Luận án tiến sĩ nông nghiệp nghiên cứu biện pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sản xuất lạc trên đất cát ven biển tỉnh thanh hóa

Tại Thanh Hóa, các kết quả nghiên cứu về tuyển chọn giống, xác định thời vụ, mật độ, liều lượng phân bón NPK thích hợp, kỹ thuật trồng lạc che phủ nilon, bón chất giữ ẩm cho lạc trồng tr



LÊ THỊ THANH HUYỀN

NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO HIỆU QUẢ SẢN XUẤT LẠC TRÊN ĐẤT CÁT VEN

BIỂN TỈNH THANH HÓA

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

HÀ NỘI - 2018



LÊ THỊ THANH HUYỀN

NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO HIỆU QUẢ SẢN XUẤT LẠC TRÊN ĐẤT CÁT VEN

BIỂN TỈNH THANH HÓA

Chuyên ngành : Khoa học Cây trồng

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Kết quả nghiên cứu nêu trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Các thông tin trích dẫn đều đƣợc chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2018

Nghiên cứu sinh

Lê Thị Thanh Huyền

LỜI CẢM ƠN

Nghiên cứu sinh chân thành bày tỏ lòng biết ơn Ban Đào tạo Sau đại học, Trung tâm Chuyển giao Công nghệ và Khuyến nông, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, đã tạo mọi điều kiện cho việc học tập nghiên cứu và hoàn thành luận án

Nghiên cứu sinh chân thành bày tỏ lòng biết ơn tới:

Tập thể lãnh đạo trường Đại học Hồng Đức, đã luôn động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho Nghiên cứu sinh trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án

TS Trần Công Hạnh và GS TSKH Trần Đình Long đã hướng dẫn, góp ý trao đổi về phương pháp luận, nội dung nghiên cứu và các hướng dẫn khoa học khác, đảm bảo cho luận án hoàn thành có chất lượng

Các nhà khoa học đã góp ý và tạo điều kiện cho việc hoàn thiện luận án Tập thể lãnh đạo Công ty Cổ phần Công nông nghiệp Tiến Nông, Công ty Cổ phần Phân Bón Lam Sơn Thanh Hóa đã tạo điều kiện thuận lợi cho Nghiên cứu sinh trong quá trình thực hiện luận án

Tập thể cán bộ giảng viên và sinh viên các lớp K14, K15, K16 ngành Khoa học Cây trồng, khoa Nông Lâm Ngư nghiệp, trường Đại học Hồng Đức đã tạo điều kiện và giúp đỡ Nghiên cứu sinh trong việc triển khai bố trí theo dõi và phân tích các chỉ tiêu của thí nghiệm

Cuối cùng, Nghiên cứu sinh bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với gia đình, bố,

mẹ, anh, em, chồng, con và bạn bè đồng nghiệp đã luôn động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho Nghiên cứu sinh trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án

Hà Nội, ngày tháng năm 2018

Nghiên cứu sinh

Lê Thị Thanh Huyền

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC CÁC BẢNG viii

DANH MỤC CÁC HÌNH xi

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu của đề tài 2

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

4 Phạm vi giới hạn của đề tài 3

5 Những đóng góp mới của luận án 3

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 4

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

1.1.1 Tình hình sản xuất lạc trên thế giới 4

1.1.2 Tình hình sản xuất lạc ở Việt Nam 8

1.2 Yêu cầu sinh thái của cây lạc 10

1.2.1 Khí hậu 10

1.2.2 Yêu cầu về đất trồng lạc 12

1.3 Dinh dưỡng khoáng của cây lạc 12

1.3.1 Vai trò của các nguyên tố dinh dưỡng khoáng đối với cây lạc 12

1.3.2 Nhu cầu dinh dưỡng của cây lạc 20

1.4 Một số kết quả nghiên cứu và ứng dụng tiến bộ kỹ thuật trong sản xuất lạc 21 1.4.1 Nghiên cứu bón phân hữu cơ vi sinh cho cây lạc 21

1.4.2 Nghiên cứu về bón phân vi lượng cho cây lạc 26

1.4.3 Nghiên cứu bón vôi và các chế phẩm điều chỉnh pH đất cho lạc 33

1.4.4 Nghiên cứu xử lý hạt giống trước khi gieo 36

Chương 2 VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39

2.1 Vật liệu nghiên cứu 39

2.1.1 Giống lạc 39

2.1.2 Các loại phân bón và vật tư 39

2.1.3 Đất thí nghiệm 40

2.2 Nội dung nghiên cứu 40

2.2.1 Đánh giá điều kiện cơ bản của vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa trong mối quan hệ với sản xuất lạc 40

2.2.2 Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng và hiệu quả sản xuất lạc trên đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa 40

2.2.3 Xây dựng mô hình kỹ thuật tổng hợp tăng năng suất và hiệu quả sản xuất lạc trên đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa 41

2.3 Phương pháp nghiên cứu 41

2.3.1 Đánh giá điều kiện cơ bản của vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa trong mối quan hệ với sản xuất lạc 41

2.3.2 Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật để nâng cao năng suất, chất lượng và hiệu quả sản xuất lạc trên đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa 42

2.3.3 Mô hình thâm canh tăng năng suất lạc 48

2.4 Phương pháp theo dõi và phân tích số liệu 49

2.4.1 Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu về cây trồng: 49

2.4.2 Phương pháp và chỉ tiêu đánh giá bệnh hại trên đồng ruộng 50

2.4.3 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu về mẫu đất 50

2.4.4 Phương pháp hạch toán hiệu quả kinh tế 51

2.4.5 Xử lý số liệu 52

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 53

3.1 Điều kiện cơ bản vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa trong mối quan hệ với sản xuất lạc 53

3.1.1 Điều kiện khí hậu và đất đai vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa 53

3.1.2 Tình hình sản xuất nông nghiệp vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa 57

3.1.2.1 Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp 57

3.1.2.2 Diện tích và cơ cấu một số cây trồng chính 58

3.1.2.3 Các công thức luân canh 60

3.1.3 Hiện trạng sản xuất lạc vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa 61

3.1.3.1 Thông tin chung về nông hộ sản xuất lạc 61

3.1.3.2 Năng suất lạc vùng đất cát ven biển 62

3.2 Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng và hiệu quả sản xuất lạc trên đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa 71

3.2.1 Hiệu quả của việc sử dụng thuốc xử lý hạt đối với một số loại bệnh hại lạc trong vụ xuân trên đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa 71

3.2.2 Ảnh hưởng của liều lượng chế phẩm chất điều hòa pH đất đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống lạc L14 trên đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa 74

3.2.2.1 Ảnh hưởng của lượng bón chất điều hòa pH đất đến một số chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển của giống lạc L14 75

3.2.2.2 Ảnh hưởng của lượng bón chất điều hòa pH đất đến tình hình bệnh hại của giống lạc L14 78

3.2.2.3 Ảnh hưởng của lượng bón chất điều hòa pH đất đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống lạc L14 79

3.2.2.4 Hiệu quả kinh tế của bón chất điều hòa pH đất cho giống lạc L14 83

3.2.2.5 Ảnh hưởng của lượng bón chất điều hòa pH đất đến một số tính chất hóa học của đất thí nghiệm 84

3.2.3 Ảnh hưởng của liều lượng phân hữu cơ vi sinh 1-3-1 HC15 đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống lạc L14 87

3.2.3.1 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh 1-3-1 HC15 đến khả năng sinh trưởng, phát triển của giống lạc L14 88

3.2.3.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh 1-3-1HC15 đến chỉ số diện tích lá và khả năng tích lũy chất khô của giống lạc L14 90

3.2.4 Ảnh hưởng của các loại vi lượng chelate (Zn-EDTA, Cu-EDTA, Mn-EDTA, Fe-EDTA) đến sinh trưởng, năng suất và chất lượng lạc 103

3.2.4.1 Ảnh hưởng của lượng bón vi lượng Zn-EDTA đến các yếu tố cấu

thành năng suất và năng suất giống lạc L14 103

3.2.4.2 Ảnh hưởng của lượng bón vi lượng Cu-EDTA đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất giống lạc L14 106

3.2.4.3 Ảnh hưởng của lượng bón vi lượng Mn-EDTA các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất giống lạc L14 109

3.2.4.4 Ảnh hưởng của lượng bón vi lượng Fe-EDTA đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống lạc L14 111

3.2.4.5 Ảnh hưởng của các vi lượng chelates (Zn-EDTA, Cu-EDTA, Mn-EDTA và Fe- EDTA) đến sinh trưởng, năng suất và chất lượng giống lạc L14 114

3.3 Kết quả xây dựng mô hình kỹ thuật tổng hợp tăng năng suất và hiệu quả sản xuất lạc trên đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa 123

3.3.1 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của mô hình 124

3.3.2 Hiệu quả kinh tế của mô hình thâm canh tăng năng suất lạc vụ xuân năm 2017 tại vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa 125

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 128

1 KẾT LUẬN 128

2 ĐỀ NGHỊ 129

CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 130

TÀI LIỆU THAM KHẢO 131

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

EHPG N,N'-Etylenebis-2-(o-HydroxyPhenyl) Glyxin

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Diện tích, năng suất và sản lượng lạc trên thế giới từ năm 1990-2016 4

Bảng 1.2 Diện tích, năng suất và sản lượng lạc Việt Nam từ năm 1995-2016 8

Bảng 1.3 Sự hấp thu chất dinh dưỡng ở cây lạc (kg/ha) 20

Bảng 1.4 Phân chia tổng chất dinh dưỡng theo từng giai đoạn sinh trưởng của cây lạc 20 Bảng 1.5 Mức độ đầy đủ chất dinh dưỡng ở chất khô lá của cây lạc 21

Bảng 1.6 Thang pH đất và mức độ chua của đất 33

Bảng 2.1 Một số đặc tính nông hoá chủ yếu của đất thí nghiệm 40

Bảng 3.1 Diễn biến một số yếu tố khí hậu thời tiết vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa (2005 -2015) 53

Bảng 3.2 Diện tích và phân bố vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa 55

Bảng 3.3 Bảng phân loại đất cát biển tỉnh Thanh Hóa 56

Bảng 3.4 Hiện trạng sử dụng đất các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa 57

Bảng 3.5 Diện tích và cơ cấu một số loại cây trồng chính hàng năm các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa 59

Bảng 3.6 Một số công thức luân canh trên vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa 60

Bảng 3.7 Thông tin chung về nông hộ sản xuất lạc 62

Bảng 3.8 Năng suất lạc vùng đất cát biển tỉnh Thanh Hóa 62

Bảng 3.9 Cơ cấu giống lạc ở vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa 64

Bảng 3.10 Tình hình sử dụng giống của nông hộ sản xuất lạc 65

Bảng 3.11 Tình hình sử dụng phân bón cho lạc vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa 68 Bảng 3.12 Ảnh hưởng của thuốc xử lý hạt đến tỷ lệ mọc và tỷ lệ nhiễm một số bệnh chết cây trên giống lạc L14 72

Bảng 3.13 Ảnh hưởng của thuốc xử lý hạt đến năng suất giống lạc L14 tại 2 điểm thí nghiệm, vụ xuân năm 2015 và 2016 73

Bảng 3.14 Ảnh hưởng của liều lượng chất điều hòa pH đất đến một số chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển của giống lạc L14 75

Bảng 3.15 Ảnh hưởng của lượng bón chất điều hòa pH đất tình hình bệnh hại của giống lạc L14 (Số liệu trung bình 2 năm 2015 - 2016) 78

Bảng 3.16 Ảnh hưởng của liều lượng chất điều hòa pH đất đến các yếu tố cấu thành năng suất 80 Bảng 3.17 Ảnh hưởng của liều lượng chất điều hòa pH đất đến năng suất thực thu của giống lạc L14 tại 2 điểm thí nghiệm, vụ xuân năm 2015 và 2016 81 Bảng 3.18 Hiệu quả kinh tế của chất điều hòa pH đất trong sản xuất lạc thí nghiệm 83 Bảng 3.19 Ảnh hưởng của chất điều hòa pH đất đến một số tính chất hóa học của đất thí nghiệm 85 Bảng 3.20 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh 1-3-1HC15 đến sinh trưởng, phát triển của giống lạc L14 (Số liệu trung bình 2 năm 2015 - 2016) 89 Bảng 3.21 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh 1-3-1HC15 đến chỉ số diện tích lá

và khả năng tích lũy chất khô của giống lạc L14 91 Bảng 3.22 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh 1-3-1HC15 đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống lạc L14 93 Bảng 3.23 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh 1-3-1 HC 15 đến năng suất thực thu của giống lạc L14 tại 2 điểm thí nghiệm, vụ xuân 2015 và 2016 94 Bảng 3.24 Hiệu quả kinh tế của phân hữu cơ vi sinh 1-3-1HC15 trong sản xuất lạc thí nghiệm (Số liệu trung bình 2 năm 2015 – 2016) 97 Bảng 3.25 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh 1-3-1HC15 đến một số tính chất hóa học của đất thí nghiệm 99 Bảng 3.26 Ảnh hưởng của lượng bón vi lượng Zn-EDTA đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất giống lạc L14 104 Bảng 3.27 Ảnh hưởng của lượng bón vi lượng Cu-EDTA đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất giống lạc L14 107 Bảng 3.28 Ảnh hưởng của lượng bón vi lượng Mn-EDTA đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống lạc L14 109 Bảng 3.29 Ảnh hưởng của lượng bón vi lượng Fe-EDTA đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống lạc L14 112 Bảng 3.30 Ảnh hưởng của Zn-EDTA, Cu-EDTA, Mn-EDTA và Fe- EDTA đến sinh trưởng và phát triển của giống lạc L14 115

Bảng 3.31 Ảnh hưởng của Zn-EDTA, Cu-EDTA, Mn-EDTA và Fe- EDTA đến chỉ

số diện tích lá và khả năng tích lũy chất khô 118 Bảng 3.32 Ảnh hưởng của Zn-EDTA, Cu-EDTA, Mn-EDTA và Fe- EDTA đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của giống lạc L14 tại 2 điểm thí nghiệm, vụ xuân năm 2016 và 2017 120 Bảng 3.33 Ảnh hưởng của Zn-EDTA, Cu-EDTA, Mn-EDTA và Fe- EDTA đến một số chỉ tiêu chất lượng của giống lạc L14 122 Bảng 3.34 Hiệu quả kinh tế của việc bón các nguyên tố vi lượng Zn-EDTA, Cu- EDTA, Mn-EDTA và Fe- EDTA cho giống lạc L14 123 Bảng 3.35 Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của mô hình 125 Bảng 3.36 Hiệu quả kinh tế của mô hình thâm canh tăng năng suất lạc vụ xuân năm

2017 tại vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa 126

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Diện tích lạc năm 2016 của một số quốc gia trên thế giới 5

Hình 1.2 Năng suất lạc năm 2016 của một số nước trên thế giới 6

Hình 1.3 Tỷ lệ sản lượng lạc năm 2016 của một số quốc gia 7

Hình 3.1a Diễn biến nhiệt độ trong năm 54

Hình 3.1b Diễn biến lượng mưa trong năm 54

Hình 3.2 Hiện trạng sử dụng đất các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa 58

Hình 3.3 Diện tích lạc phân theo mức năng suất tại vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa 63

Hình 3.4.Tỷ lệ cơ cấu giống lạc ở vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa 65

Hình 3.5a Tác động của việc bón chất điều hòa pH đất đến năng suất lạc thí nghiệm tại Tĩnh Gia 83

Hình 3.5b Tác động của việc bón chất điều hòa pH đất đến năng suất lạc thí nghiệm tại Hậu Lộc 83

Hình 3.6a Tác động của việc bón phân HCVS đến năng suất lạc thí nghiệm tại Tĩnh Gia 96

Hình 3.6b Tác động của việc bón phân HCVS đến năng suất lạc thí nghiệm tại Hậu Lộc 96

Hình 3.7a Tác động của việc bón Zn-EDTA đến năng suất lạc thí nghiệm tại Tĩnh Gia 106

Hình 3.7b Tác động của việc bón Zn-EDTA đến năng suất lạc thí nghiệm tại Hậu Lộc 106

Hình 3.8a Tác động của việc bón Cu-EDTA đến năng suất lạc thí nghiệm tại Tĩnh Gia 108

Hình 3.8b Tác động của việc bón Cu-EDTA đến năng suất lạc thí nghiệm tại Hậu Lộc 108

Hình 3.9a Tác động của việc bón Mn-EDTA đến năng suất lạc thí nghiệm tại Tĩnh Gia 111

Hình 3.9b Tác động của việc bón Mn-EDTA đến năng suất lạc thí nghiệm tại Hậu Lộc 111 Hình 3.10a Tác động của việc bón Fe-EDTA và năng suất lạc thí nghiệm tại Tĩnh Gia 114 Hình 3.10b Tác động của việc bón Fe-EDTA và năng suất lạc thí nghiệm tại Hậu Lộc 114

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa bao gồm 6 huyện, thị: Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoằng Hóa, Thị xã Sầm Sơn, Quảng Xương và Tĩnh Gia, nằm dọc theo bờ biển dài

102 km, với tổng diện tích đất tự nhiên 123.071,14 ha, trong đó nhóm đất cát ven

biển chiếm 12,74% (15.681,11 ha) Toàn vùng có 46037,79 ha đất trồng cây hàng

năm, trong đó diện tích đất trồng lúa chiếm 67,14% (30.908,94 ha), tiếp đến lạc 13,35% (6.146,9 ha), rau màu 8,31% (3.826,35), khoai lang 2,88% (1.323,8 ha); ngô 2,69% (1.240.5 ha), đậu đỗ 1,96% (903,0 ha), vừng 1,64% (755,9 ha), các loại cây khác 2,03% (932,4 ha) (Cục thống kê tỉnh Thanh Hóa, 2016) [12]

Cho đến nay, đã có khá nhiều các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước

về kỹ thuật canh tác lạc Tại Thanh Hóa, các kết quả nghiên cứu về tuyển chọn giống, xác định thời vụ, mật độ, liều lượng phân bón NPK thích hợp, kỹ thuật trồng lạc che phủ nilon, bón chất giữ ẩm cho lạc trồng trên đất cát ven biển trong vụ Xuân

và vụ Thu – Đông của tác giả Trần Thị Ân (2004) [2] đã và đang được phổ biến áp dụng rộng rãi trong sản xuất Tuy nhiên năng suất lạc trung bình của 5 huyện vùng ven biển trong 5 năm, từ 2011-2015 mới chỉ dừng lại ở mức trung bình 2,05 tấn/ha (Nga Sơn 2,06 tấn/ha, Hậu Lậu 2,3 tấn/ha; Hoằng Hóa 1,8 tấn/ha; Quảng Xương 2,31 tấn/ha, Tĩnh Gia 1,8 tấn/ha) (Cục thống kê tỉnh Thanh Hóa, 2016) [12] bằng 88,7% năng suất trung bình cả nước (2,31 tấn/ha) và bằng 50% so với tiềm năng năng suất của giống

Kết quả khảo sát điều tra tình hình sản xuất lạc ở các địa phương vùng ven biển tỉnh Thanh Hóa cho thấy, nguyên nhân chủ yếu dẫn đến tình trạng năng suất lạc chậm được cải thiện là do những hạn chế về mặt đất đai của đất cát ven biển như nghèo hữu cơ, đất chua, nghèo các chất dinh dưỡng, khả năng giữ nước, giữ phân thấp, đất dễ bị chặt, bí khi mưa hoặc tưới Bên cạnh đó nguồn phân hữu cơ khan hiếm và phải ưu tiên cho sản xuất lúa, nông dân mới chỉ chú trọng việc bón phân N,

P, K mà chưa quan tâm đến việc bổ sung dinh dưỡng vi lượng qua lá do chi phí lao động cao Việc bón vôi mới chỉ dừng lại ở góc độ cung cấp dinh dưỡng Ca cho cây

ở thời kỳ ra hoa mà chưa chú trọng đến việc cải tạo độ chua của đất

Cùng với những hạn chế về mặt đất đai nêu trên, nguồn giống cho gieo trồng không được kiểm soát chặt chẽ và xử lý trước khi gieo là nguyên nhân dẫn đến tình trạng xuất hiện các loại nấm bệnh gây hại, ảnh hưởng đến sinh trưởng, năng suất và hiệu quả sản xuất lạc, đặc biệt là bệnh thối đen cổ rễ, bệnh thối trắng thân và bệnh héo xanh vi khuẩn

Nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật để nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả sản xuất lạc, đồng thời cải thiện, nâng cao độ phì nhiêu đất đảm bảo cho sản xuất lâu bền trên vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay là vấn đề rất có ý nghĩa về mặt lý luận, thực tiễn và mang tính cấp

thiết Từ đó, đề tài “Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sản xuất lạc

trên đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa’’ được thực hiện

2 Mục tiêu của đề tài

- Đánh giá được điều kiện cơ bản của vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa trong mối quan hệ với sản xuất lạc

- Xác định được một số biện pháp kỹ thuật canh tác như sử dụng thuốc xử lý

hạt giống, phân hữu cơ vi sinh 1-3-1-HC 15, chế phẩm điều hòa pH đất và phân vi lượng dạng chelate để nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả sản xuất lạc trên đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa

- Xác định được hiệu quả của mô hình sản xuất lạc trên đất cát ven biển trên

cơ sở áp dụng tổng hợp các biện pháp kỹ thuật

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án góp phần bổ sung cơ sở khoa học về các biện pháp kỹ thuật phù hợp để nâng cao năng suất, chất lượng và hiệu quả sản xuất lạc nhằm khai thác và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên thiên nhiên (đất đai, khí hậu ) ở vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở để bổ sung, hoàn thiện qui trình kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lượng và hiệu quả sản xuất lạc theo hướng bền vững trên vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa nói riêng và các vùng trồng lạc khác trong cả nước có điều kiện tương tự

4 Phạm vi giới hạn của đề tài

- Thời gian thực hiện các thí nghiệm từ vụ Xuân 2015 đến vụ Xuân năm 2017

- Loại đất: Đất cát ven biển, được sử dụng để trồng lạc với diện tích lớn ở tỉnh Thanh Hóa

- Giống: Giống lạc L14, giống lạc chủ lực, chiếm khoảng 60% diện tích gieo trồng tại vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa

- Thời vụ: Vụ Xuân, vụ trồng lạc chính ở Thanh Hóa

- Do đặc thù vùng nghiên cứu là dựa vào nước trời và kế thừa các kết quả nghiên cứu về giống, mật độ trồng, liều lượng đạm, lân, kali, che phủ nilon nên đề tài tập trung nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật về liều lượng phân hữu cơ vi sinh, chất điều hòa pH đất, một số loại phân bón vi lượng ở dạng chelate và xử lý hạt giống trước khi gieo trồng

5 Những đóng góp mới của luận án

Đã xác định được một số biện pháp kỹ thuật mới để nâng cao hiệu quả sản xuất lạc trên đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa: Xử lý hạt giống trước khi gieo bằng chế phẩm Cruiser Plus 312.5FS, liều lượng 3ml/kg hạt giống; sử dụng phân bón hữu

cơ vi sinh 1-3-1 HC 15 (2000 kg/ha), chất điều hòa pH đất (1200 kg/ha), phân vi lượng dạng chelate (2,0 kg/ha Zn-EDTA, 1,5 kg/ha Cu-EDTA, 2,0 kg/ha Mn-EDTA, 1,5 kg/ha Fe-EDTA) Năng suất lạc trong mô hình ứng dụng tổng hợp các kết quả nghiên cứu đạt 3,66 tấn/ha, tăng 48,78%, lãi thuần tăng 12,295 triệu đồng/ha so với sản xuất hiện tại của nông dân; tỷ suất chi phí lợi nhuận cận biên đạt 2,17

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU

VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

1.1 Tình hình sản xuất lạc trên thế giới và Việt Nam

1.1.1 Tình hình sản xuất lạc trên thế giới

Cây lạc (Arachis hypogaea L) là một trong số những cây lấy dầu quan trọng trên

thế giới, chỉ đứng sau cây đậu tương về diện tích trồng và sản lượng Hiện nay, cây lạc được trồng rộng rãi ở hơn 100 nước trên thế giới từ các nước nhiệt đới có khí hậu nóng

ẩm và nóng khô, cho tới một số nước vùng ôn đới lên đến 500

vĩ độ Bắc và 500 vĩ độ Nam (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cộng sự, 1996) [28]

Bảng 1.1 Diện tích, năng suất và sản lượng lạc trên thế giới

từ năm 1990-2016

(triệu ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lượng (triệu tấn)

- Về diện tích: Theo thống kê của tổ chức FAO, diện tích gieo trồng lạc trên

thế giới tại thời điểm năm 1990 là 19,75 triệu ha, năm 2000 là 23,25 triệu ha và đến năm 2010 là 26,14 triệu ha Như vậy, sau 20 năm diện tích gieo trồng lạc đã tăng lên 32,35% Tuy nhiên, ở giai đoạn 2010 – 2016 diện tích trồng lạc trên thế giới có

xu hướng chững lại và duy trì ổn định ở mức trên dưới 26,5 triệu ha Năm 2016,

trong số các quốc gia trồng lạc trên thế giới, 10 quốc gia có diện tích gieo trồng hàng năm lớn nhất là Ấn Độ (5,80 triệu ha), Trung Quốc (4,54 triệu ha), Nigiêria (2,68 triệu ha), Xuđăng (2,32 triệu ha), Myamma (0,99 triệu ha), Chad (0,97 triệu ha), Sê-nê-gan (0,88 triệu ha), Ni-giêria (0,77 triệu ha), Mỹ (0,63 triệu ha) và Camarun (0,45 triệu ha)

Nguồn: FAOSTAT, 2017 [61]

Hình 1.1 Diện tích lạc năm 2016 của một số quốc gia trên thế giới

Theo nguồn thống kê của FAO, Ấn Độ là nước có diện tích trồng lạc lớn nhất thế giới, tuy nhiên diện tích trồng lạc của nước này đang có xu hướng giảm dần Diện tích trồng lạc trung bình hàng năm của Ấn Độ những năm 90 là 7,77 triệu ha, đến giai đoạn 2000 -2010 diện tích gieo trồng bình quân hàng năm là 6,14 triệu ha Trong 5 năm gần đây (2011 -2015) diện tích trồng lạc của Ấn Độ giảm còn 4,96 triệu ha, giảm 36,16% so với những năm 90 Mặc dù diện tích gieo trồng lạc giảm mạnh trong những năm qua nhưng Ấn Độ vẫn là nước đứng đầu thế giới về diện tích trồng lạc, năm 2016 diện tích trồng lạc của Ấn Độ là 5,8 triệu ha, chiếm 20,96% diện tích trồng lạc toàn thế giới

Trung Quốc là nước đứng thứ hai sau Ấn Độ về diện tích trồng lạc với diện tích trung bình hàng năm giai đoạn 2011 -2015 là 4,63 triệu ha, tăng 29,69% so với diện tích gieo trồng lạc những năm 90 (3,57 triệu ha) Nigiêria cũng là nước có diện

tích trồng lạc tăng nhanh trong thập kỷ 90 và vươn lên đứng ở vị trí thứ 3 trên thế giới về diện tích Trong những năm gần đây (2011- 2015) diện tích trồng lạc của Nigiêria là 2,67 triệu ha/năm và duy trì tương đối ổn định Năm 2016 diện tích gieo trồng lạc đạt 2,68 triệu ha, chiếm 9,68% diện tích gieo trồng lạc của thế giới

- Về năng suất: Nhìn chung, năng suất lạc bình quân trên thế giới còn thấp

Năm 1990 năng suất chỉ đạt 1,17 tấn/ha, năm 2000 đạt bình quân 1,49 tấn/ha, từ năm 2010 - 2016 đạt bình quân 1,65 tấn/ha So sánh với thời điểm năm 1990, năng suất lạc bình quân hàng năm trên thế giới của giai đoạn 2010 -2016 tăng 41,03% (FAOSTAT, 2017) [61]

Năng suất lạc giữa các quốc gia trên thế giới có sự chênh lệch lớn Năm

2016, các quốc gia có năng suất lạc bình quân cao là I-xra-en đạt 5,16 tấn/ha; Guatemala đạt 4,91tấn/ha; Nicaragoa đạt 4,40 tấn/ha; I-ran đạt 4,38 tấn/ha…Tuy nhiên, diện tích gieo trồng lạc hàng năm của các nước này rất thấp nên sản lượng lạc không đáng kể Trong khi đó, các quốc gia có diện tích gieo trồng lạc lớn nhưng năng suất còn rất thấp là Ấn Độ đạt 1,18 tấn/ha; Nigiêria đạt 1,13 tấn/ha; Sê –nê- gan đạt 817 kg/ha; Sudăng đạt 789 kg/ha; Ni-giê chỉ đạt 588 kg/ha…thấp hơn nhiều

so với năng suất bình quân của thế giới (1,59 tấn/ha) (FAOSTAT, 2017) [61]

Nguồn: FAOSTAT, 2017[61]

Hình 1.2 Năng suất lạc năm 2016 của một số nước trên thế giới

Việc ứng dụng nhanh các tiến bộ kỹ thuật về giống và biện pháp kỹ thuật để nâng cao năng suất lạc trên diện rộng phải kể đến Mỹ, Trung Quốc, Argentina Tại

Mỹ năng suất lạc năm 1961 là 1,33 tấn/ha; đến năm 1991 đạt 2,74 tấn/ha (tăng 106,0%); ở giai đoạn 2001 -2010 năng suất trung bình hàng năm đạt 3,47 tấn/ha; trong những năm gần đây (2011 -2016) năng suất lạc đã vượt lên mức 4,32 tấn/ha Tại Trung Quốc năng suất lạc năm 1961 là 0,889 tấn/ha; đến năm 1991 đạt 2,18 tấn/ha (tăng 146,1%) và đến năm 2016 đạt 3,67 tấn/ha với diện tích 4,54 triệu ha (tăng 313,27%) Tại Argentina năng suất lạc năm 1961 là 1,48 tấn/ha; đến năm

1991 đạt 1,73 tấn/ha và đến năm 2016 đạt 2,92 tấn/ha (FAOSTAT, 2017) [61]

- Về sản lượng: Sự gia tăng về diện tích và năng suất trong những năm gần

đây đã thúc đẩy gia tăng sản lượng lạc trên thế giới Năm 1989, sản lượng lạc trên thế giới đạt 23,11 triệu tấn/năm; đến năm 1999 là 31,89 triệu tấn, đến năm 2009 là 36,46 triệu tấn và năm 2016 đạt 43,98 triệu tấn So với thời điểm năm 1961, sản lượng lạc năm 1989 tăng 63,6%, năm 1999 tăng 125,7%, năm 2009 tăng 158,0% và năm 2016 tăng 211,2%

Hiện nay, Châu Á, Châu Phi và Châu Mỹ là những khu vực có sản lượng lạc cao nhất trên thế giới Sản lượng năm 2016 của Châu Á là 26,64 triệu tấn, chiếm 60,57% tổng sản lượng lạc trên thế giới; Châu Phi là 12,73 triệu tấn, chiếm 28,94%

và Châu Mỹ là 4,57 triệu tấn, chiếm 10,39% Sản lượng lạc của Châu Âu và Châu Đại Dương không đáng kể

Nguồn: FAOSTAT, 2017 Hình 1.3 Tỷ lệ sản lượng lạc năm 2016 của một số quốc gia

Trung Quốc, Ấn Độ, Nigiêria, Mỹ, Myanma, Xuđăng, Argentina, Inđônêxia, Sê-nê-gan, Chad và Camarun là những quốc gia có sản lượng lạc năm 2016 cao nhất trên thế giới Sản lượng lạc của Trung Quốc là 16,68 triệu tấn chiếm 38%, Ấn

Độ đạt 6,85 triệu tấn, chiếm 16%, Nigiêria đạt 3,02 triệu tấn, chiếm 7% và Mỹ là 2,57 triệu tấn, chiếm 6% (FAOSTAT, 2017) [61]

1.1.2 Tình hình sản xuất lạc ở Việt Nam

Theo thống kê của FAO, từ năm 2008 trở lại đây diện tích trồng lạc của Việt Nam có xu hướng giảm dần, so với năm 2008 diện tích trồng lạc năm 2016 giảm 70,5 nghìn ha Số liệu thống kê năm 2016 cho thấy, Việt Nam là quốc gia có diện tích lạc đứng thứ 24 với 184,8 nghìn ha, năng suất đứng thứ 31 trên thế giới với 2,31 tấn/ha (FAOSTAT, 2017) [61]

Bảng 1.2 Diện tích, năng suất và sản lượng lạc Việt Nam từ năm 1995-2016 Năm Diện tích (1000 ha) Năng suất (tấn/ha) Sản lượng (1000 tấn)

Nguồn: Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2016 [5]

- Về diện tích: Theo Ngô Thế Dân và cộng sự (2000) [13] giai đoạn 1975 -

1979, diện tích lạc giảm từ 97,1 nghìn ha trong năm 1976 xuống còn 91,8 nghìn ha

năm 1979, năng suất giảm tương ứng từ 1,03 tấn/ha xuống 0,88 tấn/ha và sản lượng giảm từ 100,01 nghìn tấn xuống còn 80,78 nghìn tấn Nguyên nhân do phong trào hợp tác hóa bị sa sút và yêu cầu giải quyết lương thực đặt lên hàng đầu

Đến năm 1995, diện tích lạc là 259,9 nghìn ha, tăng 182,1% so với năm 1979

và tốc độ tăng trưởng bình quân năm giai đoạn 1979 - 1995 là 11,4% Trong giai đoạn 1995 - 2008, diện tích gieo trồng lạc hàng năm hầu như không có sự biến động và đến giai đoạn 2009 -2016 diện tích trồng lạc hàng năm có xu hướng giảm

Cũng theo Ngô Thế Dân và cộng sự (2000) [13], Việt Nam có 4 vùng sản xuất lạc chính bao gồm: vùng Trung du miền núi phía Bắc, khu Bốn cũ, miền Đông Nam Bộ và đồng bằng Sông Cửu Long Tuy nhiên, theo Tổng cục Thống kê Việt Nam (2015), hiện nay, 6 vùng sinh thái có diện tích trồng lạc lớn của Việt Nam là vùng Đồng bằng sông Hồng (17,4 nghìn ha), vùng Trung du và miền núi phía Bắc (37,5 nghìn ha), vùng Bắc Trung Bộ (57,6 nghìn ha), vùng Duyên hải Nam Trung

Bộ (31,5 nghìn ha), vùng Tây Nguyên (11,4 nghìn ha) và vùng Đông Nam Bộ (18,1 nghìn ha) Trong giai đoạn 2007 - 2015, 10 tỉnh có diện tích trồng lạc lớn là: Nghệ

An (23.675 ha), Tây Ninh (21.400 ha), Hà Tĩnh (20.325 ha), Thanh Hóa (16.175 ha), Bắc Giang (10.900 ha), Quảng Nam (10.225 ha), Đắk Lắk (9.425 ha), Bình Định (8.400 ha), Đắk Nông (8.125 ha) và Long An (7.500 ha)

- Về năng suất: Tuy mạng lưới nghiên cứu và phát triển cây lạc trong toàn

quốc được hình thành từ những năm 1990, nhưng năng suất bình quân năm 1995 chỉ mới đạt 1,29 tấn/ha và cao hơn 25,2% so với thời điểm 1976 Giai đoạn 2000

- 2009, nhờ ứng dụng nhanh các kết quả nghiên cứu về giống mới và kỹ thuật canh tác tiến tiến nên tốc độ tăng trưởng bình quân năm về năng suất là 5,2% Đến năm 2016 năng suất lạc bình quân cả nước đạt 2,31 tấn/ha, cao hơn 79,0%

so với năm 1995

Có sự chênh lệch đáng kể về năng suất lạc giữa các tỉnh/thành trong cả nước, trong đó các tỉnh phía Bắc thường có năng suất thấp hơn ở phía Nam Tuy nhiên, trong những năm gần đây một số tỉnh đã áp dụng giống mới và kỹ thuật thâm canh phù hợp vào sản xuất như: bón phân cân đối, mật độ và thời vụ phù hợp, che phủ nilon, phòng trừ sâu bệnh hại hiệu quả…nên đã đạt được năng suất bình quân cao

trên diện tích rộng Theo Tổng cục Thống kê năm (2015) [30], bốn tỉnh có năng suất lạc cao: Trà Vinh (4,08 tấn/ha), Nam Định (3,60 tấn/ha), Tây Ninh (3,28 tấn/ha) và Hưng Yên (3,10 tấn/ha)

- Về sản lượng: So với năm 1976, sản lượng lạc là 100,0 nghìn tấn, sản lượng

năm 1995 (đạt 335,3 nghìn tấn) tăng 2,35 lần chủ yếu do việc tăng diện tích (từ 97,1 nghìn ha năm 1976 lên 259,9 nghìn ha năm 1995), năng suất đóng góp không đáng

kể Tuy nhiên, giai đoạn 1995 - 2016, sản lượng tăng lên đáng kể và chủ yếu phụ thuộc vào năng suất Trong giai đoạn này diện tích hầu như không tăng, nhưng năng suất tăng từ 1,29 tấn/ha (năm 1995) lên 2,31 tấn/ha (năm 2016); sản lượng lạc năm

2016 đạt 426,9 nghìn tấn, tăng 27,7% so với năm 1995

Theo Tổng cục Thống kê (2015) [30], có 8 tỉnh/thành đạt sản lượng lạc cao nhất trong cả nước là Tây Ninh (70.350 tấn), Nghệ An (51.025 tấn), Hà Tĩnh (40.200 tấn), Thanh Hóa (27.300 tấn), Nam Định (24.000 tấn), Bắc Giang (21.150 tấn), Long An (20.800 tấn) và Bình Định (20.625 tấn)

1.2 Yêu cầu sinh thái của cây lạc

1.2.1 Khí hậu

Khí hậu là yếu tố ảnh hưởng sâu sắc đến đời sống và vùng phân bố của cây lạc trên thế giới Trong đó chế độ nhiệt và chế độ nước ảnh hưởng trực tiếp đến chu

kỳ sinh trưởng, sức sống và khả năng cho năng suất của cây lạc

1.2.1.1 Yêu cầu về nhiệt độ

Lạc là loài cây trồng có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới, phát triển thích hợp trong điều kiện khí hậu ấm áp và dồi dào ánh sáng Kết quả nghiên cứu ở nhiều vùng trên các nhóm giống lạc khác nhau cho thấy tổng lượng nhiệt hữu hiệu để cây lạc hoàn thành chu kỳ sinh trưởng, phát triển dao động 2600 -35000C Trong đó,

các giống lạc thuộc loại hình Valencia là những giống có thời gian sinh trưởng dài,

cần tổng tích ôn hữu hiệu từ 3200 – 35000C Các giống thuộc loại hình Spanish có

thời gian sinh trưởng ngắn hơn, tổng nhiệt hữu hiệu cần đạt 2600 -32000C (Đường Hồng Dật, 2007) [15]

Trong từng giai đoạn sinh trưởng, phát triển cây lạc cần nhiệt độ tối thích khác nhau Nhiệt độ tối thấp sinh học cho các giai đoạn sinh trưởng, phát triển là 12

-130C, cho sự hình thành các cơ quan sinh thực là 17 -200C Trên đồng ruộng nhiệt

độ thích hợp cho hạt nảy mầm là 28- 300C, ở nhiệt độ này thời gian bắt đầu nảy mầm là 6 -7 ngày Nếu nhiệt độ giảm xuống 16 -170C, thời gian nảy mầm có thể kéo dài 18 -20 ngày và tỷ lệ nảy mầm giảm Trong trường hợp rét đậm kết hợp với mưa ẩm một số hạt giống bị thối hỏng, một số hạt nảy mầm được nhưng mầm chỉ khoanh tròn lại mà không vượt lên khỏi mặt đất (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cộng sự, 1996) [28]

1.2.1.2 Yêu cầu về ánh sáng

Lạc là cây ưa sáng nhưng phản ứng với quang chu kỳ không chặt và trong nhiều trường hợp cây lạc phản ứng trung tính với độ dài chiếu sáng Tuy nhiên, cường độ chiếu sáng có ảnh hưởng lớn đến cường độ quang hợp nên có ảnh hưởng sâu sắc đến quá trình tổng hợp và tích lũy chất hữu cơ Số giờ nắng trong ngày thích hợp tạo điều kiện cho cây sinh trưởng, phát triển tốt, ra hoa nhiều và tập trung Chính vì vậy, việc bố trí thời vụ gieo trồng sao cho khi cây lạc ra hoa trùng với thời điểm có số giờ nắng thích hợp là biện pháp kỹ thuật đem lại năng suất và hiệu quả kinh tế cao Trong điều kiện vụ xuân ở miền Bắc nước ta nên bố trí thời vụ gieo lạc vào tháng 2 để lạc ra hoa vào tháng 4 Nếu gieo sớm hơn (tháng 1), lạc sẽ ra hoa vào tháng 3 là lúc có số giờ nắng thấp dẫn đến hoa nở rải rác, thời gian nở hoa kéo dài và là giảm tổng số hoa (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cộng sự,1996) [28]

1.2.1.3 Yêu cầu về nước

Cây lạc được coi là cây trồng chịu hạn nhưng nhiều kết quả nghiên cứu đều khẳng định sự thiếu hụt nước ở bất kỳ giai đoạn nào cũng dẫn đến sự giảm sút diện tích lá và ảnh hưởng tới sự tích lũy chất khô cho mọi hoạt động sống của cây Ở nhiều vùng sản xuất nông nghiệp trên thế giới, khó khăn lớn nhất cho mở rộng diện tích và tăng năng suất lạc là yếu tố nước Đặc biệt ở những vùng trồng lạc nhờ nước trời, khô hạn luôn là yếu tố hạn chế đối với cây lạc, năng suất lạc thấp và không ổn định (Dẫn theo Đoàn Thị Thanh Nhàn và cộng sự, 1996) [28] Theo Nguyễn Thị Chinh (2006) [8] vào thời kỳ ra hoa làm quả bị thiếu nước thì hoa nở ít, tỷ lệ hoa hữu hiệu thấp, quả một hạt nhiều Thiếu nước trong thời kỳ làm quả làm cho trọng lượng quả, trọng lượng hạt giảm, lạc có hiện tượng chín ép, hàm lượng dầu thấp

1.2.2 Yêu cầu về đất trồng lạc

Theo Đoàn Thị Thanh Nhàn và cộng sự (1996) [28] lạc là loại cây trồng có khả năng thích ứng trên nhiều loại đất khác nhau, chúng không yêu cầu cao về độ phì song về mặt lý tính đất lại yêu cầu rất chặt chẽ, đặc biệt là tầng đất mặt, dù là loại đất nào cũng phải có lớp đất mặt tơi xốp Cây lạc cho năng suất cao nhất khi trồng trên các loại đất có thành phần cơ giới nhẹ hoặc đất thịt nhưng giàu chất hữu

cơ và có kết cấu viên, dung trọng đất thích hợp từ 1,10- 1,35 kg/dm3, độ hổng 38 50% Đất trồng lạc lý tưởng phải là loại đất thoát nước nhanh, có màu sáng, tơi xốp,

-có đầy đủ canxi và một lượng chất hữu cơ vừa phải

Xét về phương diện hóa tính, đất trồng lạc cần chú ý đến pH, cây lạc có thể chịu được pH từ 4,5 -9,0 nhưng thích hợp nhất là 5,5 – 7,0 Đất có độ kiềm cao (pH> 7,0) và đất chua (pH < 5,0) đều không tốt cho sinh trưởng, phát triển của cây lạc (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cộng sự, 1996) [28] Theo Reid P H và Cox F R (1973) [97] trồng lạc trên đất có pH dưới 5 thường cho năng suất thấp Việc cải tạo đất theo hướng khử chua, nâng cao pH đất thích hợp vẫn là biện pháp kỹ thuật tăng năng suất lạc

Do khả năng thích ứng rộng nên cây lạc được trồng trên nhiều loại đất đất, từ đất cát nhẹ đến đất thịt nặng đều có thể trồng lạc Trên thế giới đất trồng lạc chủ yếu

là các loại đất có thành phần cơ giới nhẹ, giàu oxy như đất cát pha, đất phù sa cổ, đất dốc tụ, đất phù sa được bồi hàng năm, đất cát thô ven biển, đất xám bạc màu, đất xám, đất bazan, đất đỏ bán sa mạc (Nam Mỹ, Châu Phi), đất rừng bị rửa trôi (Trung Đông), đất đỏ (Tây Bắc Ấn Độ), đất đỏ vàng (Địa Trung hải), đất feralit vàng đỏ (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cộng sự, 1996) [28] Ở nước ta lạc được trồng chủ yếu trên đất đỏ bazan, đất cát ven biển và đất xám Phần lớn các loại đất này nghèo dinh dưỡng, tập quán đầu tư thâm canh của nông dân tại các vùng này lại hạn chế nên

chưa phát huy hết tiềm năng năng suất của giống (Nguyễn Thị Chinh, 2006) [8]

1.3 Dinh dưỡng khoáng của cây lạc

1.3.1 Vai trò của các nguyên tố dinh dưỡng khoáng đối với cây lạc

Chất dinh dưỡng của cây trồng là những nguyên tố cần thiết cho sự sinh trưởng phát triển của cây Có khoảng 90 nguyên tố đã được tìm thấy trong cơ thể

thực vật, trong đó có 16 nguyên tố thiết yếu đối với cây trồng Giống như các loại cây trồng khác, lạc cũng yêu cầu các nguyên tố dinh dưỡng với số lượng và tỷ lệ thích hợp cho quá trình sinh trưởng, phát triển Việc thừa, hay thiếu chất dinh dưỡng thường gây rối loạn quá trình chuyển hóa trong cây dẫn đến những hậu quả bất lợi, ảnh hưởng đến sinh trưởng, năng suất, chất lượng và hiệu quả sản xuất lạc (Reid P H và Cox F R, 1973) [97]

1.3.1.1 Vai trò của đạm (N) đối với cây lạc

Đối với mọi đối tượng thực vật, Nitơ có vai trò sinh lý đặc biệt quan trọng đối với quá trình sinh trưởng, phát triển và hình thành năng suất Nitơ có mặt trong hầu hết các hợp chất hữu cơ quan trọng giữ vai trò quyết định trong hoạt động trao đổi chất và năng lượng và hoạt động sinh lý khác Cụ thể, Nitơ là nguyên tố đặc thù của protein, thành phần của axit nucleic (ADN, ARN), phần tử quan trọng của phân

tử diệp lục, thành phần của một số phytohocmon (auxin và xytokinin), tham gia vào thành phần đơn vị tiền tệ năng lượng ATP, của hợp chất điều chỉnh quá trình sinh trưởng, phát triển ở thực vật có liên quan đến ánh sáng phytochrom…Vì vậy thiếu đạm cây sinh trưởng, phát triển kém, lá vàng và mảnh, quá trình hình thành quả bị hạn chế, nếu thiếu nghiêm trọng cây chết sau hai tháng trồng (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cộng sự, 1996) [28]

Khi được lây nhiễm bởi các chủng vi sinh vật đất có ích, cây lạc không phụ thuộc vào phân đạm do một lượng nitơ đủ đã được cung cấp cho cây thông qua mối quan hệ cộng sinh với vi sinh vật cố định đạm Các kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng hoạt động cố định nitơ tập trung nhất trong thời kỳ giữa ra hoa và tạo quả Tuy nhiên

ở hầu hết các khu vực trồng lạc trên thế giới, việc bổ sung đạm cho cây lạc trong thời

kỳ đầu sinh trưởng nhằm tránh sự thiếu hụt là phổ biến do các nốt sần trên rễ lạc hình thành tương đối muộn (sau gieo 3 -4 tuần) và vào thời kỳ nở hoa thì các nốt sần mới phát triển và hoạt động mạnh Do đó, việc bón lượng đạm thích hợp vào thời kỳ đầu rất cần thiết để thúc đẩy quá trình sinh trưởng của cây, xúc tiến việc hình thành nốt sần và phân hóa mầm hoa (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cộng sự, 1996) [28]

Mặc dù nhu cầu đạm cao, nhưng bón nhiều đạm cho lạc sẽ làm cho sinh khối phát triển mạnh, thời gian sinh trưởng kéo dài, giảm số cành hữu hiệu, ức

chế sự hình thành và hoạt động của vi khuẩn nốt sần ở rễ (Nguyễn Văn Bộ và cộng sự, 1999) [6]

1.3.1.2 Vai trò của lân (P) đối với cây lạc

Các cây trồng họ đậu nói chung và cây lạc nói riêng có sự mẫn cảm đặc biệt

đối với phân lân Tác dụng của lân rất rõ rệt đối với cây lạc ở thời kỳ còn non lúc bộ

rễ còn yếu Bón lân đầy đủ cho lạc thì thân lá phát triển tốt, cân đối, ra hoa sớm và tập trung, tăng tỷ lệ hoa hữu hiệu Lân giữ vai trò tăng cường sự vận chuyển và tích lũy dầu ở hạt và xúc tiến hình thành hợp chất phitin (C6H6(OH2PO3)6), hạt mau chín nên có thể thu hoạch sớm hơn (Vũ Hữu Yêm, 1998) [41]

Tất cả các bộ phận sinh trưởng mạnh đều có lân và hàm lượng lân thay đổi theo tuổi cây Thiếu lân cây sinh trưởng kém, lá chuyển sang màu tối đến màu tím

do tích luỹ antoxian Trong cây lân ở dạng PO43- trong thành phần của nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng như thành phần của axit nucleic (ADN, ARN), photpholipit, đơn vị tiền tệ năng lượng ATP, nhóm hoạt động của hệ thống enzym oxi hóa khử (NAD, NADP, FAD, FMN), các este photphoric (hexozo photphat, triozo photphat, pentozo photphat ) Gốc PO43-

có thể chuyển từ hợp chất này sang hợp chất khác thông qua quá trình photphoryl hóa (Dierolf T và cộng sự, 2001) [58]

Lân thường được xem xét như một yếu tố dinh dưỡng hạn chế sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây lạc ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Việc thiếu lân làm giảm sự phát triển của lá và hình thành số lá trên cây, làm cho bộ rễ phát triển kém dẫn đến sự mất cân đối trong tỷ lệ giữa thân lá và rễ lạc Bên cạnh đó, lân còn tham gia thúc đẩy sự phát triển của bộ rễ, giữ vai trò quan trọng trong sự hình

thành nốt sần ở rễ và kích thích sự hoạt động của vi khuẩn nốt sần (Rhizobium)

mạnh mẽ hơn Ở đất có hàm lượng lân thấp, vi khuẩn nốt sần vẫn có thể xâm nhập được vào rễ nhưng không có khả năng tạo nốt sần hữu hiệu Thêm vào đó, lân thúc đẩy sự đồng hóa đạm của vi khuẩn nốt sần, tăng cường tác dụng của molipden, từ

đó ảnh hưởng tới việc tổng hợp leghemoglobin và do đó ảnh hưởng đến chức năng

cố định đạm của vi khuẩn nốt sần (Barbagelata và cộng sự, 2002) [52]

Khác với rễ các loại cây họ đậu khác, rễ lạc có khả năng công phá lân khó tiêu (phốt phorit, apatit) tạo nên lân dễ tiêu (H2 PO4-, HPO42-) giúp cho cây hấp thu

lân dễ dàng Vì thế, ở những loại đất nghèo nàn loại nguyên tố này, cây lạc vẫn có khả năng hút được lân cung cấp cho các quá trình trao đổi chất xảy ra trong cây (Barbagelata và cộng sự, 2002) [52]

1.3.1.3 Vai trò của kali (K) đối với cây lạc

Trong cây kali tồn tại ở dạng K+ tự do, rất linh động, không tham gia vào một hợp chất hữu cơ ổn định nào, tập trung chủ yếu ở các bộ phận còn non, có khả năng sinh trưởng mạnh Kali có khả năng làm loãng nguyên sinh chất từ đó ảnh hưởng đến tốc độ và chiều hướng các phản ứng xảy ra trong tế bào thực vật; điều chỉnh khả năng đóng mở của khí khổng thông qua việc điều chỉnh sức trương của tế bào này; điều chỉnh dòng vận chuyển và tích lũy chất khô và hoạt hóa nhiều enzym tham gia vào các quá trình trao đổi chất đặc biệt là quá trình quang hợp và hô hấp như ATPaza, RDP cacboxylaza, nitratreductaza Vì vậy, thiếu kali gây ảnh hưởng bất lợi đến các quá trình sinh tổng hợp, vận chuyển và tích lũy chất khô trong cây, ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng của cây trồng

Hàm lượng của kali thay đổi theo tuổi cây cũng như ở các bộ phận khác của cây Tỷ lệ kali trong hạt là 20%, trong thân, lá, rễ là 80% (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cộng sự, 1996) [28] Kali không trực tiếp đóng vai trò là thành phần cấu tạo của cây, nhưng kali góp phần 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, khi 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 (Ngô Thế Dân và cộng sự, 2000) [13]

1.3.1.4 Vai trò của canxi (Ca) đối với cây lạc

Canxi là yếu tố quan trọng đối với quá trình sinh trưởng, phát triển cây lạc, ở nhiều vùng trồng lạc trên thế giới đây là yếu tố hạn chế đến sản lượng lạc Quả lạc trong giai đoạn phát triển cần một lượng canxi đầy đủ ở vùng đất xung quanh để thuận lợi cho sự phát triển của quả, tạo sản lượng lớn với chất lượng cao Sau khi tia quả đâm xuống đất, lượng canxi hấp thu từ rễ sẽ không được vận chuyển sang để phát triển quả lạc Thay vào đó, canxi cần cho sự phát triển của quả lạc sẽ được tia

quả hấp thu trực tiếp từ dung dịch đất, vì vậy, đòi hỏi một hàm lượng cao canxi trong môi trường đất trong vùng tạo quả Nồng độ canxi trong đất khoảng 600-800 mg/kg trong vùng tạo quả (0-10 cm) được xem là phù hợp cho việc tạo thành hạt lạc

có chất lượng tốt (Nguyễn Thị Chinh, 2006 ; Nguyễn Văn Chiến, 2014) [8],[9]

Các đặc tính hình thái quan trọng nhất của cây lạc ảnh hưởng tới sự hấp thu canxi là bề mặt quả, khối lượng quả, số ngày hình thành vỏ, độ dày và đặc biệt là khối lượng của vỏ quả Các giống lạc hạt nhỏ hơn cần mức canxi thấp hơn so với các loại hạt lớn do tỷ lệ bề mặt/thể tích của chúng lớn hơn Các yếu tố trong đất cũng ảnh hưởng đến dinh dưỡng canxi của cây lạc, bao gồm: hàm lượng nước trong đất, canxi tan trong nước, canxi trao đổi và các loại khoáng chất có mặt trong đất (Chu Thị Thơm và cộng sự, 2006) [35]

Canxi tồn tại trong cây lạc chủ yếu ở dạng pentat canxi giữ vai trò như một chất kết dính các tế bào, cần thiết trong quá trình phân chia tế bào Thiếu canxi quả kém chắc, thân mầm đen, vỏ và tia quả giòn, màu tối, tỷ lệ hoa hữu hiệu giảm, rễ kém phát triển Trong một vài trường hợp, khi bị thiếu canxi, cây lạc duy trì màu xanh, tiếp tục ra hoa và đâm tia và hình thành nhiều quả vô hiệu Trong đất chua việc bón vôi trước khi trồng có thể cải tạo đất và đồng thời cung cấp đầy đủ canxi

để cây lạc cho năng suất tối đa Ở pH thích hợp canxi ngăn ngừa sự gây độc của nhôm và các nguyên tố gây độc khác, tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của vi khuẩn nốt sần và làm tăng hiệu quả các nguyên tố khác (Chu Thị Thơm và cộng sự, 2006) [35]

1.3.1.5 Vai trò của magiê (Mg) và lưu huỳnh (S) đối với cây lạc

Magiê là thành phần cấu tạo của chất diệp lục và có mặt trong nhiều hệ thống men Biểu hiện đầu tiên của thiếu Mg là cây bị lùn xuống và các lá tận cùng bị úa vàng Ở thời kỳ cây con thiếu Mg không gây ảnh hưởng đáng kể đến sinh trưởng của cây lạc Trong trường hợp thiếu Mg nghiêm trọng, cây hoàn toàn bị mất màu xanh và bị chết Tuy nhiên, cây lạc có khả năng huy động Mg từ đất, cho nên trên đồng ruộng, cây lạc ít khi có biểu hiện thiếu Mg (Đường Hồng Dật, 2007) [15]

Lưu huỳnh là thành phần của 2 axit amin (methionine và cystein) và 1 amit (cystin) nên cần thiết cho việc tổng hợp và tạo cấu trúc bền vững cho phân tử protein trong tế bào thực vật Thiếu S làm cản trở quá trình hình thành chất diệp lục Lưu huỳnh kích thích cây ra hoa, hỗ trợ kéo dài thời gian ra hoa của cây lạc Lưu huỳnh có thể hấp thu được qua rễ và quả cây lạc, trong đó sự hấp thu ở quả nhanh hơn so với rễ (Đường Hồng Dật, 2007) [15]

1.3.1.6 Vai trò của các nguyên tố vi lượng đối với cây lạc

Từ đầu thế kỷ XX bằng những công trình thực nghiệm với hàng loạt cây trồng khác nhau, các nhà khoa học khẳng định cây trồng hoàn toàn không thể phát triển bình thường nếu không có các nguyên tố vi lượng như bo, kẽm, mangan, đồng, sắt, molipden…, các nguyên tố này là tuyệt đối cần thiết cho cây trồng Các nguyên

tố vi lượng làm tăng khả năng tích lũy chất dinh dưỡng vào các cơ quan dự trữ, rút ngắn thời gian sinh trưởng khiến cây ra hoa sớm hơn Tuy nhiên, mỗi một nguyên

tố vi lượng đều giữ một vai trò quan trọng trong toàn bộ quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng (Nguyễn Xuân Trường, 2005) [38]

- Vai trò của kẽm (Zn):

Kẽm giữ vai trò quan trọng trong các quá trình sinh hóa như chuyển hóa hydrocacbon, quang hợp, chuyển hóa đường thành tinh bột, chuyển hóa protein, sự chuyển hóa của hormone sinh tăng trưởng auxin, sự hình thành phấn hoa, tính toàn vẹn của màng sinh học và thúc đẩy sự đề kháng chống lại sự lây nhiễm nguồn bệnh nhất định (Christain và cộng sự, 2016) [56]

Kẽm tham gia hoạt hóa khoảng 70 enzym liên quan đến các quá trình trao đổi chất và hoạt động sinh lý trong cây (trao đổi phốt pho, tổng hợp protein, tăng cường hút các cation ), đặc biệt enzym cacbonanhydraza chứa tới 0,31- 0,34% Zn, xúc tác phản ứng phân giải thuận nghịch H2CO3 thành CO2 và H2O Kẽm tham gia vào sự tổng hợp diệp lục tố, thiếu kẽm hàm lượng diệp lục tố giảm rõ rệt, diện tích

lá cũng giảm dẫn đến hạn chế trong quá trình quang hợp (Christain và cộng sự, 2016) [56]

Hơn nữa, khác biệt với các nguyên tố vi lượng khác là Zn còn tham gia vào quá trình tạo thành auxin, khi thiếu kẽm hàm lượng auxin trong cây giảm

một cách rõ rệt Ngoài ra, kẽm còn hỗ trợ làm tăng cường việc sử dụng lân và đạm trong cây Chính vì vậy, Zn có vai trò rất quan trọng trong quá trình thụ phấn, tạo quả, tạo hạt Thiếu kẽm, cây có thể không có quả, hạt, tỷ lệ lép cao (Christain và cộng sự, 2016) [56]

Đối với cây họ đậu thiếu kẽm làm cho cây còi cọc, lá vàng và nhỏ trong khi gân giữa của lá còn xanh Các chồi và lá non chuyển màu vàng và đồng thau, lá già rụng sớm, cây không phát triển Trong đời sống của cây lạc, kẽm thể hiện vai trò sinh lý ở nhiều mặt do nó là thành phần cấu tạo nên nhiều loại enzym và ảnh hưởng đến quá trình hình thành các chất điều hòa sinh trưởng (Đường Hồng Dật, 2003) [14] Thiếu kẽm thì số hoa, số tia và quả giảm, sinh trưởng của rễ và thân chậm chạp nên cây lạc còi cọc và năng suất thấp

- Vai trò của mangan (Mn):

Mangan đóng một vai trò quan trọng trong quá trình quang hợp, tham gia vào

hệ thống oxy hóa nước II, phân tách các phân tử nước giải phóng e- và phân tử O2, cung cấp năng lượng cho quá trình quang hợp Sự thiếu hụt Mn trong quá trình quang hợp làm giảm nồng độ đường hòa tan trong bộ phận khác nhau của cây trồng Một trong những nguyên nhân làm giảm năng suất và sản lượng là do sự suy giảm quang hợp do thiếu hụt Mn ở cây trồng (Chu Thị Thơm và cộng sự, 2006) [36]

Mangan còn giữ vai trò như một cofactor (nhân tố cùng tác động) kích hoạt hoạt động của hơn 35 enzym tham gia vào quá trình xúc tác các phản ứng khác nhau trong quá trình sinh tổng hợp lignin và phytoalexin Sự suy giảm sinh tổng hợp lignin sẽ xảy ra khi cây trồng thiếu Mn, đặc biệt ở hệ rễ, làm gia tăng sự tấn công của nấm bệnh hại Khả năng này đã được chứng minh thông một số nghiên cứu về tác dụng của Mn trong việc tăng sức đề kháng của cây trồng chống lại nấm bệnh trong đất ở các cây trồng như khoai tây, lúa mì, cà chua Thêm vào đó, Mn tham gia vào hoạt động của enzym peroxidaza- tạo sự ổn định cho thành tế bào, tác động trực tiếp đến mầm bệnh giữ vai trò như một chất diệt nấm (Nguyễn Xuân Trường, 2005) [38]

Rất nhiều công trình nghiên cứu thấy rõ tác dụng của Mn đối với quá trình tổng hợp chất diệp lục, quá trình trao đổi nitơ trong cây Khi cây sử dụng dạng đạm

amôn, mangan có tác dụng như là chất oxy hóa, còn khi cây sử dụng dạng đạm nitrat, mangan có tác dụng như một chất khử (Chu Thị Thơm và cộng sự, 2006) [36]

Thiếu hụt mangan là một vấn đề xảy ra phổ biến ở đất cát, đất với độ pH trên

6 và đất nhiệt đới bị phong hóa mạnh Một số loại cây trồng đặc biệt là nhóm các cây ngũ cốc và cây họ đậu có tính mẫn cảm cao với việc thiếu Mn trong đất hoặc phản ứng rất tích cực với phân bón Mn Thiếu hụt Mn làm giảm năng suất và hàm lượng chất khô, giảm sức đề kháng đối với các tác nhân gây bệnh, giảm khả năng chịu hạn và stress nhiệt (Nguyễn Xuân Trường, 2005) [38]

- Vai trò của sắt (Fe):

Fe giữ vai trò quan trọng trong một loạt các hoạt động trao đổi chất liên quan đến các enzym tham gia vào các phản ứng quang hợp và hô hấp (catalaza, peroxylaza, xytochrom, feredoxin ) Sắt cũng tham gia giữ vai trò quan trọng trong quá trình cố định đạm ở các cây họ đậu Mặc dù sắt không trực tiếp tham gia vào thành phần của diệp lục nhưng có ảnh hưởng quyết định đến sự tổng hợp diệp lục trong cây Vì vậy, bón sắt làm tăng hàm lượng chất diệp lục, hàm lượng protein và năng suất quả

Sắt tham gia xúc tác các phản ứng oxi hóa khử trong tế bào và cần thiết trong quá trình chuyển đổi dạng hydrocacbon, lượng đường tiêu thụ, tăng nguồn năng lượng cho quá trình sản xuất diệp lục, hỗ trợ sự hình thành auxin, làm tăng hàm lượng chất khô ở thực vật (Nguyễn Xuân Trường, 2005) [38]

- Vai trò của đồng (Cu):

Thực vật chỉ cần một lượng Cu rất nhỏ, tuy nhiên nếu thiếu đồng thì cây phát triển không bình thường và có thể chết từ lúc còn non sau khi đã sử dụng hết Cu trong hạt Khi thiếu Cu, cây không chỉ phát triển yếu mà còn mắc phải các bệnh sinh lý khác và cây có thể chết Khi bổ sung đồng, tính chống chịu của thực vật tăng lên (Nguyễn Xuân Trường, 2005) [38]

Đồng hoạt hóa nhiều enzym oxi hóa khử liên quan đến các quá trình sinh lý, sinh hóa như tổng hợp protein, axit nucleic, quang hợp Đặc biệt, đồng có mặt trong thành phần plastoxyanin một thành phần quan trọng trong chuỗi vận chuyển điện tử quang hợp Hơn nữa, đồng còn có vai trò xúc tiến quá trình hình thành

vitamin A, protein và trao đổi hydrocacbon trong cây Thiếu đồng, phân tử diệp lục

tố hóa già sớm, cây còi cọc Hiện tượng thiếu đồng thể hiện rõ ở lá, đầu lá chuyển màu trắng, lá có thể bị xoăn lại, chồi ngọn bị chết khô (Nguyễn Xuân Trường, 2005) [38]

1.3.2 Nhu cầu dinh dưỡng của cây lạc

Kết quả nghiên cứu về chế độ dinh dưỡng cây lạc của Viện Nghiên cứu Cây

có dầu IRHO ở Nam Xenegan cho thấy để có được năng suất 1000 kg/ha thì cây lạc

đã lấy đi từ đất một lượng nguyên tố khoáng như sau: N = 45 - 52 kg; P = 2,2 - 3,8 kg; K: 11,8 - 13,7 kg; Ca = 5,9 - 8,3 kg; Mg = 3,8 - 7,2 kg Như vậy, đối với cây lạc, nhu cầu đạm lớn nhất, tiếp đến là kali, canxi, magiê và phốt pho (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cộng sự, 1996) [28]

Bảng 1.3 Sự hấp thu chất dinh dưỡng ở cây lạc (kg/ha)

Bảng 1.4 Phân chia tổng chất dinh dưỡng theo từng giai đoạn sinh trưởng của

Bảng 1.5 Mức độ đầy đủ chất dinh dưỡng ở chất khô lá của cây lạc

1.4 Một số kết quả nghiên cứu và ứng dụng tiến bộ kỹ thuật trong sản xuất lạc

1.4.1 Nghiên cứu bón phân hữu cơ vi sinh cho cây lạc

Phân hữu cơ là vô cùng cần thiết cho quá trình sinh trưởng và phát triển cũng như tạo sản phẩm kinh tế cho cây trồng Hiện nay, các quy trình quản lý đất phụ thuộc chủ yếu vào phân bón hóa học vô cơ, gây ra mối đe dọa nghiêm trọng đối với sức khỏe con người và môi trường (Bùi Huy Hiền, 2013) [20] Phân hữu cơ vi sinh

đã được xác định là giải pháp thay thế các loại phân hữu cơ truyền thống nhằm cải thiện độ phì nhiêu của đất và tăng sản lượng cây trồng trong canh tác bền vững Việc khai thác các vi khuẩn có lợi trong phân hữu cơ vi sinh đã trở thành hướng đi quan trọng trong lĩnh vực nông nghiệp do vai trò và tiềm năng của chúng trong việc cải tạo đất và sản xuất cây trồng bền vững (Khosro và Yousefs, 2012) [75]

Phân vi sinh hay chế phẩm vi sinh là các chế phẩm có chứa các vi sinh vật sống, khi bổ sung vào đất, hạt giống hoặc bề mặt của cây trồng sẽ cố định tại vùng

rễ và kích thích sự phát triển thông qua việc tăng nguồn cung cấp hoặc huy động các chất dinh dưỡng có sẵn cho cây chủ Phân vi sinh là một dạng mới của phân hữu

cơ chứa các vi sinh vật có lợi cho cây trồng (Swathi, 2010) [104] Hiểu theo nghĩa rộng, phân vi sinh bao gồm tất cả các nguồn hữu cơ cần cho sự phát triển của cây trồng, được cung cấp dưới dạng sẵn có để thực vật hấp thu thông qua vi sinh vật hoặc kết hợp hoặc tương tác với vi sinh vật (Khosro và Yousefs, 2012) [75]

Phân vi sinh chứa các sinh vật sống sẽ tham gia vào các quá trình phân giải chuyển đổi các hợp chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản hơn, nhờ đó sẽ tăng cường các chất dinh dưỡng sẵn có cho cây trồng Thêm vào đó, nhiệt độ cao của quá trình phân hủy sinh học này sẽ tăng cường khả năng chịu hạn cho cây trồng, tiêu diệt các mầm bệnh và cỏ dại, tạo trạng thái cân bằng cho đất (Mahimaraja và cộng sự, 2008) [76]

Các sinh vật sống phổ biến trong phân vi sinh gồm các vi sinh cố định đạm, hòa tan kali, hòa tan lân…các vi sinh vật này thường được sử dụng đơn lẻ hoặc kết hợp với các chủng nấm khác nhau Hầu hết, các vi sinh trong phân vi sinh có mối

quan hệ chặt chẽ với hệ rễ của cây trồng Vi khuẩn Rhizobacterium tương tác cộng

sinh với rễ cây họ đậu, cố định ở bề mặt rễ hoặc tầng rễ nằm trong đất (Khosro và Yousefs, 2012) [76] Các vi sinh vật phân giải phốt pho chủ yếu là vi khuẩn và nấm chuyển phốt pho không hòa tan sang dạng hòa tan để cây trồng hấp thu bằng cách tiết ra các axit hữu cơ Các axit này làm giảm độ pH của đất dẫn để phá vỡ các liên kết của phốt phát Bên cạnh đó, các vi sinh vật hòa tan phốt pho vô cơ còn có khả năng sản xuất ra các chất kích thích sinh trưởng thực vật như Indole axetic axit, gibberlins, cytokinins (Bùi Huy Hiền, 2013; Khosro và Yousefs, 2012) [21],[75]

Phân vi sinh có một số lợi ích của đối với sự phát triển của cây trồng như sau: (1) cung cấp chất dinh dưỡng đặc biệt là N và P; (2) tăng khả năng chống chịu của cây trồng đối với tác nhân gây bệnh; (3) chống chịu lại các kim loại nặng và chất độc đối với thực vật; (4) cải thiện cấu trúc đất và không làm ô nhiễm mỗi trường (Bùi Huy Hiền, 2013; Prihastuti, 2015) [21],[93]

Cây lạc thuộc nhóm cây họ đậu, cần một lượng nitơ nhỏ ở giai đoạn ban

đầu để đáp ứng nhu cầu nitơ của cây con đến khi vi khuẩn Rhizobium được thiết lập ở bộ rễ Vi sinh vật đất Rhizobium giữ vai trò quan trọng trong quá trình cố

định đạm sinh học của nhóm cây họ đậu Chúng giữ vai trò trong việc lây nhiễm,

xâm nhập và tạo thành các nốt sần - “là các nhà máy sản xuất đạm tí hon‖ nhờ đó,

khối lượng chất khô và năng suất của nhóm cây họ đậu tăng lên (Balyan và cộng

sự, 2002) [51]

Prihastuti (2015) [93] đã nhận định bón phân hữu cơ vi sinh chứa vi khuẩn

Rhizobium cho hạt giống ở giai đoạn gieo sẽ hỗ trợ việc hình thành các nốt sần ở rễ

cây lạc, nhờ đó quá trình cố định nitơ không khí sẽ tốt hơn Kết hợp sử dụng phân hữu cơ vi sinh cùng với việc sử dụng hợp lý phân bón vô cơ là một phương pháp quản lý dinh dưỡng rẻ, hiệu quả và thân thiện với môi trường, đảm bảo bổ sung đầy

đủ nguồn dinh dưỡng cho nhóm cây họ đậu trong đó có cây lạc

Kết quả nghiên cứu của John và William (1999) [72] về hiệu lực của phân hữu

cơ vi sinh cho cây lạc cho thấy, bón phân hữu cơ vi sinh đã làm tăng số lượng nốt sần, số củ/cây, khối lượng 100 hạt và cho năng suất 1,27 tấn/ha, tăng 14,41% so với công thức đối chứng chỉ đạt 1,11 tấn/ha Theo Asha và cộng sự (1996) [49] bón phân hữu cơ vi sinh cho cây lạc trong giai đoạn gieo sẽ làm gia tăng số lượng nốt sần/cây, khối lượng chất khô, hàm lượng protein trong hạt sấy khô và trong thân cây khi so sánh với công thức đối chứng không bón Trong một thí nghiệm khác về bón phân hữu cơ vi sinh cho cây lạc, Dutta và cộng sự (2001) [59] cũng nhận thấy sự tăng lên đáng kể của số lượng hạt/cây, khối lượng 100 hạt và tỷ lệ củ chắc khi tiến hành so sánh với công thức đối chứng không sử dụng dạng phân này

Kết quả nghiên cứu về lựa chọn loại phân hữu cơ vi sinh phù hợp cho cây lạc

cho thấy khi bón phân hữu cơ có chứa vi khuẩn đất Rhizobium, số lượng nốt sần,

khối lượng nốt sần, khối lượng chất khô trong thời kỳ sinh trưởng và năng suất trong giai đoạn trưởng thành của cây lạc tăng vượt trội khi so sánh với công thức đối chứng (Sajid và cộng sự, 2011) [98] Số liệu thống kê của hai tác giả Patel và Thakur (1997) [91] cho thấy năng suất lạc tăng lên khoảng 8,23% khi bón phân hữu

cơ vi sinh chứa vi khuẩn Bradyrhizobium so với công thức đối chứng không bón

Khi tiến hành thu thập và đánh giá các số liệu về số lượng nốt sần, khối lượng của nốt sần/ cây, chiều cao cây, số nhánh, số lượng quả và chỉ số hạt ở cây lạc khi bón phân vi sinh chứa PSB (vi khuẩn hòa tan phốt pho) kết hợp với bón phân vô cơ, Patel và Thakur (1997) [91] nhận thấy, các giá trị này tăng vượt trội so với công thức đối chứng Thêm vào đó, các tác giả cũng báo cáo năng suất lạc đạt giá trị cao nhất ở công thức bón 100% P2O5 kết hợp bón phân vi sinh chứa PSB ở

mức bón 2 kg/ha Khi bón bón phân hữu cơ vi sinh chứa Rhizobium + PGPR cho

cây lạc ở ngoài đồng ruộng và trong chậu, Baig và cộng sự (2002) [50] đã ghi nhận

sự vượt trội đáng kể về sinh trưởng và năng suất ở công thức thí nghiệm

Theo báo cáo của Panwar và Singh (2003) [87], khi bổ sung phân hữu cơ vi

sinh có chứa vi khuẩn đất Rhizobium hoặc vi sinh vật hòa tan phốt pho (PSM), năng

suất của cây lạc cải thiện không đáng kể tuy nhiên khi bón kết hợp cả hai chủng vi sinh nàythì năng suất củ lạc tăng lên đáng kể Năm 2004, Meshram và cộng sự [79]

đã thử nghiệm bón kết hợp phân hữu cơ vi sinh và phân bón vô cơ vào đất Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng độ phì nhiêu của đất thay đổi đáng kể do có sự cải thiện về hàm lượng N, P2 O5 và K2O sẵn có trong đất Trong khi đó, Ramani và cộng sự (2007) [96] đã quan sát thấy khi bón phân hữu cơ vi sinh kết hợp với molydat amôn cây lạc ở mức bón 6 ml/kg hạt, năng suất củ cải thiện đáng kể so với đối chứng

Năm 2011, Irmak và cộng sự [71] đã báo cáo kết quả của thí nghiệm bón 3000 ml/ha phân vi sinh kết hợp 50 kg/ha đường mật củ cải cho cây lạc tại Thổ Nhĩ Kỳ Số liệu thống kê cho thấy năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất cao vượt trội so với đối chứng, cụ thể năng suất lạc ở công thức thí nghiệm đạt giá trị cao nhất 4504 kg/ha, tăng 18,7% so với đối chứng (3794 kg/ha) Oscar Yédéou Didagbé và cộng sự (2014) [86] đã thử nghiệm bón kết hợp phân hữu cơ vi sinh ở 4 mức (Đối chứng, STM 5945, STM 5894 và WSM 4412) và phân vô cơ chứa phốt pho ở hai mức (0 và

50 kg/ha) cho cây lạc Kết quả cho thấy số lượng lá tăng lên 79% ở công thức WSM

4412 kết hợp phốt pho; 63% ở công thức STM 5894 kết hợp phốt pho; 38% và 33% nếu chỉ bón tương ứng STM 5894 và WSM 4412 so với công thức đối chứng không bón phân vi sinh Thêm vào đó, chỉ tiêu năng suất quả đạt giá trị cao nhất ở công thức bón WSM 4412 kết hợp phốt pho, tăng 135% so với đối chứng

Năm 2014, khi tiến hành bón kết hợp phân vi sinh chứa hai chủng vi khuẩn

Aazospirillum và Azotobacter kết hợp với phân đạm vô cơ cho cây lạc,

Moraditochaee và cộng sự [81] đã quan sát thấy các chỉ tiêu năng suất hạt, năng suất củ và năng suất sinh khối của cây lạc ở công thức thí nghiệm tăng 42% so với đối chứng Nghiên cứu về việc bón phân vi sinh Illetrinut kết hợp với 1,6 tấn/ha phân chuồng cho giống lạc Jerapah, tác giả Prihastuti (2015) [93] đã báo cáo sự tăng vượt trội của các chỉ tiêu như nốt sần (>100 nốt sần/cây), số quả chắc (10,50- 15,84 quả/cây) và số hạt (41,00-64,33 hạt/cây) so với công thức đối chứng không bón phân vi sinh

Trong thời gian qua các tác giả trong nước cũng đã tiến hành nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh đến sinh trưởng và năng suất lạc Năm

2013, khi nghiên cứu về ảnh hưởng của các loại phân hữu cơ khác nhau với liều lượng từ 200 – 1,500 kg/ha cho lạc trên đất xám, tác giả Hoàng Văn Tám và cộng

sự [31] đã báo cáo năng suất lạc tăng 24,8 - 51,0% so với công thức chỉ bón phân khoáng Cũng trên loại đất xám, tác giả Trần Thị Ánh Tuyết và cộng sự (2016) [39] đã kết luận bón phân hữu cơ góp phần tăng năng suất 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 khi sử dụng dạng phân hữu cơ (75% bèo tây + 25% phân lợn + chế

phẩm Trichoderma), tăng 13.500.000 đồng/ha so với đối chứng Thêm vào đó, tất

cả các công thức có bón phân hữu cơ đều hỗ trợ cải thiện tính chất đất so với công thức đối chứng

Bên cạnh đó, tác động của phân hữu cơ đến sinh trưởng, năng suất và hiệu quả sản xuất lạc trên đất cát ven biển cũng được một số tác giả trong nước công bố công bố Các tác giả Trần Thị Thu Hà và cộng sự (2013) [18], Hoàng Thị Hồng Quế

và cộng sự (2013) [29] khi nghiên cứu trên đất cát pha đã cho biết các công thức có

xử lý chế phẩm sinh học Trichoderma và Pseudomonas đều có ảnh hưởng tích cực

đến chiều cao thân chính, số lá/thân chính, số cành cấp 2, tổng số cành/cây, chiều dài cành cấp 1, số lượng nốt sần/cây và năng suất thực thu so với công thức đối

chứng Công thức với tỷ lệ kết hợp Trichoderma và Pseudomonas 50:50 có ảnh

hưởng tốt nhất đến sinh trưởng phát triển và năng suất thực thu Năng suất lạc đạt 35,46 tạ/ha, trong khi công thức đối chứng đạt 27,62 tạ/ha tăng đến 29,83% và lãi ròng cao nhất đạt 16,26 triệu đồng/ha Một nghiên cứu gần đây của Hồ Huy Cường

và cộng sự (2016) [11] cho thấy 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 cho thấy, bón các loại phân hữu cơ đã làm tăng năng suất giống lạc LDH.01 khoảng 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

Bên cạnh tác động đến năng suất và hiệu quả sản xuất lạc, phân hữu cơ còn góp phần cải thiện rõ rệt một số tính chất hóa học của đất Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thu Hà và cộng sự (2016) [17], 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

1.4.2 Nghiên cứu về bón phân vi lượng cho cây lạc

1.4.2.1 Đặc điểm vi lượng trong đất

Mặc dù hàm lượng vi lượng tổng số trong đất có thể đạt ở mức cao, nhưng hàm lượng vi lượng dễ tiêu được cây trồng hấp thu lại chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như pH, kết cấu đất, các cation và anion có trong đất, chất hữu cơ và các vi sinh vật đất (Christain và cộng sự, 2016) [56] Khi tiếp xúc với đất, một số chất vi lượng sẽ phản ứng với các hợp chất cacbonat và phốt phát tạo thành các hợp chất không tan hoặc kết hợp với keo đất và các hợp chất khoáng khác làm cây trồng không hấp thu được (Keuskamp và cộng sự, 2015) [73] Sự thiếu dinh dưỡng vi lượng trong đất là vấn đề toàn cầu hiện nay với mức độ thiếu hụt tùy thuộc vào từng nguyên tố vi lượng (Monreal và cộng sự, 2015; Voortman và Bindraban, 2015) [80],[110] Vấn đề phổ biến đối với dinh dưỡng vi lượng là sự thiếu vi lượng