ng dụng chế phẩm vi sinh để thay thế một số phần phân bón hóa học và phòng chống một số bệnh cho cây họ đậu tại hà nội

Thử nghiệm đánh giá hiệu quả ứng dụng của chế phẩm vi sinh đến sinh trưởng, phát triển, năng suất, khả năng thay thế phân bón hóa học và hạn chế bệnh cây lạc và đậu tương 49 3.2.1.. Thử

BỘ GIÁO DỤC VÀO ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học:

TS Lê Như Kiểu

HÀ NỘI, 2011

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn

đã được cám ơn và các thông tin trích dẫn đã được chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Thu Hằng

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……… ii

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành bản luận văn này, tôi luôn nhận được sự giúp đỡ về nhiều mặt của các cấp Lãnh đạo, các tập thể và cá nhân

Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng tới TS

Lê Như Kiểu cùng nghiên cứu viên Lê Thị Thanh Thủy, người đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Lãnh đạo Viện Thổ Nhưỡng Nông Hóa, lãnh đạo Bộ môn Vi sinh vật cùng toàn thể cán bộ trong bộ môn đã tạo mọi điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và làm luận văn

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến người thân và bạn bè của tôi đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Một lần nữa, tôi xin trân trọng cảm ơn!

Tác giả luận văn

Nguuyễn Thị Thu Hằng

1 Tính cấp thiết của đề tài: 1

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 2

4.2 Phạm vi nghiên cứu 3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới và Việt Nam 4

1.1.1 Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới 4

1.1.2 Tình hình sản xuất đậu tương ở Việt Nam 9

1.2 Vai trò của các yếu tố dinh dưỡng đối với sự sinh trưởng và

phát triển của cây đậu tương

1.3.Tình hình sản xuất lạc trên thế giới và Việt Nam 16

1.3.2 Tình hình sản xuất lạc trong nước 19

1.4 Vai trò của các yếu tố dinh dưỡng đến sinh trưởng và phát

triên của cây lạc

20

1.5 Những nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm vi sinh 22

1.5.1 Giới thiệu chung về chế phẩm vi sinh vật cố định nitơ cộng

sinh cây họ đậu

22

1.5.2 Vai trò của cây lạc trong vòng tuần hoàn của nitơ 23

1.5.3 Vi khuẩn Rhizobium và quá trình hình thành nốt sần (nốt

2.2.1 Đánh giá hiệu quả hạn chế bệnh chết héo cây lạc và đậu

tương do vi khuẩn R.solanacearum và nấm F oxysporum và khả

năng thay thế phân bón hóa học của chế phẩm vi sinh vật (bao

gồm các thí nghiệm nhà lưới, đồng ruộng diện hẹp)

36

2.2.2 Đánh giá hiệu quả kinh tế khi sử dụng chế phẩm ( Mô hình

thử nghiệm)

36

2.3.1 Đánh giá hiệu quả hạn chế bệnh chết héo và xác định tỷ lệ

thay thế phân bón hóa học

36

2.3.1.1 Thí nghiệm nhà lưới 36

3.1 Đánh giá tác động của tổ hợp vi sinh vật lựa chọn đến sinh

trưởng, phát triển và khả năng hạn chế bệnh héo xanh cây lạc và

đậu tương trong nhà lưới

42

3.2 Thử nghiệm đánh giá hiệu quả ứng dụng của chế phẩm vi

sinh đến sinh trưởng, phát triển, năng suất, khả năng thay thế phân

bón hóa học và hạn chế bệnh cây lạc và đậu tương

49

3.2.1 Thử nghiệm đánh giá hiệu quả ứng dụng của chế phẩm vi

sinh CP1 đến sinh trưởng, phát triển, năng suất, khả năng thay thế

phân bón hóa học và hạn chế bệnh cây lạc

50

3.2.2 Thử nghiệm đánh giá hiệu quả ứng dụng của chế phẩm vi

sinh đến sinh trưởng, phát triển, năng suất, khả năng thay thế phân

bón hóa học và hạn chế bệnh cây đậu tương

57

3.3.Xây dựng mô hình trình diễn ứng dụng chế phẩm vi sinh trong

sản xuất cây lạc và đậu tương

64

3.3.1 Mô hình trình diễn quy mô 1 ha tại Ứng Hòa, Hà Nội 64

3.3.2 Mô hình trình diễn quy mô 1 ha tại Chương Mỹ, Hà Nội 70

4.1 Kết luận 75

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ KÝ HIỆU VIẾT TẮT

Từ viết tắt Từ viết đầy đủ

FAO Tổ chức lương thực thế giới

R solanacearum Ralstonia solanacearum

F.oxysporum Fusarium oxysporum

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1: Ảnh hưởng của hỗn hợp chủng vi sinh vật tới sự phát

triển của giống lạc L02 (thí nghiệm nhà lưới) 42

Bảng 3.2: Ảnh hưởng của hỗn hợp vi sinh vật đến khả năng phòng

chống bệnh héo xanh do R solanacearum và héo vàng do F

Bảng 3.3: Ảnh hưởng của hỗn hợp chủng vi sinh vật tới sự phát

triển của giống lạc MD7( thí nghiệm nhà lưới) 44

Bảng 3.4: Ảnh hưởng của hỗn hợp vi sinh vật đến khả năng phòng

chống bệnh héo xanh do R.solanacearum và héo vàng do

F.oxysporum ở cây lạc MD7 (thí nghiệm nhà lưới) 45

Bảng 3.5: Ảnh hưởng của hỗn hợp VSV đến số lượng và khối

Bảng 3.6: Ảnh hưởng của hỗn hợp VSV đến sự phát triển chiều cao

cây và tích lũy sinh khối tươi, khô giai đoạn ra hoa của giống đậu

Bảng 3.7: Ảnh hưởng của hỗn hợp vi sinh vật đến khả năng phòng

chống bệnh héo xanh do R solanacearum và héo vàng do F

Bảng 3.8: Tính chất hóa học đất trước thí nghiệm 49

Bảng 3.9: Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh CP1 đến sinh trưởng,

phát triển cây lạc ở Chương Mỹ, Hà Nội ( vụ hè thu, 2009) 50

Bảng 3.10: Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh CP1 đến sinh trưởng,

phát triển cây lạc ở Sóc Sơn, Hà Nội (vụ hè thu, 2009) 51

Bảng 3.11: Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh CP1 đến năng suất

cây lạc ở Chương Mỹ, Hà Nội (vụ hè thu, 2009) 54

Bảng 3.12: Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh CP1 đến năng suất

cây lạc ở Sóc Sơn, Hà Nội (vụ hè thu, 2009) 55

Bảng 3.13: Ảnh hưởng bón chế phẩm vi sinh CP1 tới bệnh hại lạc

(%) (thí nghiệm tại xã Thụy Hương, Chương Mỹ, Hà Nội) 56

Bảng 3.14: Ảnh hưởng bón chế phẩm vi sinh CP1 tới bệnh hại lạc

(%) (thí nghiệm tại xã Hiền Ninh, Sóc Sơn, Hà Nội) 57

Bảng 3.15: Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh CP2 đến sinh

trưởng, phát triển đậu tương DT84 ở Chương Mỹ, Hà Nội ( vụ hè

Bảng 3.16: Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh CP2 đến sinh

trưởng, phát triển đậu tương DT84 ở Sóc Sơn, Hà Nội ( vụ hè thu,

Bảng 3.17: Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh CP2 đến năng suất

cây đậu tương DT84 ở Chương Mỹ, Hà Nội (vụ hè thu, 2009) 61

Bảng 3.18: : Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh CP2 đến năng suất

cây đậu tương DT84 ở Sóc Sơn, Hà Nội (vụ hè thu, 2009) 62

Bảng 3.19 : Ảnh hưởng bón chế phẩm vi sinh CP2 tới bệnh hại đậu

tương (%) (thí nghiệm tại xã Thụy Hương, Chương Mỹ, Hà Nội) 63

Bảng 3.20: Ảnh hưởng bón chế phẩm vi sinh CP2 tới bệnh hại đậu

tương (%) (thí nghiệm tại xã Hiền Ninh, Sóc Sơn, Hà Nội) 64

Bảng 3.21: Tính chất lý, hóa đất trước thí nghiệm 65

Bảng 3.22: Chế phẩm vi sinh ảnh hưởng đến năng suất của cây lạc

tại Hòa Nam, Ứng Hòa, Hà Nội (Vụ đông xuân 2010) 67

Bảng 3.23: Ảnh hưởng bón chế phẩm vi sinh tới tỷ lệ bệnh hại lạc

(%) tại Hòa Nam, Ứng Hòa, Hà Nội (Vụ đông xuân 2010) 68

Bảng 3.24: Đánh giá hiệu quả kinh tế của chế phẩm trên cây lạc tại

Hòa Nam, Ứng Hòa, Hà Nội (Vụ đông xuân 2010) 69

Bảng 3.25: Kết quả thử nghiệm chế phẩm vi sinh trên mô hình đậu

tương vụ hè thu 2010 tại Thụy Hương- Chương Mỹ- Hà Nội 72

Bảng 3.26 : Ảnh hưởng bón chế phẩm vi sinh CP2 tới bệnh hại đậu

tương (thí nghiệm tại xã Thụy Hương, Chương Mỹ, Hà Nội)(vụ hè

Bảng 3.27: Đánh giá hiệu quả kinh tế của chế phẩm trên cây đậu

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cây đậu đỗ là cây trồng truyền thống, có vai trò quan trọng trong hệ thống nông nghiệp ở nhiều quốc gia trên thế giới, trong đó có Việt Nam Một

số cây đậu đỗ quan trọng có thể kể đến là lạc, đậu tương, đậu xanh, đậu đen, đậu đỏ, đậu trắng, đậu rau Lạc và đậu tương là hai cây đậu đỗ chính ở Việt Nam với sự tăng trưởng liên tục về sản lượng và diện tích từ năm 2001 đến

2007 Năm 2001 đậu tương được gieo trồng với diện tích 140,3 nghìn ha và đạt sản lượng tương ứng 173,7 nghìn tấn /năm, lạc với diện tích 244,6 nghìn

ha và đạt sản lượng tương ứng 363,1 nghìn tấn/năm, nhưng đến năm 2008 diện tích đậu tương đã chiếm 191,5 nghìn ha và sản lượng đạt 268,6 nghìn

tấn/năm, lạc chiếm 256 nghìn ha và sản lượng đạt 533,8 nghìn tấn/năm (theo

số liệu của tổng cục Thống kê năm 2008)

Hà Nội là một trong nhiều địa phương trong cả nước có diện tích sản xuất đậu tương và lạc tương đối lớn, năng suất đạt khá cao do điều kiện khí hậu phù hợp cho cây đậu đỗ sinh trưởng và phát triển, song trong thực tế sản xuất năng suất đậu tương và lạc đã bị giảm đi nhiều so với tiềm năng Một trong những nguyên nhân quan trọng ảnh hưởng đến năng suất lạc và đậu

tương là tình trạng bệnh chết héo cây do vi khuẩn R.solanacearum và héo do nấm F oxysporum gây ra trong khi hiện nay thuốc bảo vệ thực vật phòng trừ

loại bệnh này rất khó thành công

Mặt khác trong sản xuất nông nghiệp hiện nay, việc quá lạm dụng phân bón hoá học đã làm cho môi trường sống của chúng ta ngày càng xấu đi, đất đai ngày càng bị chai cứng, thoái hóa

Trong những năm gần đây, việc áp dụng chế phẩm vi sinh vật trong sản xuất nông nghiệp đã được phổ biến rộng rãi Thành quả khoa học này không phải là điều mới mẻ ở nước ta nữa Sự có mặt của chế phẩm vi sinh vật cố

định đạm cộng sinh cây họ đậu, phân giải lân, kích thích sinh trưởng, kháng bệnh có tác dụng không chỉ cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng, thay thế một phần phân bón hóa học, nâng cao độ phì của đất, phòng chống bệnh cho cây trồng mà còn giảm thiểu ô nhiễm môi trường, góp phần phát triển một nền nông nghiệp bền vững Tuy nhiên, khả năng cạnh tranh và phát huy tác dụng của các chủng vi sinh vật trong chế phẩm đối với hệ vi sinh vật vùng rễ cây trồng tại địa bàn ứng dụng khác nhau dẫn đến hiệu quả sử dụng chế phẩm tại nhiều vùng sinh thái không giống nhau

Từ thực tế đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu “Ứng dụng chế phẩm vi

sinh để thay thể một phần phân bón hoá học và phòng chống một số bệnh cho cây họ đậu tại Hà Nội” nhằm khẳng định hiệu quả ứng dụng chế phẩm vi

sinh đối với cây họ đậu tại địa bàn Hà Nội

2 Mục tiêu của đề tài

- Xác định được khả năng hạn chế bệnh héo cây lạc và đậu tương do vi

khuẩn R.solanacearum và héo do nấm F oxysporum của chế phẩm vi sinh

- Xác định được tỷ lệ (%) thay thế phân bón hóa học N và P của chế phẩm vi sinh đối với cây lạc và đậu tương

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Kết quả của đề tài góp phần bổ sung số liệu đánh giá hiệu quả của chế phẩm vi sinh đối với cây họ đậu (lạc và đậu tương)

- Bổ sung thông tin về ứng dụng chế phẩm vi sinh trong sản xuất cây lạc, đậu tương, góp phần đưa chế phẩm vi sinh được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp nhằm hướng tới một nền nông nghiệp bền vững

- Đề xuất biện pháp phòng chống bệnh héo cây lạc, đậu tương và giảm thiểu phân bón hóa học N và P bằng chế phẩm vi sinh

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

- Bệnh chết héo cây họ đậu do R.solanacearum và F.oxysporum

- Khả năng cố định đạm của cây họ đậu

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới và Việt Nam

1.1.1 Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới

Cây đậu tương chiếm một vị trí quan trọng hàng đầu trong 8 cây lấy

dầu của thế giới: đậu tương, bông, lạc, hướng dương, cải dầu, lanh, dừa và cọ

dầu Do vậy đậu tương được trồng phổ biến hầu hết các nước trên thế giới, nhưng tập trung nhiều nhất ở các nước châu Mỹ, chiếm tới 73,0%, tiếp đó là

ở các nước thuộc khu vực châu Á (Trung Quốc, Ấn Độ), chiếm 23,15% (Lê Hoàng Độ và ctv, 1997)

Bảng 1.1 Diện tích, năng suất sản lượng đậu tương trên thế giới

(1996 - 2006)

Năm Diện tích

(triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

(Nguồn: FAO STAT 2005 và food Outlook, FAO, No -1, June 2006)

Theo FAO (2005) diện tích đậu tương toàn thế giới đến năm 2005 là 91,42 triệu ha, tăng 29.46 triệu ha so với năm 1995 Cùng với việc mở rộng

diện tích, năng suất đậu tương cũng có sự tăng trưởng đáng kể Năm 1995 năng suất đậu tương chỉ đạt 20,26 tạ/ha tăng nhưng đến 2005 năng suất đậu tương đã đạt 23,45 tạ/ha tăng 3,19 tạ/ha

Trong 10 năm diện tích và năng suất đậu tương tăng, nhờ đó sản lượng đậu tương tăng từ 125,53 triệu tấn năm 1995 lên 214,35 triệu tấn năm 2005; điều này đã khẳng định vai trò và hiệu quả của cây đậu tương trong nền nông nghiệp thế giới

Một số nước đang mở rộng diện tích trồng đậu tương, đầu tư thâm canh

và tập trung nghiên cứu đó là: Braxin, Achentina, Mỹ, Trung Quốc và Ấn Độ (chiếm khoảng 89,6% về diện tích và 91,6% về sản lượng của cả thế giới) Mỹ

là nước luôn đứng đầu thế giới về diện tích và sản lượng đậu tương chính là nhờ các phương pháp chọn lọc, nhập nội, gây đột biến và lai tạo Họ đã tạo được những giống đậu tương mới (Nguyễn Trọng Trang, 2005) Sản lượng đậu tương ngày càng tăng, cụ thể:

- Năm 2000, Mỹ sản xuất được 75 triệu tấn đậu tương, trong đó có hơn 1/3 được xuất khẩu

- Năm 2001 sản xuất được 78,67 triệu tấn đậu tương và đến năm 2005 tăng lên 82,82 triệu tấn, tăng 4,15 triệu tấn so với năm 2001

Phần lớn sản lượng đậu tương của Mỹ để nuôi gia súc hoặc để xuất khẩu mặc dù nhu cầu tiêu thụ của người dân Mỹ ngày càng tăng; trong đó đậu tương chiếm tới 80% lượng đậu tương được tiêu thụ ở Mỹ Sau Mỹ phải kể đến Braxin, là nước sản xuất đậu tương lớn thứ 2 trên thế giới, cũng như ở châu Mỹ Năng suất của nước này ít thay đổi trong 20 năm qua Tuy nhiên cho đến năm 2003 năng suất đậu tương đạt kỉ lục 28,08 tạ / ha, vượt trội lên

so với năng suất trung bình của thế giới (23,79 tạ / ha) là 4,29 tạ/ha Hiện nay Braxin cũng là nước cung cấp và sản xuất đậu tương lớn trên thế giới, đậu

tương của Braxin cũng được các nước nhập khẩu rất ưa chuộng (Phạm Văn Biên và cs, 1976)

Ở Achentina đậu tương thường được luân canh với lúa mì Năng suất bình quân của đậu tương khoảng 1,1 tấn / ha vào những năm 60 Vào đầu những năm 70 năng suất đạt kỉ lục là 2,3 tấn / ha (Ngô Thế Dân và cs, 1982)

Từ năm 2001 - 2005, diện tích và năng suất đậu tương ở nước này đã tăng lên rất nhiều: Năng suất đậu tương năm 2003 đạt 28,01 tạ / ha, cao hơn so với năng suất trung bình của thế giới (23,79 tạ / ha) là 4,22 tạ / ha Hiện nay Achentina phát triển mạnh cây đậu tương, nên đã trở thành nước sản xuất đậu tương đứng thứ 3 trên thế giới (Hymowitz and Nelwell, 1981)

Trung Quốc là nước sản xuất đậu tương đứng đầu châu Á và đứng thứ tư trên thế giới Trước chiến tranh thế giới thứ 2, Trung Quốc là nước đứng đầu thế giới về diện tích và sản lượng đậu tương Từ năm 2001 - 2005 năng suất

và sản lượng đậu tương tăng liên tục; tập trung chủ yếu ở vùng Đông Bắc, chiếm gần 59% sản lượng đậu tương của cả nước và vùng đồng bằng sông Hoàng Hà; vùng đồng bằng sông Hoàng Hà chiếm 45% sản lượng đậu tương của cả nước (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cs, 1996) Mặc dù Trung Quốc đứng hàng thứ 4, song hiện nay Trung Quốc vẫn là nước đứng đầu châu Á về diện tích, năng suất và sản lượng đậu tương Do dân số đông cùng với nhu cầu tiêu dùng trong nước tăng, nên Trung Quốc từ một nước xuất khẩu trở thành một nước nhập khẩu đậu tương (Nguyễn Thu Huyền, 2004)

Ở Ấn Độ, đậu tương cũng là cây trồng được phát triển; diện tích của đậu tương cũng được tăng nhanh từ năm 1979 đến nay, như:

- Năm 1979 diện tích đậu tương là 500 nghìn ha, sản lượng đạt 280 nghìn tấn

- Năm 2001 diện tích đậu tương đạt khoảng 6 triệu ha, sản lượng đạt

5300 nghìn tấn, chiếm khoảng 7,94% sản lượng đậu tương trên thế giới (Bhanagarps, 1995) Thành công đáng kể trong những năm gần đây của Ấn

Độ là áp dụng giống đậu tương mới và kĩ thuật thâm canh nên năng suất bình quân đã tăng gấp 2,5 lần và đạt 26,7 tạ/ha Chủ yếu là do những điều kiện khí hậu với những truyền thống về kinh tế - xã hội ở nước này nên đã đưa Ấn Độ trở thành nước sản xuất đậu tương lớn thứ 5 trên thế giới

Hiện nay, trên thế giới có khoảng trên 100 nước trồng đậu tương nhưng không phải nước nào cũng tự túc được nhu cầu đậu tương ở trong nước Phần lớn các nước đều phải nhập khẩu đậu tương Nhìn chung châu Á mới chỉ đáp ứng được một nửa nhu cầu đậu tương, còn lại phải nhập khẩu Hàng năm, châu Á phải nhập khẩu 8 triệu tấn hạt đậu tương, 1,5 triệu tấn dầu, 1,8 triệu tấn sữa đậu nành (Nguyễn Thu Huyền, 2004) Các nước nhập khẩu nhiều đậu tương phải kể đến Trung Quốc, Nhật Bản, Đài Loan, Inđonexia, Philippin Một số nước Đông Âu cũng có nhu cầu nhập đậu tương lớn, chủ yếu từ

Mỹ và Braxin như Hà Lan: 5,06 triệu tấn; Đức 3,9 triệu tấn; Tây Ban Nha: trên 3 triệu tấn (Ngô Thế Dân, 1982)

Tổng sản lượng đậu tương trên thế giới năm 2005 đạt 214,35 triệu tấn, trong đó, lượng đem ép dầu đạt 182,65 triệu tấn Tổng sản lượng dầu đậu tương năm 2005 đạt 33,8 triệu tấn và tổng sản lượng bột đậu tương 143,14 triệu tấn

Xuất khẩu đậu tương trên thế giới năm 2005 đạt 65,47 triệu tấn, xuất khẩu dầu đậu tương 9,2 triệu tấn, bột đậu tương 143,14 triệu tấn Trung Quốc

sẽ là nước tiêu dùng đậu tương lớn nhất thế giới, như:

- Năm 1984 tiêu thụ dầu ăn không tới 30 vạn tấn, năm 2003 đã tiêu thụ dầu ăn đã tới 7 triệu tấn, bã đậu 23,3 triệu tấn Trước đây, Trung Quốc là nước xuất khẩu đậu tương, nay là nước nhập khẩu đậu tương lớn nhất thế giới

- Năm 2003 Trung Quốc phải nhập 20,4 triệu tấn đậu tương, 1,7 triệu tấn

dầu đậu tương, cao hơn mức sản xuất trong nước

- Năm 2004 vẫn nhập 20,76 triệu tấn, tốn 6,98 tỉ USD Trung Quốc có nhu cầu đậu tương 25 - 30 triệu tấn/năm, trong nước mới chỉ sản xuất được 15 triệu tấn/ năm, còn thiếu hụt khoảng 10-15 triệu tấn/ năm

Châu Á sản xuất đậu tương cũng được thúc đẩy mạnh là do nhu cầu thức ăn và dinh dưỡng của con người cũng như gia súc cần rất lớn Tuy nhiên năng suất đậu tương ở châu Á vẫn còn thấp hơn nhiều so với năng suất bình quân của thế giới mặc dù diện tích trồng đậu tương ở châu Á đứng thứ 2 trên thế giới Sở dĩ như vậy là do đậu tương ở châu Á được trồng ở nhiều nơi đất xấu, không đầu tư về phân bón, chỉ với mục đích cải tạo đất

Hơn 10 năm nay, kể từ năm 1994, giống đậu tương chuyển gien kháng Glyphosat (thuốc trừ cỏ) được ứng dụng, diện tích trồng đậu tương chuyển gien tăng rất nhanh, trong năm 2003, đạt 41,4 triệu ha, chiếm 55% diện tích đậu tương toàn cầu và chiếm 61% diện tích các cây chuyển gien vào năm đó, chủ yếu là được trồng ở 8 nước: Mỹ, Achentina, Braxin, Canada, Urugoay, Nam phi, Rumani Diện tích đậu tương chuyển gien ở Mỹ lớn nhất, đạt 24 triệu ha, chiếm 81% diện tích đậu tương toàn nước Mỹ, trong đó có 22 triệu

ha trồng đậu tương chuyển gien Gliphosat Hầu như 100% diện tích đậu tương ở Achentina là đậu tương đã được chuyển gien Tháng 9/2003, Chính phủ Braxin đã bãi bỏ lệnh cấm sử dụng và tiêu thụ đậu tương chuyển gien được ban hành vào năm 2003 -2004, sau đó lại hợp thức hoá việc trồng cây đậu tương chuyển gien Đến nay diện tích trồng đậu tương chuyển gien ở nước này đã lên 10% tổng diện tích đậu tương Trồng giống đậu tương có chuyển gien kháng glyphosat thì phun glyphosat, diệt được sạch cỏ dại mà đậu tương không chịu ảnh hưởng xấu đến sự sinh trưởng, phát triển cây đậu tương Từ đó, có thể sử dụng thuốc diệt cỏ mà không gây hại cho đậu tương chuyển gien, giảm phí tổn về nguyên liệu, nhân công, có thể ứng dụng được

công nghệ trồng dày, không làm đất mà hiệu quả sản xuất cây đậu tương đã tăng lên rõ rệt Trong nhiều năm qua, việc mở rộng diện tích đậu tương có chuyển gen kháng thuốc trừ cỏ chưa thấy gây hại cho sức khoẻ con người và động vật, chưa phát hiện bất kì sự ngộ độc nào đối với người và gia súc (Nguyễn Công Tạn, 2006)

1.1.2 Tình hình sản xuất đậu tương ở Việt Nam

Diện tích trồng đậu tương bình quân thời kì 1985-1993 đạt 106.000 ha tăng gấp 2 lần so với thời kì năm 1975 -1980, năng suất bình quân tăng từ 5,0 tạ/ha -7,8 tạ/ ha – 9,0 tạ/ha Theo nhiều tài liệu nghiên cứu gần đây, trên thế giới đều chứng minh rằng cây đậu tương có thể phát triển tốt trong điều kiện sinh thái nông nghiệp nhiệt đới và ở nước ta cũng là nước thích hợp cho sản xuất cây đậu tương Tuy nhiên kết quả thực tiễn sản xuất của các năm qua cho thấy, chúng ta gặp nhiều khó khăn về thời tiết, khí hậu đã ảnh hưởng đến sản xuất đậu tương trong điều kiện nhiệt đới ẩm Cụ thể sự biến động thất thường

về thời tiết cộng với nhiệt độ và ẩm độ cao dẫn đến sâu bệnh nhiều, nhất là đậu tương vụ xuân, làm cho năng suất đậu tương không ổn định, năng suất thấp có khi thất thu Ngoài ra những điều kiện khác như điều kiện kinh tế - xã hội còn hạn chế, sản xuất đậu tương còn gặp khó khăn, như: kho bảo quản, cơ

sở chế biến, chất lượng giống kém, kinh tế cho nghiên cứu đậu tương còn ít Tuy nhiên, trong những năm gần đây, cây đậu tương đã và đang được chú ý nghiên cứu, có những diện tích đậu tương để nhân giống mới, được hỗ trợ về giống và các vật tư phân bón khác cho nông dân nên đã có giống tốt cung cấp cho sản xuất đặc biệt là vụ đậu tương đông ở miền Bắc Miền Bắc tuy là vùng

có truyền thống sản xuất đậu tương, nhưng việc mở rộng diện tích vẫn còn nhiều hạn chế, như: thời vụ, giá cả thị trường , mặc dù tiềm năng vẫn còn khá nhiều Theo ý kiến của các nhà hoạch định, nếu có chính sách đầu tư phát triển khoa học, phổ biến kỹ thuật, hỗ trợ giống, vật tư và tiêu thụ sản phẩm

cho nông dân sản xuất thì có thể mở rộng thêm hàng chục vạn ha theo hướng tăng vụ ở vùng đồng bằng, thay đổi cơ cấu cây trồng, mở rộng diện tích ở vùng đồi

Ở miền Nam trước ngày giải phóng cây đậu tương được trồng ở một số nơi như: Lâm Đồng, Đồng Nai, Hậu Giang, Phú Yên, Khánh Hoà, Bình Định, Quảng Ngãi Tính đến năm 1993, diện tích đạt 56.000 ha và đã có những điển hình năng suất cao như: Đồng Tháp, An Giang đạt (16 tạ -18 tạ/ ha) Nhìn chung năng suất đậu tương ở nước ta còn thấp, nhiều nơi chỉ đạt 4 - 5 tạ/ ha Nguyên nhân năng suất đậu tương ở nước ta còn thấp do nhiều yếu tố có thể

là do chưa có giống tốt, chưa đầu tư đầy đủ phân bón, gieo trồng chưa kịp thời vụ Do vậy để đưa cây đậu tương trở thành một cây trồng chính, tương xứng với giá trị chiến lược của nó trong sản xuất nông nghiệp ở nước ta cần giải quyết toàn diện các vấn đề kinh tế xã hội cũng như khoa học kỹ thuật (Đỗ Thị Báu, 2000)

-Về năng suất: Năng suất đậu tương bình quân của nước ta còn rất thấp, chỉ ở mức từ 9,5 - 11 tạ/ha Nếu lấy năng suất của năm 1992 để so sánh thì năng suất của ta mới chỉ đạt 820 kg/ ha so với 2088 kg/ha năng suất bình quân của thế giới Nếu so với nước có năng suất cao nhất thế giới thì năng suất của

ta chỉ mới bằng 22,87% Tuy vậy, năng suất có tốc độ lại tăng trưởng khá nhanh Ví dụ:

- Năm 1976 năng suất bình quân của cả nước chỉ đạt 5,25 tạ/ha

- Năm 1995 đạt 9,6 tạ/ha Song tốc độ tăng năng suất đậu tương của những thập kỉ gần đây ở miền Bắc nhanh hơn ở miền Nam

+Sản lượng trong vòng 20 năm từ 1976 -1995 tăng 6 lần Tuy vậy nếu

so với yêu cầu thì còn thiếu rất nhiều, vì hiện tại sản lượng đậu tương của chúng ta tính theo đầu người chỉ mới 1,1 kg/ năm Mức tiêu thụ dầu thực vật

ở nước ta rất thấp, mới bình quân đầu người 2,2 kg/năm Nếu nhân dân ta

quen dùng dầu thực thì chính thị trường nội địa cũng khá lớn Trong thời gian tới đây, cùng với nhịp độ tăng dân số và mức tăng thu nhập cùng với việc thay đổi tập quán tiêu dùng dầu thực vật các loại và dầu đậu tương nói riêng

sẽ tăng lên Hiện nay chúng ta còn phải nhập đậu tương từ Thái Lan và Campuchia để đáp ứng nhu cầu cho người và làm thức ăn gia súc, gia cầm Sản lượng đậu tương thế giới 2004 là 2006 triệu tấn, bình quân trên 30 kg/ người năm Nhu cầu protein, dầu ăn cho người và chăn nuôi rất lớn Nước

ta với trên 88 triệu người, hàng năm cần hàng triệu tấn đậu tương để sản xuất các loại thực phẩm cho người, dầu ăn nguyên liệu cho thức ăn chăn nuôi và nhiều ngành công nghiệp khác Hiện nay sản xuất đậu tương của nước ta có quy mô còn rất nhỏ bé, như:

Năm 1995 đạt 121.000 ha, năm 2000 có 124.000 ha, năm 2001 có 140.000 ha, năm 2002 có 160.000 ha và năm 2003 có 170.000 ha (trong đó

có trên 100.000 ha ở các tỉnh phía Bắc năng suất 13,5 tạ/ha, sản lượng 225.000 tấn, bình quân đầu người mới đạt gần 3 kg/năm, chưa bằng 10% mức thế giới) Vì vậy, thị trường tiêu thụ nội địa được coi như vô hạn, nếu có dư đậu tương thì xuất khẩu tương cũng thuận lợi, vì thế cần rất nhiều đậu tương

và chế phẩm đậu tương mà hiện nay cung không đủ cầu

Ở nước ta, đậu tương được trồng ở hơn 30 tỉnh, trong đó có khoảng 60% diện tích trồng đậu tương ở các tỉnh phía Bắc, còn lại được trồng ở Tay Nguyên, đất nghèo dinh dưỡng và có độ màu mỡ thấp (Phạm Văn Thiều, 1988)

Hiện nay, cả nước ta đã hình thành 4 vùng chính sản xuất cây đậu tương là: Vùng đông Nam bộ có diện tích lớn nhất chiếm 26,2%, miền núi và trung du Bắc bộ chiếm 24,7%, vùng đồng bằng sông Hồng chiếm 17,5%, vùng đồng bằng sông Cửu long có diện tích nhỏ nhất chiếm 12,4% Tổng diện tích của 4 vùng này chiếm tới 60% diện tích trồng đậu tương của cả nước

(Ngô Thế Dân và cs,1982) Trong 4 vùng trồng đậu tương trên, vùng đồng bằng sông Cửu Long có diện tích nhỏ nhất nhưng lại là vùng có năng suất cao nhất trong cả nước (năng suất bình quân là 18,8 tạ/ ha), cá biệt có những nơi đạt 30 tạ / ha) Ở miền đông Nam bộ, đậu tương tập trung chủ yếu trên vùng đất đỏ thuộc tỉnh Đồng Nai Tuy có diện tích gieo trồng không được lớn, nhưng đã chiếm 1/3 sản lượng đậu tương của cả nước (Phạm Văn Thiều và

cs, 1988) Về sản lượng, riêng 3 vùng: đồng bằng sông Hồng, Đông Nam bộ, đồng bằng sông Cửu Long chiếm 63,8% sản lượng đậu tương của cả nước (Nguyễn Trọng Trang, 2005)

Tuy nhiên, năng suất đậu tương ở nước ta còn rất thấp so với các nước trong khu vực châu Á và chỉ bằng 43% so với năng suất bình quân của cả thế giới Để đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng ở trong nước cũng như xuất khẩu, theo kế hoạch dự báo quốc gia thì đậu tương cần đạt 770.442 tấn vào năm 2010 với diện tích là 404.500 ha Nhưng đến năm 2005 sản lượng đậu tương trong nước mới chỉ đạt 245 nghìn tấn, năng suất mới chỉ đạt 13,24 tạ/

ha với diện tích trồng mới chỉ có 185 nghìn ha Vì thế để phát triển sản xuất đậu tương ngoài công tác chọn giống phải có các biện pháp kỹ thuật hỗ trợ đặc biệt là phân bón cho cây, trong đó không thể không kể đến các loại phân

vi sinh giúp hỗ trợ sử dụng tối đa phân bón hóa học

1.2 Vai trò của các yếu tố dinh dưỡng đối với sự sinh trưởng và phát triển của cây đậu tương

1.2.1 Đạm

Đạm là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng nhất và hút được nhiều nhất của cây đậu tương do hạt đậu tương có hàm lượng protein cao Để đạt năng suất 3 tấn/ ha thì cây đậu tương cần 285 kg N/ha Mặc dù cây đậu tương có khả năng tự túc phần lớn N nhưng việc cung cấp N hợp lí cho đậu tương có tác dụng làm cây mọc nhanh, phát triển hệ rễ, tạo cơ sở cho việc hình thành nốt

sần Đồng thời phát triển thân, lá và cành; tăng tỉ lệ đậu quả và tỉ lệ quả chắc, tăng khối lượng hạt và hàm lượng protein trong hạt (Nguyễn Như Hà, 2006)

Trong cây đậu tương, đạm được tích luỹ khá nhiều ở thời kì đầu và nhiều nhất ở thời kì ra hoa kết quả, đặc biệt là từ khi hoa nở rộ cho đến khi hạt mẩy Cây đậu tương thiếu đạm, lá chuyển thành màu xanh vàng và bị rụng khi

có gió, phiến lá hẹp và diện tích lá nhỏ, cằn cỗi, lá kép sau nhỏ hơn hay bằng

lá kép trước, hoa và quả rụng nhiều hoặc lép, khối lượng hạt giảm (Đỗ Thị Báu, 2000) Nhưng thừa đạm lại cản trở sự xâm nhập của vi khuẩn vào nốt sần và việc cố định N của cây đậu tương Thừa đạm còn có khả năng làm cây phát triển quá mạnh, ức chế ra hoa và quả làm ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng hạt (Nguyễn Như Hà, 2006)

Thời kì ra hoa, đậu quả nếu không cung cấp đủ đạm thì số hoa, quả rụng nhiều hoặc lép, khối lượng hạt thấp Do rễ của cây đậu tương có khả năng sống cộng sinh với vi khuẩn cố định đạm và nguồn đạm này có thể đáp ứng 60% lượng đạm mà cây cần, cho nên việc cung cấp đạm cho cây ngay từ ban đầu của con người là không nhiều nhưng lại rất quan trọng để nó thúc đẩy cho quá trình cố định nitơ của vi khuẩn (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cs, 1996)

và hô hấp (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cs, 1996) Cây đậu tương thiếu lân ảnh hưởng xấu đến việc hình thành rễ, nốt sần và khả năng cố định đạm

1.2.3 Kali

Kali chiếm 50% trong hạt, đóng vai trò quan trọng trong trao đổi đạm, trong chuyển hoá gluxit cũng như hàng loạt các phản ứng khác trong cây, kali đóng vai trò điều hoà cân bằng nước, tổng hợp protein, tăng tính chống chịu bệnh, chịu hạn và chống đổ cho cây Đậu tương thiếu kali ở cây non và già, mép

lá bị xám rỉ (cháy mép lá), lá bị cong lên phía trước Cây hút kali trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển nhưng nhiều nhất vẫn là thời kì ra hoa Thời kì cuối kali chuyển từ thân lá về hạt (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cs, 1996)

1.2.4 Nhu cầu các yếu tố dinh dưỡng khác

Nhu cầu các yếu tố dinh dưỡng khác: Ca, Mg có tác dụng điều chỉnh

pH trong đất, thích hợp cho vi khuẩn nốt sần phát triển và hoạt động cố định đạm, làm cây sinh trưởng phát triển tốt

Lưu huỳnh cần thiết cho việc tổng hợp protein vốn xảy ra rất mạnh ở cây đậu tương Lưu huỳnh cũng cần thiết cho việc hình thành nốt sần trên rễ cây đậu tương Vì vậy thiếu lưu huỳnh cũng ảnh hưởng xấu đến tới việc hình thành nốt sần trên rễ cây và khả năng cố định đạm, đến khả năng sinh trưởng, phát triển và cho năng suất Thiếu lưu huỳnh còn có khả năng ảnh hưởng xấu tới tỉ lệ và chất lượng của protein trong hạt, ảnh hưởng xấu tới phẩm chất hạt đậu tương Biểu hiện thiếu lưu huỳnh ở cây đậu tương khá giống với biểu hiện thiếu đạm (Đỗ Thị Báu, 2000)

Cây đậu tương cũng có nhu cầu khá cao về các chất dinh dưỡng vi lượng mà các chất này lại thường hay bị thiếu trên các loại đất có pH trung tính, vốn phù hợp cho cây đậu tương Khi cây đậu tương bị thiếu sắt, mangan, kẽm cây bị còi cọc, có một số quả không bình thường Thiếu molipden ảnh hưởng xấu đến hoạt động của vi khuẩn nốt sần và đồng hoá đạm của cây Kết quả đều ảnh hưởng xấu đến năng suất và phẩm chất đậu tương (Nguyễn Như

Hà, 2006)

Bo rất cần thiết cho quá trình phân bào và lớn lên của đỉnh thân, chóp

rễ, cho sự nảy mầm của hạt phấn và cho sự thụ tinh Bo tạo thuận lợi cho việc

di chuyển đường và tổng hợp các acid nucleic và các kích thích tố thực vật

1.2.5 Chất hữu cơ

Muốn đạt được năng suất cao, đặc biệt trên các loại đất cát, đất đồi, đất bạc màu, cần phải bón các loại phân chuồng và các loại phân hữu cơ khác vì ngoài việc cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây phân chuồng còn

có tác dụng cải tạo đất (Nguyễn Như Hà, 2006), (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cs, 1996), (Đỗ Thị Báu, 2000)

1.3.Tình hình sản xuất lạc trên thế giới và Việt Nam

1.3.1 Tình hình sản xuất lạc trên thế giới

Vào những năm cuối thế kỷ XX, đầu thế kỷ XXI, sản xuất lạc có một số chuyển động Trên thế giới diện tích trồng lạc giảm xuống chỉ còn chiếm 60% tổng diện tích lạc toàn thế giới Ở châu Phi diện tích lạc tăng lên chiếm 30% diện tích lạc thế giới Trên thế giới 5 nước sản xuất lạc lớn nhất là Ấn Độ chiếm 31% tổng sản lượng toàn thế giới, Trung Quốc chiếm 15%, tiếp đó là Xênêgan, Nigiêria, Hoa Kỳ, 5 nước này có sản lượng chiếm 60% sản lượng lạc thế giới (Đường Hồng Dật, 2007)

Hiện nay, cây lạc là một trong những cây lấy dầu quan trọng, có diện tích và sản lượng lớn thứ 2 sau cây đậu tương, cây lạc được trồng rộng rãi ở hơn 100 nước trên thế giới Tổng hợp từ nguồn số liệu của FAO (2008) cho thấy năm 2000 diện tích trồng lạc của thế giới là 24,1 triệu ha, đến năm 2008 chiếm 25,6 triệu ha

Trong những năm gần đây nhờ áp dụng những tiến bộ khoa học vào sản xuất lạc nên năng suất lạc trên thế giới không ngừng tăng Năng suất lạc trung bình trong những năm 80 là 9,55 tạ/ha, đến năm 90 là 11,5 tạ/ha, từ năm 2000 đến nay năng suất ổn định và đạt 14,4 tạ/ha, tăng so với năng suất của những

năm 80 là 30,9% và năm 90 là 25,2% Năng suất lạc trên thế giới tăng song không đều giữa các khu vực Có nước diện tích trồng lạc lớn nhưng năng suất lạin thấp và mức tăng năng suất không đáng kể như Ấn Độ, bên cạnh đó nước

có diện tích trồng lạc thấp nhưng năng suất lại cao như Isael

Bảng 1.2 Diện tích, năng suất và sản lượng lạc trên thế giới từ năm 1998 –

2008

Chỉ tiêu

Năm

Diện tích (triệu ha)

Năng suất (Tạ/ha)

Sản lượng (Triệu tấn)

(Nguồn: FAO STAT)

Năng suất giữa các quốc gia trên thế giới có sự chênh lệch khá lớn, khu vức Bắc Mỹ tuy có diện tích trồng lạc không nhiều (820 – 850 nghìn ha) nhưng lại

là vùng có năng suất cao nhất (20,0 – 28,0 tạ/ha) Trong khi đó châu Phi có diện tích trồng lớn khoảng 6.400.000 ha nhưng năng suất chỉ đạt 7,8 tạ/ha Châu Á nhờ sự nỗ lực đầu tư, nghiên cứu áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật nên năng suất lạc tăng nhanh, những năm 90 năng suất lạc chỉ đạt 14,5 tạ/ha đến năm 2007 năng suất lạc đã tăng lên 16,7 tạ/ha Năng suất lạc trong

khu vực Đông Nam Á còn thấp, năng suất bình quân đạt 11,7 tạ/ha Malayxia

là nước có diện tích trồng lạc thấp nhất trong khu vực nhưng lại có năng suất cao đạt 23,3 tạ/ha, tiếp sau là Indonexia và Thái Lan

Sản lượng lạc trên thế giới trong những năm gần đây liên tục tăng, sản lượng trung bình của thập niên 90 là 23,2 triệu tấn đến năm 2007 tăng lên 39,06 triệu tấn, tăng 15,86 triệu tấn so với những năm 90

Ấn Độ là quốc gia đứng đầu thế giới về diện tích trồng lạc đã thực hiện chương trình phát triển sản xuất nhằm giải quyết cơ bản vấn đề tự túc dầu ăn

từ năm 1980, song lạc được trồng chủ yếu ở vùng khô hạn nên năng suất lạc rất thấp (9,3 – 9,8 tạ/ha), Thấp hơn năng suất trung bình của thế giới, sản lượng hàng năm chỉ đạt 7,5 – 8 triệu tấn

Trung Quốc là nước có diện tích sản xuất lạc đứng thứ 2 sau Ấn Độ, năng suất lạc ở Trung Quốc cao và tăng nhanh trong vài thập niên qua Theo Duan Sufen (1999), những năm 90 nhờ có nhảy vọt về chọn tạo giống và kỹ thuật trồng trọt, năng suất lạc ở Trung Quốc đã tăng rất nhanh so với thập kỷ trước, trung bình đạt 26 tạ/ha Theo thống kê của USDA(2000-2005), những năm gần đây diện tích trồng lạc ở Trung Quốc là 5,1 triệu ha, chiếm 20% tổng diện tích lạc toàn thế giới Năng suất trung bình đạt 28,2 tạ/ha cao gần gấp đôi năng suất lạc trung bình của thế giới, chiếm 40% tổng sản lượng toàn thế giới Năng suất lạc của Trung Quốc tăng nhanh như vậy là do họ đã đưa các giống mới vào sản xuất cũng như áp dụng đồng bộ các tiến bộ khoa học kỹ thuật

Khu vực Đông Nam Á diện tích trồng lạc không nhiều, chỉ chiếm 12,61% về diện tích và 12,95% sản lượng lạc của Châu Á Năng suất lạc bình quân đạt 11,7 tạ/ha Malayxia là nước có diện tích trồng lạc không nhiều nhưng lại có năng suất lạc cao nhất khu vực, trung bình đạt 23,3 tạ/ha Về xuất khẩu lạc chỉ có 3 nước là Thái Lan, Việt Nam và Indonexia, trong đó Việt Nam là nước có sản lượng lạc xuất khẩu lớn nhất khu vực với 33,0 nghìn tấn

1.3.2 Tình hình sản xuất lạc ở Việt Nam

Những năm trước đây Việt Nam do còn thiếu lương thực nên trong sản xuất nông nghiệp chủ yếu tập trung vào sản xuất cây lương thực, vì vậy cây lạc chưa được quan tâm chú trọng, năng suất, sản lượng lạc thấp Những năm gần đây do chuyển dịch cơ cấu cây trồng và sản xuất hàng hóa đã thúc đẩy sản xuất lạc tăng cả về diện tích, năng suất và sản lượng Năm 2005 Việt Nam đứng thứ 2 về diện tích và đứng thứ 9 về sản lượng lạc trên thế giới

Bảng 1.3 Diện tích, năng suất, sản lượng lạc của Việt Nam

Chỉ tiêu

Năm

Diện tích (1000 ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

(Nguồn: Tổng cục Thống kê Việt Nam,2009)

Diện tích lạc trong giai đoạn 1995 – 2006 có sự dao động và thiếu ổn định do các nguyên nhân như thời tiết, khí hậu, tình hình giá cả và tiêu thụ

cũng làm ảnh hưởng đến diện tích trồng lạc

Về phân bố, lạc được trồng ở hầu hết các vùng sinh thái nông nghiệp Việt Nam Diện tích lạc chiếm 28% tổng diện tích cây công nghiệp hàng năm Lạc được trồng 6 vùng sản xuất chính:

Vùng đồng bằng sông Hồng: Lạc được trồng chủ yếu ở Hà Nội, Vĩnh Phúc, Nam Định, Ninh Bình với diện tích 31.400 ha chiếm 29,3%

Vùng Đông Bắc: Lạc trồng chủ yếu ở Bắc Giang, Phú Thọ, Thái Nguyên với diện tích 31.000 ha, chiếm 28,9%

Vùng Duyên hải Bắc Trung bộ là vùng trọng điểm lạc của các tỉnh phía Bắc với diện tích 74.000 ha, tập trung ở các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh

Vùng Duyên hải Nam Trung bộ: Diện tích trồng 23.100 ha ( chiếm 9,5%) được trồng tập trung ở hai tỉnh Quảng Nam, Bình Định

Vùng Tây Nguyên: Diện tích trồng lạc 22.900 ha chiếm 9,4% chủ yếu trồng tập trung ở tỉnh Đắc Lắc

Vùng Đông Nam Bộ: Lạc được trồng tập trung ở các tỉnh Tây Ninh, Bình Thuận, Bình Dương với tổng diện tích 42.000 ha

Trong vòng 10 năm qua, sản xuất lạc ở Việt Nam đã có những bước chuyển biến tích cực về cả năng suất và sản lượng, nhưng diện tích trồng tăng không đáng kể

1.4 Vai trò của các yếu tố dinh dưỡng đến sinh trưởng và phát triên của cây lạc

1.4.1 Vai trò của đạm

Đạm giữ vai trò rất quan trọng trong đời sống cây trồng Ở trong cây đạm nằm dưới dạng các hợp chất hữu cơ, đạm có trong thành phần của các enzym là chất xúc tác quan trọng của các phản ứng sinh lý, sinh hoá trong cây Trong tự nhiên đạm tồn tại ở dạng nitơ phân tử Đối với cây lạc đạm là yếu tố vô cùng quan trọng quyết định đến sự sống của cây Thiếu đạm cây lạc sinh trưởng còi cọc, lá vàng, rễ phát triển kém, thân chuyển sang màu nâu đỏ, ảnh hưởng xấu đến quá trình hình thành phát triển của quả lạc (Lê Song Dự

và CTV,1979)

Trong thâm canh cây đậu đỗ nói chung và cây lạc nói riêng nhiều nhà khoa học đã khẳng định cần bón một lượng phân đạm thích hợp vào thời kỳ đầu của cây, đạm này có tác dụng thúc đẩy quá trình sinh trưởng của cây, xúc tiến quá trình cố định nitơ phân tử của cây được sớm hơn, mạnh hơn (GS Võ Minh Kha và CTV)

1.4.2 Vai trò của lân

Lân tồn tại trong cây ở dạng hữu cơ và vô cơ, tỷ lệ lân hữu cơ và vô

cơ thay đổi tuỳ theo bộ phận của cây Ở hạt lân chủ yếu tồn tại ở dạng hữu cơ còn ở lá thì dạng vô cơ nhiều hơn, lân là thành phần của axit nucleic quyết định sự phân chia của tế bào do vậy lân quyết định đặc tính di truyền của thực vật Thiếu lân ngay ở giai đoạn đầu sự phát triển của rễ gặp khó khăn cây hút dinh dưỡng kém dẫn đến còi cọc Lân còn tham gia vào thành phần phosphatit tăng cường tính chống chịu của cây trước sự thay đổi của môi trường Lân còn ảnh hưởng đến quá trình quang hợp tham gia vào thành phần các hợp chất cao năng, nên nó có liên quan chặt chẽ đến sự sống của cây, thiếu lân lạc sinh trưởng kém, lá chuyển sang màu tím hoặc nâu đỏ Triệu chứng thiếu lân thường xảy ra ở thời kỳ cây con, nhất là khi gặp thời tiết rét

Đủ lân cây phát triển tốt, lá dày hơn, có màu xanh đậm hơn, đặc biệt lân có tác dụng rất lớn đến bộ rễ của cây Đủ lân rễ cây phát triển dài hơn, rộng hơn, tạo điều kiện cho quá trình hút dinh dưỡng khoáng trong đất của cây mạnh hơn (Lê Song Dự và CTV,1979)

1.4.3 Vai trò của kali

Kali tồn tại trong cây dưới dạng muối vô cơ hoà tan và muối của axit hữu cơ trong tế bào Ở các bộ phận non, hoạt động sinh lý mạnh thường chứa nhiều kali Kali có thể chuyển từ bộ phận già sang bộ phận non của cây Kali tham gia vào hoạt động của các men, ở đó nó đóng vai trò làm chất xúc tác và điều chỉnh Các quá trình sinh lý trong cây sẽ không thực hiệu được bình thường nếu thiếu kali (sự tổng hợp đường, tinh bột, sự vận chuyển gluxit, sự

khử natri, tổng hợp protein và phân chia tế bào) Thiếu kali làm xuất hiện nhiều quả một hạt Lạc hút 1 lượng lớn kali, hàm lượng kali lên đến 4% trong cây ở thời kỳ sinh trưởng đầu là hiện tượng phổ biến Một số tác giả cho rằng hàm lượng kali trong cây 2,15% làm cho cây ra hoa kết quả tối đa và khi hàm lượng kali giảm xuống 0,75% thì xuất hiện triệu chứng thiếu kali ((Lê Song

Dự và CTV,1979) Tuỳ thuộc vào tính chất đất đai và chế độ luân canh mà hiệu quả của việc bón kali khác nhau Lạc có thể hút nhiều kali hơn nhu cầu của nó khi được trồng ở đất giàu kali Do đó đánh giá nhu cầu kali của cây lạc theo lượng kali hút có thể dẫn đến những kết quả sai lầm Ở điều kiện đất thiếu kali nhưng nhờ hệ rễ phát triển rộng có thể khai thác được chất dinh dưỡng trong một lượng đất lớn nên có thể lạc vẫn cho năng suất khá Vì những lý do trên nên số liệu nghiên cứu về hiệu quả bón kali cho lạc rất thất thường Đất Việt Nam có hàm lượng kali thường không thiếu, nhưng do nhu cầu của thâm canh, nên cần phải bón phân kali cho lạc Theo số liệu nghiên cứu của GS Nguyễn Minh Kha và CS (1989-1992) thì lượng phân bón kali cho lạc cho hiệu quả cao nhất khi bón với lượng 30-60 kg K2O/ha cho đất phù

sa và đất bạc màu, bón quá liều lượng trên không cho hiệu quả kinh tế

1.5 Những nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm vi sinh

1.5.1 Giới thiệu chung về chế phẩm vi sinh vật cố định nitơ cộng sinh cây

họ đậu

Nhiễm khuẩn Rhizobium cho cây lạc nói riêng và cây bộ đậu nói chung

là một phần của công nghệ sinh học nông nghiệp đã chín muồi Phân vi khuẩn nốt sần đã được sản xuất công nghiệp và trở thành hàng hoá ở châu Âu, Nam

Mỹ và Úc Năm 2000 giá trị hàng hoá của phân vi khuẩn nốt sần trên thế giới đạt khoảng 50 triệu USD, trong đó Mỹ là quốc gia có lượng sử dụng lớn nhất với giá trị là 20 triệu USD (Singleton và CTV, 1997) Tại các quốc gia Đông Nam Á , Thái Lan là nước sử dụng phân vi khuẩn nốt sần nhiều nhất Thông qua việc sử dụng phân vi khuẩn nốt sần trong giai đoạn 1980-1993 Thái Lan

đã tiết kiệm được 143828 tấn urê Lợi nhuận của việc nhiễm khuẩn cho lạc mang lại cho mỗi ha là 78,5 USD/ha (Kong ngoen và CTV, 1997) Nhiễm khuẩn cho cây bộ đậu không đắt, lại chỉ cần đầu tư kỹ thuật nhỏ, mang lại hiệu quả kinh tế cao và đặc biệt đây là quá trình tổng hợp đạm sinh học không gây ô nhiếm môi trường mà ngược lại còn góp phần vào việc nâng cao độ phì của đất, cải thiện môi trường sinh thái Sản xuất, sử dụng phân vi khuẩn nốt sần nhằm tăng năng suất lạc, giảm chi phí sản xuất và nâng cao thu nhập cho người nông dân là một tiến bộ kỹ thuật đã được nhiều quốc gia trên thế giới

áp dụng thành công Tiếp cận với những tiến bộ kỹ thuật mới của thế giới, trong nhiều năm qua các nhà khoa học Việt Nam đã nghiên cứu thử nghiệm

và triển khai thành công công nghệ sản xuất phân vi khuẩn nốt sần cho lạc nói riêng và cho cây bộ đậu nói chung Phân vi khuẩn nốt sần đã được sử dụng rộng rãi và được đánh giá là một trong các tiến bộ kỹ thuật mới trong việc nâng cao năng suất và chất lượng lạc tại Việt Nam Nội dung của chương này được tập hợp từ các kết quả nghiên cứu, triển khai của các nhà khoa học Việt Nam trong khuôn khổ các đề tài nghiên cứu cấp Nhà nước 02A-05-02, KC.08.01 và KHCN.02.06, giai đoạn 1982-1998 do Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam chủ trì

1.5.2 Vai trò của cây lạc trong vòng tuần hoàn của nitơ

Lạc là một trong các cây bộ đậu có khả năng cố định nitơ sinh học, một quá trình chuyển hoá nitơ phân tử trong không khí thành đạm cung cấp cho cây và đất trồng thông qua hoạt động sống của các vi sinh vật Trong các

hệ thống cố định nitơ sinh học, cố định nitơ cộng sinh giữa vi khuẩn Rhizobium và cây bộ đậu là quan trọng nhất, ước tính đạt trên 80 triệu tấn mỗi năm, tương đương với lượng phân đạm vô cơ trên toàn thế giới sản xuất năm 1990 Trong hệ thống cố định đạm sinh học này mỗi nốt sần là một nhà máy phân đạm mini, trong đó cây chủ vừa là chỗ trú ngụ đồng thời cũng là nguồn cung cấp năng lượng cho quá trình cố định đạm của vi khuẩn và nhận

lại lượng đạm từ quá trình cố định nitơ để cung cấp cho các quá trình tổng hợp đạm trong thân, lá, hoa quả Số liệu về khả năng cố định nitơ cộng sinh của vi khuẩn nốt sần và cây lạc cùng một số cây bộ đậu khác trên đồng ruộng được Tổ chức Nông lương Thế giới (FAO) ước tính trong bảng 1, trong đó cây lạc có khả năng cố định được 72-124 kg N/ha/năm

Bảng 1.4: Khả năng cố định nitơ của cây lạc và một số cây bộ đậu chính trên

đồng ruộng

(kg/N/ha/năm)

Đậu lông Calopogonium mucunoides 370-450

Đậu giá (đậu xanh) Vigna mungo 63-342

* Nguồn: FAO,1984

Trong tự nhiên nitơ là nguyên tố trơ khó liên kết hoá học với các nguyên tố khác, nếu không có chất xúc tác và các điều kiện đặc biệt khác, bị chuyển hoá không ngừng do các hoạt động sinh học hay hoá học khác nhau Dưới tác động của các hoạt động hoá học hoặc sinh học nitơ phân tử được chuyển hoá thành đạm vô cơ, sau chuyển hoá thành đạm thực vật hoặc động

vật thông qua quá trình đồng hoá Một phần đạm thực vật dưới dạng tàn dự thực vật và một phần khác được người, động vật thải ra dưới dạng phân bã được trả lại cho đất Đạm trong đất, một phần được cây trồng sử dụng, số còn lại bị mất đi do thẩm lậu, rửa trôi hoặc bị bay hơi do hoạt động của các vi sinh vật đất có khả năng phân giải đạm Quá trình mất đạm bị ảnh hưởng rất lớn bởi các chế độ canh tác

1.5.3 Vi khuẩn Rhizobium và quá trình hình thành nốt sần (nốt rễ) trên cây lạc

1.5.3.1 Một số đặc điểm

Vi khuẩn Rhizobium tồn tại trong đất và có thể xâm nhập vào các lông hút của rễ cây lạc và kích tác tạo thành nốt sần nên còn được gọi dưới tên vi khuẩn nốt sần (VKNS) Rhizobium thuộc nhóm vi khuẩn Gram âm (Gr-) sống hiếu khí có dạng hình que, có khả năng di động và không sinh bào tử Vi khuẩn phát triển tối ưu ở nhiệt độ 28-30oC và pH trung tính (6,5-7,0) Nhu cầu dinh dưỡng của Rhizobium không có gì đặc biệt Chúng có thể sử dụng đường, rượu và một vài loại axit làm nguồn năng lượng Một số nòi Rhizobium cần thiết phải lấy một số vitamin và chất kích thích sinh trưởng từ môi trường, một số khác có thể tự sản xuất các hoạt chất này cho riêng chúng Căn cứ vào tính chuyên biệt của cây chủ vi khuẩn nốt sần được phân thành

7 loài với các loại cây bộ đậu tương ứng, trong đó vi khuẩn nốt sần cây lạc thuộc loài “nhiễm chéo” có thể tạo nốt sần cho cả đậu xanh, đậu đen và nhiều loại cây khác Theo cách phân loại này các nòi vi khuẩn có khả năng tạo nốt sần với các cây bộ đậu thuộc một trong các nhóm này được xem như thuộc một loài mà không kể đến hoạt động cố định đạm có xảy ra hay không Nói cách khác cách phân loại này chỉ căn cứ vào khả năng tạo nốt sần mà không căn cứ trên lợi ích của cây chủ Nhiều cây bộ đậu có tính chuyên biệt Trong khi chúng có thể tạo nốt sần với nhiều nòi vi khuẩn Rhizobium khác nhau, nhưng sự tăng trưởng của chúng chi được gia tăng khi nào các nốt sần được

nòi vi khuẩn Rhizobium đặc biệt tạo ra Như vậy việc chọn đúng cây chủ và nòi vi khuẩn tương hợp có vai trò vô cùng quan trọng đối hiệu quả của hệ thống cố định nitơ cộng sinh Hệ thống phân loại mới các loài vi khuẩn nốt sần đã được đề nghị và đăng trong cuốn “Phân loại vi khuẩn theo Bergey” tái bản lần 9 Theo đó dựa vào khả năng sinh trưởng phát triển trên môi trường thạch vi khuẩn nốt sần được chia làm 2 nhóm: mọc nhanh và mọc chậm Thuộc nhóm mọc nhanh là các nòi vi khuẩn nốt sần tạo khuẩn lạc trên môi trường thạch sau 3-5 ngày nuôi cây Các nòi vi khuẩn mọc chậm cần thời gian tạo khuẩn lạc trên môi trường nuôi cấy lớn hơn 5 ngày Vi khuẩn nốt sần cây lạc thuộc nhóm mọc chậm Tại Việt Nam Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam là cơ quan đầu mối về quỹ gien vi sinh vật nông nghiệp đang lưu giữ và bảo quản trên 300 chủng vi khuẩn Rhizobium có hoạt tính cố định nitơ cao, trong đó có trên 50 chủng vi khuẩn Rhizobium cộng sinh với cây lạc (Nguyễn Ngọc Quyên và CTV, 2000)

1.5.3.2 Quá trình hình thành nốt sần và các loại nốt sần của cây lạc

Quá trình hình thành nốt sần có thể tóm tắt như sau: Khi tiếp xúc với

rễ của cây lạc non trong điều kiện thuận lợi vi khuẩn nốt sần sinh sản nhanh làm tăng mật độ tại điểm tiếp xúc, đồng thời tiết ra một số hoạt chất làm mềm lớp biểu bì của lông hút Long hút quăn lại Tế bào vi khuẩn xâm nhập vào lông hút và tiếp tục sinh sản nhanh tạo thành sợi nhiễm Sợi nhiễm xuyên qua lớp vỏ của rễ cây, kích thích vỏ rễ phát triển tạo ra lợp mô phân sinh và từ đó hình thành vỏ nốt sần Bên trong nốt sần các tế bào tiếp tục phát triển và hình thành hệ thống mạch dẫn vận chuyển chất dinh dưỡng đến nốt sần và chuyển đạm hình thành trong quá trình cố định nitơ đến các bộ phận của cây

Hình dáng, kích thước, màu sắc và vị trí của nốt sần trên rễ cây lạc rất khác nhau và phản ánh tình trạng liên kết giữa vi khuẩn nốt sần và hiệu quả

cố định nitơ Căn cứ vào hiệu quả cố định nitơ 2 loại nốt sần được phân biệt,

đó là nốt sần hữu hiệu và nốt sần vô hiệu

Nốt sần hữu hiệu thường to và tập trung thành chùm ở rễ cái và gần cổ rễ phụ Độ lớn tối đa của nốt sần hữu hiệu đạt được vào thời kỳ cây ra hoa rộ Nốt sần hữu hiệu có thịt màu đỏ do sắc tố Lehaemoglobin tạo ra, có chức năng điều tiết lượng oxy cần thiết để kích thích enzym cố định nitơ Nitrogenaza Khi nốt sần hữu hiệu trở nên già Leghaemoglobin bị biến đổi thành Legcholeglobin, sắc tố màu xanh, khi đó nốt sần không còn khả năng cố định nitơ Khi lạc được bón đạm vô cơ nốt sần hữu hiệu vẫn hình thành nhưng nhỏ và có đặc điểm gần như nốt sần vô hiệu Khi đạm trong đất cạn đị, nốt sần hữu hiệu phát triển kích thước và và lại cố định nitơ bình thường Molypden là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng trong quá trình cố định nitơ Thiếu Molypden nốt sần hữu hiệu vẫn phát triển bình thường về kích thước, song thịt nốt sần lại có màu xanh lục và có biểu hiện già cỗi

Nốt sần vô hiệu có kích thước nhỏ và phân bố khắp hệ thống rễ Nốt sần

vô hiệu có thịt màu trắng xanh và không thay đổi trong suốt thời gian phát triển và khi già

Dựa vào số lượng, kích thước và màu xắc thịt nốt sần người ta có thể đánh giá được hiệu quả của quá trình cố định nitơ của cây lạc và nòi vi khuẩn tương ứng Rễ cây có mật độ nốt sần hữu hiệu cao, chứng tỏ việc sử dụng phân vi khuẩn nốt sần đã mạng lại hiệu quả tốt Số lượng và Khối lượng nốt sần được kiểm tra tốt nhất vào thời kỳ cây ra hoa rộ Để đánh giá tác dụng của biện pháp nhiễm vi khuẩn nốt sần và khả năng lây nhiễm của vi khuẩn được bón cần thiết kiểm tra nốt sần ở thời kỳ cây 4-5 tuần tuổi

1.5.4 Hiệu lực của phân vi khuẩn nốt sần trên cây lạc và các yếu tố ảnh hưởng

1.5.4.1 Hiệu lực

Cố định nitơ cộng sinh giữa vi khuẩn nốt sần và cây lạc hàng năm cung cấp thêm cho đất và cây trồng 72-124 kg N/ha (FAO, 1984) Trong gần 20 năm qua các công trình nghiên cứu và thử nghiệm phân vi khuẩn nốt sần tại Việt Nam cho thấy phân vi khuẩn nốt sần có tác dụng nâng cao năng suất lạc

vỏ 13,8-17,5% ở các tỉnh phía Bắc và miền Trung (bảng 1.5) và 22% ở các tỉnh miền Nam (bảng 1.6) (Ngô Thế Dân và CTV 1991)

Các kết quả nghiên cứu cũng cho thấy sử dụng phân vi khuẩn nốt sần kết hợp với lượng đạm khoáng tương đương 30-40 kgN/ha mang lại hiệu quả kinh tế cao, năng suất lạc đạt trong trường hợp này có thể tương đương như khi bón 60 và 90 kgN /ha (bảng 1.5) Hiệu lực của phân vi khuẩn nốt sần thể hiện đặc biệt rõ nét trên vùng đất nghèo dinh dưỡng và vùng đất mới trồng lạc

Bảng 1.5 : Hiệu lực của phân vi khuẩn nốt sần tại một số vùng trồng lạc miền

Bắc

Năng suất lạc vỏ (tạ/ha) Loại đất Điều kiện thí nghiệm

Đối chứng

Phân VKNS

Hiệu lực của phân VKNS (tạ/ha)

So với đối chứng (%)

Bạc màu

P60, K60, N20-30, 5 tấn phân chuồng 19,72 22,72 3,0 115,2 Phù sa

Bảng 1.6: Hiệu lực của phân vi khuẩn nốt sần tại một số vùng trồng lạc miền

Nam

Năng suất lạc vỏ (tạ/ha)

Phân VKNS

Hiệu lực của phân VKNS (tạ/ha)

So với đối chứng (%) Đất mới P60, K60, N30, 5 t

Bảng 1.7: So sánh hiệu lực của phân vi khuẩn nốt sần với các liều lượng đạm

khoáng khác nhau