NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LƯỢNG BÓN THAN SINH HỌC (BIOCHAR) ĐẾN SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT NGÔ TẠI VIỆT TRÌ – PHÚ THỌ

Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA LƯỢNG BÓN THAN SINH
HỌC (BIOCHAR) ĐẾN SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT NGÔ TẠI
VIỆT TRÌ – PHÚ THỌ
Chủ nhiệm đề tài: Ths. Hoàng Thị Lệ Thu

1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu
Cây ngô một trong ba loại cây trồng quan trọng trong hệ thống cây lương thực
quốc gia, sản lượng đứng thứ hai chỉ sau có lúa. Ở một số nước nghèo, ngô vẫn còn
đóng vai trò như nguồn lương thực chính của người dân trong cuộc sống hằng ngày.
Ở Việt Nam, ngô tuy chỉ chiếm 12,9% diện tích cây lương thực có hạt, nhưng
có ý nghĩa quan trọng thứ hai sau cây lúa. Gần 30 năm qua, nhất là từ những năm
sau 1990, sản xuất ngô nước ta đã đạt được những thành tựu đáng ghi nhận. Đến năm
2008, diện tích diện tích trồng ngô cả nước là 1.125,9 nghìn ha, năng suất đạt 40,2
tạ/ha và sản lượng đạt 4.531,2 nghìn tấn. So với năm 1990, diện tích và năng suất
tăng 2,6 lần, còn sản lượng tăng 7 lần (Tổng cục Thống kê, 2009).
Hiện
nay phần lớn ngô được sử dụng làm thức ăn cho chăn nuôi, chiếm
khoảng
80% sản lượng ngô, một phần ngô được dùng làm lương thực chính cho một
số đồng bào dân tộc thiểu số miền núi, đặc biệt những vùng khó khăn, vùng không
có điều kiện trồng lúa nước. Nhu cầu sử dụng ngô ở nước ta rất lớn và ngày càng
tăng. Tuy nhiên, năng suất ngô đạt được hiện nay so với tiềm năng năng suất của
các giống ngô lai vẫn còn khoảng cách khá xa, một trong những nguyên nhân đó là
kỹ thuật canh tác chưa đúng, bố trí thời vụ chưa hợp lý, sâu bệnh nhiều. Mặt khác,
cây ngô là cây phàm ăn nên mức đầu tư thâm canh phải cao, chi phí phân bón
nhiều, đặc biệt là phân đạm, trong khi đó hiệu suất cây ngô sử dụng được ít dẫn đến
lãng phí và hiệu quả kinh tế không cao.
Theo kết quả khảo sát của Cục trồng trọt - Bộ Nông nghiệp và phát triển nông

thôn cho biết, hiệu xuất sử dụng phân bón ở Việt Nam hiện nay mới chỉ đạt 40 - 45%
đối với đạm, lân từ 40 - 45% và kali từ 40 - 50%. Như vậy còn khoảng 55 - 60%
lượng đạm, 55 - 60% lượng lân và 50 - 60% kali không được sử dụng. Trong đó, một
phần nằm lại trong đất, một phần bị rửa trôi theo nước, phần còn lại bị bốc hơi gây ô
nhiễm nguồn nước và không khí.
2
Trước vấn đề đó, than sinh học (black carbon hay biochar) đang được nhiều
nhà khoa học trên thế giới quan tâm và ví như là “vàng đen” cho ngành nông
nghiệp. Than sinh học là sản phẩm được tạo ra từ quá trình nhiệt phân các vật liệu
hữu cơ (rơm rạ, vỏ trấu, lõi ngô, vỏ hạt, bã mía v.v ) .trong môi trường không có
hoặc nghèo ôxy.
Việt Nam mỗi năm có khoảng 100 -200 triệu tấn phế phụ phẩm hữu cơ thải ra
từ trồng trọt và chăn nuôi. Một phần phế phụ phẩm nông nghiệp đã được tái sử dụng
với nhiều mục đích khác nhau đem lại những lợi ích nhất định. Tuy nhiên vẫn còn
một phần không nhỏ chưa được quản lý tốt, thải trực tiếp ra môi trường sống, gây ô
nhiễm môi trường nghiêm trọng ở nhiều nơi. Sự phân hủy các vật liệu hữu cơ không
được quản lý này cũng đang góp phần làm gia tăng lượng khí nhà kính (KNK) phát
thảivào khí quyển. Một số nghiên cứu trên thế giới gần đây chỉ ra rằng TSH có thể
cải tạo môi trường đất, nâng cao sức sản xuất của đất qua việc làm giảm tính chua,
tăng dung tích hấp thu và độ phì nhiêu của đất, làm thay đổi các tính chất hóa lý
đất, ảnh hưởng gián tiếp lên nấm cộng sinh rễ mycorrhizal qua những ảnh hưởng
lên các loài vi khuẩn khác (Glaser, 2007; Steiner et al., 2007), tăng khả năng duy trì
nước của đất, giảm mức độ thấm sâu của các chất trong đất (Lehmann et al, 2006).
Ở Việt Nam, sử dụng than sinh học cho cây trồng chỉ mới bắt đầu được quan
tâm nghiên cứu trong thời gian gần đây. Trong khi đó, đất trồng trọt ở tỉnh Phú Thọ
đa phần là đất đồi núi dốc, khả năng giữ nước kém, đất dễ bị rửa trôi. Vì vậy,
nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật nhằm tăng khả năng giữ nước, giữ phân giảm ô
nhiềm môi trường, tăng năng suất cây trồng là rất cần thiết.
Đó là lý do để chúng tôi thực hiện nghiên cứu này.
3

2. Mục đích, yêu cầu của đề tài
2.1. Mục đích
Mục đích nghiên cứu nhằm đánh giá ảnh hưởng than sinh học đến sinh trưởng,
năng suất ngô trồng trên đất đồi dốc tại thành phố Việt Trì, tỉnh Phú Thọ.
2.2. Yêu cầu
- Đánh giá ảnh hưởng của lượng bón than sinh học đến sinh trưởng cây ngô.
- Đánh giá ảnh hưởng của lượng bón than sinh học đến các yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất ngô.
- Sơ bộ đánh giá hiệu quả kinh tế.
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài nghiên cứu
3.1. Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo về ảnh
hưởng của than sinh học tới cây trồng nói chung, cây ngô nói riêng và còn là tài
liệu tham khảo trong nghiên cứu và giảng dạy.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nhiên cứu của đề tài sẽ góp phần hoàn chỉnh qui trình thâm canh tăng
năng suất và đạt hiệu quả kinh tế cao hơn trong sản xuất ngô.
4
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ ngô trên thế giới và Việt Nam
1.1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới
Ngô là cây ngũ cốc lâu đời và phổ biến trên thế giới, có khả năng thích ứng rộng,
được trồng từ 55
0
vĩ Bắc đên 40
0
vĩ độ Nam, thuộc 69 nước trên thế giới, đồng thời có
khả năng thích ứng tốt với các điều kiện sinh thái khác nhau, từ 1 – 2m so với mặt nước
biển ở vùng Andet – Peru đến gần 4.000m (Ngô Hữu Tình, giáo trình cây ngô) [5].

Theo dự báo của Viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới
(IFPRI, 2003) [11], nhu cầu ngô trên thế giới vào năm 2020 lên tới 852 triệu
tấn (sản lượng năm 2005 chỉ mới đạt 705,3 triệu tấn), tăng 45% so với năm
1997, chủ
yếu ở các nước đang phát triển (72%), riêng Đông Nam Á tăng
70% so với năm
1997. Nhu cầu ngô tăng do dân số phát triển nhanh, thu nhập bình quân đầu người
được cải thiện nên việc tiêu thụ thịt, cá, trứng, sữa tăng mạnh, dẫn đến lượng ngô
dùng cho chăn nuôi tăng. Thách thức đặt ra là 80%
nhu cầu ngô trên thế giới tăng
(266 triệu tấn) lại tập trung ở các nước đang
phát triển, trong khi đó chỉ khoảng
10% sản lượng ngô từ các nước công
nghiệp có thể xuất sang các nước này. Vì vậy,
các nước đang phát triển phải tự đáp ứng nhu cầu của mình trên diện tích ngô hầu như
không tăng (IFPRI, 2003) [13].
Như vậy, nhu cầu về ngô trên thế giới ngày càng tăng từ năm 1997
đến 2020
nhu cầu cần tăng thêm 45%, trong đó số lượng tăng nhiều ở các
nước đang phát triển
(năm 1997 nhu cầu 295 triệu tấn lên 508 triệu tấn vào năm 2020), sự thay đổi lớn nhất
thuộc về các nước Đông Á với sự tăng thêm 85% vào năm 2020.
Theo số liệu của Tổ chức Nông - Lương Liên Hợp Quốc (FAO), năm 2007 diện tích
ngô đã vượt qua lúa nước, với 158,0 triệu ha, năng suất 50,1 tấn/ha và sản
lượng đạt kỷ
lục 791,8 triệu tấn. Trong hơn 40 năm qua, ngô là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về năng
suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu. So với năm 1961, năm 2007 năng suất
5
ngô trung bình của thế giới tăng thêm hơn 31,1 tạ/ha (từ 19 lên 50,1 tạ/ha), lúa nước tăng
hơn 23,3 tạ/ha (từ 19 lên 42,3 tạ/ha), còn lúa mì thêm 17,3 tạ/ha (từ 11 lên 28,3 tạ/ha)

(FAOSTAT, 2013) [12].
Bảng 1.1. Dự báo nhu cầu ngô thế giới đến năm 2020
Vùng
1997
(triệu tấn)
2020
(triệu tấn)
% thay đổi
Thế giới 586 852 45
Các nước đang phát triển 295 508 72
Đông Á 136 252 85
Mỹ Latinh 75 118 57
Cận Saha – Châu Phi 29 52 79
Tây và Bắc Phi 18 28 56
Nam Á 14 19 36
Nguồn : (IFPRI, 2003)[13].
Bảng 1.2. Sản xuất ngô, lúa mì, lúa nước trên thế giới giai
đoạn 2008 – 2013
Năm
Diện tích
(ha)
Năng suất
(tạ/ha)
Sản lượng
(triệu tấn)
2008
162,7 51,1 830,6
2009
158,7 51,7 820,2
2010

164,0 51,9 851,3
2011
172,2 51,5 887,9
2012
178,6 48,8 872,8
2013
184,2 55,2 101,6
Nguồn: FAOSTAT, 2014[12]
Kết quả trên có được, trước hết là nhờ ứng dụng rộng rãi lý thuyết ưu thế
lai trong chọn tạo giống, đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ
thuật canh tác. Đặc biệt, từ 10 năm nay cùng với những thành tựu trong chọn
tạo giống lai nhờ kết hợp phương pháp truyền thống và công nghệ sinh học thì
việc ứng dụng công nghệ cao trong canh tác đã góp phần đưa sản lượng ngô
thế giới vượt lên trên lúa mì và lúa nước.
Những thành tựu mà ngành ngô thế
giới đạt được trong những năm gần đây có
6
thể nói là đã vượt ngoài mọi dự
đoán lạc quan nhất. Năm 1995, sản lượng ngô thế
giới là 517 triệu tấn, năm
1998 đã đạt 615 triệu tấn, năm 2000 do điều kiện khí
hậu khó khăn giảm
xuống còn 593 triệu tấn, vậy mà vào năm 2007 đã đạt tới 792
triệu tấn. Tức là
chỉ sau có 12 năm, sản lượng ngô thế giới đã tăng thêm hơn 50%.
Riêng 7
năm gần đây đã tăng thêm gần 300 triệu tấn và giá ngô thế giới vẫn ở mức
cao. Trong khi đó, vào năm 2003, Viện Nghiên cứu Chương trình lương thực thế
giới (IFPRI) dự báo nhu cầu ngô trên thế giới vào năm 2020 chỉ lên đến 852 triệu
tấn (dẫn theo Ngô Hữu Tình, 2009) [5].

Dân số thế giới ngày càng tăng nhanh, trong khi đó diện tích đất canh tác
ngày càng thu hẹp do sa mạc hóa và xu thế đô thị hóa. Nền nông nghiệp thế giới
ngày nay luôn phải trả lời làm thế nào để giải quyết đủ năng lượng cho 8 tỷ người
vào năm 2021 và 16 tỷ người vào năm 2030. Để giải quyết được câu hỏi này, ngoài
biện pháp phát triển nền nông nghiệp nói chung và nhanh
chóng chọn ra những
giống cây trồng trong đó có các giống ngô năng suất
cao, ổn định có khả năng
chống chịu tốt với điều kiện khí hậu ngày càng biến đổi phức tạp thì việc nghiên cứu
nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón nhằm giảm lượng phân khoáng bón cho
cây ngô là rất cần thiết. Điều đó sẽ có một ý nghĩa vô cùng lớn đối với ngành sản
xuất ngô thế giới, đặc biệt ở các nước đang phát triển việc sản xuất ngô phụ thuộc
chủ yếu vào thiên nhiên, trong đó có Việt Nam.
2.1.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam
Ngô là cây lương thực quan trọng thứ 2 sau cây lúa ở nước ta. Ngô được đưa vào
Việt Nam cách đây khoảng 300 năm (Ngô Hữu Tình, 2009) [5]. Do có vai trò quan
trọng đối với kinh tế xã hội cộng với điều kiện khí hậu nhiệt
đới gió mùa nên ngô đã
nhanh chóng được mở rộng, trồng khắp các vùng
miền cả nước.
Cùng với sự tiến bộ của toàn thế giới, việc phát triển sản xuất ngô ở Việt Nam
trong vài thập kỷ cuối thế kỷ 20 cũng đã thu được những kết quả quan trọng. Đạt
được thành tựu lớn trong sản xuất ngô ở nước ta trong những năm
gần đây là nhờ có
những chính sách khuyến khích của Đảng và Nhà nước
trong việc áp dụng thành
7
công những tiến bộ khoa học kỹ thuật về giống, kỹ thuật canh tác vào sản xuất nên
cây ngô đã có những bước tiến mạnh về diện tích, năng suất và sản lượng.
Năng suất ngô Việt Nam đến cuối những năm 1970 chỉ đạt 10 tạ/ha do trồng

các giống ngô địa phương với kỹ thuật canh tác lạc hậu. Từ giữa những năm 1980,
nhiều giống ngô cải tiến đã được trồng ở nước ta, góp phần đưa năng suất lên gần 15
tạ/ha vào đầu những năm 1990. Tuy nhiên, ngành sản xuất ngô nước ta thực sự có
những bước tiến nhảy vọt là từ đầu những năm 1990 đến nay, gắn liền với việc mở
rộng giống lai và cải
thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác. Năm 1991, diện tích
trồng giống lai
chưa đến 1% trên hơn 400 nghìn ha trồng ngô, năm 2007 giống lai
đã chiếm
khoảng 95% trong số hơn 1 triệu ha. Năm 1994, sản lượng ngô Việt
Nam
vượt ngưỡng 1 triệu tấn, năm 2000 vượt ngưỡng 2 triệu tấn và năm 2008 có
diện tích, năng suất và sản lượng cao nhất từ trước đến nay: Diện tích 1.125,9 nghìn
ha, năng suất 40,2 tạ/ha, sản lượng vượt ngưỡng 4 triệu tấn - 4,5 triệu tấn (Tổng cục
Thống kê, 2013) [5].
Năm 1961, năng suất ngô nước ta bằng 60% trung bình thế giới (11,4/ 19 tạ/ha).
Suốt gần 20 năm sau đó, trong khi năng suất ngô thế giới tăng liên tục thì năng suất
của ta lại giảm và vào năm 1979 chỉ còn bằng 29% so với trung bình thế giới (9,9/33,9
tạ/ha). Mặc dầu là cây lương thực thứ hai sau lúa nước, song do truyền thống lúa
nước, cây ngô không được chú trọng nên chưa phát huy hết tiềm năng ở Việt Nam.
Từ năm 1980 đến nay, năng suất ngô nước ta tăng nhanh liên tục với tốc độ cao
hơn trung bình của thế giới. Năm 1980, bằng 34% so với trung bình thế giới (11/32
tạ/ha); năm 1990 bằng 42% (15,5/37 tạ/ha); năm 2000 bằng 65,5% (27,5/42 tạ/ha);
năm 2005 bằng 75% (36/48 tạ/ha) và năm 2007 đã đạt 78,4% (39,3/50,1 tạ/ha).
Cây ngô có khả năng thích ứng rộng, có thể được trồng nhiều vụ trong năm và
trồng ở hầu hết các địa phương trong cả nước. Tiềm năng phát triển cây ngô ở nước
ta là rất lớn cả về diện tích và thâm canh tăng năng suất.
Bảng 1.3. Sản xuất ngô Việt Nam giai đoạn 1961 – 2013
Năm Diện tích Sản lượng Năng suất
8

(nghìn ha) (nghìn tấn) (tạ/ha)
1961
229,2 260,1 11,4
1975 267,0 280,6 10,5
1990 432,0 671,0 15,5
1994 534,6 1143,9 21,4
2000 730,2 2005,9 27,5
2005 1052,6 3787,1 36,0
2007 1096,1 4303,2 39,3
2008 1125,9 4531,2 40,2
2009 1089,2 4371,7 40,1
2010 1125,7 4625,7 41,1
2013 1172,5 5193,5 44,3
Nguồn: Tổng cục thống kê, 2013 [7]
Các giống ngô lai có tiềm năng năng suất cao đã và đang được phát triển ở
những vùng ngô trọng điểm, vùng thâm canh, có thuỷ lợi, những vùng đất tốt như:
Đồng bằng sông Hồng, Đồng bằng sông Cửu Long, Đông Nam Bộ,
Tây Nguyên để
đạt năng suất cao. Tuy nhiên, ở các tỉnh miền núi, những
vùng khó khăn, canh tác
chủ yếu nhờ nước trời, đất xấu, đầu tư thấp thì giống ngô thụ phấn tự do chiến ưu thế
và chiếm một diện tích khá lớn.
1.2. Than sinh học và nghiên cứu sử dụng than sinh học trong trồng trọt
1.2.1. Than sinh học là gì
Than sinh học (Biochar) bao gồm tất cả các loại than được tạo thành từ sinh khối
cây trồng bị phân giải không hoàn toàn trong các điều kiện yếm khí, trong điều kiện áp
suất cao, trong các vụ cháy rừng, vùi lấp của dòng chảy xói mòn hoặc được con người
sản xuất có mục đích. Nguyên liệu chủ yếu để tạo thành than sinh học là các thực vật
từ cây gỗ đến cây cỏ, cành lá…
1.2.2.Than sinh học được sản xuất như thế nào?

Hiện nay, trên thế giới than sinh học được sản xuất chính bằng phương pháp
nhiệt phân. “Phương pháp nhiệt phân” có thể sản xuất bằng lò thủ công hoặc sản
xuất trong các nhà máy lớn, cũng có thể bằng Biochar Reactor kéo đi lưu động.
Chẳng hạn ở Indonesia có công ty sản xuất ở quy mô công nghiệp với công suất tới
9
200 tấn biocarbon/ngày. Hai phương pháp chính là nhiệt phân “nhanh” và nhiệt
phân “chậm”. Ngoài ra, công nghệ vi sóng gần đây đã được sử dụng một cách hiệu
quả trong việc chuyển đổi các chất hữu cơ thành than sinh học ở quy mô công
nghiệp. Ngày xưa, việc sản xuất than sinh học như là một phụ gia đất đã được thực
hiện trong các "hố, hầm" hay "rãnh". Phương pháp này là một tiềm năng để sản
xuất than sinh học ở khu vực nông thôn. Hiện nay, các công ty đang sản xuất theo
phương pháp hiện đại có quy mô lớn xử lý chất thải nông nghiệp, phụ phẩm giấy,
cao su và thậm chí cả chất thải đô thị. Có ba hệ thống chính để triển khai phương
pháp nhiệt phân. Đầu tiên là một hệ thống tập trung, nơi tất cả sinh khối trong khu
vực sẽ được đưa đến một nhà máy nhiệt phân để xử lý. Hệ thống thứ hai là một lò
nhiệt phân công nghệ thấp hơn cho từng nông hộ hoặc một nhóm nhỏ của nông
dân. Thứ ba là một hệ thống di động, như một chiếc xe tải được trang bị thiết bị
nhiệt phân để nhiệt phân sinh khối. Brazil là nước thuận lợi trong việc sản xuất
Biocarbon bởi hàng năm họ thu hoạch khoảng 460Mt mía, như vậy có khoảng
100Mt dư lượng có thể đưa vào lò nhiệt phân. Tại Indonesia, một trong những nước
sản xuất nhiều dầu cọ ở châu Á, từ cây cọ dầu (Oil Palm) sẽ cho 10% dầu, còn 90%
sinh khối (cây, lá, quả, vỏ quả, xơ, buồng hoa, buồng quả ) đều là nguyên liệu để
sản xuất Biochar. Michael J. Antal, J và các nhà nghiên cứu tại Đại học Hawaii
(UH) đã cho biết, nhiệt độ lý tưởng để nhiệt phân là khoảng 500
o
C. Các công nghệ
carbon hóa UH Flash được bảo vệ bởi bằng sáng chế ở Mỹ năm 2003 đã được áp
dụng ở bang Hawaii, nhiều tiểu bang và quốc gia khác. Nguyên liệu được dùng ở
đây bao gồm củi gỗ bạch đàn và gỗ sồi và sản phẩm phụ nông nghiệp như vỏ quả,
lõi ngô, dứa, chất thải chế biến gỗ như mùn cưa gỗ, vỏ bào, các loại cây nhỏ và các

vật liệu tổng hợp như lốp ô tô Còn trong Dự án Biochar Thụy Sỹ (CarbonZero
Project - Switzerland, 2007), để có hiệu quả cao với các thông số cho phép thực
hiện trong điều kiện vắng mặt oxygen, nhiệt độ thích hợp trong khoảng 500-700
o
C
và với quy mô lớn để sản xuất than sinh học, người ta đã cho ra các lò phản ứng
Cacbon Zero (Carbon Zero Biochar Reactor) để sản xuất than sinh học với giá thấp.
10
Ngoài ra, các lò phản ứng cũng tạo ra các khí tổng hợp (một sự kết hợp của hydro,
carbon monoxide và methane) và các sản phẩm phụ khác. Các khí này có thể được sử
dụng để thay thế cho khí propane và gas tự nhiên, sản xuất nhiệt cho các nhà kho hoặc
nhà kính gia cầm. Nó cũng có thể được sử dụng để tạo ra năng lượng cho máy bơm
tưới tiêu thông qua một bộ trao đổi nhiệt và động cơ hơi nước hiện đại, hoặc để tạo ra
điện năng. Các thông số hoạt động có thể được điều chỉnh về phạm vi nhiệt độ hoặc
thời gian mong muốn. Chuyển đổi hiệu quả của các sinh khối gỗ để cho 30-33% than
sinh học. Vì vậy, mỗi thiết bị này sẽ sản xuất 300-330 kg/tấn than sinh học từ sinh
khối. Một khi các phản ứng nhiệt phân đã bắt đầu, nó tự duy trì, không đòi hỏi đầu vào
năng lượng bên ngoài. Sản phẩm phụ của quá trình này bao gồm các khí tổng hợp (H2
+ CO), số lượng nhỏ của khí mê-tan (CH4), hắc ín, các axit hữu cơ và nhiệt.
1.2.3. Các nghiên cứu sử dụng than sinh học trên thế giới và Việt Nam
Biocarbon được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như để hấp thụ CO2
góp phần làm giảm khí nhà kính, làm chậm sự biến đổi khí hậu hoặc để sản xuất
biofilter dùng lọc nước uống trong các gia đình, hoặc dùng xử lý nước thải công
nghiệp, nước thải sinh hoạt… nhưng trong nông nghiệp vẫn được dùng nhiều hơn.
Theo GS Lehmann, bộ môn Địa Hoá học đất, trường Đại học Stanford (2007), khi
được sử dụng rộng rãi, thuật ngữ Biochar (than sinh học) được hiểu là than từ bất
kỳ sinh khối phế thải nào. Trong bối cảnh rộng hơn, Biochar có thể được hiểu là
chất sử dụng để cải thiện chất lượng đất. Nhiều nhà khoa học cho rằng than sinh
học cần phải được xử lý thêm trước khi được bổ sung vào khu vườn hoặc ủ trộn với
phân hữu cơ, thường được sử dụng để tạo vật chất mang các vi sinh vật và chất

dinh dưỡng có lợi. Than sinh học có diện tích hoạt động bề mặt cao hơn so với than
khác và ngày càng có nhiều người quan tâm đến đặc điểm tiềm năng của than sinh
học. Các hoạt động của dự án than sinh học Thụy Sỹ đã chứng minh tác dụng của
than này đối với đất. Họ đưa than sinh học thực nghiệm tại Terrigal (Australia) với
các công thức thí nghiệm: 1. Đất đồng bằng, 2. Đất + NPK (Nitơ, Phospho và phân
bón Kali), 3. Đất + than sinh học, 4. Đất + NPK + than sinh học, tỷ lệ ứng dụng
11
than sinh học vào ngày 3 lô thử nghiệm là 50 tấn/ha. Sau 10 tuần, ở các lô thử
nghiệm cho thấy ở các công thức thí nghiệm có Biocarbon đều cho kết quả tốt và
hiệu ứng tương tự cũng được thấy trong nhiều loại đất và các địa điểm khác trên thế
giới (ảnh 5). Than sinh học được sử dụng phổ biến trên các lĩnh vực nông nghiệp
và tích hợp vào các lớp trên của đất bởi nó có nhiều lợi ích, như làm tăng năng suất
cây trồng đáng kể trên đất đang trong tình trạng nghèo, giúp ngăn chặn dòng chảy
và mất mát phân bón, cho phép sử dụng phân bón ít hơn và giảm bớt ô nhiễm môi
trường xung quanh mà vẫn giữ được độ ẩm, giúp cây qua được các thời kỳ hạn hán
dễ dàng hơn.
Quan trọng nhất, nó bổ sung dưỡng chất cho đất. Carbon hữu cơ sẽ thúc đẩy
sự phát triển của vi sinh vật đất cần thiết cho sự hấp thụ chất dinh dưỡng, đặc biệt
là nấm rễ. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng carbon trong than sinh học vẫn ổn định
trong thiên niên kỷ này, cung cấp một phương tiện đơn giản, bền vững để cô lập
lượng khí thải carbon, đó là công nghệ khả thi ở các nước phát triển hay đang phát
triển. Than sinh học được tạo ra từ sinh khối có khả năng hấp thụ khoảng 50% CO2
khí quyển và đó là nguyên liệu cần thiết cho quang hợp của thực vật. Các chất hữu
cơ và vô cơ có chứa nhiều nguyên tử carbon có khả năng cung cấp một khối lượng
dự trữ carbon lâu dài hơn so với than củi. Do đó, than sinh học cho chúng ta một cơ
hội vàng để loại bỏ CO2 dư thừa từ khí quyển do khí thải các nhà máy, nạn phá
rừng và cô lập nó một cách gần như thường xuyên và có lợi cho môi trường.
Saibhaskar Nakka (2007) còn cho rằng, than sinh học là than cần cho đất,
được sử dụng đối với đất cùng với các sửa đổi khác để nâng cao độ phì nhiêu của
đất. Loại đất đen có hàng ngàn năm trước được tạo ra trong các vùng của lưu vực

sông Amazon cho đến khi có người Âu Châu đến. Tại châu Á, giá trị của than sinh
học đã được biết đến nhiều tại Ấn Độ và được sử dụng như một thói quen truyền
thống và văn hóa cho các mục đích khác nhau, bởi vậy than này không bao giờ
được coi là một loại vật liệu chất thải. Mặc dù việc bổ sung than cho các loại đất
được thực hiện như là một thói quen, nhưng nó vẫn là một phần của truyền thống
12
canh tác tại Ấn Độ, khi các nông dân ở đây đã sử dụng than củi từ hàng trăm năm
để sản xuất nông nghiệp bền vững. Nhiều nghiên cứu cho thấy, than sinh học có
một vai trò cực kỳ quan trọng trong việc giải quyết một số thách thức lớn nhất đối
với nhân loại ngày nay. Như vậy, việc tiếp tục thực hiện chương trình: nghiên cứu
công nghệ, phát triển, triển khai và phổ biến - RDD & D (Technology Research,
Development, Deployment and Diffusion) của than sinh học và công nghệ nhiệt
phân là hoàn toàn cần thiết. Trong bài viết “Than sinh học có thể cứu vãn hành
tinh?” (Can biochar save the planet), GS.TS Tim Flannery - Đại học Mcquarie, Úc
(2009) cho rằng, than sinh học có thể là sáng kiến quan trọng nhất đối với môi
trường trong tương lai của nhân loại.
Theo Azadeh Ansari (2009), ngay ở Đại học Georgia đã có một nhà máy có
thể nắm giữ một trong những giải pháp cho các vấn đề lớn về môi trường như năng
lượng, sản xuất lương thực và thậm chí thay đổi khí hậu toàn cầu. Bibens - một kỹ
sư ở đây cho biết “đặc sản ở đây là than sinh học", một loại than rất xốp được làm
từ chất thải hữu cơ. Các nguyên liệu được dùng là các thứ bất kỳ thu được của
rừng, của chất thải nông nghiệp và chất thải động vật như dăm gỗ, vỏ bắp, vỏ đậu
phộng, thậm chí phân gà. Than sinh học thu được có tính chất xốp có thể giúp đất
giữ nước, chất dinh dưỡng, bảo vệ các vi sinh vật trong đất. Việc tăng cường năng
lực lưu giữ chất dinh dưỡng của đất bởi than sinh học không chỉ làm giảm các yêu
cầu phân bón mà còn tác động tích cực đến khí hậu và môi trường của đất canh tác.
Nghiên cứu cho thấy, do tính chất vật lý, hóa học của than sinh học mà nó có một
khả năng độc đáo để thu hút và giữ độ ẩm cũng như chất dinh dưỡng và hóa chất
nông nghiệp, thậm chí còn giữ lại chất dinh dưỡng như nitơ và phốt pho.
Nghiên cứu gần đây đã chứng minh than sinh học không chỉ làm giàu đất mà

còn giảm 50-80% lượng khí carbon dioxide (CO2) và các oxit nitơ (NO2) phát thải.
Mà NO2 là khí nhà kính đáng kể, mạnh hơn CO2 tới 310 lần. Than sinh học lại có
diện tích bề mặt lớn và cấu trúc lỗ rỗng phức tạp (1g có thể có một diện tích bề mặt
hơn 1.000 m
2
) nên có khả năng hấp thụ nước, tạo thành các “hồ”, các “bể” nước
13
dưới mặt đất để giữ lại lượng nước và dinh dưỡng rất lớn cho đất. Nhờ đó cung cấp
một môi trường sống an toàn cho cây và các vi sinh vật trong đất. Nhiều nhà nghiên
cứu đều cho rằng Biochar là người bạn tốt nhất của đất (Land’s Best Friend) bởi có
những lợi ích như: tăng trưởng thực vật, giảm phát thải oxit nitơ (ước tính 50%),
triệt khử nhiều sự phát thải mê-tan, giảm nhu cầu phân bón (ước tính 10%), giảm
rửa trôi các chất dinh dưỡng, giảm độ chua của đất, tăng pH đất, lưu trữ carbon
trong một bồn rửa ổn định lâu dài, tăng tập hợp đất do sợi nấm tăng, giảm độc tính
nhôm, cải thiện việc xử lý đất nước, tăng mức đất ở có sẵn để dùng Ca, Mg, P và
K, tăng hô hấp của vi sinh vật đất, tăng sinh khối vi sinh vật đất, tăng nấm rễ
Arbuscular mycorrhyzal, kích thích vi sinh vật cố định đạm cộng sinh trong cây họ
đậu, tăng khả năng trao đổi cation.
Kết quả nghiên cứu mới nhất cho thấy, sản lượng cây trồng ở các vùng đất bón
Biochar ở Canada tăng lên từ 6-17% so với đối chứng, thân cây cứng hơn và bộ rễ
phát triển nhiều hơn (đến 68%). Hao hụt dưỡng chất phân bón do bị rửa trôi giảm
rõ rệt, trong đó hiện tượng mất lân giảm đến 44%. Trên thực tế, lợi ích của việc bón
Biochar đã được quan trắc, kiểm nghiệm nhiều nơi ở Úc, Philippines, Congo… và
nhiều nước đã có chế độ khuyến khích hay thưởng cho các nông hộ sử dụng loại
than này.
Theo Lehmann đã trình bày ở Hội hóa học Mỹ cho rằng sử dụng than sinh học
cộng với phân hóa học đã làm tăng trưởng lúa mỳ mùa đông và rau quả lên 25-50%
so với bón một mình phân hóa học.
N.Sai Bhaskar Reddy (2008) nghiên cứu ở đậu tương cũng nhận xét rằng có
thêm Biocarbon vào đất nền, tỷ lệ nảy mầm cao, hệ rễ phát triển mạnh, quang hợp

tăng, hoạt động của vi khuẩn cộng sinh cố định nitơ mạnh mẽ hơn so với đối chứng
(trên đất nền).
Biocarbon còn có vai trò trong việc chống suy thoái đất. Theo Johannes
Lehmann, bộ môn Khoa học cây trồng và đất - Đại học Cornell đã nói tại Hiệp hội
khoa học và tiến bộ Mỹ (2006) cho rằng: “Các kiến thức mà chúng ta có thể đạt
14
được từ nghiên cứu các loại đất đen được tìm thấy trên toàn khu vực sông Amazon
không chỉ dạy chúng ta làm thế nào để khôi phục đất bị suy thoái, sản lượng thu
hoạch tăng gấp ba và hỗ trợ một mảng rộng các loại cây trồng trong vùng có đất
nông nghiệp nghèo mà còn có thể dẫn đến các công nghệ để cô lập carbon trong đất
và ngăn chặn những thay đổi quan trọng về khí hậu thế giới”.
Mặt khác, theo Elmer, Wade, Jason C. White, and Joseph J. Pignatello, Đại
học tổng hợp Connecticut (2009) khi cho thêm than sinh học vào đất sẽ có được giá
trị sinh học đặc biệt quan trọng bởi nó sẽ hấp thụ các chất ô nhiễm như kim loại,
đặc biệt là kim loại nặng và thuốc trừ sâu ngấm vào đất nên không gây ô nhiễm các
nguồn cung cấp thực phẩm. Than sinh học có thể được thiết kế để có phẩm chất cụ
thể phù hợp với tính chất riêng biệt của đất. Cho thêm than sinh học ở mức 10% đất
và giảm được tới 80% mức độ gây ô nhiễm thuốc trừ sâu độc hại như chlordane,
DDX trong các cây trồng.
Theo Tryon (dẫn theo Nguyễn Đăng Nghĩa, 2012) [2] thì khi bón than sinh
học độ no bazơ tăng lên đến 10 lần, CEC tăng lên đến 3 lần nhờ được bổ sung thêm
các nguyên tố kiềm như Ca, Mg, Kali, vào dung dịch đất, tăng pH đất và tăng dinh
dưỡng dễ tiêu cho cây trồng vào trong đất. Nhiều nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng kể
cả lượng than sinh học nhỏ bón vào đất cũng làm tăng đáng kể lượng cation kiềm
trong đất, kể cả lượng đạm tổng số và lân dễ tiêu cũng tăng hơn so với đối chứng.
Than sinh học không những cải thiện hàm lượng dinh dưỡng dễ tiêu mà còn làm
tăng khả năng giữ dinh dưỡng và nước trong đất do yếu tố này được hấp thụ vào
các khe hở của than sinh học.
Van Zwieten (dẫn theo Nguyễn Đăng Nghĩa, 2012) [2] tìm thấy trong sự gia
tăng hiệu quả sử dụng đạm của cây lúa mì được bón than sinh học khi kết hợp với

phân đạm. Năng suất lúa mì tăng 30% khi bón thêm 2,2% than sinh học so với đối
chứng chỉ bón phân đạm. Tác dụng tương tự cũng quan sát thấy trên củ cải, đặc biệt
khi bón với tỷ lệ phân thấp. Sinh khối củ cải khi bón với lượng 17kg N/ha và 2,2%
than sinh học tương đương với khi bón với lượng 88kg N/ha.
15
Trong các thí nghiệm khác trong nhà kính, Van Zwieten và cộng sự (dẫn theo
Nguyễn Đăng Nghĩa, 2012) [2] nhận thấy ảnh hưởng tích cực của than sinh học và
phân đạm trên sự tăng trưởng của đậu tương , lúa mì và củ cải trên đất đỏ có tính axit,
nghèo dinh dưỡng ở Úc. Tốc độ tăng trưởng của lúa mì tăng 2,5 lần so với đối chứng
và không bón than sinh học.
Đất ở vùng nhiệt đới Columbia khi bón 23 tấn than sinh học/ha vào đất đã làm
tăng sinh khối rõ rệt của cây trồng (dẫn theo Nguyễn Đăng Nghĩa, 2012) [2], sinh
khối tăng 19% đối với lúa miến (legume), trong khi cây forb sinh khối tăng thấp
hơn (92 – 93%) so với đối chứng không bổ sung than sinh học.
Trong một nghiên cứu khác (dẫn theo Nguyễn Đăng Nghĩa, 2012) [2] cho thấy
năng suất bắp sau 4 năm bón than sinh học cao hơn hẳn so với năm mới bón. Từ
năm thứ 2, 3 và 4 trở đi sau khi bón 20 tấn than sinh học/ha năng suất bắp cũng
tăng tương ứng 20, 30 và 140%; nếu bón 8 tấn than sinh học/ha năng suất tăng
tương ứng là 19, 15 và 71%.
Các nghiên cứu của Nhật cũng cho thấy than sinh học làm tăng năng suất mía,
lúa và ngô ở Nhật, Lào và Inđônêxia (dẫn theo Nguyễn Đăng Nghĩa, 2012) [2].
Sisomphone Sauthavong và T R Preston (2012), nghiên cứu về sự sinh trưởng
của cây lúa ở vùng đất axit cải thiện bằng biochar từ vỏ trấu, kết quả cho thấy khi
bón thêm phân tương đương với 100kg/ha làm tăng sinh khối lên gấp 5 lần, không
có sự tương tác giữa các loại biochar (từ bếp khí hóa downdraft và bếp khí hóa
updraft) hay mức bổ sung biochar (2, 4, 6 và 8%). Biochar làm tăng pH đất từ 4,5
lên 5,13 và 5,40. Không thấy ảnh hưởng của Biochar lên CEC của đất nhưng khả
năng giữ nước tăng lên từ 38 – 59% và không khác biệt do nguồn hay mức sử dụng
biochar.
Ở Úc một số thử nghiệm thực địa dài hạn đang tiến hành, (2012) cho kết quả

đáng khích lệ khi bón than sinh học cho đất chua với khả năng trao đổi cation thấp.
Khi bổ sung 6 tấn than sinh học/ha và giảm 50% lượng phân khoáng thì năng suất
cây trồng vẫn tăng 18%. Jeff Novak đã nghiên cứu khả năng của các loại than sinh
16
học khác nhau trong việc cải tạo đất cát ven biển Carolina và đất mùn phù sa miền
Tây Bắc Thái Bình Dương do tro núi lửa tạo thành. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng
vỏ lạc, vỏ quả hồ đào, rác thải gia cầm, cỏ switchgrass và các sản phẩm chất thải gỗ
cứng để tạo ra 9 loại than sinh học khác nhau. Sau đó than sinh học được trộn lẫn
vào một loại đất cát và 2 loại đất mùn phù sa với tỷ lệ khoảng 20 tấn/ha. Sau 4
tháng, nhóm nghiên cứu đã phát hiện thấy than sinh học được sản xuất từ cỏ
switchgrass và gỗ cứng đã làm tăng khả năng lưu giữ độ ẩm cho cả 3 loại đất này.
Độ ẩm đất được cải thiện nhiều nhất nhờ loại than sinh học từ loại cỏ switchgrass.
Than sinh học được sản xuất ở nhiệt độ cao cũng làm tăng độ pH đất và than sinh
học từ chất thải gia cầm làm tăng đáng kể nồng độ phốt pho và natri trong đất.
Than sinh học từ cỏ switchgrass có thể tăng thời gian đất giữ nước cho cây đỗ
tương trên đát cát từ 1 – 3,6 ngày và đối với cây trồng trên đất mùn phù sa từ 0,4 –
2,5 ngày.
Boun Suy Tan (dẫn theo Nguyễn Đăng Nghĩa, 2012) [2] đã thực hiện một
nghiên cứu về lợi ích của than sinh học từ vỏ trấu và compost dùng để bón ruộng
lúa. Ông tiến hành thí nghiệm với 4 công thức: (i) không dùng than sinh học và
compost; (ii) bón 5 tấn compost/ha; (iii)bón 5 tấn compost + 20 tấn than sinh
học/ha; (iv) bón 5 tấn compost + 40 tấn than sinh học/ha. Kết quả năng suất lúa ở
các công thức lần lượt là (i)1.252kg/ha; (ii) 1504 kg/ha (tăng 20%); (iii) 1817kg/ha
(tăng 45%); (iv) 3756 kg/ha (tăng 300%).
Ở Senagan khi bón than sinh học cho hành thu được năng suất 18,2 tấn/ha, cao
hơn so với không bón than sinh học (12 tấn/ha). Khi sử dụng phân bón cùng với 1kg
than sinh học/1m
2
lợi nhuận các năm tiếp theo tăng 35% so với năm đầu tiên. Hiệu
quả tương tự cũng quan sát thấy trên cây ngô khi sử dụng 2kg than sinh học/ m

2
.
Kawapinski và cs (dẫn theo Nguyễn Đăng Nghĩa, 2012) [2], thí nghiệm các
loại than sinh học sản xuất từ miscathus, liễu, thông ở các điều kiện khác nhau trên
cây ngô vùng đất mùn sét. Kết quả cho thấy tùy thuộc vào nhiệt độ và thời gian
nhiệt phân mà hiệu quả tác động của than sinh học đến năng suất ngô là khác nhau.
17
Than sinh học nung ở 400
o
C trong 10 phút làm giảm năng suất ngô khoảng 23%;
Than sinh học nung ở 600
o
C trong 60 phút làm tăng năng suất ngô lên 165% khi
bón với lượng 5% khối lượng đất. Than sinh học nung ở 500
o
C trong 10 phút làm
tăng năng suất 437% khi bón với lượng 5% khối lượng đất. Ngoài việc cung cấp
các chất dinh dưỡng cần thiết, trong than sinh học có các axit humic chứa các
hormon tăng trưởng cây trồng.
Một số nghiên cứu còn cho thấy tác dụng của than sinh học đối với sinh
trưởng và năng suất cây trồng còn cao hơn nếu bón kết hợp với phân khoáng
(Lehmann và cs, dẫn theo Nguyễn Đăng Nghĩa, 2012) [2]. Các nghiên cứu về sử
dụng than sinh học cho cây trồng ở Việt Nam cho đến nay còn ít được nghiên cứu.
Tại Việt Nam, gần đây Báo Nông nghiệp (21/12/2010) cũng đã có bài viết đề
cập đến việc sản xuất Biochar từ vỏ trấu để cải tạo đất, bởi Đồng bằng sông Cửu
Long nổi tiếng với những dòng sông trấu trôi ra từ các nhà máy xay xát tập trung,
việc sản xuất Biochar nên được thực hiện để một mặt lấy nhiệt sản xuất điện năng,
mặt khác thu hồi Biochar thương phẩm để bán trong nước hay đem xuất khẩu. Theo
tác giả bài viết thì nhu cầu sử dụng Biochar vỏ trấu trên ruộng vào khoảng 16
tấn/ha, tương đương với khoảng tỷ lệ 1,4% trong lớp đất mặt từ 0-0,1m. Hơn nữa,

trong một xã hội mà sản xuất đang trên đà phát triển, đời sống của người dân được
nâng cao thì các hoạt động của con người tác động đến môi trường sống cũng mạnh
mẽ hơn, làm cho môi trường trở nên ô nhiễm nặng. Các chất thải từ sản xuất nông
nghiệp, lâm nghiệp, chất thải sinh hoạt, công nghiệp mía đường, chế biến gỗ, đóng
tàu thuyền, sản xuất giấy, tinh bột ngày càng nhiều nhưng chúng ta chưa biết biến
rác thành vàng như những nơi khác. Ở Nghệ An có sự đầu tư vào việc xây dựng
một số nhà máy ở những vùng trọng điểm (vùng công nghiệp, đô thị ) hoặc trang
bị các Biochar Reactor (loại cố định hay lưu động) để thu gom phế thải, rác thải và
biến nó thành nguyên liệu để sản xuất Biocarbon thì vừa có Biocacbon phục vụ sản
xuất nông nghiệp bền vững và dùng cho các mục đích khác (như xử lý nước thải, xử lý
nước sinh hoạt và nước uống trong mùa lũ lụt, giảm phát thải các khí nhà kính như
18
CO2, CH4, NO2, CFC ), vừa giải quyết được vấn đề ô nhiễm môi trường nghiêm
trọng như hiện nay.
Theo Vũ Thắng và Nguyễn Hồng Sơn (2012) [3] việc đưa than sinh học sản
xuất từ gốc luồng, xơ dừa hay vỏ trấu vào đất xám bạc màu trồng lúa được bón
phân khoáng (N,P,K) ở mức trung bình đã có ảnh hưởng tích cực đến khả năng đẻ
nhánh, số bông, sinh khối và năng suất lúa. Tuy nhiên, mức độ ảnh hưởng phụ
thuộc vào loại và lượng bón than sinh học. Ảnh hưởng tích cực của than luồng đến
sinh trưởng và năng suất lúa tăng dần khi mức bón tăng từ 10g đến 30g than/kg
đất, trong khi than xơ dừa và than trấu chỉ có ảnh hưởng tích cực đến sinh trưởng
và năng suất lúa ở lượng bón 10 g/kg đất. Để đánh giá đầy đủ về hiệu quả ứng dụng
TSH làm chất cải tạo môi trường đất, nâng cao năng suất cây trồng cũng như có
những bằng chứng khoa học để giải thích cơ chế ảnh hưởng của than sinh học đến
môi trường đất và cây trồng, chúng ta cần tiếp tục nghiên cứu để đánh giá ảnh
hưởng lâu dài của các loại than sinh học đơn lẻ hay phối trộn với các vật liệu khác
trên các đối tượng đất và cây trồng khác nhau. Đồng thời cần quan tâm nghiên cứu
đến công nghệ sản xuất than vì đây là một trong những khâu quyết định đến hiệu
quả kinh tế và môi trường của việc ứng dụng than sinh học.
Mai Văn Trịnh và cs (2012) [6] khi nghiên cứu về sản xuất than sinh học từ

rơm rạ và trâu hun bằng các phương pháp khác nhau cho thấy than sinh học làm từ
trấu theo phương pháp đốt gián tiếp cho hàm lượng cacbon tổng số, cacbon hữu cơ,
nitơ và P2O5 cao hơn các phương pháp đốt trực tiếp.
Than sinh học làm từ rơm rạ theo phương pháp đốt gián tiếp cũng cho hàm lượng
cacbon tổng số, cacbon hữu cơ, nitơ và K2O cao hơn các phương pháp trực tiếp.
19
Chương 2
VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng, vật liệu nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Than sinh học được chế biến từ rơm rạ bằng phương pháp đốt gián tiếp: Lò
đốt được thiết kế làm 2 khoang, khoang giữa được nhét vật liệu cần sản xuất
than không tiếp xúc với lửa, khoang bên ngoài dùng để chứa các vật liệu đốt tạo
nhiệt. Khi vật liệu ở khoang ngoài cháy sẽ tạo 1 nhiệt năng lớn chuyển hóa
carbon từ vật liệu hữu cơ ở khoang trong thành TSH. Phản ứng cháy của lò đốt
kiểu này có thể xảy ra trong thời gian khoảng 4h.
2.1.2. Vật liệu nghiên cứu
Giống ngô lai VS36 do Viện nghiên cứu ngô chọn tạo có đặc điểm sau: khả
năng chịu hạn tốt, năng suất cao, ổn định, chống đổ tốt, có bộ lá xanh bền khi lá bi
bao bắp đã khô. Thời gian sinh trưởng trong vụ Xuân: 110 - 115 ngày; Thu Đông:
95 - 105 ngày. Là giống ngô thấp cây, chiều cao cây trung bình từ: 170 - 190 cm;
Chiều cao đóng bắp 65 – 80 cm; Số lá từ 16- 18 lá; Chiều dài bắp: 20 - 22 cm;
Đường kính bắp: 4,2 – 4,5 cm; Số hàng hạt/ bắp: 14 – 16 hàng; Khối lượng 1000
hạt lớn: 370 - 385 gram. Lá bi bao kín bắp. Chống đổ gãy tốt, mức độ nhiễm sâu
bệnh nhẹ. Màu và dạng hạt: Vàng, bán răng ngựa. Năng suất cao và ổn định: trung
bình đạt 75 tạ/ha. Trong điều kiện thâm canh đạt 90 -110 tạ/ha.
2.2. Nội dung nghiên cứu
2.21. Các công thức thí nghiệm: Thí nghiệm gồm 5 công thức như sau:
Công thức 1: Bón phân theo quy trình (Nền)
Công thức 2: Nền + 8 tấn than sinh học/ha

Công thức 3: Nền + 12 tấn than sinh học/ha
Công thức 4: Nền + 16 tấn than sinh học/ha
Công thức 5: Nền + 20 tấn than sinh học/ha
20
* Trong đó lượng phân bón theo quy trình như sau:
Lượng bón cho 1 ha: 180N + 90P
2
O
5
+ 120 K
2
O
Cách bón như sau:
Bón lót: bón toàn bộ phân lân và than sinh học
Bón thúc lần 1: Khi ngô được 3 - 4 lá, bón 1/3 lượng N + 1/3 lượng kali. Kết
hợp vun nhẹ để lấp phân.
Bón thúc lần 2: Khi ngô được 7 - 9 lá, bón bón 1/3 lượng N + 1/3 lượng kali.
Vun lấp phân và vun cao luống
Bón thúc lần 3: Khi ngô xoắn nõn, bón hết lượng phân đạm và phân kali còn lại
kết hợp vun cao lần cuối.
2.2.2. Bố trí thí nghiệm
Nghiên cứu gồm 5 công thức, 3 lần nhắc lại bố trí theo kiểu khối ngẫu
nhiên đầy đủ (RCB). Khoảng cách trồng: Hàng x hàng: 70 cm, cây x cây: 25 cm.
Mật độ: 57.000 cây/ha
Mỗi công thức thí nghiệm có diện tích 10m
2
. Tổng diện tích toàn thí nghiệm
là 150m
2
không kể hàng biên và dải bảo vệ.

Các thí nghiệm được bố trí theo sơ đồ sau:
Dải bảo vệ
Dải
bảo
vệ
CT1 CT2 CT4 CT5 CT3 Dải
bảo
vệ
CT3 CT1 CT2 CT4 CT5
CT5 CT2 CT1 CT3 CT4
Dải bảo vệ
Trong đó: Diện tích ô thí nghiệm: 10 m
2
.
Thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh
Số lần nhắc lại: 3 lần
Phương pháp lấy mẫu: Lấy mẫu theo tuyến mạng lưới, đo đếm 10 cây/ô.
2.2.3. Các chỉ tiêu theo dõi
21
(Tiến hành theo Quy phạm khảo nghiệm giá trị canh tác giống ngô 10TCN 341-2006).
+ Thời gian sinh trưởng:
- Ngày gieo, ngày mọc (được tính có trên 50% số cây mọc trên ô).
- Ngày trỗ cờ (các ô có 50% cây trỗ cờ). Ngày tung phấn và phun râu
(những cây có râu dài từ 2 – 3cm).
- Ngày chín sinh lý: Khi chân hạt có chấm đen hoặc 75% cây có lá khô.
+ Hình thái cây:
- Động thái tăng trưởng chiều cao cây (cm): Được đo từ mặt đất đến múp lá
cuối cùng.
- Chiều cao cây cuối cùng (cm), đo từ mặt đất đến đốt cờ đầu tiên, đo vào
lúc chín sữa

- Động thái ra lá (số lá/cây): Tính từ khi cây ngô có lá thật đến lá dưới cờ.
Để đếm chính xác và tiện theo dõi, các lá thứ 5 và thứ 10 được đánh dấu sơn.
- Chiều cao thân (cm/cây): Đo từ gốc đến điểm phân nhánh đầu tiên của
bông cờ. Đo khi ngô ở giai đoạn chín sữa.
- Chiều cao đóng bắp (com/cây): Đo từ gốc đến đốt mang bắp hữu hiệu thấp
nhất và đo khi ngô ở giai đoạn chín sữa.
- Đường kính thân (cm): Đo cách gốc 10cm bắp thước kẹp Panme.
+ Các yếu tố cấu thành năng suất:
Cách lấy mẫu: Sau khi thu hoạch, tách bỏ lá bi, dồn theo từng công thức,
mỗi công thức lấy 10 bắp. Trong đó có 3 bắp tốt, 3 bắp xấu và 4 bắp trung bình.
- Chiều dài bắp (cm): Được do từ gốc bắp đến hàng hạt cao nhất. Chiều dài
bắp, được tính bằng số liệu trung bình của 10 bắp.
- Đường kính bắp (cm): Đo ở vị trí có đường kính bắp lớn nhất. Đường kính
bắp, được tính bằng số liệu trung bình của 10 bắp.
- Số hàng hạt/bắp: Đếm số hàng hạt có trên từng bắp. Số hàng hạt trên bắp
của từng công thức, được thính bằng số liệu trung bình của 10 bắp.
- Số hạt/hàng: Đếm số hạt có trên hàng của từng bắp. Được tính bằng số
22
liệu trung bình của 10 bắp.
- Tỷ lệ hạt/bắp: Cân khối lượng 10 bắp (P1), tách lấy hạt và đem cân khối
lượng 10 bắp đó (P2). Tỷ lệ hạt/bắp tính theo công thức:
Tỷ lệ hạt/bắp =
2
1
P
P
x 100
- Khối lượng 1.000 hạt (gram): Đếm 2 lần, mỗi lần 500 hạt đem cân khối
lượng, mỗi lần cân là P1 và P2. Nếu khối lượng của 2 lần cân không chênh lệch
nhau quá 5% thì khối lượng hạt là: P = P1 + P2

- Số bắp hữu hiệu/cây (bắp): Tổng số bắp hữu hiệu / tổng số cây của ô thí
nghiệm.
Số bắp hữu hiệu/cây của mỗi công thức được tính bằng số liệu trung bình
của 3 lần nhắc lại.
- Năng suất lý thuyết (tạ/ha) tính theo công thức:
NSLT (tạ/ha) = [(Số h/b) x (h/h) x P
1000
x Tỷ lệ bắp hữu hiệu x 57000]/10
8
Trong đó:
h/b: Hàng/bắp.
h/h: Hạt/hàng.
P
1000
: Khối lượng 1000 hạt (gam) ở độ ẩm 14%.
57000: mật độ trồng ngô/ha.
- Năng suất thực thu Y ở độ ẩm 14% (tạ/ha): Được tính theo công thức:
Y (tạ/ha) = P(A) x [Tỷ lệ hạt/bắp tươi] x [(100 – A)/(100 – 14)] x 10000/S
0
]
Trong đó:
Y (tạ/ha): Năng suất thực thu.
P(A): Khối lượng hạt lúc thu hoạch (gam).
A: Độ ẩm hạt lúc thu hoạch.
S
0
: Diện tích ô thí nghiệm.
Tỷ lệ hạt/bắp tươi được tính trên 10 bắp.
- Hiệu quả kinh tế: Dựa vào các phần thực thu, chi và giá thành ngô tại thời
23

điểm tính toán.
+ Các chỉ tiêu đánh giá khả năng nhiễm sâu, bệnh hại
Đánh giá khả năng nhiễm sâu bệnh theo tiêu chuẩn nghành về quy phạm
khảo nghiệm ngô và tính theo tỷ lệ phần trăm (%)
- Tỷ lệ sâu hại (%) = [Số cây bị hại/ô x 100] / Tổng số cây trong ô
Thang điểm: + Điểm 1: < 5% số cây bị hại
+ Điểm 2: < 5 - < 15% số cây bị hại
+ Điểm 3: 15 – 25% số cây bị hại
+ Điểm 4: 25 - < 35% số cây bị hại
+ Điểm 5: > 35 số cây bị hại
- Tỷ lệ bệnh hại (%): = [Số cây bị bệnh/ô x 100]/Tổng số cây trong ô
Thang điểm: + Điểm 1: Không có lá bị bệnh
+ Điểm 2: 5 – 15% diện tích lá bị bệnh
+ Điểm 3: 15 – 30% diện tích lá bị bệnh
+ Điểm 4: 30 – 50% diện tích lá bị bệnh
+ Điểm 5: > 50% diện tích lá bị bệnh
2.3. Xử lý số liệu
Các số liệu thu được xử lý theo chương trình Excel và IRRISTAT.
Chương 3
24
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Ảnh hưởng của lượng bón than sinh học đến thời gian
sinh trưởng giống ngô SV36.
Thời gian sinh trưởng của cây ngô được tính từ khi gieo đến khi chín hoàn
toàn. Thời gian sinh trưởng của giống ngô không cố định mà nó còn
thay đổi
theo từng vùng sinh thái, từng mùa vụ, kỹ thuật chăm sóc, Việc
theo dõi thời
gian sinh trưởng, các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của các giống ngô có ý
nghĩa quan trọng trong việc bố trí thời vụ và tác động các biện pháp kỹ thuật có

hiệu quả. Còn có ý nghĩa trong việc lựa chọn các biện pháp canh tác, mức độ thâm
canh cho từng giống có thời gian sinh trưởng khác nhau.
Thí nghiệm vụ Đông năm 2013, cho thấy thời gian sinh trưởng qua từng
giai đoạn của các công thức được thể hiện ở bảng 4.1:
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của lượng bón than sinh học đến thời
gian sinh trưởng giống ngô VS36
ĐVT: ngày
Chỉ tiêu
Công thức
Từ
gieo - mọc
Từ
gieo - trỗ cờ
Từ
gieo - phun râu
Từ
gieo - chín
CT1 (đ/c)
3 53 55 106
CT2
3 54 56 107
CT3
3 56 58 109
CT4
3 56 58 109
CT5
3 56 58 109
* Giai đoạn từ gieo đến mọc: Được tính từ khi gieo hạt đến lúc hạt nảy
mầm và vươn lên khỏi mặt đất. Thời kỳ này phụ thuộc vào chất lượng hạt giống,
kỹ thuật canh tác, thời vụ gieo trồng, điều kiện ngoại cảnh… Đây là giai đoạn rất

quan trọng của cây ngô, nó quyết định đến mật độ trồng và tỷ lệ đồng đều của
cây ngô sau này. Qua bảng 4.1 cho thấy, do cùng 1 loại giống, cùng phương thức
gieo và trên cùng 1 chân đất nên tỷ lệ mọc mầm ở các công thức nghiên cứu là
25