ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐỂ TÍNH TOÁN LƯỢNG PHÂN BÓN CẦN THIẾT CHO MỘT SỐ CÂY TRỒNG CHÍNH Ở ĐỒNG NAI

Chương 1- Đ ẶT V ẤN Đ Ề, N ỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C ỨU.......1-4 1.1. Đ ặt v ấn đ ề................................................................................................................. 1 1.2. Mục tiêu c ủa đ ề tài.................................................................................................... 2 1.3. Ph ạm vi nghiên c ứu .................................................................................................. 2 1.4. N ội dung nghiên c ứu................................................................................................. 2 1.5. Phương pháp nghiên c ứu........................................................................................... 3 Chương 2 – T ỔNG QUAN V ẤN Đ Ề NGHIÊN C ỨU Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC Chương 3 - K ẾT QU Ả NGHIÊN C ỨU VÀ TH ẢO LU ẬN...................................11-82 3.1. HI ỆN TRẠNG S Ử D ỤNG PHÂN BÓN CHO M ỘT S Ố LO ẠI CÂY TR ỒNG Ở Đ ỒNG NAI .........................................................................................................11-26 3.1.1. N ội dung đi ều tra ................................................................................................. 12 3.1.2. Phương pháp đi ều tra ........................................................................................... 12 3.1.3. Kết qu ả ................................................................................................................ 12 3.1.3.1. Tình hình s ử dụng phân bón cho nhóm cây hàng năm ....................................... 12 3.1.3.2. Tình hình s ử dụng phân bón cho nhóm cây ăn trái ............................................ 18 3.1.3.3. Nhóm cây công nghi ệp ...................................................................................... 22 3.1.4. Nh ận xét chung................................................................................................... 25 3.2. CƠ S Ở D Ữ LI ỆU VÀ CÔNG TH ỨC TÍNH...................................................27-45 3.2.1. Phương pháp lu ận c ủa vi ệc xây d ựng công thức tính toán .................................... 27 3.2.1.1. Nhu c ầu dinh dưỡng của cây trồng.................................................................... 27 3.2.1.2. Đất trồng trọt và các ngu ồn cân b ằng dinh dưỡng trong đất ............................. 29 3.2.1.3. Hi ệu su ất s ử dụng phân bón.............................................................................. 40 3.2.2. Xây d ựng công th ức............................................................................................. 42 3.2.2.1. Gi ới h ạn đi ều ki ện biên ..................................................................................... 43 3.2.2.2. Xây dựng công th ức .......................................................................................... 44 3.3. CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN LƯỢNG DINH DƯỠNG C ẦN THI ẾT CHO CÂY TRỒNG ...............................................................................................................46 -59 3.3.1. Cơ c ấu chương trình............................................................................................. 46 3.3.2. Các bước tính lư ợng dinh dưỡng c ần thi ết cho m ột s ố lo ại cây trồng.................... 46 3.3.2.1. Hi ện trạng s ử dụng dinh dưỡng trên khu vực xã................................................ 48 3.3.2.2. Tính toán cho nông h ộ....................................................................................... 51 3.3.2.3. Tính ước lượng phân bón c ần thi ết.................................................................... 56 3.4. K ẾT QU Ả XÂY D ỰNG VÀ TÍNH TOÁN .....................................................60-78 3.4.1. Xây d ựng b ản đ ồ nhu c ầu dinh dư ỡng.................................................................. 60 3.4.1.1. Xây dựng các b ản đồ thành ph ần ...................................................................... 60 3.4.1.2. Ph ần m ềm ứng dụng trong xây dựng và biên tập b ản đồ ................................... 60 3.4.1.3. Phương pháp xây dựng ..................................................................................... 60 3.4.1.4. Kết qu ả xây dựng .............................................................................................. 62 3.4.2. Gi ới thi ệu chương trình và k ết qu ả tính ................................................................ 65 3.4.2.1. Gi ới thi ệu chương trình..................................................................................... 65 3.4.2.2. Một s ố kết qu ả tính toán.................................................................................... 73 3.4.3. Thực hi ện một s ố thí nghi ệm ki ểm ch ứng kết qu ả tính toán t ừ mô hình................ 78 3.4.3.1 . Thí nghi ệm trên cây đậu nành ........................................................................... 78 3.4.3.2. Thí nghi ệm trên cây b ắp.................................................................................... 79 3.4.3.3. Thí nghi ệm trên cây rau c ải............................................................................... 80 Chương 4 – KẾT LU ẬN VÀ Đ Ề NGH Ị...................................................................... 83 4.1. Kết lu ận .................................................................................................................. 83 4.2. Đ ề ngh ị ................................................................................................................... 83 TÀI LI ỆU THAM KH ẢO

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM VIỆN THỔ NHƯỠNG NÔNG HÓA TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU ĐẤT PHÂN BÓN VÀ MÔI TRƯỜNG PHÍA NAM

ecdf

BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐỂ TÍNH TOÁN LƯỢNG PHÂN BÓN CẦN THIẾT CHO MỘT SỐ CÂY TRỒNG CHÍNH Ở

ĐỒNG NAI

Chủ nhiệm đề tài: ThS Nguyễn Bích Thu

Thành phố Hồ Chí Minh 10/2008

MỤC LỤC

Chương 1- ĐẶT VẤN ĐỀ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1-4

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 2

1.3 Phạm vi nghiên cứu 2

1.4 Nội dung nghiên cứu 2

1.5 Phương pháp nghiên cứu 3

Chương 2 – TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC Chương 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 11-82 3.1 HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG PHÂN BÓN CHO MỘT SỐ LOẠI CÂY TRỒNG Ở ĐỒNG NAI 11-26 3.1.1 Nội dung điều tra 12

3.1.2 Phương pháp điều tra 12

3.1.3 Kết quả 12

3.1.3.1 Tình hình sử dụng phân bón cho nhóm cây hàng năm 12

3.1.3.2 Tình hình sử dụng phân bón cho nhóm cây ăn trái 18

3.1.3.3 Nhóm cây công nghiệp 22

3.1.4 Nhận xét chung 25

3.2 CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ CÔNG THỨC TÍNH 27-45 3.2.1 Phương pháp luận của việc xây dựng công thức tính toán 27

3.2.1.1 Nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng 27

3.2.1.2 Đất trồng trọt và các nguồn cân bằng dinh dưỡng trong đất 29

3.2.1.3 Hiệu suất sử dụng phân bón 40

3.2.2 Xây dựng công thức 42

3.2.2.1 Giới hạn điều kiện biên 43

3.2.2.2 Xây dựng công thức 44

3.3 CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN LƯỢNG DINH DƯỠNG CẦN THIẾT CHO CÂY TRỒNG 46 -59

3.3.1 Cơ cấu chương trình 46

3.3.2 Các bước tính lượng dinh dưỡng cần thiết cho một số loại cây trồng 46

3.3.2.1 Hiện trạng sử dụng dinh dưỡng trên khu vực xã 48

3.3.2.2 Tính toán cho nông hộ 51

3.3.2.3 Tính ước lượng phân bón cần thiết 56

3.4 KẾT QUẢ XÂY DỰNG VÀ TÍNH TOÁN 60-78 3.4.1 Xây dựng bản đồ nhu cầu dinh dưỡng 60

3.4.1.1 Xây dựng các bản đồ thành phần 60

3.4.1.2 Phần mềm ứng dụng trong xây dựng và biên tập bản đồ 60

3.4.1.3 Phương pháp xây dựng 60

3.4.1.4 Kết quả xây dựng 62

3.4.2 Giới thiệu chương trình và kết quả tính 65

3.4.2.1 Giới thiệu chương trình 65

3.4.2.2 Một số kết quả tính toán 73

3.4.3 Thực hiện một số thí nghiệm kiểm chứng kết quả tính toán từ mô hình 78

3.4.3.1 Thí nghiệm trên cây đậu nành 78

3.4.3.2 Thí nghiệm trên cây bắp 79

3.4.3.3 Thí nghiệm trên cây rau cải 80

Chương 4 – KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 83

4.1 Kết luận 83

4.2 Đề nghị 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Chương 1- MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề:

Đầu tư phân bón là bắt buộc trong sản xuất nông nghiệp để đạt năng suất cao và duy trì độ phì nhiêu của đất Theo tài liệu nghiên cứu về tình hình sử dụng phân bón từ năm 1985 đến nay của Bộ Nông nghiệp, nhu cầu sử dụng phân bón đã tăng đáng kể Nếu như tổng hàm lượng dinh dưỡng (N+P2O5+K2O) sử dụng năm 1980 là 153.000 tấn, năm 1990 là 542.000 tấn thì sau năm 2000 là 2.040.000 tấn, tăng 13,33 lần so với năm 1980 Điều đó chứng tỏ nhu cầu sử dụng phân bón chỉ có xu hướng tăng Điều mà người nông dân mong muốn là đầu tư phân bón như thế nào để thu được lợi nhuận tốt Hơn nữa, việc bón phân cho cây trồng hợp lý là vấn đề cần phải được nghiên cứu sâu

để tránh sự dư thừa hàm lượng gây lãng phí vật chất và ô nhiễm môi trường đất Chính

vì vậy, đã có nhiều mô hình nghiên cứu về thổ nhưỡng học, nông học đã và đang được triển khai ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực nông nghiệp Hiện nay, công nghệ tin học trở nên phổ biến đối với mọi người Việc có được một công cụ hỗ trợ để tính toán lượng phân bón cần thiết hàng năm cho từng loại cây trồng, ở từng khu vực cụ thể là rất hữu ích và hiệu quả

Tỉnh Đồng Nai có tài nguyên đất phong phú mà chủ yếu là các nhóm đất chính như đất phù sa, đất xám, đất đen, đất đỏ trên bazan Sản xuất nông nghiệp vẫn chiếm

tỷ trọng lớn trong nền kinh tế của tỉnh Đồng Nai được đánh giá là vùng có những thuận lợi vào bậc nhất trong cả nước về phát triển nông nghiệp hàng hóa toàn diện với các loại cây trồng phổ biến như cây ăn quả (bưởi, nhãn, chôm chôm, sầu riêng, cam, quýt…), cây lương thực (lúa, bắp), cây công nghiệp (tiêu, điều, cà phê, cao su… ) Hiện trạng sử dụng các loại phân bón ở địa phương là mất cân đối cả về liều lượng và

tỷ lệ NPK so với nhu cầu dinh dưỡng cho cây trồng theo khuyến cáo Điều đó đã dẫn đến năng suất và chất lượng nông sản chưa cao, hiệu quả sử dụng phân bón chưa hợp

lý

Để việc đầu tư phân bón hiệu quả, tiết kiệm chi phí và giảm thiểu lượng tồn dư trong đất, cần phải tính toán và dự báo trước lượng phân bón các loại cần thiết cho sản xuất nông nghiệp trên quy mô toàn tỉnh Rất cần thiết để phát triển một phương tiện giúp người sử dụng có thể trực tiếp tính toán và dự báo lượng phân bón cho từng loại cây trồng, từng loại đất, từng vụ… Đó là mô hình toán học có thể tích hợp các thông

số liên quan như nhu cầu dinh dưỡng cây cần để đạt năng suất mục tiêu, lượng dinh dưỡng cung cấp từ đất, hiệu quả sử dụng dinh dưỡng của cây, chủng loại phân bón… giúp người sử dụng có thể chủ động tính toán lượng phân bón cần thiết cho từng loại cây trồng trên mảnh đất của mình Hơn thế nữa, với việc quan tâm tới chất lượng môi trường và giá cả phân bón tăng cao như hiện nay, đó cũng sẽ là một giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón, tiết kiệm và giảm ô nhiễm môi trường đất, nước mặt

và nước ngầm

1 2 Mục tiêu của đề tài:

- Mục tiêu lâu dài:

Nâng cao hiệu quả đầu tư trong sản xuất nông nghiệp của tỉnh

1.3 Phạm vi nghiên cứu:

- Vùng nghiên cứu: toàn tỉnh Đồng Nai

- Đối tượng nghiên cứu: Một số cây trồng thuộc 3 nhóm chính: nhóm cây hàng năm (lúa, bắp, rau , đậu, bông), nhóm cây ăn trái ( Bưởi, sầu riêng, chôm chôm, nhãn…)

và nhóm cây công nghiệp lâu năm (cà phê, tiêu, điều…)

- Nguyên tố dinh dưỡng đa lượng từ phân bón: Nitơ, Phot pho và Kali

1 4 Nội dung nghiên cứu:

1- Thu thập thông tin làm cơ sở dữ liệu đầu vào cho việc tính toán

2- Điều tra bổ sung các thông tin thuộc cơ sở dữ liệu thuộc tính gồm:

2.1 Các nhóm đất chính được sử dụng để canh tác các loại cây trồng dự kiến nghiên cứu;

2.2 Điều tra nông hộ: diện tích, giống, lượng phân bón, kỹ thuật bón, năng suất… 3- Xử lý số liệu, thống kê số liệu đã điều tra trong khu vực nghiên cứu để phục vụ việc xây dựng cơ sở dữ liệu

4 - Xây dựng cơ sở dữ liệu

5- Nghiên cứu phương pháp tính và tối ưu hóa lượng dinh dưỡng cần thiết cho từng loại cây trồng chính trong vùng nghiên cứu bằng mô hình toán học

6- Xây dựng bản đồ nhu cầu sử dụng phân bón trên địa bàn của tỉnh

7- Viết chương trình tính toán dự báo lượng phân bón cần thiết cho từng loại cây trồng nói trên

1.5 Phương pháp nghiên cứu:

1/Thu thập thông tin làm cơ sở dữ liệu đầu vào cho việc tính toán, nguồn tài liệu từ Trung tâm Khuyến nông tỉnh, Cục Thống kê và tài liệu nghiên cứu về đất của Trung tâm Nghiên cứu đất, phân bón và môi trường phía Nam Các loại bản đồ sẽ thu thập từ

Sở Tài nguyên và Môi trường

(1) Cơ sở dữ liệu thuộc tính: loại đất, cơ cấu cây trồng, loại cây trồng, tập quán canh tác, lượng phân bón sử dụng trên từng loại cây trồng, …

(2) Cơ sở dữ liệu không gian: các loại bản đồ (đất, hiện trạng, địa hình)

2/ Khảo sát bổ sung các thông tin thuộc cơ sở dữ liệu thuộc tính: loại cây trồng ưu thế, năng suất và phương thức sử dụng phân bón trên địa bàn các huyện

3/ Xây dựng bản đồ: Ứng dụng công nghệ GIS trong công tác chồng lớp các lớp thông tin từ các bản đồ đã thu thập (cơ sở dữ liệu không gian) để thành lập bản đồ nhu cầu sử dụng phân bón cho các loại cây trồng thuộc 3 nhóm cây trồng chính nói trên

4/ Xử lý số liệu và lập cơ sở dữ liệu bằng công nghệ SQL Server

5/ Tín oán kết q ả n hiên cứu bằn ập rìn rên nền ASP.Net th ận ợi ch việ

ch yển và c p nhậtdữ iệu ên mạng Internet

Chương 2 - TỒNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

Việc ứng dụng công nghệ thông tin trong nông nghiệp đã phát triển mạnh mẽ ở hầu hết những quốc gia trên thế giới cũng như ở Việt nam Có thể nói tất cả các lĩnh vực của ngành nông nghiệp từ nghiên cứu cơ bản đến nghiên cứu ứng dụng, triển khai đều

sử dụng công nghệ thông tin làm phương tiện đắc lực Các đối tượng nghiên cứu của ngành nông nghiệp đều là đối tượng tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên Vì vậy công nghệ thông tin là phương tiện hết sức hiệu quả để phát hiện đặc tính, tìm ra quy luật phát triển để tác động có lợi cho con người

Trong vòng 10 năm trở lại đây, nhiều hội thảo quốc tế về lĩnh vực này đã được tổ chức như: Hội thảo của Hiệp hội các nước châu Á về công nghệ thông tin trong nông nghiệp (AFITA) được tổ chức lần đầu tiên ở Nhật Bản (AFITA1998), lần 2 ở Hàn Quốc (AFITA2000) và lần 3 ở Trung Quốc (AFITA2002); hiệp hội các nước Châu Âu

về công nghệ thông tin trong nông nghiệp (EFITA) được tổ chức lần đầu tiên ở Đan Mạch (EFITA1997), lần 2 tại Đức (EFITA1999), lần 3 tại Hungary (EFITA2001) và lần 4 ở Pháp (EFITA2003) Ngoài ra, ở Mỹ cũng đã tổ chức 7 lần hội thảo quốc tế về

sử dụng máy điện toán trong nông nghiệp và tài nguyên thiên nhiên (viết tắt là ASAE)

Ở Đức, các nhà khoa học cũng đã xây dựng thành công hệ thống mạng quốc tế về công

nghệ thông tin trong lĩnh vực nông nghiệp (INFITA) nhằm kết nối cơ sở dữ liệu giữa nông nghiệp, sản xuất lương thực và thị trường khách hàng tiêu dùng Việc ứng dụng công nghệ hiện đại trong lĩnh vực nông nghiệp ngày càng tiết kiệm được chi phí và mang lại hiệu quả cao Ở Nhật Bản, đã có nhiều ứng dụng thành công về kỹ thuật tin học trong lĩnh vực nông nghiệp và phát triển nông thôn Đó là sự kết hợp giữa các chương trình tin học với kỹ thuật hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong nghiên cứu và theo dõi năng suất, đặc điểm sinh lý của các loại cây trồng qua các thời kỳ, các tác hại ảnh hưởng đến cây trồng, v.v… Họ khuyến khích và thuyết phục nông dân thấy được lợi nhuận do việc ứng dụng kỹ thuật công nghệ thông tin mang lại Họ cũng cung cấp các phần mềm chuyên ngành, tư vấn thông tin liên quan về nông nghiệp, … Các nhà nghiên cứu ở Mỹ đã xây dựng thành công mô hình WinEPIC, CroPMan tích hợp tất cả các điều kiện khí hậu, đất đai, cây trồng, phân bón, … nhằm mô phỏng năng suất cây trồng Mặt khác, theo xu hướng chung của một số nước trên thế giới, các chương trình tin học ứng dụng, mô hình tính toán đã phát triển lên một bước cao hơn là nối kết dữ liệu toàn cầu qua hệ thống mạng internet, rất dễ dàng cho người sử dụng và cập nhật thông tin để xử lý kịp thời những ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động nông nghiệp Trong trồng trọt, việc sử dụng phân bón là tất yếu để đạt năng suất cao Phân bón cung cấp cho cây trồng những chất dinh dưỡng cần thiết mà đất không đủ khả năng cung cấp, góp phần duy trì độ phì nhiêu của đất và tăng năng suất cây trồng Trong quá trình sử dụng phân bón, con người cũng đã phát hiện ra nhu cầu dinh dưỡng của mỗi cây trồng là khác nhau và khả năng cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng cũng tùy thuộc vào loại đất Các dạng và loại phân bón khác nhau cũng tác động khác nhau tới đất trồng và khả năng hấp thu của cây Mối quan hệ giữa các thông số nói trên đã được các nhà khoa học nghiên cứu mô hình hóa và xây dựng công thức tính toán để thuận tiện cho người sử dụng từ lâu Khi công nghệ thông tin phát triển, các công thức tính toán này càng được nâng cấp với các thông số đầu vào rất chi tiết để cho kết quả chính xác hơn Hàng loạt những mô hình tính toán được thực hiện bởi các nhà khoa học nông nghiệp khắp thế giới như:

- Tính linh động và sự biến đổi của Nitơ trong đất

- Quản lý lượng đạm trong cây lúa

- Kiểm soát lượng phân bón, ngăn chặn quá trình Nitrát hóa

- Nitrát và sự tích lũy chúng trong đất nông nghiệp

- Mô hình nitơ trong nông nghiệp

- Mô hình tính toán hiệu quả của phân lân, khả năng tích lũy trong cây trồng và trong đất

- Mô hình tính toán hiệu quả của phân kali, khả năng tích lũy trong cây trồng và trong đất

- Mô hình tổng hợp cho cả 3 nguyên tố dinh dưỡng đa lượng N,P,K

- Sử dụng, quản lý phân bón hữu cơ và phân bón sinh học

Việc xác định nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng là cơ sở cho việc xây dựng các

mô hình tính toán phân bón Có rất nhiều phương pháp đã được các nhà khoa học sử dụng để nghiên cứu

+ Stoorvogel và Smaling (1990), dựa trên bản đồ đất để thiết lập cơ sở dữ liệu, xem xét các nguồn dinh dưỡng bổ sung vào đất và nguồn dinh dưỡng lấy đi từ đất để tính toán Trong đó:

* Quá trình lắng đọng của khí quyển chủ yếu từ hai thông số: nước mưa (vào mùa mưa) và bụi (vào mùa khô)

* Quá trình cố định đạm, đã được nhiều tác giả nghiên cứu như Giller; Danso, 1992; Giller và Wilson, 1991; Hartemink, 2001) và được tính trên công thức: Lượng đạm cố định = 0,5 + 0,1 x √(lượng mưa)

* Quá trình trầm tích: dựa trên 2 thông số chính: dinh dưỡng cung cấp từ nước tưới và trầm tích do xói mòn (một số nghiên cứu của Doll và Siebert, 2000; Stoorvogel

và Smaling, 1990)

* Sản phẩm cây trồng: dựa trên lượng dinh dưỡng có trong cây trồng (theo FAOSTAT)

* Phụ phẩm cây trồng: tính từ chất dinh dưỡng có trong phụ phẩm cây trồng Đây

là thông số khó xác định nhất; một số nhà khoa học giả định rằng nếu đem đốt những phụ phẩm đó thì tồn bộ hm lượng đạm bị mất đi do quá trình bay hơi và 50% kali bị mất đi trực tiếp thông qua quá trình thấm

* Quá trình thấm: thông số này được đề cập tài liệu của FAO, lượng dinh dưỡng

bị mất đi trong quá trình thấm chủ yếu là đạm và kali

+ De Willigen (2000) pht triển một mô hình hồi quy để đánh giá sự mất đi của đạm Mô hình này được xem xét dựa trên những nghiên cứu về tính chất của đất và điều kiện khí hậu khu vực thông qua công thức được thiết lập như sau:

NThấm = (0,0463 + 0,0037 x (P/ (C x L))) x (F + D x NOM – U)

KThấm = - 6,87 + 0,0117 x P + 0,173 x F – 0,265 x CEC

D: tỉ lệ phân hủy (thường sử dụng khoảng 1,6%/năm)

NOM: lượng đạm có trong đất (kg N/ha);

U: lượng cây trồng hấp thu (kg N/ha);

CEC: lượng cation trao đổi (Cmol/kg);

+ IFA/FAO (2001) đưa ra công thức tính thông số phản ánh lượng đạm mất đi do quá trình bay hơi gồm hai yếu tố: quá trình khử (N2O và NOx) và quá trình bay hơi (NH3) Công thức tính đã được như sau:

Nbay hơi = (0,025 + 0,000855 x P + 0,01725 x F + 0,117 x O) + 0,113 x F

Trong đó:

P: Lượng mưa hàng năm (mm);

F: là hàm lượng đạm trong phân khoáng và hữu cơ (kg N/ha);

O: hàm lượng hữu cơ (%);

+ Quá trình xói mòn: Nghiên cứu quá trình này dựa trên mô hình LAPSUS để đánh giá mức độ xói mòn (theo Schoorl, Sonnevel và Veldkamp, 2000) Các nguồn dữ liệu đầu vào để tính toán cho mô hình bao gồm:

• DEM, với độ phân giải 1km (USGS, 1998);

- Mô hình Qpais (UK) cũng được các nhà khoa học trường đại học Warwick sử dụng để xem xét nhu cầu của cây trồng đối với mỗi loại dinh dưỡng chủ yếu Qpais được xây dựng và mô phỏng tính toán cho 25 loại cây trồng khác nhau với các thông

số đầu ra bao gồm: khối lượng quy khô của cây, thành phần khoáng của cây, sự phân

bố dinh dưỡng trong đất theo chiều sâu phẫu diện tại những thời điểm trong suốt quá trình canh tác Cơ cấu chương trình gồm 4 phần chính như: tính Đạm, Lân, Kali và tổng hợp NPK Mô hình được thể hiện qua lưu đồ với các thông số sau:

Lưu đồ mô hình đạm: bài toán dựa trên mối quan hệ giữa các yếu tố như: hàm

lượng hữu cơ trong đất, phụ phẩm cây trồng, phân khoáng, quá trình chuyển hóa đạm trong phẫu diện đất, quá trình thấm trong các tầng đất, sự phân bố của bộ rễ, thuộc tính của đất, cây trồng hấp thu, tổng lượng đạm trong cây, sinh khối cây, điều kiện thời tiết hàng ngày, v.v…

Lưu đồ mô hình phospho: Bài toán tính dựa trên tác động của hàm lượng

photphat trong đất, trong phân bón với sự phát triển hàng ngày của cây trồng, lượng photphat trong cây và những chuyển đổi từ các dạng khác nhau trong đất

Lưu đồ mô hình Kali: Cây trồng sinh trưởng và phát triển với bộ rễ của chúng

chủ yếu trong tầng đất mặt; sinh khối cây trồng, hàm lượng Kali, khả năng trao đổi và

cố định Kali trong đất mỗi ngày Các thông số liên quan bao gồm: thời tiết hàng ngày, nhiệt độ, bay hơi và lượng mưa; phân khoáng sử dụng; quá trình bay hơi, lượng nước trong đất và nhiệt độ trong đất; các dạng Kali trong đất, chiều dài của rễ; khả năng cung cấp tối đa lượng Kali cho rễ; sinh khối cây; khả năng hấp thu hàm lượng Kali trong cây, …

Lưu đồ mô hình NPK: Đây là mô hình sử dụng dựa trên “Định luật tối thiểu” để

tính lượng tăng hàng ngày trong khối lượng cây và hấp thu mỗi loại dinh dưỡng dựa trên lượng dinh dưỡng chủ yếu nhất có thể đáp ứng nhu cầu đòi hỏi của cây trồng Các thông số cần thiết cho để tính toán là sự tổ hợp của 3 mô hình đơn đã trình bày ở trên

và chúng có mối liên hệ mật thiết với nhau

+ Mô hình TechnoGIN: đây là mô hình được xây dựng để tính toán lượng dinh dưỡng phân bón cho cây trồng khu vực Đông Nam Á Phương pháp tính theo mô hình TechnoGIN dựa trên sự cân đối hàm lượng dinh dưỡng, quá trình hấp thu hàm lượng dinh dưỡng của cây trồng, cân bằng lượng nước, chi phí nhân công và phân tích giá trị lợi nhuận Quá trình cân đối dinh dưỡng N, P và K được tính trên đơn vị kg/ha cho mỗi cây trồng trên những loại đất sử dụng Các giá trị bổ sung trong đất có sự khác biệt nhau tùy thuộc vào nhiều yếu tố trong các quá trình chuyển hóa Lượng dinh dưỡng cây trồng hấp thu được sử dụng một phần vào trong sản phẩm thu hoạch và một phần dinh dưỡng có thể phục hồi nằm trong phụ phẩm cây trồng

+ Mô hình GLEAMS (Groundwater Loading Effects of Agricultural Management Systems) l một mô hình toán học được xây dựng cho các vùng sản xuất nông nghiệp

cỡ nhỏ và vừa nhằm đánh giá sự chuyển động của các nguyên tố hóa học ở vùng rễ thực vật trong hệ thống nông nghiệp Chương trình giúp mô phỏng, đánh giá và cân bằng dinh dưỡng N, P theo giá trị định lượng và tính lượng dinh dưỡng mất đi do rửa trôi bề mặt và thấm sâu trong đất

+ Mô hình FHANTM version 2.0 (Field Hydrologic And Nutrient transport Model), giống như mô hình GLEAMS cũng đánh giá lượng dinh dưỡng (chủ yếu là Đạm và photpho) dựa trên những thông số đầu vào như: nước tưới, cây trồng, phân bón, đất canh tác và một số điều kiện tự nhiên như nhiệt độ, độ bốc hơi, năng lượng bức xạ, … Các thông số nào sẽ được xử lí cho phẫu diện đất trong vùng nghiên cứu và trả về các giá trị đầu ra như: lượng xói mòn, rửa trôi; lượng bay hơi để tính lượng dinh dưỡng mà cây trồng hấp thu và lượng dinh dưỡng hòa tan

+ Mô hình NTALE (Nitrogen Tranfomation and Loss Estimates) của trường đại học OHI State đã đưa ra bài toán đánh giá lượng đạm chuyển hóa và mất đi trong quá trình canh tác dựa trên các thông số đầu vào: loại phân bón, bảng nhiệt độ chi tiết từng ngày và từng tháng, đối tượng cây trồng, thời điểm canh tác, loại đất … Nguồn dữ liệu xuất ra gồm hàm lượng N - NH4 v N – NO3, lượng mất đạm do quá trình bay hơi, khử, rửa trôi và thấm

+ Mô hình chọn loại phân bón (Fertilizer Chooser) được viết trên ngôn ngữ Visual Basic và quản lý dữ liệu bằng Access bởi Thomas FairHust, Achim Dobermann, Chritian Witt Chương trình không chỉ quy đổi lượng phân bón từ nguồn phân dạng rắn mà còn dạng lỏng, tính toán tổng chi phí phân bón đầu tư cho cây trồng

(Nguồn Đại học Nebraska-Lincoln và một số đơn vị khác như Pacific Rim Palm Oil Limited (PRPOL), South East Asia Program (SEAP) of the Potash & Phosphate Institute/Potash & Phosphate Institute of Canada (PPI/PPIC) & International Potash Institute (IPI)).

Trên cơ sở những mô hình xây dựng được, việc kế hoạch hóa đầu tư cho sản xuất nông nghiệp, tập hợp, xử lý thông tin và dự báo khối lượng vật tư nông nghiệp hàng năm cho từng cây trồng, từng vùng trở nên hết sức thuận lợi Thực tế ứng dụng này mang lại lợi ích lớn về nhiều mặt: chủ động được kinh phí, tiết kiệm vật tư, đầu tư đúng đối tượng và quản lý dinh dưỡng, bảo vệ môi trường… do đó mang lại hiệu quả cao cho sản xuất nông nghiệp

Ở Việt nam nhiều kết quả nghiên cứu đã cho thấy phân bón đóng góp làm tăng năng suất cây trồng khoảng từ 30-35%, có trường hợp cá biệt có thể lên tới 50% Thực

tế, đầu tư cho phân bón luôn chiếm tỷ trọng cao nhất trong đầu tư cho sản xuất nông nghiệp Thâm canh cao để có thể thu lại được nhiều sản phẩm trên cùng một diện tích

đã có với hiệu quả kinh tế chấp nhận được là con đường duy nhất đúng trong điều kiện diện tích canh tác càng ngày càng giảm Vấn đề là đầu tư như thế nào để cây trồng tăng năng suất hợp lý, đồng thời không gây tác hại xấu cho các thành phần môi trường sống như đất, nước ngầm, nước mặt, nhất là trong tình hình giá phân bón ngày một cao hơn và chưa có dấu hiệu gì để giảm giá phân bón

Rất nhiều công trình nghiên cứu trong nước về đặc tính đất trồng trọt, quản lý hiệu quả sử dụng phân bón, kỹ thuật sử dụng phân bón trong quá trình thâm canh cây trồng … đã đưa ra những kết luận và kiến nghị hết sức cụ thể cho việc sử dụng Những nghiên cứu này đã giúp cho người dân, mặc dù đã có những kiến thức nhất định về phân bón, hiểu biết tốt hơn việc sử dụng phân bón trong trồng trọt Công nghệ thông tin đã hỗ trợ những nghiên cứu này hiệu quả thông qua việc ứng dụng một số

mô hình toán học để tính toán lượng phân bón và thời kỳ bón hợp lý như "Ứng dụng

mô hình Gleams cho việc hỗ trợ ra quyết định sử dụng Đạm (N) và Lân (P) trong thâm canh rau bền vững "(Viện Thổ nhưỡng nông hóa); "Ứng dụng mô hình GEM để tính toán lượng phân bón với hiệu quả kinh tế chấp nhận được cho một số cây trồng cạn" (Trung tâm Nghiên cứu CGKT Đất Phân; "Ứng dụng mô hình Rothamsted Carbon để tính toán hiệu quả việc phân giải chất hữu cơ đất" (Viện Khoa học nông nghiệp miền Nam); “ Ứng dụng mô hình hóa trong dự đoán khả năng cung cấp Kali trong hệ thống thâm canh Lúa và Lúa-Màu ở Đồng bằng sông Cửu Long” (Trường Đại học Cần

Vì vậy rất cần thiết để phát triển một phương tiện giúp người sử dụng có thể trực tiếp tính toán và dự báo lượng phân bón cần thiết cho từng loại cây trồng, từng loại

đất, từng vụ… Mô hình toán học có thể tích hợp các thông số liên quan như nhu cầu dinh dưỡng cây cần để đạt năng suất mục tiêu, lượng dinh dưỡng cung cấp từ đất, hiệu quả sử dụng dinh dưỡng của cây, chủng loại phân bón… giúp người sử dụng có thể chủ động tính toán lượng phân bón cần thiết cho từng loại cây trồng trên mảnh đất của mình Hơn thế nữa, với việc quan tâm tới chất lượng môi trường và giá cả phân bón tăng cao như hiện nay, đó cũng sẽ là một giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón, tiết kiệm và giảm ô nhiễm môi trường đất, nước mặt và nước ngầm

3.1 HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG PHÂN BÓN CHO MỘT SỐ LOẠI CÂY TRỒNG Ở ĐỒNG NAI

Đồng Nai hiện có khoảng 302.845 ha diện tích đât nông nghiệp, chiếm hơn 50% diện tích đất tự nhiên Những năm gần đây, tuy có nhiều biến động trong tình hình sử dụng đất đai nhưng Đồng Nai vẫn là tỉnh có qui mô sử dụng đất nông nghiệp lớn nhất Đông Nam Bộ Các loại nông sản thế mạnh của tỉnh là các loại cây ăn trái, cây công nghiệp Trong đó, cà phê, điều và cao su là những loại cây công nghiệp lâu năm có giá trị xuất khẩu và có sản lượng xếp vào hàng nhất nhì cả nước

Bảng 1- Diện tích - năng suất – sản lượng một số cây trồng chính ở tỉnh Đồng Nai năm 2007

(ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (tấn) Cây lương thực và cây thực phẩm

2.745 1.523

700

43.100 12.082 4.276 1.314 6.900 16.800

42,70 52,20 118,64 9,75

10,80 10,25 15,70

12,00 131,20 62,57 119,30 18,60 14,50

322.500 303.500 141.416 11.389

2.963 1.561 1.100

52.400 117.408 16.756 8.793 10.600 23.400

(Nguồn: Bộ Nông nghiệp và PTNT 2007)

Nông dân Đồng Nai trong những năm gần đây đã nhận được nhiều sự hỗ trợ từ chính quyền địa phương, các nhà khoa học, để từng bước cải thiện điều kiện canh tác, nâng cao năng suất, sản lượng, chất lượng nông sản Thực tế cho thấy, sản xuất nông nông nghiệp ở Đồng Nai đã có những bước tiến đáng kể trong những năm qua, tuy nhiên bên cạnh đó vẫn còn tồn tại những yếu kém về mặt kỹ thuật, cơ sở vật chất, trình

độ canh tác Đây là vấn đề chung của nền nông nghiệp cả nước bởi một tập quán canh tác lâu đời, quan điểm về nền nông nghiệp hàng hóa để đáp ứng với hội nhập quốc tế còn chưa được chú trọng Việc tin học hoá trong nông nghiệp từ lâu đã được ứng dụng rộng rãi ở các nước phát triển, ở Việt Nam nói chung và Đồng Nai nói riêng thì vấn đề này còn khá mới mẻ Nghiên cứu của chúng tôi nhằm góp phần vào việc từng bước ứng dụng các công cụ tin học vào sản xuất nông nghiệp của Đồng Nai; trong đó chú trọng tới việc tính toán lượng phân bón cho các loại cây trồng thông qua những cơ sở

dữ liệu về cây trồng, đất đai, khí hậu và tập quán canh tác của nông dân Một trong những nội dung thu thập cơ sở dữ liệu đó là việc điều tra khảo sát nông dân địa phương và chú trọng tới tập quán sử dụng phân bón

3.1.1 Nội dung điều tra

Điều tra tình hình và hiện trạng sử dụng phân bón cho một số loại cây trồng ở Đồng Nai gồm các nhóm cây trồng chính: nhóm cây hàng năm, nhóm cây ăn quả, nhóm cây công nghiệp lâu năm

3.1.2 Phương pháp điều tra

- Điều tra theo mẫu phiếu in sẵn để phỏng vấn nông dân

- Quy mô điều tra: từ 50 – 100 phiếu/cây trồng tuỳ theo quy mô loại cây trồng

- Chọn điểm điều tra điển hình, đại diện cho loại cây trồng cần nghiên cứu

- Các chỉ tiêu điều tra: loại phân bón, liều lượng bón, loại đất trồng

Xuân 2005 – 2006 là 5.200 ha Tiếp theo là các huyện: Xuân Lộc: 13.573 ha (17,1%), Nhơn Trạch : 9.517 ha (12%), Định Quán: 9.032 ha(11,4%) Năng suất lúa trung bình của toàn tỉnh đạt 42,7 tạ/ha Ở Đồng Nai, cây lúa trồng được ở cả 3 vụ trong năm, tuy nhiên diện tích gieo sạ thay đổi tuỳ theo điều kiện đất đai từng vùng Năm 2007, trong

3 vụ thì vụ Mùa là có diện tích gieo trồng lớn nhất chiếm 33.400 ha, tiếp theo là vụ Hè thu 26.200 ha và ở vụ Đông Xuân một số loại cây trồng khác được thay thế cho cây lúa như bắp, rau màu nên diện tích gieo sạ chỉ đạt 15.900 ha

Phần lớn diện tích lúa ở Đồng Nai được trồng trên đất phù sa thuộc hệ thống phù

sa sông Đồng Nai Đất phù sa chỉ chiếm một phần nhỏ trong tổng diện tích tự nhiên của tỉnh (27.979ha, chiếm 4,76%) Đây là loại đất có thành phần cơ giới thay đổi từ trung bình đến thịt nặng, pH từ 4 – 5, hàm lượng N và P2O5 tổng số khá, nhưng P2O5

dễ tiêu nghèo Để sử dụng hiệu quả loại đất này trong canh tác lúa thì lượng phân bón

và kỹ thuật canh tác hợp lý đóng một vai trò rất quan trọng Dựa vào những đặc điểm

cơ bản của loại đất canh tác để có thể tính toán được lượng phân bón hợp lý, vừa tiết kiệm chi phí vừa đạt hiệu quả kinh tế cao

Kết quả điều tra nông hộ về tập quán canh tác lúa ở khu vực nghiên cứu cho thấy:nông dân trồng lúa đã chú trọng nhiều đến kỹ thuật sử dụng phân bón, phần lớn những hộ được điều tra cho rằng phân bón là một trong những yếu tố quan trọng nhất góp phần gia tăng năng suất, tuy nhiên trong chế độ bón phân thì đa số hộ lại lúng túng, hầu hết chưa nắm rõ được quy trình kỹ thuật, hoặc là bón với một lượng quá thấp, hoặc quá nhiều, đôi khi mất cân đối giữa các loại phân bón Thống kê kết quả điều tra cho thấy, đối với cây lúa, lượng phân bón được sử dụng như sau: mức phân đạm sử dụng từ 62 – 84 kg N/ha, mức lân từ 33 – 65 kg P2O5/ha và mức Kali dao động

từ 20 – 40 kg K2O Năng suất bình quân đạt 2,54 – 4,65 tấn/ha Các loại phân được sử dụng phổ biến là: Urê, super lân, Kali clorua, NPK 16 – 16 – 8 , NPK 20 – 20 – 15, DAP, các loại phân hữu cơ tự chế biến,…

+ Bắp

Ngoài lúa thì cây bắp là một trong những loại cây lương thực thế mạnh của Đồng Nai Diện tích gieo trồng trong năm 2004 là 65.500 ha chiếm gần 50% diện tích gieo trồng của cả khu vực Đông Nam Bộ (131.500ha) và lớn gấp 2 lần diện tích gieo trồng của cả khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long (32.400 ha) Trong năm 2007 tổng diện tích gieo trồng là 58.200 ha, Năng suất trung bình đạt 52,2 tạ/ha, sản lượng đạt 303.500 tấn Cây bắp ở Đồng Nai được trồng trong cả 3 vụ chính trong năm, trên khá nhiều loại đất, phổ biến là trên các loại đất đỏ bazan, đất xám, đất phù sa ven sông Chính vì cây bắp được trồng trên các loại đất khác nhau nên việc áp dụng một chế độ bón phân chung trên tất cả các loại đất là chưa phù hợp Việc tính toán lượng phân bón phù hợp với nhu cầu của cây, khả năng dinh dưỡng của đất một mặt phát huy được hiệu lực của phân bón, mặt khác lại có thể giúp nông dân tiết kiệm được một phần chi

phí Mặc dù có nhiều thế mạnh trong thâm canh cây bắp, nhưng trong thực tế canh tác thì nông dân địa phương cũng còn nhiều mặt hạn chế, trong đó có việc sử dụng phân bón

Một trong những yếu tố chính có ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất, sản lượng thu hoạch đó là việc sử dụng phân bón Tuy nhiên hiệu lực của phân bón chỉ được phát huy hết tác dụng nếu biết áp dụng một quy trình kỹ thuật bón phân hợp lý Trong các yếu tố dinh dưỡng đa lượng thì đạm là chất dinh dưỡng có ảnh hưởng mạnh mẽ nhất tới sự sinh trưởng, phát triển của cây bắp Do đó trong kỹ thuật canh tác bắp cần chú ý nhiều đến việc bón đủ lượng đạm theo nhu cầu của cây và phải cân đối với các yếu tố dinh dưỡng khác Qua điều tra khảo sát, một số kết quả được ghi nhận như sau:

Mức độ đầu tư phân đạm cho cây bắp biến thiên rất lớn giữa các hộ, có hộ ở Định Quán chỉ bón 5kg N/ha/vụ trong khi đó lại có hộ bón tới 663kg N/ha/vụ Đa số các hộ dân sử dụng phân bón theo tập quán canh tác mà không tuân theo một quy trình

kỹ thuật nào Trong số các hộ được điều tra thì phần lớn có mức bón <120kg/ha/vụ Mức độ đầu tư phân lân cho cây bắp tại khu vực nghiên cứu cho thấy: cũng tương tự với mức độ đầu tư phân đạm, lượng phân lân dùng cho cây bắp có sự chênh lệch rất lớn giữa các hộ được điều tra và khác biệt khá lớn so với mức được khuyến cáo Có rất nhiều hộ hoàn toàn không có bón lân, trong đó số hộ không bón lân nhiều nhất là ở huyện Long Thành (9 hộ) và Thống Nhất (8 hộ) Mức sử dụng lân phổ biến là dưới 20kg/ha/vụ, thấp hơn nhiều so với mức khuyến cáo, ngược lại thì cũng có những

hộ bón quá nhiều so với nhu cầu về lân của cây bắp như ở Xuân Lộc bón tới mức 450kg/ha/vụ(cao gấp gần 10 lần so với mức khuyến cáo, việc bón quá mức này chẳng những gây lãng phí do cây hấp thụ không hết lượng dinh dưỡng bón và mà về lâu dài

nó còn tích luỹ lại trong đất ảnh hưởng tới các tính chất lý hoá của đất

Từ kết quả điều tra nông hộ thu được cho thấy: đa số các hộ trồng bắp đều bón lượng Kali rất thấp so với nhu cầu của cây bắp, bên cạnh đó thì một số ít lại bón với mức quá cao như ở Xuân Lộc có hộ bón tới 600kg K2O/ha/vụ Cũng như đạm và lân, trong kỹ thuật bón kali cho bắp ở Đồng Nai còn nhiều bất hợp lý về liều lượng cũng như tính cân đối giữa các loại phân

Lượng phân bón được khuyến cáo phổ biến ở Đồng nai là 160 N - 80 P 2 0 5 - 120

K 2 0/Ha

+ Cây rau

Nhìn chung, ở Đồng Nai có điều kiện tự nhiên thuận lợi nên các loại rau đậu đều thích hợp được trên nhiều loại đất, trồng được quanh năm Bên cạnh đó đa số các loại rau lại có yêu cầu kỹ thuật canh tác đơn giản và quan trọng là không đòi hỏi mức độ đầu tư cao và nhanh thu hồi vốn nhờ vào thời gian sinh trưởng của các loại rau đậu

thường ngắn Mặc dù diện tích gieo trồng trong 3 năm gần đây đang có chiều hướng thu hẹp dần (năm 2003 tổng diện tích gieo trồng là 12.298ha, trong năm 2004 là 11.980ha và đến năm 2005 chỉ còn lại 11.920 ha) nhưng với sản lượng 141.416 tấn/năm (2005) thì Đồng Nai vẫn là một trong những vựa rau lớn cung cấp cho nhu cầu ngày càng cao của các thành phố lớn như Biên Hoà, Tp Hồ Chí Minh…

Trong địa bàn tỉnh Đồng Nai thì Biên Hoà là địa phương chiếm ưu thế nhất tỉnh

về diện tích cây rau, trong đó phường Trảng Dài là một trong những phường tập trung một diện tích trồng rau khá lớn ở Biên Hoà, chủ yếu trên đất xám, đây là loại đất có thành phần cơ giới nhẹ (cát – cát pha) Hàm lượng hữu cơ dao động từ 1 – 2%, nghèo

N (chỉ có từ 0,03 – 0,06% N tổng số), P2O5 tổng số và dễ tiêu đều rất nghèo, hàm lượng Kali cũng ở mức nghèo, tuy đây là loại đất được cho là khá thích hợp cho việc canh tác các loại rau màu, nhưng với hàm lượng dinh dưỡng thấp và thường bị thiếu nước tưới trong mùa khô là một hạn chế lớn đối với người trồng rau Hơn nữa, đa số diện tích đất này lại chịu tác động mạnh của quá trình rửa trôi, do đó trong quá trình canh tác, cần chú ý đến việc tính toán lượng dinh dưỡng bổ sung vào đất cho hợp lý để đáp ứng đủ nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng, vừa đảm bảo năng suất cây trồng, vừa góp phần trả lại lượng dinh dưỡng lấy đi từ đất, tránh tình trạng khai thác bóc lột, gây nên sự kiệt quệ dinh dưỡng trong đất Với những kết quả ghi nhận được từ việc phân tích chất lượng đất ở khu vực trồng rau thì việc cần bón bổ sung một lượng lớn chất hữu cơ cho đất qua mỗi vụ canh tác là hết sức cần thiết Việc bón kết hợp giữa các loại phân vô cơ và hữu cơ vừa phát huy được hiệu lực của các loại phân khoáng, vừa góp phần vào việc duy trì và bảo vệ cấu trúc đất, đảm bảo một chế độ canh tác bền vững Qua điều tra nông hộ về tình hình sản xuất rau trên địa bàn điển hình trong tỉnh về canh tác rau, chúng tôi thu được những kết quả như sau:

- Tình hình sử dụng phân bón cho các loại rau ăn lá

Cây rau ăn lá có thời gian sinh trưởng ngắn do đó trong kỹ thuật canh tác phải chú ý nhiều đến quy trình bón phân sao cho đúng, đủ, cân đối hợp lý để vừa đáp ứng nhu cầu sinh trưởng của cây rau mà còn đảm bảo chất lượng của nông sản Mức độ sử dụng phân bón cho cây rau ăn lá tại khu vực điều tra được trình bày qua bảng sau:

Bảng 2 - Lượng phân bón dùng cho 1ha rau ăn lá các loại

Kg

Kg

Kg

10-12 8-10 50-100 100-120 20-30

(Nguồn: Điều tra nông hộ )

- Tình hình sử dụng phân bón cho các loại rau ăn trái:

Nhu cầu về dinh dưỡng của các loại rau ăn trái thường cao hơn so với rau ăn lá, thời gian sinh trưởng cũng dài hơn do đó trong kỹ thuật bón phân phải có liều lượng và thời kỳ bón thích hợp để có thể đáp ứng tốt nhu cầu dinh dưỡng cho cây rau sinh trưởng phát triển tốt, năng suất cao Thực tế điều tra tình hình sử dụng phân bón của nông dân tại khu vực khảo sát được trình bày qua bảng sau:

Bảng 3 - Lượng phân bón dùng cho 1 ha các loại rau ăn trái

Đậu nành là một trong những loại cây công nghiệp ngắn ngày cung cấp sản phẩm

có giá trị dinh dưỡng cao, ngoài giá trị nông sản có được sau mỗi vụ thu hoạch thì khả năng cải tạo đất có được từ rễ, thân, lá đậu nành đã góp phần nâng cao giá trị loại cây công nghiệp đặc biệt này Sản phẩm thu được từ cây đậu nành có thể là nguồn cung cấp thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao cho con người, nguyên liệu cho công nghiệp, thức ăn cho gia súc

Ở Đồng Nai, không chỉ riêng các loại cây lương thực, thực phẩm mà các loại cây công nghiệp ngắn ngày cũng có xu hướng giảm diện tích đáng kể Chỉ trong 3 năm từ

2003 – 2005 diện tích gieo trồng cây đậu nành đã giảm đi 3.087ha (năm 2003:7.584

ha, năm 2005: 4.497ha) So với khu vực Đông Nam Bộ thì Đồng Nai vẫn là tỉnh chiếm

ưu thế tuyệt đối về diện tích đậu nành khi chiếm tới trên 80% tổng diện tích gieo trồng của cả khu vực và bằng 1/3 tổng diện tích đậu nành của khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long (2004) Theo thống kê sơ bộ thì trong năm 2007, diện tích gieo trồng đậu nành trong toàn tỉnh là: 2.745 ha, năng suất đã được cải thiện hơn so với những năm trước đạt 10,8 tạ/ha, với sản lượng 2.963 tấn/năm Cây đậu nành ở Đồng Nai gần như không được trồng chuyên canh mà thường luân canh, xen canh với một số loại cây trồng khác như bắp, thuốc lá, đậu xanh, bông vải và được trồng phổ biến trên các loại đất phù sa, bazan, đen, đất xám vàng, tuy nhiên năng suất khi trồng trên đất xám không cao Các vùng trồng đậu nành phổ biến ở Đồng Nai là Định Quán, Long Khánh, Xuân Lộc Với điều kiện tự nhiên của Đồng Nai thì cây đậu nành có thể trồng được 3 vụ trong năm, tuy nhiên ở vụ Đông Xuân nông dân ít gieo trồng vì hiệu quả kinh tế không cao

Cây đậu nành là một trong những loại cây trồng có bộ rễ hết sức đặc biệt, cũng

như một số loại cây họ đậu khác, rễ đậu nành có các nốt sần do vi khuẩn Rhizobium japonicum cộng sinh với rễ hình thành Quan hệ cộng sinh giữa vi khuẩn này với cây

đậu giúp cho cây đậu có được một lượng đạm khá dồi dào từ sự tích luỹ của sinh vật nốt sần, lượng đạm này rất hữu ích cho sự sinh trưởng và phát triển của cây đậu nành Chính vì những đặc tính khác biệt đó mà trong quy trình kỹ thuật bón phân cho cây đậu nành cũng đòi hỏi những yêu cầu riêng, lượng phân bón(kg/ha) thích hợp cho cây đậu nành trồng ở Đồng Nai theo khuyến cáo là: phân hữu cơ hoai mục 3 – 5 tấn, 500 –

1000 kg vôi (nếu đất chua), phân vô cơ nên bón với liều lượng 40 N + 60P2O5 + 60

và khoảng 20-22 ngày sau trồng, nhưng thực tế điều tra cho thấy, chỉ có 35% số hộ được điều tra là áp dụng theo quy trình kỹ thuật khuyến cáo, số còn lại hoặc chỉ bón 1-

2 lần, hoặc bón quá nhiều lần Việc bón phân không theo cơ sở khoa học này chẳng những gây lãng phí về thời gian, công sức mà còn không đáp ứng được đủ và kịp thời

nhu cầu dinh dưỡng của cây đậu Thống kê lượng phân bón sử dụng trên cây đậu nành cho thấy: Lượng N sử dụng từ 22 – 64 kg/ha, mức lân từ 34 – 48 kg P 2 O 5 /ha và mức kali từ 20 – 45 kg K 2 O/ha

+ Cây bông vải

Đồng Nai có điều kiện tự nhiên tương đối thích hợp để phát triển cây bông; diện tích bông chủ yếu nằm trên đất nâu đỏ, đất đen bazan Theo số liệu thống kê thì năm

2006 diện tích bông vải của cả tỉnh là 700 ha, xếp thứ 2 vùng Đông Nam Bộ sau Bình Thuận (3.500 ha) Năng suất trung bình đạt 15,7 tạ/ha, năng suất này thấp hơn nhiều so với 2 tỉnh cùng khu vực là Ninh Thuận và Bà Rịa – Vũng Tàu (20 tạ/ha)

Cây bông có thể trồng xen, trồng gối với nhiều loại cây ngắn ngày khác, hoặc có thể trồng trong vườn các loại cây lâu năm ở thời kỳ kiến thiết cơ bản Nước và phân bón là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp tới sự sinh trưởng phát triển của cây bông Tuy nhiên trong kỹ thuật canh tác nông dân lại gặp phải rất nhiều vấn đề trong việc sử dụng phân bón Mặc dù rất quan trọng trong quá trình sinh trưởng, phát triển của cây bông song hiệu quả thực sự của phân bón chỉ có thể phát huy tác dụng khi có kỹ thuật bón phân hợp lý Lượng phân bón kết hợp với kỹ thuật bón phân là yếu

tố cơ bản quyết định sự sinh trưởng và năng suất bông Kết quả điều tra nông hộ cho thấy một số vấn đề sau:

+ Phân vô cơ: Đa số nông dân chia lượng phân bón ra làm 4 đợt: bón lót và bón

thúc 3 lần

Thúc lần 1: 15 – 20 NSG

Thúc lần 2: 30 – 40 NSG

Thúc lần 3: 45 – 60 NSG

Bảng 4 - Số lần bón và lượng phân bón cho cây bông tại huyện Thống Nhất

Lượng phân bón (kg/ha)

Bảng 5 - Số lần bón và lượng phân bón cho cây bông tại Trảng Bom

Lượng phân bón (kg/ha)

3.1.3.2 Tình hình sử dụng phân bón cho nhóm cây ăn trái:

+ Bưởi

Đồng Nai nổi tiếng với vùng chuyên canh bưởi Tân Triều Nông dân ở đây có truyền thống trồng bưởi từ lâu đời, vùng sinh thái phù hợp với sự sinh trưởng, phát triển của cây bưởi, cho phẩm chất quả ngon Những năm gần đây, được sự hỗ trợ từ các cấp chính quyền địa phương, nhiều nhà khoa học, diện tích bưởi đang tăng lên và

kỹ thuật canh tác, giống, thị trường đầu ra cũng có những bước tiến đáng kể Bưởi là loại cây không quá kén đất, có thể trồng bưởi trên nhiều loại đất khác nhau như đất đỏ bazan, đất phù sa…tuy nhiên để đạt năng suất cao thì yêu cầu đất trồng phải có tầng canh tác dày, thành phần cơ giới nhẹ và trung bình, đất tơi xốp, thoáng khí, pH thích hợp từ 5,5 – 7 Đất trồng bưởi khu vực Tân Triều là đất phù sa hệ thống sông Đồng Nai, rất thuận lợi cho chuyên canh cây bưởi, tuy nhiên pH hơi thấp so với yêu cầu của bưởi, do đó trong canh tác cần chú ý nhiều đến việc điều chỉnh pH cho phù hợp thông qua việc bón thêm vôi cho đất Qua điều tra khảo sát thực tế, một số ghi nhận về hiện trạng sử dụng phân bón cho cây bưởi như sau:

Phân hữu cơ:

Tập quán bón phân: bón càng nhiều phân chuồng càng tốt nhưng phải ủ cho thật hoai Tuy nhiên lượng phân chuồng không phải lúc nào cũng có đủ để đáp ứng yêu cầu

đó Theo kinh nghiệm nhà vườn cho rằng phân hữu cơ cung cấp độ phì cho đất, cây hút dinh dưỡng từ từ Hầu hết nhà vườn bón phân cho cây mang tính tự phát không theo bất kỳ một công thức bón phân nào cả và chỉ bón theo kinh nghiệm của chính họ được áp dụng tuỳ mảnh vườn, tuỳ giống bưởi

- Nguồn gốc phân chuồng: cút, bò, cá, gà, tro rạ Mỗi năm nhà vườn chỉ bón 1 lần trong năm sau mùa thu hoạch

- Lượng phân: rất thấp, biến động từ 10 – 30kg/cây

Ngoài ra một số nhà vườn còn bón tro vì họ cho rằng bón tro thì quả bưởi sẽ chắc hơn, tăng độ ngọt của quả Liều lượng thường khoảng từ 10 – 40 kg/cây tương đương với 1 bao tro (đối với 1 gốc bưởi lớn)

- Thời điểm bón: thời kỳ kinh doanh sau thu hoạch khoảng 20 ngày thì tiến hành bón phân

- Cách bón: đắp vòng bán kính 1m cách gốc vào mùa nắng tưới nước thật đẫm trong vồng Mỗi năm làm cỏ 1 lần, kết hợp bón phân, sau khi bón 2 tháng thì rắc vôi đều trên mặt vồng vào mùa mưa

Đa số đất trồng bưởi ở khu vực nghiên cứu có hàm lượng chất dinh dưỡng thấp, hàm lượng hữu cơ ở mức trung bình đến thấp Do đó, việc sử dụng phân hữu cơ là rất

cần thiết vì ngoài việc cung cấp bổ sung một lượng dinh dưỡng nhỏ cho đất ra thì tính chất lý hoá của đất cũng được cải thiện đáng kể, làm tăng khả năng hấp thu các loại phân khoáng của cây Hiện nay trên thị trường có khá nhiều loại phân hữu cơ chế biến sẵn có thể thay thế các loại phân hữu cơ truyền thống, vừa khan hiếm, vừa tốn nhiều công khi sử dụng Người trồng bưởi ở Đồng Nai có thói quen bón muối ăn để giúp cho cây hấp thụ Kali, việc làm này về lâu dài sẽ gây ảnh hưởng không tốt tới cấu trúc đất Phân vô cơ:

- Thời kỳ kiến thiết cơ bản: chủ yếu dùng Urê, DAP bón cho cây khoảng 100 –

500 gram, KCL 30 – 200gram, chia 4 – 5 lần bón trong năm

- Cách bón: rải đều xung quanh mặt bồn, tưới nước cho phân ngấm vào đất, khoảng 5 – 6 tháng sau khi trồng thì bón urê khoảng 100 gram sau khi đã tưới nước Khoảng 2 năm tuổi bón 300 gram xung quanh bồn Theo thực tế các hộ làm vườn sử dụng chủ yếu loại phân hỗn hợp NPK chuyên dùng cho cây có múi 15-15-15(16-16-8) khi bưởi được 3 tháng tuổi bón 100 - 300 gram NPK, bưởi 1 năm tuổi bón như phân chuồng và tuỳ theo điều kiện kinh tế của từng vùng mà đầu tư nhiều hay ít

- Liều lượng: bưởi lớn bón 3 – 4 kg/gốc các loại phân con NPK 15-15-15, NPK16-16-8, 3 lá xanh, đầu trâu 16-16-8

Bảng 6 - Lượng phân vô cơ bón thúc cho 1 gốc bưởi/năm

Dạng phân Tuổi cây

Urê(gr) NPK 1616-8 Phân chuồng(kg) Vôi(kg)

1

1

1

(Nguồn: Điều tra nông hộ)

Kết quả điều tra cho thấy, hầu hết nhà vườn trồng bưởi vẫn còn lệ thuộc nhiều vào các loại phân vô cơ như Urê, DAP, liều lượng bón cũng rất khác nhau, trong số các hộ được điều tra thì toàn bộ đều sử dụng biện pháp bón phân truyền thống là rải quanh gốc rồi lấp đất, chưa có hộ nào đầu tư hệ thống bón phân qua đường ống, đây là phương pháp mới, có nhiều ưu điểm như tiết kiệm được phân bón, tiết kiệm công, tiết kiệm nước…tuy nhiên mức độ đầu tư ban đầu lớn do đó nông dân chưa có điều kiện

áp dụng Nhìn chung, mặc dù có nhiều kinh nghiệm trong kỹ thuật trồng bưởi, nhưng việc áp dụng khoa học kỹ thuật vào trong sản xuất còn nhiều hạn chế dẫn đến năng suất vườn bưởi chưa cao, hiệu quả kinh tế mang lại chưa tương xứng với tiềm năng của vùng chuyên canh này

+ Sầu riêng:

Sầu riêng là một trong những cây trồng chủ lực của Đồng Nai, toàn tỉnh hiện có 4.294 ha, trong đó nhiều nhất là Cẩm Mỹ, khoảng 1500ha, tiếp theo là các huyện Xuân Lộc, Long Thành, Nhơn Trạch Tuy được coi là cây trồng đặc sản của địa phương nhưng quy mô canh tác còn nhỏ lẻ, manh mún, đa số các vườn sầu riêng ở địa phương

là vườn tạp, kỹ thuật canh tác còn chưa thống nhất dẫn đến tình trạng năng suất và chất lượng quả không đồng đều, thiếu ổn định Cùng với sự cạnh tranh theo xu thế giá cả thị trường của một số loại cây trồng khác thì muốn giữ vững được vị thế của mình, ngoài việc phải thiết lập những vùng chuyên canh, sản xuất tập trung thì vấn đề nâng cao trình độ thâm canh, tăng cường ứng dụng khoa học kỹ thuật vào trong sản xuất là những ưu tiên hàng đầu

Chất lượng quả sầu riêng chịu ảnh hưởng nhiều từ quá trình chăm sóc, nhất là vấn đề dinh dưỡng Để có được vườn sầu riêng năng suất cao, chất lượng quả ngon, ngoài việc bón đầy đủ lượng phân theo nhu cầu của cây thì còn phải chú ý nhiều đến việc cân đối giữa các yếu tố dinh dưỡng Kết quả điều tra tình hình sản xuất tại một số nhà vườn ở địa phương ghi nhận được như sau:

Trong kỹ thuật sử dụng phân bón, nhiều hộ bón khá nhiều nhưng lại không cân đối, thậm chí có một số hộ gần như không sử dụng phân hữu cơ hoặc sử dụng rất ít Nhìn chung đa số các nhà vườn đã bắt đầu nhận thức được vai trò của phân hữu cơ, gần đây nông dân đã chú ý nhiều đến việc bón phân hữu cơ Tuy nhiên tỷ lệ bón vẫn chưa nhiều và lượng phân bón còn rất hạn chế chưa đáp ứng đủ nhu cầu của cây Một phần vì lượng phân hữu cơ tại chỗ không nhiều, phần vì chưa có nhiều kinh nghiệm trong việc sử dụng nên còn nhiều lúng túng Lượng phân hữu cơ ghi nhận được từ 2 –

10 tấn/ha

Lượng phân bón vô cơ được nông dân áp dụng tại khu vực điều tra được thể hiện qua bảng sau:

Bảng 7 - Lượng phân bón cho 1 ha sầu riêng

Nhóm tuổi NPK(kg) Superlân(kg) Vôi(kg) Phân bón lá (lít)

(Nguồn: Điều tra nông hộ)

Kết quả điều tra trên cũng cho thấy rằng nông dân đã sử dụng khá nhiều các loại phân bón lá Các loại phân bón lá được sử dụng chủ yếu vào giai đoạn chuẩn bị ra hoa

và tăng cường đậu quả Các loại phân bón lá phổ biến là các loại có chứa Bo, KNO3

Phân vô cơ phổ biến là các loại NPK chế biến sẵn, được sử dụng chủ yếu là loại NPK

16 – 16 - 8

+ Cây chôm chôm:

Chôm chôm là loại cây ăn quả lâu năm, được trồng khá phổ biến ở Đồng Nai Tổng diện tích trồng chôm chôm trong tỉnh khoảng 12.082ha được phân bố tập trung ở các huyện, thị xã như: Trảng Bom, Thống Nhất, Long Khánh, Xuân Lộc, Cẩm Mỹ, Long Thành, Định Quán Đất đỏ Đồng Nai (vùng Long Khánh, Xuân Lộc) thích hợp cho sự phát triển của chôm chôm Chôm chôm có nhu cầu cao đối với đạm và kali Thông thường, bón phân cho cây thường chia ra làm 3 giai đoạn: giai đoạn cây con đến 1 năm tuổi; giai đoạn 2 – 3 năm tuổi và giai đoạn cho trái (trên 3 năm tuổi) Năng suất chôm chôm trong vùng nghiên cứu trung bình khoảng 10 tấn (dao động từ 4 – 16 tấn/ha) Lượng dinh dưỡng lấy đi tạo năng suất khoảng 7 tấn quả/ha là 15 kg N, 5,7kg

P2O5 và 14kg K2O Nếu tính toàn bộ lượng dinh dưỡng hấp thu, cây lấy đi từ đất khoảng 85kgN, 31kg P2O5 và 80kg K2O (nguồn IFA, FAO, 2005)

+ Cây nhãn:

Toàn tỉnh có khoảng 4.501ha canh tác nhãn phân bố tập trung ở các huyện như: Tân Phú, Định Quán, Xuân Lộc, Vĩnh Cửu, Long Thành và một số huyện khác với diện tích ít hơn Hiện tại, các giống nhãn được trồng phổ biến như nhãn tiêu da bò, nhãn xuồng cơm vàng, nhãn tiêu l bầu, nhãn long Đạm là yếu tố dinh dưỡng rất quan trọng với nhãn Nhu cầu đạm, kali của cây nhãn cao hơn so với lân Mặc dù nhu cầu của cây về lân không cao như đạm và kali nhưng rất cần thiết cho cây Kali là yếu tố dinh dưỡng mà cây có nhu cầu cao Thời kỳ kiến thiết cơ bản thì cần nhiều đạm và lân

so với kali trong khi nhãn kinh doanh thì cần bón nhiều kali hơn đạm và lân Lượng phân cần bón tùy theo tuổi cây, mức độ sinh trưởng và năng suất của cây Một số kết quả phân tích cho thấy để có 1000kg quả tươi, cây lấy đi của đất 4,01 – 4,8kg; 1,46 – 1,58kg P2O5, 7,54 – 8,96 kg K2O Nhãn trồng trong vùng có thể đạt năng suất đến 7 tấn/ha (Số liệu thống kê, 2007) Lượng dinh dưỡng cần cung cấp cho cây trong giai đoạn kinh doanh khoảng 160kg N, 35kg P2O5 và 210kg K2O

3.1.3.3 Nhóm cây công nghiệp:

+ Cà phê:

Cà phê là một trong những loại cây công nghiệp có giá trị kinh tế cao Ở Đồng Nai, cà phê được trồng nhiều trên các loại đất đen và đất đỏ, tầng canh tác dày, thành phần cơ giới trung bình đến hơi nặng (đất thịt nhẹ – sét) và có địa hình không quá dốc, tập trung nhiều ở Long Khánh, Xuân Lộc Tổng diện tích cây cà phê ở Đồng Nai trong năm 2007 là 16.100 ha, lớn nhất vùng Đông Nam Bộ và chiếm 50% diện tích của cả vùng (34.600ha) Sản lượng cà phê của cả tỉnh năm 2007 đạt 23.400 tấn/năm, tuy nhiên năng suất cà phê ở đây cũng chỉ ở mức trung bình 14,5 tạ/ha

Cây cà phê có nhu cầu dinh dưỡng rất cao, đặc biệt rất cần phân hữu cơ, lượng phân hữu được khuyến cáo trung bình là từ 10 – 20 kg phân chuồng hoai/gốc/năm So với các loại cây công nghiệp khác thì cà phê là loại cây đem lại hiệu quả kinh tế khá cao nên trong kỹ thuật canh tác nông dân cũng chú trọng đầu tư cao hơn so với một số loại cây trồng khác Tuy nhiên nhiều người vẫn mắc sai lầm khi sử dụng phân bón cho

cà phê vì nghĩ rằng càng bón nhiều thì năng suất càng cao Chính quan điểm sai lầm này đã dẫn tới sự mất cân đối giữa các loại phân bón sử dụng

Kết quả điều tra cho thấy, nông dân đã rất chú trọng đến việc sử dụng các loại phân hữu cơ, tuy lượng bón còn chưa đồng đều giữa các hộ, mức bón dao động từ 10 –

20 khối phân chuồng/ha Nhiều loại phân hữu cơ chế biến sẵn, chuyên dùng cho cà phê cũng được sử dụng, liều lượng trung bình từ 1 – 2 tấn/ha Mức độ sử dụng phân khoáng dao động khá rộng, theo thống kê kết quả điều tra ghi nhận được mức bón trung bình là: từ 15 – 665 kg N/ha, 10 – 440 kg P2O5/ha, 6 – 660 kg K2O/ha Lượng bón thấp nằm chủ yếu ở các vườn có năng suất thấp, tuy nhiên có nhiều hộ bón với lượng rất cao nhưng năng suất vẫn thấp do thiếu cân đối giữa các loại phân bón

+ Điều:

Điều là loại cây dễ trồng, thích hợp trên các vùng đất đồi cao, thiếu nước do khả năng chịu hạn tốt Hạt điều là một trong những mặt hàng nông sản xuất khẩu mang lại giá trị kinh tế cao Trải qua nhiều năm đóng vai trò như là một loại cây giữ đất, hiệu quả kinh tế thấp, hiện nay cây điều đang trở thành cây trồng chủ lực trong cơ cấu nông nghiệp của Đồng Nai Có thể nói trong các loại cây công nghiệp lâu năm, điều là cây trồng có diện tích tăng khá nhanh từ 41.178 ha vào năm 2003 và năm 2005 đạt mức 50.092ha Xuân Lộc vẫn là huyện có diện tích trồng điều dẫn đầu toàn tỉnh với 13.788ha trong đó có 10.560 ha hiện đang cho sản phẩm Do đặc điểm sinh thái đặc biệt của cây điều nên ở Việt Nam chúng ta, sự phân bố của cây điều chỉ bắt đầu từ Quảng Trị trở vào và rải rác một số rất ít ở các tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long Cùng với Bình Phước thì Đồng Nai là một trong 2 tỉnh có diện tích trồng điều lớn nhất nhì toàn khu vực Đông Nam Bộ Chỉ tính riêng diện tích trồng điều của Đồng Nai trong năm 2004 đã gần bằng diện tích điều của cả khu vực Tây Nguyên (45.140 ha) Tổng sản lượng điều của riêng Đồng Nai (40.510 tấn/năm) đã chiếm tới 1/3 của cả khu vực Đông Nam Bộ (176.334 tấn/năm) và gần bằng 2 lần sản lượng của các tỉnh Tây Nguyên (19.398 tấn/năm) Theo số liệu thống kê có được thì tính đến năm 2007 Đồng Nai vẫn là tỉnh đứng thứ 2 cả nước về diện tích điều (43.100ha) sau Bình Phước (121.300ha) Năng suất trung bình đạt 12 tạ/ha, năng suất này chưa cao và còn thiếu

ổn định

Cây điều có tính thích ứng tương đối rộng, có thể trồng được trên nhiều loại đất khác nhau Ở Đồng Nai điều được trồng chủ yếu trên đất đen, đất đỏ và đất xám, với những nơi có địa hình bằng phẳng hoặc dốc nhẹ, tầng canh tác dày Chính vì địa bàn

phân bố cây điều tương đối đa dạng nên trong kỹ thuật canh tác cũng cần thay đổi cho phù hợp với điều kiện cụ thể của từng vùng sinh thái Một trong những vấn đề cần quan tâm là lượng phân bón và kỹ thuật sử dụng phân bón, tuỳ loại đất mà có chế độ bón khác nhau, dựa vào tính chất đất đai, đặc điểm địa hình để tính toán lượng phân bón thích hợp, cân đối, đảm bảo cho sự sinh trưởng phát triển cho cây, vừa đảm bảo năng suất vừa tránh sự phá vỡ tính chất lý hoá của đất

Kết quả điều tra ghi nhận được cho thấy rằng: mức độ đầu tư phân bón cho cây điều là chưa cao và không cân đối, chênh lệch khá lớn giữa các hộ được điều tra, điều này càng chứng tỏ nông dân đã không tuân theo một quy trình canh tác chung Mức độ đầu tư phân bón cho cây điều chưa tương xứng với giá trị kinh tế mà sản phẩm của nó mang lại, cụ thể lượng phân bón trung bình cho 1 ha điều ghi nhận được qua điều tra là: mức độ sử dụng đạm cao nhất là 150 kg N/ha, lân 90 kg P2O5/ha, lượng kali 100 kg

K2O/ha (thậm chí có những hộ không cần sử dụng phân bón cho cây) Kết quả điều tra nông hộ cũng thấy rằng, thời gian gần đây ngoài các loại phân bón gốc truyền thống thì nông dân trồng điều còn sử dụng khá nhiều các loại phân bón lá để kích thích ra hoa, chống rụng trái…

+ Cây tiêu

Ở Đồng Nai, cây tiêu được trồng chủ yếu ở Cẩm Mỹ, Xuân Lộc, Trảng Bom, Long Thành Gần đây do hạt tiêu có giá nên nhiều hộ đã phá bỏ một số loại cây trồng khác kém hiệu quả hơn để chuyển qua trồng tiêu do đó diện tích tiêu gia tăng đáng kể Theo thống kê sơ bộ thì năm 2007 tổng diện tích tiêu toàn tỉnh là 6.900 ha (trong đó có 5.700 ha đang cho sản phẩm), đứng thứ 3 cả nước, sau Bình Phước và Bà Rịa Vũng Tàu Với điều kiện tự nhiên thích hợp, vùng Đông Nam Bộ nói chung và Đồng Nai nói riêng chính là vùng tập trung tiêu chủ yếu của cả nước Năng suất tiêu trung bình đạt 18,6 tạ/ha, sản lượng tiêu toàn tỉnh là 10.900 tấn (năm 2007) Năng suất bình quân thấp, sản lượng chưa cao, có thể nói ngành trồng tiêu ở Đồng Nai vẫn chưa khai thác hết tiềm năng vốn có của mình Ngoài tình hình sâu bệnh hại tiêu diễn biến phức tạp trong thời gian vừa qua thì kỹ thuật canh tác chính là yếu tố hạn chế năng suất tiêu của địa phương

Cây tiêu đòi hỏi lượng phân bón khá nhiều, cân đối, đặc biệt rất cần phân hữu cơ Thực tế điều tra tình hình sản xuất tiêu ở Đồng Nai cho thấy các hộ nông dân trồng tiêu sử dụng phân bón còn chưa hợp lý như sử dụng quá nhiều phân urê và ít chú trọng tới lân và kali do đó dẫn đến tình trạng cây tiêu phát triển không tốt, dễ bị sâu bệnh, năng suất không cao Mức độ đầu tư phân bón giữa các hộ được điều tra dao động khá lớn, điều đó chứng tỏ rằng nông dân còn chưa bón theo một quy trình chuẩn nào mà chủ yếu bón theo cảm tính, theo kinh nghiệm canh tác của gia đình Lượng phân bón trung bình cho cây tiêu qua kết quả điều tra là: từ 90 – 800 kg N/ha, từ 55 – 850 kg

P2O5/ha, từ 10 – 550 kg K2O/ha Phân hữu cơ cũng được chú ý sử dụng nhưng nhìn

chung lượng bón chưa nhiều Các loại phân hữu cơ được dùng phổ biến là phân chuồng, phân dơi, bánh dầu, một số loại phân hữu cơ đã qua chế biến như Komix, Humix…

+ Cây cao su:

Cao su là cây công nghiệp lâu năm được trồng khá phổ biến ở Đồng Nai với tổng diện tích khoảng 41.034ha và được trồng nhiều tại các huyện: Cẩm Mỹ, Long Thành, Thống Nhất, Định Quán Cao su thích hợp trồng ở vùng mưa nhiều với lượng mưa trung bình khoảng 2000 – 3000mm Cao su bắt đầu cho mủ sau 6 -7 năm và có chu kỳ khai thác khoảng 30 năm Cây thích hợp trồng trên nhiều loại đất canh tác nhưng thích hợp nhất ở khu vực đất đỏ bazan và đất xám Độ pH thích hợp ở đất là 4 – 5,5 Trong suốt thời kỳ kiến thiết cơ bản (5 – 6 năm), cây trồng cần chất dinh dưỡng để phát triển sinh khối thực vật như rễ, thân, cành, lá Đến giai đoạn kinh doanh, cây trồng hấp thu chất dinh dưỡng một phần hấp thu qua sinh khối, một phần hấp thu vào việc tạo năng suất Khi được cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng cây sẽ tạo tán tốt, tạo sự quang hợp giúp cho cây sinh trưởng nhanh, kháng được bệnh và cho năng suất mủ cao Trong cây cao su chứa nhiều chất dinh dưỡng, nhiều nhất là đạm, kế đến là Kali và sau đó là Phốt pho, nguyên tố trung lượng, vi lượng Một số nhà khoa học ước tính rằng sau 30 năm, lượng dinh dưỡng bị giữ cố định trong cây từ 1500 – 1800kgN/ha, 458 – 573kg P2O5,

1440 – 1680 kg K2O Tổng lượng dinh dưỡng trong chất mủ từ năm thứ 6 đến năm thứ

30 là 485kg N, 94 kg P2O, 418 kg K2O Với năng suất khoảng 2 tấn nhựa /ha thì lượng dinh dưỡng mất đi theo mủ khoảng 26kg N, 16,4kg P2O5, 28kg K2O và lượng dinh dưỡng cây hút thu khoảng 85kgN, 35kg P2O5 v 100kg K2O

3.1.4 Nhận xét chung:

Đồng Nai có điều kiện tự nhiên thuận lợi, đất đai phong phú rất thích hợp để phát triển nông nghiệp Các loại cây trồng ở Đồng Nai khá đa dạng, mùa vụ quanh năm Nông dân Đồng Nai có truyền thống canh tác lâu đời, chính quyền địa phương tạo nhiều điều kiện, hỗ trợ tích cực về nhiều mặt cho nông dân tỉnh nhà Không thể phủ nhận những thành tựu mà ngành nông nghiệp ở Đồng Nai đã đạt được trong những năm qua, nhưng song song đó vẫn còn tồn tại những hạn chế chưa khắc phục được như

kỹ thuật canh tác còn lạc hậu, chậm áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất, chi phí sản xuất còn mở mức cao Đây cũng chính là thực trạng chung của ngành nông nghiệp

cả nước Trong khuôn khổ của nghiên cứu này, qua điều tra phỏng vấn nông hộ chúng tôi có một số nhận xét về tình hình sử dụng phân bón cho một số cây trồng ở Đồng Nai như sau:

Nhìn chung, nông dân đã bắt đầu chú ý đến việc bón phối hợp cân bằng giữa phân hữu cơ và phân vô cơ, song tỷ lệ này còn chưa nhiều Phần lớn nông dân còn quá

lệ thuộc vào phân vô cơ đặc biệt là phân đạm Với tâm lý lạc hậu, cũ kỹ, một phần

không nhỏ nông dân ngày càng gia tăng lượng phân bón cho các loại cho cây trồng với mong muốn gia tăng năng suất và sản lượng ở mức tối đa mà không xét tới sự cân bằng, hợp lý trong mối quan hệ giữa dinh dưỡng và năng suất, sản lượng cây trồng và cao hơn nữa là chất lượng nông sản Một vấn đề lớn hơn đó là việc dùng một lượng dư thừa phân bón, một mặt vừa gây lãng phí, mất cân bằng dinh dưỡng cho cây, mặt khác theo thời gian lượng phân dư thừa này lại là tác nhân lớn gây ô nhiễm môi trường đất, tác động trực tiếp hay gián tiếp tới các đặc tính lý hoá của đất theo chiều hướng xấu đi Việc ứng dụng tin học vào sản xuất nông nghiệp chưa nhiều Công cụ hỗ trợ để người nông dân có thể tự tính toán và cân đối lượng phân bón hợp lý cho cây trồng chưa có Điều này là hết sức cần thiết để giúp cho việc quản lý quá trình canh tác được tốt hơn, chủ động dự báo được nhu cầu vật tư trước mỗi mùa vụ, do đó sẽ tiết kiệm hơn và hiệu quả hơn

3.2 CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ CÔNG THỨC

3.2.1 Phương pháp luận của việc xây dựng công thức tính toán:

Từ các nghiên cứu ở trong và ngoài nước về các mô hình tính toán dinh dưỡng cây trồng đã tập hợp và trình bày chi tiết ở phần tổng quan, chúng tôi xác định những thông số cần tích hợp trong công thức tính lượng phân bón cần cung cấp cho cây trồng gồm:

(1) Nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng

(2) Đất trồng trọt và các nguồn cân bằng dinh dưỡng trong đất

(3) Hiệu suất sử dụng phân bón của cây trồng

Để làm rõ cơ sở khoa học của các thông số cần tích hợp, 3 yếu tố nói trên được phân tích chi tiết như sau:

3.2.1.1 Nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng:

Để đạt năng suất, cây trồng cần hút dinh dưỡng một phần từ đất và một phần từ phân bón vì nguồn dinh dưỡng từ đất không đủ cung cấp Những nghiên cứu cơ bản ở nước ngoài cũng như của các nhà khoa học trong nước nhiều năm về dinh dưỡng cây trồng đã xác định lượng dinh dưỡng cây cần cho hầu hết các loại cây trồng

Từ các thí nghiệm đồng ruộng nhiều năm ở các nước, các nhà khoa học đã tổng hợp được số liệu hàm lượng chất dinh dưỡng N,P,K cây cần thiết để tạo ra 1 tấn sản phẩm Từ đó xác định được để đạt mức năng suất nào đó, cây cần lượng dinh dưỡng là bao nhiêu Có thể mô phỏng nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng bằng mô hình:

Nguồn dinh dưỡng cung cấp ở đây là từ đất và từ phân bón, nguồn dinh dưỡng mất đi

có thể do rửa trôi, xói mòn, bị cố định trong đất hoặc tồn dư trong phụ phẩm Hiệu số giữa hai nguồn này là nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng

Trên cơ sở và phạm vi đề tài, chúng tôi dựa vào những thông số đã được tổng kết từ những công trình nghiên cứu trong và ngoài nước cho các cây trồng cần tính Các đối tượng cây trồng được phân thành 3 nhóm chính: cây công nghiệp lâu năm, cây ăn quả

và cây hàng năm

Với các đối tượng cây trồng chính ở Đồng Nai, chúng tôi đã tập hợp lượng dinh dưỡng

đa lượng N,P,K cây cần thiết để đạt năng suất tối ưu ở bảng sau:

Bảng 8 - Lượng dinh dưỡng cây hấp thu hàng năm (đối với cây lâu năm) và từng vụ (đối với cây ngắn ngày)

Dinh dưỡng cây hút (Kg/ha) Cây trồng

Cà phê 85 -105 34-38 140-160 Cao su 80 - 90 32 - 38 90 - 110 Điều 140 - 160 46 - 54 120 - 140 Tiêu 110 - 130 25 - 37 100 - 120 Sầu riêng 96 - 114 28 - 38 86 - 94 Bưởi 80 - 100 25 - 39 140 - 180 Cam Quýt Chanh 75 - 85 28 - 32 125 - 135 Chôm chôm 78 - 92 27 - 35 75 - 85 Nhãn 157 - 163 29 - 41 187 - 233 Mãng cầu 130 – 150 43 - 57 120 - 140 Chuối 115 - 125 32 - 42 190 - 290 Thơm 80 - 90 28 - 36 350 - 430 Xoài 125 - 145 37 - 49 108 - 122

(Nguồn: Tập hợp từ tài liệu tham khảo và số liệu điều tra)

Thực tế nhu cầu dinh dưỡng của cây trồng phụ thuộc rất nhiều yếu tố: thời kỳ sinh trưởng và phát triển, giống, điều kiện đất đai và nước tưới, chăm sóc, khí hậu… nên thay đổi rất nhiều ở các vùng khác nhau Trong phạm vi của bài toán này, để tiện cho việc xây dựng công thức tính toán chúng tôi chọn giá trị trung bình của hàm lượng các nguyên tố N, P, K mà cây cần để cho năng suất

Bảng 9 - Lượng hấp thu dinh dưỡng trung bình của cây trồng áp dụng trong bài toán

Dinh dưỡng cây hút (Kg/ha)

(Nguồn: Tập hợp từ tài liệu tham khảo và số liệu điều tra)

3.2.1.2 Đất trồng trọt và các nguồn cân bằng dinh dưỡng trong đất

Đất trồng trọt trước hết là nơi cung cấp dinh dưỡng và nước cho cây trồng sinh trưởng

và phát triển Độ phì nhiêu tự nhiên và độ phì nhiêu thực tế rất khác nhau ở các nhóm, loại đất Khả năng cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng liên quan trực tiếp tới độ phì nhiêu thực tế của đất và do đó hàm lượng các chất dinh dưỡng chủ yếu (N, P,K) là một trong những thông số quan trọng trong tính toán lượng phân bón cần cung cấp cho cây trồng Ngoài độ phì nhiêu tự nhiên vốn là đặc trưng phát sinh học của từng loại đất, đất cũng chịu nhiều tác động tự nhiên và con người trong quá trình khai thác sử dụng để canh tác Có thể phân tích cân bằng dinh dưỡng trong đất như sau:

+ Nguồn dinh dưỡng trong đất gồm:

- Độ phì tự nhiên;

- Phân bón ;

- Lắng đọng từ nước mưa và nước tưới;

- Hoạt động cố định đạm từ Vi sinh vật;

- Dinh dưỡng do tàn dư thực vật được phân hủy;

Trong đó quan trọng nhất là từ độ phì tự nhiên và từ phân bón

+ Nguồn dinh dưỡng mất đi:

- Cây hút (tạo sản phẩm và trong phế phụ phẩm);

- Rửa trôi theo nước trọng lực;

- Rửa trôi theo đất xói mòn;

- Bị cố định ở dạng khó tiêu trong đất…

Trong đó quan trọng nhất là cây hút và mất đi do xói mòn rửa trôi

Các yếu tố nói trên sẽ là những thông số cần thiết để xây dựng công thức tính toán dự báo phân bón cho cây trồng Cụ thể:

a Nguồn dinh dưỡng từ đất:

Có 4 nhóm đất chính (có diện tích lớn và việc canh tác được tập trung chủ yếu trên các nhóm đất này) ở Đồng Nai là: Đất đỏ trên bazan, đất xám, đất đen trên bazan

và đất phù sa Nghiên cứu của chúng tôi về độ phì nhiêu 4 nhóm đất này cho thấy:

- Đất đỏ trên bazan:

Đất đỏ có 95.389 ha, chiếm 16,27% tổng diện tích tự nhiên (TDTTN) Phân bố chủ yếu ở các dạng đồi núi thấp, ít dốc đến dốc vừa; tập trung nhiều ở các huyện Long Khánh, Thống Nhất, Xuân Lộc, Định Quán, bắc Vĩnh Cửu và tây bắc Tân Phú Đất đỏ nhìn chung có thành phần cơ giới nặng thuộc các cấp thịt pha sét đến sét Cấp hạt sét chiếm đến 45- 55% và lên đến 55- 65% ở các tầng tích tụ Cấu tạo viên hạt, tơi xốp

Về tính chất lý hóa học: Đất đỏ thường chua, CEC, cation kiềm trao đổi và độ no base

thấp pHH2O: 5,0 - 6,0; pHKCl: 4.0 - 6,0 Độ chua tiềm tàng khá cao11-15 meq/100g đất Dung lượng trao đổi Cation (CEC) thấp: 13 - 20 meq/100g đất và khoảng 4 - 8 meq/100g đất; trong đó, Bazơ trao đổi chỉ chiếm khoảng 85 - 40%

Về đặc tính nông học: Đất đỏ giàu mùn, đạm, lân và nghèo kali

Mùn và đạm tổng số khá: 1,2 - 1,8% OC và 0,12 - 0,20% N; lân tổng số khá đến giàu: 0,15 - 0,25% Mức độ giữ chặt lân khá cao Vì vậy, lân dễ tiêu chỉ đạt mức thấp đến trung bình thấp: 4 - 7 mg/100g đất Kali tổng số nghèo: 0,1- 0,5%

Khả năng sử dụng: Đất đỏ nhìn chung có độ phì tương đối cao, nó thích hợp với nhiều

loại cây trồng có giá trị kinh tế cao

- Đất xám: có diện tích lớn nhất với 284.864 ha, chiếm 40,05% TDTTN Phân bố

trên nhiều dạng địa hình khác nhau, từ những dạng bằng thấp, các bậc thềm khá bằng phẳng, các dạng đồi thấp thoải đến địa hình núi cao dốc Về phân bố không gian, đất xám có trong hầu hết các huyện ở Đồng Nai; tập trung nhiều ở Vĩnh Cửu, Long Thành

và Nhơn Trạch

Đất xám ở Đồng Nai có thành phần cơ giới nhẹ, Chua, pHH2O khoảng 4,8 - 6,5; độ chua tiềm tàng lên đến 8 - 12 meq/100 g đất CEC, cation kiềm trao đổi và BS thấp Dung lượng trao đổi Cation hữu hiệu (ECEC) cũng chỉ khoảng 5,0 - 5,5 me/100 g sét

Vì vậy, độ no bazơ ở tầng B chỉ đạt 85 - 40% Đất xám nhìn chung rất nghèo mùn, đạm, lân và kali

Đất xám tuy có độ phì không cao nhưng các loại hình sử dụng trên đất xám rất phong phú kể cả các cây có giá trị kinh tế cao, bao gồm cả các cây công nghiệp dài ngày, cây

ăn quả, hoa màu lương thực và cây công nghiệp hàng năm

Khả năng sử dụng đất xám phụ thuộc rất nhiều vào địa hình và độ dầy tầng đất mịn:

* Các đất xám địa hình cao thoát nước và có tầng đất hữu hiệu dày có khả năng trồng được nhiều loại cây kể cả cây dài ngày và cây hàng năm, đặc biệt là các cây dài ngày

có giá trị kinh tế cao như cao su, điều, cây ăn trái

* Các đất có tầng đất hữu hiệu mỏng (ACf, ACx), chỉ có khả năng trồng cây hàng năm Những nơi đất quá mỏng hoặc địa hình dốc chỉ nên trồng rừng nhằm bảo vệ đất

Thống Nhất và Long Thành

Đất đen hơn hẳn các đất khác trong vùng về tính chất lý hóa: có nhiều ưu việt về các nhân tố quy định tính chất vật lý nước như độ bền đoàn lạp, dung trọng, độ xốp, thành phần cơ giới trung bình, từ thịt pha cát mịn đến thịt, ít hoặc không chua, dung lượng

trao đổi cation cao, giàu các cation kiềm trao đổi, đặc biệt là Ca ++ và Mg++, mùn và đạm rất giàu, đạt khoảng 2,0 - 4,0% OC và 0,12 - 0,85%N Lân tổng số rất giàu: 0,1- 0.4% Mức độ giữ chặt lân cao: 60 - 70%, nên lân dễ tiêu không cao mà chỉ ở mức trung bình thấp: 5 - 8 mg/100g đất Có thể nói đây là nhóm đất tốt nhất xét về hàm

lượng chất dinh dưỡng ở trạng thái tĩnh

Về khả năng sử dụng đất đen phụ thuộc vào địa hình và khả năng thoát nước:

* Các đất đen địa hình cao có thể sử dụng để trồng nhiều loại cây trồng cạn: với cây hàng năm như thuốc lá, các loại đậu đỗ, bông vải, bắp với cây dài ngày như: cà phê, chuối, cây ăn trái

* Các đất đen địa hình thấp có khả năng trồng lúa nước trong mùa mưa hoặc mùa khô

ở những vùng có tưới Mùa khô có thể trồng các cây trồng cạn như bắp, đậu đỗ, bông vải

Phụ thuộc đặc điểm nguồn bồi tích và thời gian chịu tác động của điều kiện ngoại cảnh

mà đất phù sa phát triển và phân hóa thành các loại khác nhau Đất phù sa có thành phần cơ giới từ trung bình đến nặng Chua nhẹ đến ít chua, (pHH2O) khoảng 5,5 – 6,0;

độ chua trao đổi (pHKCl) khoảng 5,0-5,5 Hàm lượng cation kiềm tương đối khá, đặc biệt là Ca2+ (6-7meq/100g sét), CEC và độ no bazơ vào loại trung bình (CEC: 17-20 meq/100 g sét hoặc 13-14 meq/100 g đất; BS biến động từ 38-56% tùy thuộc loại đất

phù sa mùn ít chua hoặc đất phù sa mùn gley

Nhìn chung đất phù sa tương đối giàu mùn, đạm, kali nhưng nghèo lân Khả năng giữ

lân của đất phù sa thấp 20 - 80%

Khả năng sử dụng chính là trồng lúa 2 - 3 vụ, ngoài ra còn có khả năng trồng hoa màu, rau và cây ăn trái Vùng bưởi Tân Triều nổi tiếng của Đồng Nai là nằm trên vùng đất phù sa sông Đồng Nai

Trong bài toán dự báo của chúng tôi, hàm lượng dinh dưỡng đa lượng (N,P,K) tổng số và dễ tiêu của 4 nhóm đất trên được sử dụng để tính toán Theo số liệu nghiên cứu của FAO năm 1996 trên 197 nước phân bố ở các vùng khí hậu khác nhau, tỷ lệ (trung bình) phần trăm N, P2O5 và K2O mà cây trồng có khả năng hút từ đất lần lượt là

50, 40 và 70 Lấy tỷ lệ đó làm cơ sở, chúng tôi xây dựng công thức tính lượng dinh dưỡng cây có khả năng hút từ đất như sau:

Gọi Ma là lượng dinh dưỡng mà đất có khả năng cung cấp cho cây trồng, ta có:

Ma(i,x,n) = [d(i) x H x Nex(i,n)] x S(j,x) x 1000 x (Za(n)), kg

Ma(i,x,n) = [d(i) x H x Nex(i,n)] x S(j,x) x (Za(n)), tấn

Trong đó:

+ d là dung trọng của loại đất (g/cm3)

+ H là độ dày tầng đất mặt (cm)

+ Nex là hàm lượng dinh dưỡng (N, P2O5, K2O) dễ tiêu trong đất

+ S là diện tích canh tác cây trồng cần tính (ha)

+ Za là hệ số mà cây trồng có khả năng hấp thu hàm lượng dinh dưỡng dễ tiêu từ trong đất ứng với sự hấp thu hàm lượng N là 0,5; P2O5 là 0,4 và K2O là 0,7

Để chi tiết hóa và thuận tiện khi cần tính toán cho từng vùng đất, chúng tôi sử dụng các đơn vị phân loại phụ cho các nhóm đất chính ở Đồng Nai, gồm 21 đơn vị như sau:

Bảng 10 - Hàm lượng dinh dưỡng tổng số

Loại đất Tên loại đất D (g/cm3) N (%) P2O5 (%) K2O (%)

Loại đất Tên loại đất D (g/cm3) N (%) P2O5 (%) K2O (%)

(Nguồn: Trung tâm nghiên cứu đất, phân bón và Môi trường phía Nam- Điều tra đánh

giá đất đai theo phương pháp FAO-UNESCO, 1996)

Bảng11 - Hàm lượng dinh dưỡng dễ tiêu:

Loại đất Tên loại đất D (g/cm3) NH4

+ NO3 - (mg/100g)

P2O5 (mg/100g)

K2O (mg/100g)

(Nguồn: Trung tâm nghiên cứu đất, phân bón và Môi trường phía Nam- Điều tra

đánh giá đất đai theo phương pháp FAO-UNESCO, 1996)

Sử dụng công thức nói trên để tính toán, chúng tôi có lượng dinh dưỡng mà cây có khả

năng hút từ đất như sau:

Bảng 12 - Lượng dinh dưỡng đất có khả năng cung cấp cho cây

b Lượng dinh dưỡng mất do rửa trôi, xói mòn:

Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy, xói mòn bề mặt do nước mưa là một trong những hiện tượng suy thoái đất đai nghiêm trọng ở Đồng Nai do địa hình dốc, lượng mưa lớn

và tập trung Ngoài ra việc canh tác trên đất dốc thiếu biện pháp bảo vệ cũng là một trong những nguyên nhân đẩy quá trình xói mòn bề mặt và rửa trôi tăng mạnh Các loại hình đất chính của Đồng Nai đều có hiện tượng xói mòn kể cả ở hệ canh tác cây công nghiệp dài ngày vốn được coi là phương thức canh tác có lợi cho việc bảo vệ đất Trên một ha đất dốc (8-15o) trong một mùa mưa có thể kéo theo 65 tấn đất khô đối với đất bazan trồng cà phê , 18 tấn đất khô đối với đất xám trồng xoài thời kỳ kiến thiết cơ bản, và gần 24 tấn đất khô đối với đất trồng sắn liên tục nhiều năm Cùng với đất bị xói mòn là một lượng dinh dưỡng khá lớn bị mất đi: từ 13-96 kg N, 4-217 kg P2O5 , 7-27 kg

K2O/ha/năm tùy phương thức canh tác

Có thể nói ở Đồng Nai, nguồn mất dinh dưỡng chủ yếu từ đất là do xói mòn Vì vậy trong công thức tính toán của chúng tôi, lượng dinh dưỡng mất đi hàng năm do xói mòn là một thông số quan trọng

Sử dụng phương trình mất đất phổ dụng (ULSE) của Wischmeier & Smith đã xây dựng vào năm 1978: để xác định lượng dinh dưỡng mất đi do xói mòn hàng năm

A = R x K x LS x C x P

Trong đó:

A là lượng đất bị xói mòn (tấn/ha/năm)

R – Chỉ số xói mòn do mưa (được lập trên cơ sở E.I30)

K – Hệ số xói mòn do đất

LS – Hệ số độ dài sườn dốc và góc dốc; L là hệ số độ dài (lượng đất mất của thửa đất quan trắc so với thửa đất tiêu chuẩn dài 22,13m); S là hệ số độ dốc (lượng đất mất của thửa đất quan trắc so với thửa đất tiêu chuẩn có độ dốc là 9%)

C – Hệ số thảm phủ thực vật hay hệ số canh tác (lượng đất mất của thửa đất quan trắc

so với thửa đất tiêu chuẩn được làm đất theo tiêu chuẩn và bỏ hóa cách năm)

P – Hệ số bảo vệ đất (lượng đất mất có bảo vệ đất so với trên thửa đất không được bảo vệ)

Áp dụng phương trình tính trong vùng nghiên cứu được viết lại như sau:

M j x e x i x

n j

x xS xN A

M j x e x i x

n j

Trong đó:

Ne – Lượng dinh dưỡng (N, P2O5, K2O) có trong cặn xói mòn (%) được tham khảo dựa trên những tài liệu nghiên cứu trước đây (bảng 13)

S –Diện tích đất canh tác (ha)

Bảng 13 - Dinh dưỡng trong cặn xói mòn của một số loại đất chính:

,

0 P xI30x

Trong đó:

+ Pr là lượng mưa trung bình của năm (mm)

+ I30 là lượng mưa lớn nhất trong 30 phút, sử dụng giá trị I30 = 75mm

+ Công thức trên được áp dụng để tính cho các loại cây trồng lâu năm Đối với cây trồng hàng năm được tính hệ số R theo mùa vụ với công thức được viết lại như sau:

Theo tài liệu nghiên cứu trong công trình “Thành lập bản đồ đất tỉnh Đồng Nai” của cố

GS Vũ Cao Thái và TS Phạm Quang Khánh (1997) và đối chiếu qua biểu đồ tính giá trị K của Wischmeier & Smith (1971) đã đưa ra một số giá trị cho một số đơn vị đất tương ứng với các nhóm đất chính trong vùng nghiên cứu thể hiện qua bảng 14

Bảng 14 - Hệ số xói mòn đất K

Đất đá bọt điển hình HAPLIC ANDOSOLS ANh S01 0,33 Đất đỏ điển hình HAPLIC FERALSOLS FRh S02 0,12 Đất đỏ thẫm RHODIC FERALSOLS FRr S03 0,14 Đất đỏ vàng XANTHIC FERALSOLS FRx S04 0,12 Đất đen điển hình HAPLIC LUVISOLS LVh S05 0,19 Đất đen Gley GLEYIC LUVISOLS LVg S06 0,12 Đất đen kết von FERRIC LUVISOLS LVf S07 0,12 Đất cát mới biến đổi CAMBIC ARENOSOLS ARb S08 0,53 Đất Gley giàu mùn UMBRIC GLEYSOLS GLu S09 0,10 Đất Gley phèn THIONIS GLEYSOLS GLt S10 0,10 Đất loang lỗ chua DYSTRIC PLINTHOSOLS PTd S11 0,37 Đất nâu cơ giới nhẹ ARENIC LIXISOLS LXr S12 0,33 Đất nâu Gley GLEYIC LIXISOLS LXg S13 0,33 Đất nâu thẫm CHROMIC LUVISOLS LVx S14 0,19 Đất phù sa chua EUTRICFLUVISOLS Fle S15 0,10 Đất phù sa giàu mùn UMBRIC FLUVISOLS FLu S16 0,12 Đất phèn THIONIC FLUVISOLS FLt S17 0,10 Đất tầng mỏng chua DYSTRIC LEPTOSOLS LPd S18 0,50

Loại đất Tên FAO/UNESS Ký hiệu Code_Soil Hệ số K

Đất xám điển hình HAPLIC ACRISOLS ACh S19 0,36 Đất xám cơ giới nhẹ ARENIC ACRISOLS ACr S20 0,31 Đất xám có kết von FERRIC ACRISOLS ACf S21 0,31 Đất xám Gley GLEYIC ACRISOLS ACg S22 0,15 Đất xám vàng CHROMIC ACRISOLS ACx S23 0,31

(Nguồn: Nghiên cứu sự suy thoái và ô nhiễm môi trường đất tỉnh Đồng Nai, 2001- Trung tâm nghiên cứu đất, phân bón và Môi trường phía Nam)

Hệ số độ dốc và chiều dài sườn dốc LS:

Độ dốc địa hình trong vùng nghiên cứu được phân bố thành 6 cấp với phân bậc như sau: bậc 1 có độ dốc từ 0 – 3o (chiếm diện tích đa số khoảng 4.575.911ha); bậc 2 từ 3 –

8o (diện tích khoảng 86.435ha); bậc 3 từ 8 – 15o(khoảng 53.964ha); bậc 4 từ 15 – 25o(25.057ha); bậc 5 từ 25 – 40o (chiếm diện tích khoảng 340 ha) và bậc 6 có độ dốc lớn hơn 40o (chiếm diện tích ít khoảng 54 ha)

Phương trình mất đất phổ dụng nói trên đưa ra công thức tính LS như sau:

) 065 0 sin 56 4 sin

41 65 ( ) 13 22