Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Chất hữu cơ trong đất là chất được hình thành do sự phân hủy xác thực vật, vi sinh vật và động vật đất. Vi sinh vật phân giải chất hữu cơ tạo ra nhóm chất mùn không đặc trưng chiếm 10 - 20% tổng số, gồm các hợp chất cacbon, hidrocacbon, axit hữu cơ, rượu, este, andehit, nhựa. cung cấp thức ăn cho thực vật; kích thích, ức chế tăng trưởng; cung cấp kháng sinh và vitamin.
Nhóm chất mùn điển hình gồm những chất hữu cơ cao phân tử, phức tạp được tạo ra do quá trình mùn hóa xác thực vật, động vật, vi sinh vật. Axit humic, axit funvic, humin, unmin chiếm khoảng 80 - 90% tổng số. Chất hữu cơ là một chỉ tiêu quan trọng của độ phì nhiêu đất và liên quan với thành phần lý hóa và sinh học đất. Phân hữu cơ nói chung chứa đầy đủ các nguyên tố dinh dưỡng đa, trung và vi lượng mà không một loại phân khoáng nào có được.
Ngoài ra phân hữu cơ cung cấp chất mùn làm kết cấu đất tốt lên, tơi xốp hơn, bộ rễ phát triển mạnh, hạn chế mất nước trong quá trình bốc hơi từ mặt đất, chống được hạn và chống xói mòn [10]. Vi sinh vật (VSV) là một thành phần của hệ thống sinh học đất. Cùng với chất hữu cơ, VSV sống trong đất, nước và vùng rễ cây có vai trò quan trọng trong các mối quan hệ giữa cây và đất trồng. Hầu như mọi quá trình xảy ra trong đất đều có sự tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp của VSV (Quá trình khoáng hóa hợp chất hữu cơ, mùn hóa, quá trình phân giải hoặc cố định hợp chất vô cơ.
Phân hữu cơ vi sinh được hiểu là phân hữu cơ chứa các VSV sống, đã được tuyển chọn có mật độ phù hợp với tiêu chuẩn ban hành, thông qua các hoạt động sống của chúng tạo nên các chất dinh dưỡng mà cây trồng có thể sử dụng được hay các hoạt chất sinh học, góp phần nâng cao năng suất và (hoặc) 5 chất lượng nông sản. Phân VSV phải đảm bảo không gây ảnh hưởng xấu đến người và động thực vật, môi trường sinh thái và chất lượng nông sản [10]. Từ những căn cứ trên có thể thấy rằng việc thay thế phân vô cơ bằng phân hữu cơ hoặc phân hữu cơ vi sinh trong canh tác nói chung và trong canh tác cây lúa nói riêng là hoàn toàn có cơ sở khoa học. Tình hình sản xuất lúa 1.
Tình hình sản xuất lúa trên thế giới Hiện nay trên thế giới có khoảng 100 nước trồng lúa, theo thống kê của Viện nghiên cứu lúa quốc tế cho đến nay cây lúa vẫn là cây lương thực được con người trồng và tiêu thụ mạnh nhất. Để đáp ứng được tốc độ tăng dân số và nhu cầu ngày càng cao về lượng thực, qua thống kê cho thấy diện tích trồng lúa trên thế giới đã gia tăng rõ rệt từ năm 1955 đến 1980.1: Diện tích, năng suất và sản lượng lúa của toàn thế giới trong giai đoạn 2006 - 2014 Diện tích Năng suất Sản lượng Năm (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 2006 155,6 41,2 641,2 2007 155,1 42,3 656,9 2008 160,2 43,9 688,5 2009 158,5 43,2 685,1 2010 161,7 43,3 701,7 2011 164,1 44,0 722,7 2012 163,2 44,1 719,0 2013 164,7 45,27 745,7 2014 163,3 45,4 741,0 (Nguồn: FAOSTAT 2015)[25] 6 Trong những năm gần đây diện tích trồng lúa có xu hướng tăng nhẹ từ 155,6 triệu ha năm 2006 lên đến 164,7 triệu ha năm 2013, năng suất và sản lượng cũng tăng lên một cách rõ rệt từ 41,2 tạ/ha trong năm 2006 tăng lên 45,27 tạ/ha năm 2013. Tình hình sản xuất lúa của Việt Nam Việt Nam là một nước nông nghiệp, có tập quán canh tác lúa nước lâu đời. Cây lúa là sản phẩm chính của nền nông nghiệp.
Cây lúa không những góp phần bảo đảm đời sống cho nhân dân, mà trong thời kỳ hiện nay nó còn góp một phần rất lớn vào giá trị tổng kim ngạch xuất khẩu, thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước. Nhờ có các chính sách đổi mới mà sản lượng lúa gạo đã tăng lên hàng năm. Sản xuất lúa trong năm 2014 và 2015 đã có những bước tiến mới. Năm 2014, năng suất đạt 57,5 tạ/ha và tiếp tục tăng lên 57,7 tạ/ha năm 2015.
Năm 2015 sản lượng lúa Đông Xuân đạt 20,69 triệu tấn, giảm 158.800 tấn; lúa Hè Thu và Thu Đông đạt 14,85 triệu tấn, tăng 370.000 tấn; lúa Mùa đạt 9,57 triệu tấn, giảm 71.200 tấn so với năm 2014.2 Thống kê diện tích, năng suất và sản lượng lúa Việt Nam năm 2014 và 2015 Năm 2014 Năm 2015 Diện tích Năng suất Sản lượng Diện tích Năng suất Sản lượng (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) (triệu ha) (tạ/ha) (triệu tấn) 7,816 57,5 44,9 7,764 57,7 45,1 (Nguồn: FAOSTAT 2015)[25] 7 1. Tình hình sản xuất lúa tại thị xã Nghĩa Lộ giai đoạn 2010 - 2015 Được thiên nhiên ưu đãi, thị xã Nghĩa Lộ gần như nằm trọn trong vùng lòng chảo Mường Lò, nơi có cánh đồng rộng lớn, bằng phẳng, đất đai màu mỡ, khí hậu ôn hòa rất thuận lợi cho phát triển nông nghiệp, đặc biệt là cây lúa. Với diện tích sản xuất trên 700 ha, lúa là cây lương thực và là cây trồng chính của các hộ sản xuất nông nghiệp trên địa bàn thị xã. Cây lúa đóng một vai trò cực kỳ quan trọng trong cuộc sống của các hộ nông dân, vì đây là nguồn thu nhập chính của các nông hộ, nó không chỉ mang lại sự no đủ mà còn trở thành nét đẹp trong đời sống văn hóa tinh thần của các hộ dân.
Năng suất lúa 2 vụ bình quân đạt 118 tạ/ha, là địa phương có năng suất lúa cao nhất trong tỉnh. Từ năm 2010 đến năm 2015, diện tích lúa của thị xã Nghĩa Lộ cơ bản ổn định 733 ha/vụ/năm [20]. Những năm qua, do thay đổi cơ cấu giống lúa, kết hợp với áp dụng các tiến bộ kỹ thuật mới nên sản xuất lúa ở thị xã Nghĩa Lộ đã ngày càng phát triển và đạt được những kết quả nhất định. Từ năm 2010 đến năm 2015 sản lượng lúa tăng 922 tấn, một số giống lúa lai mới có năng suất cao, chất lượng khá được đưa vào sản xuất như Nghi hương 2308, Nghi hương 305, cùng với các giống lúa thuần chất lượng cao.
Các ứng dụng tiến bộ kỹ thuật được áp dụng có hiệu quả vào sản xuất như cấy mạ non, chăm sóc và bảo vệ thực vật được quan tâm ngay từ khâu làm đất, gieo mạ, điều tiết nước theo các giai đoạn sinh trưởng của cây, biện pháp chăm sóc và phòng trừ dịch hại tổng hợp IPM, bón phân cân đối, hợp lý để tăng sức đề kháng cho cây, thâm canh lúa theo phương pháp cải tiến SRI, bón phân viên nén dúi sâu…[20]. Năm 2008, tỉnh Yên Bái thực hiện Đề án sản xuất lúa hàng hóa chất lượng cao, trong đó thị xã Nghĩa Lộ đã tham gia thực hiện trong vụ Mùa với cơ cấu giống chủ yếu là Hương Chiêm, Nghi hương 2308, HT1, Séng Cù. Từ đó đến nay sản xuất lúa hàng hóa luôn được các cấp, các ngành của thị xã 8 quan tâm chỉ đạo, do vậy diện tích lúa hàng hóa luôn được duy trì ổn định qua các năm với cơ cấu giống chủ lực là Hương Chiêm, Séng Cù, HT1, Nghi hương 305. Diện tích sản xuất lúa hàng hóa chất lượng cao năm 2015 tăng so với năm 2010 là 350 ha.
Như vậy, mỗi năm trên địa bàn thị xã có trên 5.000 tấn lúa chất lượng cao được sản xuất phục vụ nhu cầu tiêu dùng của các hộ nông dân đồng thời cung ứng một phần sản phẩm ra thị trường. Xu hướng tăng tỷ lệ giống chất lượng cao để làm hàng hóa nhằm nâng cao giá trị trên đơn vị diện tích đất trồng lúa đang được các cấp, các ngành của thị xã và các hộ nông dân đặc biệt quan tâm, tỷ lệ gieo cấy giống lúa chất lượng cao chiếm trên 65% diện tích đã góp phần tăng giá trị thu nhập/ha đất canh tác góp phần đảm bảo an ninh lương thực, nâng cao thu nhập kinh tế hộ gia đình, từ đó góp phần đẩy nhanh giảm nghèo trên địa bàn thị xã [20]. Tình hình nghiên cứu về bón phân cho cây lúa trên thế giới và tại Việt Nam 1. Tình hình nghiên cứu về bón phân cho cây trồng Phân bón có từ rất lâu đời cùng với sự ra đời của nền nông nghiệp và bắt đầu bằng việc sử dụng các loại phân hữu cơ.
Từ trước Công nguyên con người đã quan tâm đến việc bón phân hữu cơ cho ruộng, ở Trung Quốc đã biết bón phân xanh và phân bón đã được bắt đầu sử dụng từ các phân của động vật và mở rộng ra các loại phân hữu cơ khác (Bùi Đình Dinh, 1999). Yoshida (1985) cho rằng ở các nước nhiệt đới lượng các chất dinh dưỡng N, P2O5, K2O cần để tạo ra một tấn thóc trung bình là 20,5kg N, 5,1kg P2O5, 44kg K2O; trên nền phối hợp 90P2O5, 60K2O thì hiệu suất phân đạm và năng suất lúa tăng nhanh ở các mức phân bón từ 40 -120 kgN/ha. [23] Theo Nguyễn Thị Lẫm (1988) sau một năm cây lúa lấy đi của đất một lượng dinh dưỡng lớn gồm 125kg N, 74,5kg P2O5, 96kg K2O. [12] 9 Kết quả nghiên cứu của Đinh Văn Cự tại xã Gia Xuyên, Tứ Lộc, Hải Dương cho thấy lượng đạm cần bón để đạt 1 tấn thóc phải từ 26 - 28kg N.
Kết quả này cao hơn nhiều so với dự tính của Đào Thế Tuấn (1969) [19] là để đạt 1 tấn thóc cần 22,3 kg N trong vụ Chiêm và 22,6kg N trong vụ Mùa. Thời điểm bón thúc đạm cũng ảnh hưởng đến khả năng chống đỗ ngã của cây (Singh và Takahashi, 1962). Bón thúc vào 20 ngày trước trỗ không những làm sản lượng bông đạt tối đa mà còn tăng sự kháng đổ ngã do ảnh hưỏng đến chiều dài và đường kính lóng. [24] Như Đào Thế Tuấn (1970) viết “Nếu chỉ dựa vào tàn dư thực vật để bón cho cây trồng thì phải dùng tàn dư thực vật của 6-20 ha mới có đủ dinh dưỡng cung cấp cho 1 ha thâm canh”.
Vì vậy, nền nông nghiệp này cũng không thể đáp ứng được nhu cầu lương thực, thực phẩm ngày càng tăng với yêu cầu của con người. Nền nông nghiệp cổ điển là hái lượm (không trồng trọt) nên không đáp ứng được nhu cầu sống của con người khi dân số ngày càng tăng.