Tóm tắt luận án tiến sĩ nông nghiệp nghiên cứu cân bằng dinh dưỡng kali cho mía đồi vùng lam sơn thanh hóa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO - BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM




PHẠM THỊ THANH HƯƠNG



NGHIÊN CỨU CÂN BẰNG DINH DƯỠNG KALI CHO MÍA ĐỒI
VÙNG LAM SƠN THANH HÓA

Chuyên ngành: Khoa học Đất
Mã số: 62.62.01.03




TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

HÀ NỘI, 2014



CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

1. Phạm Thị Thanh Hương, Đặng Thế Giang (2009), “ Tình hình sản xuất mía vùng
nguyên liệu mía đường Lam Sơn Thanh Hóa”, Tạp chí Khoa học đất, Số 31 năm 2009, tr 175-181.
2. Phạm Thị Thanh Hương, Trần Công Hạnh, Nguyễn Văn Bộ, (2013), “Khả năng
cung cấp kali cho mía của đất xám điển hình (Haplic Ferralic Acrisols) vùng mía Lam Sơn
tỉnh Thanh Hóa”, Tạp chí Nông nghiệp & Phát triển nông thôn, Số 20 năm 2013, tr 67-71.
3. Phạm Thị Thanh Hương, Trần Công Hạnh, Nguyễn Văn Bộ (2013), “Hiệu lực bón
kali cho mía trên đất xám điển hình (Haplic Ferralic Acrisols) vùng mía Lam Sơn tỉnh Thanh
Hóa”, Tạp chí Nông nghiệp & Phát triển nông thôn, Số 21 năm 2013, tr 22-26.











Công trình hoàn thành tại :

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

Người hướng dẫn: 1. PGS.TS Nguyễn Văn Bộ
2. TS Trần Công Hạnh

Phản biện 1:


Phản biện 2:


Phản biện 3:



Luận án được bảo vệ tại hội đồng chấm luận án cấp viện họp tại:
Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
Vào hồi giờ ngày tháng năm

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
Thư viện Quốc gia Việt Nam
Thư viện Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam

1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cây mía (Saccharum officinarum L.) có nguồn gốc nhiệt đới, tiềm năng năng suất cao, phạm vi
thích ứng rộng, đã và đang được xác định là cây trồng có lợi thế cạnh tranh trên các vùng đất đồi, khô hạn.
Trong các yếu tố góp phần tăng năng suất, chất lượng mía, phân bón đa lượng đạm (N), lân (P),
kali (K) đóng vai trò quan trọng. K là nguyên tố cây mía hấp thu nhiều nhất và có ảnh hưởng tích cực
đến hầu hết các quá trình sinh lý, sinh hóa xảy ra trong tế bào, đặc biệt là quá trình tổng hợp, vận
chuyển và tích lũy đường. Tuy nhiên, mức độ phản ứng của mía với việc bón K có sự biến động lớn,
phụ thuộc vào khí hậu, đất đai, giống mía, kỹ thuật canh tác và mối quan hệ tương tác giữa K với các
nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu khác.
Khác với N và P, cây mía có hiện tượng tiêu dùng “xa xỉ” K. Mặt khác, triệu chứng thiếu K
thường không thể hiện ngay lập tức trong các trường hợp K bị mất do xói mòn, rửa trôi hay bị cố định.
Nhu cầu bón K thường chỉ xuất hiện rõ sau một vài vụ trồng mía không bón hoặc bón không đủ so với
lượng K mất đi sau mỗi vụ thu hoạch và khi đó dự trữ K trong đất đã giảm đến mức “nghèo kiệt”. Vì
vậy, trong cả hai trường hợp bón thừa hoặc bón thiếu K đều dẫn đến làm giảm hiệu quả sản xuất mía.
Vùng mía Lam Sơn tỉnh Thanh Hóa có tổng diện tích đất trồng mía qui hoạch đến năm 2020 là
54.314 ha, thuộc địa bàn 10 huyện khu vực trung du, miền núi phía Tây của tỉnh. Diện tích mía đứng
hàng năm (giai đoạn 2005 - 2013) trung bình 15.000 ha, trong đó trên 70% thuộc nhóm đất xám ferralit
vùng đồi. Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới, quá trình khoáng hóa, quá trình xói mòn, rửa trôi xảy ra
mạnh, hàm lượng chất hữu cơ cũng như tỷ lệ và thành phần các loại khoáng sét giàu K trong đất thấp là
nguyên nhân làm cho đất trồng mía không chỉ nghèo về K mà khả năng giữ K cũng kém, ảnh hưởng đến
hiệu suất bón K.
Đề tài luận án “Nghiên cứu cân bằng dinh dưỡng kali cho mía đồi vùng Lam Sơn Thanh Hóa” được
thực hiện nhằm đánh giá khả năng cung cấp K cho mía của đất xám ferralit; mối quan hệ giữa lượng bón K
với năng suất, chất lượng mía và các nguồn dinh dưỡng đầu vào, đầu ra của cân bằng K trong điều kiện sản
xuất mía hiện tại, qua đó đánh giá tình trạng dự trữ K trong đất, phát hiện nguyên nhân gây mất cân bằng và
đề xuất giải pháp nhằm quản lý bền vững dinh dưỡng K, góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất và duy trì
hàm lượng K dự trữ trong đất để phát triển bền vững sản xuất mía trên vùng đất đồi.

2. Mục đích yêu cầu của đề tài
2.1. Mục đích
Thiết lập phương trình xác định lượng bón K phù hợp cho mía thông qua cân bằng dinh dưỡng,
tạo cở sở để thực hiện quản lý bền vững dinh dưỡng K theo vùng chuyên biệt, góp phần nâng cao năng
suất, chất lượng, hiệu quả sản xuất mía đồi vùng Lam Sơn Thanh Hóa.
2.2. Yêu cầu
1) Đánh giá được điều kiện cơ bản vùng mía Lam Sơn trong mối quan hệ với cân bằng K cho mía.
2) Xác định được khả năng cung cấp K cho mía của đất xám ferralit và lượng các nguồn dinh
dưỡng đầu vào, đầu ra của cân bằng K cho mía.
3) Xác định được mối quan hệ giữa lượng bón K với năng suất, chất lượng mía, năng suất đường
và lượng K mất theo sản phẩm thu hoạch.
4) Xác định được cân bằng K ở các mức bón K khác nhau và trong điều kiện sản xuất mía hiện tại.
5) Thiết lập được phương trình xác định lượng bón K phù hợp cho mía thông qua cân bằng
dinh dưỡng.
6) Xác định được hiệu quả mô hình thực nghiệm quản lý bền vững dinh dưỡng K cho mía trên cơ
sở kết quả cân bằng dinh dưỡng.

2
3. Giới hạn nghiên cứu
Nghiên cứu cân bằng dinh dưỡng K cho mía vùng Lam Sơn Thanh Hóa được thực hiện ở cấp độ nhỏ
(qui mô cánh đồng) trên loại đất xám ferralit điển hình, giống mía chủ lực MY 55 - 14 và các biện pháp kỹ
thuật canh tác hiện đang được áp dụng phổ biến trong vùng.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án góp phần bổ sung dữ liệu khoa học phục vụ cho đánh giá
cân bằng dinh dưỡng và xác định lượng bón K phù hợp cho mía thông qua cân bằng dinh dưỡng. Đồng
thời là cơ sở để phổ biến, khuyến cáo thực hiện quản lý bền vững dinh dưỡng K theo vùng chuyên biệt
trong sản xuất mía đồi vùng Lam Sơn và các vùng trồng mía trong nước có điều kiện tượng tự.
5. Điểm mới của luận án
Đề tài luận án đã xác định được khả năng cung cấp K của đất; lượng và mối quan hệ giữa các
nguồn dinh dưỡng đầu vào, đầu ra của cân bằng K; thiết lập phương trình xác định lượng bón K phù

hợp cho mía thông qua cân bằng dinh dưỡng và xây dựng mô hình quản lý bền vững dinh dưỡng K cho
mía trên đất xám ferralit điển hình vùng đồi Lam Sơn Thanh Hóa đạt năng suất, chất lượng, hiệu quả
cao, duy trì được hàm lượng K dự trữ trong đất.
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
Cân bằng dinh dưỡng trong hệ thống cây trồng là việc xác định lượng của tất cả các nguồn dinh
dưỡng đầu vào, đầu ra trên một đơn vị diện tích đất canh tác trong những điều kiện sản xuất cụ thể, qua
đó đánh giá tình trạng dự trữ dinh dưỡng trong đất và mức độ thoái hóa đất. Kết quả nghiên cứu cân
bằng dinh dưỡng là cơ sở quan trọng để xây dựng và thực hiện chiến lược quản lý bền vững dinh
dưỡng, đáp ứng yêu cầu nâng cao năng suất, chất lượng, hiệu quả sản xuất cây trồng, đồng thời cải
thiện, duy trì và nâng cao độ phì nhiêu đất.
Trên thế giới và Việt Nam, đã có khá nhiều các công trình nghiên cứu về cân bằng dinh dưỡng
cây trồng. Tùy thuộc phạm vi không gian và mục tiêu nghiên cứu, cân bằng dinh dưỡng được thực hiện
ở các cấp độ khác nhau: cấp độ lớn (phạm vi toàn cầu, châu lục hay quốc gia) với mục tiêu chính là định
lượng các nguồn đầu vào, đầu ra đối với ba nguyên tố dinh dưỡng đa lượng N, P, K; cấp độ trung bình
(phạm vi huyện, vùng sinh thái) nhằm tạo cơ sở cho việc hoạch định các chính sách, kế hoạch sản xuất
kinh doanh trong khu vực; cấp độ nhỏ (phạm vi cánh đồng, nông trại) chủ yếu phục vụ cho việc quản lý
dinh dưỡng cây trồng theo vùng chuyên biệt. Theo đó, nội dung, phương pháp, mức độ chính xác, tin
cậy của việc định lượng các nguồn dinh dưỡng đầu vào, đầu ra cũng như tính khả thi của kết quả nghiên
cân bằng dinh dưỡng có sự khác biệt giữa các cấp độ nghiên cứu (FAO, 1998; Roy. R. N et al, 2003;
Sheldrick et al, With. C et al, 2009; Buresh et al, 2010…).
Đối với cây mía, K là nguyên tố dinh dưỡng có vai trò quan trọng trong các hoạt động sinh lý,
sinh hóa xảy ra trong tế bào, đặc biệt là sự chuyển hóa giữa đường hexoza và saccaroza. Kali tham gia
xúc tác hoạt động của men invertaza trong quá trình tổng hợp đường, tham gia quá trình tổng hợp và
vận chuyển protein, dẫn đến làm tăng hàm lượng chất khô hòa tan (Brix), độ giàu đường tương đối
(Pol), độ tinh khiết của nước mía ép (AP), giảm hàm lượng đường khử (RS), tăng hàm lượng đường
thương phẩm (CCS). Trong đất, K tồn tại ở các dạng K cấu trúc, K không trao đổi, K trao đổi và K
trong dung dịch. Giữa các dạng K trong đất luôn có sự chuyển hóa theo một cân bằng động với hai quá
trình phục hồi và thoái hóa K. Sự chuyển hóa giữa các dạng K trong đất cũng như mức độ phản ứng và
hiệu lực bón K cho mía có sự biến động lớn, mang tính địa phương cao, phụ thuộc vào điều kiện khí

hậu, đất đai, giống mía, kỹ thuật canh tác và mối quan hệ tương tác với các nguyên tố dinh dưỡng khác
(Van Dillewijn, 1952; Gururaj Hunsigi, 2011; Alex Gerchell Alexander, 1973…).

3
Chương 2
VẬT LIỆU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu nghiên cứu
Các thí nghiệm của đề tài luận án được thực hiện trên loại đất xám ferralit điển hình; giống mía
chủ lực MY 55-14 (chiếm trên 60% trong cơ cấu giống mía toàn vùng); phân bón NPK Lam Sơn
chuyên dùng cho cây mía (NPK - HC: 6,4 - 3,2 - 6,6 - HC 9,5); các loại phân khoáng thông dụng trên
thị trường (urê 46% N, supe lân - SSP 16% P
2
O
5
, kali clorua 60% K
2
O) và ngọn lá mía sau thu hoạch.
2.2. Nội dung nghiên cứu
Để đạt mục đích, yêu cầu đề ra, đề tài luận án tập trung nghiên cứu các nội dung sau:
1) Điều kiện cơ bản vùng Lam Sơn Thanh Hóa trong mối quan hệ với cân bằng K cho mía.
2) Khả năng cung cấp K của đất; lượng K do nước mưa cung cấp; lượng K mất do xói mòn, rửa trôi.
3) Mối quan hệ giữa lượng bón K với năng suất, chất lượng mía, năng suất đường và lượng K mất
theo sản phẩm thu hoạch.
4) Cân bằng dinh dưỡng K cho mía ở các lượng bón K và trong điều kiện sản xuất hiện tại.
5) Thiết lập phương trình xác định lượng bón K phù hợp cho mía trên cơ sở cân bằng dinh dưỡng.
6) Hiệu quả mô hình quản lý bền vững dinh dưỡng K cho mía trên cơ sở kết quả cân bằng dinh dưỡng.
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Tiến trình nghiên cứu
Toàn bộ công việc nghiên cứu của đề tài luận án được thực hiện trong thời gian từ tháng 1/2010
đến tháng 2/2013 qua ba bước: (1) điều tra, đánh giá tình hình cơ bản vùng Lam Sơn Thanh Hóa; (2) bố

trí các thí nghiệm theo nội dung nghiên cứu; (3) xây dựng mô hình thực nghiệm quản lý bền vững dinh
dưỡng K cho mía trên cơ sở kết quả cân bằng dinh dưỡng.
2.3.2. Phương pháp thu thập thông tin thứ cấp
Điều tra, thu thập các nguồn tài liệu, số liệu thống kê, bản đồ, qui trình kỹ thuật, kết quả nghiên
cứu có liên quan đến điều kiện khí hậu, đất đai vùng Lam Sơn.
2.3.3. Phương pháp thu thập thông tin
Điều tra, thu thập các thông tin liên quan đến tình hình sản xuất, kỹ thuật thâm canh mía trong
vùng thông qua điều tra nông hộ bằng bảng câu hỏi in sẵn. Số hộ điều tra 200 hộ, thuộc 4 huyện trồng
mía trọng điểm (Thọ Xuân, Ngọc Lặc, Lang Chánh, Thường Xuân), mỗi huyện 50 hộ. Tổng hợp, xử lý
thông tin thu thập được bằng phương pháp mô tả thống kê theo nhóm tiêu chí.
2.3.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm trong vại
Bố trí thí nghiệm trong vại theo phương pháp lô khuyết (không bón K), để tự nhiên ngoài trời, nhằm
nghiên cứu khả năng cung cấp dinh dưỡng K cho mía của đất xám ferralit điển hình trong các điều kiện tưới
nước và bón N, P khác nhau. Thí nghiệm gồm 4 công thức, bố trí theo kiểu RCB, nhắc lại 3 lần: (1) Không
tưới - không bón N, P; (2) Không tưới - bón N, P; (3) Có tưới - không bón N, P; (4) Có tưới - bón N, P.
Đất thí nghiệm được lấy trên ruộng mía phá gốc để trồng mới ở độ sâu 0 - 40 cm. Mỗi vại 30 kg
đất. Trồng bằng hom 1 mầm (3 hom/vại). Bón N, P theo mức (kg/ha) 200 N + 100 P
2
O
5
(3,32 g urê/vại;
4,46 g supe lân/vại) ở các công thức có bón phân (công thức 2; 4). Thường xuyên kiểm tra và tưới nước
(sử dụng nước cất 1 lần để tưới nhằm loại bỏ khả năng cung cấp K từ nước tưới) để duy trì độ ẩm đất
trong giới hạn 70 - 80% độ ẩm tối đa đồng ruộng ở các công thức có tưới (công thức 1, 3).
Theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng, yếu tố cấu thành sinh khối và sinh khối của tất cả các bộ phận
cây mía (trên và dưới mặt đất) khi cây ngừng sinh trưởng.

4
Xác định hàm lượng chất khô, hàm lượng K
2

O, khối lượng K
2
O tích lũy trong các bộ phận của
cây. Tính lượng K
2
O đất có khả năng cung cấp.
Thời gian, địa điểm nghiên cứu: ngày trồng 10/2/2010, ngày thu hoạch 15/9/2010. Thí nghiệm
được đặt tại trường Đại học Hồng Đức.
2.3.5. Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng
Bố trí thí nghiệm đồng ruộng nghiên cứu ảnh hưởng của lượng bón K đến sinh trưởng, năng suất,
chất lượng mía, năng suất đường, lượng K mất theo sản phẩm thu hoạch và mối quan hệ giữa chúng.
Thí nghiệm gồm 6 công thức, tương ứng với 6 mức bón K (0; 50; 100; 150; 200; 250 và 300 kg
K
2
O/ha) trên nền bón 200 N + 100 P
2
O
5
. Diện tích ô thí nghiệm 90 m
2
(trồng 5 hàng mía dài 15 m,
khoảng cách hàng 1,20 m), bố trí theo kiểu RCB, nhắc lại 3 lần:
Kỹ thuật canh tác: trồng mía bằng hom 2 mầm (mía 8 tháng tuổi). Lượng hom trồng 32.000
hom/ha (4 hom/m dài). Bón lót (khi trồng hoặc khi xử lý mía để lưu gốc) 100% P + 30% N + 30% K.
Bón thúc đẻ nhánh 30% N + 30% K. Bón thúc vươn cao 40% N + 40% K (theo lượng bón của từng
công thức). Các biện pháp kỹ thuật canh tác khác được thực hiện thống nhất theo qui trình hiện đang
được áp dụng trong vùng.
Theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất, chất lượng mía, năng suất đường, khối lượng ngọn lá
mía, hàm lượng chất khô, hàm lượng K
2

O có trong mía cây và trong ngọn lá mía khi thu hoạch.
Xác định lượng bón K tối đa về kỹ thuật, tối thích về kinh tế đối với năng suất mía, năng suất
đường; hiệu suất nông học của K (RIE
K
), chỉ số thu hoạch của K (HI
K
); hiệu suất sử dụng K trong phân
khoáng (RE
K
).
Thí nghiệm được bố trí lặp lại liên tục trong 1 chu kỳ mía (1 vụ mía tơ, 2 vụ mía gốc): ngày trồng
11/1/2010, ngày thu hoạch 29/1/2011 (mía tơ); 10/2/2012 (mía gốc 1); 25/2/2013 (mía gốc 2). Địa điểm
tại Trạm nguyên liệu Thọ Xuân - Sao Vàng, xã Thọ Lâm, huyện Thọ Xuân.
2.3.6. Phương pháp xác định lượng K do nước mưa cung cấp
Theo dõi lượng mưa qua các tháng trong năm bằng Vũ lượng kế tại trạm Khí tượng Thủy văn Bái
Thượng, huyện Thường Xuân, tỉnh Thanh Hóa. Lấy mẫu nước mưa phân tích hàm lượng K tại thùng hứng
đặt ngoài trời tại khu vực bố trí thí nghiệm đồng ruộng. Mẫu nước (mẫu hỗn hợp của các trận mưa trong
tháng) được lấy vào ngày cuối cùng của tháng. Lượng K do nước mưa cung cấp cho đất (kg K
2
O/ha/năm)
được xác định thông qua lượng mưa và hàm lượng K
2
O có trong nước mưa của các tháng trong năm.
Thời gian nghiên cứu: 3 năm (2010, 2011, 2012).
2.3.7. Phương pháp xác định lượng K mất do xói mòn
Bố trí ô đo xói mòn theo các ô thí nghiệm đồng ruộng, tương ứng với các lượng bón K (0 - 300 kg
K
2
O/ha). Diện tích ô đo xói mòn 90 m
2

(6 x 15 m), trồng 5 hàng mía theo chiều dài, khoảng cách hàng
1,20 m. Bể hứng được bố trí ở cuối mỗi ô (kích thước: dài 1,5 m x rộng 1,0 m x cao 1,0 m). Đáy bể
hứng được lót bằng một tấm vải ni lông thưa. Sau mỗi trận mưa, tiến hành xác định lượng nước, lượng
đất huyền phù, lượng đất cặn lắng xói mòn và lấy mẫu phân tích hàm lượng K
2
O có trong chúng.
Lượng K mất do xói mòn (kg K
2
O/ha/năm) là tổng lượng K
2
O mất theo nước, theo đất huyền phù
và theo đất cặn lắng xói mòn ở tất cả các tháng trong năm.
Thời gian, địa điểm nghiên cứu: 3 năm (2010, 2011, 2012) tại Trạm nguyên liệu Thọ Xuân - Sao
Vàng, xã Thọ Lâm, huyện Thọ Xuân.
2.3.8. Phương pháp xác định lượng K mất do rửa trôi
Bố trí thiết bị Lizimet đo rửa trôi theo các ô thí nghiệm đồng ruộng, tương ứng với các lượng bón K (0
- 300 kg K
2
O/ha). Phễu hứng nước rửa trôi có kích thước 40 x 40 cm, đặt ở độ sâu 40 cm (tính từ bề mặt đất,

5
thuộc phạm vi hoạt động của trên 80% bộ rễ mía). Sau mỗi trận mưa, tiến hành thu và xác định thể tích dịch
nước rửa trôi, lượng đất huyền phù rửa trôi và lấy mẫu phân tích hàm lượng K có trong chúng.
Lượng K mất do rửa trôi (kg K
2
O/ha/năm) là tổng lượng K
2
O mất theo nước rửa trôi, theo huyền
phù rửa trôi của tất cả các tháng trong năm.
Thời gian, địa điểm nghiên cứu: 3 năm (2010, 2011, 2012), tại Trạm nguyên liệu Thọ Xuân - Sao

Vàng, xã Thọ Lâm, huyện Thọ Xuân.
2.3.9. Phương pháp xây dựng mô hình thực nghiệm quản lý bền vững dinh dưỡng K cho mía
trên cơ sở kết quả cân bằng dinh dưỡng
Vận dụng kết quả nghiên cứu về cân bằng dinh dưỡng để xây dựng mô hình thực nghiệm quản lý
bền vững K cho mía vùng đồi Lam Sơn theo 2 công thức:
Công thức đối chứng (5 ha): bón phân theo qui trình kỹ thuật hiện đang phổ biến trong vùng: 2
tấn/ha phân NPK Lam Sơn. Không vùi trả lại ngọn lá mía.
Công thức thử nghiệm (5 ha): bón phân trên cơ sở vận dụng kết quả nghiên cứu cân bằng dinh
dưỡng: 2 tấn/ha phân NPK Lam Sơn; vùi trả lại 100% ngọn lá mía, đồng thời bổ sung thêm N, P khoáng
cho đủ bằng lượng bón 200 N, 100 P
2
O
5
. Riêng lượng bón K được xác định trên cơ sở mục tiêu năng suất
mía, các yếu tố đầu vào, đầu ra của cân bằng K và yêu cầu về mức độ dự trữ hàm lượng K trong đất.
Mô hình được thực hiện đất xám ferralit điển hình, vụ trước trồng mía, phá gốc để trồng mới. Các
biện pháp kỹ thuật canh tác khác thực hiện theo qui trình hiện đang được phổ biến áp dụng trong vùng.
Theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất, chất lượng mía, năng suất đường, hiệu quả sản xuất
mía, tính chất đất trước và sau khi xây dựng mô hình.
Thời gian, địa điểm: Vụ mía tơ (ngày trồng 3/12/2011, ngày thu hoạch 28/12/2012). Địa điểm
Trạm nguyên liệu Thọ Xuân - Sao Vàng, xã Thọ Lâm, huyện Thọ Xuân.
2.3.10. Phương pháp theo dõi và xác định các chỉ tiêu nghiên cứu đối với cây mía
Theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng, yếu tố cấu thành năng suất và năng suất mía bằng phương pháp
cân, đo, đếm trực tiếp ngoài đồng.
Theo dõi tình hình sâu bệnh hại mía (sâu đục thân, rệp xơ trắng) theo Quy chuẩn kỹ thuật Quốc
gia về phương pháp phát hiện dịch hại cây trồng (QCVN 0138/BNN- PTNT- 2010).
Xác định lượng bón K tối đa về kỹ thuật, tối thích về kinh tế trên cơ sở phương trình tương quan
giữa năng suất mía, năng suất đường với lượng bón K theo Michel Lecompt (1965).
Hiệu suất nông học của K (RIE
K

%): xác định thông qua tỷ lệ giữa lượng K
2
O có trong mía cây và
trong ngọn lá sau thu hoạch so với năng suất mía cây.
Chỉ số thu hoạch của K (HI
K
): xác định thông qua tỷ lệ giữa lượng K
2
O có trong mía cây so với
tổng lượng K
2
O có trong mía cây và trong ngọn lá mía khi thu hoạch.
Hiệu suất sử dụng K trong phân khoáng (RE
K
%): xác định thông qua tỷ lệ giữa lượng K
2
O có
trong mía cây và trong ngọn lá so với lượng K
2
O bón từ phân khoáng.
Tỷ suất chi phí lợi nhuận cận biên (MBCR): xác định thông qua tỷ lệ giữa phần giá trị sản phẩm
tăng thêm so với chi phí sản xuất tăng thêm từ việc áp dụng tiến bộ kỹ thuật.
2.3.11. Phương pháp phân tích đất, nước, phân bón, cây trồng
Phân tích đất, nước, phân bón, cây theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) tại phòng thí nghiệm
trường Đại học Hồng Đức: thành phần cơ giới đất TCVN 8567: 2010; pH(
KCl
) TCVN 5979: 2007; chất
hữu cơ tổng số TCVN 7376-2004; N tổng số TCVN 7373: 2004; P
2
O

5
tổng số TCVN 7374: 2004; P
2
O
5

dễ tiêu TCVN 5256: 2009; K
2
O tổng số TCVN 7375: 2004; K
2
O trao đổi TCVN 8569: 2010; CEC
TCVN 6646: 2000 . Bùn thải nhà máy đường: N tổng số: TCVN 8557: 2010; P
2
O
5
hữu hiệu 8563:
2010; K
2
O hữu hiệu TCVN 8560: 2010; hàm lượng K trong nước QCVN 39: 2011; hàm lượng K trong
mía cây, ngọn lá mía TCN - 454: 2001.

6
Phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước mía ép: hàm lượng chất khô hòa tan (Brix); độ giàu đường
tương đối (Pol); độ tinh khiết của nước mía ép (AP); hàm lượng đường khử (RS); chữ đường (CCS)
theo các phương pháp hiện đang áp dụng tại Phòng kiểm tra chất lượng mía, Công ty Cổ phần Mía
đường Lam Sơn.
2.3.12. Phương pháp xử lý số liệu
Xác định phương trình và vẽ đồ thị tương quan bằng EXCEL - 2007.
Xử lý số liệu bằng chương trình IRIRSTAT 5.0.
Chương 3

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Điều kiện cơ bản vùng Lam Sơn trong mối quan hệ với cân bằng K
3.1.1. Khí hậu
Vùng mía Lam Sơn Thanh Hóa nằm ở phía Tây tỉnh Thanh Hóa, thuộc khu vực khí hậu nhiệt đới,
chịu ảnh hưởng của gió mùa Tây nam khô, nóng và gió mùa Đông bắc khô, lạnh. Tổng diện tích đất
trồng mía theo qui hoạch đến năm 2020 là 54.314 ha, phân bổ trên địa bàn 10 huyện, thuộc 3 tiểu vùng
địa hình: tiểu vùng đồng bằng (huyện Yên Định, Thiệu Hóa, Triệu Sơn), tiểu vùng trung du (huyện Cẩm
Thủy, Thọ Xuân, Như Thanh, Như Xuân, Ngọc Lặc), tiểu vùng núi cao (huyện Thường Xuân, Lang
Chánh). Diễn biến các yếu tố khí hậu qua các tháng trong năm (số liệu trung bình trong 20 năm, từ 1993
- 2012 được trình bày trong hình 3.1.










Hình 3.1. Diễn biến các yếu tố khí hậu vùng Lam Sơn Thanh Hóa (1993 - 2012)
Kết quả ở hình 3.1 cho thấy: khí hậu vùng Lam Sơn có nhiều điểm thuận lợi, cho phép khai thác
tốt tiềm năng năng suất và hàm lượng đường cao của cây mía: tổng nhiệt độ (trung bình năm) là 8.960
o
,
nhiệt độ không khí 23,8
o
C, lượng mưa 1.659 mm/năm, độ ẩm không khí 84,8%, lượng bốc hơi 897mm,
số giờ nắng 1.542 giờ (trung bình 4,2 giờ/ngày). Trong đó, các tháng có nhiệt độ, độ ẩm không khí, ánh
sáng và lượng mưa cao (tháng 5 đến tháng 10) trùng với thời kỳ cây mía sinh trưởng mạnh, vươn dóng

và tạo năng suất kinh tế. Từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau, nhiệt độ, độ ẩm không khí, ánh
sáng và lượng mưa thấp, chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm cao là những điều kiện rất thuận lợi cho
quá trình lũy đường của cây mía cũng như quá trình thu hoạch, vận chuyển và chế biến đường.
Hạn chế chủ yếu của điều kiện khí hậu là vấn đề nhiệt độ, độ ẩm không khí và lượng mưa thấp
trong thời vụ trồng, xử lý mía để lưu gốc (tháng 12, 1, 2) gây ảnh hưởng xấu đến khả năng nảy mầm, tái
sinh của mía và lượng mưa tháng 8, 9, 10 gây tình trạng xói mòn, rửa trôi dinh dưỡng.
3.1.2. Đất trồng mía
Kết quả ở bảng 3.1 cho thấy: tổng diện tích đất trồng mía toàn vùng 54.314 ha, trong đó nhóm đất
ferralit (AC) chiếm 88,5% (48.064 ha), còn lại là nhóm đất phù sa (FL) 6.250 ha. Trong nhóm đất xám
ferralit, diện tích đất xám ferralit điển hình (Acfa - h) là 40.225 ha, chiếm 83,7% và 74,1% so với tổng
diện tích của nhóm đất xám ferralit và của toàn vùng, tương ứng.
tháng

7
Bảng 3.1. Diện tích đất trồng mía vùng Lam Sơn Thanh Hóa (qui hoạch đến năm 2020)
TT
Nhóm đất
Ký hiệu
Diện tích
(ha)
% so với
toàn vùng
% so với
nhóm đất

Toàn vùng

54.314
100

1
Nhóm đất xám ferralit
AC
48.064
88,5
100
1.1
Đất xám ferralit điển hình
Acfa - h
40.225
74,1
83,7
1.2
Đất xám ferralit đá lẫn nông
Acfe
7.839
14,4
16,3
2
Nhóm đất phù sa
FL
6.250
11,5
100
2.1
Đất phù sa trung tính ít chua
P – h
3.408
6,3
54,5

2.2
Đất phù sa chua
Pgc
2.842
5,2
45,5
(Nguồn: Công ty Cổ phần Mía đường Lam Sơn, 2008)
3.1.3.Giống mía
Bảng 3.2. Cơ cấu giống mía vùng Lam Sơn Thanh Hóa (niên vụ 2007 - 2008)
TT
Nhóm giống mía
Diện
tích
(ha)
Năng
suất
(tấn/ha)
% so
với
tổng số
% so
với
nhóm

Tổng toàn vùng
15.571
61,15


1

Nhóm chín sớm
2.180
62,46
14,0
-
Giống chủ lực: QĐ 93 - 159
2.107
62,80
13,5
96,7
Giống khác
73
49,80
0,5
3,3
2
Nhóm chín sớm - trung bình
2.893
66,61
18,6
-
Giống chủ lực: QĐ 94 -119; ROC 10; ROC 23
1.684
67,89
10,8
58,2
Giống khác
1.209
64,82
7,8

41,7
3
Nhóm chín trung bình - muộn
10.498
59,38
67,4
-
Giống chủ lực: MY 55 – 14
9.589
58,30
61,6
91,3
Giống khác
909
70,77
5,8
8,7
(Nguồn: Công ty Cổ phần mía đường Lam Sơn, 2009)
Kết quả ở bảng 3.2 cho thấy: trong cơ cấu giống toàn vùng, nhóm giống chín sớm chiếm 14%,
năng suất trung bình 62,46 tấn/ha, giống chủ lực QĐ 93 - 159. Nhóm chín sớm - trung bình chiếm
18,6%, năng suất trung bình 66,61 tấn/ha, giống chủ lực QĐ 94 - 119, ROC 10 và ROC 23. Nhóm
giống chín trung bình - muộn chiếm 67,4%, năng suất trung bình 59,38 tấn/ha, giống chủ lực MY 55 -
14. Diện tích trồng giống MY 55-14 là 9.589 ha, năng suất 58,3 tấn/ha, chiếm 91,3% và 61,6% trong cơ
cấu của nhóm giống chín trung bình - muộn và của toàn vùng, tương ứng, và được xác định là giống
chủ lực trong cơ cấu giống hiện tại của vùng Lam Sơn.
3.1.4. Diện tích, năng suất mía
Bảng 3.3. Diện tích, năng suất mía qua điều tra nông hộ vùng Lam Sơn Thanh Hóa
TT
Loại đất
trồng mía

Diện tích điều tra (ha)
Năng suất (tấn/ha)
% so với
diện tích
điều tra
Mía
tơ
Mía
gốc
Tổng
số
Mía
tơ
Mía
gốc
Trung
bình

Tổng số
244,5
326,9
571,4
61,5
60,8
62,7
100
1
Đất đồi
197,3
243,1

440,4
61,9
56,2
58,8
77,1
2
Đất ruộng
40,4
59,4
99,8
78,0
73,2
75,1
17,5
3
Đất bãi
6,8
24,4
31,2
82,5
76,7
78,0
2,75

8
Kết quả điều tra diện tích, năng suất mía của 200 hộ nông dân, thuộc 4 huyện trồng mía trọng
điểm ở vùng Lam Sơn, phân loại theo 3 nhóm đất: đất đồi, đất ruộng (đất chuyên lúa chuyển sang trồng
mía) và đất bãi (đất phù sa ngoài đê) trình bày trong bảng 3.3 cho thấy:
Cây mía ở vùng Lam Sơn được trồng chủ yếu trên đất đồi, chiếm 77,1% tổng diện tích mía đứng,
năng suất trung bình 58,8 tấn/ha. Trong đó, năng suất mía trồng mới 61,9 tấn/ha, cao hơn mía để lưu

gốc trung bình 10%. Tỷ lệ diện tích giữa mía trồng mới và mía lưu gốc là 44,8% và 55,2%. So với mía
trồng trên đất ruộng và đất bãi, năng suất mía trồng trên đất đồi thấp hơn 22,2% (16,8 tấn/ha) và 26,1
(20,8 tấn/ha), tương ứng.
3.1.5. Phân bón cho mía
Kết quả điều tra nông hộ về tình hình sử dụng các loại phân bón cho mía ở vùng Lam Sơn được
trình bảng trong bảng 3.4 và 3.5.
Bảng 3.4. Tình hình sử dụng phân bón cho mía ở vùng Lam Sơn Thanh Hóa
TT
Loại phân bón
Diện tích
điều tra (ha)
Diện tích phân theo nhóm đất (ha)
Đất đồi
Đất ruộng
Đất bãi
1
Phân hữu cơ
43,5
16,7
19,2
7,6
2
Phân khoáng
571,4
440,4
99,8
31,2
2.1
Bón hoàn toàn bằng NPK Lam Sơn
542,3

424,6
89,5
28,2
2.2
Bón hoàn toàn bằng N, P, K đơn
3,7
-
2,6
1,1
2.3
Bón NPK Lam Sơn, bổ sung phân đạm
17,4
11,0
5,4
1,0
2.4
Bón bằng các loại NPK hỗn hợp khác
8,0
4,8
2,3
0,9
Bảng 3.5. Tình hình sử dụng phân bón NPK Lam Sơn cho mía ở vùng Lam Sơn Thanh Hóa
TT
Đất trồng mía
Diện tích điều tra (ha)
Phân loại diện tích theo mức bón (ha)
Mía tơ
Mía gốc
Cộng
Mức 1

Mức 2
Mức 3

Tổng số
243,9
302,1
546,0
91,3
397,2
59,0
1
Đất đồi
197,3
219,1
416,4
63,0
307,6
45,8
2
Đất ruộng
39,8
58,6
98,4
21,5
67,4
11,0
3
Đất bãi
6,8
24,4

31,2
6,8
22,2
2,2
Mức bón NPK Lam Sơn (kg/ha): Mức 1: 1500 - dưới 2000; Mức 2: 2000 - dưới 2500; Mức 3: 2500 - 3000.
- Đối với phân hữu cơ: trong tổng số 571,4 ha điều tra, có 43,5 ha (7,6%) được bón phân hữu cơ.
Tỷ lệ diện tích mía trồng trên đất đồi được bón phân hữu cơ chỉ chiếm 3,8%; đất ruộng 19,2%, đất bãi
24,4%, so với diện tích điều tra của từng nhóm.
- Đối với phân khoáng: trong tổng số 571,4 ha điều tra có 542,3 (94,9%) diện tích mía được bón
hoàn toàn bằng NPK Lam Sơn (NPK - HC: 6,4 - 3,2 - 6,6 HC 9,5) do Công ty Cổ phần Phân bón Lam
Sơn sản xuất và đầu tư ứng trước cho nông dân thông qua hợp đồng thu mua mía nguyên liệu; 3,1% bón
bằng NPK Lam Sơn kết hợp với bổ sung N vô cơ. Ngoài ra một tỷ lệ nhỏ diện tích (2%) bón bằng phân
vô cơ hoặc các loại phân NPK khác có trên thị trường. Lượng bón NPK Lam Sơn trung bình 2.000 -
2.200 kg/ha. Nguyên liệu hữu cơ cho sản xuất phân NPK Lam Sơn là bùn thải nhà máy đường.
3.1.6. Tưới nước cho mía
Các hình thức tưới nước cho mía hiện đang áp dụng ở vùng Lam Sơn bao gồm: (1) tưới thủ công
(chủ yếu đối với diện tích mía trồng trên đất vườn, vườn đồi, sử dụng các loại máy bơm áp lực công
suất nhỏ với hệ thống ống dẫn tưới trực tiếp vào rãnh mía; (2) tưới rãnh (áp dụng đối với diện tích mía

9
trồng trên đất ruộng, địa hình bằng phẳng, có hệ thống kênh mương chủ động tưới, tiêu) và (3) tưới nhỏ
giọt - drip irrigation (thuộc dự án xây dựng mô hình thử nghiệm tưới nước cho mía vùng đồi theo công
nghệ của Israel, qui mô 1.000 ha, chủ yếu tập trung ở huyện Thọ Xuân).
Bảng 3.6. Tình hình tưới nước cho mía ở vùng Lam Sơn Thanh Hóa
TT
Đất trồng mía
Diện tích điều tra (ha)
Diện tích được tưới nước (ha)
Mía tơ
Mía gốc

Cộng
Mức 1
Mức 2
Mức 3

Tổng số
244,5
326,9
571,4
3,2
20,0
9,0
1
Đất đồi
197,3
243,1
440,4
1,3
-
11,0
2
Đất ruộng
40,4
59,4
99,8

20,0
5,1
3
Đất bãi

6,8
24,4
31,2
1,3
-
-
Mức 1: tưới 1 lần; Mức 2: tưới 2 - 3 lần; Mức 3: tưới thường xuyên
Kết quả điều tra tình hình tưới nước cho mía trình bày trong bảng 3.6 cho thấy: trừ diện tích mía
xây dựng mô hình thử nghiệm tưới nước nhỏ giọt, diện tích mía được tưới theo cả hai hình thức tưới thủ
công và tưới rãnh là rất hạn chế. Trong tổng số 571,4 ha điều tra, chỉ có 32,2 ha (5,6%) mía được tưới từ
1 lần trở lên. Trong nhóm đất đồi, chỉ có 6,2% diện tích được tưới theo hình tưới thủ công, tưới 1 lần
khi trồng. Như vậy, sản xuất mía ở vùng đồi Lam Sơn chủ yếu là dựa vào nước trời.
3.1.7. Sử dụng NLM sau thu hoạch
Kết quả điều tra nông hộ về tình hình sử dụng ngọn lá mía cho thấy: việc quản lý ngọn lá mía sau
thu hoạch chưa được người trồng mía quan tâm đúng mức. Tập quán canh tác trước đây là đốt hoặc dồn
và vùi trả lại cho đất. Song hiện nay, một phần do công tác quản lý không tốt, một phần do giá công lao
động cao nên các hộ trồng mía áp dụng hình thức chi trả một phần tiền thuê nhân công thu hoạch mía
bằng cách cho họ lấy ngọn lá mía mang về. Vì vậy, gần như toàn bộ ngọn lá mía đều bị lấy ra khỏi đồng
ruộng ngay sau khi kết thúc thu hoạch mía.
3.2. Khả năng cung cấp K của đất; lượng K do nước mưa cung cấp; lượng K mất do xói
mòn, rửa trôi.
3.2.1. Khả năng cung cấp K của đất
3.2.1.1. Tính chất đất thí nghiệm
Kết quả phân tích các chỉ tiêu nông hóa đất xám ferralit điển hình vùng đồi Lam Sơn, sử dụng
trong thí nghiệm nghiên cứu khả năng cung cấp K cho mía của đất cho thấy: đất có thành phần cơ giới
nhẹ, dung trọng 1,05 g/cm
3
, đất chua (pH 4,64), hàm lượng chất hữu cơ tổng số nghèo (OM 1,22%), N,
P, K tổng số đều ở mức nghèo (N 0,11%; P
2

O
5
0,05%; K
2
O: 0,08%), lân dễ tiêu, kali trao đổi nghèo
(P
2
O
5
4,15 mg/100 g đất; K
2
O trao đổi 5,75 mg/100 g đất); khả năng trao đổi cation thấp (CEC 11,31
mg/100 g đất).
3.2.1.2. Tình hình sinh trưởng của mía
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của tưới nước và bón N, P đến sinh trưởng của mía
TT
Công thức
Thời
gian nảy
mầm
(ngày)
Hệ số đẻ
nhánh
(lần)
Chiều
cao
cây
(cm)
Đường
kính

thân
(mm)
Khối
lượng
cây
(g/cây)
Số cây
(cây/
vại)
1
Không tưới – không N, P
15
1,33
145,1
16,4
103,0
4,0
2
Không tưới - bón N, P
15
1,47
159,8
17,8
115,5
4,3
3
Có tưới - không N, P
10
1,63
186,5

20,7
116,7
4,5
4
Có tưới - bón N, P
10
1,90
225,5
24,6
153,3
5,4

LSD
0,05

-
0,06
10,2
1,4
7,14
0,3

10
Kết quả theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng của mía trình bày trong bảng 3.7 cho thấy:
Trong điều kiện có tưới, các chỉ tiêu sinh trưởng của mía tăng nhanh so với không tưới trong cả hai
trường hợp không bón và bón N, P. Khi bón N, P các chỉ tiêu sinh trưởng tăng so với không bón N, P trong
cả hai trường hợp không tưới và có tưới, song mức tăng thấp hơn so với mức tăng trong điều kiện tưới.
Tưới nước kết hợp với bón N, P các chỉ tiêu sinh trưởng của mía tăng cao so với các trường hợp
hoặc là có tưới - không bón N, P hoặc là bón N, P - không tưới nước.
So với công thức bón N, P - không tưới và công thức có tưới - không bón N, P, hệ số đẻ nhánh của

mía ở công thức có - bón N, P tăng 29,3% và 16,6%; chiều cao cây tăng 41,1% và 20,9%; đường kính thân
tăng 38,2% và 18,8%; khối lượng cây tăng 32,7% và 31,4%; mật độ cây tăng 25,6% và 20%, tương ứng.
3.2.1.3. Lượng K
2
O tích lũy trong cây
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của tưới nước và bón N, P đến khối lượng K
2
O tích lũy trong cây
TT
Công thức
Khối
lượng tươi
(g/vại)
Hàm lượng
chất khô
(%)
Khối
lượng khô
(g/vại)
Hàm lượng
K
2
O
(%)
Lượng
K
2
O tích
lũy (g/vại)
1

Không tưới - không N, P
568,0
27,4
153,5
0,19
0,34
2
Không tưới - bón N, P
684,3
28,7
197,5
0,22
0,51
3
Có tưới - không N, P
766,3
22,9
171,1
0,22
0,45
4
Có tưới - bón N, P
1059,9
25,3
264,4
0,280
0,87
Kết quả ở bảng 3.8 cho thấy: so với không tưới nước, các công thức có tưới làm giảm hàm lượng
chất khô ở tất cả các bộ phận của cây trong cả hai trường hợp không bón và bón N, P. Song do sinh
khối, khối lượng chất khô và hàm lượng K

2
O tăng cao, dẫn đến khối lượng K
2
O tích lũy trong cây tăng
cao: tăng 32,4% và 70,6% so với không tưới, trong trường hợp không bón và bón N, P, tương ứng.
Bón N, P làm tăng sinh khối, hàm lượng chất khô và hàm lượng K
2
O, dẫn đến khối lượng K
2
O tích lũy
trong cây tăng 50% và 93,3% so với không bón N, P, trong trường hợp không tưới và có tưới, tương ứng.
Tưới nước kết hợp với bón N, P, khối lượng K
2
O tích lũy đạt giá trị cao nhất (0,87 g/vại), tăng
93,3% so với trường hợp chỉ tưới nước, không bón N, P và 70,6% so với trường hợp chỉ bón N, P,
không tưới nước.
3.2.1.4. Ảnh hưởng của tưới nước và bón N, P đến khả năng cung cấp K của đất cho cây
Bảng 3.9. Lượng K
2
O có trong hom giống khi trồng
Số hom
(hom)
Khối lượng hom
(g/hom)
Hàm lượng chất
khô (%)
Hàm lượng K
2
O
(%)

Lượng K
2
O
(g/vại)
3
11,5
31,2
0,47
0,05
Bảng 3.10. Lượng K
2
O đất có khả năng cung cấp cho mía
TT
Công thức
K
2
O tích lũy trong
cây (g/vại)
K
2
O cây hút được từ
đất (g/vại)
K
2
O đất có khả năng
cung cấp (kg K
2
O/ha)
1
Không tưới – không N, P

0,34
0,32
44,8
2
Không tưới - bón N, P
0,51
0,44
61,6
3
Có tưới - không N, P
0,45
0,38
53,2
4
Có tưới - bón N, P
0,87
0,80
112,0

LSD
0,05

0,03
0,05
6,93
Khả năng cung cấp K của đất cho cây trong các điều kiện tưới nước và bón N, P khác nhau được
xác định thông qua tổng lượng K
2
O tích lũy trong tất cả các bộ của cây mía sau khi đã trừ đi lượng K
2

O
có trong hom giống khi trồng. Lượng K
2
O đất có khả năng cung cấp cho cây (kg K
2
O/ha) được qui đổi

11
từ khối lượng đất trong vại và khối lượng đất trong phạm vi hoạt động của 90% bộ rễ mía (độ sâu 0 - 40
cm, dung trọng đất 1,05 g/cm
3
). Kết quả nghiên cứu trình bày trong bảng 3.9; 3.10 cho thấy.
Trồng mía trong điều kiện có tưới, lượng K
2
O đất có khả năng cung cấp cho cây tăng 37,9% và
78,3% so với điều kiện không tưới trong trường hợp không bón và có bón N, P, tương ứng.
Trồng mía trong điều kiện có bón N, P, lượng K
2
O đất có khả năng cung cấp cho cây tăng 58,6%
và 105% so với điều kiện không bón N, P trong trường hợp không tưới và có tưới, tương ứng.
Trồng mía trong điều kiện có tưới kết hợp với bón N, P lượng K
2
O đất có khả năng cung cấp cho
mía đạt giá trị cao nhất: đạt 0,80 g/vại (kg/ha), tăng 105% (0,42 g/vại) so với trường hợp tưới - không
bón N, P và 78,3% (0,36 g/vại) so với trường hợp bón N, P - không tưới nước.
Từ kết quả trên cho thấy, tưới nước và bón N, P có ảnh hưởng rõ rệt đến khả năng cung cấp K của
đất xám ferralit điển hình. Tưới nước kết hợp với bón N, P, lượng K
2
O đất có khả năng cung cấp đạt
mức cao nhất (112,0 kg K

2
O/ha). Trong trường hợp chỉ tưới nước, không bón N, P hoặc chỉ bón N, P,
không tưới nước, lượng K
2
O đất có khả năng cung cấp giảm xuống chỉ còn 53,2 kg K
2
O/ha (giảm
47,5%) và 61,6 kg K
2
O/ha (giảm 55,0%) so với trường hợp tưới nước kết hợp bón N, P.
3.2.2. Lượng K do nước mưa cung cấp
Xuất phát từ giả thuyết cho rằng, trong khu vực các nhà máy đường, hàm lượng K có trong nước
mưa cao hơn so với các khu vực khác do trong quá trình chế biến, các nhà máy đường sử dụng bã mía
để làm nguyên liệu đốt lò hơi và thải vào khí quyển một lượng đáng kể bụi tro lò. Bên cạnh đó, tập quán
đốt ngọn lá mía sau mỗi vụ thu hoạch cũng góp phần làm tăng hàm lượng tro bụi trong không khí. Khi
gặp mưa, tro bụi theo nước mưa đi vào đất, qua đó trả lại cho đất một lượng K nhất định.











Lượng mưa Hàm lượng K
2
O Lượng K

2
O
Hình 3.2: Lượng K nước mưa cung cấp cho đất vùng Lam Sơn Thanh Hóa (2010 - 2013)
Lượng K
2
O do nước mưa cung cấp cho đất (kg K
2
O/ha/năm) được xác định thông qua lượng mưa
và hàm lượng K
2
O trong nước mưa qua các tháng trong năm. Kết quả theo dõi diễn biến lượng mưa,
hàm lượng K
2
O và lượng K
2
O trong nước mưa qua các tháng trong 3 năm (2010 - 2012) ở vùng Lam
Sơn trình bày trong hình 2 cho thấy: trong điều kiện khí hậu của vùng Lam Sơn, các tháng 6, 7, 8, 9, 10,
11 có tổng lượng mưa cao nhất (trung bình 1.684,3 mm, chiếm 87,5% tổng lượng mưa trong năm). Hàm
lượng K trong nước mưa ở mức thấp (trung bình 0,38 mg/l). Lượng K
2
O cung cấp cho đất đạt 5,81 kg
K
2
O/ha/năm, chiếm 70,8% tổng lượng K
2
O do nước mưa cung cấp trong năm. Ngược lại, các tháng 12,
1, 2, 3, 4, 5 có hàm lượng K trong nước mưa cao (1,18 mg/l), cao gấp 3,1 lần so với trung bình của các
tháng 6, 7, 8, 9, 10, 11. Song do tổng lượng mưa thấp (chỉ bằng 12,47% tổng lượng mưa trong năm) nên
hàm lượng K cung cấp cho đất chỉ đạt ở mức 2,4 kg K
2

O/ha/năm.



Lượng mưa (mm)
tháng
Hàm lượng K
2
O (mg/lít )
tháng
Lượng K
2
O (kg/ha)
tháng

12
3.2.3. Lượng K mất do xói mòn
Bảng 3.11. Lượng K mất do xói mòn ở vùng Lam Sơn Thanh Hóa (2010 - 2012)
TT
Chỉ tiêu theo dõi
Nền
Nền +
100
K
2
O
Nền +
150
K
2

O
Nền +
200
K
2
O
Nền +
250
K
2
O
Nền +
300
K
2
O
1
K mất theo mước xói mòn






Nước xói mòn (m
3
/ha)
713,45
535,09
442,34

385,26
299,65
278,24
Hàm lượng K
2
O (mg/l)
2,91
3,32
3,46
3,40
3,49
3,48
K
2
O mất theo nước xói mòn (kg/ha)
2,08
1,78
1,53
1,31
1,05
0,97
2
K mất theo đất huyền phù






Đất huyền phù xói mòn (kg/ha)

1.555
1.211
1050
926
846
1.123
Hàm lượng K
2
O (mg/l)
1,38
1,48
1,51
1,52
1,55
1,30
K
2
O mất theo đất huyền phù (kg/ha)
21,46
17,92
15,86
14,08
13,11
14,60
3
K mất theo cặn lắng

Đất cặn lắng xói mòn (m
3
/ha)
773,16
602,43
543,94
472,45
408,01
520,43
Hàm lượng K
2
O (mg/l)
0,58
0,61
0,61
0,62
0,63
0,50
K
2
O mất theo đất cặn lắng (kg/ha)
4,48
3,67
3,32
2,93
2,57
2,60
4

Tổng K
2
O mất do xói mòn (kg/ha)
28,02
23,37
20,71
18,32
16,73
18,17
Kết quả nghiên cứu lượng K
2
O mất do xói mòn (trung bình 3 năm 2010 - 2012) trình bày trong
bảng 3.11 cho thấy: bón K có ảnh hưởng tích cực đến việc hạn chế lượng K mất do xói mòn. Lượng
nước, lượng đất huyền phù và đất cặn lắng xói mòn có xu hướng giảm khi tăng lượng bón K, ngược lại,
hàm lượng K
2
O trong chúng có xu hướng tăng. Song do mức giảm về lượng nước, lượng đất huyền phù
và lượng đất cặn lắng xói mòn nhanh hơn mức tăng về hàm lượng K
2
O có trong chúng, dẫn đến lượng
K mất theo các thành phần cũng như tổng lượng K mất do xói mòn giảm dần. Tuy nhiên sự khác biệt
chỉ thể hiện rõ khi so sánh giữa các công thức bón K với công thức không bón K, còn giữa các mức bón
K, sự khác biệt chỉ thể hiện không rõ.
Tổng lượng K mất do xói mòn trung bình của các lượng từ 100 đến 300 kg K
2
O/ha là 19,5 kg
K
2
O/ha/năm, trong đó 77,7% (15,1 kg K
2

O/ha) mất theo đất huyền phù xói mòn. Lượng K mất theo đất
cặn lắng xói mòn chỉ chiếm 15,5% (3,0 kg K
2
O/ha). Lượng K mất theo nước xói mòn chỉ chiếm một
phần nhỏ (6,8%, tương ứng 1,3 kg K
2
O/ha). Trong trường hợp không bón K, lượng K mất do xói mòn là
28,0 kg K
2
O/ha, cao hơn 8,56 kg K
2
O/ha (44,0%), so với trung bình của các công thức bón từ 100 đến
300 kg K
2
O/ha. Lượng K mất do xói mòn trung bình của ba lượng bón 200, 250 và 300 kg K
2
O/ha là
17,7 kg K
2
O/ha, giảm 5,6 kg K
2
O/ha (giảm 23,4%), so với lượng bón 100 kg K
2
O/ha.
Từ kết quả nêu trên, lượng K mất do xói mòn đề nghị sử dụng trong đánh giá cân bằng dinh
dưỡng và xác định lượng bón K phù hợp cho mía trồng trên đất xám ferralit điển hình, không có tưới,
giống MY 55 - 14, nền bón 200 kg N + 100 kg P
2
O
5

ở vùng Lam Sơn là 17,7 kg K
2
O/ha.
3.2.4. Lượng K mất do rửa trôi
Kết quả nghiên cứu lượng K
2
O mất do rửa trôi (trung bình 3 năm 2010 - 2012) trình bày trong
bảng 3.12 cho thấy: diễn biến về lượng nước, lượng đất huyền phù rửa trôi, hàm lượng K
2
O có trong
chúng và lượng K
2
O mất do rửa trôi ở các mức bón K khác nhau cũng xảy ra tương tự như đối với
trường hợp xói mòn. Tổng lượng K mất do rửa trôi trung bình của các mức bón từ 100 - 300 kg K
2
O/ha
là 29,5 kg K
2
O/ha/năm, trong đó 99,2% mất theo nước rửa trôi. Lượng K mất theo đất huyền phù rửa
trôi chỉ chiếm 0,8%. Trong trường hợp không bón K, lượng K mất do rửa trôi là 36,25 kg K
2
O/ha, cao

13
hơn 6,71 kg K
2
O/ha (22,7%) so với trung bình của các công thức bón từ 100 - 300 kg K
2
O/ha. Lượng K
mất do rửa trôi trung bình của ba lượng bón 200, 250, 300 kg K

2
O/ha là 26,7 kg K
2
O/ha, giảm 8,54 kg
K
2
O/ha (giảm 24,3%), so với lượng bón 100 kg K
2
O/ha.
Bảng 3.12. Lượng K mất do rửa trôi ở vùng Lam Sơn Thanh Hóa (2010 - 2012)
TT
Chỉ tiêu theo dõi
Nền
Nền +
100
K
2
O
Nền +
150
K
2
O
Nền +
200
K
2
O
Nền +
250

K
2
O
Nền +
300
K
2
O
1
K mất theo mước rửa trôi






Nước rửa trôi (m
3
/ha)
9.186
7.257
6.522
6.063
4.961
4.593
Hàm lượng K
2
O (mg/l)
3,92
4,82

4,94
5,02
5,06
5,18
K
2
O mất theo nước rửa trôi (kg/ha)
36,01
34,98
32,22
30,44
25,10
23,79
2
K mất theo đất huyền phù






Đất huyền phù rửa trôi (kg/ha)
10,67
8,43
8,11
7,79
7,90
7,36
Hàm lượng K
2

O (mg/l)
2,23
2,76
2,83
2,89
2,92
2,96
K
2
O mất theo đất huyền phù (kg/ha)
0,24
0,23
0,23
0,23
0,23
0,22

Tổng K mất do rửa trôi (kg/ha)
36,25
35,21
32,45
30,67
25,33
24,01
Từ kết quả nêu trên, lượng K mất do rửa trôi hàng năm đề nghị sử dụng trong đánh giá cân bằng
dinh dưỡng và xác định lượng bón K phù hợp cho mía trồng trên đất xám ferralit điển hình, không có
tưới, giống MY 55 -14, nền bón 200 kg N + 100 kg P
2
O
5

/ha ở vùng Lam Sơn là 26,7 kg K
2
O/ha.
3.3. Mối quan hệ giữa lượng bón K với năng suất chất lượng mía, năng suất đường và lượng
K mất theo sản phẩm thu hoạch
3.3.1. Ảnh hưởng của lượng bón K đến sinh trưởng, năng suất, chất lượng mía, năng suất đường
Bảng 3.13. Ảnh hưởng của K đến sinh trưởng, năng suất, chất lượng mía, năng suất đường
TT
Chỉ tiêu theo dõi
Nền
Nền +
100
K
2
O
Nền +
150
K
2
O
Nền +
200
K
2
O
Nền +
250
K
2
O

Nền +
300
K
2
O
LSD
0.05

1
Sinh trưởng







Hệ số đẻ nhánh (lần)
0,97
1,17
1,27
1,31
1,30
1,31
0,13
Chiều cao cây (cm)
232,75
253,66
264,09
268,87

270,45
273,15
28,73
Đường kính thân (cm)
2,45
2,67
2,76
2,77
2,77
2,80
0,26
Khối lượng cây (kg/cây)
1,02
1,13
1,18
1,2
1,21
1,22
0,14
Mật độ cây (cây/m
2
)
5,34
5,68
5,99
6,17
6,16
6,21
6,62
2

Năng suất mía (tấn/ha)
57,85
66,37
70,13
71,77
71,08
71,83
7,17
3
Chất lượng mía







Độ Bix (
0
)
18,40
19,16
19,43
19,97
20,23
20,63
-
Độ giàu đường (Pol %)
13,39
15,95

16,39
17,15
17,32
17,67
-
Độ tinh khiết (AP %)
81,62
84,44
86,76
88,22
88,14
89,90
-
Hàm lượng đường khử (RS %)
2,59
1,44
1,23
1,10
0,97
1,00
-
4
Chữ đường (CCS)
8,98
10,12
10,70
11,11
11,13
11,39
0,27

5
Năng suất đường (tấn/ha)
5,19
6,71
7,49
7,97
8,16
8,18
0,73

14
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của các lượng bón K đến sinh trưởng, năng suất, chất lượng mía,
năng suất đường của giống mía MY 55 - 14 trồng trên đất xám ferrlit điển hình, không có tưới, nền bón
200 kg N + 100 kg P
2
O
5
/ha ở vùng Lam Sơn trình bày trong bảng 3.13 cho thấy:
- Đối với sinh trưởng của mía: bón K có ảnh hưởng tích cực đến tình hình đẻ nhánh, vươn cao và
các chi tiêu đường kính cây, trọng lượng cây, mật độ cây hữu hiệu khi thu hoạch. Tuy nhiên mức tăng
về các chỉ tiêu sinh trưởng chỉ thể hiện rõ ở lượng bón thấp (100 - 150 kg K
2
O/ha) và dừng lại ở lượng
bón 200 kg K
2
O/ha.
So sánh giữa các công thức bón K với công thức không bón K cho thấy có sự khác biệt đáng kể về
các chỉ tiêu sinh trưởng của mía: hệ số đẻ nhánh trung bình của các lượng bón 100 kg K
2
O/ha đến 300

kg K
2
O/ha tăng 0,31 lần, chiều cao cây tăng 14,3% (33,3 cm), đường kính thân tăng 12,4% (0,30 cm),
khối lượng cây tăng 16,5% (0,17 kg/cây); mật độ cây hữu hiệu khi thu hoạch tăng 13,2% (0,70 cây/m
2
).
Giữa các lượng bón K, các chỉ tiêu sinh trưởng tăng ở lượng bón 100 kg K
2
O/ha đến 150 kg K
2
O/ha,
sau đó dừng lại ở mức bón 200 kg K
2
O.
- Đối với năng suất mía: bón K làm tăng các chỉ tiêu sinh trưởng, dẫn đến tăng năng suất mía, song sự
khác biệt cũng chỉ thể hiện rõ khi so sánh giữa các công thức có bón K với công thức không bón K. Giữa
các mức bón, năng suất mía chỉ tăng ở lượng bón 100 kg/ha và dừng lại ở lượng bón từ 150 kg K
2
O/ha.
Không bón K, năng suất mía đạt 57,85 tấn/ha. Bón 100 kg K
2
O/ha, năng suất đạt 66,37, tăng
14,7%, (8,52 tấn/ha), vượt giới hạn sai khác có ý nghĩa ở mức xác xuất 95% (LSD
0,05
= 7,17 tấn/ha).
Lượng bón 150 kg K
2
O/ha, năng suất mía tiếp tục tăng so với lượng bón 100 kg K
2
O/ha, song mức tăng

thấp (3,76 tấn/ha) và nằm trong phạm vi sai số thí nghiệm. Như vậy, mặc dù các chỉ tiêu sinh trưởng
tăng cho đến lượng bón 150 kg K
2
O/ha, song mức tăng chưa đủ lớn để có thể làm tăng năng suất một
cách chắc chắn ở mức bón này.
- Đối với chất lượng mía: bón K có tác dụng cải thiện rõ rệt các chỉ tiêu chất lượng nước mía ép
và hàm lượng đường tích lũy trong cây. Các chỉ tiêu: hàm lượng chất khô hòa tan (Brix), độ giàu đường
tương đối (Pol), độ tinh khiết của nước mía ép (AP) tăng liên tục ở các lượng bón từ 100 kg K
2
O/ha đến
300 kg K
2
O/ha, đồng thời hàm lượng đường khử (RS) giảm dần. So với đối chứng không bón K, độ
Brix (trung bình của các lượng bón 100 - 300 kg K
2
O/ha) tăng 1,48 độ, Pol tăng 3,51 độ, AP tăng
5,87%, RS giảm 1,44%.
- Đối với chữ đường: hàm lượng đường thương phẩm của mía cũng tăng liên tục ở các lượng
bón từ 100 kg K
2
O/ha đến 250 kg K
2
O/ha và chỉ dừng lại ở mức bón 300 kg K
2
O/ha. So với không
bón K, chữ đường trung bình ở các công thức bón từ 100 kg K
2
O/ha đến 300 kg K
2
O/ha tăng

21,7%, tương ứng 1,95 CCS.
So sánh giữa các mức bón K cho thấy: mức tăng về hàm lượng đường giữa 150 kg K
2
O/ha so với
100 kg K
2
O/ha là 0,58 CCS và giữa 200 kg K
2
O/ha so với 150 kg K
2
O/ha là 0,41 CCS. Mức chênh lệch
là rất đáng tin cậy, vượt giới hạn sai khác có ý nghĩa ở mức xác suất 95% (LSD
0,05
= 0,35 CCS). Chênh
lệch về hàm lượng đường giữa lượng bón 250 kg K
2
O/ha so với 200 kg K
2
O/ha tuy chưa vượt phạm vi
số thí nghiệm, nhưng vẫn ở mức khá cao (tăng 0,22 CCS).
- Đối với năng suất đường: bón K làm tăng năng suất mía, đặc biệt hàm lượng đường, dẫn đến
tăng năng suất đường. So với đối chứng không bón K, năng suất đường trung bình của các lượng bón từ
100 kg K
2
O/ha đến 300 kg K
2
O/ha đạt 7,7 tấn/ha, tăng 48,4% (2,51 tấn/ha). Giữa các mức bón K, chênh
lệch về năng suất đường giữa lượng bón 150 kg K
2
O/ha so với 100 kg K

2
O/ha (0,78 tấn/ha) là đáng tin
cậy (LSD
0,05
= 0,73 tấn/ha). Chênh lệch giữa lượng bón 200 kg K
2
O/ha so với 150 kg K
2
O/ha là 0,48
tấn/ha, tuy chưa vượt phạm vi sai số thí nghiệm nhưng mức tăng cao (tăng 0,48 tấn/ha).

15
Như vậy, mức bón K có lợi cho sinh trưởng và năng suất mía là 150 kg K
2
O/ha. Tuy nhiên do hàm
lượng của mía tăng liên tục từ lượng bón 100 kg K
2
O/ha cho đến 200 kg K
2
O/ha và chỉ dừng lại khi bón đến
250 kg K
2
O/ha, nên lượng bón K có lợi đối với năng suất đường được xác định ở mức là 200 kg/K
2
O/ha.
3.3.2. Ảnh hưởng của lượng bón K đến tình hình sâu bệnh hại mía
Bảng 3.14. Ảnh hưởng của lượng bón K đến tình hình sâu bệnh hại mía
TT
Công thức
Sâu đục thân

Rệp xơ trắng
Tỷ lệ (%)
Mức độ (cấp)
Tỷ lệ (%)
Mức độ (cấp)
1
Nền
26,2
4
47,6
4
2
Nền + 100 K
2
O
19,7
3
34,5
3
3
Nền + 150 K
2
O
18,4
2
25,2
2
4
Nền + 200 K
2

O
16,6
2
23,3
2
5
Nền + 250 K
2
O
13,8
2
22,7
2
6
Nền + 300 K
2
O
13,4
2
22,8
2
Kết quả theo dõi tình hình sâu đục thân và rệp xơ trắng hại mía ở các lượng bón K trình bày trong
bảng 3.24 cho thấy: bón K có tác dụng hạn chế rõ rệt mức độ gây hại của sâu đục thân và rệp xơ trắng hại
mía. Lượng bón K càng tăng, tỷ lệ hại càng giảm. Trên nền bón 200 N + 100 P
2
O
5,
không bón K, tỷ lệ sâu
đục thân thời kỳ cây con ở mức 26,2% (cấp 4), tỷ lệ rệp xơ trắng thời kỳ mía chín - thu hoạch (tháng 9 năm
trước đến tháng 4 năm sau) là 47,6% (cấp 4), tăng 9,82% và 21,9% (tăng 1 cấp) so với trung bình của các

lượng bón từ 100 kg K
2
O/ha đến 300 kg K
2
O/ha đối với tỷ lệ sâu đục thân và tỷ lệ rệp xơ trắng, tương ứng.
Giữa các mức bón K, tỷ lệ sâu đục thân giảm từ 19,7% xuống 13,4%, tỷ lệ rệp xơ trắng giảm từ 35,5%
xuống 22,8% (giảm từ cấp 3 xuống cấp 2) ở lượng bón 100 kg K
2
O/ha và 300 kg K
2
O/ha, tương ứng. Đây
cũng chính là một trong những lý do dẫn đến tăng chất lượng mía khi tăng lượng bón K.
3.3.3. Hiệu suất K ở các lượng bón khác nhau
Bảng 3.15. Hiệu suất K ở các lượng bón khác nhau
TT
Công thức
Năng suất
Chênh lệch so với Nền
Hiệu suất Kali
Mía
(tấn/ha)
Đường
(tấn/ha)
Mía
(tấn/ha)
Đường
(tấn/ha)
Kg mía/
kg K
2

O
Kg đường/
kg K
2
O
1
Nền
57,85
5,19
-
-
-
-
2
Nền + 100 K
2
O
66,37
6,71
8,52
1,52
85,20
15,20
3
Nền + 150 K
2
O
70,13
7,49
12,28

2,30
81,87
15,33
4
Nền + 200 K
2
O
71,77
7,97
13,92
2,78
69,60
13,90
5
Nền + 250 K
2
O
71,98
8,16
14,13
2,97
56,52
11,88
6
Nền + 300 K
2
O
71,83
8,18
13,98

2,99
46,60
9,97
Kết quả ở bảng 3.25 cho thấy: hiệu suất K đạt cao nhất ở lượng bón 100 kg K
2
O/ha đối với mía
(85,2 kg mía/kg K
2
O) và lượng bón 150 kg K
2
O/ha đối với đường (đạt 15,33 kg đường/kg K
2
O), sau đó
giảm dần ở lượng bón cao hơn (từ 150 K
2
O/ha trở lên đối với mía và 200 K
2
O/ha trở lên đối với
đường). So với lượng bón 100 kg K
2
O/ha, lượng bón tại đó hiệu suất bắt đầu giảm mạnh đối với mía là
250 kg K
2
O/ha (giảm 33,7%, tương ứng 28,68 kg mía/kg K
2
O) và đối với đường là 300 kg K
2
O/ha
(giảm 34,9%, tương ứng 5,36 kg đường /kg K
2

O).
3.3.4. Mối quan hệ giữa lượng bón K và năng suất mía, năng suất đường
Trên cơ sở nền bón 200 N + 100 P
2
O
5
, giống mía MY 55-14 trồng trên đất xám ferrlit điển hình,
không có tưới ở vùng Lam Sơn, giữa năng suất mía, năng suất đường và lượng bón K (0 - 300 kg
K
2
O/ha) có tương quan bậc hai như sau (hình 3.3)

16







Năng suất mía - vụ mía tơ Năng suất đường - vụ mía tơ







Năng suất mía - vụ mía gốc 1 Năng suất đường - vụ mía gốc 1

Năng suất mía - vụ mía gốc 2 Năng suất đường - vụ mía gốc 2




Năng suất mía – trung bình 3 vụ Năng suất đường – trung bình 3 vụ

Hình 3.3. Tương quan giữa lượng bón K và năng suất mía, năng suất đường
Trên cơ sở phương trình tương quan, lượng bón K tối đa về kỹ thuật và tối thích về kinh tế đối với
năng suất mía, năng suất đường được xác định và trình bày trong bảng 3.16
Bảng 3.16. Lượng bón K tối đa về kỹ thuật và tối thích về kinh tế
TT
Loại mía
Lượng bón tối đa về kỹ thuật
(kg K
2
O/ha)
Lượng bón tối thích về kinh tế
(kg K
2
O/ha)
Đối với mía
Đối với đường
Đối với mía
Đối với đường
1
Mía tơ

252,14
299,27
209,70
269,19
2
Mía gốc 1
254,82
316,15
213,14
286,91
3
Mía gốc 2
261,75
285,26
198,29
251,30

Trung bình
255,70
301,00
204,80
267,90
Ghi chú: giá phân KCl (60% K
2
O): 12.000đ/kg; giá mía 10 CCS: 950đ/kg
Từ kết quả ở bảng 3.16 cho thấy: với giá mua mía nguyên liệu 10 CCS là 950 đ/kg; giá phân KCl
(60% K
2
O) 12.000 đ/kg, lượng bón tối thích về kinh tế đối với năng suất mía là 204,8 kg K
2

O/ha, thấp






NS mía (kg/ha)

Lượng bón K
2
O (kg/ha)

Lượng bón K
2
O (kg/ha)

Lượng bón K
2
O (kg/ha)

Lượng bón K
2
O (kg/ha)

Lượng bón K
2
O (kg/ha)

Lượng bón K

2
O (kg/ha)

NS mía (kg/ha)

NS mía (kg/ha)

NS đường (kg/ha)

NS đường (kg/ha)

NS đường (kg/ha)


17
hơn 50,9 kg K
2
O/ha) so với lượng bón tối đa về kỹ thuật. Lượng bón tối thích về kinh tế đối với năng
suất đường là 267,9 kg K
2
O/ha, thấp hơn 33,1 kg K
2
O/ha) so với lượng bón tối đa về kỹ thuật. Về mặt
lý thuyết, có thể bón K ở mức trung bình 255,7 kg K
2
O/ha để đạt năng suất mía tối đa và 301 kg K
2
O/ha
để đạt năng suất đường tối đa.
3.3.5. Mối quan hệ giữa lượng bón K và lượng K mất theo sản phẩm thu hoạch

Bảng 3.17. Ảnh hưởng của K đến lượng K
2
O tích lũy trong sản phẩm thu hoạch
TT
Nội dung
Nền
Nền +
100
K
2
O
Nền +
150
K
2
O
Nền +
200
K
2
O
Nền +
250
K
2
O
Nền +
300
K
2

O
LSD
0.05

1
Mía cây







Khối lượng tươi
57,85
66,37
70,13
71,77
71,98
71,83
7,17
Hàm lượng chất khô (%)
22,58
23,69
24,08
24,35
24,42
24,38
2,28
Hàm lượng K

2
O (%)
0,38
0,52
0,57
0,63
0,67
0,68
0,046
Lượng K
2
O tích lũy (kg/ha)
49,49
81,78
96,06
109,31
116,07
118,35
5,26
2
Ngọn lá mía







Khối lượng tươi
21,33

24,56
25,98
26,69
27,72
26,66
2,72
Hàm lượng chất khô (%)
22,35
24,37
24,49
24,51
24,57
24,55
2,43
Hàm lượng K
2
O (%)
0,45
0,71
0,74
0,77
0,81
0,83
0,054
Lượng K
2
O tích lũy (kg/ha)
21,39
42,40
47,13

50,32
52,57
54,08
3,54
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của lượng bón K đến lượng K
2
O mất theo sản phẩm thu hoạch
(mía cây, ngọn lá mía) trình bày trong bảng 3.17 cho thấy:
- Đối với lượng K mất theo sản phẩm mía cây: bón K làm tăng khối lượng mía cây, hàm lượng chất
khô và hàm lượng K
2
O, dẫn đến tăng lượng K
2
O tích lũy. So với không bón K, khối lượng mía cây trung
bình ở các công thức bón từ 100 kg K
2
O/ha đến 300 kg K
2
O/ha tăng 21,7% (12,57 tấn/ha), hàm lượng chất
khô cao hơn 1,6%, hàm lượng K
2
O cao hơn 0,23%, dẫn đến lượng K
2
O tăng 110,9% (54,82 kg K
2
O/ha).
Giữa các mức bón K, lượng K
2
O tích lũy trong mía cây tăng liên tục ở các lượng bón từ 100 kg
K

2
O/ha đến 250 kg K
2
O/ha và dừng lại ở mức bón 300 kg K
2
O/ha. So với bón 100 kg K
2
O/ha, lượng K
2
O
tích lũy trong mía cây ở lượng bón 150 kg K
2
O/ha, 200kg K
2
O/ha và 250 kg K
2
O/ha tăng tương ứng là:
17,5% (14,28 kg K
2
O/ha), 13,8% (13,25 kg K
2
O/ha) và 6,2% (6,76 kg K
2
O/ha). Chênh lệch về lượng K
2
O
là rất đáng tin cậy, vượt giới hạn sai khác có ý nghĩa ở mức xác suất 95% (LSD
0,05
= 5,26 kg K
2

O/ha).
- Đối với lượng K mất theo ngọn lá mía sau thu hoạch: tương tự như mía cây, khối lượng ngọn lá,
hàm lượng chất khô, hàm lượng K
2
O trong ngọn lá tăng khi tăng lượng bón K. So với không bón K,
khối lượng ngọn lá mía trung bình của các công thức bón 100 – 300 kg K
2
O/ha tăng 22,5% (cao hơn
4,79 tấn/ha), hàm lượng chất khô cao hơn 2,5%, hàm lượng K
2
O cao hơn 0,32%, dẫn đến lượng K
2
O
tăng 30,5% (cao hơn 27,91 kg K
2
O/ha). Mức tăng của các chỉ tiêu theo dõi là rất đáng tin cậy, vượt giới
hạn LDS
0.05
(khối lượng ngọn lá mía tươi = 2,72 tấn/ha; hàm lượng chất khô = 2,43%; hàm lượng K
2
O
= 0,054%; lượng K
2
O tích lũy = 3,54 kg/ha).
So sánh giữa các mức bón K khác nhau cho thấy, khối lượng ngọn lá mía và hàm lượng chất khô
có xu hướng tăng liên tục ở các lượng bón từ 100 kg K
2
O/ha đến 250 kg K
2
O/ha. Hàm lượng K

2
O và
lượng K
2
O tích lũy tăng liên tục cho đến 300 kg K
2
O/ha. Tuy nhiên chênh lệch về lượng K
2
O chỉ thể
hiện rõ ở mức bón 150 kg K
2
O/ha so với 100 kg K
2
O/ha (tăng 4,73 kg K
2
O/ha), từ 200 kg K
2
O/ha trở
lên, chênh lệch giữa các mức bón K chưa vượt phạm vi sai số thí nghiệm (LSD
0,05
= 3,54 kg K
2
O/ha).
Ảnh hưởng của lượng bón K đến hiệu suất nông học của K (RIE
K
), chỉ số thu hoạch K (HI
K
) và hiệu
suất sử dụng K trong phân khoáng (RE
K

)

ở các mức bón K khác nhau được trình bày trong bảng 3.18.

18
Bảng 3.18. Ảnh hưởng của K đến hiệu suất nông học, chỉ số thu hoạch và hiệu suất sử dụng K
TT
Công thức
Lượng K tích lũy
(kg K
2
O /ha)
Chênh
lệch so
với
Nền (kg
K
2
O/ha)
Hiệu suất
nông học
của K
(RIE
K
)
Chỉ số
thu
hoạch
của
(HI

K
)
Hiệu suất
sử dụng
phân K
RE
K
(%)
Mía cây
Ngọn lá
Tổng
1
Nền
49,49
21,39
70,88
-
0,12
0,70
-
2
Nền + 100 K
2
O
81,78
42,40
124,18
53,30
0,19
0,66

45,09
3
Nền + 150 K
2
O
96,06
47,13
143,19
72,31
0,21
0,67
42,73
4
Nền + 200 K
2
O
109,31
50,32
159,63
88,75
0,22
0,68
40,27
5
Nền + 250 K
2
O
116,07
52,57
168,64

97,76
0,24
0,69
35,82
6
Nền + 300 K
2
O
118,35
54,08
172,43
101,55
0,24
0,69
31,11
- Đối với RIE
K
: bón K làm tăng khối lượng mía cây, khối lượng ngọn lá mía sau thu hoạch cũng như
hàm lượng chất khô, hàm lượng K
2
O và lượng K
2
O tích lũy trong chúng, dẫn đến làm tăng RIE
K
. RIE
K
trung
bình của các mức bón 100 -300 kg K
2
O/ha là 0,22%, cao hơn 0,83 lần so với RIE

K
của công thức không bón
K. Giữa các mức bón K, RIE
K
tăng liên tục ở mức bón từ 100 kg K
2
O/ha đến 250 kg K
2
O/ha (tăng từ 0,19% ở
lượng bón 100 kg K
2
O/ha lên 0,24% ở lượng bón 250 kg K
2
O/ha) và dừng lại ở mức bón 300 kg K
2
O/ha.
Từ kết quả nêu trên, tương quan tuyến tính giữa lượng bón K và hiệu suất nông học của K
(RIE
K
)
ở các vụ mía khác nhau được xác định và trình bày trong hình 3.4.






Vụ mía tơ Vụ mía gốc 1

Vụ mía gốc 1 Trung bình 3 vụ
Hình 3.4. Tương quan giữa năng suất mía và hiệu suất nông học của K (RIE
K
)
Đối với HI
K
: Bón K có tác dụng đồng thời làm tăng khối lượng K
2
O cả trong sản phẩm mía cây và
trong ngọn lá mía khi thu hoạch. Song do mức tăng về lượng K
2
O trong mía cây cao hơn so với mức tăng về
lượng K
2
O trong ngọn lá, dẫn đến HI
K
ở các công thức bón K có xu hướng giảm so với không bón K. HI
K
trung bình của các lượng bón từ 100 kg K
2
O/ha đến 300 kg K
2
O/ha là 0,68, trong khi đó HI
K
ở công thức
không bón K là 0,70. Tuy nhiên, khi so sánh giữa các mức bón K nhận thấy, HI

K
có xu hướng tăng dần khi
tăng lượng bón K: tăng từ 0,66 ở mức bón 100 kg K
2
O/ha lên 0,70 ở mức bón 300 kg K
2
O/ha.
Từ kết quả trên cho thấy không có sự biến động lớn về HI
K
giữa các lượng bón K. Vì vậy có thể
sử dụng số liệu trung bình (HI
K
=

0,68) để tính toán cân bằng và thiết lập phương trình xác định lượng
lượng bón K phù hợp cho mía trên cơ sở cân bằng dinh dưỡng.




RIE
K
(%
)
RIE
K
(%
)
RIE
K

(%
)
RIE
K
(%
)
Năng suất mía
(tấn/ha)
Năng suất mía
(tấn/ha)
Năng suất mía
(tấn/ha)
Năng suất mía
(tấn/ha)

19
- Đối với RE
K
: với mức bón 100 - 300 kg K
2
O/ha, RE
K
biến động trong khoảng 31 - 47% và theo hướng
giảm dần khi tăng lượng bón K. RE
K
ở mức bón 100 kg K
2
O/ha là 45,9%. Tăng lượng bón lên 250 kg K
2
O/ha

và 300 kg K
2
O/ha, RE
K
giảm

xuống mức 35,82% (giảm 9,27%) và 31,11% (giảm 13,98%), tương ứng.
Để đơn giản và thuận lợi cho việc vận dụng kết quả nghiên cứu trong thực tiễn sản xuất, RE
K
giới
thiệu sử dụng trong tính toán cân bằng và xác định lượng bón K trên cơ sở cân bằng dinh dưỡng là 40%.
3.4. Cân bằng K và lượng bón K phù hợp cho mía trên cơ sở cân bằng dinh dưỡng
3.4.1. Cân bằng K cho mía ở các mức bón K khác nhau
Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu về lượng và mối quan hệ giữa các nguồn dinh dưỡng K đầu vào, đầu
ra, cân bằng K cho mía ở các mức bón K khác nhau, nền bón 200 N + 100 P
2
O
5
, giống mía MY 55-14 trồng
trên đất xám ferralit điển hình, không có tưới vùng Lam Sơn được xác định và trình bày trong bảng 3.19.
Bảng 3.19. Cân bằng K cho mía ở các lượng bón K khác nhau
TT
Nguồn dinh dưỡng
Nền
Nền +
100 K
2
O
Nền +
150 K

2
O
Nền +
200 K
2
O
Nền +
250 K
2
O
Nền +
300 K
2
O
1
Đầu vào
8,21
108,21
158,21
208,21
258,21
308,21
Từ phân khoáng
-
100
150
200
250
300
Từ nước mưa

8,21
8,21
8,21
8,21
8,21
8,21
2
Đầu ra
135,2
182,86
196,34
208,63
210,65
214,56
Mất theo mía cây
49,49
81,78
96,06
109,31
116,07
118,35
Mất theo NLM
21,39
42,4
47,13
50,32
52,57
54,08
Mất do xói mòn
28,07

23,45
20,7
18,35
16,69
18,14
Mất do rửa trôi
36,25
35,23
32,45
30,65
25,32
23,99
3
Cân bằng
-126,99
-74,65
-38,13
-0,42
47,56
93,65
Kết quả ở bảng 3.19 cho thấy: không bón K, không vùi trả lại ngọn lá mía, cân bằng K âm ở mức
trung bình 127 K
2
O/ha/vụ. Bón K khoáng, cân bằng K giảm từ âm 74,6 kg K
2
O/ha ở mức bón 100 kg
K
2
O/ha xuống âm 0,4 kg K
2

O ở mức bón 200 kg K
2
O/ha. Cân bằng K dương đạt được ở mức bón từ
250 kg K
2
O/ha trở lên, Như vậy để đảm bảo cho dự trữ K trong đất không bị sụt giảm, lượng K cần bón
tối thiểu là 200 K
2
O/ha/vụ.
3.4.2. Cân bằng K cho mía trong điều kiện sản xuất hiện tại














Hình 3.5. Sơ đồ cân bằng K cho mía trong điều kiện sản xuất hiện tại vùng Lam Sơn

Đầu
vào
Cân
bằng

Đầu
ra
Trung
gian
Kali cung cấp từ
phân khoáng
(IN1)

Kali cung cấp từ
nước mưa
(IN 3)
Kali cung cấp từ
phân hữu cơ
(IN2)

Dinh dưỡng kali dự trữ
trong đất

Kali mất do rửa
trôi chiều sâu
(OUT 4)

Kali mất theo
ngọn lá mía sau
thu hoạch
(OUT 2)

Kali mất theo
sản phẩm mía
nguyên liệu

(OUT1)

Kali mất do xói
mòn bề mặt
(OUT 3)

Cân bằng kali theo sản phẩm
(IN1 + IN2 + IN 3) –
(OUT1 + OUT 2)
Cân bằng kali hoàn toàn
(IN1 + IN2 + IN 3) –
(OUT1 + OUT 2 + OUT 3 + OUT 4)



20
- Nguồn dinh dưỡng K đầu vào từ phân bón: kết quả phân tích thành phần hóa học nguyên liệu
hữu cơ và xác định lượng K do phân bón NPK cung cấp hiện tại được trình bày trong bảng 3.20; 3.21.
Bảng 3.20. Thành phần hóa học nguyên liệu hữu cơ sản xuất phân bón NPK Lam Sơn
Nguyên liệu
pH
(KCl)

Chất khô
(%)
N
P
2
O
5

K
2
O
(% trọng lượng chất khô)
Bùn thải nhà máy đường
7,1
31,5
1,76
1,91
1,28
Bảng 3.21. Lượng dinh dưỡng N, P
2
O
5
, K
2
O được cung cấp từ NPK Lam Sơn
Nguồn cung cấp
Số lượng (kg/ha)
N
P
2
O
5

K
2
O
(kg/ha)

NPK Lam Sơn
2.000
5,8
6,3
4,2
- Nguồn dinh dưỡng K mất theo sản phẩm thu hoạch: với năng suất mía trung bình 62 tấn/ha,
lượng K
2
O mất theo sản phẩm mía cây và ngọn lá mía khi thu hoạch xác định thông qua hiệu suất nông
học của K (RIE
K
= 0,007 GY - 0,327) là 107 Kg K
2
O/ha.
- Cân bằng: kết quả tính toán cân bằng K trình bày trong bảng 3.22 cho thấy, trong điều kiện sản
xuất mía hiện tại, với lượng bón 2.000 kg/ha phân NPK Lam Sơn, năng suất mía trung bình 62 tấn/ha,
không vùi trả lại ngọn lá mía, cân bằng K âm ở mức 7 kg/K
2
O/ha/vụ
Bảng 3.22. Cân bằng K cho mía trong điều kiện sản xuất mía hiện tại
Nguồn dinh dưỡng K
Ký hiệu
Mô tả
Số lượng (kg K
2
O/ha)
Đầu vào
IN 1
K khoáng trong phân NPK Lam Sơn
132,0

IN 2
K hữu cơ trong phân NPK Lam Sơn
4,2
IN 3
K do nước mưa cung cấp
8,2
Cộng

144,4
Đầu ra
OUT 1
K mất theo sản phẩm mía cây
107,0
OUT 2
K mất theo NLM sau thu hoạch
OUT 3
K mất do xói mòn bề mặt
17,7
OUT 4
K mất do rửa trôi chiều sâu
26,7
Cộng

154,4
Cân bằng

- 7,0
3.4.2. Phương trình xác định lượng bón K phù hợp cho mía trên cơ sở cân bằng dinh dưỡng
- Phương trình tổng quát: trên cơ sở kết quả nghiên cứu mối quan hệ giữa lượng bón K với năng
suất, chất lượng mía, lượng K mất theo sản phẩm thu hoạch và lượng các yếu tố dinh dưỡng K đầu vào,

đầu ra trong điều kiện của vùng Lam Sơn, phương trình xác định lượng bón K phù hợp cho giống mía
MY 55-14 trồng trên đất xám điển hình, không có tưới, nền bón 200 N + 100 P
2
O
5
, có dạng:
F
K
= [(GY x RIE
K
- K
CR
- K
R
+ K
E
+ K
L
) x FM] + (GY - GY
0K
) x RIE
K
/RE
K
). Trong đó:
F
K
: lượng K khoáng cần bón để đạt năng suất mục tiêu (kg K
2
O/ha)

GY: năng suất mía dự kiến (tấn/ha)
GY
0K
: năng suất mía trong điều kiện không bón kali (tấn/ha)
RIE
K
: hiệu suất nông học của kali (%)
K
R
: lượng K do nước mưa cung cấp (kg K
2
O/ha/năm)
K
E
: lượng K mất do xói mòn (kg K
2
O/ha/năm)
K
L
: lượng K mất do rửa trôi (kg K
2
O/ha/năm)

21
K
CR
: lượng K trả lại cho đất thông qua trả lại ngọn lá mía (kg K
2
O/ha). K
CR

= GY x RIE
K
x (1 -
HI
K
) x CRR, trong đó HI
K
là chỉ số thu hoạch của K; CRR là phần NLM dự kiến trả lại đồng ruộng (%);
RE
K
: hệ số sử dụng K trong phân khoáng
FM: hệ số duy trì lượng K dự trữ trong đất so với đầu vụ (FM >1 dự trữ kali trong đất được tăng
cường, FM < 1 dự trữ kali trong đất bị sụt giảm, FM =1 dự trữ kali trong đất được duy trì).
- Phương trình thực nghiệm: với các kết quả và thông số đã được xác định được trong các nội
dung nghiên cứu: GY
0K
= 57,85 tấn/ha; RIE
K
= 0,007 GY - 0,327; K
CR
= GY x RIE
K
x (1 - HI
K
) x
CRR; HI
K
= 0,68, CRR = 1; K
R
= 8,2 kg K

2
O/ha/năm; K
E
= 17,7 kg K
2
O/ha/năm; K
L
= 26,7 kg
K
2
O/ha/năm; RE
K


=

40%, phương trình thực nghiệm xác định lượng bón K nhằm đạt mục tiêu năng
suất và duy trì được hàm lượng K dự trữ trong đất (FM =1), có dạng:
F
K
= 10 GY x RIE
K
+ 25 (GY – 57,85) x RIE
K
- K
CR
+

36,2. Trong đó
RIE

K
= 0,007 GY - 0,327; K
CR
= GY x RIE
K
x 0,32 CRR
Với mục tiêu năng suất mía dự kiến là 70 tấn/ha, lượng K
2
O cần bón xác định thông qua phương
trình thực nghiệm là 163,3 kg/ha trong trường hợp vùi trả lại 100 ngọn lá mía (CRR = 1; K
CR
= 36,5 kg
K
2
O/ha) và 199,8 kg K
2
O/ha trong trường hợp không vùi trả lại ngọn lá mía (CRR = 0; K
CR
= 0).
Với mức bón 199,8 kg K
2
O/ha trong trường hợp không vùi trả lại ngọn lá mía, nếu tính theo mức
bón tối thích về kinh tế theo phương pháp phương trình tương quan thì năng suất mía được xác định ở
mức 73,1 tấn/ha. Chênh lệch về năng suất giữa hai phương pháp là 3,1 tấn/ha, thuộc phạm vi sai số thí
nghiệm (LSD
0.05
vụ mía tơ = 7,06 tấn/ha). Từ đó cho thấy, kết quả xác định lượng bón K theo phương
pháp cân bằng dinh dưỡng nêu trên là hoàn toàn phù hợp với phương pháp xác định lượng theo phương
trình tương quan hiện đang phổ biến áp dụng. Điểm khác nhau là ở chỗ xác định lượng bón K trên cơ sở
cân bằng dinh dưỡng cho phép kiểm soát được tình trạng dự trữ K trong đất, các nguồn dinh dưỡng K

đầu vào, đầu ra, đặc biệt là nguồn K đầu vào từ ngọn lá mía sau thu hoạch. Qua đó có thể điều chỉnh
lượng K cung cấp từ phân khoáng và xác định các biện pháp kỹ thuật nhằm thực hiện quản lý bền vững
dinh dưỡng K phù hợp với điều kiện cụ thể của từng cánh đồng.
3.5. Hiệu quả mô hình quản lý bền vững dinh dưỡng K cho mía trên cơ sở cân bằng dinh dưỡng
Mô hình quản lý bền vững dinh dưỡng K trong sản xuất mía vùng Lam Sơn được thực hiện nhằm mục
đích kiểm chứng độ chính xác, tin cậy và hiệu quả của phương pháp xác định lượng bón K theo cân bằng
dinh dưỡng. Nội dung cụ thể của mô hình bao gồm: mục tiêu năng suất mía 70 tấn/ha, vùi trả lại lại 100%
ngọn lá mía, sử dụng phân bón NPK Lam Sơn (NPK - HC: 6,4 - 3,2 - 6,6 HC 15), lượng bón 2.000 kg/ha,
đồng thời bổ sung phân khoáng cho đủ lượng bón 200 N + 100 P
2
O
5
và lượng K
2
O xác định được từ phương
trình thực nghiệm sau khi đã trừ đi lượng N, P
2
O
5
, K
2
O có trong phân NPK Lam Sơn, cụ thể:
Lượng bón K
2
O xác định được từ phương trình thực nghiệm với mục tiêu năng suất mía 70
tấn/ha; trả lại 100% ngọn lá mía là 163,3 kg K
2
O/ha. Từ đó, lượng bón N, P, K ở công thức thử nghiệm
được xác định và trình bày trong bảng 3.23.
Bảng 3.23. Lượng phân bón trong mô hình quản lý bền vững dinh dưỡng K

TT
Loại phân bón
Số lượng
(kg/ha)
Lượng dinh dưỡng (kg/ha)
N
P
2
O
5

K
2
O
1
Phân bón NPK Lam Sơn
2.000
129,8
74,3
136,2
2
Đạm urê
152,6
70,2
-
-
3
Super lân
160,6
-

25,7
-
4
Kali clorua
45,2
-
-
27,1

Cộng

200,0
100,0
163,3