Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng phân hữu cơ vi sinh quế lâm đến sinh trưởng phát triển của giống lúa hương chiêm tại thị xã nghĩa lộ, tỉnh yên bái

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ĐỖ QUANG MINH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG PHÂN HỮU CƠ VI SINH QUẾ LÂM ĐẾN SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN CỦA GIỐNG LÚA HƯƠNG CHIÊM TẠI THỊ X

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐỖ QUANG MINH

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG PHÂN HỮU CƠ VI SINH QUẾ LÂM ĐẾN SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN CỦA GIỐNG LÚA HƯƠNG CHIÊM TẠI THỊ XÃ NGHĨA LỘ, TỈNH YÊN BÁI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG

Chuyên ngành: KHOA HỌC CÂY TRỒNG

THÁI NGUYÊN - 2016

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐỖ QUANG MINH

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG PHÂN HỮU CƠ VI SINH QUẾ LÂM ĐẾN SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN CỦA GIỐNG LÚA HƯƠNG CHIÊM TẠI THỊ XÃ NGHĨA LỘ, TỈNH YÊN BÁI

Chuyên ngành: Khoa học cây trồng

Mã số ngành: 60.62.01.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN HỮU HỒNG

THÁI NGUYÊN - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này

là hoàn toàn trung thực, chưa hề sử dụng cho bảo vệ một học vị nào Mọi sự giúp đỡ để hoàn thành luận văn đều đã được cảm ơn Các thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn này đã được ghi rõ nguồn gốc

Thái Nguyên, tháng 12 năm 2016

Tác giả

Đỗ Quang Minh

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Hữu Hồng đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo Khoa Nông học, Phòng Đào tạo Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp

đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn Tôi xin cảm ơn sự động viên, khích lệ của gia đình, bạn bè và đồng nghiệp trong suốt thời gian học tập

và thực hiện luận văn

Thái Nguyên, tháng 12 năm 2016

Tác giả

Đỗ Quang Minh

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC BẢNG BIỂU vii

DANH MỤC HÌNH viii

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục đích, yêu cầu của đề tài 2

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

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài 4

1.2 Tình hình sản xuất lúa 5

1.2.1 Tình hình sản xuất lúa trên Thế giới 5

1.2.2 Tình hình sản xuất lúa của Việt Nam 6

1.2.3 Tình hình sản xuất lúa tại thị xã Nghĩa Lộ giai đoạn 2010 - 2015 7

1.3 Tình hình nghiên cứu về bón phân cho cây lúa trên Thế giới và tại Việt Nam 8

1.3.1 Tình hình nghiên cứu về bón phân cho cây trồng 8

1.3.2 Vai trò của phân bón đối với cây trồng 9

1.3.3 Các nghiên cứu về dinh dưỡng của cây lúa 11

1.4 Các nghiên cứu về phân hữu cơ vi sinh và phân hữu cơ vi sinh cho lúa 15

1.4.1 Phân bón hữu cơ 15

1.4.2 Phân vi sinh và hữu cơ vi sinh 15

1.4.3 Một số nghiên cứu về phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 19

Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1 Đối tượng nghiên cứu 23

2.1.1 Giống lúa Hương Chiêm 23

2.1.2 Phân bón 23

2.2 Địa điểm, thời gian tiến hành 24

2.2.1 Địa điểm tiến hành 24

2.2.2 Thời gian tiến hành 25

2.3 Nội dung nghiên cứu 25

2.4 Phương pháp nghiên cứu 25

2.5 Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 28

2.5.1 Phương pháp theo dõi 28

2.5.2 Các chỉ tiêu sinh trưởng phát triển 28

2.5.3 Các chỉ tiêu cấu thành năng suất 29

2.5.4 Đánh giá mức độ biểu hiện sâu bệnh hại 30

2.5.5 Các chỉ tiêu phân tích 32

2.6 Phương pháp xử lý số liệu 33

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34

3.1 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh Quế lâm 01 đến thời gian sinh trưởng qua các giai đoạn của lúa Hương Chiêm 34

3.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 đến động thái tăng trưởng chiều cao cây và chiều cao cuối cùng của lúa Hương Chiêm 37

3.3 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 đến động thái đẻ nhánh của lúa Hương Chiêm 39

3.4 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 đến chỉ số diện tích lá của lúa Hương Chiêm 43

3.5 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 đến khả năng chống chịu 45

3.6 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 đến các yếu tố cấu thành năng suất của lúa Hương Chiêm 48

3.7 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 tới chất lượng gạo

của lúa Hương Chiêm 56

3.8 Phân tích hiệu quả kinh tế 57

3.9 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 đến một số chỉ tiêu hóa tính của đất 59

KẾT LUẬN 61

1 Kết luận 61

2 Đề nghị 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 PHỤ LỤC

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

BVTV : Bảo vệ thực vật

CT : Công thức

ĐC : Đối chứng

FAO : Tổ chức Nông Lương thế giới

HCVS : Hữu cơ vi sinh

KHCN : Khoa học công nghệ

QCVN : Quy chuẩn Việt Nam

TCN : Tiêu chuẩn ngành

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

TGST : Thời gian sinh trưởng

VM : Vụ Mùa

VSV : Vi sinh vật

VX : Vụ Xuân

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của toàn Thế giới trong

giai đoạn 2006 - 2014 5 Bảng 1.2: Thống kê diện tích, năng suất và sản lượng lúa Việt Nam năm

2014 và 2015 6 Bảng 2.1 Các chỉ tiêu chất lượng của phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 24 Bảng 2.2 Bảng lượng phân bón cho các công thức thí nghiệm 27 Bảng 3.1 Ảnh hưởng phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 đến thời gian sinh

trưởng qua các giai đoạn của lúa Hương Chiêm 35 Bảng 3.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 đến động thái

tăng trưởng chiều cao cây và chiều cao cuối cùng của lúa Hương Chiêm 37 Bảng 3.3 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 đến động thái

đẻ nhánh của lúa Hương Chiêm 40 Bảng 3.4 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 đến hệ số đẻ

nhánh của lúa Hương Chiêm 42 Bảng 3.5 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 đến chỉ số

diện tích lá của lúa Hương Chiêm 44 Bảng 3.6 Mức độ nhiễm sâu bệnh của giống lúa Hương Chiêm ở các

công thức thí nghiệm 47 Bảng 3.7 Ảnh hưởng phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01đến các yếu tố cấu

thành năng suất lúa 49 Bảng 3.8 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 đến năng suất

của lúa Hương Chiêm 52 Bảng 3.9 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01tới chất lượng

gạo của lúa Hương Chiêm 57 Bảng 3.10 Hiệu quả kinh tế của lúa Hương Chiêm ở các công thứcthí nghiệm 58 Bảng 3.11 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 đến một số

chỉ tiêu hóa tính của đất 59

DANH MỤC HÌNH

Hình 3.1 Ảnh hưởng của liều lượng phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 đến

chiều cao cây cuối cùng của giống lúa Hương Chiêm 39 Hình 3.2: Ảnh hưởng của liều lượng phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01đến

số nhánh đẻ tối đa của lúa Hương Chiêm 43 Hình 3.3: Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 đến sự chênh

lệch năng suất lý thuyết giữa các công thức trong vụ mùa 2015

và vụ xuân 2016 54 Hình 3.4 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 đến sự chênh

lệch năng suất thực thu giữa các công thứctrong vụ Xuân 2016

và vụ Mùa 2015 55

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Việt Nam là nước đứng thứ hai trên thế giới về xuất khẩu gạo Tuy nhiên, do nhiều nguyên nhân khách quan cũng như chủ quan mà giá trị kinh tế thu được từ xuất khẩu gạo còn chưa tương xứng với tiềm năng Một trong những nguyên nhân đó là do chất lượng thương phẩm của gạo Việt Nam chưa tốt, chưa đáp ứng được yêu cầu của một số thị trường khó tính, nên thị trường tiêu thụ còn hạn chế và giá trị xuất khẩu chưa cao Đồng thời, ngay ở thị trường trong nước, nhu cầu gạo chất lượng cao ngày càng tăng nhưng gạo chất lượng cao của Việt Nam cũng thiếu và đang bị cạnh tranh gay gắt bởi nhập khẩu… Một trong những hướng đi để tăng tính cạnh tranh của gạo Việt Nam, tăng giá trị của lúa gạo Việt Nam đó chính là tăng chất lượng gạo thông qua các biện pháp canh tác theo hướng nông nghiệp hữu cơ

Cánh đồng Mường Lò (thuộc huyện Văn Chấn và thị xã Nghĩa Lộ, tỉnh Yên Bái) là cánh đồng lớn thứ hai của vùng Tây Bắc, có đất đai màu mỡ, khí hậu ôn hòa thuận lợi cho phát triển nông nghiệp nói chung và cây lúa nói riêng, diện tích gieo cấy lúa tại cánh đồng Mường Lò hiện nay là trên 2.400 ha, đây là vùng sản xuất lúa tập trung lớn của tỉnh Yên Bái Với định hướng đưa cánh đồng Mường Lò trở thành vùng sản xuất lúa hàng hóa trọng điểm của tỉnh, tập trung mũi nhọn vào sản xuất gạo chất lượng cao gắn với xây dựng thương hiệu gạo Mường Lò Tuy nhiên, qua khảo sát, đánh giá chúng tôi nhận thấy: phương thức thâm canh lúa của đồng bào nơi đây chủ yếu sử dụng phân hóa học, việc

sử dụng phân chuồng, phân hữu cơ vi sinh cho canh tác lúa còn hạn chế Với phương thức canh tác hiện nay, năng suất, chất lượng lúa gạo và giá trị kinh tế mang lại không tương xứng với tiềm năng sẵn có

Mặt khác, phân bón là yếu tố rất quan trọng trong quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng nói chung và cây lúa nói riêng, góp phần tăng năng

suất, chất lượng, hiệu quả kinh tế trong sản xuất, ngoài ra phân bón còn có vai trò quan trọng trong việc duy trì độ phì của đất Đây là yếu tố mang lại sự bền vững cho nền nông nghiệp Trong đó bón phân cân đối, hợp lý sẽ quyết định được hiệu quả phân bón cao nhất

Bên cạnh đó, qua tìm hiểu chúng tôi nhận thấy trong những năm gần đây xu hướng sản xuất lúa hữu cơ là hướng đi mới có triển vọng, đây cũng là hướng canh tác phù hợp với trình độ thâm canh của các hộ nông dân trên địa bàn thị xã Nghĩa Lộ, đồng thời là hướng đi bền vững, an toàn trong việc nâng cao giá trị sản phẩm gạo tại thị xã Nghĩa Lộ, tỉnh Yên Bái

Việc sử dụng phân hữu cơ vi sinh thay thế phân chuồng là một trong những xu hướng hiện nay trong canh tác hữu cơ bởi tính tiện lợi, hiệu quả và giá thành cạnh tranh, phù hợp với nhiều trình độ thâm canh khác nhau

Xuất phát từ những căn cứ trên, chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm đến sinh trưởng phát triển của giống lúa Hương Chiêm tại thị xã Nghĩa Lộ, tỉnh Yên Bái”

2 Mục đích, yêu cầu của đề tài

2.1 Mục đích

- Xác định được lượng phân bón hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 thích hợp với giống lúa Hương Chiêm trên nền phân hữu cơ khoáng nhằm nâng cao năng suất và chất lượng gạo tại thị xã Nghĩa Lộ, tỉnh Yên Bái

- Đề tài góp phần tìm giải pháp thay thế phân chuồng, hạn chế sử dụng phân vô cơ, giúp cải tạo độ phì của đất

2.2 Yêu cầu

- Xác định đặc điểm sinh trưởng và phát triển của giống lúa Hương Chiêm tại thị xã Nghĩa Lộ, tỉnh Yên Bái

- Đánh giá ảnh hưởng của liều lượng phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống lúa Hương Chiêm

- Đánh giá chất lượng gạo giống lúa Hương Chiêm khi bón phân theo các công thức khác nhau

- Đánh giá được một số chỉ tiêu hóa tính của đất trước và sau khi bón phân hữu cơ vi sinh

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

3.1 Ý nghĩa khoa học

Đánh giá được ảnh hưởng của các liều lượng bón phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 trên nền phân hữu cơ khoáng đối với giống lúa Chiêm Hương trong điều kiện sinh thái và đồng ruộng tại cánh đồng Mường Lò, thị xã Nghĩa Lộ, tỉnh Yên Bái

3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

- Lúa là cây lương thực lâu đời và mang lại thu nhập chính cho người nông dân ở thị xã Nghĩa Lộ, tỉnh Yên Bái Tuy nhiên, việc ít sử dụng phân chuồng, lạm dụng phân vô cơ, bón phân không cân đối trong canh tác lúa của người dân tại thị xã Nghĩa Lộ đã phần nào ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng lúa gạo, đồng thời không mang lại giá trị kinh tế cao Việc thử nghiệm, tìm ra lượng phân bón Hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 phù hợp cho năng suất, chất lượng và hiệu qủa kinh tế tối ưu, phù hợp với trình độ thâm canh, đất đai, khí hậu tại cánh đồng Mường Lò là một việc làm có ý nghĩa quan trọng

- Kết quả nghiên cứu của đề tài là những căn cứ tin cậy trong việc sử dụng phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 kết hợp phân hữu cơ khoáng thay thế

sự thiếu hụt phân chuồng, hạn chế dùng phân vô cơ trong canh tác lúa tại cánh đồng Mường Lò hiện nay

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

Chất hữu cơ trong đất là chất được hình thành do sự phân hủy xác thực vật, vi sinh vật và động vật đất Vi sinh vật phân giải chất hữu cơ tạo ra nhóm chất mùn không đặc trưng chiếm 10 - 20% tổng số, gồm các hợp chất cacbon, hidrocacbon, axit hữu cơ, rượu, este, andehit, nhựa cung cấp thức ăn cho thực vật; kích thích, ức chế tăng trưởng; cung cấp kháng sinh và vitamin Nhóm chất mùn điển hình gồm những chất hữu cơ cao phân tử, phức tạp được tạo ra do quá trình mùn hóa xác thực vật, động vật, vi sinh vật Axit humic, axit funvic, humin, unmin chiếm khoảng 80 - 90% tổng số Chất hữu cơ là một chỉ tiêu quan trọng của độ phì nhiêu đất và liên quan với thành phần lý hóa và sinh học đất Phân hữu cơ nói chung chứa đầy đủ các nguyên tố dinh dưỡng đa, trung và vi lượng mà không một loại phân khoáng nào có được Ngoài ra phân hữu cơ cung cấp chất mùn làm kết cấu đất tốt lên, tơi xốp hơn,

bộ rễ phát triển mạnh, hạn chế mất nước trong quá trình bốc hơi từ mặt đất, chống được hạn và chống xói mòn [10]

Vi sinh vật (VSV) là một thành phần của hệ thống sinh học đất Cùng với chất hữu cơ, VSV sống trong đất, nước và vùng rễ cây có vai trò quan trọng trong các mối quan hệ giữa cây và đất trồng Hầu như mọi quá trình xảy

ra trong đất đều có sự tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp của VSV (Quá trình khoáng hóa hợp chất hữu cơ, mùn hóa, quá trình phân giải hoặc cố định hợp chất vô cơ ) [11]

Phân hữu cơ vi sinh được hiểu là phân hữu cơ chứa các VSV sống, đã được tuyển chọn có mật độ phù hợp với tiêu chuẩn ban hành, thông qua các hoạt động sống của chúng tạo nên các chất dinh dưỡng mà cây trồng có thể sử dụng được hay các hoạt chất sinh học, góp phần nâng cao năng suất và (hoặc)

chất lượng nông sản Phân VSV phải đảm bảo không gây ảnh hưởng xấu đến người và động thực vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông sản [10]

Từ những căn cứ trên có thể thấy rằng việc thay thế phân vô cơ bằng phân hữu cơ hoặc phân hữu cơ vi sinh trong canh tác nói chung và trong canh tác cây lúa nói riêng là hoàn toàn có cơ sở khoa học

1.2 Tình hình sản xuất lúa

1.2.1 Tình hình sản xuất lúa trên thế giới

Hiện nay trên thế giới có khoảng 100 nước trồng lúa, theo thống kê của Viện nghiên cứu lúa quốc tế cho đến nay cây lúa vẫn là cây lương thực được con người trồng và tiêu thụ mạnh nhất Để đáp ứng được tốc độ tăng dân số

và nhu cầu ngày càng cao về lượng thực, qua thống kê cho thấy diện tích trồng lúa trên thế giới đã gia tăng rõ rệt từ năm 1955 đến 1980

Bảng 1.1: Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của toàn thế giới

trong giai đoạn 2006 - 2014

Trong những năm gần đây diện tích trồng lúa có xu hướng tăng nhẹ từ 155,6 triệu ha năm 2006 lên đến 164,7 triệu ha năm 2013, năng suất và sản lượng cũng tăng lên một cách rõ rệt từ 41,2 tạ/ha trong năm 2006 tăng lên 45,27 tạ/ha năm 2013

1.2.2 Tình hình sản xuất lúa của Việt Nam

Việt Nam là một nước nông nghiệp, có tập quán canh tác lúa nước lâu đời Cây lúa là sản phẩm chính của nền nông nghiệp Cây lúa không những góp phần bảo đảm đời sống cho nhân dân, mà trong thời kỳ hiện nay nó còn góp một phần rất lớn vào giá trị tổng kim ngạch xuất khẩu, thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước Nhờ có các chính sách đổi mới mà sản lượng lúa gạo đã tăng lên hàng năm

Sản xuất lúa trong năm 2014 và 2015 đã có những bước tiến mới Năm

2014, năng suất đạt 57,5 tạ/ha và tiếp tục tăng lên 57,7 tạ/ha năm 2015 Năm

2015 sản lượng lúa Đông Xuân đạt 20,69 triệu tấn, giảm 158.800 tấn; lúa Hè Thu và Thu Đông đạt 14,85 triệu tấn, tăng 370.000 tấn; lúa Mùa đạt 9,57 triệu tấn, giảm 71.200 tấn so với năm 2014

Bảng 1.2 Thống kê diện tích, năng suất và sản lượng lúa Việt Nam

1.2.3 Tình hình sản xuất lúa tại thị xã Nghĩa Lộ giai đoạn 2010 - 2015

Được thiên nhiên ưu đãi, thị xã Nghĩa Lộ gần như nằm trọn trong vùng lòng chảo Mường Lò, nơi có cánh đồng rộng lớn, bằng phẳng, đất đai màu

mỡ, khí hậu ôn hòa rất thuận lợi cho phát triển nông nghiệp, đặc biệt là cây lúa Với diện tích sản xuất trên 700 ha, lúa là cây lương thực và là cây trồng chính của các hộ sản xuất nông nghiệp trên địa bàn thị xã Cây lúa đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong cuộc sống của các hộ nông dân, vì đây là nguồn thu nhập chính của các nông hộ, nó không chỉ mang lại sự no đủ mà còn trở thành nét đẹp trong đời sống văn hóa tinh thần của các hộ dân Năng suất lúa 2 vụ bình quân đạt 118 tạ/ha, là địa phương có năng suất lúa cao nhất trong tỉnh Từ năm 2010 đến năm 2015, diện tích lúa của thị xã Nghĩa Lộ cơ bản ổn định 733 ha/vụ/năm [20]

Những năm qua, do thay đổi cơ cấu giống lúa, kết hợp với áp dụng các tiến bộ kỹ thuật mới nên sản xuất lúa ở thị xã Nghĩa Lộ đã ngày càng phát triển và đạt được những kết quả nhất định Từ năm 2010 đến năm 2015 sản lượng lúa tăng 922 tấn, một số giống lúa lai mới có năng suất cao, chất lượng khá được đưa vào sản xuất như Nghi hương 2308, Nghi hương 305, cùng với các giống lúa thuần chất lượng cao Các ứng dụng tiến bộ kỹ thuật được áp dụng có hiệu quả vào sản xuất như cấy mạ non, chăm sóc và bảo vệ thực vật được quan tâm ngay từ khâu làm đất, gieo mạ, điều tiết nước theo các giai đoạn sinh trưởng của cây, biện pháp chăm sóc và phòng trừ dịch hại tổng hợp IPM, bón phân cân đối, hợp lý để tăng sức đề kháng cho cây, thâm canh lúa theo phương pháp cải tiến SRI, bón phân viên nén dúi sâu…[20]

Năm 2008, tỉnh Yên Bái thực hiện Đề án sản xuất lúa hàng hóa chất lượng cao, trong đó thị xã Nghĩa Lộ đã tham gia thực hiện trong vụ Mùa với

cơ cấu giống chủ yếu là Hương Chiêm, Nghi hương 2308, HT1, Séng Cù Từ

đó đến nay sản xuất lúa hàng hóa luôn được các cấp, các ngành của thị xã

quan tâm chỉ đạo, do vậy diện tích lúa hàng hóa luôn được duy trì ổn định qua các năm với cơ cấu giống chủ lực là Hương Chiêm, Séng Cù, HT1, Nghi hương 305 Diện tích sản xuất lúa hàng hóa chất lượng cao năm 2015 tăng so với năm 2010 là 350 ha Như vậy, mỗi năm trên địa bàn thị xã có trên 5.000 tấn lúa chất lượng cao được sản xuất phục vụ nhu cầu tiêu dùng của các hộ nông dân đồng thời cung ứng một phần sản phẩm ra thị trường Xu hướng tăng tỷ lệ giống chất lượng cao để làm hàng hóa nhằm nâng cao giá trị trên đơn vị diện tích đất trồng lúa đang được các cấp, các ngành của thị xã và các

hộ nông dân đặc biệt quan tâm, tỷ lệ gieo cấy giống lúa chất lượng cao chiếm trên 65% diện tích đã góp phần tăng giá trị thu nhập/ha đất canh tác góp phần đảm bảo an ninh lương thực, nâng cao thu nhập kinh tế hộ gia đình, từ đó góp phần đẩy nhanh giảm nghèo trên địa bàn thị xã [20]

1.3 Tình hình nghiên cứu về bón phân cho cây lúa trên thế giới và tại Việt Nam

1.3.1 Tình hình nghiên cứu về bón phân cho cây trồng

Phân bón có từ rất lâu đời cùng với sự ra đời của nền nông nghiệp và bắt đầu bằng việc sử dụng các loại phân hữu cơ Từ trước Công nguyên con người đã quan tâm đến việc bón phân hữu cơ cho ruộng, ở Trung Quốc đã biết bón phân xanh và phân bón đã được bắt đầu sử dụng từ các phân của động vật và mở rộng ra các loại phân hữu cơ khác (Bùi Đình Dinh, 1999)

Yoshida (1985) cho rằng ở các nước nhiệt đới lượng các chất dinh dưỡng N, P2O5, K2O cần để tạo ra một tấn thóc trung bình là 20,5kg N, 5,1kg

P2O5, 44kg K2O; trên nền phối hợp 90P2O5, 60K2O thì hiệu suất phân đạm và năng suất lúa tăng nhanh ở các mức phân bón từ 40 -120 kgN/ha [23]

Theo Nguyễn Thị Lẫm (1988) sau một năm cây lúa lấy đi của đất một lượng dinh dưỡng lớn gồm 125kg N, 74,5kg P2O5, 96kg K2O [12]

Kết quả nghiên cứu của Đinh Văn Cự tại xã Gia Xuyên, Tứ Lộc, Hải Dương cho thấy lượng đạm cần bón để đạt 1 tấn thóc phải từ 26 - 28kg N Kết quả này cao hơn nhiều so với dự tính của Đào Thế Tuấn (1969) [19] là để đạt

1 tấn thóc cần 22,3 kg N trong vụ Chiêm và 22,6kg N trong vụ Mùa

Theo Yoshida (1985) bón thúc đạm tiến hành khi bông non dài khoảng 1-2mm, khoảng 23-25 ngày trước trỗ, đạm hấp thụ ở thời kỳ này để tăng số gié và kích thước bông [23] Thời điểm bón thúc đạm cũng ảnh hưởng đến khả năng chống đỗ ngã của cây (Singh và Takahashi, 1962) Bón thúc vào 20 ngày trước trỗ không những làm sản lượng bông đạt tối đa mà còn tăng sự kháng đổ ngã do ảnh hưỏng đến chiều dài và đường kính lóng [24]

Như Đào Thế Tuấn (1970) viết “Nếu chỉ dựa vào tàn dư thực vật để bón cho cây trồng thì phải dùng tàn dư thực vật của 6-20 ha mới có đủ dinh dưỡng cung cấp cho 1 ha thâm canh” Vì vậy, nền nông nghiệp này cũng không thể đáp ứng được nhu cầu lương thực, thực phẩm ngày càng tăng với yêu cầu của con người [19]

Theo Bùi Huy Đáp (1980), tại mỗi quốc gia trên Thế giới đều đã, đang trải qua các hình thức phát triển và sử dụng phân bón [8] Nền nông nghiệp cổ điển là hái lượm (không trồng trọt) nên không đáp ứng được nhu cầu sống của con người khi dân số ngày càng tăng Nền nông nghiệp hữu cơ là dựa vào chăn nuôi để lấy phân và trồng cây phân xanh, tận dụng tàn dư thực vật, không dùng phân hoá học và thuốc bảo vệ thực vật, dựa vào vi sinh vật sống trong đất và điều kiện phát triển vi sinh vật đất cung cấp dinh dưỡng cho cây… Việc bón phân cho cây thì chỉ bón các loại phân thiên nhiên

1.3.2 Vai trò của phân bón đối với cây trồng

Thực tiễn trong sản xuất cho thấy nếu cây trồng không có phân bón thì không thể cho năng suất cao Theo Nguyễn Văn Luật (2001) cho thấy phân bón

có khả năng tăng năng suất từ 25 - 50% so với đối chứng không bón phân [13]

Theo Bùi Đình Dinh [3], vào các năm 1995 - 1999 cho thấy: Trong thực tiễn, năng suất cây trồng còn quá thấp so với tiềm năng năng suất sinh vật của chúng Nếu năng suất lúa ở mức 43,3 tạ/ha, so với các giống đang sử dụng thì chỉ đạt 30 - 40% Muốn đưa năng suất cây trồng lên nữa thì biện pháp sử dụng phân bón là hữu hiệu nhất [14] Còn Bùi Huy Đáp [8] cho rằng, đối với sản xuất nông nghiệp thì phân bón được coi là vật tư quan trọng Ca dao Việt Nam có câu: “Nhất nước, Nhì phân, Tam cần, Tứ giống” Câu ca dao trên cha ông ta khẳng định rằng từ thời xưa đã coi phân bón trong sản xuất nông nghiệp có vai trò hết sức quan trọng để tăng năng suất cây trồng Trong những năm gần đây, ngoài vai trò của giống mới cho năng suất cao còn có sự

bổ trợ của phân bón Việc ra đời của phân bón hoá học trong sản xuất nông nghiệp đã làm tăng 50% năng suất cây trồng so với năng suất đồng ruộng luân canh cây họ đậu tại các nước Tây Âu Và đến những năm 1970 - 1985 thì năng suất lại tăng gấp đôi so với năng suất đồng ruộng trước đại chiến Thế giới lần thứ nhất

Theo FAO [29] thì trong thập kỷ 80 của thế kỷ XX, phân bón đóng vai trò vào tăng năng suất nông nghiệp toàn cầu khoảng 50% , ở khu vực Châu Á

- Thái Bình Dương là 75% Nhờ kỹ thuật canh tác, cải tiến, trong đó chủ yếu

là tăng cường sử dụng phân bón hoá học mà năng suất cây trồng nông nghiệp

đã tăng 2 - 3 lần trong vòng 60 năm

Ở Việt Nam, năng suất cây lúa đã tăng từ 12,1 tạ/ha/vụ trong những năm 30 lên 31,7 tạ/ha/vụ trong những năm 90 của thế XX, tức là đã tăng 2,6 lần Như vậy: “Không có phân hoá học, nông nghiệp trong vòng 50 năm qua không thể tăng năng suất gấp 4 lần, sử dụng phân bón có tác dụng sâu xa đến cân bằng dinh dưỡng trong đất, đóng vai trò quyết định tương lai nền văn minh của loài người” (Bùi Đình Dinh, 1999) [3]

Tuy nhiên, nếu lạm dụng phân bón hóa học thì đến một mức nào đó năng suất cây trồng sẽ không tăng trong khi lượng phân bón tăng; đồng thời

sẽ ảnh hưởng đến chất lượng nông sản và hiệu quả của sản xuất sẽ giảm [26]

1.3.3 Các nghiên cứu về dinh dưỡng của cây lúa

1.3.3.1 Chất Đạm (N)

Đạm là chất tạo hình cây lúa, là thành phần chủ yếu của protein và chất diệp lục làm cho lá xanh tốt, gia tăng chiều cao cây, số chồi và kích thước lá thân Do đó, dựa vào màu sắc và kích thước lá, chiều cao và khả năng nở bụi của cây lúa, người ta có thể chẩn đoán tình trạng dinh dưỡng đạm trong cây Việc nghiên cứu ứng dụng bảng so màu lá để bón phân đạm hợp lý cho lúa đã được thực hiện ở Nhật Bản (Viện Nghiên cứu Lúa quốc tế (IRRI) và Việt Nam (Nguyễn Ngọc Đệ, 1998) Hiện nay kỹ thuật này đã được phổ biến rất rộng rãi trong sản xuất lúa ở đồng bằng sông Cửu Long góp phần làm giảm chi phí sản xuất, giảm thiệt hại của sâu bệnh, tăng năng suất và hạn chế lưu tồn nitrat trong đất và trong nước do bón dư thừa đạm [1]

Khác với các cây trồng cạn, cây lúa có thể hấp thu và sử dụng cả hai dạng đạm nitrat (NO3-) và ammonium (NH4+), mà chủ yếu là đạm ammonium, nhất là trong giai đoạn sinh trưởng ban đầu Cây lúa thích hút và hút đạm ammonium nhanh hơn nitrat Dù vậy, cây lúa vẫn không tích lũy ammonium trong tế bào lá, lượng ammonium dư thừa sẽ được kết hợp thành asparagin ở trong lá Ngược lại, khi nồng độ nitrat trong môi trường cao thì cây lúa sẽ tích lũy nhiều nitrat trong tế bào [1]

Ở các giai đoạn sinh trưởng ban đầu, đạm được tích lũy chủ yếu trong thân lá, khi lúa trổ, khoảng 48 - 71% lượng đạm được đưa lên bông Nếu thiếu đạm, cây lúa lùn hẳn lại, nở bụi ít, chồi nhỏ, lá ngắn hẹp, trở nên vàng

và rụi sớm, cây lúa còi cọc không phát triển Trong cây, đạm dễ dàng được chuyển vị từ lá già sang lá non, từ mô trưởng thành sang mô mới thành lập

nên triệu chứng thiếu đạm thường xảy ra trước tiên ở lá già rồi lan dần đến các lá non

Giai đoạn sinh sản, nếu thiếu đạm cây lúa sẽ cho bông ngắn, ít hạt, hạt nhỏ và có nhiều hạt thoái hóa.Thừa đạm, cây lúa phát triển thân lá quá mức,

mô non, mềm, dễ ngã, tán lá rậm rạp, lượng đạm tự do trong cây cao, nên cây

dễ nhiễm bệnh làm giảm năng suất rất lớn

Trong đất ngập nước, lượng phân đạm bón vào thường bị mất đi do nhiều nguyên nhân khác nhau

1.3.3.2 Chất Lân (P)

Lân là chất sinh năng lượng (tạo năng lượng), là thành phần của ATP, NADP… có tác dụng thúc đẩy việc sử dụng và tổng hợp chất đạm trong cây, kích thích rễ phát triển, giúp cây lúa mau lại sức sau khi cấy, nở bụi mạnh, kết nhiều hạt chắc, tăng phẩm chất gạo, giúp lúa chín sớm và tập trung hơn Lân còn là thành phần cấu tạo acid nhân (acid nucleic), thường tập trung nhiều trong hạt Cây lúa cần lân nhất là trong giai đoạn đầu, nên cần bón lót trước khi sạ cấy Khi lúa trỗ, khoảng 37 - 83% chất lân được chuyển lên bông

Khi ngập nước, hàm lượng lân hòa tan gia tăng từ 0,05 ppm đến khoảng 0,6 ppm, sau đó giảm xuống và ổn định ở khoảng 40-50 ngày sau khi ngập

Hàm lượng lân di động trong dung dịch đất phụ thuộc vào độ pH Ở pH bằng 4 - 8 các ion chủ yếu có mặt trong dung dịch đất là H2PO4 −và HPO4 2− Đối với năng suất hạt, hiệu quả của phân lân ở các giai đoạn đầu cao hơn các giai đoạn cuối, do lân cần thiết cho sự nở bụi Nhu cầu tổng số về lân của cây lúa ít hơn đạm [2]

Hiện tượng thiếu lân thường xảy ra ở đất phèn, do bị cố định bởi các ion sắt, nhôm hiện diện nhiều trong điều kiện pH thấp Thiếu lân, cây lúa cũng lùn hẳn lại, nở bụi kém, lá rất thẳng hẹp và màu sậm hơn bình thường hoặc ngã sang màu tím bầm, lúa sẽ trổ và chín muộn, hạt không no đầy và

phẩm chất giảm Trong tự nhiên lân không ở dạng tự do mà thường là ở dạng hợp chất oxit hóa (P2O5) Các loại phân lân phổ biến hiện nay là super lân (lân Lâm Thao) 16,5% P2O5 dễ tiêu, lân Văn Điển (Thermophosphat) 16% P2O5

dễ tiêu, apatit (đá nghiền) 2-4% P2O5 dễ tiêu Lân cũng hiện diện trong nhiều loại phân hỗn hợp như DAP (18N - 46P2O5), NPK,…

1.3.3.3 Chất Kali (K)

Kali còn gọi là bồ tạt (potassium), kali giúp cho quá trình vận chuyển

và tổng hợp các chất trong cây, duy trì sức trương của tế bào, giúp cây cứng cáp, tăng khả năng chống sâu bệnh, chống ngã đổ, chịu hạn và lạnh khỏe hơn, tăng số hạt chắc trên bông và làm hạt no đầy hơn Kali tập trung chủ yếu trong rơm rạ, chỉ khoảng 6-20% ở trên bông

Thiếu kali (K) cây lúa có chiều cao và số chồi gần như bình thường, lá vẫn xanh nhưng mềm rủ, yếu ớt, dễ đổ ngã, dễ nhiễm bệnh nhất là bệnh đốm

nâu (Helminthosporium oryzae), lá già rụi sớm Thiếu kali thường xảy ra ở

đất thoát thủy kém, đất trầm thủy, do các độc chất sinh ra trong điều kiện yếm khí đã ngăn cản sự hấp thụ K của cây lúa Khi đất ngập nước, nồng độ kali trong dung dịch đất tăng lên Nhu cầu kali đối với giai đoạn sinh trưởng đầu của cây lúa cao, sau đó giảm xuống và lại tăng lên ở giai đoạn cuối Ngoài ra,

do cây lúa cần kali với số lượng lớn nên việc bón bổ sung phân kali cho lúa kéo dài đến lúc trỗ bông là rất cần thiết [27]

Vì Natri có thể thay thế Kali trong một số quá trình rất quan trọng như

là để duy trì sức trương của tế bào, nên khi Kali bị hạn chế, bón muối NaCl cũng có thể cải thiện được sinh trưởng của cây lúa Ảnh hưởng đối kháng của Natri đến sự hấp thụ Kali của cây lúa thay đổi theo mức Kali bón vào Chỉ khi nào bón Kali với số lượng cao, thì Natri mới làm giảm sự hấp thu Kali Điều này hàm ý rằng, khi lượng phân Kali hạn chế, thì hàm lượng Natri tương đối cao, có thể có lợi cho dinh dưỡng cây lúa trong điều kiện đất mặn ít ven biển

[21] Tuy nhiên, bón NaCl để thay thế Kali lâu dài có thể phá hủy cơ cấu đất, làm đất chai cứng hơn và có thể gây độc do mặn

1.3.3.4 Chất Silic (Si)

Cây lúa hấp thụ Silic nhiều hơn bất kỳ chất dinh dưỡng nào (từ 890 đến 1.018 kg/ha/vụ) Trong cây, Silic tập trung chủ yếu trong thân lá (khoảng 60%), một phần trên bông (khoảng 20%) Silic có vai trò quan trọng trong cây Người ta nhận thấy rằng Silic làm tăng bề dày của vách tế bào, giúp cây lúa cứng cáp, chống đổ ngã kháng sự xâm nhập của mầm bệnh và sự tấn công của côn trùng, làm lá thẳng đứng, nhiều bông, giảm thoát hơi nước giúp cây chịu hạn khỏe hơn Silic cũng làm tăng lực oxid hoá của rễ và ngăn cản sự hấp thu Fe và Mn quá mức Ngoài ra, cây lúa còn cần nhiều chất khác nhưng với lượng ít và đất có thể thỏa mãn hầu hết các nhu cầu này Thiếu Mg cũng làm cho lá lá bị mềm yếu do làm giảm sức trương của tế bào

từ chóp lá và lan dần dọc theo gân lá xuống các phần bên dưới làm cả lá bị đỏ, bụi lúa còi cọc, rễ không phát triển, màu vàng nâu Ngộ độc sắt thường xảy ra

ở đất có pH thấp (đất phèn) nên thường được gọi là lúa bị phèn Nồng độ Fe2+

cao ở đất phèn làm bộ rễ bị hư hại, giảm sự hấp thụ dưỡng chất, nhất là lân và Kali nên ảnh hưởng đến cây lúa càng trầm trọng hơn Các giống lúa khác nhau thì tính chịu phèn cũng khác nhau

1.4 Nghiên cứu về phân hữu cơ vi sinh và bón phân hữu cơ vi sinh cho lúa

1.4.1 Phân bón hữu cơ

Chất hữu cơ trong đất là chất được hình thành do sự phân hủy xác thực vật, vi sinh vật và động vật đất Vi sinh vật phân giải chất hữu cơ tạo ra nhóm chất mùn không đặc trưng chiếm 10 - 20% tổng số, gồm các hợp chất các bon, hidrocacbon, axit hữu cơ, rượu, este, anđehit, nhựa cung cấp thức ăn cho thực vật; kích thích, ức chế tăng trưởng; cung cấp kháng sinh và vitamin Nhóm chất mùn điển hình gồm những chất hữu cơ cao phân tử, phức tạp được tạo ra do quá trình mùn hóa xác thực vật, động vật, vi sinh vật Axit humic, axit funvic, humin, unmin chiếm khoảng 80 - 90% tổng số Chất hữu cơ là một chỉ tiêu quan trọng của độ phì nhiêu đất và liên quan với thành phần lý hóa và sinh học đất [10]

Phân hữu cơ nói chung có ưu điểm là chứa đầy đủ các nguyên tố dinh dưỡng đa, trung và vi lượng mà không một loại phân khoáng nào có được Ngoài ra phân hữu cơ cung cấp chất mùn làm kết cấu đất tốt lên, tơi xốp hơn,

bộ rễ phát triển mạnh, hạn chế mất nước trong quá trình bốc hơi từ mặt đất, chống được hạn và chống xói mòn [11]

Bón phân hữu cơ còn làm giảm bớt lượng phân khoáng cần bón do phân hữu cơ có chứa các nguyên tố dinh dưỡng đa lượng, trung lượng và vi lượng Bón phân hữu cơ làm tăng đáng kể hiệu suất sử dụng phân đạm Năng suất lúa đạt cao nhất khi tỉ lệ đạm hữu cơ trong tổng lượng đạm bón khoảng

30 - 40% [10]

1.4.2 Phân vi sinh và hữu cơ vi sinh

Vi sinh vật sống trong đất và nước tham gia tích cực vào quá trình phân giải các xác hữu cơ biến chúng thành CO2 và các hợp chất vô cơ khác cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng [4]

Vi sinh vật có khả năng phân giải các hợp chất khó tan chứa P, K, S và tạo ra các vòng tuần hoàn trong tự nhiên

Tăng cường sự phân giải các hợp chất hữu cơ trong đất góp phần hình thành chất mùn trong đất để tăng độ phì trong đất

Vi sinh vật tham gia tích cực vào việc phân giải các phế phẩm công nghiệp, phế thải đô thị, phế thải công nghiệp cho nên có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ môi trường [5], [6]

Trong đất có rất nhiều vi sinh vật Chúng được xếp vào 5 nhóm chính:

nấm, xạ khuẩn, vi khuẩn, tảo và nguyên sinh động vật (protozoa) [9]

Vi sinh vật là một thành phần của hệ thống sinh học đất Cùng với chất hữu cơ, vi sinh vật sống trong đất, nước và vùng rễ cây có vai trò quan trọng trong các mối quan hệ giữa cây và đất trồng Hầu như mọi quá trình xảy ra trong đất đều có sự tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp của vi sinh vật Vi sinh vật là một yếu tố sinh học có ý nghĩa của hệ thống dinh dưỡng cây trồng [15]

Theo tiêu chuẩn Việt Nam năm 1996: “Phân VSV là sản phẩm chứa các vi sinh vật sống, đã được tuyển chọn có mật độ phù hợp với tiêu chuẩn ban hành, thông qua các hoạt động sống của chúng tạo nên các chất dinh dưỡng mà cây trồng có thể sử dụng được hay các chất sinh học, góp phần nâng cao năng suất (hoặc) chất lượng nông sản Phân VSV phải đảm bảo không gây ảnh hưởng xấu đến người, động, thực vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông sản”[7]

Phân hữu cơ vi sinh là loại phân được sản xuất từ nguyên liệu hữu cơ

có chứa ít nhất một loại vi sinh vật sống có ích phù hợp với quy định của tiêu chuẩn hoặc quy chuẩn kỹ thuật quốc gia hoặc các văn bản quy định tương đương đã ban hành

Phân vi sinh chất nền khử trùng có mật độ vi sinh hữu ích >109 CFU/g (ml) và mật độ VSV tạp nhiễm thấp hơn 1/1.000 so với VSV hữu ích Phân vi

sinh trên nền chất mang không khử trùng được sản xuất bằng cách tẩm nhiễm trực tiếp sinh khối vi sinh vật sống đã qua tuyển chọn vào cơ chất không thông qua công đoạn khử trùng Phân bón dạng này có mật độ VSV hữu ích

>106 CFU/g (ml) và được sử dụng từ vài trăm đến hàng ngàn kg (lít)/ha

Dựa trên cơ sở tính năng tác dụng của các VSV chứa trong phân bón, phân bón vi sinh vật còn được gọi dưới các tên: phân vi sinh cố định nitơ, phân vi sinh vật phân giải hợp chất phosphor khó tan, phân VSV kích thích, điều hòa sinh trưởng thực vật và phân VSV chức năng [16]

Phân vi sinh vật cố định nitơ: Có nhiều loài vi sinh vật có khả năng cố

định N từ không khí Đáng chú ý có loài: Tảo lam (Cyanobacterium),

Atozobacter, Rhyzobium, xạ khuẩn Actinomyces, Klebsiella…

Phân vi sinh hòa tan lân: Trong đất thường tồn tại một nhóm vi sinh vật

có khả năng hòa tan lân Nhóm vi sinh vật này được các nhà khoa học đặt tên

cho là nhóm hòa tan lân Nhóm hòa tan lân bao gồm: Aspergillus niger, một số loài thuộc các chi vi khuẩn Pseudomonas, Bacillus, Micrococens Nhóm vi sinh

vật này dễ dàng nuôi cấy trên môi trường nhân tạo Sử dụng các chế phẩm vi sinh hòa tan lân đem lại hiệu quả cao ở những vùng đất cây bị thiếu lân [16]

Phân chứa vi sinh vật kích thích tăng trưởng cây: Gồm một nhóm

nhiều loài vi sinh vật khác nhau, trong đó có vi khuẩn, nấm, xạ khuẩn… Nhóm này được các nhà khoa học phân lập ra từ tập đoàn vi sinh vật đất

Chế phẩm EM: Chế phẩm EM do Teuro Higa, giảng viên Trường đại

học tổng hợp Ryukyus, Okinawa sáng chế và được áp dụng vào thực tiễn từ năm 1980 [31] Chế phẩm được chính thức đưa vào Việt Nam từ tháng 4 năm

1997 Tại Nhật Bản, EM (Effective Microorganisms) được áp dụng thực tiễn vào đầu năm 1980 sau 15 năm nghiên cứu Chế phẩm đầu tiên ở dạng dung dịch bao gồm 80 loài vi khuẩn từ 10 loại được phân lập từ Okinawa và các

vùng khác nhau của Nhật Bản sau đó EM được sản xuất và sử dụng ở trên 40 nước trên thế giới [28]

Các nghiên cứu áp dụng công nghệ EM đã đạt được kết quả tốt trong các lĩnh vực xử lý môi trường, chế biến thức ăn chăn nuôi, chế biến phân bón

vi sinh cho cây trồng Qua các báo cáo khoa học tại các hội nghị quốc tế về công nghệ EM cho thấy công nghệ EM có thể gia tăng cân bằng sinh quyển, tính đa dạng của đất nông nghiệp, tăng chất lượng đất khả năng sinh trưởng, chất lượng sản phẩm nông nghiệp [29] Vì thế các nước trên thế giới đón nhận

EM như một giải pháp để đảm bảo cho một nền nông nghiệp phát triển bền vững và bảo vệ môi trường Nhiều nhà máy, xưởng sản xuất EM đã được xây dựng ở nhiều nước trên thế giới và đã sản xuất được hàng nghìn tấn EM mỗi năm như: Trung Quốc, Thái Lan (hơn 1.000 tấn/năm), Myanma, Nhật Bản, Brazil (khoảng 1.200 tấn/năm), Srilanca, Indonesia (khoảng 50 - 60 tấn/năm) [30], [31], [32]

Phạm Văn Toản, Phạm Bích Hiên (2003) [17] đã nghiên cứu tuyển

chọn một số chủng Azotobacter đa hoạt tính sinh học sử dụng cho sản xuất

phân bón vi sinh vật chức năng Kết quả đã xác định được 9 chủng Azotobacter có khả năng cố định nito, sinh tổng hợp IAA và ức chế vi khuẩn héo xanh Hầu hết các chủng Azotobacter đều có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt ở nhiệt độ thích hợp là 25 - 300C và pH từ 5,5 - 8,0 Đồng thời cũng tuyển chọn được 3 chủng Azotobacter vừa có hoạt tính sinh học cao, vừa đa hoạt tính có các điều kiện sinh trưởng và phát triển thích hợp với điều kiện sản xuất và ứng dụng phân bón vi sinh vật ở nước ta [16] Cũng theo tác giả Phạm Văn Toản (2005) [18] khi nghiên cứu sử dụng phân bón vi sinh vật

đa chủng nhằm đánh giá mức độ ảnh hưởng của bệnh héo xanh do vi khuẩn đối với một số cây trồng cạn ở miền Bắc kết quả cho thấy: phân vi sinh vật cố định nitơ có tác dụng nâng cao năng suất khoai tây, lạc, cà chua, đồng thời hạn chế bệnh héo xanh vi khuẩn ở các cây trồng được thử nghiệm

Phế phụ phẩm nông nghiệp ở nước ta chủ yếu bao gồm: vỏ trấu, lõi ngô, bã mía, mùn cưa, vỏ dừa, bã thải nhà máy đường, nhà máy sắn, tổng sản lượng phế thải sinh khối hàng năm ở nước ta có thể đạt 8 - 11 triệu tấn, trong

đó riêng công nghiệp mía đường khoảng 2,5 - 3 triệu tấn bã mía, 0,25 - 0,3 triệu tấn mùn mía Công nghiệp cà phê mỗi năm tạo ra khoảng 0,2 - 0,25 triệu tấn vỏ cà phê Vùng Tây Bắc có tới 55.000 - 60.000 tấn mùn cưa từ việc khai thác và chế biến gỗ Tính riêng vỏ sắn thải ra từ các nhà máy sắn đóng trên địa bàn 3 tỉnh: Phú Thọ, Yên Bái, Tuyên Quang mỗi năm lần lượt là: 4.500, 11.000 và 2.200 tấn Ngoài ra còn có một số cây tạo nguồn phân xanh tốt như: Đậu mèo (năng suất 20 tấn/ha đến lúc ra hoa tạo lớp thảm dày đạt trên 35 tấn/ha), Muồng hoa vàng lá tròn (năng suất 30 - 40 tấn/ha), Keo dậu, cỏ Lào, các loại cỏ sinh khối lớn và các phế thải nông nghiệp như rơm rạ, cỏ và các cây hoang dại khác nhau như: tế, guột, cỏ Lào, cúc quỳ là nguồn nguyên liệu sạch [16]

Phân bón VSV mặc dù đã được nghiên cứu từ lâu, song do nhiều yếu tố chủ quan và khách quan nên mức độ ứng dụng trong sản xuất hiện nay còn hạn chế Chế phẩm vi sinh vật (Phân bón vi sinh) chỉ được triển khai ứng dụng chủ yếu trong các đề tài, dự án Do người dân không quen sử dụng các loại phân hóa học và hiệu lực của phân VSV không thể đánh giá bằng mắt thường nên việc đưa vào áp dụng đại trà cũng gặp nhiều khó khăn [16]

1.4.3 Một số nghiên cứu về phân bón Quế Lâm

1.4.3.1 Một số nghiên cứu về phân bón Quế Lâm trên các cây trồng

Phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 được sản xuất trên nguyên liệu than bùn được lên men ủ háo khí (14 - 17 ngày) sử dụng 14 chủng vi sinh vật có ích từ 2 tập đoàn vi sinh lớn trên Thế giới (Natagri - Canada, EM - Nhật Bản)

Các loại phân hữu cơ khoáng Quế Lâm là sản phẩm dinh dưỡng tổng hợp được sản xuất trên trên nền phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm được bổ sung

thêm khoáng đa lượng (NPK) và các nguyên tố trung vi lượng chiết xuất từ các nguồn nguyên liệu hữu cơ khác (khô dầu lạc, đỗ tương, phân gà, ) phù hợp với nhu cầu từng loại cây trồng, từng giai đoạn sinh trưởng phát triển của cây trồng và phù hợp với từng vùng đất [22]

Các loại phân hữu cơ khoáng gồm: phân hữu cơ khoáng Quế Lâm 1 (bón lót); phân hữu cơ khoáng Quế Lâm 2 (bón thúc đẻ nhánh); phân hữu cơ khoáng Quế Lâm 3 (bón đón đòng) [22]

Khi bón bổ sung phân hữu cơ vi sinh (HCVS) Quế Lâm 01 cho ngô ở

vụ xuân và vụ thu đông trên đất phù sa hệ thống sông hồng và đất bạc màu ở mức 1 (550kg/ha) và mức 2 (700kg/ha) đều làm cho năng suất cao hơn có ý nghĩa so với với đối chứng không bón bổ sung phân HCVS Quế Lâm, ở mức

1 tăng 11,5-13,6%, hiệu suất sử dụng phân bón từ 1,12-1,37 Ở mức 2 tăng so với đối chứng từ 13,5- 15,0%, hiệu suất sử dụng phân bón 1,02 - 1,16 Ở mức

1 cho hiệu suất sử dụng phân bón cao hơn mức 2, như vậy việc sử dụng phân bón HCVS Quế Lâm cho cây ngô ở mức 1 cho hiệu quả cao hơn và tiết kiệm phân bón [22]

Ở diện rộng, khi bón bổ sung phân HCVS Quế Lâm 01 cho ngô thu đông trên đất phù sa hệ thống sông Hồng và đất bạc màu đều cho năng suất cao hơn so với đối chứng không bón bổ sung phân HCVS Quế Lâm 01 So với đối chứng, trên đất phù sa hệ thống sông Hồng, ở mức 1 (bón 550kg/ha)

và mức 2 (700kg/ha) năng suất ngô tăng 11,2-12,7%, lợi nhuận 2,1-2,195 triệu đồng/ha, trên đất bạc màu ở mức 1 và mức 2 năng suất ngô tăng 11,0-12,8%, lợi nhuận 1,890-2,09 triệu đồng/ha [22]

Khi bón bổ sung phân HCVS Quế Lâm 01 cho rau cải bắp mức 1 (550kg/ha) và mức 2 (700kg/ha) trên đất phù sa hệ thống sông hồng và đất bạc màu ở cả hai thu đông và đông xuân đều làm tăng năng suất có ý so với đối chứng Cao nhất là công thức 2B ở vụ thu đông, trên đất bạc màu, tăng 11,1% so với đối chứng Trên cả 4 thí nghiệm, ở mức 1 năng suất cải bắp tăng

7,2 -10%, ở mức 2 năng suất cải bắp tăng 8,5-11,1% so với đối chứng Hiệu suất sử dụng phân bón ở mức 1 đạt 6,0-7,1; ở mức 2 đạt 5,7-6,1 Như vậy so với đối chứng thì năng suất cải bắp ở mức 2 tăng cao hơn mức 1 nhưng hiệu suất sử dụng phân bón ở mức 2 lại thấp hơn mức 1, nên khi sử dụng phân HCVS Quế Lâm 01 cho rau cải bắp thì ở mức 1 sẽ tiết kiệm phân bón hơn mà hiệu quả tốt [22]

Sử dụng bón bổ sung phân HCVS Quế Lâm 01 cho rau cải bắp đông xuân trên đất phù sa hệ thống sông Hồng và đất bạc màu ở mức 1 (500kg/ha)

và mức 2 (700kg/ha) đều làm cho năng suất cao hơn đối chứng không bón bổ sung phân HCVS Quế Lâm 01 Năng suất tăng 5,2-7,7%, tương ứng lợi nhuận thu được từ 8,825 - 11,340 triệu đồng/ha [22]

1.4.3.2 Các nghiên cứu về phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm trên lúa

Qua kết quả khảo nghiệm thấy khi bón bổ sung phân HCVS Quế Lâm

01 cho cây lúa trên đất phù sa hệ thống sông Hồng và đất bạc màu ở mức 1 (550 kg/ha) cho năng suất lúa cao hơn có ý nghĩa so với đối chứng, tăng 10,8-12,5%, hiệu suất sử dụng phân bón 1,08 - 1,38 Ở mức bón 2 (700kg/ha) cũng cho năng suất lúa cả vụ xuân và vụ mùa cao hơn có ý nghĩa so với đối chứng, tăng 11,7-13,4%, hiệu suất sử dụng phân bón từ 1,01 - 1,16 Hiệu suất

sử dụng phân bón ở mức 1 (CTA) cao hơn ở mức 2 (CTB), như vậy việc sử dụng phân HCVS Quế Lâm 01 ở mức 1 cho hiệu quả hơn và tiết kiệm phân bón [22]

Kết quả theo dõi khi sử dụng phân HCVS Quế Lâm 01 bón bổ sung cho lúa mùa trên đất phù sa hệ thống sông Hồng ở cả mức 1 (550kg/ha) và mức 2 (700kg/ha) ở diện rộng đều làm năng suất tăng so với đối chứng, tương ứng tăng 9,7 -10,4%, lợi nhuận thu được 1,297 - 1,482 triệu đồng/ha Tương tự trên đất bạc màu ở mức bón 1 và mức bón 2 năng suất lúa cũng tăng so với đối chứng từ 9,2-10,1%, lợi nhuận thu được từ 1,257 - 1,295 triệu đồng/ha [22]

Như vậy, các nghiên cứu về phân bón cho cây lúa gồm: bón phân vô

cơ, phân hữu cơ, phân vi sinh, phân hữu cơ vi sinh đã được nhiều tác giả trong và ngoài nước nghiên cứu nhiều Tuy nhiên, hiện nay các nghiên cứu

về bón phân hữu cơ vi sinh trền nền phân khoáng cho lúa còn chưa nhiều, đặc biệt là bón phân hữu cơ vi sinh trên nền phân khoáng tại cánh đồng Mường Lò thì chưa có tác giả nào nghiên cứu thử nghiệm Vì vậy, việc tiến hành thí nghiệm về bón phân hữu cơ vi sinh trên nền phân khoáng cho cây lúa tại cánh đồng Mường Lò thuộc thị xã Nghĩa Lộ và huyện Văn Chấn, tỉnh Yên Bái là một đề tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Chương 2 NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Vật liệu nghiên cứu

2.1.1 Giống lúa Hương Chiêm

Sử dụng giống Hương Chiêm do Trung tâm Giống cây trồng Yên Bái cung ứng Đây là giống nguyên chủng, đảm bảo đủ tiêu chuẩn (đúng giống,

độ thuần cao, tỷ lệ nảy mầm tốt) để thực hiện thí nghiệm

Đặc điểm nông sinh học:

Lúa Hương Chiêm có đặc điểm là thời gian sinh trưởng từ 135 - 140 ngày trong vụ Xuân và 110 - 115 ngày trong vụ Mùa Khả năng đẻ nhánh trung bình, cứng cây, khóm gọn, chất lượng gạo ngon, thơm, cơm dẻo, đậm Khả năng cho năng suất trung bình từ 50 - 55 tạ/ha, cao từ 60 - 65 tạ/ha Khả năng chống đổ trung bình; giai đoạn mạ chống rét trung bình; dễ bị nhiễm bạc

Các chỉ tiêu chất lượng của phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 được trình bày ở bảng 2.1

- Các loại phân hữu cơ khoáng Quế Lâm là sản phẩm dinh dưỡng tổng hợp được sản xuất trên trên nền phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm được bổ sung

thêm khoáng đa lượng (NPK) và các nguyên tố trung vi lượng chiết xuất từ các nguồn nguyên liệu hữu cơ khác (khô dầu lạc, đỗ tương, phân gà, ) phù hợp với nhu cầu từng loại cây trồng, từng giai đoạn sinh trưởng phát triển của cây trồng và phù hợp với từng vùng đất

Các loại phân hữu cơ khoáng Quế Lâm gồm:

+ Phân hữu cơ khoáng Quế Lâm 1 dùng để bón lót cho lúa Thành phần: hữu cơ 15%, N: 3%, P2O5: 9%, K2O: 3%

+ Phân hữu cơ khoáng Quế Lâm 2 dùng để bón thúc đẻ nhánh cho lúa Thành phần: hữu cơ 15%, N: 9%, P2O5: 3%, K2O: 3%

+ Phân hữu cơ khoáng Quế Lâm 3 dùng để bón đón đòng cho lúa Thành phần: hữu cơ 15%, N: 5%, P2O5: 2%, K2O: 10%

Bảng 2.1 Các chỉ tiêu chất lượng của phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01

Chỉ tiêu Đơn vị tính Thành phần, hàm lượng

2.2 Địa điểm, thời gian tiến hành

2.2.1 Địa điểm tiến hành thí nghiệm

Thí nghiệm được tiến hành trên đất hai vụ lúa, chủ động tưới tiêu tại tổ Tông Co 2, phường Tân An, thị xã Nghĩa Lộ, tỉnh Yên Bái

Kết quả phân tích đất trước khi tiến hành thí nghiệm như sau:

K2O (%)

K2O (mg/100g đất) Giá

2.3 Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 đến sinh trưởng phát triển của giống lúa Hương Chiêm trong vụ Mùa 2015 và

vụ Xuân 2016 tại thị xã Nghĩa Lộ, tỉnh Yên Bái

2.4 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu thí nghiệm trong 2 vụ:

- Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm

01 đến sinh trưởng, phát triển của giống lúa Hương Chiêm trong vụ Mùa

2015 tại thị xã Nghĩa Lộ, tỉnh Yên Bái

- Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm

01 đến sinh trưởng, phát triển của giống lúa Hương Chiêm trong vụ Xuân

2016 tại thị xã Nghĩa Lộ, tỉnh Yên Bái

Phương pháp bố trí thí nghiệm:

Áp dụng theo 10TCN 216-2003 BNN&PTNT “Quy phạm khảo nghiệm trên đồng ruộng hiệu lực của các loại phân bón đối với năng suất cây trồng, phẩm chất nông sản”

Các công thức thí nghiệm:

Công thức 1: Nền + Phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 là 504 kg/ha Công thức 2: Nền + Phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 là 612 kg/ha Công thức 3: Nền + Phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 là 720 kg/ha

(đối chứng)

Công thức 4: Nền + Phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 là 828 kg/ha Công thức 5: Nền + Phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 là 936 kg/ha

Trong đó:

- Liều lượng bón Phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm 01 tăng lần lượt là 15%

và 30% ở các Công thức 4 và 5; ngược lại, giảm lần lượt là 15% và 30% ở các Công thức 2 và 1

- Nền thí nghiệm gồm: Phân hữu cơ khoáng Quế Lâm 1: 440 kg/ha bón lót; Phân hữu cơ khoáng Quế Lâm 2: 440 kg/ha bón thúc đẻ; Phân hữu cơ khoáng Quế Lâm 3: 330 kg/ha bón thúc đòng

Điều kiện thí nghiệm:

QL 02)

Bón thúc

đòng (Phân

Hữu cơ khoáng QL

2.5 Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi

2.5.1 Phương pháp theo dõi

Tiến hành theo dõi mỗi ô thí nghiệm 10 khóm, theo đường chéo 5 điểm (mỗi điểm 2 khóm) Đánh dấu khóm theo dõi từ đầu cho đến khi thu hoạch

Các chỉ tiêu theo dõi, phương pháp đánh giá và thu thập số liệu được áp dụng theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng của giống lúa QCVN 01-55: 2011/BNNPTNT của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

2.5.2 Các chỉ tiêu sinh trưởng phát triển

- Các giai đoạn sinh trưởng:

+ Thời gian từ cấy đến bắt đầu đẻ nhánh (ngày): Tính từ khi cấy đến khi 10% cây lúa bắt đầu đẻ nhánh đầu tiên được 3 lá

+ Thời gian từ cấy đến kết thúc đẻ nhánh (ngày): Tính từ khi cấy đến khi 80% cây lúa bắt đầu đẻ nhánh đầu tiên được 3 lá

+ Thời gian từ cấy đến làm đòng (ngày): Tính từ khi cấy đến khi 10% cây lúa bắt đầu làm đòng

+ Thời gian từ cấy đến trỗ (ngày): Xác định từ khi gieo đến khi có 10%

số cây lúa có bông trên ô vươn ra khỏi bẹ lá đòng khoảng 5 cm

- Độ dài giai đoạn trỗ: Số ngày từ khi bắt đầu trỗ đến khi kết thúc trỗ bông Quan sát toàn bộ ô thí nghiệm, cây lúa trỗ khi bông thoát khỏi bẹ lá đòng từ 5 cm trở lên (được xác định từ khi có 10% số cây có bông đến khi có 80% số cây trỗ bông) Đánh giá theo thang điểm

Điểm 1: Thời gian trỗ tập trung không quá 3 ngày

Điểm 5: Thời gian trỗ trung bình từ 4 - 7 ngày

Điểm 9: Thời gian trỗ dài hơn 7 ngày

- Thời gian sinh trưởng (TGST): Tính số ngày từ khi gieo đến khi khoảng 85- 90% số hạt trên bông chín

- Chiều cao cây (cm): Đo từ mặt đất đến chóp lá hoặc đỉnh bông cao nhất (không kể râu hạt)

- Khả năng đẻ nhánh:

Tổng số nhánh: Đếm tổng số nhánh hiện có trên cây

Số nhánh hữu hiệu: Đếm những nhánh thành bông (có ít nhất 10 hạt/bông)

- Chỉ số diện tích lá LAI (m2 lá/m2 đất): Xác định theo phương pháp của Suichi Yosida 1996 Lấy ngẫu nhiên 1 khóm/ô, 3 khóm/ 1 công thức Cắt toàn bộ phần lá xanh và tính bằng phương pháp cân nhanh:

+ Cách lấy mẫu: Lấy ngẫu nhiên 1 khóm/ô, 3 khóm/1 công thức (để cả phần gố c rễ) cho vào xô chứa nước (không tiến hành khi lá lúa bi ̣ ướt) Cắt lá xếp 1 dm2 cân được a gam; sau đó cắt toàn bộ số lá còn lại của khóm cân được b gam

+ Chỉ số diện tích lá sẽ được xác định theo công thức:

(a + b) x mật độ cấy

LAI = (m2 lá/m2 đất)

a x 100

Trong đó : + a là khối lượng của 1 dm2 lá lú a xanh

+ b là khố i lươ ̣ng lá lúa xanh còn la ̣i của khóm lúa

+ 100 là hê ̣ số quy đổi từ đơn vi ̣ dm2 sang đơn vị m2

2.5.3 Các chỉ tiêu cấu thành năng suất

- Số bông hữu hiệu: Tại thời điểm chín đếm số bông có ít nhất 10 hạt chắc của một cây, số cây mẫu: 5

- Số hạt/ bông: Đếm tổng số hạt có trên bông Số cây mẫu: 5

- Tỷ lệ hạt lép: Tính tỷ lệ (%) hạt lép trên bông Số cây mẫu: 5

10.000

- Năng suất thực thu (NSTT): Cân khối lượng hạt trên mỗi ô thí nghiệm của 3 lần nhắc lại ở độ ẩm hạt 14%, đơn vị tính kg/ô (lấy hai chữ số sau dấu phẩy) Quy ra tạ/ha

* Hiệu quả kinh tế: Lãi thuần = Tổng thu - Tổng chi

2.5.4 Đánh giá mức độ biểu hiện sâu bệnh hại

- Bệnh đạo ôn lá (Pyricularia oryzae Cavara): Quan sát vết bệnh gây

hại trên lá Lấy 10 khóm ngẫu nhiên/01 công thức, mỗi khóm lấy 5 dảnh ngẫu nhiên để điều tra

Điểm 0: Không có vết bệnh

Điểm 1: Vết bệnh màu nâu hình kim châm ở giữa, chưa xuất hiện vùng sản sinh bào tử