BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
NGUYỄN KIM HÙNG
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ DINH DƯỠNG CHÍNH HẠN CHẾ
NĂNG SUẤT GIỐNG LẠC L14 TRÊN ĐẤT CÁT Ở HUYỆN
NGHI LỘC, TỈNH NGHỆ AN TRONG VỤ XUÂN 2011
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ
CHUYÊN NGÀNH TRỒNG TRỌT
MÃ SỐ: 60-62-01
VINH - 2011
ÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
---------------------------------------
NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ DINH DƯỠNG CHÍNH HẠN CHẾ
NĂNG SUẤT GIỐNG LẠC L14 TRÊN ĐẤT CÁT Ở HUYỆN
NGHI LỘC, TỈNH NGHỆ AN TRONG VỤ XUÂN 2011
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ
CHUYÊN NGÀNH TRỒNG TRỌT
MÃ SỐ: 60-62-01
Người thực hiện: NGUYỄN KIM HÙNG
Người hướng dẫn khoa học: TS. TRẦN THỊ THU HÀ
VINH - 2011
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các
số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai
cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Tơi xin cam đoan rằng các thơng tin trích dẫn trong luận văn đều
đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả
Nguyễn Kim Hùng
i
LỜI CẢM ƠN
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới TS. Trần Thị Thu Hà, người
đã chỉ bảo tận tình, hướng dẫn, giúp đỡ tơi trong suốt q trình thực hiện
đề tài và hồn chỉnh luận văn của mình.
Tơi xin chân thành cảm ơn các thầy, các cơ giáo trong Bộ môn
Trồng trọt, các thầy cô trong Khoa Nông - Lâm - Ngư, Khoa Sau đại
học, Trường Đại học Vinh, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi
trong suốt thời gian thực hiện luận văn này.
Để hồn thành luận văn, tơi cịn nhận được sự động viên, khích lệ
của bạn bè và những người thân trong gia đình. Tơi xin chân thành cảm
ơn tất cả những tình cảm cao q đó.
Vinh, ngày 12 tháng 12 năm 2011
Tác giả
Nguyễn Kim Hùng
ii
MỤC LỤC
Nội dung
Trang
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai
cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
i
LỜI CẢM ƠN
ii
MỤC LỤC
iii
v
iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CC
Chiều cao
CTTN
Cơng thức thí nghiệm
CT
Cơng thức
ĐC
Đối chứng
NSLT
Năng suất lý thuyết
NSTT
Năng suất thực thu
iv
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
v
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Nghi Lộc là huyện đồng bằng ven biển của tỉnh Nghệ An, có tổng diện
tích đất sản xuất nơng nghiệp là 15.493 ha, bao gồm 5 nhóm đất: đất cát, đất
phù sa, dốc tụ, đất mặn, đất phèn mặn, đất bạc màu và biến đổi do trồng lúa.
Các loại cây trồng nơng nghiệp chính của huyện như lúa, ngô, lạc, đậu đỗ đều
được phân bố chủ yếu trên diện tích đất phù sa và đất cát (với tổng diện tích là
10.597,2ha) [32]. Do đó, có thể nói: đây là 2 nhóm đất có vị trí quan trọng và
có ý nghĩa lớn đối với sản xuất nơng nghiệp của huyện.
Lạc (Arachis hypogaea.L) là cây họ đậu, cây công nghiệp ngắn ngày có
khả năng thích nghi cao với nhiều loại đất, khơng có nhu cầu cao về dinh
dưỡng đất lại có khả năng cải thiện độ phì đất nên được gieo trồng rất phổ
biến trên diện tích đất cát thuộc các xã Nghi Long, Nghi Hợp, Nghi Xá, Nghi
Thịnh, Nghi Phong... của huyện Nghi Lộc. Theo số liệu thống kê thì đến nay,
tổng diện tích lạc của huyện Nghi Lộc là 4.667ha. Nhờ có giá bán cao, thị
trường khá ổn định nên sản xuất lạc đang là ngành sản xuất đem lại lợi nhuận
khá cho nơng dân trồng lạc.
Vì vậy, diện tích cây lạc trên địa bàn huyện Nghi Lộc được duy trì khá
ổn định qua các năm, đạt 5.567ha năm 2008; 4.702ha, năm 2009 và 4.667ha,
năm 2010 [32]. Tuy nhiên, bình quân năng suất lạc trên vùng đất cát vẫn còn
thấp, chỉ đạt 22,6 ta/ha, so với tiềm năng năng suất lạc của giống (45÷55 tạ/ha).
Trong những năm gần đây, để có thể nâng cao năng suất lạc, đã có rất
nhiều giải pháp đã được áp dụng. Nhiều giống lạc lai có năng suất cao như: L14,
L18, L23, MD7, LVT đã được đưa vào sản xuất trên diện rộng (4.135ha, năm
2010).
Mặc dù vậy, do nhiều nguyên nhân khác nhau mà cho đến nay, trên địa
bàn huyện lại chưa có được một quy trình bón phân cho lạc lai ( trong đó có
giống lạc L14) được xây dựng. Quy trình bón phân hiện đang được phổ biến
cho người sản xuất là quy trình chung cho các giống lạc trên nhiều loại đất
khác nhau. Đặc thù về điều kiện tự nhiên, đặc biệt là điều kiện cụ thể về tính
chất đất đai chưa được quan tâm một cách thỏa đáng trong xây dựng lượng
và tỷ lệ bón phân cho giống lạc này. Một số thay đổi nhỏ so với quy trình
chung chỉ được dựa trên kinh nghiệm của người sản xuất.
Trong khi đó, trong các yếu tố hạn chế năng suất và lợi nhuận trong sản
xuất lạc trên địa bàn tỉnh Nghệ An nói chung và huyện Nghi Lộc nói riêng,
(chất lượng giống, điều kiện canh tác, chăm sóc và phịng trừ sâu bệnh, quản lý
dinh dưỡng, . .v.v) thì quản lý dinh dưỡng khơng hợp lý được xem là yếu tố có
ảnh hưởng rất quyết định [1].
Được biết, trong thời điểm hiện tại, việc thực hiện quy trình bón phân
cho lạc của phần lớn các hộ nông dân trên địa bàn huyện Nghi Lộc chỉ mới
được thực hiện khá tốt ở khâu xác định thời kỳ và phương pháp bón. Liều
lượng phân bón được đầu tư cho cây lạc phần lớn đang tùy thuộc vào trình
độ thâm canh, khả năng đầu tư vốn của các nơng hộ và nhìn chung cịn tùy
tiện, chưa thực sự dựa vào điều kiện cụ thể về tính chất đất đai. Chính sự
mất cân đối thể hiện ở cả liều lượng, tỷ lệ bón các loại phân của các hộ nông
dân đã và đang hạn chế đáng kể sinh trưởng, phát triển của cây lạc và làm
cho năng suất đạt không cao như mong muốn.
Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi đã triển khai đề tài: “Nghiên cứu
các yếu tố dinh dưỡng chính hạn chế năng suất giống lạc L14 trên đất cát
ở huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An trong vụ Xuân 2011”.
Mục đích nghiên cứu của đề tài
- Xác định các yếu tố dinh dưỡng chính hạn chế năng suất giống lạc L14
trên vùng đất cát huyện Nghi Lộc, làm cơ sở để xây dựng quy trình phân bón
2
cân đối và hợp lý, góp phần phát triển sản xuất lạc bền vững tại huyện Nghi
Lộc.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học của đề tài
- Làm rõ ảnh hưởng của việc bón phân không cân đối đến sinh trưởng,
phát triển và khả năng cho năng suất của giống lạc L14 trong điều kiện cụ
thể về đất đai và khí hậu của huyện Nghi Lộc.
- Làm rõ tác động của việc bón thiếu hụt các nguyên tố dinh dưỡng
chính đến chất lượng sản phẩm và hiệu quả của việc sử dụng phân bón cho
lạc L14 trong điều kiện cụ thể về đất đai và khí hậu của huyện Nghi Lộc.
- Cung cấp cơ sở dữ liệu để làm cơ sở cho việc xây dựng một quy trình
bón phân cân đối và hợp lý cho lạc L14 trên vùng đất cát của huyện.
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
- Góp phần xây dựng quy trình phân bón thích hợp cho lạc nhằm nâng
cao thu nhập cho người sản xuất.
- Cung cấp nguồn thông tin chuyển giao tiến bộ kỹ thuật cho cơ quan
khuyến nông địa phương.
2
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Cơ sở lý luận của đề tài
1.1.1. Vai trò của cây lạc
1.1.1.1. Vai trò của cây lạc trong đời sống con người
Sản phẩm chính của lạc là hạt được sử dụng rộng rãi để làm thực phẩm
và nguyên liệu cho công nghiệp. Lạc cung cấp tỷ lệ đáng kể thành phần chất
béo và protein của khẩu phần ăn hàng ngày cho con người.
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của một số cây có dầu [11]
Loại hạt
Lạc
Đậu tương
Vừng
Hướng dương
Chất béo
Chất đạm
Chất khống
Đường bột
(%)
40,2 – 60,7
10,0 - 28,0
46,0 – 61,0
40,0 – 68,8
(%)
20,0 – 33,7
35,0 - 52,0
17,6 - 27,0
21,0 – 34,4
(%)
1,8 – 4,6
4,4 – 6,0
3,3 – 7,0
3,2 – 5,4
(%)
6,0 – 22,0
28,0
6,7 – 19,6
2,0 – 6,5
Các số liệu trên Bảng 1.1 cho thấy, hàm lượng lipit trong hạt lạc từ
40,2÷60,7 %, tương đương với vừng và hướng dương, cao hơn đậu tương; tỷ
lệ protein từ 20÷33,7% cao sau đậu tương (35÷52%), nhưng cao hơn vừng
(17,6÷27%) và tương đương với hướng dương. Protein của hạt lạc có tới 13
axit amin quan trọng và cần thiết cho hoạt động sống của con người [12]. Đặc
biệt trong hạt còn có đủ 8 axit amin khơng thay thế; Chất khống trong hạt lạc
ở mức thấp hơn so với đậu tương, vừng và hướng dương; hàm lượng đường
bột (gluxit) trong hạt lạc khá lớn (6÷22%) cao hơn vừng (6,7÷19,6%) [23].
Trong hạt lạc cịn có các vitamin quan trọng: 68 mg vitamin P và nhiều
vitamin A, B, C, D, E, F, . . .. Mặc dù hàm lượng vitamin A trong dầu lạc rất
ít nhưng do hàm lượng dầu cao đã giúp cho cơ thể con người hấp thu
2
vitamin A tốt hơn, do vậy sử dụng các sản phẩm từ lạc có thể khắc phục
được sự thiếu hụt vitamin A [23].
Nhờ công nghiệp thực phẩm phát triển, các sản phẩm từ lạc như dầu, bơ
lạc, chao, phomat lạc, sữa lạc, . . . được sử dụng nhiều trong đời sống hàng
ngày.
1.1.1.2. Vai trò của cây lạc trong nền kinh tế quốc dân
Hiện nay ở nước ta, lạc là một trong số các mặt hàng nông sản xuất khẩu
quan trọng, nó đóng góp khoảng 15% trong nguồn hàng nơng sản xuất khẩu.
Việt Nam đứng vào hàng thứ 5 trong số 10 nước xuất khẩu lạc lớn nhất thế
giới, đạt kim ngạch xuất khẩu hàng năm từ 40÷50 triệu USD. Những năm gần
đây nước ta đã xuất khẩu khoảng 70÷80 ngàn tấn lạc nhân qua các nước như:
Đức, Pháp, Ý, Mỹ, ... cho nên lạc là cây đem lại nguồn thu ngoại tệ quan
trọng [23]. Tuy nhiên chất lượng lạc xuất khẩu của Việt Nam vẫn chưa thật sự
thỏa mãn nhu cầu nhập khẩu của một số nước. Vì vậy cần nâng cao chất
lượng nông sản phẩm để đạt được kim ngạch cao và mở rộng thị trường xuất
khẩu.
Sản phẩm phụ của lạc còn được dùng làm nguyên liệu trong công
nghiệp: làm dầu nhờn xoa máy, trục xe. Khô dầu ép từ lạc có nhiều chất
dinh dưỡng dùng để chế biến nước chấm, làm bánh kẹo, nấu xà phòng, làm
thức ăn chăn ni, . . ..
1.1.1.3. Vai trị của cây lạc trong việc cải tạo đất nông nghiệp
Bảng 1.2. Tỷ lệ một số chất dinh dưỡng trong thân lá lạc và phân chuồng
[17]
Chỉ tiêu
Nước (%)
N (%)
P2O5 (%)
K2O (%)
Thân lá lạc
4,0 - 7,0
0,8 - 1,33
0,19 - 0,38
0,08
2
Phân chuồng
3,0 - 5,0
0,35
0,15
0,50
Cây lạc có khả năng cố định đạm từ khí trời nhờ sự cộng sinh của vi
khuẩn Rhizobium Vigna trong nốt sần ở rễ cây lạc. Vì vậy, trồng lạc khơng
cần bón phân đạm nhiều như các cây trồng khác mà vẫn đảm bảo năng suất,
đồng thời nó cịn cung cấp trở lại cho đất một lượng đạm đáng kể (trung
bình từ 75÷200 kg N/ha/năm) [9]. Bên cạnh đó, thân lá lạc làm phân xanh
rất tốt, vì trong thân lá lạc có chứa hàm lượng khá cao của một số chất dinh
dưỡng.
So với phân chuồng tính theo chất khơ thì tỷ lệ lân và kali trong thân lá
lạc xấp xỉ phân chuồng, hàm lượng đạm cao gấp 2,5 lần. Hiện nay, hầu hết
các vùng trồng lạc đều sử dụng thân lá lạc làm phân bón cho lúa, màu. Mỗi
ha thân lá lạc đủ bón cho 2÷3 ha lúa và năng suất tăng rõ rệt. Mặt khác, với
bộ tán dày, có khả năng che phủ tốt nên cây lạc làm giảm mức độ xói mịn
của đất, góp phần bảo vệ, nâng cao độ phì nhiêu của đất, đặc biệt vào mùa
mưa. Vì vậy, người ta trồng lạc luân canh với cây trồng khác, xen canh giữa
các cây hàng rộng như chè, sắn, dâu, mía, ... [12].
1.1.2. Vai trị của một số yếu tố dinh dưỡng đối với cây lạc
1.1.2.1. Vai trò của đạm
Dinh dưỡng đạm đóng vai trị rất quan trọng trong quá trình hình thành
hoa ở cây lạc. Quá trình phân hóa mầm hoa bắt đầu từ khi lạc có 2 lá bắc nổi
lên ở nách lá. Khi lạc có 2÷4 lá thật xịe ra thì hoa đầu tiên bắt đầu phân hóa.
Sau khi mọc 25÷45 ngày hoa bắt đầu nở. Như vậy, thời kỳ đầu rễ lạc còn
non, bộ rễ phát triển chưa hồn thiện, sự hình thành nốt sần cịn chưa nhiều
nên thời kỳ này bón đạm đóng vai trò quan trọng trong việc tạo điều kiện
cho sự sinh trưởng và phát triển thuận lợi của các bộ phận trên mặt đất. Là
cơ sở cho việc hình thành và phân hóa mầm hoa được thuận lợi.
Đạm là thành phần của nguyên sinh chất tế bào, axít amin, axit
nucleic (ADN và ARN), các enzim và diệp lục. Đạm là chất dinh dưỡng
2
chủ yếu của cây lạc. Đạm có vai trị làm tăng sinh trưởng và phát triển của
mô sống, quyết định phẩm chất của nông sản. Cây lạc chứa nhiều đạm
trong lá và hạt. Thiếu đạm cây sinh trưởng phát triển kém, lá mảnh, có
màu xanh nhạt, sự hình thành quả bị hạn chế [17].
Tuy lạc có thể tự thoả mãn một phần nhu cầu đạm của mình nhờ hoạt
động của vi sinh vật cố định đạm sống cộng sinh ở rễ nhưng phải sau 3
tuần thì lạc mới phát triển đủ rễ và sau khi nở hoa thì nốt sần mới phát triển
mạnh. Vì vậy, bón đạm cho lạc ở thời kỳ đầu là rất cần thiết để xúc tiến
việc hình thành nốt sần và phân hố mầm hoa. Tuy nhiên, nếu bón q
nhiều đạm sẽ ức chế sự hình thành và hoạt động của vi khuẩn nốt sần làm
cho cây vống lốp, số cành hữu hiệu giảm [2].
Mặc dầu có nhu cầu đạm cao nhưng trong thực tế lượng đạm bón cho
lạc bao giờ cũng thấp hơn lân và kali. Bón nhiều đạm cho lạc sẽ làm cho
sinh khối phát triển mạnh [4], thời gian sinh trưởng bị kéo dài, ngăn cản sự
hình thành nốt sần ở rễ và khả năng cố định đạm của vi sinh vật nốt sần do
sản phẩm quang hợp chuyển hố nhanh thành protít, làm giảm việc cung cấp
hydrat cacbon cho các vi sinh vật này [19].
1.1.2.2. Vai trò của lân
Lân là thành phần của axit nucleic, photphatit, protein, lipit, coenzim,
NAD, ATP và nhiễm sắc thể. Lân cần thiết cho sự phân chia tế bào, mơ
phân sinh, kích thích sự phát triển của rễ, sự ra hoa, sự phát triển của hạt và
quả [23]. Ngồi việc xúc tiến rễ phát triển, lân cịn là thức ăn chính của vi
khuẩn có tác dụng đẩy mạnh sự hình thành và nâng cao hoạt tính của nốt sần,
làm tăng cường khả năng hút, giữ đạm khí trời, thúc đẩy lạc tăng số cành hữu
hiệu, hoa nở sớm và tập trung, nâng cao tỷ lệ đậu quả và quả chắc, màu sắc
đẹp, giảm tỷ lệ nước trong qủa. Quan trọng hơn là xúc tiến quá trình hình
thành chất béo, dầu và chất đạm, làm tăng tỷ lệ dầu trong hạt, quả chóng già
2
chín. Đặc biệt khi bón lân sẽ tăng cường hiệu lực hút phân đạm nên tiết kiệm
được một lượng phân đạm dáng kể.
Lân thường được xem xét như một yếu tố dinh dưỡng hạn chế sinh
trưởng, phát triển và năng suất của các loại cây họ đậu ở các vùng nhiệt đới
và cận nhiệt đới. Thiếu lân làm giảm sự phát triển của lá và hình thành số lá
trên cây. Chiều dài cành ít chịu ảnh hưởng của sự thiếu hụt lân trong cây,
trong khi đó thiếu lân làm cho bộ rễ phát triển kém dẫn đến sự mất cân đối
trong tỷ lệ giữa thân lá và rễ [41]. Lượng lân bón khơng thích hợp sẽ làm
giảm cường độ q trình đồng hố carbon hydrate, trong khi đó việc tổng
hợp hợp chất này thơng qua q trình quang hợp vẫn tiếp tục xẩy ra và gây
ra hiện tượng tích luỹ carbonhydrate làm cho lá có màu xanh sẫm, trầm
trọng hơn sẽ có màu huyết dụ và có ảnh hưỏng bất lợi đối với quá trình
quang hợp và cuối cùng sẽ làm sụt giảm năng suất cây trồng rất rõ rệt [46].
Sự hình thành và phát triển của nốt sần ở rễ lạc và quá trình cố định đạm
chịu ảnh hưởng rất lớn của lượng lân trong đất trồng lạc cũng như lượng lân
được bón bổ sung từ các loại phân bón. Theo các tác giả (Casanova, 2000;
John.H và ctv, 1999; Barbagelata và ctv, 2002) thì mối liên quan chặt chẽ
giữa nguyên tố lân và quá trình cố định đạm ở cây họ đậu được thể hiện như
sau:
+ Nốt sần bắt đầu hình thành khi lơng hút của rễ bị lây nhiễm bởi vi
khuẩn Rhizobium và ở giai đoạn này, việc thiếu hụt lân làm cho rễ kém phát
triển sẽ ngăn cản sự hình thành nốt sần và giảm cường độ quá trình cố định
đạm cũng như sự thu hút nước và dinh dưỡng của cây.
+ Quá trình cố định đạm đòi hỏi nguồn năng lượng lớn cho sinh trưởng
của vi khuẩn nốt sần và sự chuyển hoá N 2 thành NH3. Nguồn năng lượng đó
chủ yếu cũng được cung cấp từ lân ở dạng ATP.
+ Lân có vai trị tích cực trong việc vận chuyển các sản phẩm của quá
trình quang hợp từ lá về rễ và sự di chuyển của các hợp chất có đạm trong
nốt sần về các bộ phận khác của cây và làm tăng hàm lượng đạm trong thân
lá.
2
Ngồi ra, bón lân có tác dụng kích thích sự phát triển của bộ rễ cây
trồng, nhờ đó mà cây có khả năng thu hút nhiều hơn các nguyên tố dinh
duỡng từ đất và từ phân bón.
Thiếu lân có ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành nốt sần, khả năng
tích lũy chất khơ và năng suất lạc. Bón lân có tác dụng kích thích sự phát
triển của bộ rễ, vì vậy ở cây họ đậu nói chung và cây lạc nói riêng được bón
đầy đủ lân thường hình thành một số lượng lớn nốt sần hữu hiệu ở rễ, nốt
sần thường lớn và có màu hồng [2]; [36] và vì vậy làm tăng khả năng tích
luỹ đạm của cây [1].
Khi thiếu nguyên tố lân, cây con cằn cỗi, thời gian sinh trưởng chậm, lá
non vàng nhạt, thể hiện dấu hiệu khô héo nhanh ảnh hưởng xấu tới sự phát
triển của nốt sần, hoa rụng nhiều quả ít, kém chắc, năng suất và phẩm chất
lạc đều giảm [1].
1.1.2.3. Vai trò của kali
Đối với cây trồng, kali là một trong 3 ngun tố khống thiết yếu nhất.
Vai trị quan trọng nhất của kali được thể hiện ở khả năng hoạt hoá các enzym
trong hợp chất ATP đóng vai trị cung cấp năng lượng cho rất nhiều q trình
sinh lý, sinh hố xẩy ra trong cây [17]. Kali còn rất cần thiết cho q trình
đồng hố đạm và tổng hợp protein trong cây.
Thiếu hụt kali trong cây sẽ làm cho quá trình tổng hợp protein bị ngừng
trệ, đạm trong cây sẽ được tích lũy dưới dạng đạm nitrat và axit amin, là môi
trường rất thuận lợi cho sâu bệnh xâm nhập [17]; [36]. Thiếu kali trên rìa lá
thường xuất hiện những đốm vàng, sau đó lan ra rìa lá và làm cho quá trình
sinh trưởng của cây bị ngưng trệ [19]. Tuy nhiên, nếu bón quá nhiều kali cho
lạc sẽ ức chế việc hút can xi của tia và củ và kết quả là năng suất và phẩm
cấp hạt sẽ giảm [28].
2
Theo Vũ Hữu Yêm (1995), Võ Minh Kha (1996) thì kali có tác dụng
hoạt hóa các enzym có liên quan đến q trình quang hợp, chuyển hóa các
hydrat cacbon và protein cũng như giúp di chuyển và duy trì sự ổn định của
chúng. Kali giúp điều khiển quá trình sử dụng nước bằng đóng mở khí
khổng, thúc đẩy q trình sử dụng đạm dạng NH 4+, cải thiện khả năng sử
dụng ánh sáng khi thời tiết âm u nên làm tăng hiệu suất quang hợp. Kali còn
ảnh hưởng đến quá trình hình thành màng tế bào và độ chắc của nó, nên làm
tăng khả năng khả năng chống lớp đổ, làm tăng khả năng chống bệnh của
cây trồng. Kali có tác dụng làm tăng phẩm chất của nông sản, tăng kích
thước hạt.
Khác với lân, kali khơng tham gia trực tiếp vào quá trình hình thành nốt
sần. Tuy nhiên, ảnh hưởng của kali đến chỉ tiêu này có thể thơng qua việc
tích lũy và vận chuyển lân trong cây. Một số tác giả [17]; [36] đã chỉ ra rằng,
sự vận chuyển phốt pho và một số nguyên tố khác trong các xylem trong cây
bị giảm sút khi cây không được cung cấp đầy đủ kali. Bón đầy đủ kali góp
phần đảm bảo cân bằng lân trong cây, tạo điều kiện để hệ rễ phát triển mạnh
và tăng nhanh số lượng nốt sần xâm nhập. Kali có vai trị vận chuyển các
hydrat cacbon vào rễ cây họ đậu và tạo điều kiện để nốt sần có thể hình
thành nhiều hơn [26].
Cây lạc trong thời kỳ phát triển hút một lượng kali rất lớn. Tác dụng của
kali đối với lạc thể hiện ở khả năng xúc tiến sự phân cành, tăng chiều cao cây,
tăng nhiều hoa, làm hoa nở đều, tăng tỷ lệ hoa hữu hiệu, tăng khối lượng quả
hạt, quả chắc và to, chín đều và ít thối, trắng vỏ. Nó cịn tác dụng tăng sức đề
kháng của cây, giúp cây chống một số sâu bệnh. Kali tác động đều đến toàn bộ
thời gian sinh trưởng của cây và cuối cùng là đến năng suất của lạc [17]; [2].
Kali tập trung nhiều trong bộ phận non của cây. Hàm lượng kali tối đa
trong phần lớn thực vật thường thấy vào thời kỳ trước ra hoa. Điều này
2
chứng tỏ rằng cây trồng hút kali rất lớn ở giai đoạn trước ra hoa. Hàm lượng
K2O trong cây ở mức 2,15% làm cho cây lạc ra hoa kết quả tối đa [2].
Thông thường, ảnh hưởng của kali đến một số chỉ tiêu sinh trưởng của
cây lạc không phải là ảnh hưởng trực tiếp mà thông qua một số quá trình
sinh lý xảy ra trong cây như quá trình quang hợp. Sự trao đổi electron trong
quá trình sản xuất ATP trong cây chỉ cân bằng với sự có mặt của K +. Sự
thiếu hụt kali sẽ làm giảm sút quá trình hình thành ATP và vì vậy có ảnh
hưởng tiêu cực đến tất cả các quá trình xẩy ra trong cây. Bón đầy đủ kali có
tác dụng thúc đẩy quá trình quang hợp và hình thành các cơ quan sinh
trưởng. Mặt khác, một vai trò nổi bật của kali và khác hẳn đạm và lân, đó là
vai trị hoạt hố hơn 60 enzim trong cây. Kali làm thay đổi trạng thái lý học
của phân tử enzim, trung hoà các anion hữu cơ và các hợp chất khác trong
cây, giữ cho pH ln ở mức ổn định từ 7÷8, là khoảng thích hợp cho rất
nhiều phản ứng có enzym xúc tác [17].
1.1.2.4. Vai trò của can xi
Đối với lạc, trước hết can xi là thức ăn cần thiết. Ngoài ra can xi cịn
làm giảm độ chua, tạo mơi trường thuận lợi cho vi khuẩn nốt sần hoạt động
cố định đạm nhiều hơn, can xi ngăn ngừa việc tích luỹ các chất độc hại và
điều chỉnh bốc hơi nước, làm tăng sức chịu hạn cho lạc.
Bón can xi cịn huy động được đạm cho cây dùng, quả thêm chắc và
tiết kiệm được bón đạm.
Lạc rất mẫn cảm với canxi và có yêu cầu cao với canxi, nhất là thời kỳ
kết quả. Can xi làm cho rễ phát triển, tia dài và cứng thuận lợi cho việc hình
thành quả.
Bộ rễ, tia và quả cịn non trực tiếp hút được can xi. Bón can xi phối hợp
với kali thì sẽ kiện tồn cấu tạo bộ máy của tia, tăng tỷ lệ đậu quả, giảm quả
ép, tăng số quả 2 hạt, hạt tròn đẹp, qủa ít eo. Can xi là yếu tố quan trọng nhất
2
để sản xuất lạc qủa to. Ngoài ra can xi cịn có tác dụng phịng chống sâu
bệnh, giảm kiến mối làm hại mầm.
Thiếu can xi từ gốc đến ngọn cây lạc bị chuyển màu, lá chuyển màu có
đốm trắng, lá già hơi vàng chết dần, thiếu nặng thì cây vàng úa, cuống lá dễ
gãy, ngọn héo. Ngoài ra khi thiếu can xi hoa rụng nhiều, ít đậu qủa, quả ốp
lép, vỏ quả giịn, kích thước hạt nhỏ [2].
1.1.3. Nhu cầu dinh dưỡng của cây lạc
Lạc là cây họ đậu, có nhu cầu dinh dưỡng khơng cao và có khả năng sử
dụng được đạm từ khơng khí nhờ vi khuẩn nốt sần. Nhu cầu dinh dưỡng của
cây lạc thay đổi, phụ thuộc vào từng giai đoạn sinh trưởng phát triển của cây
và tính chất đất. Để thu được 1 tấn lạc vỏ (kèm với thân lá) cây lấy đi 64 kg N,
16 kg P2O5, 26,4 kg K2O, 26,4 kg CaO, và 11,9 kg MgO [3].
Ở Trung Quốc để đạt năng suất lạc quả 3 tấn/ha, cây lạc cần được bón 2,5
tấn phân hữu cơ cùng với 20 kg P 2O5, sau đó bón thúc 30 kg N/ha. Để đạt 4,5
tấn/ha người ta ốn lót 3,75 tấn phân hữu cơ, 30 kg P2O5 và 75 kg K2O [21].
Theo Duan Shufen (1998) để thu được 100 kg lạc quả cần bón 5 kg N,
2 kg P2O5 và 2,5 kg K2O/ha. Mức đạm bón cho lạc trên đất có độ phì trung
bình và cao cần phải giảm đi 50% trong khi đó lượng lân cần bón gấp 2 lần.
Burkhart, Collins (1991) đã mơ tả những triệu chứng thiếu dinh dưỡng
thấy được bằng mắt. Nhưng phương pháp kết hợp cả triệu chứng biểu hiện
trên lá do thiếu dinh dưỡng và nồng độ các chất ở mức tới hạn là cách tốt
hơn để nhận biết sự thiếu dinh dưỡng ở lạc.
Bảng 1.3. Lượng dinh dưỡng khoáng cây lạc hấp thu [2]
Địa điểm Năng suất quả
Senegal
Trung
Quốc
khô (kg/ha)
1835
2250
2400
4000
Lượng dinh dưỡng hấp thu (kg)
N
P2O5
K2O
CaO MgO SO3
82,6
6,8
25,1 15,24 13,2
152,0 30,0
85,5
150,0 29,0
98,0
262,0 50,0 151,0
2
Ấn Độ
Nigeria
1000
100
63,0
8,6
11,0
1,4
46,0
5,3
27,0
2,6
14,0
20,0
1,7
Khi nghiên cứu về chế độ dinh dưỡng của cây lạc, các nhà khoa học
thuộc Viện Nghiên cứu cây có dầu ở Nam Senegan cho thấy, để có năng
suất 1.000 kg/ha thì cây lạc đã lấy đi từ đất một lượng ngun tố khống như
sau: 45÷52 kg N; 2,2÷3,8 kg P; 11,8÷13,7 kg K; 5,9÷8,3 kg Ca; 3,8÷7,2 kg
Mg. Như vậy cây lạc tích lũy đạm với lượng lớn nhất sau đó đến kali [2].
Thí nghiệm phân bón ở Punjab cho thấy tổng lượng dinh dưỡng để đạt
được năng suất 2.120 kg quả/ha cần phải có 167 kg K2O, 97 kg P2O5 và 87 kg
CaO [44].
1.1.4. Đặc điểm của đất cát
Đất cát thuộc vào loại đất xấu, thoát nước dễ, thấm nước nhanh, do vậy
giữ nước kém. Đất có độ thơng khí cao, vi sinh vật háo khí hoạt động mạnh
làm cho q trình khống hố chất hữu cơ và mùn xảy ra mãnh liệt, vì vậy
đất cát thường nghèo mùn. Đất thường nóng nhanh, lạnh nhanh gây nhiều
bất lợi cho cây trồng. Các loại cây trồng trên đất này thường cho năng suất
thấp.
Đất cát khi khơ thì rời rạc nên dễ cày bừa, làm cỏ, rễ cây phát triển dễ
dàng nhưng cỏ cũng mọc nhanh. Khi đất cát gặp mưa to hay tưới nhiều
thường bị dí chặt gây thối úng.
Sức giữ ẩm đồng ruộng thấp, nhưng vì độ ẩm cây héo thấp, nên lượng
nước trong đất thuộc loại khá.
Độ phì nhiêu của đất cát nhìn chung thấp; Hàm lượng chất hữu cơ dao
động từ 0,6÷1%; Ở lớp đất mặt đạm tổng số thay đổi trong khoảng
0,03÷0,09% , Kali tổng số thấp.
Tuy nhiên đất cát cũng có một số ưu thế như thành phần cơ giới nhẹ, dễ
canh tác, dễ cải tạo, nước ngầm nông nhờ vậy dễ điều hoà chế độ nhiệt và chế
2
độ ẩm cho cây trồng. Nếu trên đất cát bố trí cây trồng hợp lý kết hợp chế độ
phân bón cân đối và chăm sóc phù hợp sẽ cho năng suất và hiệu quả kinh tế
khá.
1.1.5. Các yếu tố hạn chế và định luật yếu tố hạn chế năng suất cây trồng
Theo Nguyễn Vy (1998) có rất nhiều yếu tố hạn chế sự phát triển của
cây trồng và hình thành năng suất.
Khi cây trồng không phát triển hoặc phát triển khơng bình thường, khi
cây trồng đó khơng cho năng suất hoặc năng suất thấp hơn bình thường hoặc
khơng đạt chỉ tiêu về chất lượng protein, dầu, đường, vi lượng, thuận lợi cho
bảo quản và chế biến, người ta nói cây trồng đã bị ảnh hưởng của các yếu tố
hạn chế . Có những đất có độ phì nhiêu rất cao, xét về độ phì nhiêu tự nhiên
nhưng lại thiếu một chất dinh dưỡng nào đó làm cho các chất dinh dưỡng
khác không thể phát huy được. Như vậy sự thiếu hụt một chất dinh dưỡng này
hoặc một chất dinh dưỡng khác sớm muộn cũng dẫn tới yếu tố hạn chế [26].
Những yếu tố hạn chế năng suất lạc ở Việt Nam là: thiếu giống có năng
suất cao, đất trồng lạc thiếu dinh dưỡng, hàm lượng chất hữu cơ và mùn
thấp, pH thấp (hoặc cao), vi sinh vật ít, sâu bệnh hại lạc phịng trừ chưa có
hiệu quả. Trong rất nhiều các yếu tố hạn chế đó, yếu tố dinh dưỡng hạn chế
năng suất lạc có ảnh hưởng trực tiếp và đáng kể [17].
Trên cùng một địa điểm, có thể xuất hiện cùng một lúc nhiều yếu tố hạn
chế nhưng không thể khắc phục được triệt để nếu chưa tìm ra yếu tố hạn chế
đứng hàng đầu. Vì vậy, việc nghiên cứu để phát hiện yếu tố hạn chế có ý
nghĩa to lớn cả về lý luận lẫn thực tiễn trong việc bón phân hợp lý và cân đối
để đạt được năng suất cao, phẩm chất tốt đồng thời tạo được độ phì nhiêu cho
đất.
2
Năm 1840, Liebig phát hiện ra yếu tố dinh dưỡng hạn chế năng suất
cây trồng. Và đã đưa ra Định luật yếu tố hạn chế năng suất cây trồng như
sau:
“Năng suất cây trồng tỷ lệ với nguyên tố phân bón có tỷ lệ thấp nhất so
với yêu cầu của cây trồng”.
Ở Việt Nam, hơn một nửa diện tích đất trồng trọt có hàm lượng chất
dinh dưỡng thấp và có những yếu tố hạn chế cần khắc phục như độ chua,
hàm lượng nhôm và độ mặn cũng như khả năng giữ chất dinh dưỡng kém.
Trong số các thiếu hụt về chất dinh dưỡng trong đất trồng trọt ở Việt Nam
lớn nhất và quan trọng nhất là thiếu hụt về đạm, lân và kali. Đây cũng là
chất dinh dưỡng mà cây trồng hấp thụ lớn nhất.
Trong các loại đất chua, sự thiếu can xi và ma giê cũng trở nên quan
trọng. Việc hồn trả khơng đầy đủ về lượng các chất dinh dưỡng ở dạng vô
cơ và hữu cơ đã làm cho đất bị cạn kiệt màu khá rõ, đây cũng là nguyên
nhân xuất hiện yếu tố dinh dưỡng hạn chế.
Yếu tố hạn chế cũng xuất hiện khi nồng độ một chất vượt quá ngưỡng
cho phép đã trở thành độc tố thì cũng kìm hãm sự phát triển của cây trồng,
làm giảm năng suất, thậm chí khơng cho thu hoạch. Có thể lấy trường hợp
đất bị nhiễm mặn do nồng độ muối tan chủ yếu là Na +, Cl- cao, trong điều
kiện yếm khí sẽ dẫn đến tích lũy nhiều sản phẩm khử như H 2S, Fe++ thường
thấy ở các vùng thung lũng núi cao, vùng đất phèn. Trong trường hợp này ta
gọi là yếu tố hạn chế thừa.
Nói chung yếu tố hạn chế xuất hiện từ những nguyên nhân chủ yếu sau:
+ Hệ quả của các quá trình thổ nhưỡng tự nhiên.
+ Bón q ít hoặc khơng bón một yếu tố dinh dưỡng.
+ Các giống năng suất cao đã hút đi một lượng lớn các chất dinh dưỡng
từ đất nhưng không hoàn trả đúng mức.
2
+ Bón cố định một loại phân.
+ Những q trình hóa học, sinh học tích lũy độc tố mới xẩy ra trong đất.
Đối với các đất giàu mùn, giàu đạm thì yếu tố hạn chế được khắc phục
theo quy luật cân đối lân - đạm, với các đất mà tỷ lệ đạm trung bình hoặc
thấp thì vai trị yếu tố hạn chế được khắc phục theo quy luật tối thiểu, nghĩa
là lân ít thì bón lân ắt phải có bội thu cao [45].
Trong thực tiễn sản xuất nông nghiệp Việt Nam hiện nay, sau khi yếu
tố hạn chế năng suất chính là đạm đã được giải quyết thì lân nổi lên là yếu tố
hạn chế năng suất trong suốt gần 3 thập kỷ và hiện tại vẫn đang còn là yếu tố
hạn chế trên rất nhiều loại đất. Riêng kali, tuy mới được coi là yếu tố hạn
chế năng suất trên một số loại đất, một vài loại cây trồng, song do lượng hút
kali ngày càng lớn với tốc độ ngày càng cao, thậm chí cao hơn đạm thì kali
cũng sớm trở thành yếu tố hạn chế năng suất cây trồng ở Việt Nam.
Đó là nói đến các nguyên tố đa lượng, còn các nguyên tố trung lượng
và vi lượng thì sao? Ở các nước phát triển người ta khơng còn nghi ngờ về
vai trò sinh lý của các nguyên tố vi lượng và khả năng tăng năng suất cây
trồng, nâng cao chất lượng nông sản của các loại phân vi lượng. Trên cơ sở
đó cũng có thể nghĩ đến các nguyên tố trung lượng và vi lượng, tuy chỉ với
lượng nhỏ đối với cây trồng nhưng cũng có khả năng các nguyên tố đó là
yếu tố dinh dưỡng hạn chế đến năng suất cây trồng.
Tuy nhiên, định luật hạn chế năng suất cây trồng có thể mở rộng đối
với các yếu tố ngọai cảnh như nhiệt độ, nước, ánh sáng. Mặc dù đủ các yếu
tố về phân bón nhưng thiếu nước thì việc cung cấp nước sẽ quyết định mức
năng suất của cây trồng. Nhiệm vụ của các nhà khoa học nghiên cứu ngành
trồng trọt là phải tìm ra được các yếu tố hạn chế, yếu tố hạn chế này được
giải quyết thì phát sinh yếu tố hạn chế mới. Muốn đầy đủ và giúp cho việc
bón phân có hiệu quả thì định luật này được mở rộng như sau: “Năng suất
2
cây trồng phụ thuộc vào chất dinh dưỡng nào có hàm lượng dễ tiêu thụ nhất
so với yêu cầu của cây trồng” [9].
1.1.6. Tình hình nghiên cứu phân bón cho lạc trên thế giới và ở Việt Nam
1.1.6.1. Tình hình nghiên cứu phân bón cho lạc trên thế giới
Các kết quả nghiên cứu về sử dụng phân bón cho lạc cho thấy, để đạt
hiệu quả sử dụng phân bón cao nhất cần dựa vào kết quả phân tích đất. Lạc
là cây trồng khá mẫn cảm với độ chua, vì vậy, bón vơi cho lạc, đặc biệt trên
các loại đất chua thường cho hiệu quả rõ rệt.
J.G. De Geus (1983) cho biết, nếu pH thấp thì phải bón vơi khi làm đất.
Các nghiên cứu ở Mỹ cho thấy, không cần dùng phân đạm khi đã bón vơi
cho đất để có pH thích hợp, vì đã có vi khuẩn tạo nốt sần. Tuy vậy, cây lạc
thường được trồng trên đất nhẹ, có thành phần cơ giới thô, phần lớn các lọai
đất này thường là nghèo dinh dưỡng, hàm lượng mùn thấp, vì vậy việc bổ
sung nguồn dinh dưỡng trực tiếp cho lạc là cần thiết.
Bón vơi có tác dụng cải thiện độ chua của đất, tạo điều kiện thuận lợi
cho hoạt động của rất nhiều loại vi sinh vật. Bón vơi trung hòa độ chua giúp
cho chất hữu cơ trong đất phân giải mạnh và góp phần tích lũy các chất dinh
dưỡng dễ tiêu trong đất. Bón vơi, cải thiện độ chua của đất có tác dụng tăng
cường hoạt động cố định đạm của vi khuẩn chủng Rhizobium [43]. Bón vơi
cho đất cịn có tác dụng giải phóng lân từ các hợp chất lân khó hồ tan vốn
rất nhiều trên đất chua như AlPO 4 và FePO4 [34] [35]. Bón vơi kết hợp với
lân có tác dụng rất rõ rệt trong việc nâng cao năng suất lạc [39].
Trong các nguyên tố dinh dưỡng, lân là ngun tố có vai trị rất lớn đối
với sinh trưởng, phát triển của cây lạc. Hiệu lực của lân phụ thuộc vào loại
đất trồng lạc, lượng bón, tỷ lệ đạm - lân, phương pháp bón và dạng phân lân
được sử dụng.
Các kết quả nghiên cứu trước đây cho thấy thì bón lân cho cây lạc có
vai trị quan trọng trong việc tích lũy lipít ở hạt trong thời kỳ chín. Bón đủ
Lân, hàm lượng dầu trong hạt tăng rõ rệt [39]; [41].
Ở Tây Phi người ta xác định liều lượng phân lân thích hợp để bón cho
cây lạc là 30 kg P2O5/ha, nhưng ít nhất là 3/4 số phân này ở dạng hòa tan [2].
2