Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật nâng cao hiệu suất sử dụng phân đạm dạng viên nén cho ngô trên đất phù sa sông mã tại thanh hoá (TT)

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRẦN ĐỨC THIỆN NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU SUẤT SỬ DỤNG PHÂN ĐẠM VIÊN NÉN CHO NGÔ TẠI THANH HÓA Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 62 62 01 1

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

TRẦN ĐỨC THIỆN

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU SUẤT

SỬ DỤNG PHÂN ĐẠM VIÊN NÉN CHO NGÔ TẠI THANH HÓA

Chuyên ngành: Khoa học cây trồng

Mã số: 62 62 01 10

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016

Công trình hoàn thành tại:

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

Người hướng dẫn khoa học:

1 PGS.TS Nguyễn Tất Cảnh

2 PGS.TS Nguyễn Thế Hùng

Phản biện 1: PGS.TS Tăng Thị Hạnh

Học viện Nông nghiệp Việt Nam

Phản biện 2: TS Lê Văn Dũng

Viện Nghiên cứu Ngô

Phản biện 3: TS Trần Minh Tiến

Viện Thổ nhưỡng - Nông hoá

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng Đánh giá luận án cấp Học viện họp tại:

Học viện Nông nghiệp Việt Nam Vào hồi giờ , ngày tháng năm 2016

Có thể tìm hiểu luận án tại:

Thư viện Quốc gia Việt Nam

Thư viện Lương Định Của - Học viện Nông nghiệp Việt Nam

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Ở Việt Nam, cây ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai sau cây lúa và là cây màu quan trọng nhất được trồng ở tất cả các vùng sinh thái (Bộ Nông nghiệp

và PTNT, 2011) Hiện nay do nhu cầu của nền kinh tế, hàng năm, nước ta vẫn phải nhập khẩu hàng triệu tấn ngô

Để giải quyết sự thiếu hụt sản lượng ngô, bên cạnh các giải pháp mở rộng diện tích, tăng vụ trồng thì sử dụng phân bón trong thâm canh tăng năng suất là một giải pháp quan trọng nhất đối với sản xuất ngô hiện nay của Việt Nam (Nguyễn Văn Bộ, 2013)

Thanh Hoá là một trong 4 tỉnh có diện tích trồng ngô lớn nhất cả nước nhưng thời gian gần đây diện tích sản xuất ngô của tỉnh có xu hướng giảm Kết quả điều tra, đánh giá sơ bộ cũng cho thấy, để thu được năng suất cao, trong sản xuất ngô các hộ nông dân thường sử dụng một lượng rất lớn phân bón (phân đơn hoặc phân tổng hợp NPK) Khi sử dụng các loại phân trên hiệu quả phân bón không cao, tốn công lao động do phải bón từ 2 - 3 lần, ngoài ra một lượng rất lớn phân bón bị mất đi do rửa trôi, bay hơi, thấm sâu vào trong đất…; trong đó lượng đạm mất đi là lớn nhất, có thể lên tới 67% (Raun and Gordon, 1999)

Để giảm thiểu thiệt hại do lượng phân đạm mất đi, các nhà khoa học khuyến

cáo nên sử dụng phân đạm giải phóng chậm (Blaylock et al., 2005; Burton et al., 2008; Halvorson et al., 2008; Paniagua, 2006; Motavalli et al., 2008; Shaviv,

2000; Trenkel, 1997) Do đó việc nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật để nâng cao hiệu suất xử dụng phân bón, hiệu quả sản xuất, giảm thiểu tác động môi trường là hết sức cần thiết

1.2 MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI

Xác định khả năng cung cấp các chất dinh dưỡng NPK của đất, hiệu suất sử dụng đạm, liều lượng đạm bón dạng viên nén và một số giải pháp kỹ thuật phù hợp nhằm nâng cao hiệu suất sử dụng đạm cho ngô; góp phần hoàn thiện quy trình thâm canh ngô năng suất cao, chất lượng tốt tại tỉnh Thanh Hóa

1.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Thời gian: Các thí nghiệm được tiến hành từ năm 2010 đến năm 2013 trên cơ

sở kế thừa những kết quả nghiên cứu thu được từ năm 2000 trở lại đây

- Giới hạn của đề tài: Đề tài tập trung nghiên cứu tập trung nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu suất sử dụng đạm của ngô trên đất phù sa sông Mã thông qua việc xây dựng chế độ bón phân đạm dạng viên nén hợp lý cho ngô (bao gồm xác định lượng bón, thời gian bón, cách bón và biện pháp che phủ cho ngô) tại huyện Vĩnh Lộc - tỉnh Thanh Hoá

1.4 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI

Đã chỉ rõ khả năng cung cấp chất dinh dưỡng của đất tại khu vực nghiên cứu cho cây ngô ở mức: Khả năng cung cấp đạm của đất (INS) là 44,4 - 88,3 kg N/ha; khả năng cung cấp lân của đất (IPS) là 21,8 - 54,8 kg P2O5/ha; khả năng

Xác định được lượng phân đạm bón thích hợp (trên nền 8 tấn phân chuồng +

90 kg P2O5 + 90 kg K2O/ha) cho giống ngô C919 là 120 kg N dạng viên nén/ha

Đã mô hình hóa được sự di chuyển đạm từ vị trí bón phân đạm dạng viên nén trong đất làm cơ sở để xác định được khoảng cách, độ sâu bón đạm dạng viên nén cho ngô thích hợp nhất ở khoảng cách 10 cm so với gốc ngô và độ sâu 10 cm

so với bề mặt luống ngô

Sử dụng phân đạm dạng viên nén kết hợp với biện pháp che phủ sẽ giúp cho cây ngô sinh trưởng, phát triển tốt, ít sâu bệnh hại, cho năng suất hạt bình quân đạt 76,4 tạ/ha, tạo ra giá trị sản xuất bình quân 45,8 triệu/ha với chi phí sản xuất hợp

lý, đem lại lãi bình quân 27,0 triệu/ha (cao hơn 8,3 triệu đồng/ha, tương ứng với 44,4% so với sản xuất ngô theo quy trình thông thường)

1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.5.1 Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu của đề tài là những dẫn liệu khoa học có giá trị về việc xác định khả năng cung cấp chất dinh dưỡng cho cây ngô của đất, quá trình di động của phân đạm dạng viên nén khi bón vào đất, xác định được lượng phân bón thích hợp cho sản xuất ngô

Kết quả nghiên cứu của đề tài đã cung cấp thông tin về hiệu quả của việc sử dụng đạm dạng viên nén đối với năng suất, các yếu tố cấu thành năng suất ngô và xây dựng quy trình bón phân hợp lý, hiệu quả, đồng thời bảo vệ môi trường cho các vùng trồng ngô

Kết quả nghiên cứu của đề tài là tài liệu tham khảo cho công tác giảng dạy và xây dựng các đề tài nghiên cứu liên quan đến phân bón cho cây ngô

1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn

Các kết quả nghiên cứu góp phần xây dựng được quy trình canh tác, quy trình

kỹ thuật bón phân đạm viên nén thích hợp, đạt hiệu quả kinh tế cao cho ngô tại huyện Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hóa và những vùng có điều kiện sinh thái tương đồng trên phạm vi toàn quốc

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT NGÔ TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM

2.1.1 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới

Trên thế giới, ngô là một trong những cây ngũ cốc quan trọng Năm 2005 diện tích trồng ngô trên toàn thế giới là 148,2 triệu ha, năng suất 48,2 tạ/ha và sản lượng đạt 714,3 triệu tấn; tương ứng năm 2014 là 183,3 triệu ha, 56,6 tạ/ha, 1.037,5 triệu tấn Sau 10 năm, diện tích ngô tăng 23,7%, năng suất tăng 17,4 % và sản lượng tăng 45,2% Trong đó Mỹ, Trung Quốc, Braxin, Ấn Độ là những nước đứng đầu về diện tích và sản lượng

2.1.2 Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam

Sản xuất ngô cả nước qua các năm không ngừng tăng về diện tích, năng

suất, sản lượng: năm 2010 diện tích trồng ngô của cả nước đạt 1.125,7 nghìn ha, năng suất 41,1 tạ/ha và sản lượng là 4626,6 nghìn tấn, năm 2015 những chỉ tiêu này lần lượt đạt 1.179,3 nghìn ha, 44,8 tạ/ha và 5283,2 nghìn tấn

2.1.3 Tình hình sản xuất ngô ở Thanh Hoá

Thanh Hoá là một trong 4 tỉnh có diện tích ngô lớn nhất cả nước Tuy nhiên diện tích sản xuất ngô của tỉnh trong thời gian gần đây có xu hướng giảm (giai đoạn 2005 - 2015, bình quân mỗi năm diện tích ngô của tỉnh giảm khoảng 0,77 nghìn ha) Năm 2015, diện tích ngô toàn tỉnh là 56,8 nghìn ha; năng suất đạt 43,2 tạ/ha, thấp hơn 1,6 tạ/ha so với bình quân chung của cả nước (44,8 tạ/ha), sản lượng 245,4 nghìn tấn

2.2 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ BÓN ĐẠM CHO NGÔ TRÊN THẾ GIỚI

VÀ VIỆT NAM

2.2.1 Vai trò của dinh dưỡng đạm đối với cây ngô

Đạm là yếu tố dinh dưỡng quan trọng nhất của cây ngô Nó tham gia vào thành phần cấu tạo của tất cả các axit amin, axit nucleic, tham gia cấu tạo protein, trong

diệp lục, các chất có hoạt tính sinh lý cao (Chaudhry et al., 2012) Đây là các chất đặc

biệt quan trọng trong việc xây dựng cơ thể và tạo các sản phẩm quang hợp Đạm là thành phần cơ bản và thường chiếm 15 - 17% của chất protein, mà protein là chất biểu hiện của sự sống

2.2.2 Một số nghiên cứu về bón đạm cho cây ngô trên thế giới và Việt Nam

2.2.2.1 Nghiên cứu bón đạm cho cây ngô trên thế giới

Các nghiên cứu về hiệu suất sử dụng đạm đã chỉ ra rằng, N loại phân bón dễ thất thoát, sự mất đạm là do phân đạm bị phân hủy bay hơi ở dạng NH3, phản nitrat hóa thành N2, N2O bay hơi, nước chảy tràn, chảy ngang, thấm sâu (Buresh et

al., 2008) Theo tác giả Zhu cho biết, tỷ lệ hấp thu đạm của cây ngô cho mùa vụ

đầu tiên ở Trung Quốc là khoảng 30 - 35% (Zhu, 2003; Jiyun and Yan, 2005) Trong đó, trung bình có khoảng 11,5% tổng lượng N sử dụng trong phân bón hóa học bị mất do NH3 bay hơi, 34% trong tổng lượng N sử dụng bị mất đi do quá trình phản nitrat hóa, 2% tổng lượng N sử dụng bị mất do thấm sâu và 5% của tổng lượng

N sử dụng bị mất do xói mòn đất (Jiyun, 2012)

2.2.2.2 Nghiên cứu bón đạm cho cây ngô tại Việt Nam

Các kết quả nghiên cứu cho thấy, hiệu quả bón phân cho ngô ở Việt Nam còn thấp hơn so với thế giới, chỉ đạt 35 - 45 % đối với N, 50 - 60 % đối với P2O5 và K2O,

lý do chủ yếu là thiếu kỹ thuật trong sử dụng phân bón hợp lý Ở đồng bằng sông

Hồng để được 1 tấn ngô hạt cần bón 33,9 kg N; 14,5 kg P2O5 và 17,2 kg K2O (Nguyễn Văn Bộ, 2007)

Trong điều kiện thâm canh cao tại miền Bắc Việt Nam, cây ngô cần đến 260

- 270 kg đạm nguyên chất trên một ha, tương đương với lượng phân 565 - 587 kg ure/ha (Nguyễn Thế Hùng, 2002) Phân đạm có tác dụng rất rõ rệt đối với ngô trên đất bạc màu, song lượng bón tối đa là 225 kg/ha, ngưỡng bón N kinh tế là 150 kg/ha trên nền phân cân đối P - K (Nguyễn Thế Hùng, 1997)

2.3 MỘT SỐ BIỆN PHÁP NÂNG CAO HIỆU SUẤT SỬ DỤNG ĐẠM HIỆN NAY

2.3.1 Bón đạm đúng liều lượng kết hợp với kiểm soát lượng đạm bón cùng với quản lý nước

Khi mức bón phân đạm là thấp thì năng suất cây trồng sẽ tăng theo lượng phân đạm bón Khi lượng phân đạm bón vượt quá giới hạn, năng suất cây trồng sẽ giảm Đồng thời lượng đạm mất sẽ tăng theo lượng phân đạm bón, hiệu quả sử dụng đạm

sẽ giảm xuống Do vậy lượng phân đạm bón cần được kiểm soát trong giới hạn

(Yan et al., 2008)

2.3.2 Bón phân sâu và chia lượng phân thành nhiều lần bón

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng bón phân sâu đã làm tăng năng suất cây trồng

từ 2,7 đến 11,6% so với bón phân vãi trên mặt ở cùng thời gian, hiệu quả sử dụng đạm cũng tăng từ 7,2 đến 12,8% (Gao and Lu, 2006; Huang and Pu, 2006)

Tùy vào từng loại đất và lượng mưa việc bón phân đạm thành 2 - 3 đợt sẽ

mang lại hiệu quả sử dụng phân bón cao hơn so với bón 1 lần (Pasuquina et al.,

2012)

2.3.3 Bón cân đối phân đạm, lân, kali cùng với các nguyên tố trung, vi lượng

Bón phân cân đối không chỉ phát huy tối đa hiệu quả của độ phì nhiêu tự nhiên, cùng tất cả các nhân tố hợp thành khả năng sản xuất thực tế của đất mà còn giảm thiểu các chi phí cho việc sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật… (Nguyễn Như Hà, 2010)

2.3.4 Biện pháp che phủ đất

Che phủ đất có tác dụng hạn chế xói mòn rửa trôi đất, giữ ẩm cho đất, khống chế cỏ dại, cải thiện độ phì của đất, tăng cường hoạt tính sinh học đất, tăng năng suất cây trồng, tăng hiệu quả kinh tế cho người sản xuất (Hà Đình Tuấn và cs., 2011)

2.3.5 Quản lý dinh dưỡng theo vùng chuyên biệt (Site - Specific Nutrient Management - SSNM)

Áp dụng biện pháp quản lí dinh dưỡng theo vùng chuyên biệt (SSNM) có thể giảm lượng phân bón từ 38,7 - 41,3%, năng suất tăng 2,5 đến 3,5 % và nâng cao được hiệu quả sử dụng phân đạm so với bón phân theo phương pháp truyền

thống (Liu et al., 2006)

2.3.6 Sử dụng các chất kìm hãm quá trình phân giải urê

Urê là một loại phân bón được sử dụng rộng rãi hiện nay Sử dụng các chất kìm hãm quá trình phân giải urê chính là kìm hãm quá trình nitrat hóa và quá trình amôn hóa hay hoạt động của men ureaza

2.3.7 Nghiên cứu, sử dụng phân giải phóng chậm, giải phóng chất dinh dưỡng có sự điều tiết (SRF/CRF)

Phân giải phóng chậm được tạo ra bằng việc kiểm soát mức độ hoà tan các chất dinh dưỡng có trong phân bón Việc giải phóng các chất dinh dưỡng được kiểm soát một cách có hiệu quả hoặc giải phóng chậm bằng việc điều chỉnh ngay chính loại phân bón đó để nó phù hợp về mặt thời gian và cường độ chất dinh

dưỡng được đáp ứng theo nhu cầu của cây trồng (He et al., 1998) Phương pháp

này có thể phân loại theo nhu cầu dinh dưỡng của cây và việc cung cấp chất dinh dưỡng, từ đó có thể làm tăng năng suất Đây được đánh giá là phương pháp nhanh nhất, tiện lợi nhất để giảm lượng phân bón bị mất và làm tăng hiệu suất sử dụng phân bón

2.4 MỘT SỐ NHẬN XÉT RÚT RA TỪ TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

Hiện nay, diện tích trồng ngô ở Việt Nam hàng năm trên 1,1 triệu ha, năng suất trung bình 44,8 tạ/ha, sản lượng thu hoạch trên 5,2 triệu tấn/năm Do nhu cầu phát triển chăn nuôi, chế biến ngày càng tăng, sản lượng ngô do Việt Nam sản xuất chưa đáp ứng đủ cho nhu cầu trong nước, nhu cầu ngô phục vụ cho nên kinh

tế vẫn còn rất cao

Tính chung trên toàn thế giới, hiệu quả sử dụng đạm của cây lấy hạt nói chung và ngô nói riêng chỉ đạt 33%, có tới 67% lượng đạm bị mất đi, tương ứng với khoảng 15,9 tỷ đô la (Cao Kỳ Sơn, 2013) Đạm là nguyên tố dinh dưỡng chính ảnh hưởng đến năng suất ngô của Việt Nam

Để giảm thiểu việc mất đạm và nâng cao hiệu quả sử dụng đạm của ngô đã

có nhiều công trình nghiên cứu được tiến hành bao gồm từ những biện pháp bón phân truyền thống cân đối và hợp lý đến những công nghệ sản xuất phân bón như:

Sử dụng các dạng phân viên nén chậm tan có màng bọc, kết hợp sử dụng các chất kìm hãm quá trình amon và nitrat hóa giúp điều chỉnh quá trình giải phóng đạm từ phân bón Sử dụng phân viên nén giúp hạn chế quá trình mất phân do rửa trôi, bay hơi, đạm (N) được giải phóng từ từ theo nhu cầu của cây, nâng cao hiệu quả bón phân cho các loại cây trồng nông nghiệp

Thanh Hóa là một trong trong 4 tỉnh có diện tích trồng ngô lớn nhất cả nước, ngô là một trong các loại cây trồng chủ lực tại các vùng đất chính của tỉnh, trong

đó có vùng đất phù sa sông Mã Do đó, cần phải có các nghiên cứu chuyển giao công nghệ, đầu tư phát triển cho các vùng trồng ngô để nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế sản xuất ngô của địa phương

PHẦN 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 VẬT LIỆU VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Giống ngô lai C919; phân đạm dạng viên nén do Công ty Cổ phần Công nghệ Xanh Nông nghiệp I sản xuất và phân phối (Viên phân được ép hình quả bàng từ nguyên liệu chính là urê kết hợp với các chất phụ gia rắn, chất làm chậm quá trình thủy phân urê và quá trình nitrat hóa Khối lượng viên phân 1,3 g/viên, hàm lượng N trong viên phân là 39,2%); các loại phân rời: Đạm urê Ninh Bình

(46,0% N), lân supe phốt phát Lâm Thao (16,0% P2O5), phân kali dạng kali clorua (60% KCl) Phân chuồng: Sử dụng nguồn phân phổ biến tại địa phương

- Đất nghiên cứu là đất phù sa sông Mã tại xã Vĩnh Hùng, huyện Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hóa

3.2 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU

3.2.1 Địa điểm nghiên cứu

- Các thí nghiệm đồng ruộng, xây dựng mô hình kiểm chứng được tiến hành tại huyện Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hóa;

- Thí nghiệm nghiên cứu sự di động của đạm dạng viên nén được tiến hành tại khu Thí nghiệm nhà lưới, Khoa Nông học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam

3.2.2 Thời gian nghiên cứu

- Các thí nghiệm đồng ruộng được thực hiện từ vụ Đông năm 2010 đến vụ Xuân năm 2013

- Mô hình trình diễn được thực hiện trong vụ Đông năm 2013

3.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Nội dung 1: Đánh giá hiện trạng sản xuất ngô ở vùng nghiên cứu

- Nội dung 2: Nghiên cứu sử dụng phân đạm dạng viên nén nhằm nâng cao hiệu suất sử dụng đạm của ngô

- Nội dung 3: Xây dựng mô hình thử nghiệm và đánh giá hiệu quả kinh tế

3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.4.1 Phương pháp thu thập số liệu

Số liệu thứ cấp được thu thập thông qua các số liệu thống kê của Cục Thống

kê tỉnh Thanh Hóa và các báo cáo sản xuất nông nghiệp của UBND huyện Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hóa Số liệu sơ cấp được thu thập bằng phương pháp điều tra nhanh nông thôn (PRA) với việc sử dụng phiếu điều tra Thời gian điều tra: tháng 08/2010 Tiến hành điều tra 45 hộ trồng ngô 3 xã Vĩnh Hùng, Vĩnh Quang, Vĩnh Yên, huyện Vĩnh Lộc

3.4.2 Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng

Để thực hiện các nghiên cứu nêu trên, chúng tôi đã bố trí các thí nghiệm trong thời gian từ 09/2010 đến tháng 04/2013 Các thí nghiệm được bố trí theo khối ngẫu nhiên đầy đủ, các công thức thí nghiệm được nhắc lại 3 lần (riêng thí nghiệm 7 được nhắc lại 4 lần), diện tích mỗi ô thí nghiệm là 14 m2 (gồm 04 hàng ngô, mỗi hàng dài 5 m); khoảng cách gieo 70 cm x 24 cm x 1 cây/hốc (tương đương với mật độ khoảng 5,9 vạn cây/ha) Các thí nghiệm cụ thể như sau

3.4.2.1 Thí nghiệm 1: Xác định khả năng cung cấp dinh dưỡng của đất tại huyện Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hóa

Thí nghiệm gồm 05 CTTN; được tiến hành trong 02 vụ (vụ đông năm 2010 và

vụ xuân năm 2011): Công thức 1: 0 NPK - Không bón phân (đối chứng); công thức 2: 180 N + 90 P2O5 + 90 K2O (bón đầy đủ N, P, K); công thức 3: 0 N + 90 P2O5 + 90

K2O (không bón N, chỉ bón P, K); công thức 4: 180 N + 0 P2O5 + 90 K2O (không bón

3.3.2.3 Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của lượng phân đạm dạng viên nén đến sinh trưởng, phát triển và năng suất giống ngô C919

Thí nghiệm gồm 07 công thức với các mức đạm bón khác nhau; cụ thể như sau: CT 1: 0 kg N/ha; CT 2: 90 kg N/ha (đạm dạng viên nén); CT 3: 120 kg N/ha (đạm dạng viên nén); CT 4: 150 kg N/ha (đạm dạng viên nén); CT 5:180 kg N/ha (đạm dạng viên nén); CT 6: 210 kg N/ha (đạm dạng viên nén); CT 7: 150 kg N/ha (đạm urea rời) - Đối chứng

3.3.2.4 Thí nghiệm 4: Nghiên cứu sự di động của phân đạm dạng viên nén khi bón vào đất

Thí nghiệm được tiến hành với 02 công thức, và 04 lần lặp lại: CT1: Bón phân đạm dạng urê; CT2: Bón phân đạm viên nén

Đất sử dụng trong thí nghiệm là đất phù sa sông Mã

Bón 01 viên phân đạm viên nén vào ống ở độ sâu 10 cm, cách trung tâm ống

10 cm; phân urê được bón như phương pháp bón phân thông thường

+ Lượng phân urê bón vào ống bằng lượng phân urê có trong 1,3 g phân đạm viên nén (0,51 g N tương đương với 1,11g urê)

3.3.2.5 Thí nghiệm 5: Nghiên cứu ảnh hưởng của cách bón đạm dạng viên nén đến sinh trưởng, phát triển và năng suất giống ngô C919

Thí nghiệm gồm 4 công thức; cụ thể như sau: CT1: Bón 1 lần (bón 100% lượng phân đạm ngay sau khi gieo hạt) - Đối chứng; CT 2: Bón 2 lần (bón 50% vào lúc gieo hạt + 50% vào lúc ngô 5 lá); CT 3: Bón 3 lần (bón 25% lúc gieo + 25% lúc ngô 5 lá + 50% ngô 9 lá); CT 4: Bón 3 lần (bón 50% lúc ngô 5 lá + 25% lúc ngô 9 lá + 25% lúc ngô xoắn nõn - trước trỗ 15 ngày)

3.3.2.6 Thí nghiệm 6: Nghiên cứu ảnh hưởng của khoảng cách và độ sâu bón phân đạm dạng viên nén đến sinh trưởng và năng suất ngô C919

Thí nghiệm được bón 8 tấn phân chuồng, 120 kg N dạng viên nén, 90 P2O5, 90

K2O/ha Toàn bộ phân chuồng và phân lân được bón lót trước khi trồng; phân kaliclorua được bón thúc làm 2 lần: lần 1 khi ngô 3 – 5 lá: ½ lượng kali và lần 2 khi ngô 7 – 9 lá ½ lượng kali còn lại Riêng phân đạm dạng viên nén được bón 01 lần trước khi gieo hạt với lượng 4 viên phân cho 1 gốc ngô Phân viên nén được bón vuông góc với hàng, cách điểm gieo hạt 5 cm (K1); 10 cm (K2) và 15 (K3) và ở độ sâu 5 cm(D1), 10 cm (D2), 15 cm (D3) và 20 cm (D4) Độ sâu bón phân được tính so với bề mặt của luống ngô sau khi san phẳng

3.3.2.7 Thí nghiệm 7: Nghiên cứu ảnh hưởng của vật liệu che phủ đến hiệu suất

sử dụng đạm dạng viên nén của giống ngô C919

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCB) gồm 3 CT với

4 lần nhắc lại: CT 1: Không che phủ (đối chứng); CT 2: Che phủ bằng nilon; CT 3: Che phủ bằng rơm rạ với lượng 3 tấn/ha

3.3.3 Phương pháp xây dựng mô hình bón phân đạm dạng viên nén cho ngô kết hợp với biện pháp che phủ cho cây ngô

- Địa điểm thực hiện mô hình: Tại xã Vĩnh Hùng, huyện Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hóa

- Diện tích thực hiện mô hình: 15.034 m2 , gồm 25 hộ trồng ngô (Các nông hộ được chọn ngẫu nhiên theo danh sách được UBND xã cung cấp)

- Trong 25 nông hộ : Chọn 20 hộ sản xuất (có diện tích 12.317 m2) theo quy trình sử dụng phân đạm dạng viên nén với lượng 8 tấn phân chuồng, 120 N, 90P2O5, 90K2O; sử dụng vật liệu che phủ là rơm rạ với lượng 03 tấn/ha; Chọn 5 hộ (có diện tích 2717 m2) sản xuất theo quy trình thông thường làm đối chứng, bón phân phụ thuộc vào từng gia đình

3.3.4 Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi (các thí nghiệm đồng ruộng)

Các chỉ tiêu theo dõi được tiến hành theo hướng dẫn về đánh giá và thu thập số liệu ở các thí nghiệm về dòng (giống) ngô của CIMMYT (1985b); Tiêu chuẩn ngành

- “Giống ngô - Quy phạm khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng” (Tiêu chuẩn ngành 10TCN 341 - 2006) và "Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khảo nghiệm

giá trị canh tác và sử dụng của giống ngô" (QCVN 01 - 56: 2011/BNNPTNT) của Bộ

Nông nghiệp và PTNT

3.3.5 Phương pháp phân tích và tính toán số liệu

3.3.5.1.Phương pháp phân tích mẫu đất và mẫu thân lá

Tiến hành phân tích đất, mẫu thân lá ngô theo sổ tay phân tích đất, nước, phân bón, cây trồng của Viện Thổ nhưỡng, Nông hóa - Bộ Nông nghiệp và PTNT tại Phòng Kiểm nghiệm chất lượng (thuộc Trung tâm Kiểm nghiệm và chứng nhận chất lượng nông, lâm, thủy sản)

3.3.5.2 Phương pháp tính toán số liệu

Các số liệu thí nghiệm được xử lý bằng phần mềm Excell 2007, IRRISTAT 5.0, và phần mềm Hydrus 2.0 trên máy tính

PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 HIỆN TRẠNG SẢN XUẤT NGÔ Ở VÙNG VĨNH LỘC, TỈNH THANH HÓA

4.1.1 Điều kiện khí hậu, thời tiết, đất đai ảnh hưởng đến nghiên cứu

Điều kiện thời tiết và đất đai của vùng Vĩnh Lộc, tỉnh Thanh Hóa rất thuận lợi để cây ngô sinh trưởng, phát triển và cho năng suất cao

4.1.2 Tình hình sản xuất ngô ở vùng nghiên cứu

Kết quả điều tra thực trạng sản xuất ngô tại huyện Vĩnh Lộc có thể rút ra một số kết luận như sau:

- Huyện Vĩnh Lộc diện tích sản xuất ngô bình quân hàng năm đạt khoảng 2484,8 ha và năng suất đạt 47,4 tạ/ha Đây là một trong những địa phương có diện tích, năng suất ngô hàng năm cao nhất tỉnh Thanh Hóa (Cục Thống kê Thanh Hóa, 2016)

- Việc sử dụng phân bón của các hộ dân tại khu vực nghiên cứu là chưa hợp

- Kết quả tính toán hiệu số giữa lượng N bón và lượng N cây hút ở các hộ điều tra cho thấy: Với lượng N bón biến động từ 80 - 234 kg N/ha, trị số này biến động từ 12,1 - 125,3 kg N/ ha Như vậy, bình quân có tới 43,3% lượng đạm bón vào đất không được cây sử dụng Vì vậy, việc nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu suất sử dụng đạm cho cây ngô là hết sức cần thiết

4.2 NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHÂN ĐẠM DẠNG VIÊN NÉN NHẰM NÂNG CAO HIỆU SUẤT SỬ DỤNG ĐẠM CHO NGÔ

4.2.1 Xác định khả năng cung cấp dinh dưỡng của đất cho cây ngô

4.2.1.1 Hiệu suất sử dụng N, P và K của giống ngô C919 ở khu vực thí nghiệm

Kết quả đánh giá hiệu suất sử dụng phân bón của giống ngô C919 trong 2

vụ đông 2010 và vụ xuân 2011 được trình bày ở bảng 4.1

Bảng 4.1 Hiệu suất sử dụng phân bón của giống ngô C919

CT Lượng phân

bón/ha

NS (kg/ha)

Bội thu do bón phân

Hiệu suất sử dụng phân bón (kg

0 NPK - không bón phân, công thức NPK: bón đầy đủ NPK

Kết quả nghiên cứu tại bảng 4.1 cũng cho thấy: Hiệu suất sử dụng phân

12,9 kg hạt/1 kg NPK; các số liệu tương ứng đối với hiệu suất sử dụng phân đạm, lân, kali là: 14,3 và 14,8 kg hạt/1 kg N, 13,7 và 14,1 kg hạt/1 kg P2O5, 13,0 và 13,7

P2O5/ha; khả năng cung cấp kali của đất (IKS) là 31,6 - 82,7 kg K2O/ha

Bảng 4.2 Nhu cầu dinh dưỡng cây hút để tạo 1 tấn ngô hạt

CT Lượng N

bón (kg/ha)

CKTL khi thu hoạch (kg/ha)

Lượng dinh dưỡng trong CKTL khi thu hoạch (kg/ha)

Nhu cầu chất dinh dưỡng để tạo 1 tấn hạt ngô (kg)

0 NPK - không bón phân; công thức NPK: bón đầy đủ NPK

Căn cứ vào tổng lượng chất dinh dưỡng cây trồng tích lũy và năng suất thu hoạch, chúng tôi đã xác định được nhu cầu chất dinh dưỡng (đạm, lân, kali) của cây ngô để tạo ra 1 tấn ngô hạt là 18,5 - 21,7 kg N, 9,2 - 10,5 kg P2O5, 12,7 - 15,9 kg

K2O

4.2.2 Đánh giá hiệu suất sử dụng đạm của giống ngô với các mức đạm khác nhau

4.2.2.1 Ảnh hưởng của liều lượng đạm bón đến sinh trưởng của cây ngô

Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng bón đạm đến chỉ số diện tích lá và khả năng tích lũy chất khô khi thu hoạch được trình bày tại bảng 4.3 cho thấy, khi

tăng lượng đạm bón từ 90 kg N/ha lên 210 kg N/ha đã làm tăng chỉ số diện tích lá (LAI) và tổng lượng chất khô tích lũy một cách rõ rệt so với công thức không bón

N (CT1) Điều này cho thấy, phân đạm có vai trò rất lớn đối với việc phát triển LAI và tích lũy chất khô; thông qua đó ảnh hưởng tích cực đến năng suất thu hoạch của cây ngô Kết quả này là hoàn toàn phù hợp với các nghiên cứu trước đây về phân đạm bón cho ngô

Bảng 4.3 Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến chỉ số diện tích lá và khả năng

tích lũy chất khô của giống ngô C919

CT Lượng N bón

(kg/ha)

Chỉ số diện tích lá (m 2 lá/m2 đất) TLCK khi thu

hoạch (kg/ha) 7-9 lá Xoắn nõn Chín sữa

Khi so sánh giữa các công thức có bón đạm (CT2 - 6), ta thấy sự khác biệt

rõ rệt về LAI và khả năng tích lũy chất khô khi tăng lượng bón từ 90 kg N/ha lên

150 kg N/ha; tuy nhiên khi bón ở với lượng bón từ 180 đến 210 kg N/ha thì mức

độ tăng không còn rõ rệt nữa (không có ý nghĩa thống kê) Điều này cho thấy, trên nền bón 8 tấn phân chuồng + 90P2O5 + 90K2O, việc bón đạm trên 150 kg N/ha không làm tăng LAI và khả năng tích lũy chất khô của cây ngô

4.2.2.2 Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến năng suất và hiệu suất sử dụng đạm của giống ngô C919

a Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất ngô

Khi so sánh giữa các công thức có bón phân đạm (từ CT2 đến CT6) ta thấy: Trên cùng một nền phân chuồng, lân và kali khi tăng mức đạm bón từ 90 lên 150 kg/ha làm tăng số hạt/hàng và khối lượng 1000 hạt (số hàng hạt mặc dù tăng nhưng không có ý nghĩa thống kê) Khi bón lượng phân đạm ở mức 180 - 210 kg/ha thì các chỉ tiêu này vẫn có xu hướng tăng, tuy nhiên không có ý nghĩa thống kê