BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC MỨC BÓN PHỐI HỢP ĐẠM – LÂN ĐẾN SỰ SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT CỦA GIỐNG LẠC L20 TRÊN ĐẤT CÁT NGHÈO DINH DƯỠNG, XÃ NGHI PHONG, NGHI LỘC, NGHỆ AN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NÔNG HỌC Người thực hiện: Nguyễn Thị Thu Lớp: 48K2 – Nông học Người hướng dẫn khoa học: KS. Nguyễn Hữu Hiền VINH - 2011 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây lạc ( Arachis hypogea L.) là cây công nghiệp ngắn ngày thuộc bộ đậu có, nguồn gốc từ Nam Mỹ và được trồng phổ biến ở một số khu vực trên thế giới như Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ. Lạc là cây có khả năng thích ứng rộng, sinh trưởng phát triển ở nhiều điều kiện đất đai cũng như khí hậu khác nhau. Do vậy, lạc được trồng rộng rãi ở khắp các vùng nước ta từ Đông Nam Bộ đến các tỉnh miền núi phía Bắc như: Yên Bái, Phú Thọ, .Tuy nhiên lạc phát triển thuận lợi và cho năng suất cao nhất ở điều kiện khí hậu nóng ẩm, ánh sáng dồi dào và đất đai có thành phần cơ giới nhẹ, giàu oxy như đất cát ven biển, cát pha, phù sa ven sông, điển hình là một số tỉnh Nghệ An, Nam Định, Trà Vinh, .Trong đó Nghệ An là vùng có diện tích và sản lượng lạc lớn nhất cả nước, lạc là cây chiếm vị trí chiến lược, đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế của vùng. Lạc là cây lấy dầu, có giá trị dinh dưỡng và kinh tế cao góp phần không nhỏ trong xuất khẩu nông sản hàng năm, chứa: 40 -45 % hàm lượng Lipit, 22-27% Protein, 15.5 %Gluxit. Lạc còn là cây nguyên liệu quan trọng trong ngành công nghiệp chế biến [2]. Ngoài giá trị kinh tế cây lạc còn có vai trò cải tạo đất, bù lại phần dinh dưỡng mà cây đã lấy đi trong quá trình sinh trưởng, phát triển nhờ hoạt động cố định đạm của vi sinh vật cộng sinh Rhibozium vinga, đặc biệt lạc là cây lý tưởng trong hệ thống luân canh, xen canh, gối vụ, có ý nghĩa đa dạng hóa cơ cấu cây trồng nông nghiệp và nâng cao hiệu quả sản xuất. Trong những năm gần đây nhờ áp dụng khoa học kỹ thuật năng suất lạc đã được cải thiện, tuy nhiên vẫn còn thấp so với tiềm năng về khí hậu, đất đai, của nước ta, mà nguyên nhân lớn nhất hạn chế năng suất lạc là phân bón, liều lượng và cách bón phân chủ yếu vẫn theo phương pháp truyền thống, dựa vào đánh giá chủ quan mà người dân xác định lượng bón phân cho cây trồng, do vậy việc bón phân chưa đạt hiệu quả cao. 2 Hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu phân bón cho lạc, nhằm tiến tới một nền nông nghiệp thâm canh. Theo kết quả nghiên cứu của Duan Shufen (Trung Quốc, 1998) một tấn lạc quả cần bón 52kg N + 10.5kg P 2 O 5 + 25kg K 2 O. Nghiên cứu về đạm bón cho lạc, Đường Hồng Dật (2007) cho biết để đạt được một tấn lạc quả cây cần 46 - 52 kg N tùy theo loại đất [5]. Nguyễn Thế Côn và Cộng sự (2001) cho rằng hiệu suất 1kg N bón làm tăng năng suất từ 10.7 - 21.5 kg lạc quả, trong khi đó với 1kg P2O5 là 3.5 - 5 kg, với 1 kg K2O là 8.3 - 9.1 kg lạc quả. Theo Trần Thị Ân và Cộng sự (2004) thấy rằng liều lượng phân bón hợp lý cho lạc trong điều kiện che phủ nilon trên nền đất cát biển Thanh Hóa nghèo dinh dưỡng là 45kg N + 35kg P2O5 + 90 kg K2O. Lê Song Dự (1995), sử dụng loại phân hỗn hợp N, P, K với tỉ lệ 5:10:3 cho lạc thấy có tác dụng thúc đẩy cây sinh trưởng phát triển cân đối, làm tăng số hoa, số quả dẫn đến năng suất cao hơn. Ngoài ra tác giả cho rằng bó phân vi lượng qua lá sẽ làm tăng năng suất 9 - 18%. Kết quả nghiên cứu bón phân vi lượng B, Mo, Zn cho lạc trên đất bạc màu của Nguyễn Đình Mạnh và Dương Văn Đảm (1994), Vũ Văn Nhân (1992) và bón cho lạc trên đất cát của Nguyễn Tấn Lê (1992) cho thấy bón các nguyên tố này làm tăng năng suất lạc lên 14,24 - 27,8%, hàm lượng Lipit tăng 17.47 - 29.28%, hàm lượng protein tăng 21.8 - 42%. Các kết quả nghiên cứu góp phần không nhỏ vào việc cải thiện năng suất lạc, tuy nhiên vẫn còn ở mức độ hạn chế, các nhà nghiên cứu chưa đi sâu nghiên cứu về sự ảnh hưởng của sự phối hợp các loại phân bón cho lạc đặc biệt là sự phối hợp về đạm và lân, mà đây là vấn đề hết sức cấp thiết đối với người dân, các yếu tố phân bón luôn có mối tương quan với nhau, dù ở phạm vi hẹp hay rộng đều ảnh hưởng đến năng suất, phẩm chất cũng như hiệu quả kinh tế của cây lạc. Một số người dân chưa dám mạnh dạn đầu tư dẫn đến cây bị thiếu dinh dưỡng, còn phần lớn người dân muốn đầu tư phân bón sao cho cây đạt năng suất cao nhất nhưng không biết phối hợp tỉ lệ thế nào cho hợp lý, dẫn đến việc bón thiếu hoặc thừa các nguyên tố, làm hạn chế năng suất lạc. 3 Đạm và Lân là hai yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến sự sinh trưởng, phát tiển và tạo năng suất lạc. Lân có vai trò lớn trong việc cố định và huy động đạm cho cây giúp cây đồng hóa và vận chuyển các chất thuân lợi, đồng thời đạm là tăng hiệu lực của phân lân đối với cây lạc [4]. Bón đạm và lân hợp lý không những làm tăng năng suất, phẩm chất lạc còn mang lại hiệu quả kinh tế lớn cho người dân. Việc nghiên cứu đạm và lân lại càng có ý nghĩa đối với vùng đất cát nghèo dinh dưỡng và chịu ảnh hưởng của điều kiện khí hậu khắc nghiệt như Nghệ An., giúp người dân có cơ sở để đầu tư phân bón cũng như các yếu tố khác cho lạc nâng cao hiệu quả sản xuất. Xuất phát từ thực tế trên, với sự giúp đỡ của thầy Nguyễn Hữu Hiền chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài :“Ảnh hưởng của các mức bón phối hợp phân đạm và lân đến sinh trưởng, phát triển và năng suất giống lạc L20 trên đất cát nghèo dinh dưỡng, xã Nghi Phong, Nghi Lộc, Nghệ An ’’. 2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 2.1. Mục đích Đánh giá ảnh hưỏng của các mức phân bón phối hợp Đạm – Lân đến sự sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống lạc L20 trong điều kiện vụ Xuân năm 2011 trên đất cát xã Nghi Phong. Qua các chỉ tiêu sinh trưởng phát triển, năng suất lạc tìm ra mức phối hợp Đạm – Lân tối ưu nhất để khuyến cáo bà con áp dụng mang lại năng suất, hiệu quả kinh tế cao và ổn định. 2.2. Yêu cầu Xác định được ảnh hưởng của mức phối hợp Đạm – Lân đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của cây lạc. Xác định ảnh hưởng của các mức phối hợp Đạm – Lân đến diện tích lá, khả năng tích lũy vật chất khô và sự hình thành nốt sần Xác định được ảnh hưởng của các công thức bón phối hợp Đạm – Lân đến sự phát triển của một số loại sâu bệnh hại chính trên cây lạc. 4 Xác định được hiệu quả bón phối hợp Đạm – Lân đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất lạc. 3. Đối tượng, phạm vi nội dung nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là giống lạc L20 và các mức bón phối hợp Đạm – Lân cho lạc. 3.2. Phạm vi nội dung nghiên cứu Đề tài chỉ giới hạn trong phạm vi nghiên cứu về ảnh hưởng của mức phối hợp phân đạm – lân đến khả năng sinh trưởng phát triển, năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của giống lạc L20. 4. Ý nghĩa koa học và thực tiễn của đề tài 4.1. Ý nghĩa khoa học - Góp phần hoàn chỉnh các công trình nghiên cứu về phân bón cho lạc. - Kết quả thí nghiệm làm cơ sở cho việc nghiên cứu sản xuất ra các loại phân bón phù hợp với nhu cầu dinh dưỡng lạc, nâng cao năng suất. - Cung cấp dữ liệu khoa học cho biện pháp thâm canh tăng năng suất lạc. 4.2. Ý nghĩa thực tiễn Trên cơ sở nghiên cứu các chỉ tiêu sinh trưởng phát triển của lạc L20, ở các mức phối hợp đạm– lân khác nhau có thể tìm được mức tối ưu nhất mà tại đó cây lạc sinh trưởng thuận lợi nhất, có khả năng chống chịu với các điều kiện ngoại cảnh bất thuận tốt cho năng suất và chất lượng cao mà lại có ý nghĩa kinh tế với người dân. Giống lạc L20 khá phù hợp với điều kiện đất cát ở vùng Nghi Phong (Theo nghiên cứu của PGS.TS. Phạm Văn Chương và CTV, năm 2000-2005) [20]. Do đó, việc tìm ra mức đạm – lân phù hợp có ý nghĩa lớn để bà con áp dụng vào sản xuất lạc đạt năng suất cao và ổn định góp phần xây dựng nền nông nghiệp bền vững cho Nghệ An cũng như đất nước [15] 5 CHƯƠNG I TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài 1.1.1 Cơ sở khoa học Trong trồng trọt đất, phân bón và cây trồng có mối quan hệ mật thiết, không thể tách rời, được thể hiện rõ nhất về mặt dinh dưỡng. Đất không phải là vật thể chết, cũng không chỉ giản đơn là nơi chứa dinh dưỡng và nước cung cấp cho cây trồng. Đất là vật thể sống chứa đựng trong đó những hoạt động sống hết sức sôi động của các sinh vật đất, có ý nghĩa quan trọng trong mối tương tác giữa cây trồng, đất và phân bón. Trong đất diễn ra mọi quá trình chuyển hoá các chất nhờ hoạt động của các vi sinh vật như quá trình khoáng hoá các chất hữu cơ (hợp chất mùn) thành các chất vô cơ đơn giản cây trồng dễ hấp thu, chuyển hoá các dạng đạm lân khó tiêu cây trồng không thể sử dụng được thành dạng dễ tiêu cây trồng hút được dễ dàng, . nhờ đó mà cây trồng sinh trưởng, phát triển thuận lợi, hiệu lực của phân bón được tăng cao [1]. Việc xây dựng quy trình phân bón hợp lý cho cây trồng tạo điều kiện cho cây trồng được cung cấp đầy đủ hoặc với điều kiện tốt nhất các chất dinh dưỡng cần thiết cho năng suất và phẩm chất cao đồng thời cải thiện được chế độ dinh dưỡng, tăng độ phì cho đất. Các loại phân bón cho cây trồng luôn có mối quan hệ mật thiết với nhau, có thể hỗ trợ làm tăng hiệu lực của mỗi yếu tố, cũng có thể kìm hãm nhau nếu như liều lượng bón không hợp lý. Đối với cây lạc nói riêng, sự phối hợp đạm và lân có ý nghĩa rất quan trọng trong quá trình sinh trưởng, phát triển tạo năng suất. Nhu cầu đạm của cây là rất lớn tuy nhiên do lạc có khả năng cố định N có thể cung cấp 40-50% nhu cầu đạm của cây, tuy nhiên ở giai đoạn từ mọc mầm đến 3 lá thật bộ rễ lạc mới phát triển hoàn chỉnh, hoạt động của rễ còn yếu, vi khuẩn nốt sần đang xâm nhập và hình thành, chưa có khả năng cố định đạm, cây lạc dễ bị khủng hoảng dinh dưỡng do vậy phải cung cấp phân bón kịp thời cho lạc [17], đặc 6 biệt là đạm và lân. Nếu lượng lân và đạm bón phù hợp thì việc hút lân sẽ làm tăng khả năng hút đạm, ngược lại hút đạm sẽ thúc đẩy quá trình hút lân, cây được bổ sung dinh dưỡng kịp thời tránh được khủng hoảng về dinh dưỡng [9]. Thời kỳ cây có 3 lá thật trở đi, bón lân cung cấp thức ăn cho vi khuẩn Rhibozium vinga, tăng cường khả năng cố định đạm cho cây, nhờ vậy lượng phân bón được giảm đáng kể trong các giai đoạn phát triển của lạc. Ngoài ra lân còn giúp cây sử dụng hiệu quả lượng đạm hút được: lân vô cơ thường ở dạng octophotphat đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành các hệ thống đệm của tế bào nhờ quá trình phân ly : HPO 4 2- +H 2 0 H 3 PO 4 + OH - H 2 PO 4 HPO 4 - + H + Sự chuyển hoá cung cấp H+ cho quá trình khử NO3- thành NH4+ có lợi cho sự tổng hợp protein của cây, thuận lợi cho quá trình vận chuyển sản phẩm đồng hóa được về hạt, tăng năng suất và chất lượng hạt [11]. Lân là yếu tố cần thiết để tăng hàm lượng dầu cho lạc, tăng khả năng huy động đạm cho cây, do vậy phải xác định tỉ lệ hợp lý giữ đạm và lân để cây sử dụng dinh dưỡng đạt hiệu quả cao nhất, tận dụng tối ưu nguồn dinh dưỡng. Cây được bón cân đối đạm và lân sẽ phát triển xanh tốt, khoẻ mạnh (ít sâu bệnh, nhiều hoa, sai quả ) cho năng suất cao và chất lượng sản phẩm tốt. Việc bón đạm và lân không phù hợp hạn chế sinh trưởng, phát triển của cây lạc. Nếu lượng lân không tỉ lệ với đạm cây hút đạm yếu, khả năng huy động đạm, vận chuyển các sản phẩm hữu cơ về hạt của cây kém, đồng thời không sử dụng tối đa hiệu quả yếu tố lân, dẫn đến giảm năng suất nghiêm trọng. 1.1.2. Cơ sở thực tiễn Lạc là cây rất quan trọng và giữ vị trí chiến lược của vùng đem lại giá trị kinh tế cao.Thực tế bà con đã có nhiều cải tiến về giống cũng như kỹ thuật thâm canh nhưng năng suất vẫn còn hạn chế, chưa tăng lên đáng kể ,nguyên nhân chính 7 là bón phân chưa cân đối giữ các nguyên tố như đạm và lân dẫn đến thừa hoặc thiếu nguyên tố nào đó và không phát huy được hiệu lực của phân bón, cây sinh trưởng kém và dễ mắc sâu bệnh vừa làm giảm năng suất vừa nâng cao chi phí sản xuất. Nhu cầu sử dụng đạm và lân tương đối cao, và cây hấp thụ mạnh nhất vào giai đoạn ra hoa – làm quả ( đạm là 40 - 45%, lân là 45%). Tuy nhiên, do Nghệ An có điều kiện nhiệt độ nóng ẩm, mùa mưa bão kéo dài, quá trình khoáng hoá diễn ra mạnh, đất cát khả năng giữ phân và nước kém, nên các chất dinh dưỡng bị rửa trôi mạnh [17]. Mặt khác hàng năm cây trồng lại lấy đi một lượng lớn dinh dưỡng từ đất, mà không được bổ sung đầy đủ và kịp thời làm cho đất ngày càng nghèo kiệt, hàm lưọng đạm lân tổng số và dễ tiêu ít. Do vậy con người phải có chế độ bón phân hợp lý, đầy đủ, bổ sung dinh dưỡng kịp thời cho đất đặc biệt chú ý đến tỉ lệ bón đạm và lân, để tạo điều kiện tốt nhất cho cây sinh trưởng phát triển thuận lợi. Người dân bón phân cho cây chủ yếu dựa vào quan sát chủ quan bên ngoài những biểu hiện của cây, chứ ít ai quan tâm đến liều lượng bón, sự kết hợp đạm và lân, cũng như thời điểm bón thích hợp vì vậy hiệu quả của phân bón đối với cây trồng chưa cao. Vì vậy kết quả nghiên cứu của chúng tôi nhằm xác định tỉ lệ phối hợp đạm lân tối ưu thông qua các chỉ tiêu về sinh trưởng, phát triển, sâu bệnh hại, …của cây lạc. Dựa trên kết quả nghiên cứu có thể khuyến cáo bà con bón phân cân đối đạm – lân để cây sử dụng hiệu quả mang lại năng suất cao. Đối với nhà cung cấp phân bón kết quả nghiên cứu là căn cứ để triển khai những nghiên cứu thêm về phân bón của địa phương, từ đó sản xuất ra phân bón có tỉ lệ giữa các yếu tố thích hợp đối với cây trồng nòi chung và cây lạc nói riêng, nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế của việc bón phối hợp đạm và lân. 1.2. Tình hình sản xuất và nghiên cứu lạc trên thế giới 1.2.1. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới Trên thế giới hiện nay nhu cầu sử dụng, tiêu thụ lạc ngày càng tăng và đang khuyến khích phát triển với quy mô lớn, vì thế năng suất sản lượng ngày càng tăng. Diện tích trung bình 4 năm gần đây là 23,45 triệu ha, tăng so với những năm 8 70 của thế kỷ trước là 24,8 % và so với những năm 90 là 8,7%. Tuy nhiên, năng suất trung bình còn thấp 1,55 tạ/ha do vậy, sản lượng lạc tăng không đáng kể. Bảng 1.1. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới Năm Thế giới Châu Âu Châ Á Châu Mỹ Châu Phi Châu Đại dương Diện tích (triệu ha) 2005 23,61 0,0106 13,39 1,20 8,99 0,02 2006 22,23 0,01 12,28 0,95 8,96 0,03 2007 23,39 0,01 13,31 0,99 9,04 0,03 2008 24,60 0,01 13,34 1,17 10,05 0,01 Năng suất (tạ/ha) 2005 16,13 8,47 19,24 28,6 9,8 18,4 2006 15,50 8,38 18,72 27,4 9,9 11,9 2007 14,90 8,42 17,39 29,6 9,6 12,1 2008 15,53a 8,28 18,37 30,9 10,0 12,5 Sản lượng (triệu tấn) 2005 38,09 0,09 25,76 3,43 8,86 0,36 2006 34,47 0,08 22,98 2,61 8,83 0,35 2007 34,86 0,09 23,15 2,95 8,71 0,37 2008 38,20 0,08 24,51 3,60 10,05 0,02 Nguồn: FAOSTAT, tháng 06/2010 Về năng suất, trong thập niên 80 của thế kỷ XX năng suất lạc của cả thế giới đã tăng 1,15 tấn/ha so với những năm thập niên 70. Sau chiến tranh thế giới lần thứ hai, năng suất lạc của châu Mỹ La Tinh đã giảm 2% trong khi ở Viễn Đông tăng 3%, Cận Đông 15%, châu Phi 19%, Bắc Mỹ 47%, châu Âu 60% và châu Đại Dương 67%. Một số nước sản xuất lạc chính, mức tăng năng suất không nhiều (Ấn Độ chỉ tăng 12%, Trung Quốc hầu như không tăng, Sênêgan khoảng 10%). Sự chênh lệch năng suất giữa các nước khá lớn, điển hình như Ixaren trong 20 năm năng suất vẫn luôn ổn định ở mức trên dưới 35 tạ/ha thì nhiều nước ở châu Phi và châu Á chỉ đạt năng suất 5 - 6 tạ/ha. Theo thống kê của FAO, diện tích lạc của thế giới đã tăng dần qua các năm từ năm 2006 – 2008 tăng 22,23 – 24,6 triệu/ha. Năng suất không ổn định năm 9 2005 là 16,13 tạ/ha; năm 2007 giảm xuống còn 14,90 tạ/ha, sau đó lại tiếp tục tăng lên 15,53 tạ/ha năm 2008. Sản lượng năm 2005 là 38,09 triệu tấn, năm 2008 là 38,20 triệu tấn, tuy nhiên sự phân bố về diện tích và sản lượng lại không đồng đều giữa các khu vực khác nhau trên thế giới. Diện tích trồng lạc trên thế giới chủ yếu tập trung ở Châu Á (13,34 triệu ha năm 2008) với sản lượng đạt 24,51 triệu tấn chiếm 64,16% sản lượng thế giới và Châu Phi với diện tích là 10,05 triệu ha, sản lượng đạt 10,05 triệu tấn chiếm 26,31% sản lượng của thế giới (số liệu năm 2008) [3]. Nhìn chung diện tích trồng lạc qua các năm có tăng nhưng sản lượng tăng không đáng kể. Theo thống kê của FAO trên 60% sản lượng lạc thế giới tập trung ở các nước: Ấn Độ (chiếm 31% toàn thế giới), Trung Quốc (15%), Sênêgan, Nigieria và Mỹ. Trong đó Senegan là nước có diện tích trồng lạc lớn chiếm khoảng 50% diện tích canh tác. Trong thời gian gần đây, sản xuất lạc ở nhiều nước trên thế giới đã đạt được những thành tựu to lớn.Tại Trung Quốc, năng suất lạc đạt 9,6 tấn/ha, trên diện hẹp đạt 12 tấn/ha, trong khi năng suất lạc thế giới mới đạt 1,43 tấn/ha. Việc tăng năng suất lạc ở nhiều quốc gia là nhờ ứng dụng rộng rãi các thành tựu khoa học công nghệ mới trên đồng ruộng nông dân. Kinh nghiệm của Ấn Độ cho thấy nếu chỉ sử dụng giống mới kết hợp kỹ thuật canh tác tiến bộ đã tăng năng suất lạc từ 50 - 63%. Ở Trung Quốc đã sử dụng 90 - 95% giống mới cùng nhiều biện pháp kỹ thuật như cày sâu, bón phân cân đối, mật độ gieo thích hợp, phòng trừ sâu bệnh tổng hợp, đặc biệt là áp dụng biện pháp che phủ nilon đã làm tăng năng suất 20 – 50% [22, 23]. 10