Nghiên cứu biện pháp trồng xen một số loại cây họ đậu trong ngô lai trên đất dốc tại huyện ea kar, t

Trước ñây ñã có nhiều công trình nghiên cứu canh tác trên ñất dốc ở Việt Nam, trong nhiều năm qua ñã xác ñịnh ñược một số giải pháp nhằm hạn chế xói mòn rửa trôi, duy trì ñộ phì của ñất

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn ñề

Ngô (Zea mays L) là một trong những cây lương thực quan trọng, có

nguồn gốc ở vùng nhiệt ñới Ngày nay cây ngô ñược trồng rộng rãi khắp nơi và ở nhiều vùng có ñiều kiện sinh thái khác nhau Ngô có tiềm năng năng suất cao, chất lượng dinh dưỡng tốt và mang lại hiệu quả kinh tế cao cho sản xuất nông nghiệp Nước ta có trên một triệu ha ngô, tuy nhiên nhu cầu sử dụng ngô ở trong nước ngày càng cao, do vậy hàng năm nước ta vẫn phải nhập khẩu gần một triệu tấn ngô phục vụ cho ngành chăn nuôi và các ngành công nghiệp khác

Đăk Lăk có ñiều kiện khí hậu, ñất ñai phù hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây ngô Hiện nay diện tích trồng ngô toàn tỉnh khoảng 120.000 ha [18], tập trung tại một số huyện trong ñó có huyện Ea Kar

Ngô ñược xác ñịnh là một trong những cây trồng chủ lực của của huyện

Ea Kar với diện tích gieo trồng hàng năm khoảng 20.000 ha, sản lượng ñạt gần 100.000 tấn [14] Tuy nhiên, hiện nay năng suất và sản lượng ngô toàn huyện không cao và ñang có xu hướng giảm, do sự phân bố lượng mưa không ñều trong năm, ñộ phì nhiêu của ñất suy giảm nhanh trên những vùng ñất dốc Mặt khác, việc ñộc canh cây ngô liên tục nhiều năm song lại thiếu sự ñầu tư thích ñáng nên năng suất không ổn ñịnh

Trước ñây ñã có nhiều công trình nghiên cứu canh tác trên ñất dốc ở Việt Nam, trong nhiều năm qua ñã xác ñịnh ñược một số giải pháp nhằm hạn chế xói mòn rửa trôi, duy trì ñộ phì của ñất ñồng thời vẫn ñảm bảo năng suất và sản lượng cây trồng Trong ñó cây họ ñậu ñược ñánh giá là loại cây có khả năng cải tạo ñất và có giá trị trên nhiều mặt Tuy nhiên, việc lựa chọn các loại cây họ ñậu

trồng xen với cây trồng chính như thế nào? ñể hệ thống canh tác ñạt hiệu quả kinh tế và môi trường cao là nội dung quan trọng cần ñược ñầu tư nghiên cứu

Xuất phát từ những vấn ñề nêu trên, nhằm phát triển cây ngô lai bền vững

cho ñịa phương, chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài: “Nghiên cứu biện pháp trồng xen một số loại cây họ ñậu trong ngô lai trên ñất dốc tại huyện Ea Kar, tỉnh Đăk Lăk”

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá thực trạng sản xuất ngô lai của ñịa phương

- Xác ñịnh mức ñộ tác ñộng của các biện pháp trồng xen cây họ ñậu ñến sinh trưởng, phát triển của ngô lai

- Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển các loại cây họ ñậu trồng xen

- Đánh giá mức ñộ bảo vệ ñất và duy trì ñộ phì của ñất trong canh tác ngô lai lâu dài tại ñịa phương

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Các kết quả nghiên cứu của ñề tài là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo

về các biện pháp canh tác ngô lai, xây dựng quy trình sản xuất ngô lai bền vững, trong ñó có việc phối hợp sử dụng trồng xen cây họ ñậu trong hệ thống canh tác

- Kết quả của ñề tài là tài liệu tham khảo cho công tác khuyến nông tại ñịa phương về chuyển giao các tiến bộ kỹ thuật canh tác ngô lai cho người sản xuất

- Đồng thời làm cơ sở cho việc sản xuất thức ăn xanh chất lượng cao cho gia súc trong mùa khô

3 Giới hạn của ñề tài

Do thời gian thực hiện ñề tài ngắn, nên chúng tôi tập trung nghiên cứu ñánh giá tác ñộng ảnh hưởng cải tạo ñất và hiệu quả kinh tế của biện pháp kỹ thuật trồng xen canh các cây họ ñậu trong sản xuất ngô lai tại xã Ea Sar, huyện

Ea Kar, tỉnh Đăk Lăk

Chương 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

1.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và trong nước

1.1.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới

Ngô là một loại ngũ cốc quan trọng trên thế giới, ñứng thứ ba sau lúa mì và lúa gạo Cây ngô là cây có nền di truyền rộng, thích ứng với nhiều vùng sinh thái khác nhau, do vậy ngô ñược trồng hầu hết ở các nước trên thế giới Hiện nay, trên thế giới có trên 75 nước trồng ngô bao gồm cả các nước công nghiệp và các nước ñang phát triển, mỗi nước trồng ít nhất khoảng 100.000 ha ngô

Trong 40 năm gần ñây, ngô là cây trồng có tốc ñộ tăng trưởng về năng suất

và sản lượng cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu Riêng 3 năm (năm 2005

- 2007), trên thế giới sản lượng ngô ñạt trung bình hàng năm ñạt từ 696,2 ñến 723,3 triệu tấn, trong ñó nước Mỹ chiếm 40,62% tổng sản lượng, còn lại 59,38

% do các nước khác Sản lượng ngô thế giới năm 2007 tăng gấp ñôi so với 30 năm trước ñây Sản lượng ngô xuất khẩu trên thế giới trung bình hàng năm từ 82,6 - 86,7 triệu tấn và nước Mỹ cũng là nước xuất khẩu chủ yếu [10]

Bảng 1.1 Sản lượng ngô trên thế giới năm 2005 - 2007

1.1.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam

Ở Việt Nam, ngô là cây trồng có từ lâu ñời Theo nhà Bác học Lê Quý Đôn, cây ngô ñược ñưa vào Việt Nam từ cuối thế kỷ thứ 17 Nhờ những ñặc ñiểm quý, cây ngô sớm ñược người Việt chấp nhận mở rộng sản xuất và là một trong những cây lương thực chính, ñặc biệt ñối với vùng ñất cao không có ñiều kiện tưới nước

Năm 1990, diện tích trồng ngô lai chưa ñến 1% tổng diện tích ngô, năm

2007 giống lai ñã chiếm khoảng 95% trong số hơn 1 triệu ha Năng suất ngô nước ta tăng nhanh liên tục với tốc ñộ cao hơn trung bình thế giới suốt hơn 20 năm qua Năm 1994 sản lượng ngô Việt Nam vượt ngưỡng 1 triệu tấn, năm 2000 vượt ngưỡng 2 triệu tấn, và năm 2007 chúng ta ñạt diện tích, năng suất và sản lượng cao nhất từ trước ñến nay: diện tích là 1.072.500 ha, năng suất 39,6 tạ/ha,

sản lượng vượt ngưỡng 4 - 4,25 triệu tấn [9]

Bảng 1.2 Sản xuất ngô Việt Nam (1961-2007) Năm 1961 1975 1990 1994 2000 2005 2007 Diện tích

(1000ha) 229,2 267,0 432,0 534,6 730,2 1.052,6 1.072,8 Sản lượng

(1000 tấn) 260,1 280,6 671,0 1.143,9 2.005,9 3.787,1 4.250,9 Năng suất

(tạ/ha) 11,4 10,5 15,5 21,4 25,1 36,0 39,6

(Nguồn:http://WWW.nongnghiep.vn)[9]

Hiện nay, cả nước ñã hình thành 8 vùng sản xuất ngô Trong ñó có 5 vùng

có diện tích lớn nhất cả nước là Tây Nguyên chiếm 21,8%, Đông Bắc chiếm 21,09%, Tây Bắc chiếm 15,35%, Bắc Trung Bộ chiếm 14,36% và Đông Nam Bộ chiếm 12,11%, còn lại là ñồng bằng sông Hồng, Duyên Hải Nam Trung Bộ và ñồng bằng sông Cửu Long Diện tích ngô của Việt Nam ñạt khoảng 4,25 triệu

tấn (năm 2007), theo kế hoạch của Bộ Nông Nghiệp và Phát triển Nông thôn phấn ñấu ñến năm 2010 sản lượng ngô ñạt 6 - 7 tấn/năm Để ñạt ñược mục tiêu, chúng ta cần phải vượt qua một số trở ngại khách quan như diện tích ñất canh tác ngày càng bị thu hẹp và suy thoái, khí hậu khắc nghiệt và sâu bệnh hại ngày càng tăng…[17]

Đối với Tây Nguyên nói chung và Đăk Lăk nói riêng, hiện nay diện tích ngô ñã ổn ñịnh, việc mở rộng diện tích ngày càng khó khăn do không còn ñất canh tác Do vậy, hướng trồng ngô ở các tỉnh Tây Nguyên là phải có các giải pháp ñồng bộ ñể cây ngô phát triển một cách bền vững và lâu dài [17]

Bảng 1.3 Sản xuất ngô tỉnh Đăk Lăk (2000 - 2008) Năm Diện tích (ha) Năng suất (tấn/ha) Sản lượng (tấn)

Đăk Lăk là một tỉnh miền núi thuộc Cao nguyên Nam Trung bộ có ñiều kiện thời tiết khí hậu, ñất ñai màu mỡ phù hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây ngô Tuy nhiên, ñến năm 1990 cây ngô lai mới ñược ñưa vào trồng thử nghiệm tại Đăk Lăk và ñã trở thành một trong những cây trồng chính trong ngành sản xuất nông nghiệp của ñịa phương Hiện nay diện tích trồng ngô của

toàn tỉnh hàng năm ñạt khoảng 120.000 ha, là một trong những tỉnh có diện tích trồng ngô lớn nhất trong cả nước [17]

1.2 Những kết quả nghiên cứu về cây ngô

1.2.1 Công tác chọn tạo giống

Cây ngô thuộc cây giao phấn, tạo giống ở cây giao phấn bao gồm hai hướng chính là tạo giống thụ phấn tự do và tạo giống ưu thế lai [29]

Ngô ưu thế lai bắt ñầu ñược nghiên cứu từ năm 1900 do G.H Shull nhà khoa học của Viện Carnegie Washington, là người ñầu tiên ñưa ra nguyên lý tạo dòng thuần và tạo giống ưu thế lai ở ngô Năm 1922, D.F.Jones ñề xuất lai kép

ñã hỗ trợ thúc ñẩy sản xuất hạt lai F1, hạt lai tạo ra từ lai ñơn nên có năng suất cao và hạt giống ưu thế lai ñi vào thương mại từ những năm 1930 [28]

Có hai loại giống ngô ưu thế lai là lai quy ước (trên cơ sở các dòng thuần)

và lai không quy ước (ít nhất một bố mẹ không phải là dòng thuần) (Vasal, 1988) Giống ngô lai quy ước gồm các loại: lai ñơn, lai ba và lai kép Lai ñơn thường ñược phát triển nhiều trên thế giới vì cho năng suất cao và ñồng ñều nhưng rất khó nhân dòng bố mẹ và sản xuất hạt lai do ñó giá thành hạt giống cao [30] Hiện nay các giống ngô lai ñơn và lai ba ñang ñược sử dụng phổ biến ở các nước ñang phát triển

1.2.2 Nghiên cứu Ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái ñến sinh trưởng và phát triển của cây ngô

Ngô là cây có khả năng thích nghi rộng và ñược trồng ở nhiều nơi có ñiều kiện sinh thái khác nhau Ngô có nhu cầu nước và ñạm ở mức cao hơn so với các cây lấy hạt khác, rất mẫn cảm với môi trường ở giai ñoạn trổ cờ, tung phấn và phun râu Những ñiều kiện bất thuận ñối với thực vật là những ñiều kiện ngoại cảnh có ảnh hưởng xấu ñến sinh trưởng, phát triển và năng suất Điều kiện bất thuận sinh

học và phi sinh học có thể làm giảm tới 65 - 87% năng suất cây trồng tùy theo từng loài cây [17]

Yêu cầu của cây ngô về các ñiều kiện sinh thái:

- Nhiệt ñộ: Ngô là cây ưa nóng Nhu cầu về nhiệt ñược thể hiện bằng tổng

nhiệt ñộ cao hơn nhiều so với cây trồng khác mà ngô cần ñể hoàn thành chu kỳ sống (từ gieo ñến chín) Theo Velican (1956), cây ngô cần tổng nhiệt ñộ từ 1.7000C - 3.7000C tuỳ thuộc vào giống [21], [22]

- Nước: Nước là yếu tố quan trọng ñối với ñời sống cây ngô Ở những

vùng nóng, nơi có sự bốc thoát hơi nước cao, nhu cầu nước của cây ngô lại càng lớn Cây ngô thuộc loại cây C4, cần từ 350 - 500 lít nước ñể sản sinh ra 1 kg hạt (tuy theo khí hậu và tình trạng dinh dưỡng ñất), năng suất ngô có thể ñạt 12 - 15

tấn/ha dễ dàng trong ñiều kiện có tưới

- Ánh sáng: Ánh sáng là yếu tố quan trọng cho sinh trưởng và phát triển

của cây ngô, tạo ñiều kiện thuận lợi cho quá trình tích luỹ dinh dưỡng và ảnh

hưởng ñến quá trình sinh trưởng

- Đất ñai: Đất tốt và thoát nước, lượng mưa từ 500 – 1.100 mm trong giai

ñoạn sinh trưởng phát triển của ngô Chế ñộ không khí trong ñất có ảnh hưởng mạnh ñến sinh trưởng phát triển và năng suất của ngô Đất tơi xốp, giàu chất hữu cơ

sẽ duy trì chế ñộ thoáng cho rễ ngô phát triển

1.2.3 Nghiên cứu mối quan hệ giữa năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất

Năng suất hạt là sản phẩm của nhiều quá trình, hiện tượng kiểu hình, sinh lý, sinh hóa biểu hiện tổng hợp chu kỳ sống của cây trồng ñược ñiều khiển bằng kiểu gen và tác ñộng của các yếu tố môi trường [17]:

+ Bức xạ mặt trời (Solar radiation): Trong ñiều kiện ñủ nước và dinh

dưỡng, bức xạ mặt trời ñược lá cây hấp thu là một yếu tố chính tạo thành năng suất hạt

+ Đạm dễ tiêu cũng là yếu tố quyết ñịnh quan trọng ñến năng suất cây trồng

+ Nước hữu hiệu (Water availability): Nhìn chung cây C4 sử dụng nước

hiệu quả hơn cây C3 Một số biến ñộng về hiệu quả sử dụng nước có thể thay ñổi

tỷ lệ hô hấp duới những ñiều kiện bất thuận

+ Yếu tố tạo thành năng suất ngô (Yield components): Các yếu tố cây

trồng khác nhau quyết ñịnh năng suất cuối cùng của hạt GY = Số cây /ha x Số bắp/cây (RPP) x Số hạt/bắp (GPR) x Khối lượng hạt (WPG)

+ Nguồn và sức chứa (Source and sink): Hạn chế của nguồn hay sức chứa

ñã có những cuộc tranh luận dài và phụ thuộc vào môi trường, hai yếu tố này hạn chế năng suất ở nhiều mức khác nhau

1.2.4 Các nghiên cứu về phân bón, mật ñộ, khoảng cách trồng ngô

Theo Derieux, (1988) [26] khi thí nghiệm mật ñộ với giống ngô chín sớm Browing ở khoảng cách hàng 80 cm cho thấy, mật ñộ cây có liên quan ñến năng suất ngô cũng như tỷ lệ ñổ Ở mật ñộ 12 cây/m2 năng suất ngô hạt ñạt 72,3 tạ/ha,

tỷ lệ ñổ 18% Ở mật ñộ 15 cây/m2 năng suất tăng lên 73,9 tạ/ha và tỷ lệ ñổ là 25% Khi thay ñổi khoảng cách hàng từ 80 cm xuống khoảng cách hàng 45 cm, ở mật ñộ 12 cây/m2 năng suất ñạt 80 tạ/ha, tỷ lệ ñổ là 7%; ở mật ñộ 15 cây/m2 năng suất ñạt 88 tạ/ha, tỷ lệ ñổ 12% Như vậy ở cùng một mật ñộ gieo trồng thì khoảng cách hàng hẹp ñã có ảnh hưởng tích cực ñến việc tăng năng suất hạt và cho tỷ lệ cây bị ñổ thấp hơn Nếu tăng mật ñộ lên 20 cây/m2 thì năng suất vẫn ñạt 9,4 tạ/ha ñồng thời tỷ lệ ñổ cũng tăng 19%, tiếp tục tăng mật ñộ cây cao hơn nữa năng suất hạt hầu như không tăng, thậm chí còn giảm và tỷ lệ ñổ tăng cao hơn Tại Thổ Nhĩ Kỳ ñã nghiên cứu khoảng cách cây tối ưu (từ 10,0; 12,5; 15,0;

17,5 và 20 cm) ñối với các giống ngô lai thương phẩm, khoảng cách hàng là như nhau: 70 cm, bón phân 2 lần: Lần 1 lượng phân bón là 90 kg NPK/ha trước khi gieo và lần 2 bón thúc 180 kg/ha (Sener và cộng sự, 2004), theo ñó ảnh hưởng tương tác giữa giống ngô lai và khoảng cách cây ñến chiều dài bắp và năng suất hạt là có ý nghĩa Năng suất hạt cao nhất ở giống ngô Pioneer 3223 là 11.718 kg/ha và giống Dracma là 11.180 kg/ha với khoảng cách cây là 15 cm [29]

Ở Thái Lan mật ñộ khoảng cách gieo ñối với ngô ñường và ngô nếp là 50.000 - 60.000 cây/ha, khoảng cách 75 x 50 cm, 2 - 3 cây/hốc, với giống ngô rau mật ñộ 118.000 cây/ha, khoảng cách 50 x 50 cm gieo 3 cây/hốc (Chanika Lamsupasit and Supachai Kaewmeechai, 1997) [25]

Các nghiên cứu về mật ñộ khoảng cách gieo trồng ngô lai tại Việt Nam ñã

và ñang ñược ứng dụng rộng rãi trong sản xuất: hàng cách hàng 60 - 70 cm và cây cách cây 25 -30 cm (mật ñộ từ 47.000 - 57.000 cây/ha)

Nghiên cứu kỹ thuật canh tác rất cần thiết ở các nước ñang phát triển ñể giảm chi phí, bảo tồn nguồn tài nguyên và nâng cao sản lượng ngô Quản lý ñất ñai,

ñộ màu mỡ của ñất trên cơ sở những hiểu biết ñể bảo tồn vật chất hữu cơ ở ñất nhiệt ñới, ñồng thời nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón là cần thiết, nhất là ñối với việc canh tác cây ngô trên ñất dốc [23]

Các loại phân Urea và Nitrat amôn ñã ñược nghiên cứu ở các mức 0, 50,

100 và 150 kg N/ha, phương pháp bón có che phủ và không che phủ Kết luận việc sử dụng loại phân có tỷ lệ ñạm nguyên chất cao tốt hơn loại có hàm lượng thấp, mặc dù bón lượng nguyên chất như nhau [24] Khi nghiên cứu về phân bón cho ngô trên ñất bạc màu, Nguyễn Thế Hùng (1996) [11] ñã chỉ ra rằng phân N

có tác dụng rất rõ ñối với ngô trên ñất bạc màu, song lượng bón tối ña là 225 kg/ha, ngưỡng bón N kinh tế là 150 kg/ha trên nền cân ñối PK Nguyên tố ñược

ñánh giá là quan trọng thứ hai sau ñạm là kali và thứ ba là lân

Để ñạt ñược năng suất cao lượng ñạm hữu hiệu phải ñược cây hút (Osaki

và cộng sự, 1991, 1992, 1994) [27] Khoảng 50 - 60% ñạm trong hạt ñã ñược lấy

từ ñạm ñồng hóa ở trong lá và thân trước thời kỳ ra hoa (Crowford và cộng sự, 1982; Osaki và cộng sự, 1991, 1995) [28]

Nghiên cứu ñánh giá sinh trưởng của ngô và năng suất thân lá làm thức ăn gia súc, khi phối hợp phân hữu cơ ở các mức: 1.500, 3.000 và 4.500 kg/ha với phân vô cơ ở các mức: 0, 30, 60, 90, 120 và 150 kg/ha Kết quả cho thấy khi bón phối hợp phân chuồng và phân vô cơ, ñặc biệt là ñạm ở một tỷ lệ nhất ñịnh làm tăng khả năng sinh trưởng phát triển thân lá của ngô [17]

1.3 Các nghiên cứu về cây họ ñậu

1.3.1 Vai trò của cây họ ñậu

Cây họ ñậu là cây phân xanh có hàm lượng dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao Kết quả nghiên cứu cho thấy, việc sử dụng cây phân xanh họ ñậu trong hệ thống canh tác có các vai trò, giá trị nổi bật sau ñây [8]:

+ Có khả năng cho sinh khối cao và nguồn phân bón tại chỗ rất quí, dễ sản xuất và sử dụng, nhằm bổ sung cho sự thiếu hụt trong cán cân dinh dưỡng

+ Bộ rễ phát triển có thể hút nhiều loại chất dinh dưỡng ở các lớp ñất sâu (Lân, Kali, Canxi, Magiê và các nguyên tố vi lượng ) khi vùi cây họ ñậu sẽ làm

tăng ñộ phì của ñất, ñặc biệt là vi khuẩn nốt sần (Rhirobium) sống cộng sinh với

rễ có khả năng ñồng hoá ñược ñạm khí trời (từ 50 - 200 kg N/ha)

+ Cây phân xanh họ ñậu ñóng vai trò tích cực cho việc che phủ ñất, chống xói mòn, hạn chế cỏ dại và làm cây che bóng Ngoài ra, cây phân xanh họ ñậu còn là nguồn thức ăn rất tốt cho gia súc (Điền thanh, cỏ Stylo, keo dậu )

Đối với cây phân xanh Tây Nguyên, trong những năm qua ñã ñóng góp

một phần rất quan trọng trong hệ thống canh tác nơng nghiệp [19]:

+ Là cây phủ đất, được trồng xen trong cà phê, cao su, cây lương thực và hàng loạt các loại cây khác nhằm hạn chế hạn chế dịng chảy, chống xĩi mịn, bảo vệ đất, giữ độ ẩm, hạn chế sự phát triển của cỏ dại, làm tốt đất

+ Đã thiết lập vành đai che chắn đất đồi, cây phân xanh được sử dụng: Muồng đen, keo dậu, keo lá chàm

+ Trồng xen trong vườn cây cơng nghiệp (cà phê, cao su ) thời kỳ kiến thiết cơ bản cĩ các cây: muồng, cốt khí, đậu săng Vừa làm phân bĩn vừa chắn giĩ tạm thời trong mùa khơ

1.3.2 Sự đa dạng của cây họ đậu

Trên thế giới cĩ rất nhiều lồi cây cố định đạm, nhưng đến nay người ta

mới phát hiện được hơn 640 lồi, tuy nhiên trong đĩ chỉ cĩ khoảng 20% số lồi mới được hiểu biết tương đối đầy đủ Các lồi cây cố định đạm thuộc 11 họ thực vật, song phần lớn thuộc họ đậu Riêng họ đậu được chia thành 3 họ phụ, trong

đĩ họ phụ Trinh nữ (Mimosoideae) cĩ 98%, họ phụ Vang (Cae salpinisoideae)

cĩ 60% và họ phụ Cánh bướm (Papilionoideae) cĩ 30% cây cố định đạm [2]

Việt Nam chưa cĩ những nghiên cứu đầy đủ về cây cố định đạm, nhiều năm qua các kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học trong lĩnh vực Nơng Lâm nghiệp đã xác định gần 100 loại cây cĩ nốt sần cĩ khả năng cố định đạm bao gồm cả cây bản địa và cây nhập nội, trong đĩ cĩ khoảng 75% là cây bản địa nhưng chưa được nghiên cứu và sử dụng rộng rãi, số nhập nội khoảng 25% đã được các nước nghiên cứu và sử dụng cĩ kết quả [2]

1.3.3 Những kết quả nghiên cứu về cây họ đậu trong hệ thống canh tác

Trong những năm gần đây, đặc biệt trong hệ thống canh tác Nơng Lâm nghiệp trên thế giới, người ta chú ý sử dụng tập đồn cây họ đậu cĩ khả năng cố

ñịnh ñạm trong cơ cấu cây trồng ñể ñảm bảo nâng cao ñộ phì ñất [8]

Tại Senegal (châu Phi), ñã nghiên cứu thành công sử dụng cây họ ñậu

(Acacia albizzia) trên các ñồng cỏ chăn thả gia súc với mật ñộ 50 cây/ha ñồng

cỏ Trong mùa nắng cây Acacia albizzia tạo bóng mát cho gia súc Đến mùa mưa, ñồng cỏ phát triển mạnh và cây Acacia albizzia lại rụng hết lá nên không

gây ảnh hưởng xấu ñến sự phát triển của ñồng cỏ chăn nuôi [20]

Tại Sudan, nghiên cứu thành công việc sử dụng cây gỗ họ ñậu Acacia

senegal rễ có nhiều nốt sần cố ñịnh ñạm ñể trồng lại rừng trên ñất sau nương rẫy,

thực hiện phương thức luân canh giữa rừng và rẫy [20]

Ở miền Tây Bắc Peru, trên vùng ñất cát bán sa mạc, người ta cũng nghiên

cứu thành công một loài cây thân gỗ họ ñậu rất ñặc biệt: cây Prosopisjuliflora

Sau 3 năm trồng, mỗi cây cho 50 kg quả có thể sấy khô, xay thành bột dinh dưỡng cho trẻ em, hoặc dùng làm nước giải khát, bã làm thức ăn cho gia súc

Tại Indonesia, trong thời gian qua ñã trồng thâm canh hơn 1 triệu ha rừng

Tếch (Tectona grandis) theo phương thức Nông Lâm kết hợp, ñạt ñược năng

khép tán hoàn toàn, trồng xen cây keo dậu (Leucaena leucocephala) ñể hỗ trợ

cho rừng Tếch mọc thẳng và ñẹp, tăng thêm nguồn ñạm cho ñất rừng Tếch Gỗ cây keo dậu dùng làm củi ñun và ñốt than, lá keo dậu làm thức ăn cho gia súc

Ở Philippin, kết quả ñược nhiều người quan tâm là ở miền Đông

Mindanao, ñã chuyển hoá hàng ngàn ha ñất ñai khô cằn ñể trồng rừng Albizia

falcataria, một loài cây cao có kích thước lớn, mọc rất nhanh, gỗ làm bột giấy, lá

làm thức ăn cho gia súc và phân xanh Hiện nay, giống Albizia mới ñã cho năng

nghiệp giấy Minñanao ñã gọi rừng là Albizia là ngân hàng “sống” của họ [20]

M.S.Diyikam (1932 - 1938) xác nhận: cây phủ ñất họ ñậu biểu hiện rõ trong vườn cao su con, có tác dụng hạn chế rửa trôi, xói mòn và giảm mất ñạm

Wainstone (RRIM 1963) cao su trồng ở nơi có phủ ñất bằng cây họ ñậu cho năng suất cao hơn 49% so với những nơi có cây phủ ñất tự nhiên

Abdul Wahash (RRIM 1997) với những cây phủ ñất họ ñậu thân bò như

Calo C, Calo M, Kudzu nên trồng hỗn hợp vì chúng nhanh chóng tạo ñược

thảm phủ, giữ ñược thảm phủ qua mùa khô và các năm sau

Soang và Yap (1976) thảm họ ñậu có ảnh hưởng lâu dài ñến lý tính ñất như: dung trọng, tỷ trọng, ñộ xốp Sự xâm nhập và duy trì ñộ ẩm ñất, những ñiểm này có thể giải thích xa hơn về sự giảm trực di chất dinh dưỡng duy trì nước rất tốt [7]

Theo báo cáo về cây cố ñịnh ñạm của tổ chức NFTA và IIA (tháng 8/1989), ñã nêu lên hiệu quả của việc sử dụng cây phân xanh cố ñịnh ñạm trong các mô hình trồng cây trên ñất dốc và có kết luận chắc chắn về cây phân xanh trong việc cố ñịnh ñạm, bảo vệ ñất, chống xói mòn Phương pháp gieo trồng cây phân xanh theo băng và theo ñường ñồng mức cùng với cây lương thực, hoa màu: ñậu, lúa, ngô…ñem lại hiệu quả kinh tế cao

Nông trường Tây Hiếu (Nghệ An), các thí nghiệm trồng xen cây phân xanh trong vườn cây lâu năm hoặc trên rẫy lúa ñều cho thấy tác dụng hạn chế xói mòn, rửa trôi Trên ñất dốc Bazan với ñộ dốc 10o trồng cà phê ở ñội Tân Lập Nông trường Tây Hiếu cho thấy biện pháp trồng băng phân xanh cũng không kém biện pháp ñắp bờ chống xói mòn Trên nương lúa của hợp tác xã Quang Trung ñộ dốc 8o theo dõi từ 20/8 ñến 1/10/1964 với lượng mưa 968,3 mm cho thấy lượng ñất bị bào mòn ở công thức bờ mương kết hợp với băng cốt khí giảm

ñi 24 tấn/ha so với ñối chứng [8]

Năm 1981-1985, Chương trình Nơng Lâm kết hợp đề tài cấp Nhà nước,

đã tổng kết nhiều mơ hình Nơng Lâm kết hợp và sử dụng tập đồn cây họ đậu thành cơng như:

+ Khoa sinh Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội (1993) đã trồng lạc xen với sắn, năng suất sắn tăng rõ rệt

+ Trồng đậu tương dưới rừng Trẩu ở Lạng Sơn, Hà Sơn Bình

+ Trồng đậu tương xen với rừng Tếch trong 2 năm đầu ở Đăk Lăk

+ Trồng cốt khí với rừng Bạch đàn trong 2 năm đầu trên đất trống đồi trọc

ở Đại Lãi (1973)

Chương trình 04A, đề tài cấp Nhà nước, nghiên cứu xây dựng và áp dụng các biện pháp kỹ thuật trồng rừng cung cấp gỗ ở Tây Nguyên của Nguyễn Xuân Quát (1986-1990) đã tổng kết và cho thấy [12]:

Trồng xen cây đậu tràm (Indigofera teysmanii) làm cây phù trợ cho rừng

Tếch trong 2 năm đầu Tuy tốc độ sinh trưởng của rừng Tếch cĩ xen đậu tràm so với rừng Tếch khơng xen đậu tràm bước đầu cĩ sự sai khác khơng đáng kể Nhưng điều đáng chú ý là: tuy phải tốn thêm 20% chi phí trồng và chăm sĩc cây đậu tràm, nhưng thu được 10 tấn sinh khối khơ/ha Trong đĩ, cĩ 135 kg N, 27,8

kg P2O5, 1,5 kg K2O, chưa kể sinh khối bộ rễ và số lượng nốt sần cố định đạm, tán lá của nĩ che phủ mặt đất hạn chế sự phát triển của cỏ dại và chống xĩi mịn Nhiều tác giả cho rằng: hàng năm vi khuẩn nốt sần cộng sinh với rễ cây họ đậu đã làm giàu cho đất 50 - 600 kg N/ha, trung bình là 75 - 200 kg N/ha [3] + Nguyễn Văn Thọ (1985) cho biết: nếu vùi 20 tấn/ha/năm đã bổ sung cho đất một lượng dưỡng chất tương đương với lượng phân là 443,3 kg Sunphatamon và 33,5 kg Supe lân

Đi đơi với việc nghiên cứu, khảo nghiệm và sử dụng cây phân xanh trong

nước, hàng năm chúng ta đã nhập một số giống nước ngồi, trong đĩ một số

giống đã tỏ ra thích ứng và cĩ nhiều triển vọng: cây muồng sợi (Crotalaria

Juncea) nhập từ Trung Quốc, đậu đỏ Ấn Độ (Vignaindica), đậu Hà Lan (Pisum)

Tiệp Khắc và Hunggari: Stylo, Caloc…[20].

Về tình trạng xĩi mịn đất đồi dốc và các biện pháp chống xĩi mịn bảo vệ đất bằng các phương pháp gieo trồng, sử dụng cây phân xanh trên đất dốc đã được nhiều tác giả nghiên cứu Tơn Gia Huyên với những nghiên cứu về tình hình xĩi mịn và các biện pháp chống xĩi mịn trên đất dốc bằng cây phân xanh (1980) Các tác giả Lê Văn Căn (1966), Đào Thế Tuấn (1962), Võ Minh Kha - Trần An Phong (1970 - 1971) đã đi sâu nghiên cứu nhu cầu dinh dưỡng của cây phân xanh và sử dụng cây phân xanh trên đất dốc Các tác giả đều cĩ kết luận về

ưu thế cây phân xanh trong việc cải tạo, bảo vệ và bồi dưỡng đất [12]

Ở miền Nam, cây phân xanh cũng được đề cập sớm, tuy nhiên mới được trồng rải rác ở một số nơi của tỉnh Quảng Nam - Đà Nẵng và một số huyện ngoại thành, thành phố Hồ Chí Minh

Ở Tây Nguyên [8]:

+ Năm 1926 - 1927 Trại thực nghiệm Cơng nghiệp Pleiku, tác giả Acmavin

đã trồng một tập đồn gồm 26 lồi, sau đĩ đã tuyển chọn được 12 lồi sử dụng trồng xen với cà phê kiến thiết cơ bản: đâụ Lơng thân bị, Cốt khí, Trinh nữ khơng gai, muồng Dùi đục, muồng Ba lá dài, đậu Triều…

+ Năm 1946 - 1952 Trung tâm thực nghiệm Blao, tác giả Acmavin và Lansranchiv tiến hành khảo nghiệm một số cây phân xanh họ đậu đã rút ra kết luận: Cốt khí, đậu Triều, muồng và Quỳ dại là các cây phân xanh tốt nhất để cải tạo đất bazan thối hố, bước đầu xác lập tập đồn cây phân xanh Tây Nguyên + Năm 1978 - 1981 Viện nghiên cứu Eakmat đã thử nghiệm 18 giống cây

phân xanh Năm 1981 - 1985 các nghiên cứu của Tơn Nữ Tấn Nam và Nguyễn Trọng Chất về tập đồn cây phân xanh Tây Nguyên đã cĩ những kết luận: các giống này đều cĩ khả năng chịu đất xấu hơn so với đậu, cĩ khả năng chịu hạn mùa khơ, cho sinh khối cao, các giống được đánh giá tốt là: Trinh nữ khơng gai, muồng Ba lá dài, muồng Ba lá trịn, Cốt khí…khi trồng xen trong cà phê kiến thiết cơ bản, riêng đậu mèo thích hợp với cà phê kinh doanh

1.4 Các nghiên cứu về đất dốc và thối hĩa đất

1.4.1 Tình hình đất dốc và thối hĩa đất ở Việt Nam

Thối hố đất ở nước ta đang là mối quan tâm lo lắng trong sự nghiệp phát triển nơng nghiệp Đất thối hố chẳng những mất đi độ màu mỡ mà cịn kéo theo sự mất nước, quá trình hoang mạc hố, sa mạc hố và sẽ dẫn đến năng suất cây trồng giảm sút

Diện tích đất thối hố ở nước ta ngày càng tăng Vào đầu thập kỷ 80, diện tích đất trống đồi trọc chỉ trên dưới 10 triệu ha, đến đầu thập kỷ 90 đã lên tới 13 -

14 triệu ha Lớp phủ rừng của đất đồi núi vào giữa thập kỷ 40 cịn khoảng 45%

so với diện tích cả nước thì đến nay chỉ cịn trên dưới 30% Nhiều khu vực lớp phủ rừng chỉ cịn dưới 10% Nguyên nhân của tình trạng trên là do sức ép của tăng dân số,thiên tai nhưng chủ yếu là do sử dụng đất khơng hợp lý [15]

Độ dốc là một yếu tố đặc trưng của đặc điểm địa hình vùng đồi núi, cĩ quan hệ trực tiếp đến cường độ xĩi mịn đất, trong các hoạt động sản xuất nơng lâm nghiệp Diện tích đất dốc ở nước ta cĩ khoảng 24.432.759 ha, trong đĩ diện tích đất phân bố ở độ cao khác nhau so với mặt nước biển từ 15 - 600 m (miền Bắc), 800 m (miền Trung) và 1.000 m (miền Nam) nằm trong đai khí hậu nhiệt đới, cĩ tổng diện tích 20.912.328 ha (chiếm trên 85% diện tích đất dốc) [1]

Theo số liệu điều tra của Viện Quy hoạch thiết kế Nơng nghiệp (1994) ở

nước ta ñộ dốc ñược chia làm 3 cấp với các số liệu như sau [1]:

1 Đất dốc có ñộ dốc < 150 có diện tích: 13.150.000 ha (chiếm 40% tổng diện tích ñất tự nhiên toàn quốc), bao gồm hơn 8 triệu ha ñất ñồng bằng các vùng châu thổ Đây là vùng ñất ñã và ñang ñược sử dụng trồng các cây nông nghiệp ngắn ngày là chủ yếu

2 Đất có ñộ dốc 150 - 250 cả nước có diện tích 2.905.000 ha (chiếm 15% diện tích ñất tự nhiên toàn quốc) Đây là vùng ñất thích hợp ñể trồng cây nông nghiệp dài ngày như: Bời lời, Quế, Hồi, Trẩu, Tre trúc

3 Đất có ñộ dốc > 250 cả nước có diện tích 14.837.000 ha (chiếm 45% diện tích ñất tự nhiên toàn quốc) Theo quy ñịnh hiện nay, chúng ta không bố trí sản xuất nông nghiệp trên ñất có ñộ dốc này Đây là vùng hoạt ñộng chủ yếu của ngành Lâm nghiệp, như trồng rừng, bảo vệ và phục hồi rừng

phân loại FAO-UNESCO, Tây Nguyên có 13 nhóm ñất chính với 18 ñơn vị ñất, phân

bố xen kẽ, rải rác khắp các ñịa phương, hơn 90% diện tích ñất trồng trọt của Tây Nguyên nằm trên thế dốc

1.4.2 Nguyên nhân gây ra hiện tượng xói mòn, rửa trôi ñất ở vùng ñồi núi

Sự huỷ hoại ñất do mưa gây ra ñược gọi là tính xói mòn của ñất Đất có tính xói mòn cao dễ bị xói mòn hơn là ñất có tính xói mòn thấp với cùng một cường ñộ mưa như nhau Nước ta có lượng mưa lớn lại tập trung theo mùa, nên mỗi trận mưa thường rất to khi mưa hạt mưa rơi từ trên cao xuống, nếu mặt ñất không có gì che phủ thì hạt mưa sẽ gõ rất mạnh vào mặt ñất làm tan rã các hạt ñất Sau ñó trên bề mặt ñất sẽ xuất hiện dòng chảy cuốn trôi các hạt ñất này ñem xuống phía dưới chân núi và chảy theo sông suối Cứ như thế mỗi năm lớp ñất mặt bị bào mòn dần cho ñến khi trơ sỏi ñá không thể canh tác ñược nữa Nơi có

ñiều kiện dòng chảy tập trung sẽ xảy ra xói mòn khe rãnh [1]

Có hai nguyên nhân sinh ra hiện tượng xói mòn, rửa trôi ñất ñó là [1]: + Động năng của hạt mưa

+ Động năng của dòng chảy trên mặt

Nguyên nhân chính gây ra hiện tượng xói mòn ñất là do ñộng năng của hạt mưa gây ra, khi chúng va ñập trực tiếp vào mặt ñất dốc Năm 1914, công trình nghiên cứu ñầu tiên của Ellison về xói mòn ñất là tác ñộng cơ học của các hạt mưa vào ñất, gây ra hiện tượng xói mòn ñất trên ñất dốc Ellison ñã thí nghiệm trên 2 lô ñất cùng có diện tích như nhau (diện tích của ô thí nghiệm 41,25 m2(1,5m x 27,5m) Trên mặt ñất của 2 ô ñều ñược làm sạch cỏ dại và ñược xới lên như nhau Nhưng trên một ô ñất thí nghiệm, người ta chăng 2 lớp vải màn, gần sát mặt ñất ñể cản các hạt mưa rơi, không va chạm trực tiếp vào mặt ñất Ô ñất còn lại là ô ñối chứng không che vải màn Khi trời mưa các hạt mưa rơi va ñập vào lớp vải màn, và chúng trở thành các bụi nước nhỏ, rồi rơi xuống mặt ñất, với vận tốc không ñáng kể, như vậy ñộng năng của hạt mưa rơi gần như bị triệt tiêu hoàn toàn Kết quả thí nghiệm cho thấy lượng ñất bị mất ñi do hiện tượng xói mòn ñất ở ô có che 2 lớp vải màn chỉ bằng 1/100 lượng ñất bị xói mòn ở ô không che vải màn (ô ñối chứng) [1]

Nguyên nhân thứ hai gây ra hiện tượng xói mòn ñất là ñộng năng của dòng chảy trên mặt ñất Khi trên mặt ñất dốc xuất hiện dòng chảy sẽ bào mòn và cuốn theo lượng ñất bị bào mòn xuống chân dốc Động năng của dòng chảy trên mặt ñất càng lớn thì lực bào mòn lớp ñất mặt trên ñất dốc càng mạnh, có nghĩa là ñộng năng của dòng chảy, sinh ra do vận tốc dòng chảy, nên nó phụ thuộc chặt chẽ vào ñộ dốc của ñất, vào chiều dài của sườn dốc, và khả năng chống xói mòn ñất (khả năng thấm nước và giữ nước của ñất, kết cấu của ñất )

1.4.3 Hậu quả của xói mòn trên ñất dốc

Hiện tượng xói mòn, rửa trôi trên ñất dốc gây hậu quả rõ ñến ñộ phì ñất, lượng ñất bề mặt và năng suất cây trồng trong sản xuất nông nghiệp Ảnh hưởng của xói mòn ñất ñến ñộ phì ñất, ñịnh lượng tổn thất dinh dưỡng ñất (N, P, K) bình quân hàng năm cho thấy [16]:

ñất do xói mòn là 10 kg/ha/năm, tương ñương với 31 kg phân hoá học

+ Đất vàng ñỏ trên phiến thạch sét (To), dốc 17 - 18o: tổn thất dinh dưỡng ñất do xói mòn là 100 kg/ha/năm, tương ñương 352 kg phân hoá học

+ Tổn thất dinh dưỡng ñất do xói mòn giảm 1,3 - 2,8 lần trên ñất canh tác theo kỹ thuật của nông dân và giảm 2,7 - 5 lần trên ñất canh tác có áp dụng các biện pháp kỹ thuật chống xói mòn

+ Sản phẩm phụ của cây trồng ñể lại hàng năm sẽ cung cấp cho ñất 3 - 5 tấn chất khô/ha và trả lại cho ñất từ 110 - 200 kg/ha (N, P, K) Nguồn dinh dưỡng quan trọng này sẽ góp phần duy trì sức sản xuất của ñất và tăng cường khả năng chống xói mòn của ñất

Hậu quả của xói mòn ñến năng suất cây trồng:

Các công thức chống xói mòn tuy sử dụng 15% diện tích ñất nhưng ñã làm tăng năng suất cây trồng từ 16 - 87% so với công thức canh tác của nông dân Trên ñất có ñộ dốc 12 - 16o tại Hoà Bình và Đăk Lăk không áp dụng các biện pháp bảo vệ ñất, năng suất lúa nương giảm nhanh vào năm thứ 3 và xuống dưới mức chấp nhận ñược (< 700 kg/ha) thậm chí bị mất trắng Vậy xói mòn ñất là một trong những nguyên nhân chính làm giảm năng suất cây trồng [16]

Nhiều thí nghiệm cho thấy rằng: Lượng ñất bị mất ñi do hiện tượng xói mòn ñất là ñáng kể Các kết quả nghiên cứu về xói mòn ñất ở Việt Nam trong

các năm 1962 - 1964, tại Trung tâm nghiên cứu Lâm sinh Cầu Hại (Phú Thọ) thuộc viện Khoa học lâm nghiệp ñã cho thấy [1]

+ Khi trên mặt ñất dốc có ñộ dốc 22o, còn rừng tự nhiên hỗn loài, lá rộng thường xanh, với ñộ tán che 0,7 - 0,8 Rừng có cấu trúc nhiều tầng thì lượng

lượng ñất bị xói mòn trung bình trong 3 năm là 1 tấn/ha/năm

+ Ô ñối chứng có ñiều kiện ñất và ñộ dốc tương tự nhưng rừng tự nhiên bị chặt trắng, mặt ñất bị phơi trống, không canh tác và trên mặt ñất luôn luôn ñược làm sạch cỏ, ñể loại bỏ hoàn toàn ñộ che phủ của thực vật, dù ít thì ở ô ñối chứng

năm nghiên cứu) tăng 58% so với ô còn rừng tự nhiên che phủ và lượng ñất bị xói mòn ñạt tới 124 tấn/ha/năm (trung bình của 3 năm nghiên cứu) tăng 12,4%

so với ô rừng tự nhiên che phủ

1.4.4 Nghiên cứu canh tác trên ñất dốc

Theo các tài liệu nghiên cứu của FAO, diện tích ñất nông nghiệp của toàn thế giới hiện nay là 1 tỷ 476 triệu ha, trong ñó ñất dốc có 974 triệu ha (chiếm 65,9%) là ở vùng ñồi núi Ở vùng châu Á và Thái Bình Dương trong tổng số 453 triệu ha ñất nông nghiệp thì có tới 351 triệu ha là vùng ñồi núi (chiếm 77,4%) và cũng theo FAO, trên toàn hành tinh có 544 triệu ha ñất canh tác mất khả năng sản xuất do sử dụng ñất không hợp lý [16]

Cũng theo tài liệu của FAO ở các vùng ñồi núi, ñất nông nghiệp có ñộ dốc

ñó, nghiên cứu khai thác ñất nông nghiệp miền ñồi núi thực chất là vấn ñề nghiên cứu canh tác trên ñất dốc hay canh tác trên nương rẫy, nghiên cứu quan

hệ giữa hệ thống cây trồng trên ñất dốc với vấn ñề rửa trôi, xói mòn ñất, nghiên

cứu ứng dụng hệ thống canh tác Nông Lâm kết hợp trên ñất dốc [12]

Hệ canh tác truyền thống trên ñất dốc kiểu du canh, gây xói mòn nghiêm trọng (rửa trôi 100 - 120 tấn ñất/năm) Hệ canh tác ruộng bậc thang và trồng cây theo băng có tác dụng giảm sự xói mòn (2 - 16 tấn ñất/năm) Các kết quả nghiên cứu ñưa ra 4 nguyên nhân gây thoái hoá ñất là: nhân tố tự nhiên (khí hậu, ñộ dốc), quản lý kém (khai thác rừng bừa bãi), gây cháy rừng, chính sách vĩ mô (quyền sở hữu ñất ñai, thiếu sự hướng dẫn) [12]

Nghiên cứu về kỹ thuật canh tác trên ñất dốc theo mô hình SALT (Sloping Agriculture Land Technology) lần ñầu tiên áp dụng ở Philippin có kết quả với hệ thống cây trồng và biện pháp canh tác như: các cây hàng năm và các cây lâu năm ñược trồng thành băng xen kẽ rộng từ 4 - 5 m, các loại cây họ ñậu cố ñịnh ñạm ñược trồng thành hai hàng theo ñường ñồng mức ñể tạo thành hàng rào Khi những cây hàng rào cao 1,5 - 2,0 m ñốn ñể lại 40 cm/gốc, cành lá dùng ñể rải lên băng tạo lớp che phủ và giữ ẩm, chống xói mòn Cây lâu năm thường là cây cà

thu nhập bình quân hàng năm ñược áp dụng theo mô hình SALT cao gấp 4 lần so với hệ thống ñộc canh cổ truyền Mô hình này cũng ñược B.T Kang mang áp dụng ở Nigeria gọi là canh tác theo băng (Alley cropping) [12]

Patru (1972), Krantz (1974) cho rằng: nếu phải sử dụng ñất dốc vào mục tiêu sản xuất lương thực nên trồng các loại cây có củ như: sắn, khoai lang, dong riềng, củ mỡ, khoai sọ… các loại cây này không ñòi hỏi ñầu tư cao và phần lớn trường hợp có thể chịu ñược xói mòn, hạn hán và cỏ dại hơn so với các loại cây ngũ cốc [12]

Theo tác giả Nguyễn Đăng Nghĩa, hiện nay Việt nam có khoảng 10 triệu

ha ñất dốc ñang ở tình trạng sức sản xuất thấp, thậm chí có khoảng 1 triệu ha ñất

biến thành sỏi ñá không có khả năng canh tác Cũng theo tác giả ñang có 10 loại hình thoái hoá ñất hiện nay bao gồm: xói mòn, rửa trôi và bạc màu, khô hạn, hiện tượng cỏ dại lấn át ñất canh tác, ñất chua dần và tăng quá trình cố ñịnh lân,

sự mất cân bằng dinh dưỡng ñất, phèn và mặn hoá, ngập lụt, di chuyển cát và ô nhiễm ñất Trong ñó, ñặc biệt là tình trạng xói mòn rửa trôi trên ñất dốc ñang diễn ra phổ biến [15]

Nhiều tác giả quan tâm ñến vấn ñề canh tác trên ñất dốc, ñặc biệt là luân canh, xen canh trong hệ thống cây trồng Lê Trọng Cúc cho rằng [4]: trồng xen giữa cây lương thực và cây họ ñậu cho sản lượng tổng hợp cao hơn và ñóng góp

to lớn vào việc cải thiện ñất ñai Trong hệ thống cây trồng sắn xen lạc, năng suất lạc ñạt 500 - 820 kg/ha, sắn ñạt 15-16 tấn/ha, và lượng ñất tổn thất 20 tấn/ha/năm

(trong khi sắn trồng thuần, lượng ñất tổn thất lên tới 120 - 140 tấn/ha/năm)

Lê Duy Thước (1992) cho rằng: biện pháp sử dụng ñất dốc có hiệu quả là

bố trí một chế ñộ canh tác hợp lý, triệt ñể lợi dụng nước trời, áp dụng các biện pháp canh tác (cày bừa, xới xáo, trồng xen, trồng gối, phủ xanh, tủ gốc, làm ruộng bậc thang…) nhằm bảo vệ giữ gìn tối ña ñộ ẩm trong các lớp ñất, ñảm bảo

cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt nhất [12]

Theo Nguyễn Văn Chương (1985) cơ cấu cây trồng ñã ñược chọn ñưa vào

mô hình Nông Lâm kết hợp trong hệ sinh thái vùng ñồi núi như sau [12]:

- Cây phòng hộ: muồng ñen, keo ñậu, so ñũa, keo lá tràm, keo Đài Loan, trầu, mít…

- Cây công nghiệp dài ngày: chè, cà phê, cây ăn quả, hồi, dẻ…

- Cây công nghiệp ngắn ngày: lạc, mía, ñậu tương…

- Cây lương thực, thực phẩm: lúa cạn, lúa nương, ngô, cây có củ, ñậu ñỗ, rau các loại…

- Các loại cây ngắn ngày thường trồng xen giữa hai hàng cây lâu năm chưa khép tán hoặc trồng thành ñồi nương dưới tán rừng Tác giả cũng ñưa ra mô hình vườn có kiến tạo ñịa hình với hệ thống cây trồng gồm: cây lớn (cây ăn quả), chiếm 20% diện tích, cây nhỏ (cam, quýt, hồng…) chiếm 10%, chè xanh chiếm 10%, dứa chiếm 10 - 15 %, các loại cây lương thực (cây có củ hoặc cây có hạt) chiếm 40 - 45% diện tích

1.4.5 Một số biện pháp hạn chế thoái hoá ñất và canh tác theo hướng nông nghiệp hữu cơ bền vững

Thái Phiên, Nguyễn Tử Siêm, Trần Đức Toàn cho rằng: biện pháp canh tác chống xói mòn trên ñất dốc có thể giảm tốc ñộ dòng chảy và lượng ñất mất ñi trung bình 50 - 100% so với không áp dụng biện pháp chống xói mòn [16]

Xói mòn và rửa trôi trên ñất dốc dưới tác ñộng của thiên nhiên và con người là ñiều khó tránh, nhất là khi sử dụng ñất dốc vào mục ñích sản xuất nông nghiệp Trong khi ñó, thiếu các biện pháp kiểm soát hữu hiệu nhằm hạn chế tình trạng xói mòn ñất trong mùa mưa Tìm giải pháp kỹ thuật canh tác thích hợp có tính khả thi cao ñể hạn chế xói mòn rửa trôi, năng suất ổn ñịnh, an toàn về môi trường và hiệu quả kinh tế cao là ñòi hỏi cấp bách chẳng những cho một vùng

mà chung cho cả nước khi khai thác và sử dụng ñất ñồi núi ñể phát triển nông nghiệp bền vững [15]

- Biện pháp chống xói mòn rửa trôi: tạo lớp phủ bề mặt, tạo hàng rào xanh bảo vệ, biện pháp sinh học, biện pháp hoá học kết hợp với hữu cơ

- Biện pháp tổng hợp sử dụng hiệu quả ñất ñồi núi trên cơ sở sinh thái bền vững: các biện pháp công trình, canh tác, sinh học, ña dạng hoá hệ thống canh tác, bón phân cân ñối và quản lý dinh dưỡng tổng hợp, chế ñộ bón phân và các dạng phân bón thích hợp, kiến thức và kỹ thuật bản ñịa về sử dụng ñất lâu bền

- Các biện pháp sinh học: tuần hoàn hữu cơ và Nông nghiệp bền vững, cải tạo ñất và Nông nghiệp sinh thái bền vững

- Dịch vụ Nông nghiệp và công tác khuyến nông: vật tư, tín dụng, xã hội hoá công tác khuyến nông, các tổ chức hợp tác, nhóm sở thích [15]

- Theo kết quả nghiên cứu khoa học của Nguyễn Công Trực, ñể bảo vệ ñất chông xói mòn, các nhà khoa học ñã ñưa ra các nhóm biện pháp như sau [19]:

+ Nhóm các biện pháp công trình: trong nông nghiệp thì các biện pháp công trình ñược hiểu như: các biện pháp cơ lý ngăn dòng chảy, không ngăn cản tác ñộng trực tiếp của giọt mưa xuống mặt ñất và không bổ sung thêm chất dinh dưỡng cho ñất Các biện pháp thuộc nhóm này bao gồm: trồng theo ñường ñồng mức, làm ruộng bậc thang, mương dài, mương cụt, bờ vùng, bờ thưả, tạo bồn hay hố vảy cá, bờ ñá

+ Nhóm các biện pháp sinh học: có thể và cần phải áp dụng trên tất cả các loại

ñộ dốc Các biện pháp công trình dù làm tốt chỉ ngăn chặn ñược sự mất ñất, mất dinh dưỡng chứ không cung cấp gì thêm cho ñất Trong khi biện pháp sinh học ngoài tác dụng trên còn có khả năng cung cấp chất dinh dưỡng và góp phần làm tăng năng suất cây trồng

+ Nhóm các biện pháp canh tác: các hình thức bảo vệ ñất, chống xói mòn rửa trôi kết hợp trong quá trình canh tác ñều ñược xếp vào biện pháp canh tác Có rất nhiều biện pháp có thể lồng ghép trong suốt quá trình từ phát hoang, làm ñất ñến chăm sóc, thu hoạch… Các biện pháp thuộc nhóm này bao gồm: canh tác theo ñường ñồng mức, trồng trong rãnh, trồng trong hố, tạo bồn, phủ ñất, tủ gốc, xới xáo làm cỏ, sắp xếp cơ cấu cây trồng, lịch gieo trồng, thu hoạch

Nghiên cứu các biện pháp canh tác bảo vệ ñất, chống xói mòn cho cà phê và

một số cây ngắn ngày trên ñất dốc vùng Tây Nguyên, Trần Đức Toàn, Huỳnh Đức

Nhân, Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên cho rằng [16]: trong các biện pháp sinh học

thì biện pháp băng cây xanh ngang dốc có tác dụng bảo vệ ñất tốt nhất không

những ñối với cà phê mà tốt ñối với cả cây ngắn ngày

1.5 Sự lựa chọn trồng xen cây họ ñậu với ngô lai

Cơ cấu cây trồng là thành phần các loại cây trồng bố trí theo không gian và thời gian trong một cơ sở hay một vùng sản xuất nông nghiệp, nhằm tận dụng nguồn lợi tự nhiên và kinh tế- xã hội có sẵn [12], trong ñó:

Xen canh cây trồng là biện pháp tốt nhất ñể sử dụng tối ưu các ñiều kiện ñất, ánh sáng, nước, chất dinh dưỡng trong ñất góp phần làm tăng tổng thu nhập cho nhà nông Thí dụ, trồng ngô xen ñậu ñỗ (ñậu tương, ñậu xanh, ñậu ñỏ ) Ngô là loài cây trồng có rễ ăn sâu, yêu cầu dinh dưỡng cao, còn ñậu ñỗ là cây thấp, rễ ăn nông, ít yêu cầu dinh dưỡng, mà có khả năng cung cấp thêm ñạm cho ñất Khi trồng ngô xen ñậu ñỗ không có sự cạnh tranh giữa chúng với nhau về dinh dưỡng và ngô còn sử dụng cả nguồn ñạm do ñậu ñỗ cố ñịnh ñược Trên cùng diện tích tổng sản lượng của ngô và ñậu xen canh cao hơn sản lượng của hai loại cây này khi trồng riêng

rẽ, ñồng thời giảm thiểu ñược lượng ñất bị xói mòn, rửa trôi

Bảng 1.4 Tác dụng của trồng xen chống xói mòn

Công thức Lượng mưa

mm

Lượng ñất bị trôi Năng suất cây trồng (tạ/ha)

cm Tấn/ha Thân lá Hạt Ngô không xen ñậu

(Nguồn: Theo Bùi Quang Toản, 1968)[13]

Cây họ ñậu là cây phủ ñất, ñược trồng xen nhằm hạn chế sự va ñập của các hạt mưa to vào ñất, hạn chế dòng chảy, chống xói mòn, bảo vệ ñất, giữ ñộ ẩm, hạn chế sự phát triển của cỏ dại, làm tốt ñất Theo Bùi Quang Toản công thức trồng ngô xen ñậu lượng ñất bị trôi giảm ñi rất nhiều so với công thức ngô không xen ñậu (3, 4 lần), ñồng thời làm tăng năng suất cây trồng

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

- Cây ngô lai: giống ngô lai G49 của Công ty hạt giống Syngenta Việt Nam ñang ñược trồng phổ biến tại Huyện Ea Kar, tỉnh Đăk Lăk

- Cây họ ñậu trồng xen: gồm 05 giống cây họ ñậu:

+ Đậu ván: có tên khoa học: Dolichos albus Lour

+ Đậu ñỏ: có tên khoa học: Vigna angularis (Willd)

+ Centrosema macrocarpum (CIAT 15160): Tên khoa học: Centrosema

macrocarpum Benth

pubescens Benth.

+ Stylosanthes guianensis (CIAT 184) (Stylo 184): Cỏ Stylo có tên khoa

học là: Stylosanthes guianensis CIAT 184

- Cách bố trí trồng xen: các giống cây họ ñậu ñược trồng xen canh với ngô lai trong ñó:

+ Cây ngô lai: trồng hàng kép, khoảng cách: 40 x 30 x 100 cm, mật ñộ 47.619 cây/ha (tương ñương với hàng ñơn với khoảng cách: 70 x 30 cm)

+ Cây họ ñậu: trồng xen giữa 2 hàng kép ngô lai với khoảng cách: 25 x 20

x 115 cm (cây họ ñậu không bón phân)

+ Phân bón vô cơ ñược sử dụng bón cho ngô lai theo quy trình kỹ thuật thâm canh ngô lai (Trung tâm khuyến nông Đăk Lăk khuyến cáo: Đạm: 150 kg

N, lân: 90 kg P2O5 , kali: 90 kg K2O)

2.2 Địa ñiểm và thời gian nghiên cứu

- Địa ñiểm nghiên cứu: tại xã Ea Sar, huyện Ea Kar, tỉnh Đăk Lăk

- Thời gian nghiên cứu:

+ Điều tra tình hình sử dụng ñất sản xuất ngô lai của huyện và nông hộ

thực hiện từ tháng 04 năm 2008 ñến tháng 04 năm 2009

+ Các thí nghiệm trồng xen cây họ ñậu ñược thực hiện từ tháng 08 năm

2008 ñến tháng 04 năm 2009

2.3 Nội dung nghiên cứu

2.3.1 Điều tra ñánh giá hiện trạng sản xuất ngô lai tại huyện Ea Kar

2.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của cây họ ñậu và thời ñiểm trồng xen ñến sinh trưởng, phát triển, năng suất ngô lai

2.3.3 Nghiên cứu sinh trưởng, phát triển và năng suất sinh học của các cây họ ñậu trồng xen trong ngô lai và bảo vệ ñất

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Điều tra tình hình sử dụng ñất, sản xuất ngô của huyện và nông hộ

Các số liệu ñiều tra dựa vào hai nguồn:

- Thu thập những số liệu thứ cấp thông qua các phòng Tài nguyên môi trường, phòng Thống kê, phòng Nông nghiệp & PTNT, Trạm khí tượng thuỷ văn

Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng cây họ ñậu và thời ñiểm trồng xen

ñến sinh trưởng, phát triển và năng suất của ngô lai

Thí nghiệm 2 nhân tố, ñược bố trí theo kiểu lô chính-phụ (Split-plot

Deisgn) với 3 lần nhắc lại

+ Nhân tố 1 (nhân tố chính có trong ô phụ): các giống cây họ ñậu trồng xen

và ñối chứng không trồng xen cây họ ñậu trong ngô lai

Công thức và ký hiệu: gồm 7 công thức

Đ1: Đậu Đỏ trồng xen ngô lai hàng kép Vigna angularis (Willd)

Đ2: Đậu Ván Dolichos albus Lour trồng xen ngô lai hàng kép

Đ3: Đậu Centrosema pubescens (CIAT 25522) trồng xen ngô lai hàng kép Đ4: Đậu Centrosema marcrocarpum (CIAT 15160) trồng xen ngô lai hàng kép Đ5: Đậu Stylosanthes guianensis (CIAT184) trồng xen ngô lai hàng kép

ĐC2: ngô lai trồng thuần hàng kép (40 x 30 x 100 cm)

ĐC1: ngô lai trồng thuần hàng ñơn (70 x 30 cm)

+ Nhân tố 2 (nhân tố phụ có trong ô chính): các thời ñiểm trồng xen cây

họ ñậu trong ngô lai Gồm 3 thời ñiểm:

T1: trồng xen cây họ ñậu cùng thời ñiểm với trồng ngô lai

T2: trồng xen cây họ ñậu sau thời ñiểm gieo trồng ngô lai 20 ngày

T3: trồng xen cây họ ñậu sau thời ñiểm gieo trồng ngô lai 35 ngày

Công thức thí nghiệm: gồm 21 công thức:

Công thức Viết tắt Công thức Viết tắt Công thức Viết tắt

Công thức 1 T1Đ1 Công thức 8 T2Đ1 Công thức 15 T3Đ1 Công thức 2 T1Đ2 Công thức 9 T2Đ2 Công thức 16 T3Đ2 Công thức 3 T1Đ3 Công thức 10 T2Đ3 Công thức 17 T3Đ3 Công thức 4 T1Đ4 Công thức 11 T2Đ4 Công thức 18 T3Đ4 Công thức 5 T1Đ5 Công thức 12 T2Đ5 Công thức 19 T3Đ5 Công thức 6 T1ĐC2 Công thức 13 T2ĐC2 Công thức 20 T3ĐC2 Công thức 7 T1ĐC1 Công thức 14 T2ĐC1 Công thức 21 T3ĐC1

2.4.3 Nghiên cứu ảnh hưởng trồng xen các cây họ ñậu trong ngô lai ñến lý hoá tính ñất và xói mòn ñất

Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng trồng xen cây họ ñậu trong ngô lai

ñến xói mòn ñất

Thí nghiệm 1 nhân tố, bố trí theo khối ñầy ñủ ngẫu nhiên với 3 lần nhắc

lại Các khối ñược bố trí vuông góc với ñộ dốc (ñộ dốc của ñất thí nghiệm là

120) Cây họ ñậu ñược trồng xen trong ngô lai hàng kép, thời ñiểm trồng xen sau

gieo trồng ngô lai 20 ngày và ñối chứng là không trồng xen cây ñậu trong ngô

Công thức và ký hiệu: gồm 7 công thức:

Đ1: Đậu Đỏ trồng xen ngô lai hàng kép Vigna angularis (Willd)

Đ2: Đậu Ván Dolichos albus Lour trồng xen ngô lai hàng kép

Đ3: Đậu Centrosema pubescens (CIAT 25522) trồng xen ngô lai hàng kép Đ4: Đậu Centrosema marcrocarpum (CIAT 15160) trồng xen ngô lai hàng kép Đ5: Đậu Stylosanthes guianensis (CIAT184) trồng xen ngô lai hàng kép

ĐC2: ngô lai trồng thuần hàng kép (40 x 30 x 100 cm)

ĐC1: ngô lai trồng thuần hàng ñơn (70 x 30 cm)

2.5 Các chỉ tiêu theo dõi

2.5.1 Các chỉ tiêu ñiều tra sản xuất ngô lai

- Điều kiện tự nhiên, khí hậu, ñất ñai của huyện Ea Kar

- Tình hình sử dụng ñất và sản xuất ngô lai của huyện Ea Kar

- Sử dụng ñất và biện pháp canh tác cây ngô của nông hộ

2.5.2 Các chỉ tiêu nghiên cứu về cây ngô lai

Phương pháp theo dõi: ñánh dấu 10 cây cố ñịnh liên tiếp trên 2 hàng ngô/ô theo dõi chiều cao (trừ 5 cây ñầu hàng)

- Các giai ñoạn sinh trưởng:

+ Từ gieo ñến mọc, 3 - 4 lá, 7 - 9 lá, trổ cờ tung phấn, phun râu (khi có 70% số cây trên ruộng bước vào các giai ñoạn)

+ Từ gieo ñến chín sinh lý: thời gian từ gieo ñến chín sinh lý (khi chân hạt

có ñiểm ñen ở 70% số bắp)

- Chiều cao cây ngô (cm): ñược ño ở các giai ñoạn cây ngô 3 - 4 lá, 7 - 9

lá, vị trí ñóng bắp, chiều cao thân và chiều cao cuối cùng Chiều cao cây cuối cùng ñược ño sau trỗ 15 ngày, tính từ mặt ñất ñến ñiểm ñầu tiên phân nhánh cờ

- Chiều cao ñóng bắp (cm): tính từ mặt ñất ñến ñốt mang bắp hữu hiệu

- Mức ñộ nhiễm sâu bệnh hại: theo dõi một số sâu hại chính như: sâu ñục

thân, ñục trái, rệp cờ ñược ñánh giá từ ñiểm 1 - 5

+ Sâu ñục thân, ñục bắp:

Điểm 1: từ 0 - < 5% số cây, số bắp bị sâu

Điểm 2: từ 5 - < 10% số cây, số bắp bị sâu

Điểm 3: từ 10 - < 25% số cây, số bắp bị sâu

Điểm 4: từ 25 - < 35% số cây, số bắp bị sâu

Điểm 5: từ 35 - 50% số cây, số báp bị sâu

Tổng số cây (dảnh, lá) ñiều tra

Tổng [(N1 x 1) + (N3 x 3) + ……(Nn x n)]

CSB (%) = - x 100

Nn Trong ñó: N1, N3: là số lá (dảnh, bẹ, cây, búp, củ, quả) bị bệnh ở cấp 1, cấp 3

Cấp 7: > 1/2 - 3/4 diện tích bẹ lá và lá phía trên

- Các yếu tố cấu thành năng suất:

+ Số hàng hạt/bắp: 1 hàng hạt ñược tính khi có 50% số hạt so với hàng dài nhất + Số hạt trên hàng: ñếm theo hàng hạt có chiều dài trung bình trên bắp + Chiều dài bắp (cm): ño từ phần bắp có hàng hạt dài trung bình, ño từ cuối bắp ñến ñỉnh ñầu của hàng hạt

+ Đường kính bắp (cm): ño ở phần rộng nhất của bắp

+ Tỷ lệ bắp trên cây (EP) ñược tính theo công thức sau:

P H

E F

EP =

Trong ñó:

EP: tỷ lệ bắp trên cây

FE: số bắp hữu hiệu trên ô

HP: số cây thu hoạch trên ô

+ Bắp hữu hiệu ñược tính khi có ít nhất 5 hạt; số cây thu hoạch bao gồm

cả những cây không bắp

+ Khối lượng 1.000 hạt (g): ở ñộ ẩm 14%, cân 2 mẫu, mỗi mẫu 500 hạt, chênh lệch giữa 2 lần cân nhỏ hơn 5% là chấp nhận ñược, ño ñộ ẩm hạt lúc ñếm hạt rồi quy về khối lượng hạt ở ẩm ñộ 14% P1.000 hạt (gr) ở ẩm ñộ 14% = P1.000

hạt ở ẩm ñộ thu hoạch x (100 - Ao)/86; Ao là ẩm ñộ hạt khi thu hoạch

+ Năng suất lý thuyết (NSLT) ở ẩm ñộ 14% trên ô (tạ/ha) ñược tính theo công thức:

1000.000

D

x P.1000

x EP

x KR

x RE (kg/ha)

100

x )A-(100

x KE

x EWP