã bùn mía lên chữ
đường mía (CCS) của cây mía trồng trên đất phù sa Cù Lao
Dung và đất phèn Long Mỹ ở giai đoạn 330 NSKT Vụ mía
2011-2012
93
4.30 Xác định các thông số cho tính lượng đạm bón cho mía đường
ở Cù Lao Dung – Sóc Trăng Vụ mía tơ năm 2011-2012 và mía
lưu gốc năm 2012-2013
97
4.31 Xác định các thông số cho tính lượng lân bón cho mía đường ở
Cù Lao Dung – Sóc Trăng Vụ mía tơ năm 2011-2012 và mía
lưu gốc năm 2012-2013
97
4.32 Xác định các thông số cho tính lượng kali bón cho mía đường
ở Cù Lao Dung – Sóc Trăng Vụ mía tơ năm 2011-2012 và mía
lưu gốc năm 2012-2013
98
4.33 Xác định các thông số cho tính lượng đạm bón cho mía đường
ở Long Mỹ - Hậu Giang Vụ mía tơ năm 2011-2012 và mía lưu
gốc năm 2012-2013
98
4.34 Xác định các thông số cho tính lượng lân bón cho mía đường ở
Long Mỹ - Hậu Giang Vụ mía tơ năm 2011-2012 và mía lưu
gốc năm 2012-2013
99
4.35 Xác định các thông số cho tính lượng kali bón cho mía đường
ở Long Mỹ - Hậu Giang Vụ mía tơ năm 2011-2012 và mía lưu
4.38 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên chiều cao cây mía ở
các giai đoạn sinh trưởng tại Long Mỹ-Hậu Giang Vụ mía
2012-2013
103
4.39 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên đường kính thân mía
ở các giai đoạn sinh trưởng tại Cù Lao Dung-Sóc Trăng Vụ
104
Trang 15mía 2012-2013
4.40 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên đường kính thân mía
ở các giai đoạn sinh trưởng tại Long Mỹ-Hậu Giang Vụ mía
2012-2013
104
4.41 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên mật độ cây mía ở
các giai đoạn sinh trưởng tại Cù Lao Dung-Sóc Trăng Vụ mía
2012-2013
105
4.42 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên mật độ cây mía ở
các giai đoạn sinh trưởng tại Long Mỹ-Hậu Giang Vụ mía
2012-2013
105
4.43 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên hàm lượng đạm tổng
số (%Nts) trong lá và thân mía ở giai đoạn 330 NSKT tại Cù
Lao Dung-Sóc Trăng và Long Mỹ-Hậu Giang Vụ mía
2012-2013
106
4.44 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên sinh khối khô lá và
thân mía (tân/ha) ở giai đoạn 330 NSKT tại Cù Lao Dung-Sóc
Trăng và Long Mỹ-Hậu Giang Vụ mía 2012-2013
107
4.45 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên sự hấp thu đạm
trong lá và thân mía (kgN/ha) ở giai đoạn 330 NSKT tại Cù
Lao Dung-Sóc Trăng và Long Mỹ-Hậu Giang Vụ mía
2012-2013
108
4.46 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên độ Brix mía (Brix%)
ở giai đoạn 8 tháng và 11 tháng tuổi tại Cù Lao Dung-Sóc
Trăng và Long Mỹ-Hậu Giang Vụ mía 2012-2013
109
4.47 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên các yếu tố cấu thành
năng suất mía ở giai đoạn 330 NSKT tại Cù Lao Dung-Sóc
Trăng Vụ mía 2012-2013
110
4.48 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên các yếu tố cấu thành
năng suất mía ở giai đoạn 330 NSKT tại Long Mỹ-Hậu Giang
Vụ mía 2012-2013
110
4.49 So sánh giá trị trung bình hàm lượng đạm tổng số trong lá (%N
lá) ở các đợt của các phương pháp bón đạm tại Cù Lao Dung -
Sóc Trăng Vụ mía 2012-2013
112
4.50 So sánh giá trị trung bình hàm lượng đạm tổng số trong lá (%N
lá) ở các đợt của các phương pháp bón đạm tại Long Mỹ - Hậu
Giang Vụ mía 2012-2013
112
4.51 So sánh hiệu quả kinh tế giữa phương pháp SSNM và biện
pháp bón của nông dân tại hai địa điểm thí nghiệm
114
Trang 16DANH SÁCH HÌNH
2.1 Thứ tự xuất hiện lá trên thân mía 8 2.2 Cấu tạo của một hệ thống rễ mía 9 2.3 Các thời kỳ sinh trưởng của cây mía 10 2.4 Xác định lượng dưỡng chất bổ sung cho cây trồng sau khi xác
định dưỡng chất bản địa để đạt năng suất mong muốn
20
2.5 Các bước chính trong phương pháp quản lý dinh dưỡng theo
vùng đặc thù (SSNM)
24
2.6 Mối quan hệ tiêu biểu giữa nồng độ dinh dưỡng và năng suất,
biễu diễn nồng độ “tới hạn”
32
3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm Nội dung 2 39 3.2 Cách đặt hom mía kiểu 1 hàng nối tiếp 39 3.3 Bảng so màu lá 4 vạch của IRRI 45 3.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm Nội dung 4 45 4.1 Phần trăm (%) giống mía canh tác tại các nông hộ ở huyện Cù
Lao Dung-Sóc Trăng và huyện Long Mỹ-Hậu Giang, năm
2010
48
4.2 Ảnh hưởng của bón khuyết dưỡng chất NPK và kết hợp bón bã
bùn mía trên chiều cao cây (cm) mía đường qua các giai đoạn
lấy mẫu
59
4.3 Diễn biến sinh khối mía trên đất phù sa Cù Lao Dung: a)
Không bón bã bùn, b) Có bón bã bùn và trên đất phèn Long
Mỹ: c) Không bón bã bùn, d) Có bón bã bùn
72
4.4 Hấp thu đạm trong lá: a) không bón bã bùn, b) bón bã bùn và
trong thân: c) không bón bã bùn, d) bón bã bùn ở Cù Lao
Dung-Sóc Trăng Vụ mía 2012-2013
74
4.5 Hấp thu đạm trong lá: a) không bón bã bùn, b) bón bã bùn và
trong thân: c) không bón bã bùn, d) bón bã bùn ở Long
Mỹ-Hậu Giang Vụ mía 2010-2011
75
4.6 Hấp thu lân trong lá: a) không bón bã bùn, b) bón bã bùn và
trong thân: c) không bón bã bùn, d) bón bã bùn ở Cù Lao
Dung-Sóc Trăng Vụ mía 2010-2011
79
4.7 Hấp thu lân trong lá: a) không bón bã bùn, b) bón bã bùn và
trong thân: c) không bón bã bùn, d) bón bã bùn ở Long
Mỹ-Hậu Giang Vụ mía 2010-2011
80
4.8 Hấp thu kali trong lá: a) không bón bã bùn, b) bón bã bùn và
trong thân: c) không bón bã bùn, d) bón bã bùn ở Cù Lao
Dung-Sóc Trăng Vụ mía 2010-2011
84
Trang 174.9 Hấp thu kali trong lá: a) không bón bã bùn, b) bón bã bùn và
trong thân: c) không bón bã bùn, d) bón bã bùn ở Long
Mỹ-Hậu Giang Vụ mía 2010-2011
85
4.10 Ảnh hưởng của nghiệm thức bón phân N, P, K: a) đất phù sa
Cù Lao Dung, b) đất phèn Long Vụ mía 2011-2012
91
4.11 Trung bình mức tăng năng suất mía (t/ha) khi bón NPK
(300-125-200 kg/ha) và kết hợp bón bã bùn mía (10 t/ha): (a) Cù
Lao Dung – Sóc Trăng và (b) Long Mỹ - Hậu Giang của vụ
mía tơ năm 2011-2012 và mía lưu gốc năm 2012
95
Trang 18DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
USDA United States Department of Agriculture
EC Electrical Conductivity = Độ dẫn điện
QUEFT Quantitative Evaluation of the Fertility of Tropical Soils
SSNM Site-specific Nutrient Management = Quản lý dinh dưỡng theo vùng
đặc thù CNC Critical Nutrient Concentration = Nồng độ dinh dưỡng tới hạn DRIS Diagnosis and Recommendation Integrated System = Hệ thống chẩn
đoán và khuyến cáo tích hợp LCC Leaf Color Chart = Bảng so màu sắc lá
SPAD meter Máy đo diệp lục tố
NSKT Ngày sau khi trồng
DAP Days after planting
AEN Agronomy Efficiency of Nitrogen = Hiệu quả nông học của đạm
AEP Agronomy Efficiency of Phosphorus = Hiệu quả nông học của lân
AEK Agronomy Efficiency of Potassium = Hiệu quả nông học của kali
REN Recovery Efficiency of Nitrogen = Hệ số sử dụng phân đạm
REP Recovery Efficiency of Phosphorus = Hệ số sử dụng phân lân
REK Recovery Efficiency of Potassium = Hệ số sử dụng phân kali
Trang 19CHƯƠNG 1
MỞ ĐẦU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Đồng Bằng Sông Cửu Long hiện có tổng diện tích trồng mía vào khoảng 69.200 ha Trong đó có hai tỉnh trồng mía lâu đời là Sóc Trăng và Hậu Giang, đây được xem là hai vùng mía nguyên liệu của miền Tây Thu nhập từ việc trồng mía
là nguồn thu chủ yếu của hàng ngàn hộ nông dân ở hai tỉnh này song kỹ thuật canh tác của phần đông nông dân còn hạn chế, chi phí đầu tư cao, năng suất, chất lượng chưa tương xứng, làm cho giá thành sản xuất mía nguyên liệu cao, khó cạnh tranh với đường của khu vực và thế giới Vì vậy, cây mía ở hai vùng này phải đối mặt với thách thức rất lớn đó là những giải pháp để tăng năng suất, chất lượng, hạ giá thành chi phí đầu tư
Mía đường (Saccharum officinarum L.) là loại cây trồng hằng năm có năng
suất sinh h c cao nhất, do đó c ng đòi h i chất dinh dư ng khá lớn cho cả chu k sống Để cây mía tăng trưởng và phát triển kh e mạnh, các chất dinh dư ng cần được cung cấp cân đối và hợp l Dinh dư ng hợp l là chìa khóa để cây mía cho năng suất và chất lượng cao
Để đánh giá tình trạng dư ng chất trong cây mía nhằm chỉ thị cho bón phân
hợp l , đã có nhiều phương pháp đánh giá được đưa ra như: (i) Phương pháp Nồng độ dinh dư ng tới hạn (Critical Nutrient Concentration = CNC) đã xây
dựng được Bảng giá trị chất dinh dư ng tới hạn và phạm vi tối hảo của lá mía để làm tiêu chuẩn chẩn đoán, tuy nhiên phương pháp chẩn đoán này sẽ không chính xác khi nồng độ của các chất dinh dư ng khác tăng hoặc giảm trong mô cây (Walworth and Sumner, 1986; Bailey 1989, 1991 and 1993); (ii) Hệ thống chẩn
đoán và khuyến cáo tích hợp (Diagnosis and Recommendation Integrated System
= DRIS) được đưa ra với việc sử dụng sử dụng ít nhất ba tỷ lệ dư ng chất trong
chẩn đoán, và thường là nhiều như 6 hoặc 7 (Walworth and Sumner, 1987) Nói cách khác, tình trạng đầy đủ của mỗi chất dinh dư ng trong mô cây được chẩn đoán dựa trên mối quan hệ của nó ít nhất là 2, và thường là nhiều như 8, với các chất dinh dư ng cây trồng khác, do đó có tính đến cân bằng dinh dư ng trong mô cây trồng Hơn thế nữa, bằng cách đồng thời so sánh hiệu quả của các chất dinh
dư ng khác nhau lên năng suất cây trồng, DRIS tự động xếp hạng thiếu hụt và dư thừa dư ng chất theo thứ tự quan tr ng (Walworth and Sumner, 1987) DRIS đã được sử dụng thành công để giải thích kết quả phân tích lá cho phạm vi rộng cây
Trang 20trồng như là mía đường (Beaufils and Sumner, 1976; Elwali and Gascho, 1984;
Beverly, 1991; Reis, 1999 and Hundal et al., 2005), tuy nhiên phương pháp này
chỉ đạt đến sự định tính ―thiếu, thừa‖ mà không đưa ra lượng phân bón cụ thể cho
cây; (iii) Phương pháp quản l dư ng chất theo vùng đặc thù (Site-Specific
Nutrient Management= SSNM) dựa trên cơ sở năng suất cây trồng của lô bón
phân được tạo thành từ hai phần, một là năng suất từ cung cấp chất dư ng chất bản địa, và còn lại là từ phân bón, việc xác định chính xác lượng bón này sẽ giúp giảm mất mát dư ng chất, và cải thiện được hiệu quả sử dụng phân bón Phương pháp SSNM đã được ứng dụng thành công nhiều nơi trên thế giới trên cây lúa
(Dobermann et al., 2002) và bắp lai (Pasuquin et al., 2014), tuy nhiên ứng dụng
SSNM trên mía đến nay vẫn chưa được nghiên cứu rộng rãi
Bên cạnh việc xác định lượng dư ng chất bón cho cây trồng bằng kỹ thuật
―bón phân theo lô khuyết‖, cần có phương pháp xác định thời điểm bón chính xác
để nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón cho cây trồng Sử dụng bảng so màu lá (LCC) để kiểm tra tình trạng dinh dư ng N của cây trồng là một phương pháp đơn giản, d làm và đã được ứng dụng phổ biến trên thế giới đối với cây lúa Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu sử dụng LCC trên cây mía hiện nay còn rất hạn chế
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Đề tài ―Nghiên cứu quản l dinh dư ng theo vùng đặc thù (SSNM) trên cây
mía đường (Saccharum officinarum L.) tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long‖
được thực hiện với các mục tiêu sau:
(i) Đánh giá hiện trạng canh tác và sử dụng phân bón NPK cho cây mía đường trồng trên đất phù sa-Sóc Trăng và đất phèn-Hậu Giang
(ii) Xác định ảnh hưởng của bón phân NPK lên hấp thu dư ng chất, sinh trưởng và năng suất của mía trên hai loại đất nghiên cứu
(iii) Xác định Hiệu quả thu hồi (RE) và Hiệu quả nông học (AE) cho đề
xuất lượng bón NPK trên cây mía đường
(iv) Đánh giá sử dụng bảng so màu lá (LCC) trong chẩn đoán các thời điểm bón đạm cho mía trên hai loại đất nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: bón phân NPK cho cây mía đường (Saccharum
Trang 21 Thí nghiệm lô khuyết được thực hiện cho đánh giá sự khuyết các dư ng chất N, P và K
Việc khảo sát di n biến sinh trưởng và hấp thu dư ng chất N, P và K trong cây mía nhằm nâng cao tính h c thuật, đồng thời làm cơ sở tính toán, xác định ―khả năng cung cấp dư ng chất từ đất‖ và lượng phân khoáng cần bù đắp để đạt ―năng suất mục tiêu‖ theo nguyên l của SSNM
1.4 Giới hạn của đề tài
Về phân bón: chỉ nghiên cứu dinh dư ng N, P, K bằng việc bón phân dạng
vô cơ cho mía; phân bã bùn mía được đưa vào thí nghiệm như là ―nghiệm thức cải thiện‖ theo đề xuất của phương pháp SSNM
Về địa điểm và phương pháp bố trí thí nghiệm: để giảm độ biến động
trong phân tích thống kê, thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối hoàn toàn ngẫu nhiên, với 4 lặp lại được thực hiện trên hai loại đất Không thực hiện
―on-farm research‖ trên nhiều địa điểm như đề xuất trong phương pháp SSNM
Về đất: chỉ giới hạn nghiên cứu hai loại đất ở ĐBSCL: (i) đất phù sa (Dystric Fluvisols) ở Cù Lao Dung-Sóc Trăng, và (ii) đất phèn (Thionic Gleysols) ở Long Mỹ-Hậu Giang
1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
+ Ý nghĩa khoa học
Đề tài được thực hiện dựa trên nguyên lý quản l dinh dư ng theo vùng đặc
thù (Site-Specific Nutrient Management=SSNM), khuyến cáo phân bón được đúc
kết theo quy mô nh mà ở đó điều kiện đất đai, cây trồng, khí hậu thời tiết giống nhau Vì thế, khuyến cáo này nhằm đáp ứng nhu cầu dinh dư ng của cây trồng trên từng cánh đồng cụ thể và do đó sẽ đạt hiệu quả sử dụng phân bón cao hơn
Theo nguyên l của SSNM, việc tính toán lượng phân bón dựa trên cân bằng dư ng chất được biểu hiện qua năng suất cây trồng Theo nguyên lý này, một năng suất tối hảo của cây trồng có được là do tạo nên từ hai nguồn cung cấp
dư ng chất: từ đất và từ phân bón Đề tài đã xác định sự chênh lệch năng suất mía giữa nghiệm thức bón đầy đủ NPK và nghiệm thức bón khuyết để ngoại suy công thức phân bón khuyến cáo theo hướng dẫn của SSNM, đồng thời đề tài c ng đã xây dựng bộ dữ liệu về sự sinh trưởng và hấp thu dư ng của cây mía trên đất ĐBSCL, là cơ sở trong đánh giá sinh trưởng cây trồng, cân bằng dư ng chất trên đất trồng mía
Trang 22+ Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trên các ruộng trồng mía ở ĐBSCL Bằng phương pháp đơn giản, d thực hiện, việc ứng dụng kết quả nghiên cứu giúp giảm giá thành sản xuất mía và nâng cao tính cạnh tranh về giá đối với khu vực
Trong những mùa vụ trồng mía sau này, việc xác định liều lượng phân bón
N, P và K có thể được khuyến nông viên hoặc nông dân cập nhật bằng cách thực hiện ―bón phân theo lô khuyết‖ trên một số ruộng trồng mía đại diện của vùng Qua kết quả xác định các thời điểm bón đạm cho mía dựa vào bảng so màu
lá LCC, đề tài sẽ là nguồn tham khảo hữu ích giúp người nông dân ước chừng được các khoảng thời điểm quan tr ng để kiểm tra màu lá mía đối chiếu với thang qui định trong bảng so màu, để từ đó bón đạm chính xác hơn theo nhu cầu của cây mía trên hai loại đất nghiên cứu
1.6 Đóng góp mới của đề tài
- Sử dụng SSNM và LCC lần đầu được nghiên cứu trên cây mía cho thấy phương pháp này hữu ích trong xác định lượng bón N, P, K và thời điểm bón N cho cây mía đường ở Đồng bằng sông Cửu Long
- Đề tài đã đánh giá được khả năng cung cấp N, P và K từ đất cho cây mía, tỉ
lệ phần trăm so với tổng nhu cầu của N, P và K để tạo năng suất mong muốn ở
Cù Lao Dung là 32,6%N, 46,2%P2O5, 56,1%K2O và ở Long Mỹ là 32,9%N, 59,6% P2O5 và 63,4% K2O
- Trên cùng một lượng phân bón, đáp ứng năng suất mía của đất phèn Long
Mỹ chỉ đạt 89% so với năng suất trên đất phù sa Cù Lao Dung Sử dụng ―nghiệm thức cải thiện‖ bằng bón bã bùn mía (10 tấn/ha) được ghi nhận đã làm tăng năng suất mía trên hai vùng đất thí nghiệm
- Nông dân ở vùng nghiên cứu hầu như không có tập quán bón K cho mía, việc bón K đã làm tăng nghĩa độ Brix mía ở Cù Lao Dung và Long Mỹ
Trang 23CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 KHÁI QUÁT VỀ HAI VÙNG MÍA NGUYÊN LIỆU TẠI HUYỆN
CÙ LAO DUNG – SÓC TRĂNG VÀ HUYỆN LONG MỸ - HẬU GIANG 2.1.1 Khái quát chung về tỉnh Sóc Trăng
2.1.1.1 Thông tin sơ lược
Sóc Trăng là tỉnh ở Đồng bằng sông Cửu Long, nằm cuối lưu vực sông Mê Kông (ở đoạn cuối của sông Hậu) Phía Đông Bắc giáp với tỉnh Vĩnh Long, Trà Vinh thông qua sông Hậu Phía Tây Bắc giáp với tỉnh Hậu Giang Phía Tây giáp Bạc Liêu Phía Nam và Đông Nam giáp biển Đông Về điều kiện tự nhiên, tỉnh Sóc Trăng có diện tích 3312,3 km2, dân số trung bình là 1276,2 nghìn người và mật độ trung bình là 385 người/km2 Địa hình tương đối bằng phẳng, có nhiều sông và kênh rạch, độ dốc tự nhiên nh khoảng 1/1000 Độ cao trung bình so với mực nước biển khoảng + 2,5 m, nơi cao nhất c ng chỉ khoảng 3 m
2.1.1.2 Tình hình sản xuất mía ở Sóc Trăng
Theo Hứa Thanh Xuân (2008), Sóc Trăng là tỉnh có diện tích trồng mía khá lớn ở Đồng bằng sông Cửu Long Phần lớn diện tích tập trung ở vùng đất ven biển nhi m mặn thuộc huyện Cù Lao Dung, Long Phú và đất thấp nhi m mặn của huyện Mỹ Tú Với một nhà máy đường công nghiệp công suất 2.000 tấn mía cây/ngày, do vậy đã tạo điều kiện khá tốt cho cây mía Sóc Trăng phát huy tiềm năng năng suất và cải thiện chất lượng trong những năm tiếp theo Trong niên vụ 2005-2006, giá mía tăng cao đã tạo điều kiện tốt cho nông dân mở rộng diện tích đầu tư nâng cao năng suất Năm 2005, toàn tỉnh có 10.975 ha mía với năng suất trung bình là 74 tấn/ha, tương đương với sản lượng là 954.381 tấn Đến năm
2006, toàn tỉnh đạt được 12.973 ha mía với năng suất trung bình là 82,16 tấn/ha, tương đương với sản lượng là 1.165.008 tấn Trong vụ mía 2006-2007 diện tích mía tăng 1.998 ha, năng suất tăng 2,76 tấn/ha và sản lượng đường tăng 210,627 tấn
Riêng tại vùng nguyên liệu huyện Cù Lao Dung thì trong giai đoạn từ năm
2005 đến 2008 diện tích mía không ngừng tăng lên từ 6,296 ha năm 2005 đến 7,214 ha năm 2008 Cùng với diện tích thì năng suất mía vùng Cù Lao này nhiều năm liền dẫn đầu cả nước và luôn duy trì ở mức cao như năm 2005 là 96 tấn/ha đến 2008 là 96,8 tấn/ha Hiện nay năng suất mía của Cù Lao Dung đã cao hơn năng suất bình quân của thế giới
Trang 24Bảng 2.1: Diện tích, năng suất mía của huyện Cù Lao Dung giai đoạn 2005-2008
(Nguồn: Theo số liệu phòng thống kê huyện Cù Lao Dung, năm 2009)
2.1.2 Khái quát chung về tỉnh Hậu Giang
2.1.2.1 Thông tin sơ lƣợc
Hậu Giang là tỉnh thuộc miền Tây Nam Bộ, có diện tích là 1607,7 km2
và dân số là 799.114 người Phía Đông giáp sông Hậu và tỉnh Vĩnh Long Phía Nam giáp tỉnh Sóc Trăng và tỉnh Bạc Liêu Phía Tây giáp tỉnh Kiên Giang và tỉnh Bạc Liêu Phía Bắc giáp Thành phố Cần Thơ Tỉnh Hậu Giang có địa hình tương đối bằng phẳng thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Đông sang Tây Có thể chia làm 3 vùng là vùng triều, vùng úng triều và vùng úng
2.1.2.2 Tình hình sản xuất mía ở Hậu Giang
Tỉnh Hậu Giang là tỉnh có diện tích và sản lượng mía đứng hàng đầu ở Đồng bằng sông Cửu Long, diện tích trồng mía hàng năm chỉ đứng sau cây lúa (Niên giám thống kê, 2010) có 13.063 ha mía, năng suất bình quân chỉ đạt 82,60 tấn mía cây/ha Mía là loại cây d trồng, sinh trưởng và phát triển mạnh, có khả năng canh tác được trên nhiều vùng đất khác nhau từ đất phù sa ven sông đến đất phèn hoặc nhi m mặn (Nguy n Huy Ước, 2001) Thu nhập từ việc trồng mía là nguồn thu chủ yếu của hàng ngàn hộ nông dân trong tỉnh Song trong những năm qua diện tích, năng suất và thu nhập của người trồng mía không ổn định, ngoài yếu tố tác động của quy luật cung cầu và giá đường thế giới, kỹ thuật canh tác của phần đông nông dân còn hạn chế, chi phí đầu tư cao, năng suất, chất lượng chưa tương xứng, làm cho giá thành sản xuất mía nguyên liệu cao, khó cạnh tranh với đường của khu vực và thế giới
Theo Cục thống kê tỉnh Hậu Giang (2008), năm 2007 Hậu Giang có diện tích trồng mía là 15,3 ha, sản lượng đạt 1.248.612 tấn, tập trung chủ yếu ở các huyện Phụng Hiệp, Long Mỹ, thị xã Vị Thanh
Trang 25Bảng 2.2: Diện tích và năng suất mía bình quân qua các năm tại tỉnh Hậu Giang
(Nguồn: Cục Thống kê tỉnh Hậu Giang,2008)
2.2 ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT HỌC, SINH TRƯỞNG VÀ DINH DƯỠNG CỦA CÂY MÍA
2.2.1 Đặc điểm thực vật học của cây mía
Theo Cao Anh Đương (2007, sưu tầm và biên tập) thì đặc điểm thực vật h c của thân, lá và r mía được mô tả như sau:
Một sẹo lá có thể được tìm thấy tại mắt khi lá rơi kh i cây Chiều dài và đường kính của các đốt rất thay đổi tùy theo giống và điều kiện phát triển khác nhau Các màu sắc của thân cây cho thấy ở lóng phụ thuộc vào giống mía và điều kiện môi trường Tỷ lệ hàm lượng của hai sắc tố này tạo ra màu từ xanh lá cây đến đ tía đến đ đến gần như sậm màu Thân cây màu vàng cho biết có liên quan thiếu các sắc tố này Bề mặt của lóng, không kể đến các đai sinh trưởng, được bao phủ bởi sáp nhiều hơn hoặc ít hơn Số lượng của sáp là tùy thuộc vào giống Phần đỉnh của thân cây tương đối thấp sucrose và do đó ít giá trị cho nhà máy sản xuất mía đường Tuy nhiên, cách phần đỉnh 1/3 thân mía gồm nhiều mầm chồi và cung cấp các chất dinh dư ng tốt, có giá trị làm hom giống mía để trồng
2.2.1.2 Lá mía
Lá mía được chia thành hai phần: bẹ lá và phiến lá, cách nhau bởi một cổ lá
Bẹ lá, bao hoàn toàn v thân cây mía, kéo dài hơn ít nhất một lóng Các lá thường được gắn luân phiên với các mắt mía, do đó tạo thành hai hàng trên 2 phía đối
Trang 26diện Cây mía trưởng thành có trung bình tổng số bề mặt lá khoảng 0,5 m2
và số
lá xanh trên thân cây là khoảng 10 lá, tùy thuộc vào giống và điều kiện canh tác Các cổ lá là nơi mà hai vị trí hình nêm g i là "tai dày lư i lá hay còn g i là tai lá được tìm thấy Các lá được đánh số theo hệ thống của Kuijper Lá đầu tiên
từ ng n xuống dưới gốc của thân cây với tai lá có thể nhìn thấy rõ ràng được chỉ định là +1 Xuống kế tiếp, lần lượt là các số +2, và +3 Các lá (+3) là những lá từ khi xuất hiện từ trên ng n và nhìn thấy được tai lá , thường được sử dụng trong việc đánh giá tình trạng dinh dư ng cây mía
Hình 2.1: Thứ tự xuất hiện lá trên thân mía
Trang 27Hình 2.2 Cấu tạo một hệ thống r mía
Sự hình thành những r đầu tiên, xuất hiện từ đai r sơ cấp phía trên các sẹo
lá trên các mắt của hom, g i là r hom R hom có thể xuất hiện trong vòng 24 giờ sau khi trồng, tuy có sự khác biệt về thời gian cần thiết cho sự xuất hiện r xảy ra giữa các giống R hom tốt và nhánh r tốt sẽ duy trì sự phát triển mầm mía trong những tuần đầu tiên sau khi nảy mầm
R cây là loại r thứ cấp, m c từ chồi non mới m c từ 5-7 ngày sau khi trồng Các r cây dày hơn và nhiều hơn r hom và phát triển trong hệ thống r chính của cây
R cây mía có thể chia thành 3 loại: r mặt, r giữa và r ăn sâu R mặt là các r mà trên bề mặt có nhiều lông hút, sức hút chiếm 60% sức hút của bộ r R giữa là các r ít phân nhánh, sức hút k m, làm nhiệm vụ giữ cho cây kh i ngã R
ăn sâu, có không nhiều, là các r có khả năng ăn sâu 6 m, có sức hút dinh dư ng
và nước mạnh Hầu hết (90%) r mía phân bố ở tầng đất 0-60 cm, trong đó khoảng 50% ở tầng đất 0-25 cm (Nguy n Như Hà, 2006)
R hom tiếp tục phát triển trong thời gian từ 6-15 ngày sau khi trồng, hầu hết lão hóa và biến mất từ 60-90 ngày khi hệ thống r thân phát triển và có nhiệm
vụ cung cấp nước và dinh dư ng cho chồi non phát triển Khi cây được 3 tháng,
r hom chiếm ít nhất 2% tr ng lượng r khô
R cây ban đầu có tốc độ vươn dài vài mm/ngày, đạt 20 mm/ngày trong vòng một vài ngày nảy mầm dưới điều kiện thuận lợi R cây phát triển nhanh
Trang 28hơn, với tốc độ vươn dài tối đa đến 80 mm/ngày trong thời gian ngắn Tốc độ tăng trưởng trung bình của r cây kể từ hơn 10 ngày được 40 mm/ngày trong đất cát và 28 mm/ngày tại đất s t nặng
Tốc độ trung bình của sự thâm nhập r , hoặc tỷ lệ đi xuống của hệ thống r ,
từ 20-30 mm/ngày Sự thâm nhập của r trong thí nghiệm khác là 20 mm/ngày xuống tới độ sâu 1,6 m cho cây trồng bằng nước trời, nhưng chậm hơn khi cây trồng bằng tưới tiêu, khoảng 17 mm/ngày trong 1,0m r đầu tiên và 6 mm/ngày giữa 1,0 và 1,6 m
2.2.2 Các thời k sinh trưởng của cây mía
Cây mía đường có bốn thời k sinh trưởng chủ yếu là: thời k nảy mầm, thời k đẻ nhánh, thời k vươn lóng và thời k trưởng thành và chín Dựa vào khoảng thời gian của các thời k phát triển này sẽ giúp quản l cây mía tốt hơn
Hình 2.3 Các thời k sinh trưởng của cây mía
2.2.2.1
Giai đoạn nảy mầm là giai đoạn từ khi trồng đến khi hoàn tất nảy mầm Dưới điều kiện ngoài đồng, sự nảy mầm bắt đầu từ 7 đến 10 ngày sau khi trồng và thường kéo dài khoảng 30-35 ngày
mía đường, sự nảy mầm biểu thị sự kích hoạt và sau đó nảy mầm của các chồi sinh dư ng
Sự nảy mầm chịu ảnh hưởng của yếu tố bên ngoài c ng như bên trong Các yếu tố bên ngoài là độ ẩm của đất, nhiệt độ đất và sự thoáng khí Các nhân tố
Trang 29bên trong là sức kh e chồi, độ ẩm hom, giảm hàm lượng đường trong hom và tình trạng dinh dư ng hom Nhiệt độ tối ưu cho nảy mầm là nhiệt độ khoảng từ 280
2 2 2 3
Đẻ nhánh bắt đầu từ khoảng 40 ngày sau khi trồng và có thể kéo dài đến 120 ngày Đẻ nhánh là một quá trình sinh lý lặp đi lặp lại dưới mặt đất từ các mắc khít nhau của chồi sơ cấp Đẻ nhánh cung cấp cho cây trồng với số lượng thân thích hợp cần thiết cho một năng suất tốt
Các yếu tố khác nhau: giống, ánh sáng, nhiệt độ, ẩm độ đất và phương pháp bón phân ảnh hưởng đến đẻ nhánh
Ánh sáng là yếu tố bên ngoài quan tr ng nhất ảnh hưởng đến đẻ nhánh Đầy
đủ ánh sáng cho cây mía đường trong giai đoạn đẻ nhánh là rất quan tr ng Nhiệt độ khoảng 30°C được coi là tối ưu cho đẻ nhánh Nhiệt độ dưới 20°C chậm
đẻ nhánh Chồi hình thành sớm sẽ phát triển thành thân cây to hơn và nặng hơn, chồi được hình thành muộn hoặc là chết hoặc cây ngắn hoặc chưa trưởng thành
Số chồi tối đa đạt khoảng 90-120 ngày sau khi trồng Vào khoảng 150-180 ngày,
ít nhất 50% số chồi chết và số chồi ổn định được thành lập Kỹ thuật canh tác như khoảng cách trồng, thời gian bón phân, nguồn nước và kiểm soát c dại đều có ảnh hưởng đến đẻ nhánh Mặc dù ban đầu có 6-8 chồi được hình thành từ một mầm chồi, cuối cùng chỉ có 1,5-2 chồi hữu hiệu hình thành mía cây
Vụ mía lưu gốc cho nhiều chồi hơn và sớm hơn vụ mía tơ Kích thích đẻ nhánh tốt là rất quan tr ng để hình thành số chồi tối đa
2.2.2.4
Thời k vươn lóng bắt đầu từ 120 ngày sau khi trồng và k o dài tới 270 ngày trong một vụ 12 tháng Trong thời gian đầu của giai đoạn này chồi ổn định Trong tổng số các chồi hình thành chỉ 40-50% sống sót để hình thành thân mía ép khi mía được 150 ngày Thời k quan tr ng nhất của một vụ trồng bao gồm sự hình thành thân mía p và sự vươn lóng và do đó sự hình thành năng suất di n ra
Sự tạo lá liên tục và nhanh chóng trong giai đoạn này với chỉ số diện tích lá (LAI) đạt khoảng 6-7
Trang 30Trong điều kiện thuận lợi thân cây phát triển nhanh chóng gần 4-5 đốt mỗi tháng Tưới nh gi t, bón phân và vô chân mía, đất ẩm ướt và điều kiện khí hậu nắng thuận lợi rất tốt cho sự vươn dài của cây mía Stress độ ẩm làm giảm chiều dài lóng Nhiệt độ khoảng 30°C với độ ẩm khoảng 80% là thuận lợi nhất cho sự tăng trưởng tốt
2 2 2 c n
Thời k chín và trưởng thành trong một vụ mía 12 tháng kéo dài trong
khoảng ba tháng từ khi mía 270-360 ngày
Sự tổng hợp đường và tích l y đường nhanh chóng di n ra trong giai đoạn này và tăng trưởng sinh dư ng giảm
Khi tiến trình chín thuận lợi, các loại đường đơn (là các monosaccharide gồm fructose và glucose) được chuyển đổi thành đường mía (sucrose, là một disacharide)
Tiến trình mía chín từ gốc lên phần ng n và do đó phía gốc có đường nhiều hơn so với phần ng n
Trong điều kiện nắng nhiều, ban đêm mát mẻ và ban ngày ấm áp (ví dụ, sự biến đổi nhiệt độ ngày đêm nhiều hơn) và thời tiết khô ráo là rất thuận lợi cho quá trình chín
2.2.3 Nhu cầu dinh dƣỡng của cây mía
Mía là cây trồng dài ngày theo con đường C4 tạo ra sinh khối rất lớn và đòi
h i một lượng lớn ẩm độ, các chất dinh dư ng và ánh sáng để tối ưu năng suất của nó Người ta ước tính rằng một vụ trồng lấy đi 0,56-1,20 kgN, 0,38-0,82 kgP2O5, 1,00-2,50 kgK2O, 0,25-0,60 kgCa, 0,20-0,35 kgMg, 0,02-0,20 kgNa và 2,0-2,7 kgS bên cạnh các vi lượng cho mỗi tấn mía sản xuất (Zende, 1990) Trung bình một vụ mía lấy đi 208; 53; 280; 30; 3,4; 1,2 và 0,2 kg N, P, K, S, Fe, Mn và
Cu tương ứng có từ đất với năng suất khoảng 100 tấn mía ha-1
(Singh and Yadav, 1996)
Nhu cầu dinh dư ng c ng thay đổi tùy theo đất từ nơi này sang nơi khác
(Natesan et al., 2007) Theo dự báo, 450 triệu tấn mía sẽ được sản xuất từ diện
tích 4,50 triệu ha trong năm 2020 và điều này sẽ làm cạn kiệt 0,90; 0,24; 1,26 và 0,135 triệu tấn N, P, K và S từ đất mà cần phải được bổ sung Khoảng 0,88 triệu tấn chất dinh dư ng bao gồm 0,70 triệu tấn N; 0,06 triệu tấn P và 0,12 triệu tấn K cộng thêm 55.000 tấn S, 10.000 tấn Zn và 5.000 tấn Fe sẽ được bón cho 450 triệu tấn mía thu hoạch trong năm 2020 (Singh and Yadav, 1996)
Có mối quan hệ chặt giữa năng suất mía và tích l y N và K Có lẽ hai yếu tố này đi cùng nhau trong dinh dư ng cây mía Đỉnh hấp thu các dinh dư ng đa
Trang 31Canh tác mía liên tục lấy đi một số lượng lớn các chất dinh dư ng từ đất
Trong một thí nghiệm trên đất ở Australia, King et al (1953) phát hiện ra rằng
hàm lượng N là 4,8 g kg-1 đã giảm xuống còn 2,2 g kg-1 sau 22 năm trồng mía Humbert (1959) đã báo cáo từ Hawaii cho rằng năng suất mía sụt giảm do đất n n chặt, quá trình axit hóa, cạn kiệt chất dinh dư ng và những thay đổi trong đặc tính sinh h c của đất
Những thay đổi về đặc tính hóa h c đất c ng được báo cáo từ các vùng
trồng mía ở Fiji (Masilaca et al., 1985), Phi-líp-pin (Alaban et al.,1990), Ấn Độ
(Sundara and Subramanian, 1990; Yadav and Prasad, 1992) và Nam Phi
(Schroeder et al., 1994) Hartemink (1998) đã tìm thấy một sự sụt giảm pH đất
mặt bằng 0,3 đơn vị và khả năng trao đổi cation là 34 mmolc kg-1 Tổng mức N
đã giảm từ 2,5 xuống 1,9 g kg-1 và P hữu dụng từ 36 xuống 27 mg kg-1 Kali trao đổi c ng đã sụt giảm 1,3 mmolc kg-1 Sự sụt giảm các chất dinh dư ng khá nhiều
ở tầng đất 0-15 và 15-30 cm
Thí nghiệm dài hạn trên phân hữu cơ và phân bón ở mía đã được thực hiện tại Anakapalle (Andhra Pradesh), Padegaon (Maharashtra), Mandya (Karnataka), Pusa (Bihar), Muzaffarnagar và Shahjahanpur (Uttar Pradesh) Kết quả (Singh and Roysharma, 1968; Singh and Yadav, 1994) cho thấy: năng suất mía cao với bón lót phân hữu cơ hơn so với không bón; bón phân đã tăng năng suất mía gấp nhiều lần so với không bón; bón lót phân xanh t ra hữu ích trong sản xuất mía hơn; bón chất hữu cơ hoặc chỉ bón phân hóa h c không thể duy trì sức sản suất của đất và cây mía và bón cân bằng các chất dinh dư ng thông qua sử dụng tổng hợp chất hữu cơ và phân hóa h c cho thấy nhiều hứa hẹn trong việc duy trì năng suất mía và độ phì đất Năng suất mía không bón phân đã giảm đáng kể trong hệ thống canh tác nền trồng ng cốc và đất b hoang, trong khi đó các cây h đậu như sunnhemp và c linh lăng trong hệ thống canh tác không chỉ duy trì năng suất mía không bón phân, mà còn cải thiện năng suất mía có bón phân (Singh and Yadav, 1996)
Theo James (2004) thì nhu cầu dinh dư ng ở các giai đoạn sinh trưởng của cây mía như sau:
- Giai đoạn cây con (7-35 ngày sau khi trồng): cây mía rất cần P để phát
triển bộ r R cây bắt đầu phát triển khi cây con có 2 lá thật Sau khi r phát triển
Trang 32mạnh thì nhiệm vụ hút dinh dư ng chủ yếu do r đảm nhận Giai đoạn này cần làm cho lá sinh trưởng tốt để thúc đẩy r cây phát triển Giai đoạn này cây cần ít
N và K
- Giai đoạn đẻ nhánh (40-120 ngày sau khi trồng): cần được bón thúc đạm
sớm kết hợp với K để thúc đẩy mía đẻ nhánh sớm, làm gia tăng nhánh hữu hiệu
Số nhánh hữu hiệu tăng dần theo liều lượng N trong một giới hạn nhất định
- Giai đoạn vươn lóng (120-270 ngày sau khi trồng): Đây là giai đoạn cây
mía cần nhiều dinh dư ng N, K nhất, là giai đoạn quyết định năng suất
- Giai đoạn mía chín (270-360 ngày sau khi trồng): Hàm lượng đường bắt
đầu tích l y từ cuối giai đoạn vươn lóng Trong giai đoạn này, nếu tiếp tục cung cấp N sẽ ảnh hưởng đến chất lượng đường
2.2.4 Các thông số chất lượng của mía đường
Chất lượng mía đường được xác định dựa trên hàm lượng đường, còn được
g i là chữ đường (Commercial Cane Sugar=CCS) Chữ đường được tính từ Brix (hàm lượng chất rắn hòa tan), Pol (hàm lượng sucrose) và hàm lượng chất xơ
- Độ Brix (Brix %): là hàm lượng chất rắn hòa tan trong nước p được biểu
di n bằng phần trăm Brix bao gồm đường c ng như không đường Brix có thể được đo ngoài đồng trong ruộng mía bằng sử dụng khúc xạ kế cầm tay Nh vài
gi t nước p từ thân lóng mía và nh lên khúc xạ kế, sau đó đo Brix
- Độ Pol (Pol %) hay hàm lượng sucrose nước p là phần trăm đường mía
thực tế trong nước p Nó được xác định bằng các sử dụng pol kế, do đó sucrose
% c ng được g i là pol %
- Chữ đường (CCS): liên quan đến tổng phần trăm dường thu hồi trong mía,
được tính bằng công thức sau:
CCS ( ấ / a) = [Nă suấ ( ấ / a) x Đ u ồ (%)] /100
Đường thu hồi (%) = [S – 0,4 (B - S)] x 0,73
Trong đó: S= Sucrose % trong nước p và B= Brix (%)
2.3 ĐẶC ĐIỂM GIỐNG MÍA K88-92
- Nguồn gốc: Lai tạo và tuyển ch n tại tỉnh Suphanburi, Thái Lan từ năm
1988 Được Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Mía Đường nhập nội vào Việt Nam năm 2005 Đây là một trong những giống mía hiện đang trồng phổ biến ở Thái Lan
- Bố mẹ: U-Thong 1 x PL310
- Đặc điểm: K88-92 có thân màu xanh hơi vàng, đường kính thân trung
bình (2,7 – 2,9 cm), lóng thân dài trung bình, mắt mầm hình bầu dục nằm ngan, m c chưa tới đai sinh trưởng, phiến lá rộng trung bình, màu xanh hơi
Trang 33vàng, bẹ lá có lông, ôm chặt lấy thân Tai lá trong ngắn, tai lá ngoài dai hơn hình lư i kiếm Khả năng tái sinh và chống đổ ngã trung bình Tốc độ sinh trưởng trung bình (hơi chậm ở giai đoạn đầu vụ), ít trổ cờ, mật độ cây hữu hiệu cuối vụ khá cao (> 70.000 cây/ha) Năng suất rất cao (100 – 120 tấn/ha), chữ đường khá (11-13 CCS) Kháng bệnh thối đ thân, bệnh than và bệnh đốm vàng, kháng sâu đục thân trung bình, chịu hạn trung bình Thích hợp trồng trên chân đất sét pha cát, giàu mùn
2.4 BÓN PHÂN CHO CÂY MÍA
2.4.1 Khuyến cáo bón phân cho cây mía
Khi cây mía là một trong những cây trồng tiêu thụ phân bón lớn nhất và đáp ứng rất tốt với phân bón, nghiên cứu về nhu cầu dinh dư ng của mía và nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón đã nhận được nhiều sự chú Phân bón là thành phần quan tr ng nhất của hệ thống cung cấp chất dinh dư ng tổng hợp cho sản xuất mía đường khi nó chiếm gần 50% gia tăng năng suất Các khuyến cáo phân bón cho cây mía ở các vùng trồng mía lớn của Ấn Độ khác nhau từ khu vực này đến khu vực khác tùy thuộc vào loại đất, vụ trồng, mức năng suất và điều kiện tưới tiêu/lượng mưa Liều lượng khuyến cáo khoảng từ 70-400 kgN, 0-80 kgP2O5 và 0-141 kgK2O ha-1 (Singh and Yadav, 1996) Lượng phân khuyến cáo thường cao
hơn ở các vùng nhiệt đới so với các vùng cận nhiệt đới Saini et al (2006) c ng
báo cáo rằng cung cấp chất dinh dư ng lên đến 400 kgN, 170 kgP và 180-190 kgK ha-1 đã được khuyến cáo cho mía tùy thuộc vào thời điểm và tình trạng phì nhiêu đất
2.4.2 Vai trò của N, P và K đối với cây mía
(Abayomi, 1987) Gascho et al (1986) đã quan sát thấy rằng hàm lượng đạm
trong lá mía có thể được duy trì trên 15 g kg-1 trong suốt giai đoạn vươn lóng cho năng suất mía tối ưu Mỗi kg đất được bón đạm đã cho một đáp ứng năng suất 0,07-0,35 tấn mía (Yadav and Singh, 1995) Hiệu quả sử dụng đạm theo mùa được ước tính khoảng 0,841 tấn mía kg-1
N (Chattopadhyay et al., 2004) Tỷ lệ
Trang 34bón đạm ở các quốc gia trồng mía trên thế giới thay đổi khoảng từ 50 đến 300 kgN ha-1 và 1 kg đạm cho một đáp ứng 0,5-1,2 t ha-1 (Hunsigi, 1993)
Verma (2004) đã tổng kết đáp ứng với bón đạm được quan sát trong các thí nghiệm được tiến hành ở Ấn Độ Nhu cầu đạm của mía thay đổi từ 67,5 đến 450
kg ha-1 do sự khác biệt trong các loại đất, thời vụ trồng và nước hữu dụng Nói chung nhu cầu đạm thấp hơn (100-225 kgN ha-1) cho vùng cận nhiệt đới ở Ấn Độ
so với các vùng nhiệt đới (100-450 kgN ha-1) Jadhav et al (1997) báo cáo đáp
ứng lên đến 400 kgN ha-1 trong vụ mía đầu trong khi cho vụ mía suru là 304 kg
ha-1 đã được tìm thấy tối ưu (Sondge et al., 1992)
Mía thiếu hụt đạm biểu thị lá vàng toàn bộ, chậm tăng trưởng, đường kính thân nh , khô và lão hóa những lá già trước khi trưởng thành (Humbert and Martin, 1955) Bón dư thừa đạm không những dẫn đến năng suất thấp mà còn ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước mía (Singh and Yadav, 1996) Sản lượng nước ở thân mía ép với hàm lượng đường giảm cao hơn khi bón đạm cao và bón muộn
c ng làm giảm chất lượng nước p
Ảnh hưởng bất lợi của liều lượng N cao hơn trong nước p c ng do sự tích
l y của các chất chứa nitơ và giảm hàm lượng P2O5 (Srinivasan, 1995) Chiranjivi
Rao et al (1974) đã báo cáo sụt giảm năng suất mía và hàm lượng đường ở mức
bón N cao đối với giống Co 6304 Bón dư thừa đạm làm cho cây chứa nhiều nước
và mềm, trở nên nhạy cảm với sâu bệnh Cây trồng c ng có xu hướng lốp đổ bởi
vì ng n mía nặng (Verma, 2004)
2.4.2.2 Lân (P)
Lân là yếu tố cần thiết để thúc đẩy sự hình thành của r chồi và tăng đẻ nhánh nhưng độ hữu dụng của nó tùy thuộc vào sự cố định của đất địa phương và
bổ sung P Cải thiện năng suất sau khi bón P là do sự gia tăng trong sản sinh chồi,
tr ng lượng mía và mật độ cây sau cùng mức bón P tối ưu, hàm lượng đường
và độ tinh khiết nước p c ng được nâng cao (Elamin et al., 2007)
Một số nghiên cứu trước đây chỉ ra rằng cây mía đáp ứng không đáng kể với bón lân (Singh and Yadav, 1996) hoặc đáp ứng rất hay thay đổi (Verma, 2004) Tuy nhiên, trong một thí nghiệm đã được tiến hành tại Viện nghiên cứu mía đường Ấn Độ, Lucknow thì đáp ứng đáng kể về cải tiện năng suất mía do đất
c ng như bón lân trên lá mía tơ c ng như lưu gốc đã được báo cáo Trong một số thí nghiệm, bón lân không ảnh hưởng năng suất và chất lượng mía lưu gốc đến một mức độ đáng kể do thực tế là trong hầu hết các trường hợp, đất có tình trạng lân hữu dụng cao Tuy nhiên, nhu cầu bón lân khoảng từ 30 đến 100 kgP2O5 ha-1
đã được báo cáo Andreis and McCray (1998) đã báo cáo sản lượng đường đáp
Trang 35ứng tích cực đáng kể với bón P ở vụ lưu gốc, thể hiện tầm quan tr ng của việc duy trì cân bằng mức P trong đất Bihar (Pusa) bón 35 kgP ha-1
cho mía được báo cáo trung bình tăng trưởng (đẻ nhánh, chiều dài cây, và chỉ số diện tích lá) cao hơn đáng kể, thành phần năng suất (mía p, tr ng lượng một cây và đường kính cây mía) và năng suất mía (Kumar Navnit and Sinha, 2008)
Thí nghiệm được tiến hành tại Florida Histosols cho thấy có sự đáp ứng tích
cực cả năng suất mía và sản lượng đường (McCray et al., 2010), nhưng kết quả
c ng chỉ ra sự cần thiết cho cập nhật hiệu chỉnh kiểm tra đất nên được áp dụng trên một khoảng pH rộng Năng suất mía lưu gốc đáp ứng trên kg P2O5 dao động
từ 75 tại Mandya đến 263 kg tại Jalandhar (Verma, 2002) Thiếu hụt P dẫn đến thân cây còi c c, giảm đẻ nhánh, lá hẹp, r phát triển hạn chế và tăng trưởng chậm Theo Hunsigi (1993), thiếu hụt P được thể hiện bởi đẻ nhánh và r k m và
lóng ngắn hơn trở nên nh dần ở đỉnh sinh trưởng
Đáp ứng với bón K về gia tăng năng suất hoặc chất lượng nước p tốt hơn nhìn chung là không phổ biến Dựa trên sự quan sát ngư ng tới hạn về đáp ứng của cây mía với phân K, Verma (2004) đã khuyến cáo bón 50-200 kgK2O ha-1 ở vùng nhiệt đới cho thấy đáp ứng đáng kể Nhưng đáp ứng rất hạn chế ở các quốc gia cận nhiệt đới Tuy nhiên, bón 66 kgK2O ha-1 với tưới nước ở mía tơ trước khi thu hoạch cải thiện sự m c chồi, tích l y chất khô và hút thu chất dinh dư ng ở
mía lưu gốc tại vùng cận nhiệt đới Ấn Độ (Shukla et al., 2009)
Trong một số thí nghiệm được tiến hành trên rộng khắp Ấn Độ đã báo cáo rằng mía lưu gốc hiếm khi đáp ứng với bón kali ngoại trừ một số khu vực địa phương của Karnataka, Tamil Nadu và Andhra Pradesh Thiếu đáp ứng này được báo cáo là do K dự trữ trong đất thiếu hụt và các phản ứng trao đổi giữa các dạng khác nhau của kali trong đất (Verma, 2002) Ng Kee and Deville (1989) đã phát biểu rằng trong các khu vực có lượng mưa ít hơn 2000 mm/năm, phân K được rãi
Trang 36theo hàng lúc trồng có thể đáp ứng nhu cầu của 6 vụ trồng mía Brazil, đáp ứng đáng kể với bón K về sự tăng trưởng cây mía, số chồi, năng suất mía và sản lượng
đường đã được báo cáo bởi Otto et al (2010)
Thiết hụt K biểu thị đầu tiên trên lá già và rìa lá, và chót là trở nên nâu với những đốm hoại tử, được kết hợp lại và biểu thị cháy rìa lá điển hình (Hunsigi, 1993) Dư thừa kali trong mô cây có thể ảnh hưởng vào quá trình chế biến đường
do sự hình thành cặn (Hunsigi, 2011) Meyer and Wood (2001) c ng cho thấy rằng hút thu kali dư thừa và mức K cao trong nước p có thể ảnh hưởng đến tính làm cạn gỉ mật sau cùng và màu sắc và hàm lượng tro của đường thô
2.5 PHƯƠNG PHÁP QUẢN LÝ DINH DƯỠNG THEO VÙNG ĐẶC THÙ (Site-specific Nutrient Management = SSNM)
2.5.1 Khái niệm Quản lý dinh dưỡng theo vùng đặc thù (SSNM)
Năng suất của các lô bón phân được tạo thành từ hai phần, một là năng suất
từ cung cấp chất dinh dư ng từ đất địa phương, và còn lại là từ phân bón Khuyến cáo phân bón dựa trên cung cấp chất dinh dư ng từ đất địa phương có khả năng giúp giảm tỷ lệ bón và mất mát phân bón, và cải thiện hiệu quả sử dụng phân bón Quản l dinh dư ng theo vùng đặc thù (SSNM), bao gồm việc sử dụng mô hình Đánh giá định lượng độ phì đất nhiệt đới (QUEFTS = Quantitative Evaluation of the Fertility of Tropical Soils) để xác định nhu cầu hút thu chất dinh dư ng cây trồng SSNM được sử dụng đầu tiên cho lúa gạo vào giữa thập niên 1990 như một phương pháp để quản l động thái dinh dư ng, và để tối ưu hóa cung và cầu của một chất dinh dư ng theo vùng đặc thù ở một vụ trồng cụ
thể (Dobermann et al., 2002) Mô hình QUEFTS được phát triển bởi Janssen et
al (1990) và được sửa đổi và hợp thức hóa để ước tính nhu cầu chất dinh dư ng
tối ưu ở một năng suất mục tiêu (Smaling and Janssen, 1993; Witt et al., 1999, 2008; Pathak et al., 2003; Liu et al., 2006a; Buresh et al., 2010; Setiyono et al., 2010; Chuan et al., 2012) Những nỗ lực nghiên cứu về nhu cầu phân bón cho cây
mía đường cho các năng suất mục tiêu khác nhau c ng được thực hiện Những nghiên cứu về đáp ứng của cây trồng với phân tích đất được thực hiện để nghiên cứu hiệu quả của đất và các chất dinh dư ng phân bón và đưa ra khuyến cáo dựa
vào năng suất mục tiêu (Prasad et al., 1984; Murugappan et al., 1988) Các
phương trình về hiệu quả của đất, hiệu quả phân bón và năng suất mục tiêu được thực hiện đối với các giống mía khác nhau Bón phân theo vùng đặc thù dựa trên phân tích đất và nhu cầu dinh dư ng cây trồng cho năng suất mía cao hơn và cải thiện đường thu hồi và lợi nhuận kinh tế tương đối hơn khuyến cáo trên diện rộng
và kỹ thuật của nông dân (Phonde et al., 2005)
Trang 37Quản l dinh dư ng theo vùng đặc thù (SSNM) là phương pháp tiếp cận để cung cấp chất dinh dư ng cho cây trồng khi cần Cung cấp và quản l các chất dinh
dư ng được tự động điều chỉnh theo nhu cầu cây trồng theo vùng hoặc mùa vụ Phương pháp SSNM nhấn mạnh đến việc cung cấp chất dinh dư ng theo nhu cầu của cây trồng Phương pháp này giúp nông dân điều chỉnh phân bón để
bù đắp sự thiếu hụt chất dinh dư ng giữa nhu cầu chất dinh dư ng cần để đạt năng suất cao và chất dinh dư ng cung cấp từ đất, lượng hữu cơ bón bổ sung, từ xác thực vật, nước tưới Phương pháp tiếp cận này nhằm mục đích tăng lợi nhuận của nông dân thông qua tăng năng suất cây trồng, bổ sung các chất dinh dư ng (chủ yếu là N, P và K) theo địa điểm và mùa chuyên biệt và sử dụng tối ưu nguồn dinh dư ng bản địa như xác bã thực vật và phân hữu cơ
2.5.2 Phương pháp luận về “Quản lý dinh dưỡng theo vùng đặc thù” (SSNM)
2.5.2.1 C s u ề “Qu ý d d ỡ eo ù ặc ù” (SSNM)
Theo Witt et al (2006) quản l dinh dư ng theo vùng đặc thù (SSNM)
(Site-Specific Nutrient Management) với mục đích cung cấp cho những người trồng ngô những kiến thức để h sử dụng phân bón hiệu quả nhất và đạt được lợi nhuận tối ưu giữa dinh dư ng cần cho mùa vụ năng suất cao và nguồn dinh dư ng bản địa được cung cấp từ tự nhiên như đất, vật chất hữu cơ, thải thực vật vụ trước, phân bón và nước tưới Phương pháp mới để khuyến cáo phân bón này được thực hiện dựa vào mô hình QUEFTS (Quantitative Evaluation of the Fertility of
Tropical Soils) được phát triển cho ngô ở Châu Phi (Janssen et al., 1990; Smaling
và Janssen, 1993) và sau đó được xây dựng cho việc phát triển phương pháp bón
phân chuyên vùng cho lúa (Witt et al., 1999; Wang et al., 2001; Dobermann et
al., 2002)
2.5 2 2 C c b ớc c b ề “Qu ý d d ỡ eo ù ặc ù” (SSNM)
Mục tiêu của phương pháp là sử dụng phân bón tối hảo đúng lúc và gia tăng
độ hữu hiệu của phân bón sử dụng, tăng hiệu quả kinh tế của việc bón phân Theo Buresh and Witt (2007), phương pháp SSNM bao gồm các bước cơ bản sau:
Bước 1: Thiết lập năng suất mục tiêu
Năng suất cây trồng khác biệt tu theo địa điểm và mùa vụ, tu theo khí hậu, giống và kỹ thuật canh tác Năng suất mục tiêu cho từng địa điểm và mùa vụ là năng suất đạt được tối đa trong điều kiện canh tác tối ưu của nông dân khi N, P,
K được cung cấp đầy đủ Lượng chất dinh dư ng được thu hút bởi cây trồng tu
Trang 38thuộc vào năng suất, có được năng suất mục tiêu sẽ xác định được lượng chất dinh dư ng cần cung cấp cho cây trồng để đạt năng suất mong muốn (Hình 2.4)
Hình 2.4: Xác định lượng dư ng chất bổ sung cho cây trồng sau khi
xác định dư ng chất bản địa để đạt năng suất mong muốn
Năng suất mục tiêu được sử dụng trực tiếp để tính toán lượng phân bón cần thiết Năng suất này nông dân phải đạt được trong điều kiện canh tác cụ thể của
h , không phải năng suất đạt được trong điều kiện thí nghiệm Năng suất mục tiêu nếu ước lượng cao hơn năng suất nông dân có thể đạt sẽ dẫn đến lượng phân khuyến cáo sẽ cao hơn thực tế, không đạt được hiệu quả sử dụng phân bón cao và hiệu quả kinh tế cao
Nếu năng suất thấp hơn năng suất mà người dân có thể đạt được sẽ dẫn đến năng suất thấp và lợi nhuận thấp Năng suất mục tiêu có thể được định nghĩa là mức năng suất ở 80-90% năng suất tiềm năng và là năng suất trung bình cao nhất trong vòng 3-5 năm mà người nông dân có thể đạt được trong điều kiện canh tác tốt nhất Năng suất ở lô có đầy đủ chất dinh dư ng và quản l tốt (thí dụ lô bón NPK hoặc lô bón đủ NPK+vi lượng) có thể dùng để ước lượng năng suất mục tiêu
Nghiên cứu của Dobermann and Witt (2004) trên lúa gạo đã báo cáo rằng năng suất tiềm năng (Ymax) có thể được định nghĩa là năng suất hạt chỉ bị giới hạn bởi khí hậu và kiểu gen, với tất cả các yếu tố khác không giới hạn sinh trưởng cây trồng Ymax biến động theo vùng, nông trại và năm (thường là ±10%) do sự biến đổi khí hậu, sự khác biệt về kiểu gen, và sự thay đổi ngày trồng Để xác định tỷ lệ phân bón theo cánh đồng đặc thù bằng sử dụng QUEFTS, năng suất mục tiêu theo mùa vụ đặc thù đã được thiết lập trong khoảng 70% đến 80% Ymax Lý do cho
Trang 39điều này là vượt quá thì mức độ hiệu quả các chất dinh dư ng trong cây trồng sụt
giảm (Witt et al., 1999), khó đạt đến hiệu quả tối ưu của N, P và K Hơn nữa,
kinh nghiệm thực tế cho thấy rằng năng suất khoảng 80% Ymax dường như đại diện cho mức trần mà có thể đạt được bởi nông dân tiên tiến trong điều kiện ngoài đồng (Cassman and Harwood, 1995)
Bước 2: Ước lượng khả năng cung cấp dinh dưỡng từ đất
Phương pháp SSNM sử dụng tối đa chất dinh dư ng có sẵn trong đất, trong phân hữu cơ, xác bã thực vật, nước tưới Lượng chất dinh dư ng cung cấp từ đất
có thể được ước lượng từ năng suất đạt được trong điều kiện không cung cấp thêm chất dinh dư ng khảo sát Đó là năng suất trong điều kiện không bón chất dinh dư ng khảo sát, nhưng bón đầy đủ các chất dinh dư ng khác Năng suất cây trồng trong trường hợp này chỉ bị giới hạn bởi chất dinh dư ng khảo sát, nhưng không bị giới hạn bởi các chất dinh dư ng khác
Kỹ thuật bón phân theo lô khuyết được sử dụng để xác định khả năng cung
cấp từ đất, đặc biệt là các nguyên tố đa lượng NPK (Dobermann et al., 2002)
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 (NS-NPK) và năng suất ở lô không bón chất dinh dư ng khảo sát Năng suất đạt được ở lô không bón phân N (NS-0N), không bón phân P (NS-0P), và không bón phân K (NS-0K) 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 (NS-NPK)–(NS-0N), (NS-NPK)–(NS-0P), và (NS-NPK)–(NS-0K), theo thứ tự
Bước 3: Tính toán lượng phân cần bón để đáp ứng sự thiếu hụt giữa nhu cầu cây cần và khả năng cung cấp từ cơ hữu đất
Phương pháp tính toán Hiệu quả nông h c (Agronomic Efficiency) 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 Sau đó, lượng phân N cần bón được ước lượng dựa vào đáp ứng năng suất với phân bón của cây trồng và hiệu quả nông h c của phân N theo nguyên tắc đáp
Trang 40ứng năng suất thấp, hiệu quả nông h c thấp bón lượng phân N từ thấp đến trung bình so với trường hợp sự đáp ứng năng suất cao, hiệu quả nông h c cao, bón lượng N từ trung bình đến cao Lượng phân P và K cần bón c ng được ước lượng dựa vào năng suất mục tiêu, đáp ứng năng suất và nhu cầu dinh dư ng của cây trồng
2.5 2 3 C c ô số sử dụ o SSNM
Xác định khả năng cung cấp dưỡng chất từ đất
Khả năng cung cấp đạm từ đất INS (Indigenous Nitrogen Supply) được định nghĩa là tổng lượng N cây hấp thu được ở lô không bón N (0N), nhưng bón đầy
đủ phân lân (P) và kali (K) và các chất khác nếu đất thiếu dư ng chất này
INS = Tổng hấp thu N từ lá + thân mía ở lô bón PK
Tương tự, khả năng cung cấp P từ đất IPS (Indigenous Phosphorus Supply)
là tổng lượng P cây hấp thu được ở lô không bón P (0P), nhưng bón đầy đủ N và
K
IPS = Tổng hấp thu P từ lá + thân mía ở lô bón NK
Khả năng cung cấp K từ đất IKS (Indigenous Potassium Supply) là tổng lượng k cây hấp thu được ở lô không bón K (0K), nhưng bón đầy đủ N và P IKS = Tổng hấp thu K từ lá + thân mía ở lô bón NP
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 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 phân P (REP) và phân K(REK) c ng được tính tương tự
2.5.3 Hiệu quả nông học của N, P và K
Cốt lõi của phương pháp khuyến cáo phân bón là dựa trên đáp ứng năng suất
và hiệu quả nông h c (AE) Năng suất đáp ứng với N, P hoặc K là khoảng cách năng suất giữa các lô được bón chất dinh dư ng đầy đủ NPK và các lô khuyết khi một trong các chất dinh dư ng bị khuyết