Tổng quan nghiên cứu

Đất phèn chiếm diện tích gần 2 triệu ha tại đồng bằng sông Cửu Long, trong đó tỉnh Long An là vùng sản xuất lúa chủ lực với diện tích đất phèn rộng lớn. Tuy nhiên, đất phèn có đặc điểm chua, giàu các độc tố như Al³⁺, Fe²⁺, Fe³⁺, SO₄²⁻, làm hạn chế khả năng hấp thu dinh dưỡng của cây lúa, đặc biệt là lân (P) và silic (Si). Hiện tượng thiếu hụt lân không chỉ do đất nghèo mà còn do lân bị cố định dưới dạng hợp chất khó tan với sắt và nhôm, khiến hiệu quả sử dụng phân lân chỉ đạt khoảng 50-60%. Bên cạnh đó, silic được xem là yếu tố dinh dưỡng quan trọng giúp tăng khả năng chống chịu của cây lúa với điều kiện bất lợi và cải thiện năng suất.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá hiệu lực của việc bón lân và silic qua lá đối với sự sinh trưởng và năng suất lúa giống OM 4900 trên đất phèn tại huyện Thủ Thừa, tỉnh Long An trong vụ Hè Thu 2018. Nghiên cứu nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc sử dụng các hợp chất chứa P và Si bón qua lá, giúp hạn chế sự cố định dinh dưỡng trong đất và nâng cao hiệu quả canh tác lúa trên đất phèn. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn trong việc cải thiện kỹ thuật bón phân, góp phần tăng năng suất và chất lượng lúa, đồng thời hỗ trợ công tác giảng dạy các chuyên ngành sinh thái học, sinh lý thực vật và trồng trọt.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về dinh dưỡng cây trồng trên đất phèn, đặc biệt là vai trò của lân (P) và silic (Si) trong sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa. Lân là nguyên tố đa lượng tham gia vào quá trình quang hợp, tổng hợp protein, hình thành nhân tế bào và chuyển hóa năng lượng. Silic được xem là yếu tố vi lượng giúp tăng cường sức đề kháng, giảm thoát hơi nước và cải thiện khả năng chống chịu sâu bệnh, đổ ngã. Mối quan hệ giữa P và Si được lý giải qua khả năng cạnh tranh hấp phụ trên các vị trí của oxide sắt, nhôm trong đất, giúp làm giảm sự cố định lân và tăng hiệu quả sử dụng phân bón. Các khái niệm chính bao gồm: đất phèn, hiệu lực phân lân, bón phân qua lá, sinh trưởng cây lúa, năng suất lúa, và bệnh đạo ôn.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện trong vụ Hè Thu 2018 (tháng 4 đến tháng 8) tại ấp Bình Cang II, xã Bình Thạnh, huyện Thủ Thừa, tỉnh Long An. Giống lúa OM 4900 được trồng trong chậu nhựa chứa đất phèn thu thập từ tầng đất mặt (0-30 cm). Thiết kế thí nghiệm theo kiểu khối đầy đủ hoàn toàn ngẫu nhiên (RCBD) với 9 công thức xử lý, mỗi công thức 3 lần lặp lại, mỗi ô thí nghiệm gồm 16 cây lúa, tổng cộng 48 cây/công thức.

Các công thức bón lá gồm dung dịch nước lã (đối chứng), các nồng độ khác nhau của silicate kali (K₂SiO₃) và phosphate kali (KH₂PO₄) đơn lẻ hoặc kết hợp. Phân bón gốc gồm urea (46% N), thermo phosphate (15% P₂O₅) và KCl (60% K₂O) được bón theo lịch trình chuẩn. Phun phân bón qua lá vào các thời kỳ 10, 25 và 45 ngày sau gieo với lượng phun lần lượt 30, 40 và 50 ml/m².

Các chỉ tiêu đo đếm gồm chiều cao cây, số nhánh/m², trọng lượng sinh khối khô thân lá, số bông/m², số hạt/bông, tỷ lệ hạt chắc, trọng lượng 1.000 hạt và năng suất hạt. Bệnh đạo ôn được đánh giá theo thang điểm IRRI trên lá và hạt. Dữ liệu được xử lý thống kê bằng phần mềm Excel và Statgraphics 10.0, sử dụng phân tích phương sai (ANOVA) và trắc nghiệm phân hạng LSD, Duncan với mức ý nghĩa P < 0,05.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Đặc điểm đất phèn trước thí nghiệm: Đất có pH H₂O dao động từ 4,32 đến 5,66, pH KCl từ 3,83 đến 5,24, thuộc nhóm đất chua với hàm lượng hữu cơ 3,29%, lân dễ tiêu 89,1 mg/kg, sắt dễ tiêu 334 mg/kg và nhôm trao đổi 286 mg/kg ở tầng mặt. Độ chua trao đổi cao nhất 1,37 Cmol/kg, độ bão hòa base đạt 92,6%. Đất đã được cải tạo tốt, phù hợp cho sinh trưởng lúa.

  2. Ảnh hưởng của P và Si bón lá đến chiều cao cây: Ở giai đoạn thu hoạch (96 ngày sau gieo), công thức bón 0,1% K₂SiO₃ + 0,1% KH₂PO₄ làm tăng chiều cao cây lúa lên 101,6 cm, cao hơn 4,5 cm so với đối chứng (97,1 cm), sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (P ≤ 0,1).

  3. Ảnh hưởng đến khả năng đẻ nhánh: Số nhánh/m² tăng đáng kể ở các công thức bón P và Si qua lá, đặc biệt công thức 0,05% K₂SiO₃ đạt 354 nhánh/m², tăng 91 nhánh/m² so với đối chứng (262 nhánh/m²), đạt ý nghĩa thống kê (P < 0,1).

  4. Ảnh hưởng đến sinh khối khô thân lá: Trọng lượng sinh khối khô dao động từ 1,04 đến 1,10 kg/m², cao hơn đối chứng 1,03 kg/m², tuy nhiên sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê do đất đã được cải tạo tốt và phân bón nền đủ.

  5. Ảnh hưởng đến các yếu tố cấu thành năng suất: Số bông/m² tăng từ 247 (đối chứng) lên 258-302 bông/m², số hạt/bông dao động 107-128 hạt, tỷ lệ hạt chắc đạt 85,8-93,1%, trọng lượng 1.000 hạt từ 25,72 đến 29,09 g. Sự khác biệt giữa các công thức có ý nghĩa thống kê ở số bông và số hạt/bông.

  6. Năng suất hạt: Năng suất lúa tăng từ 0,71 kg/m² (đối chứng) lên 0,78-0,85 kg/m², tương đương 7,8-8,5 tấn/ha, tăng 10,06-19,03% so với đối chứng, đạt ý nghĩa thống kê (P ≤ 0,1).

  7. Ảnh hưởng đến bệnh đạo ôn: Tỷ lệ hạt lem giảm rõ rệt ở các công thức bón P và Si qua lá, chỉ số hạt lem giảm từ 18,0% (đối chứng) xuống còn 7,5-11,0%, cho thấy khả năng tăng sức đề kháng của cây lúa.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy việc bón lân và silic qua lá có tác động tích cực đến sự sinh trưởng và năng suất lúa trên đất phèn. Việc bổ sung P và Si qua lá giúp hạn chế sự cố định lân trong đất phèn giàu sắt, nhôm, đồng thời tăng khả năng hấp thu dinh dưỡng của cây. Sự gia tăng chiều cao, số nhánh và số bông góp phần nâng cao năng suất hạt, phù hợp với các nghiên cứu trước đây về vai trò của P và Si trong cải thiện sinh trưởng và chống chịu stress cho cây lúa.

Mặc dù trọng lượng sinh khối khô không khác biệt rõ rệt do đất đã được cải tạo và phân bón nền đầy đủ, nhưng sự cải thiện năng suất hạt và giảm tỷ lệ hạt lem cho thấy hiệu quả kinh tế và kỹ thuật của biện pháp bón phân qua lá. Việc giảm bệnh đạo ôn trên hạt cũng đồng nghĩa với nâng cao chất lượng nông sản và giảm thiểu tổn thất sau thu hoạch.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột so sánh chiều cao cây, số nhánh, năng suất hạt giữa các công thức và bảng phân tích tỷ lệ hạt lem để minh họa hiệu quả của các biện pháp bón phân qua lá.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng bón lân và silic qua lá với nồng độ 0,1% K₂SiO₃ kết hợp 0,1-0,2% KH₂PO₄ nhằm tăng chiều cao cây, số nhánh và năng suất lúa trên đất phèn. Thời gian thực hiện trong các giai đoạn 10, 25 và 45 ngày sau gieo. Chủ thể thực hiện là nông dân và các tổ chức khuyến nông.

  2. Kết hợp bón phân nền cân đối với phân bón qua lá để tận dụng hiệu lực tồn dư của phân lân và cải thiện dinh dưỡng tổng thể cho cây lúa. Khuyến cáo bón phân nền theo liều lượng 90 kg N + 50 kg P₂O₅ + 40 kg K₂O/ha.

  3. Theo dõi và quản lý bệnh đạo ôn trên cây lúa bằng cách sử dụng phân bón chứa Si để tăng sức đề kháng, giảm tỷ lệ hạt lem và nâng cao chất lượng hạt. Thực hiện trong suốt vụ mùa, đặc biệt giai đoạn làm đòng và trỗ bông.

  4. Đẩy mạnh nghiên cứu và ứng dụng các hợp chất chứa P và Si bón qua lá trên diện rộng tại các vùng đất phèn khác nhau để đánh giá hiệu quả kinh tế và kỹ thuật, đồng thời phát triển các sản phẩm phân bón phù hợp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân và kỹ sư nông nghiệp tại các vùng đất phèn, nhằm áp dụng kỹ thuật bón phân qua lá để nâng cao năng suất và chất lượng lúa, đồng thời giảm thiểu tổn thất do bệnh đạo ôn.

  2. Các nhà nghiên cứu và giảng viên chuyên ngành sinh thái học, sinh lý thực vật và trồng trọt để tham khảo cơ sở khoa học về dinh dưỡng cây trồng trên đất phèn và vai trò của P, Si trong sinh trưởng lúa.

  3. Các cơ quan quản lý và khuyến nông trong việc xây dựng chính sách, chương trình hỗ trợ kỹ thuật canh tác lúa bền vững trên đất phèn, góp phần đảm bảo an ninh lương thực.

  4. Doanh nghiệp sản xuất và kinh doanh phân bón để phát triển các sản phẩm phân bón lá chứa P và Si phù hợp với đặc điểm đất phèn, nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón và giảm chi phí sản xuất.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần bón lân và silic qua lá thay vì chỉ bón vào đất?
    Bón qua lá giúp tránh sự cố định lân và silic trong đất phèn giàu sắt, nhôm, tăng hiệu quả hấp thu dinh dưỡng, cải thiện sinh trưởng và năng suất cây lúa nhanh hơn so với bón vào đất.

  2. Nồng độ bón P và Si qua lá hiệu quả là bao nhiêu?
    Nghiên cứu cho thấy nồng độ 0,1% K₂SiO₃ kết hợp 0,1-0,2% KH₂PO₄ bón qua lá vào các giai đoạn 10, 25 và 45 ngày sau gieo mang lại hiệu quả sinh trưởng và năng suất cao.

  3. Ảnh hưởng của bón P và Si qua lá đến bệnh đạo ôn như thế nào?
    Bón P và Si qua lá giúp tăng sức đề kháng của cây lúa, giảm tỷ lệ hạt lem và chỉ số bệnh đạo ôn trên hạt, từ đó nâng cao chất lượng và giảm thiệt hại do bệnh gây ra.

  4. Có thể áp dụng kết hợp bón phân nền và phân bón lá không?
    Có, việc kết hợp bón phân nền cân đối với phân bón lá giúp tận dụng hiệu lực tồn dư của phân lân và cung cấp dinh dưỡng kịp thời cho cây, tối ưu hóa năng suất và chất lượng lúa.

  5. Phương pháp nghiên cứu có thể áp dụng cho các vùng đất phèn khác không?
    Phương pháp trồng lúa trong chậu với các công thức bón phân qua lá có thể áp dụng thử nghiệm tại các vùng đất phèn khác để đánh giá hiệu quả, tuy nhiên cần điều chỉnh theo đặc điểm đất và khí hậu địa phương.

Kết luận

  • Đất phèn tại huyện Thủ Thừa, Long An có đặc điểm chua, giàu độc tố nhưng đã được cải tạo tốt, phù hợp cho sinh trưởng lúa giống OM 4900.
  • Bón lân và silic qua lá với nồng độ 0,1% K₂SiO₃ và 0,1-0,2% KH₂PO₄ làm tăng chiều cao cây, số nhánh, số bông và năng suất lúa từ 10-19% so với đối chứng.
  • Phân bón qua lá giúp giảm tỷ lệ hạt lem và chỉ số bệnh đạo ôn trên hạt, nâng cao sức đề kháng và chất lượng nông sản.
  • Kết hợp bón phân nền cân đối với phân bón lá là giải pháp kỹ thuật hiệu quả cho canh tác lúa trên đất phèn.
  • Đề xuất triển khai áp dụng kỹ thuật bón phân qua lá trong sản xuất lúa tại các vùng đất phèn, đồng thời nghiên cứu mở rộng để tối ưu hóa hiệu quả kinh tế và kỹ thuật.

Hành động tiếp theo: Khuyến khích các tổ chức khuyến nông, nông dân và doanh nghiệp phân bón phối hợp triển khai áp dụng kỹ thuật bón phân qua lá chứa P và Si, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng trên các vùng đất phèn khác nhằm nâng cao năng suất và chất lượng lúa bền vững.