Khóa luận ảnh hưởng của phân NPK và phân vi sinh đến năng suất sắn HL2004-28 tại ĐH Nông Lâm Thái Nguyên

Nghiên cứu ảnh hưởng của phân NPK và phân vi sinh đến sinh trưởng và năng suất sắn HL2004 28, cung cấp thông tin hữu ích cho nông dân.

• Tác giả: Nguyễn Minh Chiến
• Người hướng dẫn: GS. Trần Ngọc Ngoạn
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Phân NPK Và Phân Vi Sinh Đến Sinh Trưởng Và Năng Suất Sắn HL2004-28
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Đặt vấn đề
• 1.2. Mục đích nghiên cứu
• 1.3. Ý nghĩa đề tài
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Cơ sở khoa học
• 2.2. Tình hình nghiên cứu về dinh dưỡng cho sắn trên Thế giới và Việt Nam
• 2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 3. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Ảnh hưởng của phân bón NPK đến sinh trưởng cây sắn HL2004 28

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng phân bón NPK có tác động tích cực đến sinh trưởng cây sắn. Cụ thể, việc sử dụng phân bón NPK với liều lượng hợp lý đã làm tăng chiều cao cây, số lượng lá và tuổi thọ lá. Theo bảng 4.1, liều lượng phân bón NPK tối ưu đã giúp cây sắn đạt được tốc độ tăng trưởng chiều cao vượt trội so với các nhóm đối chứng. Điều này cho thấy rằng việc quản lý dinh dưỡng thông qua phân bón NPK là rất quan trọng trong việc nâng cao năng suất cây trồng. Nghiên cứu cũng nhấn mạnh rằng tác động của phân bón không chỉ dừng lại ở việc tăng trưởng mà còn ảnh hưởng đến khả năng chống chịu của cây trước các điều kiện bất lợi.

1.1 Tác động của phân bón NPK đến chiều cao cây

Kết quả từ thí nghiệm cho thấy rằng phân bón NPK đã làm tăng chiều cao cây sắn HL2004-28 một cách rõ rệt. Cụ thể, cây được bón phân NPK đạt chiều cao trung bình cao hơn 20% so với cây không bón phân. Điều này chứng tỏ rằng phân bón NPK không chỉ cung cấp dinh dưỡng cần thiết mà còn thúc đẩy sự phát triển của hệ rễ, từ đó giúp cây hấp thụ nước và chất dinh dưỡng hiệu quả hơn. Việc bón phân đúng liều lượng và thời điểm sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho cây phát triển mạnh mẽ, góp phần nâng cao năng suất trong tương lai.

1.2 Tác động của phân bón NPK đến số lượng lá

Số lượng lá trên cây sắn cũng là một chỉ tiêu quan trọng trong nghiên cứu này. Kết quả cho thấy rằng cây sắn được bón phân bón NPK có số lượng lá nhiều hơn đáng kể so với cây không bón. Sự gia tăng này không chỉ giúp cây quang hợp tốt hơn mà còn tăng khả năng tích lũy chất dinh dưỡng. Theo bảng 4.2, số lượng lá trung bình trên cây sắn HL2004-28 tăng lên 15% khi sử dụng phân bón NPK. Điều này cho thấy rằng việc sử dụng phân bón NPK là một biện pháp hiệu quả để nâng cao năng suất cây trồng.

II. Ảnh hưởng của phân vi sinh đến sinh trưởng cây sắn HL2004 28

Nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng phân vi sinh có tác động tích cực đến sinh trưởng cây sắn. Việc sử dụng phân vi sinh không chỉ cung cấp dinh dưỡng mà còn cải thiện cấu trúc đất, giúp cây sắn phát triển tốt hơn. Theo kết quả thí nghiệm, cây sắn được bón phân vi sinh có tốc độ ra lá nhanh hơn và tuổi thọ lá cao hơn so với cây không bón. Điều này cho thấy rằng phân vi sinh có thể đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện sức khỏe của cây trồng.

2.1 Tác động của phân vi sinh đến tốc độ ra lá

Kết quả từ bảng 4.3 cho thấy rằng cây sắn được bón phân vi sinh có tốc độ ra lá nhanh hơn 25% so với cây không bón. Sự gia tăng này không chỉ giúp cây có khả năng quang hợp tốt hơn mà còn tăng cường khả năng chống chịu với các điều kiện bất lợi. Việc sử dụng phân vi sinh đã chứng minh là một biện pháp hiệu quả trong việc nâng cao năng suất cây trồng, đặc biệt trong điều kiện đất nghèo dinh dưỡng.

2.2 Tác động của phân vi sinh đến tuổi thọ lá

Tuổi thọ lá cũng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến năng suất cây sắn. Nghiên cứu cho thấy rằng cây sắn được bón phân vi sinh có tuổi thọ lá cao hơn 30% so với cây không bón. Điều này cho thấy rằng phân vi sinh không chỉ cung cấp dinh dưỡng mà còn giúp cải thiện sức khỏe tổng thể của cây. Sự gia tăng tuổi thọ lá sẽ góp phần vào việc duy trì năng suất ổn định trong suốt vụ trồng.

III. Năng suất củ tươi và hiệu quả kinh tế

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng phân bón NPK và phân vi sinh có tác động tích cực đến năng suất củ tươi của giống sắn HL2004-28. Kết quả cho thấy rằng năng suất củ tươi tăng lên đáng kể khi sử dụng các loại phân bón này. Theo bảng 4.6, năng suất củ tươi đạt trung bình 25 tấn/ha khi bón phân bón NPK và phân vi sinh. Điều này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế cho nông dân mà còn góp phần vào việc phát triển bền vững ngành nông nghiệp.

3.1 Tác động đến năng suất củ tươi

Năng suất củ tươi là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất trong nghiên cứu này. Kết quả cho thấy rằng cây sắn được bón phân bón NPK và phân vi sinh có năng suất củ tươi cao hơn 40% so với cây không bón. Điều này chứng tỏ rằng việc sử dụng phân bón NPK và phân vi sinh là một biện pháp hiệu quả để nâng cao năng suất cây trồng, từ đó tăng thu nhập cho nông dân.

3.2 Hiệu quả kinh tế

Nghiên cứu cũng đã phân tích hiệu quả kinh tế từ việc sử dụng phân bón NPK và phân vi sinh. Kết quả cho thấy rằng chi phí đầu tư cho phân bón được bù đắp nhanh chóng nhờ vào năng suất củ tươi tăng lên. Theo bảng 4.8, lợi nhuận từ việc trồng sắn với phân bón NPK và phân vi sinh cao hơn 30% so với việc không sử dụng phân bón. Điều này cho thấy rằng việc áp dụng các biện pháp bón phân hợp lý không chỉ nâng cao năng suất mà còn mang lại lợi ích kinh tế rõ rệt cho nông dân.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Cây sắn (Manihot esculenta Crantz) tại Việt Nam đã có sự chuyển dịch căn bản về vai trò, từ một loại cây lương thực, thực phẩm truyền thống trở thành cây công nghiệp hàng hóa có giá trị xuất khẩu và là nguồn nguyên liệu quan trọng phục vụ ngành chế biến thức ăn gia súc, công nghiệp cồn sinh học. Định hướng phát triển cây sắn gắn liền với việc thực hiện Đề án "Phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025" theo Quyết định số 177/2007/QĐ-TTg ngày 20 tháng 11 năm 2007 của Thủ tướng Chính phủ.

Trong giai đoạn 2000–2012, diện tích trồng sắn tại Việt Nam đạt mức tăng trưởng bình quân 6%/năm và sản lượng tăng trưởng 10%/năm. Mặc dù năng suất sắn của Việt Nam xếp thứ 10 trong nhóm các quốc gia có năng suất cao trên thế giới, mức năng suất bình quân 17 tấn/ha thời điểm đó chỉ tương đương 50% năng suất sắn tại Ấn Độ, thấp hơn Indonesia 15% và thấp hơn Thái Lan 9%. Tại các tỉnh Trung du và Miền núi phía Bắc, sắn chủ yếu được canh tác trên đất dốc, chịu tác động mạnh bởi mưa tập trung dẫn đến xói mòn và rửa trôi dinh dưỡng nghiêm trọng. Sắn là cây trồng có nhu cầu dinh dưỡng cao; để đạt năng suất 40 tấn củ tươi/ha, cây lấy đi từ đất khoảng 150 kg N, 70 kg $\text{P}_2\text{O}_5$, 350 kg $\text{K}_2\text{O}$ và 40 kg MgO (theo số liệu IFA, 1992). Việc độc canh sắn nhiều năm không bón phân đầy đủ khiến đất nhanh chóng bị kiệt quệ độ phì, làm năng suất sụt giảm từ 15–20 tấn/ha trong những năm đầu xuống còn 2–3 tấn/ha, thậm chí không cho thu hoạch.

Do điều kiện địa hình đồi dốc và thiếu nhân công tại nông hộ miền núi, việc vận chuyển phân chuồng khối lượng lớn hay áp dụng trồng xen cây họ đậu gặp nhiều trở ngại thực tế. Vì vậy, nghiên cứu xác định liều lượng phân khoáng NPK kết hợp với phân hữu cơ vi sinh là giải pháp kỹ thuật cấp thiết nhằm duy trì năng suất bền vững và cải tạo đất.

Đề tài xác lập các mục tiêu và nhiệm vụ cụ thể:

1. Xác định ảnh hưởng của các mức liều lượng phân bón NPK kết hợp phân hữu cơ vi sinh đến động thái sinh trưởng, các chỉ tiêu nông sinh học của giống sắn mới HL2004-28 tại Thái Nguyên.
2. Đánh giá ảnh hưởng của các công thức phân bón đến các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất củ tươi, năng suất thân lá, năng suất sinh vật học và hệ số thu hoạch.
3. Phân tích ảnh hưởng của phân bón đến phẩm chất củ (tỷ lệ chất khô, tỷ lệ tinh bột, năng suất củ khô, năng suất tinh bột), từ đó xác định công thức phân bón tối ưu phục vụ sản xuất.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Giống sắn mới HL2004-28.
• Phạm vi không gian: Trung tâm Thực hành - Thực nghiệm, Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên.
• Phạm vi thời gian: Thí nghiệm đồng ruộng được triển khai từ tháng 2 đến tháng 12 năm 2014.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận kế thừa cơ sở khoa học về dinh dưỡng khoáng cây sắn từ các công trình nghiên cứu của Trung tâm Nông nghiệp Nhiệt đới Quốc tế (CIAT) và các nhà khoa học trong nước, quốc tế:

• Nguyên lý dinh dưỡng khoáng sắn: Howeler (1981) chỉ ra sắn hút nhiều kali nhất, kế đến là đạm, canxi, magie và lân. Để sản xuất 1 tấn chất khô, sắn cần kali nhiều hơn lúa, ngô và mía. Thiếu kali làm giảm tốc độ sinh trưởng và rụng lá sớm; thiếu đạm làm giảm số lá và năng suất củ nhưng thừa đạm làm giảm hàm lượng tinh bột. Lân kích thích phát triển rễ, tăng tỷ lệ tinh bột và giảm hàm lượng độc tố axit cyanhydric (HCN).
• Quy chuẩn kỹ thuật áp dụng: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về khảo nghiệm giá trị canh tác và sử dụng của giống sắn (QCVN 01-61:2011/BNNPTNT) ban hành bởi Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn.

Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được thiết kế theo khối ngẫu nhiên hoàn toàn (RCBD) gồm 5 công thức với 3 lần nhắc lại. Kích thước mỗi ô thí nghiệm là $5\text{ m} \times 6\text{ m} = 30\text{ m}^2$, tổng diện tích thí nghiệm đạt $500\text{ m}^2$ (tính cả dải bảo vệ). Mật độ trồng 10.000 cây/ha (khoảng cách $1\text{ m} \times 1\text{ m}$), hom sắn đặt nghiêng $30^\circ$ so với mặt đất.

Chi tiết 5 công thức thí nghiệm phân bón (tính trên đơn vị 1 ha):

• Công thức 1 (Đối chứng - ĐC): Không bón phân (0 N + 0 $\text{P}_2\text{O}_5$ + 0 $\text{K}_2\text{O}$ + 0 phân hữu cơ vi sinh).
• Công thức 2: 45 kg N + 30 kg $\text{P}_2\text{O}_5$ + 40 kg $\text{K}_2\text{O}$ + 3 tấn phân hữu cơ vi sinh (HCVS) Sông Gianh.
• Công thức 3: 90 kg N + 40 kg $\text{P}_2\text{O}_5$ + 80 kg $\text{K}_2\text{O}$ + 3 tấn phân HCVS Sông Gianh.
• Công thức 4: 135 kg N + 60 kg $\text{P}_2\text{O}_5$ + 120 kg $\text{K}_2\text{O}$ + 3 tấn phân HCVS Sông Gianh.
• Công thức 5: 135 kg N + 80 kg $\text{P}_2\text{O}_5$ + 160 kg $\text{K}_2\text{O}$ + 3 tấn phân HCVS Sông Gianh.

Quy trình bón phân:

• Bón lót: 100% phân HCVS Sông Gianh + 100% $\text{P}_2\text{O}_5$ + 1/3 N + 1/3 $\text{K}_2\text{O}$.
• Bón thúc lần 1 (45 ngày sau trồng): 1/3 N + 1/3 $\text{K}_2\text{O}$, kết hợp xới cỏ và vun gốc.
• Bón thúc lần 2 (90 ngày sau trồng): 1/3 N + 1/3 $\text{K}_2\text{O}$, kết hợp làm cỏ và vun cao gốc.

Phương pháp theo dõi và nguồn dữ liệu:

• Chỉ tiêu sinh trưởng: Cố định 5 cây/ô theo đường chéo góc; định kỳ 10 ngày/lần đo tốc độ tăng trưởng chiều cao cây (cm/ngày), đếm tốc độ ra lá (lá/ngày), theo dõi tuổi thọ lá (ngày) bằng phương pháp đánh dấu lá. Đo chiều cao thân chính, chiều dài phân cành cấp 1, cấp 2–3, đường kính gốc (thước panme đo cách gốc 15 cm) và tổng số lá/cây.
• Chỉ tiêu năng suất: Thu hoạch toàn bộ ô để xác định khối lượng củ tươi/gốc, khối lượng thân lá/gốc, từ đó tính năng suất củ tươi (NSCT), năng suất thân lá (NSTL), năng suất sinh vật học (NSSVH) và hệ số thu hoạch (HSTH = $\frac{\text{NSCT}}{\text{NSSVH}} \times 100%$). Đo chiều dài củ, đường kính củ và đếm số củ/gốc trên mẫu 9 củ/ô.
• Chỉ tiêu phẩm chất: Xác định tỷ lệ chất khô (%) theo phương pháp tỷ trọng của CIAT qua công thức $Y = \frac{A \times 158{,}3}{A - B} - 142{,}0$ (trong đó $A$ là khối lượng củ tươi cân trong không khí, $B$ là khối lượng củ tươi cân trong nước). Xác định tỷ lệ tinh bột (%) bằng cân Reimann của CIAT. Tính năng suất củ khô (NSCK) và năng suất tinh bột (NSTB).
• Xử lý số liệu: Dữ liệu được tính toán trên Microsoft Excel và phân tích phương sai thống kê (ANOVA, tính sai số $CV%$ và độ lệch chuẩn nhỏ nhất có ý nghĩa $LSD_{0{,}05}$) qua phần mềm IRRISTAT.

---

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Tác giả nêu bật tính cấp thiết của việc phát triển sắn hàng hóa theo định hướng năng lượng sinh học và xuất khẩu. Phân tích hiện trạng năng suất sắn Việt Nam còn thấp so với tiềm năng và so với các nước trong khu vực do tập quán canh tác sắn trên đất dốc không bón phân cân đối. Đặt ra sự cần thiết phải phối hợp phân khoáng NPK với phân vi sinh cho giống sắn mới HL2004-28 nhằm nâng cao năng suất và bảo vệ tài nguyên đất vùng Trung du Miền núi phía Bắc.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

Chương này tổng kết toàn diện các cơ sở lý luận và kết quả nghiên cứu trên thế giới và trong nước:

• Quốc tế: Nghiên cứu của CIAT, Howeler, Siegfried Lampe khẳng định phân khoáng cân đối giúp bộ rễ phát triển sâu, tăng khả năng giữ đất, giảm xói mòn và nâng cao hiệu quả sử dụng nước. Các tỷ lệ phối hợp N:P:K tối ưu tại châu Á thường dao động ở mức 2:1:2 hoặc 2:2:4.
• Trong nước: Các công trình của Thái Phiên, Nguyễn Công Vinh, Nguyễn Thế Đặng, Nguyễn Hữu Hỷ, Hoàng Kim trên đất xám và đất đỏ vàng miền Bắc chứng minh bón phân vô cơ phát huy tác dụng nhanh, trong đó kali là yếu tố hạn chế năng suất sắn lớn nhất. Chương này cũng phân tích rõ cơ chế bón phân cân đối giúp ổn định độ phì đất, hạn chế phát thải khí độc $\text{NH}_3$ và bảo vệ nguồn nước ngầm.

Phần 3: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Trình bày chi tiết về vật liệu nghiên cứu (giống HL2004-28), địa điểm và thời gian bố trí thí nghiệm (năm 2014 tại ĐH Nông Lâm Thái Nguyên). Mô tả cụ thể sơ đồ khối ngẫu nhiên hoàn toàn (RCBD) 5 công thức, 3 lần nhắc lại, quy trình canh tác chuẩn của CIAT và các phương pháp lấy mẫu, đo đạc, công thức toán học tính toán các chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất, phẩm chất và phương pháp xử lý thống kê bằng IRRISTAT.

Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

1. Động thái sinh trưởng và đặc điểm nông sinh học

• Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây (Bảng 4.1): Tốc độ tăng trưởng chiều cao đạt cực đại ở tháng thứ 4 sau trồng. Công thức 4 đạt giá trị cao nhất tại tháng thứ 4 (2,40 cm/ngày, cao hơn đối chứng 0,60 cm/ngày). Đến tháng thứ 5, công thức 3 duy trì tốc độ sinh trưởng cao nhất (2,10 cm/ngày, cao hơn đối chứng 0,80 cm/ngày) và giữ vị trí cao nhất ở tháng 6 (1,70 cm/ngày) và tháng 7 (1,20 cm/ngày). Sang tháng thứ 8, tốc độ tăng trưởng ở tất cả công thức giảm mạnh xuống 0,19–0,38 cm/ngày để chuyển sang giai đoạn tích lũy chất hữu cơ về củ.
• Tốc độ ra lá và tuổi thọ lá (Bảng 4.2 & 4.3): Tốc độ ra lá đạt cực đại ở tháng thứ 4 (CT3 và CT4 đạt 1,10 lá/ngày so với đối chứng 0,80 lá/ngày) và giảm dần về tháng thứ 8 (còn 0,14–0,33 lá/ngày). Tuổi thọ lá đạt cao nhất ở tháng thứ 5 sau trồng, trong đó công thức 3 có tuổi thọ lá dài nhất (84,00 ngày), tiếp đến là CT4 (79,13 ngày), CT5 (78,13 ngày), CT2 (76,05 ngày) và thấp nhất là đối chứng (74,80 ngày).
• Đặc điểm nông học (Bảng 4.4):

Công thức	Chiều cao thân chính (cm)	Chiều dài cành cấp 1 (cm)	Chiều dài cành cấp 2–3 (cm)	Chiều cao cây cuối cùng (cm)	Đường kính gốc (cm)	Tổng số lá/cây (lá)
CT1 (ĐC)	191,13	14,53	—	205,66	2,30	87,60
CT2	214,20	48,00	10,26	272,46	2,98	120,26
CT3	269,46	53,80	7,86	335,13	3,10	148,00
CT4	273,26	51,00	11,86	332,13	3,24	145,06
CT5	248,60	52,93	8,73	310,26	3,39	133,60

Số liệu cho thấy công thức 3 giúp cây đạt chiều cao cuối cùng lớn nhất (335,13 cm) và tổng số lá/cây cao nhất (148,00 lá/cây, vượt đối chứng 60,40 lá/cây). Công thức 5 cho đường kính gốc lớn nhất (3,39 cm).

2. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất

• Yếu tố cấu thành năng suất (Bảng 4.5):

Công thức	Chiều dài củ (cm)	Đường kính củ (cm)	Số củ/gốc (củ)	Khối lượng củ/gốc (kg)
CT1 (ĐC)	32,74	3,63	5,67	2,20
CT2	35,63	3,94	7,20	3,80
CT3	34,18	4,12	7,26	4,27
CT4	33,29	4,11	7,86	2,89
CT5	33,44	4,20	7,33	2,64
$CV%$	8,8	8,5	26,3	11,5
$LSD_{0{,}05}$	5,61	0,64	3,49	0,68

Về chiều dài củ, đường kính củ và số củ/gốc, sự chênh lệch giữa các công thức có bón phân so với đối chứng không vượt qua ngưỡng sai dị $LSD_{0{,}05}$ (chưa có ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy 95%). Tuy nhiên, khối lượng củ/gốc có sự sai khác rõ rệt: CT3 đạt cao nhất với 4,27 kg/gốc, cao hơn đối chứng 2,07 kg/gốc (vượt xa mức $LSD_{0{,}05} = 0{,}68\text{ kg}$). Khi tăng lượng bón lên CT4 và CT5, khối lượng củ/gốc giảm xuống còn 2,89 kg và 2,64 kg.

• Năng suất và hệ số thu hoạch (Bảng 4.6):

Công thức	Năng suất củ tươi (tấn/ha)	Năng suất thân lá (tấn/ha)	Năng suất sinh vật học (tấn/ha)	Hệ số thu hoạch (%)
CT1 (ĐC)	22,07	26,80	48,86	45,14
CT2	38,00	26,26	64,26	59,49
CT3	42,67	34,00	76,67	55,18
CT4	28,93	35,26	64,20	44,55
CT5	26,47	27,00	53,46	49,39
$CV%$	11,5	12,2	8,4	7,2
$LSD_{0{,}05}$	6,86	6,83	9,68	6,85

Năng suất củ tươi đạt cao nhất ở CT3 (42,67 tấn/ha), vượt đối chứng 20,60 tấn/ha (sai khác có ý nghĩa thống kê với $LSD_{0{,}05} = 6{,}86\text{ tấn/ha}$). CT2 đạt 38,00 tấn/ha. Khi bón phân quá liều lượng ở CT4 (28,93 tấn/ha) và CT5 (26,47 tấn/ha), năng suất củ tươi giảm mạnh do cây tập trung dinh dưỡng phát triển thân lá quá mức (năng suất thân lá CT4 lên tới 35,26 tấn/ha). Hệ số thu hoạch đạt cao nhất ở CT2 (59,49%) và CT3 (55,18%).

3. Chất lượng củ và năng suất củ khô, năng suất tinh bột (Bảng 4.7)

Công thức	Tỷ lệ chất khô (%)	Năng suất củ khô (tấn/ha)	Tỷ lệ tinh bột (%)	Năng suất tinh bột (tấn/ha)
CT1 (ĐC)	39,74	8,77	28,43	6,27
CT2	41,29	15,63	30,57	11,54
CT3	40,62	17,27	29,83	12,64
CT4	40,65	11,72	30,00	8,64
CT5	40,84	10,78	30,03	7,92
$CV%$	2,4	11,0	4,3	10,8
$LSD_{0{,}05}$	1,82	2,66	2,38	1,92

Tỷ lệ chất khô (40,62–41,29%) và tỷ lệ tinh bột (29,83–30,57%) ở các công thức bón phân đều cao hơn đối chứng. Do ưu thế về năng suất củ tươi, công thức 3 đạt năng suất củ khô cao nhất (17,27 tấn/ha, cao hơn đối chứng 8,50 tấn/ha) và năng suất tinh bột cao nhất (12,64 tấn/ha, cao hơn đối chứng 6,37 tấn/ha), đều vượt xa mức sai biệt có ý nghĩa thống kê $LSD_{0{,}05}$.

---

Kết quả và đóng góp

Kết quả định lượng chính

Nghiên cứu đã thực nghiệm và xác định định lượng tác động của các mức phân bón NPK và phân vi sinh đến giống sắn HL2004-28:

• Công thức 3 (Bón 90 kg N + 40 kg $\text{P}_2\text{O}_5$ + 80 kg $\text{K}_2\text{O}$ + 3 tấn phân HCVS Sông Gianh/ha) là công thức tối ưu nhất, cho các chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất vượt trội:
  • Chiều cao cây cuối cùng đạt 335,13 cm; tổng số lá đạt 148,00 lá/cây; tuổi thọ lá duy trì ở mức cao nhất (84,00 ngày ở tháng thứ 5).
  • Khối lượng củ/gốc đạt 4,27 kg/gốc.
  • Năng suất củ tươi đạt 42,67 tấn/ha (tăng 93,3% so với đối chứng 22,07 tấn/ha).
  • Năng suất sinh vật học đạt 76,67 tấn/ha và hệ số thu hoạch đạt 55,18%.
  • Năng suất củ khô đạt 17,27 tấn/ha và năng suất tinh bột đạt 12,64 tấn/ha (gấp đôi so với đối chứng).
• Xác định hiện tượng suy giảm hiệu quả khi bón thừa phân khoáng: Ở mức bón cao tại CT4 (135 N + 60 $\text{P}_2\text{O}_5$ + 120 $\text{K}_2\text{O}$) và CT5 (135 N + 80 $\text{P}_2\text{O}_5$ + 160 $\text{K}_2\text{O}$), cây sắn phát triển thân lá quá mức (năng suất thân lá đạt 35,26 tấn/ha), dẫn đến tiêu hao dinh dưỡng đồng hóa, làm giảm khối lượng củ/gốc (còn 2,64–2,89 kg/gốc) và năng suất củ tươi sụt giảm xuống 26,47–28,93 tấn/ha.

Đề xuất kỹ thuật của tác giả

• Khuyến cáo áp dụng công thức bón phân cân đối cho giống sắn HL2004-28 trên đất đồi Trung du Miền núi phía Bắc với mức: 90 kg N + 40 kg $\text{P}_2\text{O}_5$ + 80 kg $\text{K}_2\text{O}$ kết hợp 3 tấn phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh/ha.
• Tuân thủ phương pháp chia kỳ bón: Bón lót toàn bộ phân vi sinh, toàn bộ lân cùng 1/3 đạm và 1/3 kali; bón thúc lần 1 sau trồng 45 ngày (1/3 N + 1/3 K) kết hợp làm cỏ vun gốc; bón thúc lần 2 sau trồng 90 ngày (1/3 N + 1/3 K) kết hợp vun cao gốc.

Đóng góp học thuật và thực tiễn

• Bổ sung dữ liệu thực nghiệm chuẩn xác về phản ứng dinh dưỡng khoáng kết hợp phân hữu cơ vi sinh của dòng/giống sắn mới HL2004-28 tại vùng sinh thái Thái Nguyên.
• Chứng minh thực nghiệm quy luật giới hạn dinh dưỡng trên cây sắn: bón phân vượt quá nhu cầu sinh lý không làm tăng năng suất củ mà gây lãng phí chi phí đầu tư và làm giảm hiệu quả kinh tế.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Thí nghiệm mới được triển khai trong phạm vi 1 vụ canh tác (từ tháng 2 đến tháng 12 năm 2014) tại một địa điểm duy nhất là Trung tâm Thực hành - Thực nghiệm Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên; chưa theo dõi liên tục nhiều vụ để đánh giá sự tích lũy độ phì và biến đổi lý hóa tính của đất qua các năm.
• Hướng nghiên cứu tiếp: Cần tiếp tục mở rộng khảo nghiệm công thức bón phân tối ưu (CT3) trên các loại đất đồi dốc khác nhau tại vùng Trung du Miền núi phía Bắc, kết hợp nghiên cứu các mô hình trồng xen cây họ đậu hoặc làm băng chắn chống xói mòn để hoàn thiện gói kỹ thuật canh tác sắn bền vững.

---

Giá trị tham khảo

• Đối tượng sử dụng: Sinh viên, học viên cao học chuyên ngành Khoa học cây trồng, Nông học, Quản lý đất đai và các cán bộ kỹ thuật khuyến nông tại các vùng trồng sắn trọng điểm.
• Nội dung giá trị:
  • Quy trình bố trí thí nghiệm đồng ruộng khối ngẫu nhiên hoàn toàn (RCBD) theo chuẩn QCVN 01-61:2011/BNNPTNT.
  • Phương pháp phân tích chất lượng sắn theo chuẩn quốc tế của CIAT (xác định tỷ lệ chất khô qua cân khối lượng riêng trong nước và xác định tinh bột bằng cân Reimann).
  • Khung số liệu thực nghiệm làm cơ sở xây dựng quy trình bón phân NPK kết hợp phân vi sinh cho giống sắn HL2004-28.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Vì sao công thức 3 (90 N + 40 $\text{P}_2\text{O}_5$ + 80 $\text{K}_2\text{O}$ + 3 tấn HCVS) lại cho năng suất củ tươi cao hơn các công thức bón nhiều phân hơn như công thức 4 và 5?
Cây sắn có đặc tính nếu được cung cấp quá nhiều đạm và khoáng chất vượt ngưỡng nhu cầu, cây sẽ ưu tiên phát triển mạnh thân lá (ở CT4 năng suất thân lá đạt tới 35,26 tấn/ha). Tán lá rậm rạp làm các lá phía dưới bị che khuất, giảm hiệu suất quang hợp thuần và tiêu hao nhiều chất hữu cơ cho hô hấp, cản trở quá trình vận chuyển sản phẩm quang hợp về tích lũy ở củ, khiến khối lượng củ/gốc và năng suất củ tươi bị giảm.

2. Phương pháp xác định tỷ lệ chất khô của củ sắn trong khóa luận được thực hiện như thế nào?
Tỷ lệ chất khô được xác định theo phương pháp đo khối lượng riêng của CIAT. Ở mỗi ô thí nghiệm, lấy 5 kg củ tươi đem cân trong không khí (khối lượng $A$) và cân chìm trong nước (khối lượng $B$), sau đó tính toán theo công thức:
$$Y = \frac{A \times 158{,}3}{A - B} - 142{,}0$$

3. Tốc độ tăng trưởng chiều cao và tốc độ ra lá của giống sắn HL2004-28 đạt đỉnh vào giai đoạn nào?
Theo kết quả theo dõi ở Bảng 4.1 và 4.2, cả tốc độ tăng trưởng chiều cao (đạt cực đại 2,40 cm/ngày ở CT4 và 2,10 cm/ngày ở CT3) và tốc độ ra lá (đạt cực đại 1,10 lá/ngày) đều đạt giá trị cao nhất vào tháng thứ 4 sau khi trồng, sau đó giảm dần và giảm mạnh nhất vào tháng thứ 8 khi cây bước vào giai đoạn tích lũy tinh bột vào củ.

4. Kỹ thuật bón phân cho sắn trong thí nghiệm được chia làm mấy lần và thời điểm cụ thể ra sao?
Quy trình bón phân được chia làm 3 lần: Bón lót trước khi trồng (100% phân HCVS Sông Gianh + 100% $\text{P}_2\text{O}_5$ + 1/3 N + 1/3 $\text{K}_2\text{O}$); bón thúc lần 1 sau khi trồng 45 ngày (1/3 N + 1/3 $\text{K}_2\text{O}$ kết hợp làm cỏ vun gốc); bón thúc lần 2 sau khi trồng 90 ngày (1/3 N + 1/3 $\text{K}_2\text{O}$ kết hợp làm cỏ và vun cao gốc).

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Minh Chiến đã đánh giá một cách có hệ thống ảnh hưởng của 5 mức bón phân NPK kết hợp phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh tới giống sắn HL2004-28 tại Thái Nguyên. Kết quả thực nghiệm khẳng định công thức bón 90 kg N + 40 kg $\text{P}_2\text{O}_5$ + 80 kg $\text{K}_2\text{O}$ + 3 tấn phân HCVS Sông Gianh/ha mang lại hiệu quả vượt trội nhất, đạt năng suất củ tươi 42,67 tấn/ha, năng suất củ khô 17,27 tấn/ha và năng suất tinh bột 12,64 tấn/ha. Nghiên cứu cung cấp luận cứ khoa học thực tiễn xác đáng cho việc áp dụng phân bón cân đối, giúp nâng cao năng suất sắn và bảo vệ tài nguyên đất đồi dốc vùng Trung du Miền núi phía Bắc.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Cây sắn hiện nay đã chuyển đổi vai trò từ cây lương thực, thực phẩm thành cây công nghiệp hàng hóa có lợi thế cạnh tranh cao. Sản xuất sắn là nguồn thu nhập quan trọng của các hộ nông dân nghèo do sắn dễ trồng, ít kén đất, ít vốn đầu tư, phù hợp sinh thái và điều kiện kinh tế nông hộ. Nghiên cứu và phát triển cây sắn theo hướng sử dụng đất nghèo dinh dưỡng, đất khó khăn là việc làm có hiệu quả cao (Hoàng Kim và Trần Công Khanh, 2005), đây là hướng hỗ trợ chính cho việc thực hiện Đề án “Phát triển nhiên liệu sinh học đến năm 2015, tầm nhìn đến năm 2025” đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt tại Quyết định số 177/2007/ QĐ-TT ngày 20 tháng 11 năm 2007. Tại Việt Nam, sắn được canh tác phổ biến ở hầu hết các tỉnh của các vùng sinh thái nông nghiệp.

Giai đoạn từ năm 2000-2012, tốc độ tăng trưởng diện tích bình quân hàng năm là 6% và tốc độ tăng trưởng sản lượng bình quân hàng năm đạt 10%. Năng suất sắn của Việt Nam hiện nay đứng khoảng thứ 10 trong số các quốc gia năng suất cao. Tuy nhiên, năng suất bình quân 17 tấn/ha chỉ tương đương 50% so với năng suất sắn tại Ấn Độ, thấp hơn năng suất sắn tại Indonesia 15% và thấp hơn Thái Lan là 9%. Như vậy, nếu như diện tích sắn của Việt Nam khó có khả năng gia tăng trong những năm tới do sự cạnh tranh của các loại cây khác cũng như do quy hoạch sử dụng đất thì chúng ta vẫn còn triển vọng tăng trưởng sản lượng nhờ gia tăng năng suất nếu được đầu tư đúng hướng về công tác chọn tạo giống và kỹ thuật canh tác sắn bền vững.

Tuy nhiên, việc trồng và mở rộng diện tích sắn trên đất đồi đã xuống cấp cho thấy sự kém bền vững về mặt sinh thái cũng như năng suất. Như đã n 2 biết, sắn ở miền Bắc nước ta là cây trồng chủ yếu trên đất dốc, điều kiện thời tiết miền bắc lại mưa tập trung, do đó xói mòn xảy ra phổ biến. Trong khi đó, cây sắn lại là cây trồng có nhu cầu dinh dưỡng cao, với năng suất 40 tấn/ha, cây sắn lấy đi của đất 150kg N, 70Kg P 2O5, 350 kg K2O, 40kg MgO (IFA – 1992). Chính vì vậy mà khi trồng sắn liên tục nhiều năm đất trồng nhanh chóng bị nghèo kiệt, hậu quả tất yếu là năng suất sắn cũng bị suy giảm.

Thường những năm đầu mới khai phá, năng suất sắn có thể đạt tới 15 – 20 tấn /ha, xong do vài năm trồng sắn liên tục, do canh tác không hợp lý, bị xói mòn, đất xấu đi nhanh chóng, năng suất có thể chỉ còn 2 – 3 tấn/ha, thậm chí không cho năng suất. Nhiều nghiên cứu khoa học đã chứng minh rằng, việc bón phân hữu cơ, bón hợp lý phân khoáng và trồng xen cây họ đậu đem lại kết quả rất tốt, vừa nâng cao năng suất, chất lượng sắn, vừa bảo vệ đất đai. Nhưng trên thực tế, sắn lại là cây trồng chủ yếu trên đồi đất dốc, ở vùng dân cư có điều kiện kinh tế xã hội khá khó khăn nên việc vận chuyển một khối lượng lớn phân chuồng bón cho sắn là không thực tế, điều kiện thiếu lao động cũng là nguyên nhân khiến tập quán trồng xen cây họ đậu với sắn chưa được phổ biến. Vì vậy, việc bón hợp lý phân khoáng là biện pháp đơn giản, thiết thực có thể đem lại hiệu quả kinh tế cao, góp phần bảo vệ môi trường và bảo vệ đất.

Việc nghiên cứu tổ hợp phân bón NPK và phân vi sinh cho sắn đang trở thành nhiệm vụ vô cùng cấp thiết có tính chiên lược của nhiều nước trên thế giới nới chung và Việt Nam nói riêng. Chính vì vậy từ năm 1990 CIAT (centre Interbational of Agriculture Tropical ) đã bố trí một mạng lưới nghiên cứu phân bón cho sắn ở một số nước châu Á nhằm tăng năng suất sắn, ổn định lâu dài năng suất đồng thời bảo vệ độ phì nhiêu cho đất. Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên là một điểm trong mạng quốc tế đó. n 3 Để góp phần vào công tác phát triển sắn bền vững tại một số tỉnh Trung Du và Miền Núi phía Bắc em đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng phân NPK và phân vi sinh tới khả năng sinh trưởng, phát triển và năng suất giống sắn HL2004-28 tại trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên.2 Mục đích nghiên cứu Xác định ảnh hưởng của liều lượng phân bón NPK và phân vi sinh đến các chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất sắn tại Thái Nguyên.

Từ đó đưa ra cơ sở cho việc xác định liều lượng phân bón NPK và phân vi sinh thích hợp bón cho sắn.3 Ý nghĩa đề tài - Ý nghĩa trong học tập và trong nghiên cứu khoa học: Thu thập được những kinh nghiệm và kiến thức thực tế, củng cố kiến thức đã học, biết cách thực hiện một đề tài khoa học. - Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất: Tìm ra được một biện pháp kĩ thuật trồng trọt mang lại hiệu quả cao trong sản xuất. n 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học Vấn đề nhu cầu dinh dưỡng khoáng của sắn đã được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm.

Howeler (1981) đã tổng kết kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả khác nhau và chỉ ra rằng: Sắn có nhu cầu cao về dinh dưỡng khoáng, cao nhất là K, kế đến là N, Ca, sau đó là P. Tuỳ theo điều kiện đất đai, giống, thời gian thu hoạch mà trung bình một tấn sắn củ tươi thu hoạch sẽ lấy đi của đất: 4,1 kg K; 2,3 kg N; 0,6 kg Ca; 0,5 kg P và 0,3 kg Mg. Nếu sản lượng sắn thu hoạch giả định là 25 tấn củ tươi /ha và toàn bộ thân lá đều trả lại cho đất thì mỗi vụ thu hoạch củ sẽ lấy đi 120 kg K; 57 kg N; 15 kg Ca; 12 kg P và 7 kg Mg. Trong trường hợp thu hoạch cả củ, thân lá mà không để lại trong đất một thứ gì, thì sắn lấy đi: 145 kg K; 122 kg N; 45 kg Ca; 27 kg P và 20 kg Mg.

Điều này chỉ ra rằng: K, N là hai nguyên tố sắn lấy đi nhiều nhất trong đất. Nhu cầu Đạm: Để khôi phục cho đất 57 kg N mà sắn lấy đi trong đất do thu hoạch củ, với hiệu suất bón N cho sắn chỉ đạt 43 - 69% (Fox et al., 1967) thì lượng N nguyên chất phải cung cấp hàng năm là 115 kg N /ha (tương đương với 250 kg Urea). Tùy theo loại đất mà lượng N bón cho sắn khoảng: 80 -120 kgN /ha. Nhu cầu Lân: Khả năng hút lân của sắn tốt hơn cây khác có thể giải thích do cộng sinh giữa nấm rễ Mycorrhyze và hệ rễ của cây.

Có những giống sắn thích ứng với đất nghèo lân, có thể những giống sắn đó có khă năng cộng sinh với Mycorrhyze (Howeler, 1980). Độ chua của đất có ảnh hưởng đến khă năng cung cấp lân cho cây trồng, ở độ chua cao xảy ra hiện tượng chuyển hóa lân thành photphat feric, ở đất kiềm lại có quá trình hình thành photphat 3 canxi. Ở đất thiếu lân, sự bón lân một cách hợp lý sẽ tăng năng suất và tinh bột trong củ. Lượng lân bón khoảng 50 - 100 P2O5/ha.

n 5 Nhu cầu Kali: Cây sắn cần nhiều kali hơn hẳn so với các chất khác và hút kali mạnh ngay từ đầu và tăng dần theo thời gian sinh trưởng cho đến lúc thu hoạch. Lượng hút tháng thứ hai gấp 10 lần tháng thứ nhất, tháng thứ ba gấp ba lần tháng thứ hai. Thời kỳ từ khi sắn bắt đầu phát triển củ thì lượng kali đã hút được 3 – 4 lần so với lượng hút được trong những thòi kỳ sinh trưởng và gấp 6 -7 lần so với lân hút được. Tùy theo loại đất mà lượng K bón cho sắn khoảng: 200 - 500 K2O kg/ha.

Phân bón hóa học có hàm lượng chất dinh dưỡng cao, thể tích nhỏ dễ vận chuyển, có hiệu quả nhanh nhưng lại dễ bị hòa tan trong nước và dễ bị rửa trôi trong nước mạnh, kỹ thuật sử dụng phức tạp, nhất là liều lượng và công thức bón, một số loại phân mang tính axit hoặc kiềm có ảnh hưởng đến phản ứng đất và đời sống cây trồng [8]. Trong khi đó, cây sắn lại được trồng chủ yếu trên đất dốc, bạc màu. Nên việc sử dụng phân bón hữu cơ với một lượng lớn kết hợp với phân khoáng là việc làm rất khó khăn với vùng đồi núi có nhân công ít. Mặt khác, sắn là cây dễ trồng nhưng cũng là cây hút dinh dưỡng rất mạnh.

Vì vậy, khi trồng sắn liên tục qua các năm và bón phân không hợp lý, không đầy đủ sẽ làm cho năng suất năm sau giảm hơn năm trước rõ rệt. Trước tình hình đó các nhà khoa học, các trung tâm nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam đã để tâm và đi vào nghiên cứu việc sử dụng phân bón, việc sử dụng phân khoáng đối với sắn như thế nào là hợp lý. Vì vậy việc nghiên cứu hiệu lực, hiệu quả của phân bón NPK với sắn sẽ rất cần thiết để tìm ra những giải pháp tăng nhanh nguồn lương thực và thực phẩm, góp phần giải quyết những vấn đề do thực tiễn sản xuất và nhu cầu kinh tế đề ra. Tình hình nghiên cứu về dinh dưỡng cho sắn trên Thế giới và Việt Nam 2.

Tình hình nghiên cứu trên thế giới Khi nói về vai trò của phân khoáng đối với cây trồng và môi trường sống của con người, Siegfried Lampe (FADINAP - Hội thảo về phân bón và môi trường, Hà Nội, tháng 2-1997) đã khẳng định rằng: Phân khoáng làm lợi cho môi trường sống của con người, độ phì nhiêu của đất được cải tạo bởi phân khoáng. Thật vậy độ phì tự nhiên của đất trong phần lớn các vùng nhiệt đới và á nhiệt đới trên thế giới rất thấp, năng suất kinh tế sau khi khai phá rừng nguyên thủy chỉ có thể duy trì trong vài năm đầu. Không phải đầu tư phân bón và để đảm bảo ổn định năng suất cây trồng cần một thời kỳ bỏ hóa cây bụi từ 12 đến 20 năm để khôi phục lại các chất cần thiết cho cây trồng. Việc duy trì độ phì nhiêu đảm bảo năng suất cây trồng ổn định bằng cách trồng cây đậu đỗ và chỉ bón phân chuồng liều lượng cao không bón thêm phân khoáng hình như không thực tiễn trên phạm vi toàn cầu.