Nghiên cứu ảnh hưởng của bón phân hữu cơ và phụ phẩm cây mía đến năng suất, chất lượng mía và độ phì nhiêu của đất

luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

-

Trần Thị Mỹ Dung

“Nghiên cứu ảnh hưởng của bón phân hữu cơ và phụ phẩm cây mía ñến năng suất, chất lượng mía

LỜI CÁM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn Tiến sỹ Trần Thị Tâm người ựã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn, giúp ựỡ tôi cả về khoa học và kinh phắ ựể tôi thực hiện tốt luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Ban đào tạo sau ựại học Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam cùng các thầy cô giáo ựã trực tiếp giảng dạy và giúp ựỡ tôi trong suốt thời gian học tập

Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh ựạo Viện Thổ nhưỡng Nông hoá, lãnh ựạo và cán bộ Trung tâm Nghiên cứu Phân Bón và Dinh dưỡng cây trồng, lãnh ựạo và bà con nông dân của Nông trường Hà Trung, Thanh Hoá ựã giúp

ựỡ và tạo ựiều kiện cho tôi thực hiện tốt ựề tài

Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn ựối với gia ựình, bố, mẹ, chồng, những người luôn ựộng viên và tạo sức mạnh ựể tôi hoàn thành luận văn này

Hà Nội, tháng 5 năm 2009

Tác giả luận văn

Trần Thị Mỹ Dung

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan các kết quả của công trình nghiên cứu ñề tài này là hoàn toàn trung thực, do tôi trực tiếp thực hiện, chưa ñược ai sử dụng cho một công trình nghiên cứu nào khác Mọi sự giúp ñỡ cho luận văn này ñã ñược cảm ơn và các trích dẫn sử dụng trong luận văn này ñã ñược ghi rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Trần Thị Mỹ Dung

Mục lục

Trang

Lời cảm ơn i

Lời cam ñoan ii

Mục lục iii

Bảng ký hiệu các chữ viết tắt ix

Danh mục các ñồ thị và bảng x

MỞ ðẦU i

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ðỀ TÀI 1

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ðỀ TÀI 3

3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ TÍNH THỰC TIỄN CỦA ðỀ TÀI 3

3.1 Ý nghĩa khoa học 3

3.2 Ý nghĩa thực tiễn của ñề tài 3

4 ðỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ðỀ TÀI 4

1.1 VAI TRÒ CỦA CÂY MÍA TRONG SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP 4

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ở NGOÀI NƯỚC 6

1.2.1 Ảnh hưởng của phân hữu cơ và phụ phẩm nông nghiệp ñến năng suất, chất lượng cây trồng 6

1.2.1.1.Hàm lượng dinh dưỡng có trong phụ phẩm nông nghiệp 6

1.2.1.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ và phụ phẩm nông nghiệp ñến năng suất, chất lượng cây trồng và khả năng giảm lượng phân khoáng cần bón cho cây trồng 8

1.2.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ và phụ phẩm nông nghiệp ñến ñộ phì nhiêu ñất 12

1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ở TRONG NƯỚC 17

1.3.1 Ảnh hưởng của phân hữu cơ và phụ phẩm nông nghiệp ñến năng suất và chất lượng cây trồng 17

1.3.1.1 Hàm lượng dinh dưỡng có trong phụ phẩm nông nghiệp 17

1.3.1.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ và phụ phẩm nông nghiệp ñến năng suất, chất lượng cây trồng và khả năng giảm thiểu lượng phân khoáng bón

cho cây trồng 20

1.3.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ và phụ phẩm nông nghiệp ñến ñộ phì nhiêu ñất 27

Chương 2: VẬT LIỆU, ðỊA ðIỂM, THỜI GIAN, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34

2.1 VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 34

2.1.1 ðất thí nghiệm 34

2.1.2.Cây trồng thí nghiệm 34

2.1.3 Phụ phẩm cây mía 34

2.1.4 Phân bón 34

2.2 ðỊA ðIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU 35

2.2.1 ðịa ñiểm nghiên cứu 35

2.2.2 Thời gian nghiên cứu 35

2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 35

2.3.1 ðiều tra ñiều kiện khí hậu, tình hình sử dụng phụ phẩm cây mía và phân bón cho cây mía ở ñiểm nghiên cứu 35

2.3.1.1 ðiều kiện khí hậu ở ñiểm nghiên cứu 35

2.3.1.2 Tình hình sử dụng phụ phẩm cây mía và phân bón cho mía ở ñiểm nghiên cứu 35

2.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ ñến năng suất, chất lượng mía và tính chất lý, hóa học ñất ñỏ vàng (Thí nghiệm chính quy ) 35

2.3.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ ñến khối lượng dinh dưỡng trong thân lá mía thời kỳ thu hoạch trên ñất ñỏ vàng 35

2.3.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ ñến năng suất, chất lượng mía trên ñất ñỏ vàng 35

2.3.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ ñến một số tính chất lý, hoá học ñất ñỏ vàng 36

2.3.2.4 Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng phân hữu cơ cho mía trên ñất ñỏ vàng phát triển trên ñá sét 36

2.3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ phẩm cây mía ( ngọn lá mía) ñến năng suất, chất lượng mía, khả năng giảm thiểu phân khoáng cần bón cho

mía và tính chất lý, hóa học ñất trồng mía (Thí nghiệm chính quy) 36

2.3.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ phẩm cây mía ñến hàm lượng dinh dưỡng trong thân lá mía thời kỳ thu hoạch trên ñất ñỏ vàng trồng mía ở Nông trường Hà Trung, Thanh Hoá 36

2.3.3.2 Nghiên cứu quá trình phân giải phụ phẩm cây mía (ngọn lá mía) 36 2.3.3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ phẩm cây mía ñến năng suất, chất lượng mía 36

2.3.3.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ phẩm cây mía ñến một số tính chất lý, hoá học ñất trồng mía 36

2.3.3.5 Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng phụ phẩm cây mía cho mía trên ñất ñỏ vàng 36

2.3.4 Mô hình diện rộng 36

2.3.4.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ và phụ phẩm cây mía ñến năng suất mía trong mô hình diện rộng trên ñất ñỏ vàng 36

2.3.4.2 Hiệu quả kinh tế của việc sử dụng phân hữu cơ và phụ phẩm cây mía cho mía trong mô hình diện rộng trên ñất ñỏ vàng trồng mía ở Nông trường Hà Trung, Thanh Hoá 36

2.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37

2.4.1 Phương pháp ñiều tra và thu thập thông tin 37

2.4.2 Phương pháp thí nghiệm ñồng ruộng 37

2.4.2.2.1 Thí nghiệm chính quy 41

2.4.2.2 Thí nghiệm diện rộng 41

2.4.3 Theo dõi quá trình phân giải phụ phẩm trên ñồng ruộng 43

2.4.4 Nghiên cứu trong phòng 43

2.4.4.1 Phân tích chất lượng mía 43

2.4.4.2 Phân tích ñất 44

2.4.4.3 Phân tích phụ phẩm cây mía 44

2.4.5 Phương pháp xử lý số liệu 46

Chương 3:KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 47

3.1 ðIỀU KIỆN KHÍ HẬU VÀ TÌNH HÌNH SỦ DỤNG PHÂN BÓN, PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP CHO CÂY MÍA Ở ðIỂM NGHIÊN CỨU.

47

3.1.1 ðiều kiện khí hậu 47

3.1.2 Tình hình sử dụng phân bón và phụ phẩm cây mía tại Nông Trường Hà Trung, Thanh Hoá 47

3.1.2.1 Tình hình sử dụng phân bón cho cây mía tại nông trường Hà Trung, Thanh Hoá 47

3.1.2.2 Tình hình sử dụng phụ phẩm cây mía tại nông trường Hà Trung 49 3.1.2.3 Nguồn và giá trị dinh dưỡng của ngọn lá mía 51

3.2 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 52

3.2.1 Tính chất ñất nghiên cứu 52

3.2.1.1 Tính chất lý học ñất nghiên cứu 52

3.2.1.2 Tính chất hóa học ñất nghiên cứu 53

3.2.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ ñến năng suất, chất lượng mía và tính chất lý, hóa học ñất ñỏ vàng trồng mía 54

3.2.2.1 Ảnh hưởng của phân hữu cơ ñến khối lượng dinh dưỡng trong thân lá mía thời kỳ thu hoạch trên ñất ñỏ vàng 54

3.2.2.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ ñến năng suất và chất lượng mía trên ñất ñỏ vàng ở Hà Trung, Thanh Hoá 55

3.2.2.2.1 Ảnh hưởng của phân hữu cơ ñến năng suất mía trên ñất ñỏ vàng 55

3.2.2.2.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ ñến chất lượng mía trên ñất ñỏ vàng tr ồng mía ở Nông truờng Hà Trung, Thanh Hoá 57

3.2.2.3 Ảnh hưởng của phân hữu cơ ñến tính chất lý, hoá học ñất 59

3.2.2.3.1 Ảnh hưởng của phân hữu cơ ñến một số tính chất lý học ñất trồng mía 59

3.2.2.3.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ ñến tính chất hoá học ñất trổng mía

3.2.2.4 Hiệu quả kinh tế của việc bón phân hữu cơ cho mía trên ñất ñỏ vàng ở nông trường Hà Trung, Thanh Hoá 63

3.2.3 Ảnh hưởng của vùi phụ phẩm cây mía (ngọn lá mía) ñến năng suất, chất lượng mía, khả năng giảm thiểu lượng phân khoáng cần bón cho mía

và tính chất lý, hoá học ñất ñỏ vàng phát triển trên ñá sét trồng mía 64 3.2.3.1 Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong ngọn lá mía và quá trình phân giải ngọn lá mía trên ñồng ruộng 64

3.2.3.1.1 Hàm l ượng dinh dưỡng trong ngọn lá mía 64

3.2.3.12 Qúa trình phân gi ải ngọn lá mía 64

3.2.3.2 Ảnh hưởng của phụ phẩm cây mía (ngọn lá mía) ñến năng suất, chất lượng mía và khả năng giảm thiểu phân khoáng cần bón cho mía trên

ñất ñỏ vàng 67

3.2.3.2.1 Ảnh hưởng của vùi phụ phẩm cây mía (ngọn lá mía) ñến hàm

l ượng dinh dưỡng trong thân lá mía 67

3.2.3.2.2 Ảnh hưởng của vùi phụ phẩm cây mía (ngọn lá mía) ñến năng suất

mía và kh ả năng giảm thiểu lượng phân khoáng cần bón cho mía 68

3.2.3.2.3 Ảnh hưởng của vùi phụ phẩm cây mía ( ngọn lá mía) ñến hàm lượng

CCS trong cây mía 71

3.2.3.3 Ảnh hưởng của vùi phụ phẩm cây mía ( ngọn lá mía ) ñến tính chất

lý, hoá học ñất ñỏ vàng trồng mía ở Nông trường Hà Trung, Thanh Hoá 73

3.2.3.3.1 Ảnh hưởng của vùi phụ phẩm cây mía (ngọn lá mía) ñến tính chất

lý h ọc ñất ñỏ vàng trồng mía sau 3 năm thí nghiệm 73

3.2.3.3.2 Ảnh hưởng của vùi phụ phẩm cây mía (ngọn lá mía) ñến tính chất

hoá h ọc ñất ñỏ vàng trồng mía sau 3 năm thí nghiệm 74

3.2.3.4 Ảnh hưởng của vùi phụ phẩm cây mía (ngọn lá mía) ñến hiệu quả kinh tế trồng mía trên ñất ñỏ vàng ở Nông trường Hà Trung, Thanh Hoá 76

3.3 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM DIỆN RỘNG 78

3.3.1 Ảnh hưởng của bón phân hữu cơ và vùi phụ phẩm cây mía (ngọn lá mía) ñến năng suất mía và năng suất ñường trong mô hình trên ñất ñỏ vàng ở Nông trường Hà Trung, Thanh Hoá 79 3.3.2 Hiệu quả kinh tế của việc bón phân hữu cơ và vùi phụ phẩm cây mía ( ngọn lá mía ) cho mía trong mô hình trên ñất ñỏ vàng 80

4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82

4.1.KẾT LUẬN 82

4.2.KIẾN NGHỊ 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO 84

DANH MỤC CÁC ðỒ THỊ VÀ BẢNG

ðỒ THỊ Trang

3.1 Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới năng suất mía 57

3.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới hàm lượng P2O5, K2O dễ tiêu 62

3.3 Ảnh hưởng của vùi phụ phẩm mía tới năng suất 70

3.4 Ảnh hưởng của vùi phụ phẩm tới hàm lượng P2O5, K2O dễ tiêu 75

BẢNG Trang 1.1 Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong phụ phẩm nông nghiệp 7

1.2 Hàm lượng trung bình các chất dinh dưỡng trong các loại phụ phẩm cây trồng nông nghiệp 18

1.3 Hàm lượng một số nguyên tố trong ngọn lá mía 19

1.4 Lượng phân bón cho mía 26

3.1 Lượng phân khoáng bón cho cây mía của các hộ trồng mía tại nông trường Hà Trung, Thanh Hoá 48

3.2 Lượng phân hữu cơ bón cho cây mía tại nông trường Hà Trung 49

3.3 Số liệu ñiều tra về sử dụng ngọn lá mía ở Nông trường Hà Trung Thanh Hoá năm 2006 50

3.4 Phương pháp sử dụng ngọn lá mía cho mía ở Nông trường Hà Trung Thanh Hoá 50

3.5 Thành phần các chất dinh dưỡng và lượng dinh dưỡng ñược cung cấp từ ngọn lá mía ở nông trường Hà Trung (Từ 15 mẫu phân tích) 51

3.6 Một số tính chất lý học vùng ñất nghiên cứu 52

3.7 Một số tính chất hóa học vùng ñất nghiên cứu 53

3.8 Ảnh hưởng của phân hữu cơ ñến khối lượng các chất dinh dưỡng trong thân lá mía thời kỳ thu hoạch trên ñất ñỏ vàng ở Nông trường Hà Trung, Thanh Hoá năm 2008 .54

3.9 Ảnh hưởng của phân hữu cơ ñến năng suất mía trên ñất ñỏ vàng ở Nông trường Hà Trung, Thanh Hoá 56

3.10 Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới hàm lượng CCS trong cây mía trên đất đỏ vàng ở nơng trường Hà Trung, Thanh Hố 58 3.11 Ảnh hưởng của phân hữu cơ đến năng suất đường trên đất đỏ vàng ở nơng trường Hà Trung, Thanh Hố 59 3.12 Ảnh hưởng của phân hữu cơ đến tính chất lý học đất đỏ vàng trồng mía sau 3 năm làm thí nghiệm ở nơng truờng Hà Trung, Thanh Hố 60 3.13 Ảnh hưởng của phân hữu cơ đến đồn lạp bền trong nước của đất đỏ vàng trồng mía sau 3 năm làm thí nghiệm ở nơng truờng Hà Trung, Thanh Hố 60 3.14 Ảnh hưởng của phân hữu cơ đến tính chất hố học đất đỏ vàng trồng mía sau 3 năm làm thí nghiệm ở nơng trường Hà Trung, Thanh Hố 61 3.15 Ảnh hưởng của sử dụng phân hữu cơ cho mía đến hiệu quả kinh tế trồng mía trên đất đỏ vàng trồng mía sau 3 năm làm thí nghiệm ở nơng truờng Hà Trung, Thanh Hố 63 3.16 Hàm lượng dinh dưỡng trong ngọn lá mía 64 3.17 Khối lượng ngọn lá mía phân giải sau thời gian vùi khác nhau trên đất đỏ vàng trồng mía sau 3 năm làm thí nghiệm ở nơng truờng Hà Trung, Thanh Hố 65 3.18 Tỷ lệ C/N của ngọn lá mía sau thời gian vùi khác nhau trên đất đỏ vàng trồng mía sau 3 năm làm thí nghiệm ở nơng truờng Hà Trung, Thanh Hố 65 3.19 Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong ngọn lá mía vùi sau thời gian vùi khác nhau trên đất đỏ vàng trồng mía ở nơng truờng Hà Trung, Thanh Hố 66 3.20 Ảnh hưởng của phụ phẩm mía đến khối lượng dinh dưỡng N, P2O5, K2O trong thân, lá mía 67 3.21 Ảnh hưởng của của phụ phẩm mía đến năng suất mía trên đất đỏ vàng ở nơng trường Hà Trung, Thanh Hố 69 3.22 Ảnh hưởng của vùi phụ phẩm mía đến hàm lượng đường CCS trong cây mía trên đất đỏ vàng ở Nơng trường Hà Trung Thanh Hố 71

3.23 Ảnh hưởng của của phụ phẩm mía đến năng suất đường trên đất đỏ vàng

ở nơng trường Hà Trung, Thanh Hố 72 3.24 Ảnh hưởng của vùi ngọn lá mía đến một số tính chất lý học đất đỏ vàng trồng mía ở Hà Trung, Thanh Hố sau 3 năm làm thí nghiệm 73 3.25 Ảnh hưởng của phụ phẩm mía (ngọn lá mía) đến đồn lạp bền trong nước của đất đỏ vàng trồng mía ở Hà Trung, Thanh Hố 74 3.26 Ảnh hưởng của phụ phẩm (ngọn lá mía) đến tính chất hố học đất đỏ vàng trồng mía sau 3 năm thí nghiệm 75 3.27 Ảnh hưởng của phụ phẩm mía đến hiệu quả kinh tế trồng mía trên đất đỏ vàng ở nơng trường Hà Trung, Thanh Hố 77 3.28 Ảnh hưởng của bĩn phân hữu cơ và vùi phụ phẩm mía (ngọn lá mía) đến năng suất mía và năng suất đường trong mơ hình trên đất đỏ vàng ở Hà Trung, Thanh Hố 79 3.29 Ảnh hưởng của sử dụng phân hữu cơ và phụ phẩm mía (ngọn lá mía) đến hiệu quả kinh tế trồng mía trong mơ hình trên đất đỏ vàng ở nơng trường Hà Trung, Thanh Hố 81

MỞ ðẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ðỀ TÀI

Mía là cây công nghiệp quan trọng trong sản xuất nông nghiệp và trong công nghiệp chế biến ñường ở nước ta Một cân ñường cung cấp năng lượng tương ñương với 0,5 kg mỡ, 50-60 kg rau quả ðường cung cấp 10% nhu cầu năng lượng của cả cộng ñồng Trên thế giới năng lượng do ñường cung cấp bằng 7% năng lượng do các loại cây ngũ cốc cung cấp

Hiện nay ở nước ta, lượng ñường bình quân trên ñầu người vào loại thấp nhất thế giới chỉ vào khoảng 10-12 kg Do vậy việc phát triển ngành mía ñường sẽ trở thành một trong những ñịnh hướng có tính chiến lược trong tương lai, nhằm ñáp ứng nhu cầu của xã hội và tăng ñược thu nhập cho bà con nông dân [24]

Từ xa xưa, người nông dân ñã biết sử dụng những phụ phẩm nông nghiệp ñể làm màu mỡ cho ñất, tăng năng suất cây trồng Việc sử dụng phụ phẩm nông nghiệp ñã góp phần cải thiện ñộ phì nhiêu ñất, tăng dinh dưỡng cho cây trồng, vì trong phụ phẩm chứa một lượng dinh dưỡng ñáng kể Theo Singh, 1987 [63] trong lá mía khô chứa 1,0-1,5% N, 0,005-0,01% P205, 1,5-1,8% K20 Không những thế, việc vùi phụ phẩm nông nghiệp ñã làm giảm giá thành sản phẩm do việc giảm chi phí bón phân hoá học, góp phần tạo ra một môi trường sinh thái sạch cho nông nghiệp

Phần lớn ñất trồng mía ở nước ta là ñất ñồi núi, quá trình xói mòn ñã làm rửa trôi các chất dinh dưỡng, các cation kiềm và kiềm thổ nên ñất trở lên nghèo dinh dưỡng và chua Hiện tượng tăng ñộ chua trao ñổi, giảm ñộ chua thủy phân bắt nguồn từ các hợp chất hữu cơ bị cuối trôi ñi theo ñất, làm giảm tính ñệm hấp thụ của ñất, tăng hàm lượng Al3+, vì thế ñất bị chua, pHKCl<5 và làm năng suất mía bị giảm Theo J K Syers và D L Runmer (1994) [65], chất

hữu cơ ñất ñược coi là chỉ tiêu chỉ thị cho ñộ bền vững trong hệ thống quản lý ñất Nếu chất hữu cơ ñất bị suy thoái thì ñộ bền vững của ñất giảm Kết quả nghiên cứu của Viện Thổ nhưỡng Nông hoá, 2001 [28] cho thấy, bón phân hữu cơ cho mía làm tăng năng suất mía 11-27%, năng suất ñường 25-49% so với công thức không bón phân hữu cơ Theo Trần Công Hạnh, 1999 [10] vùi

30 tấn ngọn lá mía làm tăng năng suất mía 12%, tăng năng suất ñường 19%

và tăng hàm lượng hữu cơ ñất 0,33% so với công thức không vùi ngọn lá mía Chính vì vậy, cần phải bổ sung nguồn hữu cơ cho ñất trồng mía ñể hạn chế hàm lượng Al3+trong ñất, tăng hàm lượng hữu cơ, ñộ phì nhiêu ñất và năng suất mía

Theo số liệu thống kê năm 2007 [22], tổng sản lượng mía của cả nước

là 17.378 nghìn tấn và mỗi năm lượng ngọn lá mía có khoảng 6,9 triệu tấn (bằng 40% tổng sản lượng mía) tương ñương với 52,02 ngàn tấn urê, 16,12 ngàn tấn P2O5 và 21,11 nghìn tấn K2O Tuy nhiên trong thực tế hiện nay, sau khi thu hoạch mía người nông dân thường ñốt ngọn lá mía, việc này làm mất ñi một lượng khá lớn chất hữu cơ có thể trả lại cho ñất hàng năm và làm ô nhiễm môi trường Trong khi ñó, nhiều nơi trồng mía, người dân không ñủ lượng phân hữu cơ bón cho mía, nên năng suất mía bị suy giảm chỉ ñạt 45-50 tấn/ha

Hàng năm, sản xuất phân bón trong nước chỉ mới ñáp ứng ñược 40% nhu cầu về phân ñạm, 65% nhu cầu phân lân của sản xuất nông nghiệp, còn lại phải nhập khẩu phân bón từ nước ngoài, ñặc biệt là phân kali phải nhập khẩu 100% Nếu hàng năm ta sử dụng nguồn ngọn lá mía bón cho mía thì chúng ta ñã tiết kiệm ñược 38.100.000 USD

Với những lý do trên và yêu cầu của sản xuất về lượng phân hữu cơ cung cấp cho mía, việc tiến hành ñề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của bón phân hữu cơ và phụ phẩm cây mía ñến năng suất, chất lượng mía và ñộ phì nhiêu

ựấtỢ là cấp thiết, nhằm góp phần tăng thu nhập của người dân, tăng năng suất mắa, sử dụng tiết kiệm và hiệu quả lượng phân khoáng và cải thiện ựộ phì nhiêu ựất

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA đỀ TÀI

Xác ựịnh ựược ảnh hưởng của bón phân hữu cơ và phụ phẩm mắa (ngọn

lá mắa) ựến năng suất, chất lượng mắa và ựộ phì nhiêu ựất

3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ TÍNH THỰC TIỄN CỦA đỀ TÀI

3.1 Ý nghĩa khoa học

đề tài bổ sung cơ sở khoa học, kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của bón phân hữu cơ và phụ phẩm mắa ựến năng suất, chất lượng mắa và ựộ phì nhiêu ựất đó là cơ sở ựể các nhà khoa học ựịnh hướng khuyến cáo nông dân sử dụng có hiệu quả lượng phân hữu cơ và phụ phẩm bón cho cây mắa

3.2 Ý nghĩa thực tiễn của ựề tài

Từ kết quả nghiên cứu rút ra ựược biện pháp kỹ thuật và liều lượng sử dụng phân hữu cơ và phụ phẩm cây mắa thắch hợp ựể bà con nông dân áp dụng nhằm nâng cao năng suất, chất lượng mắa, giảm chi phắ, tăng thu nhập

và cải thiện ựộ phì nhiêu ựất trồng mắa

4 đỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Trong khuôn khổ của ựề tài, các nội dung nghiên cứu ựược tập trung chủ yếu vào nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ và phụ phẩm cây mắa (ngọn lá mắa) ựến năng suất mắa, hàm lượng ựường CCS và một số tắnh chất lý, hoá học ựất ựỏ vàng (đất xám Feralit) (Haplic Acrisols) ở Nông trường Hà Trung, Thanh Hoá

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC

CỦA ðỀ TÀI

1.1 VAI TRÒ CỦA CÂY MÍA TRONG SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP

Mía là một trong những cây công nghiệp quan trọng trong sản xuất nông nghiệp và trong công nghiệp chế biến ñường ở nước ta ðường cung cấp 10% nhu cầu năng lượng của cả cộng ñồng Trên thế giới năng lượng do ñường cung cấp bằng 7% năng lượng do các loại cây ngũ cốc cung cấp

Theo Hiệp hội Mía ñường Thế giới, niên vụ 2007-2008 sản lượng ñường thế giới ñạt khoảng 169 triệu tấn Một số quốc gia ñứng ñầu thế giới về sản lượng ñường là Ấn ðộ 33,0 triệu tấn, Brazil 32,8 triệu tấn, Thái Lan ñạt 7,6 triệu tấn Châu Á trong ñó có Việt Nam là vùng ñường nguyên liệu lớn nhất thế giới, và cũng chiếm khoảng 33% nhu cầu tiêu dùng ñường thành phẩm của thế giới

Nhiều quốc gia trên thế giới coi cây mía là cây mũi nhọn trong sản xuất nông nghiệp Cây mía không chỉ dùng ñể sản xuất ñường mà nó còn là một loại cây nguyên liệu ñể sản xuất nhiên liệu sinh học Braxin tiến tới sẽ có một nguồn nhiên liệu sinh học dồi dào sản xuất từ cây mía Do vậy diện tích trồng mía của nước này ngày càng ñược mở rộng từ 13,6 triệu arce như hiện nay lên 20,5 triệu arce vào năm 2012-2013

ðối với nông nghiệp Việt Nam mía là một cây công nghiệp ngắn ngày,

có vị trí kinh tế ngày càng quan trọng Nó là một trong những cây mũi nhọn,

có hiệu quả kinh tế cao, là một cây có ưu thế trong việc chuyển ñổi cơ cấu cây trồng ở vùng ñất cao chưa chủ ñộng nước và vùng ñồi thấp

Mía là cây rễ chùm và bộ rễ phát triển mạnh từ mặt ñất ñến tầng 60 cm Với bộ rễ nhiều như vậy, trong mùa mưa nó giữ chặt ñất, hạn chế xói mòn

Sau vụ thu hoạch, mía ñể lại 10-13 tấn/ha rễ chùm trong ñất làm tăng chất hữu cơ, tăng lượng mùn trong ñất Vì vậy trồng mía trên ñất ñồi nếu thâm canh cao thì chẳng những không làm giảm mà lại làm tăng ñộ phì nhiêu của ñất Ngoài ra mía còn ñược mệnh danh là một trong những cây cao sản vì mía

là cây có chỉ số diện tích lá rất lớn, gấp 6-7 lần diện tích ñất, thời gian hoạt ñộng của bộ lá kéo dài và ổn ñịnh trong cả năm, lại là cây có hiệu quả quang hợp cao, nên nó có thể tạo thành nhiều chất hữu cơ trên một ñơn vị diện tích Nếu chăm bón tốt có thể cho ta 200-250 tấn sinh khối/ha/năm (Trần Văn Sỏi, 2003)[24], ñấy là một kỷ lục mà ít cây trồng khác có thể sánh kịp

Hướng phát triển cây mía hiện nay và trong tương lai là vùng ñất cao, vùng ñồi ở trung du và miền núi Nhìn chung vùng trung du là vùng ñất có ñộ dốc, ở ñó vấn ñề rửa trôi chất dinh dưỡng, xói mòn ñất, làm giảm ñộ phì nhiêu của ñất ñang diễn ra từng ngày Do ñó, việc xem xét khả năng bảo vệ ñất của các cây trồng ñưa vào sản xuất ở vùng này là một vấn ñề có ý nghĩa to lớn về các mặt kinh tế, xã hội và bảo vệ môi trường lâu dài cho các thế hệ mai sau Bốn vùng trọng ñiểm sản xuất mía ñường hiện tại ñược xác ñịnh là 222.000

ha chiếm 74% diện tích mía cả nước Dẫn ñầu là vùng Bắc Trung bộ với diện tích là 80.000ha, vùng duyên hải miền Trung và Tây Nguyên có diện tích là 53.000 ha Trong ñó theo Trần Văn Sỏi, 1995 [25], vùng mía trung du phía Bắc bao gồm vùng tây Thanh Hoá và toàn bộ vùng ñất cao nằm tiếp giáp giữa vùng ñồng bằng và vùng núi cao chạy dài từ Thanh Hoá ñến Quảng Ninh ðây là một vùng mía lớn trong tương lai, vì nó có những ưu thế nổi bật so với nhiều vùng trồng mía khác, có ñiều kiện khí hậu thuận lợi, có tiềm năng ñất ñai, có hiệu quả cao hơn các loại cây trồng khác trong vùng

Nhờ những ưu thế trên, mía ñã trở thành cây làm giàu cho nhiều gia ñình, cho nhiều khu vực rộng lớn, nhất là vùng trung du có nhiều ñồi núi thấp

ðiển hình nhất là vùng ñồi miền Tây Thanh Hoá, hàng vạn hộ gia ñình giầu lên trông thấy Cây mía ñã thực sự trở thành cây xóa ñói giảm nghèo cho bà con nông dân ở vùng ñồi núi của tỉnh Thanh Hoá, Nghệ An

Theo số liệu của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, niên vụ 2006-2007 sản lượng ñường của Việt Nam ñạt khoảng 1,2 triệu tấn Diện tích trồng mía của cả nước là 310.000 ha Các chỉ tiêu phát triển cho thấy ñến năm

2010 sản lượng ñường phải ñạt 1,5 triệu tấn, trong ñó ñường công nghiệp 1,4 triệu tấn, ñường thủ công ñạt 0,1 triệu tấn ðể ñáp ứng ñược sản lượng trên diện tích mía ổn ñịnh ñến năm 2010 của Việt Nam là 300.000 ha

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ở NGOÀI NƯỚC

1.2.1 Ảnh hưởng của phân hữu cơ và phụ phẩm nông nghiệp ñến năng suất, chất lượng cây trồng

1.2.1.1.Hàm lượng dinh dưỡng có trong phụ phẩm nông nghiệp

Sau mỗi vụ thu hoạch, cây trồng ñể lại cho ñất một lượng lớn các phụ phẩm hữu cơ, ñây là một nguồn hữu cơ và chất dinh dưỡng rất lớn nếu ñược ñem sử dụng lại làm phân bón cho cây trồng

Theo Achim Dobermann và Thomas Fairhurst (2000)[41], trong thân lá lúa vào thời kỳ lúa chín chứa 40% tổng lượng ñạm, 80-85% tổng lượng kali, 30-35% tổng lượng lân và 40-50% tổng lượng lưu huỳnh mà cây hút ñược Rơm rạ là nguồn hữu cơ quan trọng cung cấp kali, silíc và kẽm cho cây trồng Theo kết quả nghiên cứu của Trung tâm Bảo vệ nguồn lợi tự nhiên - Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ năm 2002[68], hàm lượng các chất dinh dưỡng trong các loại phụ phẩm nông nghịêp có khác nhau ñối với các nhóm cây trồng khác nhau, nó phụ thuộc vào ñặc ñiểm của từng loại cây trồng

Bảng 1.1:Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong phụ phẩm nông nghiệp

Hàm lượng các chất dinh dưỡng (%) Loại PPNN

kg K2O, 10-15 kg CaO, 4-6 kg MgO, 5-6 kg S và các nguyên tố vi lượng: 28g

B, 15g Cu, 150g Mn, 2g Mo, 200g Zn, 0.5g Co… Lượng các nguyên tố hoá học tối quan trọng trong rơm rạ (trừ ñạm) có khả năng ñảm bảo gần như ñầy

ñủ nhu cầu dinh dưỡng của cây ñể ñảm bảo thu ñược trên 20 tạ hạt/ha [56]

Theo Singh, 1987[63] trong lá mía khô có chứa 1,0-1,5% N; 0,01% P2O5 và 1,5-1,8% K20 cũng là nguồn cung cấp dinh dưỡng cho mía R Fauconnier (1991) cho là rễ mía, ngọn lá mía cũng là nguồn tái tạo hữu cơ quan trọng cho ruộng mía [64] Theo Van Dillewijn (1952)[66] ở bộ phận ngọn và lá mía chiếm 62% N, 50% P2O5 và 55% K2O trong tổng số của bộ phận thu hoạch Như vậy có nghĩa nếu trả lại ngọn lá mía bón lại cho vụ sau thì cung cấp một lượng dinh dưỡng tương ñối lớn cho cây

0,005-Theo một số tác giả trên thế giới, lượng các chất dinh dưỡng có trong các bộ phận của cây theo 1 tấn mắa nguyên liệu cũng có sự biến ựộng lớn giữa các vùng khác nhau Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong thân lá phụ thuộc vào tuổi mắa, bộ phận thu hoạch, giống và năng suất mắa Ở Mauritius, Anon (1945; 1947; 1949) cho biết: giống M134/32, năng suất mắa 56,92-89,09 tấn/ha, thu hoạch 11-15 tháng tuổi, lượng các chất dinh dưỡng có trong 1 tấn các bộ phận của mắa trên mặt ựất là: N:1,70 kg (Trong ựó thân 0,64 kg; ngọn xanh 0,65 kg; lá khô 0,41 kg); P2O5: 0,76 kg (trong ựó thân 0,38 kg, ngọn xanh 0,24 kg, lá khô 0,14 kg); K2O: 4,34 kg (trong ựó thân 1,95 kg, ngọn xanh 1,60 kg, lá khô 0,79 kg) ở Hawaii, giống H109, năng suất từ 188-292 tấn/ha, thu hoạch 24-27 tháng tuổi, trong 1 tấn sản phẩm thu hoạch có: N:0,91kg (thân 0,44 kg, ngọn xanh 0,15 kg, lá khô 0,32 kg); P2O5: 0,51kg (thân 0,38 kg, ngọn xanh 0,15 kg, lá khô 0,32 kg); P2O5: 0,51kg (thân 0,38 kg, ngọn xanh 0,06 kg, lá khô 0,07 kg); K2O: 1,83kg (thân 1,06 kg, ngọn xanh 0,50 kg, lá khô 0,27kg (stewart, 1929) (dt Van Dillewijn 1952)[66]

1.2.1.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ và phụ phẩm nông nghiệp ựến năng suất, chất lượng cây trồng và khả năng giảm lượng phân khoáng cần bón cho cây trồng

Nghiên cứu về ảnh hưởng của phân hữu cơ và phụ phẩm nông nghiệp ựến năng suất, chất lượng cây trồng ựã ựược tiến hành ở nhiều nước trên thế giới theo nhiều hình thức khác nhau

Theo Shinde, 1990 [62] vùi 2,5- 7,5 tấn ngọn lá mắa kết hợp phân vi sinh vật phân giải xellulo làm tăng năng suất mắa 3,0- 12,2 tấn/ha

đánh giá vai trò của hữu cơ và khả năng thay thế phân hoá học, Gill và cộng sự (1982) [53] ựã chỉ ra rằng sử dụng phân chuồng với mức 12 tấn/ha kết hợp với 80 kg N cho năng suất lúa ựạt 5,4 tấn/ha tương ựương với mức

120 kg N, như vậy với mức 12 tấn phân chuồng có thể thay thế cho 40 kg N

Thắ nghiệm với phế phụ phẩm lúa mỳ ựối với lúa mỳ với mức bình quân 7,3 tấn/ha, thân lá lúa mỳ cũng ựược ủ với khoảng thời gian 40, 20 và 10 ngày trước khi bón Thắ nghiệm ựược Yadvinder (2004)[69] tiến hành với 6 công thức từ năm 1994-1999 Kết quả ựã cho thấy rằng ở các công thức bón phân hoá học kết hợp với phế phụ phẩm lúa mỳ ủ trong thời gian 40 ngày cho năng suất 6,54 tấn/ha, ở công thức bón phân hoá học và phế phụ phẩm ủ 20 ngày cho năng suất là 6,29 tấn/ha và ở công thức bón phân hoá học kết hợp với phế phụ phẩm ủ 10 ngày cho năng suất là 6,39 tấn/ha Trong khi ựó ở công thức không bón phân năng suất ựạt 6,13 tấn/ha và chỉ bón phân hoá học năng suất ựạt 6,19 tấn/ha và công thúc bón phân hoá học và ựốt phế phụ phẩm cho năng suất là 6,25 tấn/ha Như vậy, khi sử dụng phân hoá học kết hợp với phế phụ phẩm lúa mỳ ủ trong 40 ngày ựã cho năng suất cao nhất, trong khi ựó

ở các công thức bón phân hóa học, bón phân hoá học và ựốt phế phụ phẩm, và bón phân hoá học và bón phế phụ phẩm lúa mỳ ủ 20 ngày và 10 ngày không

có sự sai khác về năng suất

Barzegar (2002)[44] khi ựánh giá ảnh hưởng của các dạng hữu cơ cho thấy rằng ở mức bón 5 tấn, bón bằng phế phụ phẩm lúa mỳ và bã mắa cho năng suất cao hơn so với bón bằng phân chuồng, năng suất tăng 5,8% và 8,8% Tuy nhiên, ở mức này không có sự sai khác về năng suất giữa bón bằng phế phụ phẩm lúa mỳ và bã mắa Ở mức bón 10 tấn/ha, giữa bón bằng phân chuồng và phế phụ phẩm lúa mỳ không có sự khác nhau về năng suất Tuy nhiên bón bằng bã mắa cao hơn 5,96 tấn/ha Ở mức bón 15 tấn/ha, giữa các loại hữu cơ khác nhau cho năng suất khác nhau, năng suất cao nhất 6,60 tấn/ha bón bằng bã mắa, bón bằng phân hữu cơ cho năng suất: 6,14 tấn/ha và bón bằng phế phụ phẩm lúa mì cho năng suất 5,57 tấn/ha đánh giá ảnh hưởng của liều lượng hữu cơ cho thấy, ựối với phân chuồng giữa hai mức từ 5 ựến 10 tấn và từ 10 ựến 15 tấn không có sự khác nhau về năng suất Tuy

nhiên, giữa hai mức bón 5 và 15 tấn/ha, ở mức 15 tấn/ha phân chuồng cho năng suất tăng 12,6% đối với phế phụ phẩm lúa mỳ bón với các mức khác nhau không có sự khác nhau về năng suất Khi bón bằng bã mắa ở mức 15 tấn/ha cho năng suất tăng: 11,2% và 10,7% so với bón 5 tấn và 10 tấn/ha đánh giá hiệu quả của của các loại phế phụ phẩm hữu cơ cho thấy khi bón bã mắa, phân chuồng và phế phụ phẩm lúa mỳ, trung bình năng suất lúa mỳ tăng 14%, 6,8% và 5,9% so với không bón phân chuồng và phế phụ phẩm hữu cơ

Nghiên cứu về ảnh huởng của ựộ ẩm ựất và phế phụ phẩm lúa mỳ ựến năng suất lúa trong hệ thống luân canh lúa nước và lúa mỳ ở Trung Quốc, Changming Y (2004)[47] ựã tiến hành thắ nghiệm về ảnh hưởng của việc vùi phế phụ phẩm trong các ựiều kiện ựộ ẩm khác nhau cho thấy rằng, trong ựiều kiện bán ngập nước (ựất ẩm ướt và khô thay ựổi) vùi phế phụ phẩm lúa mỳ ựã cho năng suất 8,2 tấn cao hơn 27% so với vùi phế phụ phẩm trong ựiều kiện ngập nước hoàn toàn là 7,3 tấn/ha Như vậy, ựể tăng hiệu quả của phế phụ phẩm thì ngoài việc lựa chọn các loại phế phụ phẩm giàu chất dinh dưỡng thì

ựộ ẩm cũng ựóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả của các loại phế phụ phẩm

Trong hệ thống trồng trọt ở một số vùng nhiệt ựới, tàn dư cây trồng thường rất ắt hoặc không ựược trả lại cho ựất điều này dẫn ựến việc giảm chất hữu cơ của ựất dẫn ựến năng suất cây trồng giảm Thực tế sản xuất của nông dân ở một số nước phát triển cho thấy: bằng cách bón một lượng lớn tàn dư hữu cơ, tránh ựốt tàn dư trong quá trình vệ sinh ựồng ruộng, ựồng thời kết hợp với một số biện pháp kỹ thuật như che phủ và áp dụng phương pháp canh tác tối thiểu có thể khắc phục ựược tình trạng sụt giảm thường xuyên về năng suất và hiệu quả sản xuất trồng trọt của nông dân (dt Wooer

và cộng sự, 1994)[67]

Ở Brazil, Baldangi (1960) cho biết năng suất mía trong trường hợp không ñốt lá mía có thể bị giảm so với ñốt nếu không bón thêm phân ñạm Tuy nhiên việc ñốt lá mía lại làm mất ñi một khối lượng khá lớn các chất hữu

cơ có thể trả lại cho ñất hàng năm, làm cho ñất trở nên chai cứng khó bừa, ñồng thời cũng là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm không khí do hàm lượng CO và O3 trong bầu khí quyển (Kirchhoff và cộng sự, 1991)[55]

Phương pháp vùi phụ phẩm mía làm một lớp che phủ trên luống sau ñó vùi vào ñất khi vun gốc mía có tác dụng làm tăng khả năng hút dinh dưỡng của mía, tăng khả năng giữ nước của ñất, hạn chế cỏ dại và nâng cao ñộ phì nhiêu ñất (Mann và cộng sự, 1989)[58] Kết quả nghiên cứu của Prasad và cộng sự (1988)[60] cho thấy tủ lá mía tiết kiệm ñược 30% lượng nước cần tưới và tăng năng suất mía 10%, năng suất ñường 9% so với không tủ lá Theo Shinde và cộng sự (1990)[62] vùi 2,5 tấn lá mía/ha kết hợp với bón phân vi sinh vật phân giải xenlulo làm tăng năng suất mía 3,0-12,2 tấn/ha

Ở Philippin người ta sử dụng ngọn lá mía ñể chế biến phân hữu cơ bón cho mía bằng cách dùng khoảng 12 tấn phụ phẩm cắt nhỏ thành từng ñoạn 7-

10 cm, bổ xung thêm 10 kg urê ñể ñiều chỉnh tỷ lệ C/N xuống gần 30, thêm

2800 lít nước ñể ñưa ñộ ẩm lên 50-60% Nhiệt ñộ trong suốt quá trình ủ ñược giữ cho không vượt quá 70OC Khi kiểm tra thấy tỷ lệ này giảm xuống còn khoảng 10-15, quá trình ủ kết thúc Sử dụng khoảng 2,5 tấn/ha loại phân này bón trộn vào ñất có tác dụng làm tăng năng suất, chất lượng mía (Abrigo, 1989)[40] Cũng kết quả nghiên cứu ở Philippin, Bergonia và cộng sự (1990)[45] cho thấy: vùi ngọn lá mía có tác dụng hạn chế việc giảm mạnh năng suất của mía gốc giống PHIL56-226 và làm tăng năng suất giống PHIL67-23 Hàm lượng N tổng số ở những ruộng vùi phụ phẩm mía cao hơn nhiều so với ruộng ñối chứng bón 75 kg N-75 kg P2O5-150 kg K2O/ha Nhu

cầu bón N khoáng cho mía có thể ñược giảm xuống ít nhất 50% trong trường hợp vùi phụ phẩm mía so với N, P, K ñơn ñộc

Ở Australia, trong ñiều kiện ngọn lá mía sau thu hoạch ñược giữ lại, năng suất ñường của 2 giống NCO310 (mía lưu gốc 3) và Q124 (mía lưu gốc 4) tăng liên tục ở các mức bón N (0-200 N) và bắt ñầu giảm ở mức bón trên

200 kg N, trong khi ñó giống H56-752 (mía gốc 1) không có phản ứng với các mức bón N khác nhau Năng suất ñường của giống này ñạt cao nhất thậm chí trong ñiều kiện không bón N (Chapman và cộng sự,1991)[48]

Vùi lá mía kết hợp với các biện pháp canh tác tối thiểu (Smith và cộng

sự, 1985; Wood, 1991) giá thành sản xuất mía thấp hơn so với hệ thống canh tác thông thường ðiều này ñã mở một hướng chiến lược mới trong việc quản

lý và sử dụng nguyên liệu mía sau thu hoạch

1.2.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ và phụ phẩm nông nghiệp ñến ñộ phì nhiêu ñất

Trong nền nông nghiệp cổ truyền của các nước trên thế giới cũng như ở Việt Nam và các nước Châu Á, phân hữu cơ không chỉ cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng với hàm lượng vốn có của nó mà còn ñóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện các ñặc tính lý, hoá học của ñất thông qua vai trò của vật chất hữu cơ (Koorevaar và cộng sự, 1983)[57] Ngày nay, mặc dù phân hoá học ñược coi là yếu tố quan trọng ñể tăng năng suất cây trồng, nên xu hướng

sử dụng phân hoá học ngày càng tăng Tuy vậy phân hữu cơ vẫn ñóng vai trò quan trọng trong sản xuất nông nghiệp ở các nước nhiệt ñới cũng như là ở các nước phát triển Trong những năm gần ñây, nông nghiệp hữu cơ bắt ñầu ñược chú trọng do nhu cầu của sản phẩm sạch (bio-products) và bảo vệ môi trường (Conway, 1998)[49]

Hàm lượng kali trong ựất có thể thay ựổi tuỳ theo chế ựộ sử dụng phân bón và ựặc ựiểm của các loại ựất Thông thường ựối với các loại ựất có dung tắch hấp thu thấp, kali thường bị rửa trôi mạnh (Askegaard và cộng sự, 2000)[43] Do vậy vùi các sản phẩm phụ cây trồng không chỉ bổ sung trực tiếp các chất dinh dưỡng mà còn cải thiện tắnh ựệm của ựất, dung tắch hấp thu

và hạn chế liều lượng kali bị rửa trôi

Nghiên cứu dài hạn về ảnh hưởng của việc sử dụng nguồn phụ phẩm nông nghịêp trên ựất phiến thạch sét tại Brazil của Diekow và cộng sự (2005)[51] sau 17 năm ựã chỉ ra rằng, trong công thức luân canh: cây phân xanh-ngô-ựậu xanh-ngô với sử dụng tối ựa nguồn hữu cơ từ thân lá ngô và cây họ ựậu ựã làm tăng hàm lượng các bon trong tầng ựất mặt (0-17,5 cm) 24% và ựạm tổng số tăng 15% và hàm lượng kali dễ tiêu cũng tăng 5% so với ựối chứng ựộc canh hai vụ ngô

Sau 13 năm nghiên cứu liên tục của Rekhe và cộng sự (2000)[61] cũng chỉ ra rằng kết hợp phân hoá học và phụ phẩm lúa mỳ cho lúa nước tại Ấn độ

ở mức N:P:K (120:60:30) và 6 tấn phân chuồng và 3 tấn phụ phẩm ựã làm cho tắnh chất hoá học ựất thay ựổi Sau 13 năm nghiên cứu, hàm lượng các bon (C%) là 0,41% và lân dễ tiêu 14 mg/kg trong khi ựó ở công thức ựối chứng không bón phân hàm lượng các bon (C%) là 0,2% và lân là 2,2 mg/kg

và ở công thức bón phân hoá học ở mức N:P:K (120:60:30), hàm lượng các bon (C%) là 0,37% và lân dễ tiêu là 1,1 mg/kg Như vậy với thắ nghiệm này

ựã cho thấy rất rõ về hiệu quả của các loại phụ phẩm nông nghịêp ựối với hàm lượng các chất dinh dưỡng trong ựất Tuy nhiên cũng cần có các nghiên cứu dài hạn ựể ựánh giá một cách khách quan hơn

đánh giá về cân bằng dinh dưỡng trong ựất lúa do ảnh hưởng của việc

sử dụng rơm rạ (Anthony và nnk, 2003)[42] cho thấy khi bón rơm rạ vào ựất

làm tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng, cân bằng các bon (OC) 348 kg/ha lớn hơn so với không bón gốc rạ là 322 kg/ha ðối với ñạm khi bón rơm rạ cũng làm tăng hàm lượng ñạm trong ñất, cân bằng ñạm là 60 kg/ha cao hơn so với không bón là 51 kg/ha ðối với lân và kali trong ñất ñã cho cân bằng dương khi sử dụng nguồn phế phụ phẩm P: 23,1 kg/ha và kali là 11,7 kg/ha, trong khi ñó không bón phế phụ phẩm thì cân bằng của P là 19,2 kg/ha và kali

là -33,5 kg/ha Kết quả cũng tương tự khi thí nghiệm ñược tiến hành tại Úc khi bón phế phụ phẩm lúa mỳ ñã làm cho cân bằng lân trong ñất 20 kg/ha cao hơn so với không bón là 18 kg/ha và cân bằng kali 40 kg/ha trong khi ñó ở công thức không bón phế phụ phẩm có cân bằng kali âm: -168 kg/ha

Trong những năm gần ñây ở nhiều nước trên thế giới phân hữu cơ ñược xem là một ứng dụng không thể thiếu ñược ñể ứng dụng các dạng phân khoáng Ở Mỹ ñã phổ biển rộng rãi một phương pháp gọi là phương pháp

“nông học hữu cơ” Những người ủng hộ nó, các nhà khoa học và thực hành nông nghiệp cho rằng ñộ phì nhiêu thực chất của ñất ñược ñảm bảo không phải bằng các chất dinh dưỡng khoáng (NPK và các nguyên tố vi lượng) chứa trong nó, mà là bằng những tàn dư (xác) chất hữu cơ, bằng bản chất và phẩm chất của nó Bởi vậy trong hoạt ñộng thực tế người ta quan tâm nhiều tới lượng chất hữu cơ có trong ñất, ñến sự bổ sung dự trữ của nó

Ở Philippines, bón phân cho ngô thu ñược năng suất cao nhất ở công thức bón 6 tấn phân gà/ha (năng suất ngô ñạt ñược 1,2 tấn/ha) Khi bón kết hợp phân gà với lân và vôi năng suất ñạt cao nhất 7,28 tấn/ha (Corando M,

Sr Duque và ctv, 1995) [50] ðất giàu chất hữu cơ không những cung cấp một nguồn dinh dưỡng lớn cho cây trồng, giúp cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt, tạo ñộ che phủ bề mặt ñất cao mà chất hữu cơ còn góp phần ñiều hoà chế ñộ nước, nhiệt ñộ, không khí trong ñất, nâng cao tính ñệm và ảnh hưởng tốt tới dung tích hấp thu của ñất

Tại Malaysia, bón phân hữu cơ cho ñất ñồi, có tác dụng giảm dung trọng, ñộ chặt của ñất Kết quả của việc vùi tàn dư hữu cơ làm tăng pH của ñất, giảm nhôm di ñộng và tăng CEC một cách ñáng kể ( Mohd Yusoff, Mohd Johari, Bin Hassan, Norhayati Bt, Wong Chaw Bin, 1994) [59]

Theo nghiên cứu của Chang Ed-Haun (2006) [46] về ảnh hưởng của tỷ

lệ phân hữu cơ khác nhau ñối với hoạt ñộng enzyme và quần thể vi sinh vật trong ñất cho thấy: thí nghiệm sau 24 vụ diễn ra liên tục trong 3 năm trong nhà kính với 5 công thức Công thức 1 bón phân hoá học, công thức 2, 3, 4, 5 bón phân hữu cơ với các tỷ lệ khác nhau 270, 540, 810, 1080 kg phân tương ứng trong một năm Kết quả ñạt ñược như sau: ở các công thức bón phân hữu

cơ pH, Eh, hàm lượng ñạm tổng số, hữu cơ tổng số, vi sinh vật, nấm và các hoạt ñộng enzyme ở trong ñất tăng một cách có ý nghĩa so với công thức chỉ bón phân hoá học

Ngoài ra thí nghiệm của V L Zakharop, In-Donxvich và công trình nghiên cứu của Viện Thổ Nhưỡng Veraina ở tỉnh Donet (Liên Xô cũ) còn cho thấy: việc bón chất hữu cơ vào trong ñất có tác dụng tốt trong việc chống xói mòn, duy trì một nền canh tác lâu dài bởi vì chất hữu cơ góp phần ñiều hoà chế ñộ nước, chế ñộ nhiệt, chế ñộ không khí trong ñất, nâng cao tính ñệm và ảnh hưởng tốt ñến dung tích hấp thu của ñất từ ñó có thể giữ lại và cung cấp một nguồn dinh dưỡng lớn cho cây trồng, giúp cây trồng sinh trưởng, phát triển tốt, tạo ñộ che phủ bề mặt ñất cao và hạn chế ñược xói mòn Do ñó bón phân hữu cơ sẽ có tác dụng duy trì một nền canh tác bền vững

Ngọn lá mía sau khi thu hoạch là sản phẩm phụ tất yếu của quá trình sản xuất mía và ñó là nguồn hữu cơ mà cây mía có thể trả lại cho ñất Có nhiều phương pháp xử lý ngọn lá mía khác nhau tùy thuộc vào tập quán, kỹ thuật canh tác, khả năng ứng dụng cơ giới hóa của từng cơ sở, từng ñịa

phương ở các vùng trồng mía khác nhau trên thế giới Phương pháp ñốt có khả năng diệt trừ mầm mống sâu bệnh và làm tăng nhiệt ñộ ñất Nhiệt ñộ ñất thúc ñẩy việc hút thức ăn và quá trình tái sinh của mía gốc Mía gốc tái sinh sớm, nhanh và mạnh, tỷ lệ tái sinh cao là hai yếu tố cơ bản ñầu tiên ñảm bảo cho việc phấn ñấu ñạt năng suất cao Mặt khác ñốt lá mía còn có tác dụng làm tăng pH, tăng hàm lượng một số nguyên tố khoáng, ñặc biệt

là kali (Singh, 1987) [63]

Kết quả nghiên cứu của Bergonia và cs (1990) [45] cho thấy: vùi nguyên liệu mía có tác dụng hạn chế việc giảm mạnh năng suất của mía gốc, giống PHIL 56-226 và làm tăng năng suất giống PHIL67-23 Hàm lượng N tổng số ở những ruộng vùi nguyên liệu mía cao hơn nhiều so với ruộng ñối chứng bón 75 kg N/ha-75 kg P2O5-150 kg K2O/ha Nhu cầu bón N khoáng cho mía có thể ñược giảm xuống ít nhất 50% trong trường hợp vùi nguyên liệu mía so với bón N, P, K ñơn ñộc

Vùi ngọn lá mía có khả năng làm tăng khả năng hút dinh dưỡng của cây mía, tăng khả năng giữ nước của ñất, hạn chế cỏ dại và nâng cao ñộ phì nhiêu của ñất (Mann và cộng sự, 1989, Yadav, 1988, 1989 Rasal và cộng sự 1989 Kết quả nghiên cứu của (Prasal và cộng sự 1988) [60] cho thấy: ủ lá tiết kiệm 30% lượng nước cần tưới và làm tăng năng suất mía 10%, tăng năng suất ñường 9% so với không tủ lá Theo (Hagihara 1975) [54] vùi ngọn lá mía có tác dụng kích thích mía sinh trưởng, mặc dù hàm lượng ñạm trong ñất và trong lá thời kỳ ñầu giảm so với không vùi

Khi nghiên cứu về ảnh hưởng của phụ phẩm ñến năng suất lúa mỳ Gangwar và cs (2005) ñã ñánh giá ảnh hưởng của cách sử dụng ñến hàm lượng các chất dinh dưỡng trong ñất Sau 3 năm nghiên cứu việc vùi phụ phẩm với lượng 5 tấn/ha ñã làm cho hàm lượng các bon (OC) thay ñổi từ 5,2

(g/kg) ñến 5,5 (g/kg) ñất Hàm lượng lân dễ tiêu cũng có chiều hướng thay ñổi tích cực từ 33,45 (kg/ha) ñến 38,79 (kg/ha), ñồng thời hàm lượng K cũng thay ñổi từ 154,9 (kg/ha) lên 158,83 (kg/ha) Khi ñốt phế phụ phẩm thì hàm lượng hữu cơ hầu như không thay ñổi sau 3 năm (5,1g/kg-5,2g/kg) Nếu so sánh về ảnh hưởng của các phương pháp sử dụng nguồn phế phụ phẩm lúa mỳ thì vùi phế phụ phẩm cho hàm lượng các bon trong ñất cao hơn phương pháp ñốt Tuy nhiên ñốt phế phụ phẩm lại cho hàm lượng K dễ tiêu trong ñất cao hơn 2,0-2,5 kg/ha, ñối với hàm lượng lân dễ tiêu thì không có sự sai khác giữa hai phương pháp vùi và ñốt Không chỉ cải thiện về hóa tính mà tính chất vật lý của ñất cũng thay ñổi, dung trọng ñất cũng ñược cải thiện (1,58 tấn/m3) trong khi ñó công thức ñốt phế phụ phẩm (1,61 tấn/m3), ngoài ra ñặc tính thấm của ñất cũng ñược cải thiện [52]

Sau 13 năm nghiên cứu liên tục của Rekhe R S D K.Benbin and S Bahajan [61] ñã chỉ ra rằng kết hợp phân hóa học và phụ phẩm lúa mì cho lúa nước ở mức N:P:K 120:60:30 với 3 tấn phụ phẩm ñã làm cho tính chất hóa học ñất thay ñổi, hàm lượng C% tăng gấp 2 lần, lân dễ tiêu trong ñất tăng gấp

7 lần so với công thức không bón phụ phẩm

1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Ở TRONG NƯỚC

1.3.1 Ảnh hưởng của phân hữu cơ và phụ phẩm nông nghiệp ñến năng suất và chất lượng cây trồng

1.3.1.1 Hàm lượng dinh dưỡng có trong phụ phẩm nông nghiệp

Theo Nguyễn Vy (1994)[33] nhờ việc gieo trồng lúa mà có rơm rạ Rơm rạ lấy ñi từ ñất một lượng lớn kali, bình quân khoảng 150 kg kali nguyên chất mỗi năm Thêm cây vụ ñông, lượng kali mất ñi trên 1 ha là 200 kg Vì hạt thóc chỉ chứa từ 5-7 kg kali trong một tấn nên nếu trả lại rơm rạ cho ñất thì gần như “kho báu kali” vẫn còn nguyên Nếu ta ñem làm việc khác thì

lượng kali mất quả là không nhỏ Việc vùi rơm rạ ñể trả lại kali cho ñất còn quan trọng ở chỗ trả lại silíc cho ñất vì ta biết lượng silic mà rơm rạ lấy ñi gấp

8 lần lượng kali

Theo ðỗ Thị Xô (1995) [37], hàm lượng các chất dinh dưỡng chính trong 1 tạ chất khô phế phụ phẩm của một số cây trồng trên ñất bạc màu như sau: trong rơm rạ có 0,53 kg N, 0,35 kg P2O5 và 1,3 kg K2O; trong thân lá ngô

có 0,78 kg N, 0,29 kg P2O5 và 1,25 kg K2O; trong thân lá lạc có 1,61 kg N, 0,55 kg P2O5 và 2,3 kg K2O; trong thân lá ñậu tương có 1,03 kg N, 0,27 kg

P2O5 và 1,42 kg K2O; trong thân lá khoai lang có 0,51 kg N, 0,31 kg P2O5 và 1,7 kg K2O

Như vậy, sử dụng phụ phẩm nông nghịêp của vụ trước cho cây trồng vụ sau ñược coi là một giải pháp ñúng ñắn nhằm tận dụng nguồn hữu cơ sẵn có

bổ sung cho ñất, ñồng thời phụ phẩm nông nghiệp còn cung cấp cho cây trồng một lượng dinh dưỡng ñáng kể, ñặc biệt là kali

Kết quả nghiên cứu Lê Văn Căn (1975) [2] thể hiện rõ hàm lượng các chất dinh dưỡng trong các loại phụ phẩm nông nghiệp là khác nhau ñối với các nhóm cây trồng khác nhau, nó phụ thuộc vào từng loại cây trồng

Bảng 1.2: Hàm lượng trung bình chất dinh dưỡng trong các loại

cây trồng nông nghiệp (%)

Kết quả nghiên cứu của Lê Hồng Lịch và cộng tác viên (2005) [16] chỉ

ra rằng, trong cành lá cà phê hàm lượng C(%) lên tới 22,15, N: 0,35%, P:0,08%, K: 0,50% Như vậy tận dụng nguồn tàn dư hữu cơ sẵn có trên lô ựể bón cho cà phê là một trong những giải pháp khả thi nhất, nhằm tiết kiệm kinh tế và cải thiện ựộ phì nhiêu của ựất

Nghiên cứu của Cao Kỳ Sơn (2002) [26] về quản lý dinh dưỡng tổng hợp ựể nâng cao năng suất, chất lượng và hiệu quả kinh tế cho mắa trồng trên vùng ựồi Lam Sơn, Thanh Hoá cho thấy: hàm lượng các chất dinh dưỡng của phụ phẩm nông nghiệp không chỉ thay ựổi theo chủng loại cây trồng mà ngay

cả ựối với một loại cây trồng cụ thể, ở các giai ựoạn thu hoạch khác nhau thì khả năng tắch luỹ các chất dinh dưỡng cũng khác nhau

Bảng 1.3: Hàm lượng một số nguyên tố trong ngọn, lá mắa

%Chất khô

Bộ phận của mắa

N P 2 O 5 K 2 0 CaO MgO

Kết quả nghiên cứu của Trần Công Hạnh, Vũ Hữu Yêm (1999)[10]

cũng cho kết luận như sau: ỘSau mỗi vụ thu hoạch, nếu vùi trả lại ngọn lá mắa thì tuỳ theo giống và năng suất mắa, có thể trả lại cho ựất một lượng ngọn, lá mắa bằng 30-40% năng suất mắa cây Mỗi ha ựã trả lại cho ựất ựược 83-121,79 kg N; 10,6-13,9 kg P2O5 và 47,68-64,48 kg K2O đó là chưa tắnh ựến các nguyên tố trung và vi lượng khác Ngoài ra còn phải kể ựến tác dụng cải

tạo và nâng cao ñộ phì nhiêu của ñất trên cơ sở cải thiện chế ñộ mùn, hạn chế quá trình rửa trôi sét và cải thiện các ñặc tính lý hoá học của ñất ðiều này ñặc biệt có ý nghĩa ñối với vùng ñất ñồi xấu, khô hạn”

1.3.1.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ và phụ phẩm nông nghiệp ñến năng suất, chất lượng cây trồng và khả năng giảm thiểu lượng phân khoáng bón cho cây trồng

Chất hữu cơ là một nhân tố quan trọng của ñộ phì nhiêu ñất Khi chất hữu cơ bị khoáng hoá thì các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng ñược giải phóng ra dưới dạng các chất dễ tiêu Chất hữu cơ có ảnh hưởng tới kết cấu ñất, khả năng thấm hút nước, ñộ chua, ñộ tĩnh ñiện, chế ñộ nhiệt của ñất

Ở nước ta có nhiều công trình nghiên cứu về ảnh hưởng của phân hữu

cơ ñối với việc tăng năng suất cây trồng Theo Tôn Nữ Tuấn Nam, Trương Hồng và ctv (2000) [20] bón phân chuồng với lượng 20 tấn/ha, 3 năm/lần làm tăng năng suất cà phê bình quân từ 5,26-11,22% so với ñối chứng Bón phân chuồng có thể làm giảm lượng phân hoá học từ 1/3-1/2 lần so với mức bón chung trong thời gian 2 năm Ngoài ra, việc bón phân chuồng trên nền phân hoá học theo quy trình của thí nghiệm vẫn còn có tác dụng ở năm thứ 3 sau bón

Kết quả nghiên cứu của Bùi Thị Khanh về ảnh hưởng của phân hữu cơ tới năng suất và chất lượng rau ở ngoại thành Hà Nội [15] cho thấy: bón phân chuồng hoai 15 tấn/ha cùng với phân vi sinh 1,6 tấn/ha và giảm 50% lượng phân ñạm so với ñối chứng ñã làm tăng nồng ñộ protein trong ñậu trạch lên 22% Theo Trình Công Tư [32] bón phối hợp phân hữu cơ với phân ñạm có tác dụng thúc ñẩy nhanh tốc ñộ phát sinh, phát triển cành hữu hiệu, giảm tỷ lệ rụng quả và góp phần ñáng kể trong việc làm tăng năng suất cà phê ðất không bón phân hữu cơ, dù bón tới 200 N cũng khó ñạt ñược năng suất 8

tấn/ha quả Song với nền 5 tấn phân hữu cơ, chỉ cần 150 N cũng thu ựược 9 tấn quả trên ha

Kết quả nghiên cứu của Dương Minh Viễn (2005) [34] về hiệu quả phân hữu cơ chế biến từ bã bùn mắa ựến sinh trưởng của cây trồng cho thấy: lượng bón 60N-60P2O5-30K2O và 10 tấn phân bã bùn mắa trên một ha làm tăng sinh khối của ngô rau gần 2 lần so với chỉ bón phân vô cơ đặc biệt phân

bã bùn mắa không chỉ thể hiện hiệu quả trong vụ thứ nhất mà còn có ảnh hưởng lưu tồn trong vụ thứ hai

Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Hiền, Phạm Quang Hà (2004) [11] về vai trò của vùi hữu cơ ựối với cân bằng dinh dưỡng trong hệ thống thâm canh 4 vụ/năm trên ựất bạc màu Bắc Giang ựã chỉ ra rằng: vùi 100% sản phẩm phụ của cây trồng vụ trước cho cây trồng vụ sau ựã bù ựắp ựược lượng thiếu hụt ựáng kể ựối với tất cả cây trồng trong hệ thống Vùi hữu

cơ có tác dụng làm ựiều hoà (NPK) trong cân bằng dinh dưỡng trong hệ thống cây trồng 4 vụ/năm Năng suất của lúa Xuân, ựậu tương Hè, lúa Mùa, khoai tây đông trong các năm (2001-2003) ở các công thức vùi phụ phẩm ựều cho năng suất cao hơn so với các công thức khác Năng suất lúa Xuân ở công thức ựối chứng (bón như người nông dân) ựạt 46,1-56, tạ/ha, trong khi ựó năng suất ở các công thức thực nghiệm (vùi 100% sản phẩm phụ) ựạt 52,9-61,4 tạ/ha Năng suất ựậu tương hè ở công thức bón như nông dân chỉ ựạt 13,3-14,5 tạ/ha, trong khi ựó ở công thức vùi sản phẩm phụ năng suất ựạt 16,6-18,9 tạ/ha

Theo Trần Thị Tâm và Ctv, 2005 [29] vùi phụ phẩm của cây trồng vụ trước cho cây trồng vụ sau trong cơ cấu cây trồng có lúa trên các loại ựất: bạc màu, cát biển, ựất phù sa ựối với 2 cơ cấu trong hệ thống cây trồng có lúa: (1) Lúa xuân-Lúa mùa-Ngô ựông (Bắc Giang, Hà Tây, Nghệ An) và (2) Lúa ựông xuân-Lúa xuân hè-Lúa hè thu (Khánh Hoà, Cần Thơ) ựã tăng năng suất 6-

12% so với không vùi Vùi phụ phẩm có thể thay thế lượng phân chuồng cần bón cho cây trồng trong cơ cấu có lúa; giảm ñược 20% lượng phân ñạm, lân

và 30% lượng phân kali mà năng suất vẫn không giảm so với không vùi Hiệu quả kinh tế tương ñương với bón ñầy ñủ phân chuồng và phân khoáng NPK

Theo tài liệu dịch của Công Doãn Sắt và cs (1995)[23] cho biết: việc sử dụng xác bã thực vật sau khi thu hoạch có ảnh hưởng ñến nhu cầu kali trong các hệ thống canh tác khác nhau Việc dùng xác bã hoa màu làm chất ñốt, vật liệu xây dựng, làm thức ăn gia súc, hoặc dùng làm nguyên liệu trong công nghiệp, vv sẽ làm tăng lượng kali bị mất ñi trên vùng ñất ñược canh tác Mặt khác, nếu xác bã thực vật ñược hoàn lại cho ñất thì lượng kali bị lấy ñi và nhu cầu bón kali sẽ giảm thấp

Nghiên cứu của Nguyễn Quốc Hải (2003)[8] trên ñất nương rẫy rải rơm

rạ trên bề mặt ñã làm tăng năng suất lúa 7% so với công thức không rải rơm rạ

Theo ðỗ Thị Xô (1995)[37] trên ñất bạc màu Bắc Giang dùng 40-70% phụ phẩm của cây trồng vụ trước bón cho cây vụ sau ñã cải thiện ñộ phì nhiêu ñất và tăng năng suất cây trồng từ 3,6 ñến 21,1% so với công thức không vùi phụ phẩm nông nghiệp, dùng phụ phẩm tươi bón cho cây trồng cho hiệu quả cao hơn bón phụ phẩm qua quá trình ủ Bón phụ phẩm nông nghiệp cho cây trồng có thể giảm bớt ñược lượng phân khoáng bằng lượng dinh dưỡng chứa trong phụ phẩm nông nghịêp mà năng suất vẫn không giảm Cũng trên ñất bạc màu Bắc Giang, theo kết quả nghiên cứu của Ngô Xuân Hiền và Trần Thu Trang (2005) [13] trong 8 năm, từ năm 1998 ñến năm 2005, thì việc vùi lại 50-60% rơm rạ và thân lá ngô, 100% thân lá ñậu tương cho cây trồng mỗi vụ

ñã làm tăng năng suất cây trồng từ 3-11% Như vậy ñối với ñất bạc màu, là ñất nghèo dinh dưỡng, thì hiệu quả của phụ phẩm nông nghịêp cao hơn ở các

ñất khác Do vậy trên ñất bạc màu nhất thiết nên cải thiện chất hữu cơ ñất thông qua con ñường trả lại phụ phẩm nông nghịêp

Trên ñất ñỏ bazan Buôn Ma Thuột nếu sử dụng cây quỳ dại ñể che phủ toàn bộ mặt ñất trồng sắn thì ñộ ẩm ñất cao hơn ñối chứng 6-7% và tăng năng suất sắn trung bình 40-50% (Nguyễn Thị Dần, Thái Phiên, 1999) [5] Cũng theo tác giả này thì khi ñược che phủ bằng thực vật khô (quỳ dại, thân ngô, cỏ khô) với lượng 5 kg cho mỗi gốc cà phê ñã làm tăng ñộ ẩm ñất cao hơn ñối chứng 7-10% so với ñối chứng, do vậy làm tăng năng suất cà phê

Theo Vũ Hữu Yêm (1980) [39] vùi rơm rạ cho lúa trong 9 vụ trừ ñi lượng NPK có trong phụ phẩm cho năng suất lúa tương ñương với công thức không vùi phụ phẩm

Theo Nguyễn Văn Sức (1996) [27], vùi phụ phẩm hữu cơ của cây trồng

vụ trước làm phân bón cho cây trồng vụ sau trên ñất bạc màu làm tăng hoạt tính sinh học ñất, ñưa năng suất cây trồng tăng 12,1%, 14,1%, 8,2% tương ứng với các cây lạc, ngô, lúa

Theo Nguyễn Văn Bộ và cs, 2001[1], phế phụ phẩm cây trồng là nguồn phân hữu cơ rất quan trọng và chủ yếu là từ phụ phế phẩm của bốn loại cây trồng như: lúa, ngô, ñậu tương, lạc ñược sử dụng bón vào ñất nhằm tăng cường ñộ phì của ñất Nếu tận dụng hết, có thể có lượng bón khoảng 2,6 - 2,7 tấn cho một ha sau thu hoạch, tương ñương với 14 kg N, 7 kg P2O5, 34 kg

K2O Phân chuồng và phế phụ phẩm có thể ñảm bảo 20 - 30% nhu cầu về ñạm, lân và 60 - 70% nhu cầu về kali của các loại cây trồng

Một số kết quả nghiên cứu về hiệu quả của việc vùi tàn dư sẵn có ñể nâng cao năng suất, chất lượng cây trồng và ñộ phì nhiêu của ñất ñã ñạt ñược kết quả rất khả quan Theo kết quả nghiên cứu của Vũ Hữu Yêm (1982) [38]

về khả năng sử dụng thân lá dứa làm phân bón ñã cho kết luận: nếu chúng ta

sử dụng thân lá dứa làm phân bón ta ñã trả lại cho mỗi ha ñất ñược 112-285

kg ñạm, 32,5-59 kg P2O5 và 203-358 kg K2O Thí nghiệm ñược bố trí với 5 công thức: Công thức 1-ñối chứng không bón phân Công thức 2-bón hoàn toàn phân hoá học theo lượng 400kg N, 200kg P2O5, 600kg K2O cho 1ha Công thức 3-vùi 50 tấn thân lá dứa, bổ sung thêm NPK cho ñủ lượng dinh dưỡng như công thức 2 Công thức 4 - bón 20 tấn phân chuồng, bổ sung thêm NPK cho ñủ lượng dinh dưỡng như ở công thức 2 Công thức 5-Vùi 50 tấn/ha thân lá dứa + 5tấn/ha phân chuồng, bổ sung thêm N, P2O5, K2O cho ñủ lượng chất dinh dưỡng như ở công thức 2 Kết quả cho thấy thân lá dứa bón kết hợp với phân hoá học có tác dụng ngay trong vụ ñầu, ñến thời kỳ thứ hai của vụ ñầu năng suất ở công thức bón thân lá dứa kết hợp với phân hoá học năng suăt tăng 30% so với công thức chỉ bón phân hoá học ðến vụ thứ 2 thì công thức bón thân lá dứa kết hợp với phân hoá học năng suất tăng gần gấp 2 công thức chỉ bón phân hoá học Không những thế ở công thức 3 chất lượng quả dứa tốt hơn công thức 2 một cách rõ rệt, và có chất lượng quả dứa tương ñương với công thức 4, 5 Do vậy có thể dùng thân lá dứa làm phân bón tại chỗ vừa tiết kiệm ñược phân chuồng cũng như phân hoá học, vừa bồi dưỡng ñược mùn cho ñất

ðối với cây mía, các vùng trồng mía lớn thường ñược quy hoạch chủ yếu ở ñất ñồi và luôn gắn chặt với công nghiệp chế biến ñường Vận dụng quan ñiểm hệ thống dinh dưỡng cây trồng tổng hợp trong việc nghiên cứu xây dựng chế ñộ phân bón cho mía nhằm tận dụng không chỉ tàn dư cây trồng trong sản xuất nông nghiệp mà còn tận dụng các phế phụ phẩm của công nghiệp chế biến ñường làm phân bón cho mía, nhằm ñảm bảo phát triển bền vững các vùng chuyên canh mía ñồi của ta hiện nay Vì vậy, khi tính toán việc thực hiện quản lý dinh dưỡng tổng hợp cho sản xuất mía, Phan Liêu (1995)

[18] trên cơ sở quan tâm ñến cân bằng dinh dưỡng cho mía trên từng loại ñất

cụ thể thấy cần phải tính lượng dinh dưỡng thu lại ñược từ tro bã mía và bùn thải từ nhà máy ñường

Kết quả nghiên cứu trên cây lạc của Nguyễn Công Vinh (2000)[35] cho rằng: với công thức ñối chứng không bón năng suất lạc thu ñược là 0,4 tấn/ha Với công thức bón vôi, phân chuồng và phân khoáng (NPK) ở mức: 300kg vôi + 500kg phân chuồng +30 kg N +30 kg P2O5 +25 kg K20 /ha ñạt năng suất 0,66 tấn/ha tăng 65% so với công thức trồng chay

Theo Lê Văn Nhương, 2001, bón phân hữu cơ sinh học chế biến từ ngọn lá mía dùng chế phẩm vi sinh EMUNI ñể phân giải cho mía ñã làm tăng năng suất 17% so với công thức không bón phân hữu cơ sinh học Và tác giả cũng cho biết, bón phân hữu cơ sinh học chế biến từ vỏ cà phê dùng chế phẩm

vi sinh EMUNI ñể phân giải bón cho cà phê ñã làm tăng năng suất 4% so với công thức không bón phân hữu cơ sinh học

Kết quả khảo nghiệm phân hữu cơ Tulip ñối với cây mía ñường cho thấy: bón phân hữu cơ ñã tăng năng suất mía 11-27% so với công thức ñối chứng chỉ bón NPK Không những thế bón kết hợp giữa phân hoá học và phân hữu cơ còn làm tăng hàm lượng ñường CCS từ 25-49% (Trần Thị Tâm, 2001) [28]

Theo Bùi Huy Hiền và cs, 2001[12] bón 30 tấn phân bùn lọc cho mía ở Lam Sơn, Thanh Hoá, làm tăng năng suất mía cây 19,6 %, năng suất ñường tăng 28,4% so với công thức chỉ bón phân khoáng

ðất ñồi của nước ta thường nghèo và chua, nghèo chất hữu cơ Trong quá trình thâm canh phân hữu cơ ñối với cây trồng trên vùng ñồi rất ñược coi trọng Vùng ñồi lại thường là những vùng dân cư thưa thớt, chăn nuôi kém phát triển Nông dân lại tập trung bón phân hữu cơ cho cây lương thực nên

khó ñủ phân hữu cơ bón cho các cây công nghiệp trên vùng ñồi Trong khi ñó sau khi thu hoạch thường ñể lại một khối lượng tàn dư rất lớn, mía trung bình

từ 25-30 tấn/ha tuỳ thuộc vào giống, dứa 20-30 tấn/ha [16], cà phê là 25 tấn/ha ñối với ñất bazan và hơn 20 tấn ñối với ñất granit (Lê Hồng Lịch, 2005) Việc ñốt bỏ sau khi thu hoạch có thu ñược một số chất tro và có thể loại bỏ ñược việc lan truyền bệnh Song trong trường hợp bình thường, việc ñốt bỏ này lại lãng phí một lượng lớn chất hữu cơ, ñạm và lưu huỳnh

Mía là cây cao sản, mỗi ha trong một năm có thể cho ta từ 150-200 tấn năng suất sinh vật, cá biệt còn có thể cao hơn nữa Thời gian sinh trưởng của cây mía kéo dài từ 10 ñến 15 tháng nên yêu cầu các chất dinh dưỡng cao hơn các cây trồng khác Kỹ thuật bón cho mía phải nhằm ñạt ba mục tiêu: vừa tăng năng suất cây mía, vừa tăng hàm lượng ñường, vừa nâng cao ñộ phì nhiêu của ñất ñể vừa ñạt ñược hiệu quả kinh tế cao trước mắt, vừa bảo ñảm hiệu quả kinh tế ổn ñịnh lâu dài

Lượng phân bón ñược khuyến cáo bón cho mía ñể ñạt năng suất từ

70-100 tấn như sau:

Bảng 1.4: Lượng phân bón cho mía

Loại mía Phân hữu cơ (tấn/ha) N(kg/ha) P 2 O 5 (kg/ha) K 2 O(kg/ha)

Theo Trần Văn Sỏi (1980; 1990; 1995) lượng phân bón cho mía thay ñổi theo loại ñất tốt xấu và năng suất cần ñạt Nhìn chung một vụ mía phải bón 15-20 tấn phân hữu cơ và 100-250 kg N/ha Theo Lê Song Dự, Nguyễn Thị Quý Mùi, 1997 [6] quy trình kỹ thuật bón phân cho mía ñược khuyến cáo hiện nay như sau: 15-20 tấn phân chuồng/ha (mía tơ); 10-15 tấn phân chuồng/ha (mía gốc) và 120-160 kg N, 60-80 kg P2O5, 120-160 kg K2O/ha

Cũng theo kết quả nghiên cứu của Trần công Hạnh và Vũ Hữu Yêm về hiệu quả của việc vùi ngọn lá mía làm phân hữu cơ cho mía vùng ñồi [38] cho thấy, sau khi vùi 30 tấn ngọn lá mía tiết kiệm ñược 220 kg ure, 72 kg supelân,

104 kg KCl sau khi trừ chi phí số tiền tiết kiệm ñược so với công thức bón toàn phân hoá học là 876.000ñồng/ha Ngoài ra bội thu sản lượng mía quy về mía tiêu chuẩn (10CCS) là 49,73 tấn/ha/vụ Năng suất mía tăng 8 tấn/ha/vụ, năng suất ñường tăng 1,64 tấn/ha/vụ so với bón ñơn thuần chỉ có NPK theo tổng lượng chất dinh dưỡng là ngang nhau

1.3.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ và phụ phẩm nông nghiệp ñến ñộ phì nhiêu ñất

Hữu cơ có trong ñất giữ một vai trò quan trọng trong việc duy trì và nâng cao ñộ phì nhiêu và cấu trúc ñất Dinh dưỡng ñược dự trữ nhờ hữu cơ

và khi hữu cơ phân giải thì dinh dưỡng ñược giải phóng cho cây trồng

Phân hữu cơ chiếm vị trí quan trọng hàng ñầu, vì phân hữu cơ ngoài việc cung cấp chất dinh dưỡng còn có tác dụng rất quan trọng mà không một loại phân hoá học nào có thể thay thế ñược Bón phân hữu cơ tạo ñiều kiện xốp thoáng ở khu vực rễ mía, ñáp ứng tốt chế ñộ không khí cho mía, giữ ẩm tốt ở khu vực rễ mía Ngoài ra trong phân hữu cơ có axit humic, có tác dụng kích thích bộ rễ phát triển tốt, tăng hàm lượng mùn trong ñất, làm cho ñất có cấu tượng tốt Trong phân hữu cơ có ñầy ñủ các chất ñạm, lân, kali và các