Nghiên cứu hiệu quả sử dụng phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas cho cây lạc tại Thừa Thiên Huế

Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, đề tài: “Nghiên cứu hiệu quả sử dụng phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas cho cây lạc tại Thừa Thiên Huế” được thực hiện nhằm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

CÂY LẠC TẠI THỪA THIÊN HUẾ

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

HUẾ, NĂM 2018

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC HUẾ - -

TRẦN VĂN TÝ

NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ SỬ DỤNG PHÂN HỮU CƠ VỚI CHẾ PHẨM TRICHODERMA VÀ PSEUDOMONAS CHO CÂY LẠC TẠI

THỪA THIÊN HUẾ

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC CÂY TRỒNG

MÃ SỐ: 62.62.01.10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1 PGS TS TRẦN THỊ THU HÀ

2 PGS TS HOÀNG THỊ THÁI HÒA

HUẾ, NĂM 2018

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Lạc (Arachis hypogaea L.) là cây công nghiệp ngắn ngày, cây thực phẩm có giá

trị dinh dưỡng cao, trong hạt lạc có chứa 40 - 60% lipid, 26 - 34% protein, 6 - 25% gluxit, 8 loại axit amin không thay thế và các loại vitamin hòa tan làm nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp chế biến Khả năng cố định đạm của các vi khuẩn

Rhizobium sống cộng sinh trong nốt sần của cây lạc là đặc tính tuyệt vời làm lạc trở

thành cây có khả năng bảo vệ, duy trì và cải thiện độ phì nhiêu của đất rất hiệu quả Gieo trồng lạc cải thiện được độ pH, hàm lượng mùn và độ phì nhiêu của đất, góp phần duy trì và tăng năng suất, sản lượng các cây trồng khác, tăng hệ số sử dụng đất và hiệu quả kinh tế trên một đơn vị diện tích Đồng thời cũng là cây tạo ra tính đa dạng trong sản xuất nông nghiệp Vì vậy, lạc là cây trồng quan trọng trong hệ thống xen canh, luân canh với các cây trồng khác, đặc biệt có ý nghĩa to lớn trong việc cải tạo đất đối với các loại đất nghèo dinh dưỡng

Ở Việt Nam nói chung và các tỉnh miền Trung nói riêng, lạc chủ yếu được canh tác trên các loại đất nghèo dinh dưỡng Diện tích trồng lạc ở Thừa Thiên Huế thường tập trung trên một số loại đất chính như đất cát ven biển, đất xám bạc màu và đất phù

sa Gần đây, cây lạc được gieo trồng ở đất vàng nhạt trên đá cát thuộc các huyện Nam Đông, A Lưới và một số xã thuộc huyện Hương Trà nhưng với diện tích rất ít Trong 5 nhóm đất đồng bằng của tỉnh Thừa Thừa Thiên thì đất cát ven biển, chiếm tỷ trọng lớn nhất, với diện tích là 19.604 ha và tiếp theo là đất xám bạc màu, với diện tích là 800

ha Hai loại đất này chiếm tỷ lệ khoảng 80% so với tổng diện tích trồng lạc của toàn tỉnh (Sở NN và PTNT Thừa Thiên Huế, 2013) Lạc được canh tác trên đất nghèo dinh dưỡng, đầu tư phân chuồng ngày càng hạn chế, điều kiện thời tiết không ưu đãi nên năng suất lạc tại tỉnh Thừa Thiên Huế là thấp hơn so với các tỉnh khác (< 20,4 tạ/ha) Tuy nhiên, năng suất trên còn thấp so với tiềm năng năng suất của cây lạc và các vùng khác trong cả nước như Trà Vinh (51,1 tạ/ha), Đồng Tháp (35,0 tạ/ha) Long An (31,5 tạ/ha) (Niên giám thống kê ngành nông nghiệp, 2014) Trong khi lạc được xem là cây công nghiệp ngắn ngày chủ lực trong cơ cấu cây trồng của tỉnh Vì vậy, cần được quan tâm nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật, nhằm nâng cao năng suất và hướng tới sản xuất lạc bền vững và thân thiện với môi trường

Để tăng năng suất và sản lượng cây trồng thì các yếu tố như giống, phân bón, kỹ thuật canh tác, đóng vai trò quan trọng, trong đó phân bón được xem là nhân tố

chính Tuy nhiên, việc lạm dụng sử dụng phân hóa học lâu dài sẽ dẫn đến đầu tư chi phí cao, nông dân thu được lợi nhuận thấp, đồng thời gây phát thải khí N2O càng nhiều Mặt khác, sự dư thừa phân hóa học gây ô nhiễm môi trường đất, nước và ảnh hưởng đến sức khỏe con người [153] Vấn đề tăng vụ trong sản xuất làm cho nhiều diện tích đất canh tác bị ô nhiễm, độ phì nhiêu và sức sản xuất của đất sẽ giảm, gây hiện tượng suy thoái dinh dưỡng Ở các nước công nghiệp phát triển đã bón quá nhiều phân hóa học khiến môi trường bị suy thoái, chất lượng sản phẩm giảm sút [89]

Nghiên cứu tìm ra những biện pháp canh tác hiệu quả mà vẫn giữ được năng suất cao, đồng thời cải thiện độ phì nhiêu của đất và an toàn cho môi trường là rất cần thiết Bên cạnh việc tìm ra những giống cây trồng mới có năng suất cao, thì người ta khuyến cáo sử dụng phân hữu cơ, biện pháp này có thể tận dụng được tất cả những phế phẩm trong sản xuất nông nghiệp để làm phân hữu cơ như rơm rạ, phân chuồng, tàn dư thực vật… Sử dụng phân hữu cơ giúp giảm lượng phân hóa học, cải thiện tốt độ phì nhiêu đất Phân hữu cơ không những làm tăng năng suất cây trồng mà còn có khả năng làm tăng hiệu lực của phân hóa học, cải tạo và nâng cao độ phì của đất [65]

Vi sinh vật có vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả sử dụng chất dinh dưỡng của cây trồng, tăng cường khả năng giữ ẩm, khả năng cố định nitơ, phân giải phốt phát khó tan, hòa tan kali… của đất qua đó giúp cây trồng sinh trưởng, phát triển tốt hơn và góp phần làm tăng năng suất, chất lượng nông sản cũng như hạn chế phân bón, thuốc bảo vệ thực vật hóa học Nhưng cho đến nay chưa có chế phẩm sinh học chuyên dụng cho cây lạc tại Thừa Thiên Huế được nghiên cứu phát triển

Vì vậy, việc nghiên cứu và ứng dụng bón phân hữu cơ và các chế phẩm sinh học trong sản xuất nông nghiệp nhằm hạn chế phân bón hóa học, góp phần bảo vệ môi trường và xây dựng một nền nông nghiệp phát triển bền vững Điều này thật sự rất cần thiết và có ý nghĩa to lớn trong sản xuất nông nghiệp Ở Thừa Thiên Huế nói riêng và miền Trung nói chung, việc ứng dụng phân hữu cơ và các sản phẩm sinh học chưa được rộng rãi, thậm chí còn rất hạn chế trong bối cảnh biến đổi khí hậu hướng đến sản xuất nông nghiệp bền vững và an toàn

Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, đề tài: “Nghiên cứu hiệu quả sử dụng

phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas cho cây lạc tại Thừa

Thiên Huế” được thực hiện nhằm chọn được công thức phân bón có khả năng cung

cấp chất dinh dưỡng cho đất, cây trồng và góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất lạc tại Thừa Thiên Huế

2 MỤC ĐÍCH VÀ MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

 Mục đích của đề tài

Xác định được ảnh hưởng của phân hữu cơ với các chế phẩm sinh học đến cây lạc, làm cơ sở cho việc xây dựng quy trình kỹ thuật hợp lý nhằm nâng cao năng suất lạc và phát triển sản xuất lạc bền vững theo hướng sinh học

 Mục tiêu của đề tài

Đánh giá được hiệu quả sử dụng của phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và

Pseudomonas cho cây lạc trên đất cát ven biển và đất xám bạc màu nhằm nâng cao

hiệu quả sản xuất lạc tại tỉnh Thừa Thiên Huế

3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

 Ý nghĩa khoa học

- Cung cấp các dẫn liệu khoa học về hiệu quả sử dụng phân hữu cơ với chế phẩm

Trichoderma và Pseudomonas đến sinh trưởng, phát triển, năng suất lạc và hiệu quả

sản xuất lạc trên đất cát ven biển và đất xám bạc màu

- Là nguồn tài liệu tham khảo, thông tin mới làm cơ sở cho việc sử dụng chế phẩm sinh học cho cây lạc trên đất cát ven biển và đất xám bạc màu

4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

- Nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và

Pseudomonas cho cây lạc trong chậu trên đất cát ven biển và đất xám bạc màu tại nhà

lưới Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế để xác định các công thức có tiềm năng cho sinh trưởng và năng suất, nhằm có cơ sở tiếp tục nghiên cứu trong điều kiện đồng ruộng Thời gian tiến hành thí nghiệm trong nhà lưới từ tháng 01

- 04 năm 2013

- Nghiên cứu hiệu quả sử dụng phân hữu cơ với chế phẩm Trichoderma và

Pseudomonas cho cây lạc trong điều kiện đồng ruộng Các thí nghiệm đồng ruộng

được bắt đầu tiến hành từ tháng 12/2013 đến tháng 10/2015 (bao gồm 4 vụ liên tục:

Đông Xuân 2013-2014, Hè Thu 2014; Đông Xuân 2014-2015 và Hè Thu 2015) Đề tài tập trung nghiên cứu hiệu quả sử dụng phân hữu cơ và chế phẩm sinh học đến sinh trưởng phát triển, các chỉ tiêu sinh lý, khả năng phòng trừ sâu bệnh, năng suất và hiệu quả kinh tế trong sản xuất lạc

- Mô hình ứng dụng phân hữu cơ và chế phẩm Trichoderma và Pseudomonas

được tiến hành từ tháng 12/2015 đến tháng 6/2016

- Thí nghiệm đồng ruộng và mô hình được thực hiện trên hai loại đất: đất cát ven biển tại xã Quảng Lợi, huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế và đất xám bạc màu tại phường Tứ Hạ, thị xã Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên Huế

5 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

- Kết quả nghiên cứu đã xác định được công thức bón phân hữu cơ với chế phẩm

Trichoderma và Pseudomonas tốt nhất cho cây lạc trên 2 loại đất trồng lạc phổ biến tại

Thừa Thiên Huế Đất cát ven biển, công thức VI (02 tấn phân hữu cơ + 40 kg N + 60

kg P2O5 + 60 kg K2O + 400 kg vôi + Trichoderma và Pseudomonas với tỷ lệ 50:50) và

đất xám bạc màu, công thức V (02 tấn phân hữu cơ + 40 kg N + 60 kg P2O5 + 60 kg

K2O + 400 kg vôi + Trichoderma và Pseudomonas với tỷ lệ 30:70)

- Kết quả nghiên cứu của đề tài đã đánh giá được hiệu quả của việc sử dụng phân hữu cơ với chế phẩm sinh học đến việc cải tạo sinh tính và tính chất hóa học trên đất cát ven biển và đất xám bạc màu tại tỉnh Thừa Thiên Huế

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu

1.1.1 Vai trò của cây lạc

- Trong nền kinh tế quốc dân

Lạc là cây trồng cho giá trị sản lượng trên 1 ha chỉ xếp sau cây lúa (so sánh với bốn cây trồng vụ Xuân là lúa, ngô, lạc và đậu tương) nhưng hiệu quả thu được trên 1

ha thì lạc là cây đạt cao nhất Như vậy, lạc là cây trồng có khả năng để làm giàu, vừa phù hợp với những nơi nghèo có vốn đầu tư thấp

Trên thế giới cũng như ở Việt Nam, lạc là một trong những mặt hàng nông sản xuất khẩu chủ lực với khối lượng xuất khẩu lớn và có giá trị kinh tế cao Châu Á và Châu Mỹ là hai châu lục có khối lượng xuất khẩu lạc lớn nhất (chiếm 78,56% khối lượng lạc xuất khẩu trên thế giới) Việt Nam là nước đứng thứ bảy trong số các nước xuất khẩu lạc chính sau Mỹ, Trung Quốc, Argentina, Sudan, Hongkong, Ấn Độ,

Zambia [74]

Những năm gần đây, Việt Nam đã xuất khẩu khoảng 70 - 80 ngàn tấn lạc nhân qua các nước như Đức, Pháp, Ý cho nên lạc là cây đem lại nguồn thu ngoại tệ quan trọng [78] Mặc dù thị trường lạc nhân thế giới bấp bênh nhưng xuất khẩu lạc nhân là một ngành hàng nông sản khá tiềm năng do có giá trị xuất khẩu cao và nhu cầu thị trường thế giới lớn Hiện nay trên thị trường thế giới mỗi năm có khoảng 1,2 triệu tấn lạc nhân được giao dịch nên lạc nhân vẫn được xếp vào một trong những mặt hàng nông sản xuất khẩu chủ lực của đất nước

- Trong nông nghiệp và công nghiệp chế biến

Lạc là cây trồng có ý nghĩa đối với nhiều nước trên thế giới, đặc biệt với các nước nghèo vùng nhiệt đới Ngoài giá trị kinh tế của lạc, đối với ép dầu, trong công nghiệp thực phẩm, trong chăn nuôi, lạc còn có ý nghĩa to lớn trong việc cải tạo đất do khả năng cố định đạm (N) của nó Rễ lạc có thể tạo ra các nốt sần do vi sinh vật cộng

sinh cố định đạm hình thành, đó là vi khuẩn Rhizobium vigna Rhizobium vigna có thể

tạo nốt sần ở rễ một số cây họ đậu Nhưng với lạc thì tạo được nốt sần lớn và khả năng cố định đạm cao hơn cả Theo ước tính, cây họ đậu có thể đưa lại 80 triệu tấn đạm mỗi năm từ nguồn nitơ không khí [1]

Qua kết quả phân tích thân lá lạc cho thấy hàm lượng khoáng chất không thua kém gì phân chuồng Tính theo chất khô thì tỷ lệ lân và kali trong thân lá lạc bằng 2

lần phân chuồng Nên thân lá lạc còn là loại phân xanh có giá trị cả về chất lượng và khối lượng, và theo ước tính thì 01 ha thân lá lạc đủ bón cho 2 - 3 ha lúa và năng suất tăng rõ rệt [26]

Bên cạnh đó, lạc còn là nguồn thức ăn tốt cho gia súc Thân lá có tỷ lệ đường

>24%, protein >10% làm thức ăn xanh cho gia súc Vỏ lạc có 3,7% protein; 1,4% lipid; 32,3% gluxit nên có thể cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng cho gia súc [60] Trong công nghiệp, hạt lạc được dùng trong công nghiệp ép dầu Trên thế giới có khoảng 80% số lạc sản xuất ra được dùng ở dạng dầu ăn, khoảng 20% được chế biến bằng các sản phẩm khác như: bánh kẹo, mứt, bơ

1.1.2 Nhu cầu dinh dưỡng của cây lạc

Theo kết quả nghiên cứu, để đạt 1 tấn quả (kèm với thân lá), cây lạc lấy đi từ đất

64 kg N, 16 kg P2O5, 27 kg K2O, 26,3 kg Cao, 16,7 kg MgO và 7,1 kg S [14] Hầu hết các loại đất trồng lạc ở nước ta có hàm lượng chất dinh dưỡng thấp, nông dân ít chú trọng đến việc bổ sung phân bón nên năng suất lạc đạt rất thấp Năng suất lạc còn chênh lệch quá lớn giữa năng suất tiềm năng và năng suất thực tế [15] Phân bón là một trong những yếu tố có ảnh hưởng quyết định đến sinh trưởng và phát triển cũng như khả năng hình thành năng suất của tất cả các cây trồng

* Đạm (N)

Nitơ có vai trò quan trọng đối với sinh trưởng, phát triển và năng suất lạc Nhu cầu đạm của lạc cao hơn nhiều so với các loại cây ngũ cốc vì hàm lượng protein trong hạt chiếm 26 - 34% cao hơn 1,5 lần so với hạt ngũ cốc

Cây lạc có thể lấy nitơ từ nhiều nguồn: Nguồn nitơ từ khí trời thông qua vi khuẩn cố định đạm, nguồn nitơ có sẵn trong đất, nguồn nitơ từ phân hữu cơ và vô cơ Nguồn đạm cố định được có thể đáp ứng được 50 - 70% nhu cầu đạm của cây lạc Cây lạc là cây đậu đỗ có khả năng cố định nitơ phân tử do cộng sinh với vi khuẩn nốt sần để tổng hợp đạm cung cấp cho cây Tuy nhiên, vì nốt sần của cây lạc được hình thành khi cây bắt đầu phân cành đến bắt đầu ra hoa, nên ở giai đoạn đầu sinh trưởng khi cây 3 - 4 lá cần bón bổ sung một lượng đạm hoặc bón một lượng phân hữu cơ, nhằm tạo điều kiện cho cây sinh trưởng và phát triển mạnh, thúc đẩy sự phát triển của vi khuẩn cộng sinh

ở giai đoạn sau [15], [35] Lượng đạm bón cho cây có tương quan chặt chẽ đến chiều cao cây, chiều dài cành Bón đạm quá ngưỡng sẽ gây nên hiện tượng mất cân đối giữa sinh trưởng sinh dưỡng và sinh trưởng sinh thực, thân lá phát triển mạnh làm ảnh hưởng đến quá trình tạo quả và hạt, dẫn đến năng suất thấp

Các nghiên cứu trước đây cho thấy trên nền phân chuống 8 -10 tấn/ha thì lượng đạm bón thích hợp là 30kg N/ha Tăng liều lượng N lên 40kg N/ha sẽ làm giảm năng

suất thực thu do sinh khối cây lạc phát triển mạnh [20] Trần Thị Thu Hà (2004) [31]

đã xác định, bón 30 kg N/ha cho năng suất lạc cao nhất và cao hơn từ 8,4 - 11,4% so với lượng bón 40 kg N/ha và 50 kg N/ha trên đất phù sa nghèo dinh dưỡng ở Thừa Thiên Huế Tuy nhiên, trên đất cát ven biển Thừa Thiên Huế, Lê Thanh Bồn (1997) [9] đã xác định bón 40 kg N/ha làm tăng năng suất 10,18% so với đối chứng Lượng N thích hợp cho cây lạc L23 tại Hà Tĩnh là 40 kg N/ha [56] và 30 kg N/ha đối với giống lạc LDH01 trên đất xám bạc màu ở Bình Định [11]

* Lân

Lân là yếu tố dinh dưỡng quan trọng đối với lạc Lân có tác dụng kích thích sự phát triển của bộ rễ, thúc đẩy sự hình thành nốt sần, tăng cường khả năng hút đạm của cây, thúc đẩy sự ra hoa đậu quả sớm Cây lạc có nhu cầu lân nhiều nhất ở thời kỳ từ ra hoa đến sau hình thành quả Ở thời kỳ cây con hàm lượng lân trong cây không cao nhưng lân rất cần thiết để vi khuẩn nốt sần phát triển [82]

Theo nghiên cứu của Bùi Huy Hiền (1995) [35], trên đất cát biển không chua (pH 5,8 - 6,0) hiệu lực các loại phân lân (phân lân nung chảy và phân lân chậm tan) cao, chỉ thấp hơn supe lân trên nền 8 tấn phân chuồng + 30 kg N + 30 kg K2O/ha Bón supe lân giúp năng suất lạc tăng 115% so với đối chứng và tăng 112% khi bón phân lân nung chảy

Lượng lân thích hợp bón cho cây lạc trên đất cát biển ở Thừa Thiên Huế là 60 - 90 kg

P2O5/ha [8]; trên đất xám bạc màu ở Bình Định là 90 kg P2O5/ha [11] và ở Hà Tĩnh là

120 kg P2O5/ha [56]

* Kali

Kali không trực tiếp đóng vai trò là thành phần cấu tạo của cây, nhưng tham gia vào các hoạt động của các enzym và là chất điều chỉnh xúc tác, làm tăng cường mô cơ giới, tăng tính chống đổ của cây, tăng tính chịu hạn Vai trò quan trọng nhất của kali là xúc tiến quá trình quang hợp và sự hình thành quả Thiếu kali, khả năng quang hợp và hấp thu đạm giảm, tỷ lệ quả 1 hạt tăng, khối lượng hạt và năng suất lạc giảm rõ rệt [15] Theo Nguyễn Văn Bộ và cs (1999) [6], trên đất bạc màu phù sa cổ, hiệu suất sử dụng kali của cây lạc 2,3 - 8,2 kg lạc vỏ/kg K2O, năng suất lạc đạt cao nhất ở lượng bón 90 kg K2O/ha và đạt hiệu quả kinh tế cao nhất ở lượng bón 60 kg K2O/ha

Lượng phân kali hợp lý cho giống lạc LDH01 trên đất xám bạc màu ở Bình Định là 60 kg K2O/ha [11] và 80 kg K2O/ha đối với giống lạc L23 ở Hà Tĩnh [56]

* Trung lượng và vi lượng

Canxi là một nguyên tố không thể thiếu khi trồng lạc Lượng canxi cây lạc hấp thu gấp 2 - 3 lần lượng lân Vôi bón cho lạc có tác dụng khử chua cho đất, tạo môi trường thuận lợi cho vi khuẩn nốt sần phát triển và quan trọng nhất góp phần hình thành quả lạc [14]

Trên đất bạc màu bón vôi từ 300 - 500 kg/ha đã tăng năng suất lạc đáng kể, tăng lên trên 600 kg/ha đã làm năng suất lạc giảm Trên đất cát biển, lượng vôi thích hợp

300 - 400 kg/ha [7], [14] Theo Trần Thị Thu Hà (2004) [31], lượng vôi bón thích hợp cho cây lạc trồng tại tỉnh Thừa Thiên Huế là 500 kg/ha đối với đất phù sa và 300 kg/ha đối với đất cát ven biển

Các nguyên tố vi lượng đóng vai trò là chất xúc tác hoặc là một thành phần của các enzim hoặc chất hoạt hóa của hệ enzim cho các quá trình sống của cây Đối với cây lạc, có 2 nguyên tố vi lượng quan trọng là Molipden (Mo) và Bo (B)

Molipden rất cần thiết cho hoạt động cố định N2 của vi khuẩn nốt sần Trong điều kiện cây hút đủ Mo thì số lượng và trọng lượng nốt sần đều tăng, cường độ cố định N của vi khuẩn nốt sần cũng tăng rõ rệt, do đó làm tăng lượng chứa đạm của cây Thiếu

Mo thì hoạt động cố định N của vi khuẩn nốt sần bị giảm, cây có biểu hiện thiếu N Trong điều kiện thiếu N, vai trò của sự cố định N được nâng cao thì vai trò của Mo càng quan trọng [2]

Bo (B) đóng vai trò quan trọng trong quá trình thụ phấn, thụ tinh của cây lạc Bo giúp cho quá trình hình thành rễ được tốt, tia quả không bị nứt, hạn chế nấm bệnh xâm nhập Thiếu Bo, tỷ lệ hoa hữu hiệu giảm rõ rệt, số lượng hoa cũng giảm, dẫn đến giảm số quả/cây, hạt lép, sức sống hạt giống giảm [2]

Ngoài 2 nguyên tố vi lượng chính là Mo và Bo, một số nguyên tố vi lượng khác như Fe, Cu, Zn cũng đóng vai trò quan trọng đối với năng suất lạc Tuy nhiên, thường cây có thể hấp thu lượng dinh dưỡng này từ đất đủ cho quá trình sinh trưởng và phát triển của cây, trong sản xuất ít khi phải bổ sung các loại vi lượng này [16]

Bón phân để thỏa mãn yêu cầu về dinh dưỡng khoáng cho cây lạc nhằm đạt năng suất cao, phẩm chất tốt là vấn đề được nghiên cứu từ lâu và ở nhiều vùng trồng lạc trên thế giới, người ta thường coi lạc là “cây trồng có phản ứng thất thường” Tuy nhiên, gần đây với những tiến bộ trong công tác nghiên cứu dinh dưỡng khoáng cũng như sinh lý cây lạc, đã nắm chắc hơn yêu cầu dinh dưỡng khoáng của cây lạc và sử dụng phân bón đạt được hiệu quả tốt hơn

1.1.3 Các loại phân hữu cơ chủ yếu sử dụng trong sản xuất nông nghiệp

1.1.3.1 Phân hữu cơ truyền thống (phân hữu cơ nhà nông)

Theo các văn bản quy định của nhà nước về phân bón hữu cơ [3], [4], [5] và Bùi Huy Hiền [36], [37] thì phân hữu cơ truyền thống là loại phân có nguồn gốc từ chất thải người, động vật hoặc từ các phế phụ phẩm trồng trọt, chăn nuôi, chế biến nông, lâm, thuỷ sản, phân xanh, rác thải hữu cơ, các loại than bùn được chế biến theo phương pháp ủ truyền thống Có thể chia phân hữu cơ truyền thống làm các nhóm chính như sau:

- Phân chuồng: là những loại phân hữu cơ tạo bởi phân gia súc, gia cầm (trâu, bò, lợn, gà ) được độn thêm các chất độn là phế phụ phẩm nông nghiệp (rơm, rạ, cỏ ) Phân chuồng có hai loại:

+ Phân chuồng tươi có thành phần dinh dưỡng chính: 24 - 25% chất hữu cơ; 0,45

- 0,50% N; 0,25 - 0,3% P2O5 và 0,5 - 0,6% K2O

+ Phân chuồng hoại mục (là phân chuồng tươi được ủ hoai sau 2 - 3 tháng), với thành phần dinh dưỡng chính gồm: 19 - 20% chất hữu cơ; 0,50 - 0,60% N; 0,30 - 0,40% P2O5 và 0,6 - 0,7% K2O

Tùy theo điều kiện sản xuất mà nông dân có thể sử dụng phân chuồng tươi và phân chuồng hoai mục Tuy nhiên, việc sử dụng phân chuồng tươi có thể dẫn đến mang theo mầm bệnh và cỏ dại cho cây trồng

- Phân rác (phân xanh): loại phân này làm từ rơm, rạ, thân lá các cây ngô, đậu,

đỗ, vỏ lạc, trấu, bã mía, Thành phần trung bình của phân rác như sau: 0,5 - 0,6% N; 0,4 - 0,6% P2O5; 0,5 - 0,8% K2O; 3 - 6% CaO

- Phân than bùn: dùng than bùn đã được phơi khô để độn chuồng, hoặc có thể dùng để chế biến phân rác, làm chất đốt, chất cải tạo đất Than bùn không dùng trực tiếp làm phân bón, chỉ để ủ phân rác hoặc độn chuồng; than bùn có độ phân giải cao (>50%) và pH từ 5,5 trở lên có thể bón trực tiếp, nhất là dùng để làm chất cải tạo lý tính đất

Ngoài ra còn một số loại phân hữu cơ truyền thống khác như:

- Bùn ao, bùn hồ, bùn sông: có hàm lượng mùn trung bình là: 4,90% (dao động trong khoảng 1,65 - 14,90%), N tổng số: 0,23% (dao động 0,11 - 0,52%), P2O5 tổng số: 0,29% (dao động 0,21 - 0,48%), K2O tổng số: 0,40% (dao động 0,13 - 0,70%), H2S trung bình là 7,1 mg/100 g bùn (dao động 3,4 - 13,6 mg/100 g)

- Khô dầu: là bã còn lại sau khi hạt đã ép lấy dầu Tùy theo thành phần của mỗi loại khô dầu mà nông dân đã sử dụng như loại phân bón hữu cơ, bón vào đất để cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng Bình quân hàm lượng dinh dưỡng như sau: 3,97% N; 1,23% P2O5; 0,91% K2O

1.1.3.2 Phân hữu cơ công nghiệp

- Phân hữu cơ chế biến (công nghiệp) là một loại phân được chế biến từ các nguồn hữu cơ khác nhau, theo một quy trình công nghiệp nhất định, để tạo thành một loại phân hữu cơ bón vào đất, có tác dụng tăng năng suất cây trồng, cải tạo độ phì nhiêu đất tốt hơn so với bón vào đất bằng các nguyên liệu thô ban đầu [3], [4], [5] Có thể chia ra các loại phân hữu cơ chế biến như sau:

- Phân hữu cơ khoáng: là loại phân được sản xuất từ nguyên liệu hữu cơ được trộn thêm một hoặc một số yếu tố dinh dưỡng khoáng, trong đó có ít nhất một yếu tố dinh dưỡng khoáng đa lượng Phân phải đảm bảo một số chỉ tiêu bắt buộc như sau: ẩm độ đối với phân bón dạng bột ≤ 25%; hàm lượng hữu cơ tổng số ≥ 15%; hàm lượng Nts + P2O5hh + K2Ohh ≥ 8%

- Phân hữu cơ sinh học: là loại phân được sản xuất từ nguyên liệu hữu cơ theo quy trình lên men có sự tham gia của vi sinh vật sống có ích hoặc các tác nhân sinh học khác Phân phải đảm bảo một số chỉ tiêu bắt buộc như sau: ẩm độ đối với dạng bột

≤ 25%; hàm lượng hữu cơ tổng số ≥ 22%; hàm lượng Nts ≥ 2,5%; hàm lượng axit humic (đối với phân chế biến từ than bùn) ≥ 2,5% (hoặc tổng hàm lượng các chất sinh học đối với phân chế biến từ nguồn hữu cơ khác ≥ 2,0%) Nếu phân có bổ sung chất điều tiết sinh trưởng thì tổng hàm lượng của chúng ≤ 0,5%

- Phân hữu cơ vi sinh: là loại phân được sản xuất từ nguyên liệu hữu cơ có chứa

ít nhất một chủng vi sinh vật sống có ích với mật độ phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật

đã ban hành Phân phải đảm bảo một số chỉ tiêu bắt buộc: ẩm độ đối với phân bón dạng bột ≤ 30%; hàm lượng hữu cơ tổng số ≥ 15%; mật độ mỗi chủng vi sinh vật có ích ≥ 1 × 106 CFU/g

- Phân vi sinh vật: là loại phân trong thành phần chủ yếu có chứa một hay nhiều loại vi sinh vật sống có ích bao gồm: nhóm vi sinh vật cố định đạm, phân giải lân, phân giải kali, phân giải cellulose, vi sinh vật đối kháng, vi sinh vật tăng khả năng quang hợp và các vi sinh vật có ích khác với mật độ phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật

đã ban hành Phân phải đảm bảo một số chỉ tiêu bắt buộc như sau:

Mật độ mỗi chủng vi sinh vật có ích trên nền chất mang khử trùng ≥ 108 CFU/g; trên nền chất mang không khử trùng có mật độ vi sinh vật hữu ích > 106 CFU/g

1.1.3.3 Vai trò của phân hữu cơ

Cho đến nay, các tài liệu trong và ngoài nước đều khẳng định hàm lượng chất hữu cơ trong đất là yếu tố hàng đầu quyết định độ phì nhiêu đất Tuy nhiên, hàm lượng chất hữu cơ được tích lũy trong đất phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố như lượng hữu

cơ bón vào, chất lượng hữu cơ, điều kiện tự nhiên (nhiệt độ, ẩm độ…), tốc độ phân giải hữu cơ trong đất, sử dụng bởi cây trồng, rửa trôi, xói mòn…

Trong điều kiện nhiệt đới ẩm, tốc độ khoáng hóa chất hữu cơ trong đất rất cao Theo những nghiên cứu của Nguyễn Vi (1999) [84], thì các chất hữu cơ bón vào đất ở Việt Nam sẽ bị phân giải nhanh, bình quân 9 tháng đến 1 năm gần như đã phân giải hết Đất mới khai hoang có hàm lượng hữu cơ khá cao (5 - 6%), song chỉ cần sau 4 -5 năm canh tác cây lương thực ngắn ngày, lượng chất hữu cơ giảm trung bình 50 - 60% [54] Nguyên nhân của sự suy giảm nói trên là do tổng hợp của nhiều nguyên nhân Ngoài lượng cây trồng sử dụng, thì quá trình khoáng hóa mạnh hữu cơ do nhiệt độ cao, quá trình rửa trôi, xói mòn là những nguyên nhân chính Nhưng nguyên nhân quan trọng nhất là việc bổ sung hữu cơ cho đất, cho cây không được chú ý đúng mức, chỉ nặng về phân hóa học

- Cải tạo đất

Mùn là một thực thể hữu cơ phức tạp, là cơ sở chủ yếu của độ phì nhiêu của đất Ngày nay quan điểm sinh học về quá trình hình thành mùn được nhiều người công nhận cho rằng: Hình thành mùn là quá trình phân giải các chất hữu cơ Các phản ứng xảy ra trong quá trình hình thành mùn là các phản ứng sinh hóa với sự tham gia của các enzym do vi sinh vật tiết ra

Thành phần của mùn có cấu tạo đặc trưng bởi các hợp chất chính: như axit humic, axit fulvic và các hợp chất humin, axit ulmic Chất mùn là kho dự trữ thức ăn cho cây trồng Axit mùn trong đất còn có tác dụng kích thích sự phát triển của rễ và sự sinh trưởng của cây trồng

Bón phân hữu cơ là cung cấp thêm chất hữu cơ, bổ sung hàm lượng mùn, tạo nên cấu trúc bền vững, cải thiện độ xốp, hạn chế sự rửa trôi và xói mòn của đất, giúp cây hấp thụ chất dinh dưỡng dễ dàng hơn Đất làm quá tơi không được bồi một lớp hữu cơ thì sau khi tưới nước hoặc sau khi mưa sẽ tạo thành một lớp váng ngăn cản việc lưu thông không khí, thấm nước, hạn chế nẩy mầm của hạt và dễ bị xói mòn

Chất hữu cơ không chỉ là nguồn dinh dưỡng cung cấp cho cây trồng do mùn bị phân hủy và hòa tan các chất vô cơ trong đất [83] mà còn có tính chất bền vững đến

tiềm năng, năng suất cao nhất cho phép của đất nhờ con đường khoáng hóa và cải tạo tính chất lý - hóa đất [163] Bên cạnh đó, nhờ có các axit humic có trong phân hữu cơ

đã giúp cho cây trồng hấp thu tốt chất dinh dưỡng [13]

Trong quá trình phân giải, phân hữu cơ có thể tăng khả năng hòa tan các chất khó tan, tăng khả năng trao đổi của đất Hữu cơ là nhân tố tích cực tham gia vào chuyển hóa lân trong đất từ dạng khó tan sang dạng dễ tiêu, hữu dụng cho cây trồng [54] Mặt khác sự bổ sung chất hữu cơ cho đất thông qua phân hữu cơ góp phần gia tăng khả năng đệm trong hầu hết các loại đất, gia tăng sự tạo phức chất hữu cơ - khoáng để khắc phục các yếu tố độc hại trong đất [53]

Bón phân hữu cơ đơn thuần hoặc bón kết hợp phân hóa học thì vi sinh vật đất ổn định hơn, sự cân bằng sinh học trong đất được tốt hơn [47]

Phân hữu cơ ngoài tác dụng làm tăng năng suất cây trồng như các loại phân hóa học mà còn bồi dưỡng, cải thiện đất toàn diện, làm gia tăng lượng chất hữu cơ và mùn trong đất, giúp đất không bị bạc màu, đặc tính này không có ở phân hóa học Quá trình này xảy ra chậm do phân hữu cơ phân giải chậm nhưng nó có ưu điểm hơn phân hóa học ở chỗ là nó cung cấp cho đất gần như đầy đủ các dưỡng chất N, P, K, Ca, Mg và các vi lượng khác [37] Quan trọng hơn phân hữu cơ có tính chất tác động tốt đến hệ vi sinh vật đất, bổ sung nguồn vi sinh vật có lợi cho cây trồng, đồng thời là nguồn dinh dưỡng cho hệ vi sinh vật phát triển

Chất hữu cơ trong đất đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì độ phì nhiêu của đất và vì thế có thể làm tăng cường mức độ sản xuất nông nghiệp Thêm vào đó, nó là một nguồn dinh dưỡng cho cây trồng, làm cải thiện các đặc tính lý hóa và sinh học của đất Sự cải thiện này đối với đất tạo nên kết quả: (i) cây trồng trở nên chống chịu tốt hơn đối với khô hạn, sâu bệnh và tính độc; (ii) giúp sự hấp thu dinh dưỡng của cây trồng; (iii) tự chủ được chu trình dinh dưỡng hữu hiệu bởi sự hoạt động mạnh mẽ của vi sinh vật Những yếu tố đó có vai trò làm giảm rủi ro thu hoạch, nâng cao thu nhập, giảm chi phí phân bón vô cơ cho nông dân [136]

Khi sử dụng phân hữu cơ bón cho cây trồng, quá trình phân hủy trong đất giúp:

- Cải thiện kết cấu đất: Phân hữu cơ khi bón vào đất sẽ làm cho đất sét quá dính

dẻo sẽ tơi xốp hơn, với đất cát thì lại làm cho các hạt cát dính lại với nhau, từ đó làm cho đất bớt rời rạc Phân hữu cơ còn cải tạo tính chất cơ lý của đất, chống xói mòn, chống chai hoá đất

- Tạo sự màu mỡ trong đất: Trong phân hữu cơ có chứa đầy đủ các nguyên tố nitơ, photpho, magiê, lưu huỳnh… khi phân hủy sẽ giải phóng ra các chất dinh dưỡng,

làm đất tăng sự hấp thụ khoáng chất Phân bố dinh dưỡng hợp lý, giúp phục hồi đất bạc màu, đất đã khai thác lâu năm và đất đã sử dụng nhiều phân hóa học

- Duy trì độ ẩm cho đất: Tăng thời gian lưu giữ nước giúp tốt cho đất Các chất

hữu cơ trong phân hữu cơ khi hòa tan vào đất sẽ trở thành một miếng xốp hút nước rồi luân chuyển nước vào đất để nuôi cây Nếu thiếu chất hữu cơ nước sẽ bị thẩm thấu, từ đó đất sẽ bị đóng màng làm nước bị ứ đọng trên bề mặt đất, chảy tràn khiến xói mòn đất

- Tạo môi trường tốt cho vi khuẩn có lợi sinh sống: Phân hữu cơ là môi trường dinh dưỡng tốt cho các loài vi sinh vật sống trong đất, các axit mùn là chất kháng sinh chống lại nấm bệnh và tuyến trùng ký sinh thực vật cũng như tiêu diệt các loài côn trùng phá hoại đất đai Theo Nguyễn Văn Sức (1995, 1999) [69], [70], thì việc sử dụng phụ phẩm hữu cơ của cây trồng bón vào đất, dù chất liệu có khác nhau, đều có ảnh hưởng tốt đến hoạt động sinh khối của vi sinh vật đất và tổng hoạt tính sinh học của đất Bón phân hợp lý giữa phân khoáng và phân hữu cơ là yếu tố quan trọng để điều chỉnh và tăng cường một cách có hiệu quả các quá trình hoạt động sinh khối của vi sinh vật nói chung và các nhóm vi sinh vật chuyển hóa nitơ, phân giải cellulose… nói riêng và làm tăng đáng kể năng suất cây trồng trên đất xám bạc màu

- Thông khí: 95% chất dinh dưỡng của cây là lấy từ không khí, ánh sáng và nước thông qua quá trình quang hợp Nếu đất trồng xốp sẽ giúp cho sự khuếch tán không khí vào đất để trao đổi chất dinh dưỡng và độ ẩm, CO2 được thoát ra do chất hữu cơ phân hủy, sẽ khuếch tán ra ngoài làm tăng quá trình hấp thu CO2 của cây

- Tăng năng suất cây trồng

Bón phân hữu cơ cho cây trồng sẽ ổn định năng suất, tăng chất lượng sản phẩm, tăng sức khỏe cộng đồng khi sử dụng sản phẩm nông nghiệp bón phân hữu cơ

Sử dụng phân hữu cơ trong trồng trọt được đánh giá là một biện pháp phù hợp,

an toàn và tiết kiệm trong nông nghiệp Thông qua tác dụng phòng ngừa một số bệnh

hại nên nấm Trichoderma giúp giảm một phần thuốc bảo vệ thực vật, giảm ô nhiễm

môi trường, giúp cây trồng sinh trưởng khỏe, giúp đất tơi xốp, giữ độ phì đất lâu dài và cho sản phẩm sạch, an toàn không có dư lượng thuốc hóa học, giúp người nông dân tiết kiệm được tiền bạc hơn khi sử dụng các thuốc hóa học khác

Phân hữu cơ giúp duy trì thế cân bằng vi sinh vật có lợi trong đất, chủ yếu là bảo vệ và cân bằng vi sinh vật có ích cũng như các loài thiên địch có lợi trên đồng ruộng

Do đó, thường xuyên bổ sung chất hữu cơ cho đất cũng như các nguồn vi sinh vật có lợi để tạo điều kiện thuận lợi cho bộ rễ phát triển hạn chế mầm bệnh Làm tăng hệ số sử dụng đạm, vì vậy làm giảm lượng đạm tiêu tốn để tạo ra một đơn vị sản phẩm và

làm tăng hiệu suất phân đạm Phân hữu cơ cũng làm tăng hiệu lực của phân lân do vi sinh phân giải lân bị kết tủa trong đất, giúp cây khỏe, tăng trưởng nhanh hơn, khả năng chống chịu sâu bệnh tốt hơn và cho năng suất cao hơn [58]

Sử dụng phân hữu cơ và các chế phẩm sinh học sẽ làm tăng năng suất cây trồng và bảo đảm an toàn vệ sinh thực phẩm, nâng cao chất lượng và khả năng cạnh tranh của nông sản Việt Nam [49]

Vì vậy, sử dụng phân hữu cơ và các chế phẩm sinh học bón cho cây trồng thay thế cho phân chuồng, phân hóa học được xem là biện pháp quản lý cây trồng toàn diện, thân thiện với môi trường, tạo sản phẩm an toàn cho người tiêu dùng

1.1.3.4 Giá trị sử dụng của phân hữu cơ

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 của 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, chống xói mòn Vào những năm của thập kỷ 60 thế kỷ 20 do nguồn phân khoáng có hạn nên sử dụng phân chuồng bình quân hơn 6 tấn/ha/vụ Trong giai đoạn 15 năm (1980 - 1995) việc sản xuất và sử dụng phân hữu cơ có giảm sút, nhưng từ năm 1995 lại đây do yêu cầu thâm canh, do sự khuyến khích sản xuất, sử dụng phân hữu cơ được phục hồi, nên số lượng phân hữu cơ được sản xuất, sử dụng đã tăng lên đáng kể Kết quả điều tra của Viện Thổ nhưỡng Nông hoá ở một số vùng đồng bằng, trung du Bắc bộ và Bắc Trung bộ cho thấy bình quân mỗi vụ cây trồng bón khoảng 8 - 9 tấn/ha/vụ [86]

Bón phân hữu cơ làm tăng năng suất cây trồng Kết quả nghiên cứu khoa học trong rất nhiều năm của các viện, trường, cũng như kết quả điều tra kinh nghiệm của các hộ nông dân cho thấy, năng suất cây trồng và hiệu quả kinh tế cao, ổn định ở những nơi có bón tỷ lệ N hữu cơ và N vô cơ cân đối với tỷ lệ N tính từ hữu cơ chiếm khoảng 25 - 30% tổng nhu cầu của cây trồng Ước tính do bón phân hữu cơ năng suất cây trồng đã tăng được 10 - 20% Nếu tính riêng về thóc do bón phân hữu cơ đã đạt khoảng 2,5 - 3,0 triệu tấn thóc/năm

Bón phân hữu cơ còn làm giảm hiệu lực của phân kali khoáng, nhất là với loại phân có khả năng giải phóng kali dễ dàng như phân chuồng Điều này có nghĩa nếu bón phân chuồng thì có thể giảm liều lượng phân kali khoáng Đối với đậu tương khuyến cáo bón 5 - 6 tấn phân chuồng/ha trên đất phù sa và 8 - 10 tấn/ha trên đất bạc màu, đất cát ven biển, đất feralit trên nền phù sa cổ, ngoài phân bón vô cơ [87]

Sử dụng phân hữu cơ trong canh tác trên đất cát ven biển và đất xám bạc màu không chỉ có mục đích cân đối dinh dưỡng, mà chất hữu cơ còn có vai trò hàng đầu trong việc làm tăng hàm lượng mùn trong đất, cải thiện độ phì nhiêu, nâng cao hiệu quả sử dụng nước và phân vô cơ, giảm nguy cơ sâu bệnh, tăng năng suất và chất lượng nông sản, cuối cùng là tăng hiệu quả sản xuất Chính vì vậy, ngoài việc sử dụng đầy đủ và cân đối lượng phân khoáng cho đất cát ven biển và đất xám bạc màu, việc chú ý sử dụng phân hữu cơ là một nhu cầu tất yếu và không thể bỏ qua

Tuy nhiên, nếu ta chỉ quan tâm đến việc sử dụng phân hữu cơ truyền thống như trước kia, sẽ hoàn toàn thiếu nguồn cung cấp và chất lượng Con số thống kê cho thấy, ước tính lượng phân hữu cơ truyền thống chỉ có thể đáp ứng khoảng dưới 20% nhu cầu phân hữu cơ hiện nay Hơn 80% nhu cầu còn lại chỉ có thể được cung cấp bằng các nguồn phân hữu cơ chế biến (phân hữu cơ công nghiệp) [87]

1.1.4 Nấm Trichoderma

1.1.4.1 Đặc điểm của nấm Trichoderma

Chủng nấm Trichoderma thuộc nhóm nấm bất toàn (Deuteromycetes hay Fungi

Imperfecti), sinh sản vô tính bằng bào tử bụi, sắp xếp theo kiểu đính bào tử Chúng

được tìm thấy khắp mọi nơi từ những vĩ độ cực Nam và cực Bắc Hầu hết dòng

Trichoderma đều hoại sinh, chúng phổ biến trong những khu rừng nhiệt đới ẩm hay

cận nhiệt đới, ở rễ cây, trong đất hay trên xác sinh vật đã chết, xác bã hữu cơ hay ký

sinh trên những loại nấm khác Nấm Trichoderma phát triển nhanh ở 25 - 300C có một

số ít loài Trichoderma tăng trưởng được ở 450C Mỗi dòng nấm Trichoderma spp

khác nhau sẽ yêu cầu nhiệt độ và độ ẩm khác nhau [122]

Trichoderma là giống nấm có vách ngăn (septate fungus) và cuống sinh bào tử

phân nhánh, có dạng hình nón hoặc hình kim tự tháp [143] Thể bình (phialide) được

tạo thành ở đỉnh cuống sinh bào tử Các bào tử đính (conidia) được tạo ra tại đầu mút của các thể bình, nơi chúng tích lũy để hình thành các đỉnh bào tử đính (conidial head)

[112] Các loài Trichoderma tạo khuẩn lạc có dạng cụm, bông (floccose) hay mọc thành búi (tufted) với màu sắc khác nhau (trắng, vàng, lục), là những đặc điểm được sử

dụng để định danh loài trước đây [143] Hiện nay, việc sử dụng những đặc điểm hình

thái để định danh các loài Trichoderma đang dần được thay thế bởi các công cụ phân

tử, nhanh và dễ dàng hơn [134]

1.1.4.2 Vai trò của nấm Trichoderma

- Khả năng đối kháng

Nấm Trichoderma là thành viên phổ biến của hệ vi sinh vật đất, chúng thường

tiết ra các men, kháng sinh gây độc cho nấm gây bệnh hoặc cạnh tranh điều kiện sống

với nấm gây bệnh Nấm Trichoderma có thể kìm hãm sự sinh trưởng, phát triển của nấm gây bệnh, giúp cây trồng phục hồi, sinh trưởng, phát triển

Nấm Trichoderma có khả năng tiêu diệt và khống chế ngăn ngừa các loại nấm bệnh hại cây trồng gây bệnh xì mủ, vàng lá thối rễ, chết yểu, héo rũ như: Rhizoctonia

solani, Fusarium, Pythium, Phytophthora sp., Sclerotium rolfsii,… Ngoài hiệu quả trừ

nấm gây bệnh, làm giảm tỷ lệ cây bị bệnh, chế phẩm từ nấm Trichoderma còn có tác dụng tốt đối với cây trồng Dùng chế phẩm nấm Trichoderma làm cho cây khỏe hơn,

tăng sức đề kháng với vi sinh vật gây bệnh, tác dụng kích thích sinh trưởng cây trồng [101], [111]

Nấm Trichoderma thường hiện diện ở vùng xung quanh hệ thống của rễ cây Đây

là loại nấm hoại sinh có khả năng ký sinh và đối kháng trên nhiều loại nấm bệnh cây

trồng Nhờ vậy, nhiều loài Trichoderma spp đã được nghiên cứu như là một tác nhân

phòng trừ sinh học và đã được thương mại hóa thành thuốc trừ bệnh sinh học, phân sinh học và chất cải tạo đất [122]

Cơ chế tác động chính của nấm Trichoderma là ký sinh và tiết ra các kháng sinh

trên các loài nấm gây bệnh Ngoài hiệu quả trực tiếp trên các tác nhân gây bệnh cây,

nhiều loài Trichoderma còn định cư ở bề mặt rễ cây giúp thay đổi khả năng biến

dưỡng của cây, nhiều dòng nấm đã kích thích sự tăng trưởng của cây, gia tăng khả năng hấp thụ dinh dưỡng, cải thiện năng suất cây và giúp cây kháng được bệnh [122]

- Ngăn chặn nấm bệnh trong đất

Trichoderma có khả năng ngăn chặn những loại nấm bệnh cây trong đất, như Rhizoctonia solani, Pythium spp., vấn đề này đã được công bố rộng rãi trong các

nghiên cứu những năm gần đây [100], [161]

Khả năng thứ hai của nấm Trichoderma là kháng nấm Trichoderma thamatum

có rất nhiều trong đất hữu cơ tại vườn ươm ở Colombia có khả năng ngăn chặn nấm

Rhizoctonia solani [101] và Trichoderma hazianum có nhiều khi phân lập từ đất tại

Mexico có khả năng ngăn chặn nhiều loại nấm đất Dưới nhiệt độ và tia phóng xạ

gamma không thể tiêu diệt được nấm Rhizoctonia solani, ngược lại trên môi trường

Trichoderma hazianum diệt được nấm này đây là vai trò chính của Trichoderma trong

phòng trừ sinh học

Trichoderma đóng vai trò quan trọng trong việc phân hủy xác hữu cơ có trong

đất [132] Chất hữu cơ được phân hủy nhanh hơn nhờ các men phân hủy glucose,

cellulose do Trichoderma tiết ra trong hoạt động sống [75]

- Xử lý hạt giống

Xử lý Trichoderma vào hạt giống, đã ảnh hưởng rõ đến khả năng xâm nhập của

Trichoderma vào trong đất Đây là một phương pháp rất có ý nghĩa trong việc phòng

trừ nấm gây bệnh ở giai đoạn hạt đến giai đoạn cây con

Trichoderma có hiệu quả nhất trong việc phòng trừ bệnh chết rạp cây con, với

khả năng tăng sinh khối hệ rễ, ngăn cản bệnh gây hại cây trồng bằng cách cạnh tranh, ký sinh trên nấm hoặc kháng sinh nấm Ngoài ra, chúng còn gây ảnh hưởng mạnh đến

vi khuẩn và các loại nấm khác trong đất

Việc lựa chọn các chủng vi khuẩn đối kháng khác nhau với cơ chế phòng trừ bệnh hiệu quả để sử dụng trong phòng trừ bệnh tổng hợp là giải pháp tốt trong chiến lược phòng trừ bệnh Việc sử dụng các tác nhân sinh học để xử lý hạt giống hoặc tưới với đất đóng vai trò trong phòng trừ bệnh hại do nấm gây ra do cơ chế trực tiếp đó là cạnh tranh dinh dưỡng, tiết ra các chất kháng sinh hoặc gián tiếp bằng các cơ chế kích kháng [159]

- Kích thích tăng trưởng của cây trồng

Những lợi ích mà những loài nấm Trichoderma mang lại đã được biết đến là việc

kích thích sự tăng trưởng và phát triển của thực vật, do việc kích thích sự hình thành nhiều hơn và phát triển mạnh hơn của bộ rễ so với thông thường Những cơ chế giải thích cho các hiện tượng này chỉ mới được hiểu rõ ràng hơn trong thời gian gần đây

Hiện nay, một số giống nấm Trichoderma đã được phát hiện là chúng có khả năng gia

tăng số lượng rễ mọc sâu (sâu hơn 1 m dưới mặt đất) Những rễ sâu này giúp các loài cây như ngô hay cây cảnh có khả năng chịu được hạn hán

Một khả năng đáng chú ý nhất là những cây ngô có sự hiện diện của nấm

Trichoderma dòng T22 ở rễ, thì có nhu cầu về đạm thấp hơn đến 40% so với những

cây không có sự hiện diện của loài nấm này ở rễ

1.1.4.3 Cơ chế tác động của nấm Trichoderma

- Cơ chế ký sinh nấm

Ký sinh nấm là sự tấn công trực tiếp của một loài nấm trên loài nấm khác và thường được định nghĩa là sự đối kháng trực tiếp [107], bao gồm 4 bước liên tiếp [103] Bước đầu tiên được gọi là sự phát triển có tính chất hướng hóa (chemotrophic growth), tức là tiết ra một tác nhân kích thích hóa học gây ra bởi nấm ký chủ đã hấp dẫn chủng nấm ký sinh (nấm đối kháng) [102], [152] Bước thứ hai được gọi là sự nhận diện đặc hiệu (specific recognition), tức chủng nấm ký sinh nhận diện được bề

mặt tế bào của nấm ký chủ [94] Bước thứ ba bao gồm hai quá trình tách biệt nhau

Quá trình thứ nhất được gọi là sự quấn (coiling), tức sợi nấm ký sinh Trichoderma bao

quanh sợi nấm ký chủ [101], [139] Quá trình thứ hai bao gồm sự tương tác và tiếp xúc sợi nấm gắn kết với nhau (intimate hyphal interaction and contact), tức sợi nấm

Trichoderma phát triển hoàn toàn dọc theo sợi nấm ký chủ Bước thứ tư và cũng là

bước cuối cùng bao gồm sự tiết các enzyme phân giải đặc biệt, chúng sẽ phân hủy vách tế bào của nấm ký chủ [103]

Các nghiên cứu cấu trúc siêu vi (ultrastructural) và mô hóa học (histochemical)

đã chứng minh rằng các enzyme của Trichoderma gây ra sự phân giải vách tế bào nấm

ký chủ tại vị trí tiếp xúc giữa sinh vật đối kháng và ký chủ [96], [97] Sự hiện diện của chitin và/hoặc các sợi β-glucan, gắn chặt trong chất nền protein, trong vách các tế bào nấm bệnh đề xuất rằng sự phân giải hệ sợi nấm của chúng trong quá trình ký sinh có thể được thực hiện nhờ β-glucanase, chitinase và protease [140], [141] Sự hình thành các enzyme này đã được nghiên cứu trong quá trình tương tác vật ký sinh - ký chủ

giữa các loài Trichoderma spp với một số nấm gây bệnh cây trồng nhất định [120], cũng như dưới điều kiện mô phỏng nhân tạo của quá trình ký sinh nấm (khi

Trichoderma spp được cho phát triển trên các môi trường có chứa hệ sợi nấm vô trùng

hoặc các vách tế bào nấm bệnh) [98], [104], [114] Nghiên cứu cho thấy, hoạt động

thủy phân của các chủng Trichoderma khảo sát đối với vách tế bào nấm bệnh có tương

quan với mức độ mà chúng bị ức chế [139] Bên cạnh đó, hoạt động phối hợp giữa các enzyme phân giải với chất kháng sinh là một nhân tố khác có thể nâng cao khả năng

ức chế mầm bệnh cây trồng của Trichoderma [128], [152]

- Cơ chế kháng sinh

Kiểu tương tác này được định nghĩa là sự đối kháng gián tiếp vì ở đây sự đối kháng diễn ra mà không yêu cầu phải có sự tiếp xúc [107] Người ta đã chứng minh rằng

Trichoderma có khả năng tiết ra một lượng lớn các chất chuyển hóa thứ cấp khác nhau

có thể ức chế nấm và vi khuẩn Cơ chế kháng sinh thường diễn ra phối hợp với ký sinh nấm [147] Theo đó, các chất kháng sinh có thể ức chế sự tạo thành vách tế bào, làm gia tăng hoạt động của những enzyme thủy phân [135] Các chất kháng sinh cũng có thể tác động tới nấm mục tiêu thông qua một loạt các cơ chế khác nhau, như kìm hãm sự phát triển, sự sản xuất các chất chuyển hóa, sự hấp thu các chất dinh dưỡng và sự hình thành bào tử [124], [160] Cũng giống như cơ chế ký sinh nấm, kháng sinh có đặc trưng cho

từng loài và các loài Trichoderma khác nhau có khả năng kiểm soát sinh học không giống nhau Thậm chí, các chủng Trichoderma khác nhau trong cùng một loài cũng biểu

hiện những hoạt tính tiêu diệt nấm mục tiêu khác nhau [115], [125]

nhiều loại cơ chất khác nhau Trichoderma chính là những sinh vật chiếm lĩnh môi

trường sống trong đất rất hiệu quả và có khả năng thay thế cho các sinh vật có khả năng xâm chiếm kém hơn [139] Tuy nhiên, khả năng xâm chiếm của chúng bị ảnh hưởng rất lớn bởi những nhân tố môi trường đất, bao gồm pH, nhiệt độ và nước [131]

- Cơ chế thúc đẩy sự phát triển và gia tăng sức đề kháng của cây trồng

Trichoderma thúc đẩy sự phát triển của cây trồng thông qua việc kích thích trực

tiếp sự hấp thu các chất dinh dưỡng của chúng [130], [138] hoặc việc tiết các chất chuyển hóa có khả năng đẩy nhanh sự phát triển cây trồng như các hormone tăng trưởng [161] Với bản chất đối kháng nấm bệnh cây trồng của hầu hết các loài

Trichoderma, chúng có thể thúc đẩy sự phát triển của cây trồng một cách gián tiếp

thông qua việc ức chế các mầm bệnh và vì thế, làm gia tăng sự sinh trưởng của cây trồng [109]

- Cơ chế tiết enzyme thủy phân của nấm Trichoderma

Việc các loài Trichoderma có thể phân giải nhanh và hiệu quả đối với hầu như

bất kỳ loại hợp chất hữu cơ nào là nhờ vào lượng enzyme thủy phân mà chúng có khả năng tạo ra Các vật liệu hữu cơ bao gồm các loại đường, hormon và

heteropolysaccharide Vài loại enzyme thủy phân của các loài Trichoderma đối kháng

khác nhau đã được tạo dòng

Hình 1.1 Những hoạt động kích thích sự tăng trưởng cây trồng của Trichoderma spp

Trực tiếp: (a) ký sinh nấm, (b) cạnh tranh; gián tiếp: (c) sự phát triển hệ sợi xung

quanh vùng bầu rễ cây trồng và sản xuất các chất chuyển hóa

(Nguồn: Verma và cs, 2007) [157]

1.1.5 Vi khuẩn Pseudomonas

1.1.5.1 Đặc điểm của vi khuẩn Pseudomonas

Vi khuẩn Pseudomonas thường là vi khuẩn Gram âm, hình que Có tiên mao ở cực nên có khả năng lội tốt trong nước, không có khả năng tạo bào tử Pseudomonas là

vi khuẩn sống tự do, chúng hiện diện khắp nơi như trong đất, trong nước, thực vật, động vật, một số tàn dư thực phẩm Chúng có khả năng hô hấp hiếu khí hay kỵ khí Nhiệt độ thuận lợi để chúng phát triển là 30 - 370C Tuy nhiên một số chủng

Pseudomonas lại có thể sống tốt ở 400C Pseudomonas có thể được nuôi trong môi

trường đơn giản và ở pH trung tính Một vài chủng có thể tạo huỳnh quang dưới ánh sáng tia cực tím ở bước sóng 254 nm

1.1.5.2 Vai trò của vi khuẩn Pseudomonas

Vi khuẩn Pseudomonas spp phân bố rộng rãi và có nhiều chủng loài, là vi khuẩn

sống tự do, chúng có thể được tìm thấy trong đất, nước, trong thực vật, động vật

Giống Pseudomonas spp có nhiều loài, có khả năng cố định đạm như Pseudomonas

fluorescens, Pseudomonas stutzeri, Pseudomonas diminuta, Pseudomonas paucimobilis, Pseudomonas pseudoflava, Pseudomonas putida, Pseudomonas saccharophila và Pseudomonas vesicularis Một số loài Pseudomonas có khả năng

hòa tan lân như Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida, Pseudomonas

chlororaphis [99], một số có khả năng tổng hợp kích thích tố tăng trưởng như

Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida, Pseudomonas syringae [154]

Hình 1.2 Pseudomonas dưới kính hiển vi điện tử

(Nguồn: Thrane và cs, 2000) [155] Một số chủng Pseudomonas có ảnh hưởng quan trọng trong sự sinh trưởng và

phát triển thực vật, tổng hợp kích tố tăng trưởng thực vật như: auxin, cytokinin, kích thích sự phát triển của bộ rễ cây làm gia tăng khả năng hấp thu chất dinh dưỡng trong

đất ở một số loài như: Pseudomonas putida, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas

syringae [116], [154], [164]

1.1.5.3 Cơ chế tác động của vi khuẩn Pseudomonas

Pseudomonas kích thích sinh trưởng của cây trồng bởi vì chúng xúc tiến cây

trồng sinh ra các chất kích thích sinh trưởng như auxin, xitokinyl, gibberellin và tính

kháng tập thể của cây, giúp cây kháng lại tốt hơn sự tấn công của mầm bệnh [158] Cơ

chế tác động của vi khuẩn đối kháng Pseudomonas như sau:

Có khả năng sản sinh ra cyanide, tăng tính chống chịu của cây, sản sinh ra chất kích thích sinh trưởng và có khả năng phân giải độc tố do vi sinh vật gây bệnh tiết ra Có khả năng hấp thụ các ion Fe3+ trong môi trường với ái lực cao nhằm phục vụ trực tiếp cho sự sinh trưởng và hô hấp của vsv, làm cho môi trường xung quanh nghèo sắt, dẫn đến các loại vi sinh vật khác không có đủ ion Fe3+ cho quá trình sinh trưởng của mình, do đó chúng sẽ không sinh trưởng được

Cạnh tranh dinh dưỡng với các vi sinh vật gây bệnh, ví dụ như tiết ra các hợp chất siderophore tạo điều kiện thuận lợi cho việc cạnh tranh Fe

Có khả năng phòng chống lại nhiều loại vi sinh vật gây bệnh hại cây, nghĩa là có khả năng chống lại những loại vi sinh vật gây bệnh mà những vi sinh vật đó thường làm giảm sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng

PGPR: Plant Growth Promoting Rhizobacteria ISR: Induction of Systemic Resistance of host plant by PGPR

Hình 1.3 Các cơ chế kích thích sự sinh trưởng thực vật bởi PGPR

(Nguồn: Kumar và cs, 2011) [133] Kích thích sinh trưởng thực vật (Plant Growth Promoting Rhizobacteria-PGPR)

do vi khuẩn vùng rễ khi tương tác với rễ cây có thể tạo ra tính kháng của cây chống lại

vi khuẩn, nấm và virut gây bệnh Hiện tượng này được gọi là tính kích kháng hệ thống

- ISR (Induction of Systemic Resistance), cũng giống như tính kích kháng hệ thống có điều kiện - SAR (Systemic Acquired Resistance)

1.1.6 Đặc điểm của đất cát ven biển và đất xám bạc màu

1.1.6.1 Đất cát ven biển (Haplic Arenosols)

Đất cát ven biển ở Thừa Thiên Huế chiếm tỷ trọng lớn nhất trong 5 nhóm đất đồng bằng của tỉnh, với diện tích là 19.604 ha (chiếm 9,7% đất tự nhiên) Đất cát ven biển có những tính chất rất đặc trưng, có độ phì tự nhiên thấp, các chất tổng số và dễ tiêu đều ở mức nghèo, nên năng suất cây trồng trên loại đất này không cao Mặt khác, đất cát ven biển có thành phần cấp hạt thô chiếm tỷ lệ lớn, kết cấu rời rạc nên sự rửa trôi các chất dinh dưỡng theo trọng lực dễ dàng xảy ra Đồng thời do nghèo mùn và dung tích hấp thu thấp, nên khả năng giữ nước và phân bị hạn chế

Ðất cát ven biển nghèo mùn (OM% < 1%), chất hữu cơ phân giải mạnh (C/N < 5) Nghèo N%: 0,03 - 0,08%, P2O5%: 0,02 - 0,04%, K2O%: 0,3 - 0,5% Các chất dễ tiêu trong đất cũng đều ở mức nghèo đến rất nghèo, CEC trong đất thấp (3,3 - 8,0 lđl/ 100g đất), tổng số cation kiềm trao đổi từ 1,5 - 6 lđl/ 100g đất Đất có phản ứng trung tính - ít chua (biến động từ 4,5- 7,5); đất có khả năng giữ phân và nước kém [10] Đất được hình thành do quá trình bồi tích của biển nhưng đã được khai thác sử dụng từ lâu đời, vì vậy tính chất lý hóa học của đất đã thay đổi theo chiều hướng có lợi cho sản xuất nông nghiệp Đây là loại đất có độ phì tự nhiên thấp, nhưng có lợi thế về thành phần cơ giới nhẹ, mực nước ngầm nông, lại thích hợp với nhiều loại cây trồng như: cây công nghiệp ngắn ngày, cây ăn quả, rau màu, dưa, cà, cây gia vị nếu chọn được cơ cấu cây trồng thích hợp, đầu tư thêm phân hữu cơ và các loại phân bón khác, thì có thể thu được hiệu quả kinh tế cao khi sản xuất trên loại đất này

1.1.6.2 Đất xám bạc màu (Haplic Acrisols)

Ở Thừa Thiên Huế đất xám bạc màu có diện tích 800 ha, chiếm 0,16% tổng diện tích tự nhiên, đất đều ảnh hưởng của lớp đá mẹ chua, nghèo chất kiềm thổ, thành phần

cơ giới nhẹ bởi vì trầm tích biển đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành đồng bằng này Hơn nữa đồng bằng ở đây có đặc điểm là hẹp và dốc (do vị trí của dãy Trường Sơn đối với Biển Đông) nên lũ lên xuống nhanh làm cho các hạt sét và mùn giàu dinh dưỡng không kịp lắng đọng để bồi đắp, vì vậy đất thường nghèo lân và kali Đất xám bạc màu có phản ứng chua ít đến rất chua, pHKCl dao động từ 3,0 - 4,5 chủ yếu 4,0 - 4,5; hàm lượng Ca2+, Mg2+ trao đổi rất thấp (Ca2+ + Mg2+ < 2mg/100g đất) Độ no bazơ và dung tích hấp phụ thấp (<50%), hàm lượng mùn tầng đất mặt từ nghèo đến rất nghèo (0,5 - 1,5%) Mức độ phân giải chất hữu cơ mạnh (C/N < 10) các chất dinh dưỡng tổng số và dễ tiêu đều nghèo

Đất xám bạc màu có nhược điểm chua, nghèo chất dinh dưỡng, thường bị khô hạn, nhưng có giá trị trong nông nghiệp Phần lớn diện tích đất nằm ở địa hình bằng phẳng, thoải, thoáng khí, thoát nước, dễ canh tác và thích hợp với sinh trưởng của nhiều cây trồng cạn [10]

1.2 Cơ sở thực tiễn của đề tài

1.2.1 Tình hình sản xuất lạc trên thế giới, ở Việt nam và Thừa Thiên Huế

1.2.1.1 Tình hình sản xuất lạc trên thế giới

Cây lạc chiếm một vị trí quan trọng trong nền kinh tế thế giới không chỉ gieo trồng trên diện tích lớn mà còn vì cây lạc được sử dụng rất rộng rãi để làm thực phẩm và nguyên liệu cho công nghiệp Nhu cầu sử dụng và tiêu thụ ngày càng tăng đã và đang khuyến khích nhiều nước đầu tư phát triển sản xuất lạc với quy mô ngày càng mở rộng

Tình hình sản xuất lạc trên thế giới trong 3 năm trở lại đây được thể hiện ở bảng 1.1 Qua bảng 1.1 cho thấy:

Về diện tích: Ấn độ là nước có diện tích trồng lạc lớn nhất thế giới (5,52 triệu ha) nhưng năng suất lại thấp (9,82 tạ/ha), nước có năng suất lớn nhất thế giới là Mỹ (44,85 tạ/ha), trong khi diện tích trồng lạc rất nhỏ (0,42 triệu ha)

Về năng suất: Mỹ là nước có năng suất trồng lạc lớn nhất thế giới (44,85 tạ/ha), tiếp đến là Trung Quốc (36,52 tạ/ha), Sudan là quốc gia có năng suất lạc thấp nhất (6,3 tạ/ha)

Bảng 1.1 Diễn biến về diện tích, năng suất và sản lượng lạc trên thế giới

Mỹ 0,42 0,64 0,54 47,2 44,85 44,07 3,06 1,89 2,36 Sudan 1,69 1,61 2,16 6,90 6,30 8,39 1,18 1,03 1,76 Cameroon 0,42 0,46 0,44 15,00 13,72 13,96 0,63 0,66 0,61 Việt Nam 0,22 0,22 0,21 21,36 22,76 21,78 0,47 0,49 0,45

(Nguồn: FAOSTAT, 2017)

Về sản lượng: Trung Quốc là nước có sản lượng lớn thứ nhất thế giới (17,02 triệu tấn) và cũng là nước có diện tích lớn thứ hai thế giới sau Ấn Độ

Khu vực Đông Nam Á: Việt Nam có diện tích nhỏ nhất khoảng (0,21 triệu ha), và sản lượng cũng khá thấp so với các quốc gia trong khu vực chỉ đạt (0,47 triệu tấn) Tuy nhiên năng suất cũng đạt ở mức trung bình khoảng (22,76 tạ/ha) Trong cơ chế thị trường mới, các chính sách mở cửa đã tạo cơ hội cho các nước trên thế giới trao đổi những tiến bộ kĩ thuật cũng như kinh nghiệm sản xuất Đây là những nguyên nhân góp phần thúc đẩy, khuyến khích nhiều nước đầu tư phát triển lạc với quy mô ngày càng lớn

1.2.1.2 Tình hình sản xuất lạc ở trong nước

Lạc là một trong những cây trồng chính ở nước ta, được người nông dân trồng từ lâu đời và có thể trồng trên nhiều loại hình sinh thái khác nhau Diện tích chiếm khoảng 28% tổng diện tích cây công nghiệp hàng năm (đậu tương, thuốc lá, đay, cói) Tuy nhiên có 6 vùng sản xuất lạc chính là vùng đồng bằng sông Hồng, vùng Đông Bắc, vùng duyên hải Bắc Trung Bộ, vùng duyên hải Nam Trung Bộ, vùng Tây Nguyên, vùng Đông Nam Bộ Trong những năm trở lại đây việc thực hiện các chính sách chuyển đổi cơ chế quản lý trong sản xuất nông nghiệp đã giải quyết được vấn đề lương thực Vì vậy người dân có điều kiện chủ động để chuyển dần một phần diện tích trồng lúa sang trồng các loại cây có giá trị kinh tế Trong đó lạc có vị trí quan trọng trong nền sản xuất nông nghiệp hàng hóa, cũng góp phần cải tạo và sử dụng tài nguyên đất đai, nhằm khai thác lợi thế của vùng khí hậu nhiệt đới Diện tích, năng suất và sản lượng lạc ở Việt Nam được thể hiện ở bảng 1.2

Bảng 1.2 Diện tích, năng suất và sản lượng ở Việt Nam từ năm 2004 - 2016

(nghìn ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lượng (nghìn tấn)

Cây lạc được trồng trên tất cả các vùng sinh thái nông nghiệp của Việt Nam Diện tích trồng lạc chiếm khoảng 40% tổng diện tích gieo trồng các cây công nghiệp ngắn ngày và có xu hướng giảm trong giai đoạn 2005 - 2016, cụ thể là 269,60 nghìn ha năm 2005 giảm còn 191,30 nghìn ha năm 2016

Về năng suất

Tuy chưa đạt năng suất cao như một số nước khác trên thế giới, nhưng năng suất lạc của nước ta cao hơn năng suất trung bình của toàn thế giới Trong những năm gần đây, do thị trường tiêu thụ sản phẩm khá ổn định, các tiến bộ kỹ thuật mới trong sản xuất lạc như giống mới, kỹ thuật thâm canh tiên tiến được áp dụng rộng rãi, điều kiện phục vụ sản xuất như hệ thống tưới tiêu được cải thiện, đầu tư thâm canh trong sản xuất được chú trọng, nên năng suất lạc của nước ta không ngừng tăng lên Cụ thể là năm 2004 năng suất lạc chỉ có 17,8 tạ/ha nhưng đến 2016 thì năng suất lạc đã lên đến 23,10 tạ/ha Bên cạnh đó các yếu tố hạn chế chính đối với sản xuất lạc ở nước ta đã được nghiên cứu, nên đã đáp ứng nhu cầu của nông dân và bước đầu đã đem lại hiệu quả đáng khích lệ

Về sản lượng

Mặc dù, diện tích trồng có xu hướng giảm, nhưng năng suất lạc liên tục tăng trong những năm gần đây, nên sản lượng lạc của nước ta không ngừng tăng lên Theo bảng số liệu 1.3, từ năm 2004 - 2008 do năng suất liên tục tăng, diện tích trồng lạc giảm không đáng kể nên sản lượng lạc của cả nước năm 2008 đạt 530,20 nghìn tấn tăng 61,20 nghìn tấn so với năm 2004 Tuy vậy năm 2015 và 2016, do diện tích trồng lạc giảm mạnh nên sản lượng lạc của cả nước bị giảm đi

1.2.1.3 Tình hình sản xuất lạc ở Thừa Thiên Huế

Thừa Thiên Huế là một tỉnh có khí hậu phức tạp, chịu ảnh hưởng của điều kiện thời tiết khắc nghiệt nên sản xuất nông nghiệp gặp nhiều khó khăn Sản xuất nông nghiệp của tỉnh vẫn còn manh mún chưa trở thành sản xuất hàng hóa Diện tích tự nhiên toàn tỉnh là 5.053,99 km2 Cây trồng ở đây khá đa dạng, tuy nhiên các loại cây đều chưa có diện tích lớn, năng suất còn thấp

Ở Thừa Thiên Huế lạc cũng được xem là một trong những cây trồng quan trọng, có hiệu quả kinh tế cao Trong những năm gần đây, ở một số vùng sản xuất nông nghiệp của tỉnh, cây lạc chỉ đứng sau lúa và được coi là cây chủ lực có hiệu quả kinh tế cao hơn so với một số cây trồng khác Các giống lạc được trồng chủ yếu trên địa bàn tỉnh là L14, Dù Tây Nguyên có thời gian sinh trưởng 95 - 105 ngày

Bảng 1.3 Diễn biến về diện tích, năng suất và sản lượng lạc

ở Thừa Thiên Huế (2008 - 2016)

Năm ( nghìn ha) Diện tích Năng suất

(tấn/ha)

Sản lượng ( nghìn tấn)

(Nguồn: Niên giám thống kê Thừa Thiên Huế, 2016)

Số liệu ở bảng 1.3 cho thấy:

- Về diện tích: diện tích trồng lạc toàn tỉnh hàng năm bị thu hẹp dần cụ thể là từ 4,1 nghìn ha giảm xuống còn 3,47 nghìn ha Sở dĩ diện tích trồng lạc của Thừa Thiên Huế ngày càng giảm là do quá trình công nghiệp hóa và đô thị hóa nên diện tích đất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp Ở các vùng cao do nguồn nước không cung cấp đủ

để sản xuất lạc, nên một số người dân địa phương đã tự chuyển đổi cơ cấu cây trồng từ lạc sang trồng sắn, mè… cũng là nguyên nhân làm giảm diện tích trồng lạc ở Thừa Thiên Huế

- Về năng suất: Thừa Thiên Huế là khu vực đặc thù của vùng Duyên hải Bắc Trung Bộ, chịu ảnh hưởng của các yếu tố khí hậu thời tiết khắc nghiệt nên năng suất lạc vẫn thấp hơn năng suất trung bình của cả nước Tuy vậy, năng suất lạc bình quân ở Thừa Thiên Huế đã có xu hướng tăng lên từ năm 2008 - 2010, nhờ một số biện pháp

kỹ thuật và giống mới được áp dụng vào sản xuất Năng suất lạc năm 2008 từ 1,54 tấn/ha tăng lên 2,28 tấn/ha (2013) Riêng năm 2011 và 2014 năng suất lạc khá thấp là

do trong vụ Đông Xuân 2011 và 2014 bị rét hại dài nên làm cho hàng nghìn ha lạc bị chết và sinh trưởng kém

Mặc dù diện tích gieo trồng lạc của tỉnh hiện nay đứng thứ 23 trong 60 tỉnh, thành trồng lạc trong cả nước nhưng năng suất vẫn đạt cao bằng năng suất bình quân cả nước (2,28 tấn/ha năm 2013)

Tuy năng suất lạc tăng nhưng vẫn còn thấp so với tiềm năng của giống Nguyên nhân chủ yếu là do trình độ thâm canh chưa cao, sản xuất chưa tập trung, quy trình kỹ thuật chưa phù hợp cho từng địa phương, áp dụng các tiến bộ khoa học còn gặp nhiều hạn chế Bên cạnh đó người dân còn có thói quen để giống cũ, do đó ảnh hưởng đến năng suất và sản lượng lạc của địa phương

- Về sản lượng: Do năng suất lạc tăng, nên sản lượng lạc cũng tăng lên từ năm

2008 đạt 6,3 nghìn tấn đến năm 2010 đạt 8,8 nghìn tấn Sau đó từ năm 2009 đến nay sản lượng lạc giảm là do diện tích lạc giảm mạnh Nhìn chung, diện tích trồng lạc ở Thừa Thiên Huế có xu hướng giảm, tuy vậy do áp dụng các giống mới cho năng suất cao, nên sản lượng lạc của tỉnh vẫn khá ổn định Cụ thể như năm 2013 diện tích chỉ có 3,6 nghìn ha nhưng sản lượng lên đến 8,2 nghìn tấn

Tóm lại: Thừa Thiên Huế có nhiều lợi thế để phát triển sản xuất lạc Nhưng trước hết phải tìm ra nguyên nhân làm hạn chế năng suất để đề xuất các biện pháp kỹ thuật phù hợp Trong đó, nghiên cứu sử dụng các chế phẩm sinh học để áp dụng vào cây lạc, tạo khả năng kháng sâu bệnh là điều cần thiết giúp cho cây lạc sinh trưởng phát triển cho năng suất cao, góp phần vào sản xuất nền nông nghiệp sạch và nông nghiệp bền vững

1.2.2 Tình hình sử dụng phân hữu cơ tại Việt Nam

Danh mục phân bón Việt Nam hiện có khoảng 5.000 loại, trong đó nhóm phân hữu cơ chế biến có 1.611 loại, gồm phân hữu cơ (61 loại), phân hữu cơ khoáng (600 loại), phân hữu cơ sinh học (400 loại), phân hữu cơ vi sinh (400 loại), phân vi sinh vật (150 loại), chưa kể các loại phân bón lá có nguồn gốc hữu cơ Cả nước hiện có gần

500 cơ sở sản xuất phân hữu cơ với trình độ công nghệ khác nhau, quy mô từ vài ngàn tấn cho đến hàng trăm ngàn tấn/năm Nguồn nguyên liệu đầu vào để sản xuất phân hữu

cơ rất phong phú, ngoài than bùn là nguồn nguyên liệu tập trung, thì các loại nguyên liệu hữu cơ khác như phụ phế phẩm của ngành trồng trọt, ngành công nghiệp chế biến, rác thải đô thị… đều được khai thác tận dụng

Ở nước ta, những quan điểm mới trong sản xuất nông nghiệp ngày càng được nhận thức sâu sắc và đề cao trong giai đoạn hiện nay, nhằm mục đích hướng tới nền sản xuất nông nghiệp bền vững, sinh thái, hữu cơ và an toàn Thời gian gần đây, nhiều nhà khoa học trong nước đã và đang nghiên cứu, sản xuất thành công nhiều loại phân hữu cơ sinh học bón cho cây trồng Kết quả thử nghiệm tại các vùng sản xuất cho thấy, các sản phẩm phân bón hữu cơ đã có tác dụng tích cực đến việc nâng cao năng suất, chất lượng nông sản, cải thiện chất lượng đất, đồng thời có tác dụng bảo vệ môi trường sinh thái

Phân bón hữu cơ đã được nghiên cứu từ lâu, song do nhiều yếu tố chủ quan và khách quan khác nhau nên mức độ ứng dụng cho đến nay còn hết sức hạn chế Đặc biệt, các loại phân chuyên dụng cho từng loại cây còn rất ít, hơn nữa các loại phân vi sinh này mới chỉ được sản xuất từ một số loại vi sinh vật nhất định (cố định nitơ cộng sinh-Nitragin, Rhizoda cố định nitơ hội sinh, tự do-Azogin, Rhizolu phân giải lân ), hiệu quả sử dụng của các loại phân bón này ở các địa phương là không giống

nhau Nguyên nhân của hiện tượng này là do sự phong phú, đa dạng của hệ vi sinh vật đất đồng thời với sự tác động qua lại nhiều chiều của các vi sinh vật với nhau, của vi sinh vật với cây trồng và điều kiện môi trường

Phân vi sinh vật phân giải lân được nghiên cứu và đưa vào ứng dụng ở Việt Nam ngay từ những năm 90 thế kỷ XX, trong đó vi sinh vật phân giải lân sau khi nhân sinh khối được chủng vào chất mang, tạo chế phẩm vi sinh vật phân giải lân hoặc phối trộn với cơ chất hữu cơ tạo thành phân lân hữu cơ vi sinh vật Hiệu lực của vi sinh vật trong việc cung cấp dinh dưỡng lân cho cà phê được xác định bằng phương pháp đồng vị P32

tương đương bằng 34,3 kg P/ha Kết quả của đề tài KHCN02.06 a và b đã xác nhận kết hợp bón vi sinh vật phân giải lân và quặng photphat khả năng có thể thay thế 50% phân lân khoáng theo khuyến cáo mà không ảnh hưởng đến năng suất cây trồng [71] Bên cạnh các loại phân bón vi sinh vật được sản xuất từ sinh khối của 1 chủng vi sinh vật, trong thời gian qua sản phẩm hỗn hợp từ nhiều chủng vi sinh vật khác nhau cũng được nghiên cứu Phân vi sinh vật chức năng được sản xuất từ sinh khối của hỗn hợp các vi sinh vật cố định nitơ, phân giải lân, tổng hợp hoạt chất kích thích sinh trưởng thực và vi sinh vật đối kháng vi khuẩn/vi nấm gây bệnh vùng rễ cây trồng Ngoài tác dụng cung cấp chất dinh dưỡng và nâng cao hiệu quả sử dụng đối với phân khoáng, phân vi sinh vật chức năng còn có khả năng hạn chế bệnh vùng rễ cây trồng

do vi khuẩn hoặc vi nấm gây ra Kết quả thử nghiệm, khảo nghiệm trên diện rộng trong khuôn khổ đề tài cấp nhà nước KC04.04 cho thấy phân vi sinh vật chức năng có tác dụng nâng cao năng suất khoai tây, lạc, cà chua, tiêu, bông, cà phê và hạn chế bệnh héo xanh vi khuẩn ở cà chua, lạc, khoai tây, bệnh lở cổ rễ ở bông, cà phê và cây lâm nghiệp, bệnh chết héo ở tiêu Số liệu tổng hợp từ các địa phương và đơn vị triển khai

đã xác định phân vi sinh vật chức năng có tác dụng tăng năng suất và giảm tỷ lệ bệnh vùng rễ trung bình 36,58% và 77,48% đối với khoai tây; 19,73% và 62,57% đối với lạc, 16,42% và 77,63% đối với cà chua, tăng 13,5% năng suất đối với tiêu; tăng đường kính cổ rễ 11,11% đối với keo, 9,28% đối với bạch đàn và tăng chiều cao cây 28,20% đối với keo và 7,41% đối với bạch đàn Hiệu quả kinh tế trên 1 ha đất canh tác khi sử dụng phân VSV chức năng so với đối chứng đạt 6,45 đến 22,06 triệu đồng đối với cà chua; 4,26 đến 7,60 triệu đồng đối với khoai tây; 2,70 - 3,05 triệu đồng đối với lạc, 743.600 đối với bông và 12,31 triệu đồng đối với cà phê [73]

Trong khi đó các loại phân bón hữu cơ chưa biết tận dụng triệt để nguồn vi sinh vật bản địa, cho từng đối tượng cây trồng, trên từng vùng sinh thái nhất định để chúng phát huy hết các khả năng vốn có, mà chỉ khai thác một số ít các chủng vi sinh vật phổ biến, rồi sử dụng cho nhiều đối tượng cây trồng và các vùng khác nhau nên hiệu quả

mang lại chưa cao

Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam là cơ quan đầu mối về quỹ gen vi sinh vật nông nghiệp, hiện đang lưu giữ và bảo quản trên 600 chủng vi sinh vật các loại phục vụ cho sản xuất phân bón vi sinh, các chế phẩm bảo vệ thực vật và xử lý môi trường và đã sản xuất nhiều loại phân bón hữu cơ vi sinh khác nhau, phân hữu cơ vi sinh vật đa chức năng phục vụ chăm sóc cây trồng [24]

Bảng 1.4 Nguồn gen vi sinh vật làm phân bón

Nhóm hoạt tính Loài VSV chính

đã biết Cơ quan lưu giữ, bảo quản Cố định nitơ cộng sinh Rhizobium;

Frankia;

Azorhizobium;

Viện TNNH, KHLN, KH&CNVN, KTNNMN, ĐH KHTN-ĐHQGHN, ĐHNNHN, ĐHCT,

Cố định nitơ hội sinh, tự

Enterobacter

Viện TNNH, CNSH - KH&CNVN, CĐNN&CNSTH, ĐH KHTN- ĐHQGHN, ĐHNNHN, ĐHCT,

Tổng hợp kích thích sinh

trưởng thực vật

Azospirillum;

Azotobacter Agrobacterium;

Arthrobacter Flavobacterium;

Mycorhiza

Viện TNNH, CNSH - KH&CNVN,

ĐH KHTN-ĐHQGHN, ĐHNNHN

Phân giải hợp chất

photpho khó tan

Đối kháng nấm, vi khuẩn

gây bệnh vùng rễ cây

trồng

Bacillus;

Pseudomonas, Streptomyces;

TPHCM ĐHCT,

Phân huỷ hữu cơ Bacillus;

Pseudomonas, Streptomyces;

Viện TNNH, KHLN, CNSH - KH&CNVN, KHKTNNMN, ƯDCN, CĐNN&CNSTH, ĐH KHTN-

Nhóm hoạt tính Loài VSV chính

(Nguồn: Vũ Năng Dũng và Phạm Văn Toản, 2005) [24]

Trong tương lai, nhu cầu sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh ngày càng tăng vì những lý do sau đây:

- Sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh sẽ thay thế dần việc bón phân hoá học trên đồng ruộng, đất trồng trọt mà vẫn đảm bảo được nâng cao năng suất thu hoạch

- Sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh về lâu dài sẽ dần dần trả lại độ phì nhiêu cho đất như làm tăng lượng phospho và kali dễ tan trong đất canh tác, cải tạo, giữ độ bền của đất đối với cây trồng nhờ khả năng cung cấp hàng loạt các chuyển hoá chất khác nhau liên tục do nhiều quần thể vi sinh vật khác nhau tạo ra

- Việc sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh còn có ý nghĩa rất lớn là tăng cường bảo vệ môi trường sống, giảm tính độc hại do hoá chất trong các loại nông sản thực phẩm

do lạm dụng phân bón hóa học

- Giá thành hạ, nông dân dễ chấp nhận, có thể sản xuất được tại địa phương và giải quyết được việc làm cho một số lao động, ngoài ra cũng giảm được một phần chi phí ngoại tệ nhập khẩu phân hoá học

Hiện nay, nghiên cứu sản xuất và sử dụng phân hữu cơ vi sinh là vấn đề rất được quan tâm ở nhiều nước trên thế giới Gần đây, Viện Công nghệ Sinh học đã nghiên cứu thử nghiệm thành công một số công nghệ sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh chất lượng cao

1.3 Các kết quả nghiên cứu đã công bố liên quan đến đề tài

1.3.1 Các nghiên cứu về phân hữu cơ trên thế giới và Việt Nam

1.3.1.1 Trên thế giới

Bell và Edwar (1989) [95], cho rằng trong rơm rạ chứa khoảng 0,6% N, 0,1% P, 0,1% S, 1,5% K, 5% Si và 40% C Vì chúng sẵn có với số lượng khác nhau dao động

từ 2 - 10 tấn/ha nên đó là nguồn cung cấp dinh dưỡng cho cây Gần như tất cả K và 1/3

N, P, S nằm trong rơm rạ Do vậy, rơm rạ chính là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng rất tốt cho cây

Herma và Singh (1992) [123], cũng thừa nhận ảnh hưởng của vùi phụ phẩm nông nghiệp (chưa qua xử lý cũng như đã xử lý thành phân bón hữu cơ) đến năng suất cây lạc ở vùng bán khô hạn của Ấn Độ Sinh khối tăng 25,3% và năng suất hạt tăng 9,2%

so với công thức đối chứng Ngoài ra sử dụng phế phụ phẩm còn có thể tiết kiệm được 50% lượng phân hoá học, giảm chi phí cho người dân trong sản suất

Viện Lân và Kali của Canada (1995) xác nhận 80% tổng số kali cây lấy đi nằm trong xác, bã cây Nếu các xác bã thực vật này được hoàn lại cho đất đã canh tác thì chúng sẽ cung cấp một lượng kali đáng kể cho các cây trồng vụ sau

Đánh giá vai trò của phân hữu cơ và khả năng thay thế phân hoá học, Giller và cs (1998) [117] đã chỉ ra rằng: sử dụng phân chuồng với mức 12 tấn/ ha kết hợp với 80

kg N cho năng suất tương đương với mức 120 kg N Ngoài ra các tính chất vật lý và hoá học đất cũng được thay đổi đáng kể sau 3 năm thí nghiệm liên tục hàm lượng hữu

cơ tăng 0,072% so với đối chứng, hàm lượng lân tăng 0,15 mg/kg và kali dễ tiêu cũng tăng đáng kể so với đối chứng

Nghiên cứu dài hạn về ảnh hưởng của việc sử dụng nguồn phụ phẩm nông nghiệp (đã xử lý thành phân bón hữu cơ) trên đất phiến thạch sét tại Brazil của Dieko (2005) [106], sau 17 năm đã chỉ ra rằng, trong công thức luân canh với sử dụng tối đa nguồn hữu cơ từ cây họ đậu trong đó có cây lạc đã làm tăng hàm lượng cacbon trong tầng đất mặt (0 - 17,5 cm) 24% và đạm tổng số tăng 15% và hàm lượng kali dễ tiêu cũng tăng 5% so với đối chứng với công thức đối chứng độc canh hai vụ ngô

Kết quả nghiên cứu của Ibrahim và Eleiwa (2008) [126] cho thấy, bón bổ sung

600 lít/ha dung dịch chiết xuất từ phân chim trên nền phân vô cơ 60 kg N, 60 kg P2O5

và 50 kg K2O/ha năng suất lạc tăng từ 14,4 - 39,6% và hàm lượng dầu tăng từ 2,0 - 6,3% so với bón bổ sung dung dịch chiết xuất từ phân gà và bioga

Kết quả nghiên cứu của Muchtar và Soelaeman (2010) [137], tại Gajah Mada - Indonesia cho thấy, không bón phân vô cơ, chỉ bón 15 tấn phân xanh năng suất lạc đạt 14,0 gam/cây và cao hơn từ 7,6 - 18,0% so với lượng bón 5 và 10 tấn phân xanh

1.3.1.2 Ở Việt Nam

Trong 20 năm qua các công trình nghiên cứu và thử nghiệm phân hữu cơ tại Việt Nam cho thấy phân vi khuẩn nốt sần có tác dụng nâng cao năng suất lạc vỏ 113,8 - 117,5% ở các tỉnh phía Bắc và miền Trung (Bảng 1.6) 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 kg N/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 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 Lợi nhuận do phân vi khuẩn nốt sần xác định đạt 442.000 VNĐ/ha với tỷ lệ lãi suất/1 đồng chi phí đạt 9,8 lần Phân vi khuẩn nốt sần không chỉ có tác dụng làm tăng năng suất lạc, tiết kiệm phân đạm khoáng mà còn tăng cường sức đề kháng cho lạc đối với một số bệnh vùng rễ Ngoài ra dưới tác dụng của vi khuẩn nốt sần, lạc có sinh khối chất xanh cao hơn Tàn dư thực vật sau thu hoạch nếu được vùi trả lại đất trở thành nguồn dinh dưỡng đạm và chất hữu cơ quan trọng cho các cây trồng vụ sau [88]

Bảng 1.5 Hiệu lực của phân hữu cơ vi sinh đối với lạc trên đất xám

Công thức Quả chắc/cây P1.000 hạt (g) Năng suất (tấn/ha)

(Nguồn: Phạm Văn Toản, 2002) [71]

Bảng 1.6 Hiệu lực của phân hữu cơ vi sinh tại một số vùng trồng lạc

Loại đất Điều kiện thí

nghiệm

Năng suất lạc vỏ (tạ/ha) % tăng năng

suất so với đối chứng

Bội thu do phân VSV (tạ/ha)

Đối chứng Phân

VKNS Bạc màu P60, K60, N20-30,

5 tấn phân chuồng 19.7 22.7 115.2 3.0 Phù sa sông

Hồng

P60, K60, N30, 5

Đất đồi Feralit P60, K60, N20-30,

5 tấn phân chuồng 15.7 18.5 117.5 3.8

(Nguồn: Nguyễn Kim Vũ, 1995) [88] Kết quả nghiên cứu của các đề tài cấp Nhà nước KC.08.01 (1991 - 1995) [88] và KHCN.02.06 (1996 - 2000) [71], đã xác định, phân hữu cơ vi sinh có thể cung cấp 10,80 - 22,40 kg N/ha/vụ tuỳ theo từng loại đất và mùa vụ gieo trồng (Bảng 1.7) Tuy nhiên kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng: phân hữu cơ vi sinh cố định nitơ chỉ phát huy hiệu lực đối với cây trồng trong điều kiện bảo đảm cho vi sinh vật sinh trưởng, phát triển Nếu điều kiện không thuận lợi hiệu lực của phân hữu cơ vi sinh bị hạn chế và trong một số trường hợp nhất định hiệu lực sẽ bị mất

Phân hữu cơ có chứa đầy đủ các loại chất khoáng cần thiết cho cây trồng nhưng không nhiều, mặc dù phân hữu cơ không có tác dụng tức thời như phân hóa học nhưng bón với số lượng lớn thì tác dụng của nó không thua kém phân hóa học bao nhiêu [48]

Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Thuý và cs (1995) [77] cho biết: trên đất đỏ bazan ở Tây nguyên, trên nền 1 tấn vôi, bón 5 - 10 tấn phân chuồng làm tăng 17 - 33% năng suất lạc Hiệu suất 1 tấn phân chuồng là 6,3 kg lạc vỏ khô

Bảng 1.7 Khả năng tiết kiệm đạm khoáng của phân hữu cơ vi sinh cố định nitơ

Đất trồng Khả năng tiết kiệm đạm khoáng theo thời vụ gieo trồng

(kg N/ha)

Vụ xuân Vụ mùa

(Nguồn: Nguyễn Kim Vũ, 1995) [88] Nghiên cứu về bón phân cho cây lạc trên đất xám miền Đông Nam Bộ, Nguyễn Thị Liên Hoa (1998) [40] cho thấy, phân bón hữu cơ ACA, với thành phần 4,6% N, 11% P2O5, 13,2% K2O, 2,2% MgO và vi lượng, kết hợp với vôi, đã cho năng suất lạc cao hơn bón tro dừa 6%, đáp ứng tốt nhu cầu dinh dưỡng cây lạc và có hiệu quả kinh tế cao

Theo Nguyễn Tử Siêm và Thái Phiên (1999) [67], trên đất bazan Phủ Quỳ bón phân chuồng làm tăng năng suất lạc nhân lên 131% so với không bón Năng suất lạc nhân ở công thức bón lân phối hợp với phân chuồng tăng 146% so với bón lân đơn lẻ Năm 2000, khi nghiên cứu về ảnh hưởng của các loại phân hữu cơ khác nhau với liều lượng từ 200 - 1.500kg/ha cho lạc trên đất xám, các tác giả Nguyễn Đăng Nghĩa, Hoàng Văn Tám [88] cho thấy, năng suất lạc tăng 24,8 - 51,0% so với chỉ bón phân khoáng

Nghiên cứu của Trần Thị Thu Hà (2003) [30], ảnh hưởng của liều lượng phân chuồng đến năng suất lạc trên đất phù sa nghèo dinh dưỡng ở Thừa Thiên Huế cho biết: Khi bón 6 tấn phân chuồng/ha trên nền phân vô cơ 30 kg N, 60 kg P2O5 và 60 kg

K2O, năng suất lạc tăng 36,6% so với không bón và tương đương so với lượng bón 9 tấn phân chuồng/ha

Lê Văn Quang và cs (2006) [63], nghiên cứu về liều lượng phân chuồng cho lạc cho thấy: đối với giống lạc Sen Lai trồng trên đất cát tỉnh Hà Tĩnh bón phối hợp lượng phân bón 15 tấn phân chuồng, 30 N, 90 P2O5, 60 K2O cho 1 ha vừa tăng khả năng sinh trưởng và năng suất (đạt 24,23 tạ/ha) lại vừa cho hiệu suất phân bón cao nhất (64,4 kg lạc vỏ/1 tấn phân chuồng)

Nghiên cứu của Mạc Khánh Trang (2008) [80] chỉ ra rằng: trên đất phù sa nghèo dinh dưỡng ở Bình Định với nền phân vô cơ là 30 kg N + 90 kg P2O5 + 60 kg K2O/ha, năng suất giống lạc L14 ở lượng bón 10 tấn phân chuồng/ha đạt cao hơn so với các ngưỡng bón 5, 15 và 20 tấn phân chuồng/ha

Bón phân hữu cơ cho cây trồng nói chung và cây lạc nói riêng có ý nghĩa hết sức quan trọng Theo Lê Văn Khoa và cs (1996) [53] cho rằng: Phân hữu cơ bón vào đất

để tăng năng suất cây trồng và tăng độ phì nhiêu cho đất

Đinh Thị Ngọ (1996) [59], nghiên cứu dùng than bùn để tủ gốc cho chè trên đất Podzolic cho thấy: cây chè được tủ bằng than bùn có sinh khối phần trên mặt đất cao nhất, sau đó đến tủ gốc bằng màng mỏng PE màu đen, công thức đối chứng không tủ cho sinh khối thấp nhất Trọng lượng bộ rễ đặc biệt là rễ hút tăng 63% ở công thức tủ bằng than bùn, tăng 27% ở công thức tủ bằng màng mỏng PE màu đen (so với đối chứng), lượng rễ hút phân bố nhiều ở tầng đất 0 - 10 cm (công thức tủ bằng than bùn chiếm 46%, công thức tủ bằng màng mỏng PE màu đen chiếm tới 64%, công thức không tủ chỉ có 7%)

Theo Nguyễn Bảo Vệ (1996) [83], nhờ các acid humic trong phân hữu cơ giúp cây hấp thụ tốt chất dinh dưỡng Phân hữu cơ cũng là nguồn cung cấp dưỡng chất cho cây do mùn bị khoáng hóa [90] và hòa tan các chất vô cơ trong đất [13]

Theo Phạm Tiến Hoàng (2003) [47] cho rằng: Nếu không bón kết hợp phân hữu

cơ với phân khoáng thì cho dù lượng phân khoáng có đủ cao cũng không cho năng suất bằng bón kết hợp phân khoáng với phân hữu cơ

Theo Đỗ Thị Thanh Ren và cs (2004) [65], bón phân hữu cơ không những làm tăng năng suất cây trồng mà còn có khả năng làm tăng hiệu lực của phân hóa học, cải tạo và nâng cao độ phì của đất

Theo Ngô Ngọc Hưng và cs (2004) [50], thông thường sử dụng phân hữu cơ nhằm mục đích cung cấp dưỡng chất, làm gia tăng hàm lượng chất hữu cơ trong đất, bón phân hữu cơ không những góp phần làm gia tăng độ phì của đất mà còn ảnh hưởng đến độ hữu dụng của lân trong đất Ngoài việc cải tạo tình trạng dinh dưỡng của đất, phân hữu cơ còn làm tăng lượng chất hữu cơ và mùn trong đất mà phân hóa học không có được

Kết quả nghiên cứu của Hoàng Thị Thái Hòa và cs (2007) [41] trên đất cát biển Thừa Thiên Huế về hiệu lực của phân hữu cơ cho thấy, bón 8 tấn thân xác lạc hoai/ha và 8 tấn rong biển hoai/ha trên nền phân vô cơ 40 kg N, 60 kg P2O5 và 60 kg K2O thì năng suất giống lạc Dù Tây Nguyên đạt từ 26,8 - 27,3 tạ/ha, tương đương với công

thức bón 8 tấn phân chuồng/ha và cao hơn từ 29,7 - 31,9% so với công thức không bón phân hữu cơ

Theo Võ Thị Gương và cs (2008) [28], phân hữu cơ làm tăng hàm lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy và đạm hữu dụng trong đất, cung cấp thêm cho đất một số nguyên tố vi lượng cần thiết cho cây trồng như Cu, Zn,…

Kết quả nghiên cứu của Võ Quốc Khánh (2009) [52] đã nghiên cứu việc sử dụng than bùn làm phân bón cho cây lạc trên đất xám Tây Ninh cho biết, chỉ cần bón 29,4% than bùn có thể thay thế được 100% lượng phân chuồng và khi phối hợp với 5 tấn than bùn/ha thì chỉ cần bón 71,04% NPK (so với đối chứng bón 100% nền 30 kg N - 60 kg

P2O5 - 90 kg K2O) vẫn đảm bảo được năng suất lạc tương đương so với đối chứng Nghiên cứu của Trần Thị Ánh Tuyết và cs (2016) [76], trên đất xám bạc màu đã chỉ ra rằng: Bón phân hữu cơ góp phần tăng năng suất từ 2 - 4 tạ/ha so với đối chứng, trong đó dạng phân hữu cơ (25% bèo tây + 25% rơm rạ + 50% phân lợn + chế phẩm

Trichoderma) cho năng suất lạc cao nhất (19,2 tạ/ha), hiệu quả kinh tế đạt cao nhất ở

dạng phân hữu cơ (75% bèo tây + 25% phân lợn + chế phẩm Trichoderma), tăng

13.500.000 đồng/ha so với đối chứng Tất cả các công thức có bón phân hữu cơ đều cải thiện tính chất đất tốt hơn so với công thức đối chứng

Phạm Văn Toản, Phạm Bích Hiên (2003) [72], đã nghiên cứu tuyển chọn một số

chủng Azotobacter đã 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 nitơ, 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

Kết quả thử nghiệm, khảo nghiệm của Phạm Văn Toản và Phạm Bích Hiên (2003) [72] xác định phân vi sinh vật chức năng có khả năng tăng sinh khối, năng suất lạc, cà chua, khoai tây, keo, cà phê và hồ tiêu khi giảm 20% lượng dinh dưỡng khoáng (N, P) theo khuyến cáo, đồng thời có tác dụng tích cực trong việc hạn chế bệnh vùng

rễ ở các cây trồng thử nghiệm

Cây trồng hút dinh dưỡng từ đất để sinh trưởng và phát triển Ngoài các bộ phận thu hoạch ra, trong các sản phẩm phụ cũng chứa đựng các chất dinh dưỡng mà cây lấy

từ đất Sau mỗi vụ thu hoạch, cây trồng lại để lại cho đất một lượng lớn các phụ phẩm hữu cơ Thông qua các quá trình chuyển hoá vật chất trong đất mà các sản phẩm này

trở thành nguồn dinh dưỡng đáng kể cho cây trồng vụ sau

Kết quả nghiên cứu của Hoàng Thị Thái Hòa và cs (2012) [42] chỉ ra rằng: trên đất cát biển Bình Định, bón 10 tấn phân bò + rơm rạ (1:0,5) ủ hố trên nền phân vô cơ có năng suất cao nhất 3,7 tấn/ha (bón rải đều trên mặt đất) và 3,9 tấn/ha (bón theo hàng), lợi nhuận tương ứng đạt 26,44 triệu đồng/ha và 28,19 triệu đồng/ha, hiệu suất phân bón đạt 76,4 và 81,9 kg lạc vỏ/tấn phân và VCR đạt 4,8 và 4,5; đồng thời cải thiện các tính chất hóa học đất như giảm độ chua, tăng hàm lượng mùn và các chỉ tiêu

N, P, K tổng số và CEC

Nghiên cứu của Hoàng Văn Tám và cs (2013) [65] cho biết: Bón phân hữu cơ vi sinh cho cây lạc trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh với liều lượng từ 500 - 2000 kg/ha/vụ có bổ sung phân khoáng cho bằng công thức đối chứng (60 kg N + 60 kg P2O5

+ 90 kg K2O/ha) đã cho năng suất trung bình 2 vụ tăng 0,34 - 0,94 tấn/ha/vụ, tương đương 15,69 - 34,31% so với đối chứng; lượng phân đạm tiết kiệm được 5 - 20 kg N/ha/vụ tương đương 8,3 - 33,3% tổng lượng N; phân lân tiết kiệm được 15 - 60 kg

P2O5/ha/vụ tương đương 25 - 100% tổng lượng lân và lượng phân kali tiết kiệm được 5 -

20 kg K2O/ha/vụ tương đương 5,5 - 22,2% tổng lượng kali Mức lãi ròng thu được ở các công thức bón phân hữu cơ vi sinh 4,72 - 8,52 triệu đồng/ha/vụ so với chỉ bón phân khoáng Tỷ suất lợi nhuận (VCR) khi sử dụng phân hữu cơ vi sinh đạt 1,46 - 2,34

Nghiên cứu của Hồ Huy Cường và cs (2016) [12], sử dụng các loại phân hữu cơ

để thí nghiệm trên đất cát ở huyện Phù Cát tỉnh Bình Định là phân chuồng và các loại phân hữu cơ khoáng Trùn Lửa, Voi Thái và Đầu Bò No5 Kết quả thí nghiệm cho thấy, bón các loại phân hữu cơ đã làm tăng năng suất giống lạc LDH.01 từ 27,3 - 32,8%, năng suất và hiệu quả kinh tế của công thức bón 500 kg phân hữu cơ khoáng Trùn Lửa/ha hoặc 500 kg phân hữu cơ khoáng Đầu Bò No5/ha đạt tương đương so với công thức bón 5 tấn phân chuồng/ha

Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thu Hà và cs (2016) [29], trên đất cát biển đã sử dụng 20 kg chế phẩm VSV/ha cho cây lạc trên đất cát biển tại Nghệ An và Bình Định làm cho hàm lượng P2O5 dễ tiêu tăng 1,6 - 4,4 mg/100g đất, có sự cải thiện về hàm lượng K2O dễ tiêu, và độ ẩm đất; mật độ VSV hữu ích trong đất tăng 10 lần, năng suất thực thu tăng 17,1 -17,3%, lợi nhuận tăng 21,4 - 27,8% (tương đương 7,4 - 13,6 triệu đồng/ha) so với đối chứng và hiệu suất sử dụng chế phẩm VSV đạt 24,5 - 32,0 kg lạc/kg chế phẩm

Kết quả nghiên cứu của Hoàng Thị Thái Hòa và cs (2016) [43], trên đất cát tại xã Cát Hiệp và Cát Hanh, huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định nhằm mục đích xác định được

liều lượng và dạng phân hữu cơ và kali hợp lý cho cây lạc Kết quả nghiên cứu đã chỉ

ra khi bón 8 tấn phân chuồng hoặc 10 tấn than trấu sinh học + 40 kg N + 90 kg P2O5 +

60 kg K2O + 500 kg vôi/ha cho giống lạc Lỳ đạt được năng suất và hiệu quả kinh tế cao nhất, đồng thời cải thiện được hàm lượng K và S tổng số trong đất

Để có thể khai thác đất cát biển và đất xám một cách có hiệu quả, vừa mang lại lợi ích kinh tế, vừa có thể duy trì cải thiện độ phì của đất, thì việc sử dụng phân hữu cơ là một biện pháp hữu hiệu Đã có nhiều tác giả nghiên cứu, sử dụng phân bón hữu cơ cho cây trồng: Nguyễn Thị Dần và cs [17], [18], [19]; Bùi Đình Dinh [22], [21], [23]; Phạm Tiến Hoàng và cs [44], [46], [45]; Nguyễn Tử Siêm và cs [66], [68]; Vũ Thị Kim Thoa và cs [79] Các tác giả trên đều có chung nhận định, ngoài tác dụng làm tăng năng suất cây trồng thì phân hữu cơ có vai trò hết sức quan trọng đối với độ phì nhiêu của đất và dinh dưỡng cây trồng Nó có ảnh hưởng quyết định đến sự tạo thành và làm bền vững cấu trúc đất, có khả năng tương tác với các chất dinh dưỡng và điều phối theo nhu cầu của cây trồng, giữ độ ẩm đất tối ưu cho cây trồng, khử nhiều loại độc tố, tạo thành hệ tổng thể đảm bảo duy trì độ phì nhiêu của đất theo hướng có lợi cho sự phát triển của cây trồng

1.3.2 Các nghiên cứu sử dụng chế phẩm của nấm Trichoderma trong trồng trọt trên thế giới và Việt Nam

1.3.2.1 Trên thế giới

Cho tới nay có khoảng 30 nước đã có những nghiên cứu sử dụng nấm

Trichoderma để trừ bệnh hại cây trồng (Nga, Mỹ, Đức, Hunggari, Ấn Độ, Thái Lan,

Philippin…) cho khoảng hơn 150 loài vi sinh vật gây bệnh trên hơn 40 loại cây trồng

Ở Nam Mỹ, người ta dùng nấm Trichoderma harzianum phòng trừ các nấm Pythium spp và Rhizoctonia solani gây bệnh chết héo đậu và củ cải [101]

Theo Elad và cs (1982) [110], dùng chế phẩm Trichoderma sp Có tác dụng

phòng trừ bệnh hại cây trồng, làm giảm tỷ lệ cây bị bệnh rõ rệt, chế phẩm nấm đối

kháng nấm Trichoderma sp Có thể giúp cây khỏe hơn, tăng sức đề kháng với vi sinh

vật gây bệnh, tác dụng kích thích sinh trưởng đối với cây

Theo Dutta và Das (1999) [108], đã thử nghiệm khả năng phòng trừ sinh học của

nấm Trichoderma harzianum bằng cách cho một số lượng lớn bào tử nấm này nuôi trồng trong môi trường rắn vào đất để kiểm soát nấm Rhizoctonia solani trên cây đậu tương Trichoderma harzianum khi bón vào đất với tỷ lệ 1:10 theo thể tích đã ngăn chặn được bệnh ở thân và rễ do nấm Rhizoctonia solani gây hại đồng ruộng

Nhiều loài nấm đối kháng đã được các tác giả khuyến cáo sử dụng để hạn chế sự

phát triển của nấm Phytophthora spp gây bệnh héo chết nhanh trên cây tiêu như:

Trichoderma sp., Gliocladium [162], [105] Anandaraj và Sarma (2003) [92] nhận thấy

nấm Trichoderma harzianum IISR-1369, IISR-1370 phân lập từ vùng rễ cây tiêu có khả năng hạn chế nấm Phytophthora capsici và kích thích sinh trưởng cây tiêu

Nghiên cứu của Diby và cs (2005) [105], đã ghi nhận nấm Trichoderma

harzianum IISR - 1369, 1370 được phân lập từ vùng rễ của cây hồ tiêu có khả năng

kích thích sinh trưởng và hạn chế được bệnh chết nhanh cây hồ tiêu do nấm

Phytophthora capsici gây nên Khi sử dụng chế phẩm hỗn hợp giữa nấm Trichoderma harzianum IISR - 1369 với vi khuẩn Pseudomonas fluorescens IISR - 11 cho hiệu quả

phòng trừ đạt 63%, cao hơn so với đối chứng là 36%

Harman và cs (2004) [122], cho biết: Trichoderma sp Là một loại vi nấm được

phân lập từ đất, thường hiện diện ở vùng xung quanh hệ thống của rễ cây Đây là loại nấm hoại sinh có khả năng ký sinh và đối kháng trên nhiều loại nấm bệnh cây trồng

Nhờ vậy, nhiều loài Trichoderma spp đã được nghiên cứu như là một tác nhân phòng

trừ sinh học và đã được thương mại hóa thành thuốc trừ bệnh sinh học, phân sinh học và chất cải tạo đất

Theo Hartmann và cs (2008) [121] cho rằng: tùy theo dòng nấm Trichoderma,

việc sử dụng trong nông nghiệp đã tỏ ra có nhiều thuận lợi nhờ: Tập đoàn khuẩn lạc nấm sẽ phát triển nhanh và tạo thành cộng đồng vi sinh vật xung quanh vùng rễ cây; Có khả năng phòng trị, cạnh tranh hoặc tiêu diệt các tác nhân gây bệnh giúp cải thiện sức khỏe của cây; Kích thích sự phát triển của rễ nhờ tiết ra các chất điều hòa sinh trưởng Tính đối kháng với các nấm hại này bằng cách cạnh tranh dinh dưỡng, ký sinh với nấm hại hoặc tiết kháng sinh, enzyme phân hủy vách tế bào nấm gây bệnh cây trồng; sản sinh đa dạng các chất chuyển hóa thứ cấp dễ bay hơi và không bay hơi, một vài chất loại này ức chế vi sinh vật khác mà không có sự tương tác vật lý

1.3.2.2 Ở Việt Nam

Nấm Trichoderma bắt đầu được quan tâm nghiên cứu ở Việt Nam từ năm 1987

đến năm 1990 và sau đó càng được quan tâm nghiên cứu nhiều hơn Các nghiên cứu

về đa dạng các loài Trichoderma ở Việt Nam đã tiến hành phân lập từ nhiều nguồn

khác nhau như vùng đất nông nghiệp từ Trung Bộ đến Nam Bộ của nhóm nghiên cứu

Lê Đình Đôn và cs (2010) [27], vùng trồng cây ăn trái Nam Bộ của nhóm nghiên cứu Dương Minh và cs (2006) [57] hay thậm chí là các vùng đảo phía Nam, bao gồm Côn Đảo, Phú Quốc, quần đảo Bà Lụa của nhóm nghiên cứu Đinh Minh Hiệp và cs (2007a và b) [38], [39], vùng rừng ngập mặn Giao Thủy (Nam Định),… Các nghiên cứu này

bước đầu thu được một số loài Trichoderma bản địa, tạo tiền đề để tiến hành các

nghiên cứu sâu hơn