Tổng quan nghiên cứu

Cây lạc (Arachis hypogaea L.) là cây công nghiệp ngắn ngày có giá trị kinh tế cao, đứng thứ hai về diện tích và sản lượng trong các cây lấy dầu ngắn ngày trên thế giới. Việt Nam đứng thứ 5 về sản lượng lạc trong số 25 nước trồng lạc ở châu Á, với diện tích trồng khoảng 198 nghìn ha năm 2018, tuy nhiên năng suất còn thấp, chỉ đạt khoảng 21,78 tạ/ha tại Bình Định năm 2020, thấp hơn nhiều so với các nước như Trung Quốc hay Hàn Quốc. Tỉnh Bình Định, với diện tích đất cát biển khoảng 13.570 ha, là vùng sinh thái phù hợp cho cây lạc, đặc biệt giống lạc L14 được trồng phổ biến với năng suất trung bình 40-44 tạ/ha.

Nghiên cứu tập trung đánh giá ảnh hưởng của calcium sulfate (CaSO4) và molybdenum (Mo) đến các chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất và phẩm chất của giống lạc L14 tại huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định trong vụ Đông Xuân 2021-2022. Mục tiêu cụ thể gồm đánh giá tác động của Ca, S và Mo đến khả năng sinh trưởng, xác định liều lượng CaSO4 và Mo thích hợp để nâng cao năng suất và phẩm chất, đồng thời đánh giá hiệu quả kinh tế của việc sử dụng các nguyên tố này. Nghiên cứu có ý nghĩa khoa học trong việc khẳng định vai trò của dinh dưỡng khoáng trung và vi lượng đối với cây lạc, đồng thời góp phần đề xuất quy trình bón phân hợp lý nhằm tăng năng suất và thu nhập cho nông dân tại vùng đất cát biển.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về dinh dưỡng khoáng cây trồng, đặc biệt vai trò của calci (Ca), lưu huỳnh (S) và molybdenum (Mo) trong sinh trưởng và phát triển cây lạc. Calci giúp hình thành nốt sần, tăng cường khả năng cố định nitơ và làm tăng trọng lượng hạt; lưu huỳnh là thành phần cấu tạo protein, kích thích sinh trưởng; molybdenum là thành phần enzyme nitrogenase, quan trọng trong quá trình cố định nitơ của vi khuẩn cộng sinh. Mô hình nghiên cứu tập trung vào ảnh hưởng của các liều lượng CaSO4 và Mo đến các chỉ tiêu sinh lý, sinh trưởng, năng suất và phẩm chất hạt lạc. Các khái niệm chính gồm: hàm lượng dinh dưỡng trong đất, chỉ tiêu hóa sinh lá (hàm lượng nước, chất khô, diệp lục, nitơ), chỉ tiêu sinh trưởng (chiều cao, số cành), năng suất và phẩm chất hạt (tỷ lệ đậu quả, kích thước quả, hàm lượng protein, lipid).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được tiến hành tại xã Cát Tiến, huyện Phù Cát, tỉnh Bình Định trong vụ Đông Xuân 2021-2022. Thí nghiệm bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn toàn (RCBD) với 5 công thức, mỗi công thức lặp lại 3 lần trên diện tích 150 m² tổng cộng. Các công thức gồm: đối chứng (bón phân nền chuẩn), và 4 công thức bổ sung CaSO4 (400 hoặc 600 kg/ha) kết hợp với Mo (0,01% hoặc 0,03%). Mật độ gieo 333.000 cây/ha, kỹ thuật làm đất, chăm sóc và phòng trừ sâu bệnh theo quy chuẩn quốc gia QCVN 01-57:2011/BNNPTNT.

Nguồn dữ liệu thu thập gồm phân tích đất trước khi trồng (pH, nitơ, lân, kali, mùn), các chỉ tiêu hóa sinh trong lá (hàm lượng nước, chất khô, diệp lục, nitơ tổng số), chỉ tiêu sinh trưởng (chiều cao cây, số cành), năng suất và phẩm chất hạt (số lượng tia lạc, tỷ lệ đậu quả, kích thước quả, trọng lượng hạt, hàm lượng protein và lipid). Phân tích số liệu sử dụng phần mềm Excel và Statistis 10, với cỡ mẫu 30 cây cho các chỉ tiêu sinh trưởng và 60 quả cho chỉ tiêu phẩm chất, áp dụng kiểm định LSD0,05 để xác định sự khác biệt có ý nghĩa thống kê.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Chỉ tiêu dinh dưỡng đất trước khi trồng: Đất trồng thuộc loại nghèo dinh dưỡng với pH 4,62 (đất chua), nitơ tổng số 1,03 mg/100g đất, kali dễ tiêu 4,5 mg/100g đất, lân trung bình 8,5 mg/100g đất và hàm lượng mùn thấp 2,19%. Điều này cho thấy cần bổ sung dinh dưỡng để cải thiện điều kiện sinh trưởng cho cây lạc.

  2. Ảnh hưởng đến hàm lượng nước và chất khô trong lá: Hàm lượng nước trong lá lạc ở thời kỳ ra hoa cao hơn thời kỳ tạo quả, dao động từ 78,2% đến 80,2% ở thời kỳ ra hoa và giảm xuống 67,0%-73,7% ở thời kỳ tạo quả. Các công thức bón CaSO4 và Mo làm tăng hàm lượng nước ở thời kỳ ra hoa so với đối chứng (78,2%), đồng thời giảm hàm lượng nước ở thời kỳ tạo quả, dẫn đến tăng hàm lượng chất khô trong lá (từ 25,43% ở đối chứng lên đến 32,10% ở công thức CT2). Sự tăng hàm lượng chất khô phản ánh sự tích lũy các chất hữu cơ, protein và lipid, phù hợp với vai trò sinh lý của Ca, S và Mo trong hoạt hóa enzyme tổng hợp protein và lipid.

  3. Hàm lượng nitơ tổng số trong lá: Ở thời kỳ ra hoa, hàm lượng nitơ trong lá tăng đáng kể khi bón CaSO4 và Mo, với giá trị cao nhất 3,30% ở công thức CT4 so với 3,00% ở đối chứng. Ở thời kỳ tạo quả, hàm lượng nitơ giảm xuống khoảng 0,97-1,04% do nitơ được vận chuyển tích lũy vào quả. Sự khác biệt hàm lượng nitơ ở thời kỳ ra hoa có ý nghĩa thống kê, cho thấy bổ sung CaSO4 và Mo thúc đẩy quá trình cố định và hấp thu nitơ.

  4. Ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất: Các công thức bón CaSO4 và Mo làm tăng chiều cao cây, số cành và số lượng tia lạc, tỷ lệ đậu quả và tỷ lệ quả chắc so với đối chứng. Năng suất lạc L14 tăng từ mức trung bình 34,5 tạ/ha ở đối chứng lên khoảng 40-44 tạ/ha ở các công thức bổ sung, tương đương tăng 15-25%. Hàm lượng protein và lipid trong hạt cũng được cải thiện rõ rệt, góp phần nâng cao phẩm chất sản phẩm.

Thảo luận kết quả

Việc bổ sung CaSO4 và Mo đã cải thiện đáng kể các chỉ tiêu hóa sinh trong lá, thúc đẩy quá trình quang hợp và tổng hợp protein, lipid, phù hợp với vai trò sinh lý của các nguyên tố này trong cây lạc. Hàm lượng nitơ tăng cao ở thời kỳ ra hoa cho thấy sự tăng cường hoạt động cố định nitơ của vi khuẩn cộng sinh nhờ Mo, đồng thời Ca giúp hình thành nốt sần và tăng khả năng hấp thu dinh dưỡng. Kết quả này tương đồng với các nghiên cứu quốc tế cho thấy bón S và Mo làm tăng năng suất và chất lượng cây họ đậu.

Sự tăng trưởng chiều cao cây, số cành và tỷ lệ đậu quả phản ánh điều kiện dinh dưỡng được cải thiện, giúp cây phát triển khỏe mạnh và tăng khả năng chống chịu sâu bệnh. Năng suất tăng 15-25% so với đối chứng là mức cải thiện đáng kể, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế cho người nông dân. Các biểu đồ hàm lượng chất khô, nitơ và diệp lục qua các thời kỳ sinh trưởng có thể minh họa rõ sự khác biệt giữa các công thức thí nghiệm, giúp trực quan hóa tác động của CaSO4 và Mo.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Bổ sung calcium sulfate (CaSO4) với liều lượng 400-600 kg/ha trong quy trình bón phân cho giống lạc L14 nhằm tăng hàm lượng Ca và S, cải thiện sinh trưởng và năng suất. Thời gian áp dụng: bón lót trước khi gieo và bón thúc trong giai đoạn ra hoa. Chủ thể thực hiện: nông dân và các cơ quan khuyến nông.

  2. Phun dung dịch molybdenum (Mo) với nồng độ 0,01-0,03% vào giai đoạn cây có 2-3 lá thật và khi ra hoa để tăng cường hoạt động cố định nitơ, nâng cao hàm lượng protein trong hạt. Thời gian thực hiện: phun 2 lần trong vụ Đông Xuân. Chủ thể: nông dân, cán bộ kỹ thuật.

  3. Tăng cường phân tích và cải tạo đất trước khi trồng nhằm xác định chính xác các chỉ tiêu dinh dưỡng và pH đất, từ đó điều chỉnh lượng phân bón phù hợp, đặc biệt với đất cát biển nghèo dinh dưỡng và chua. Thời gian: trước mỗi vụ gieo trồng. Chủ thể: các trung tâm nghiên cứu và phòng nông nghiệp.

  4. Đào tạo, tập huấn kỹ thuật bón phân cân đối và quản lý sâu bệnh cho nông dân nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón trung và vi lượng, đồng thời giảm thiểu tổn thất do sâu bệnh gây ra. Thời gian: liên tục hàng năm. Chủ thể: các tổ chức khuyến nông, chính quyền địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân trồng lạc tại vùng đất cát biển và các vùng sinh thái tương tự: Áp dụng các giải pháp bón CaSO4 và Mo để nâng cao năng suất và chất lượng hạt, tăng thu nhập.

  2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành sinh học thực nghiệm, nông học: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, kết quả và phân tích về ảnh hưởng dinh dưỡng khoáng trung và vi lượng đến cây họ đậu.

  3. Cán bộ kỹ thuật và khuyến nông viên: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chương trình tập huấn, hướng dẫn kỹ thuật bón phân hợp lý cho cây lạc, đặc biệt tại các vùng đất nghèo dinh dưỡng.

  4. Các cơ quan quản lý và hoạch định chính sách nông nghiệp: Đánh giá hiệu quả kinh tế và đề xuất chính sách hỗ trợ phát triển cây lạc bền vững, nâng cao giá trị xuất khẩu nông sản.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần bổ sung calcium sulfate (CaSO4) cho cây lạc?
    CaSO4 cung cấp calci và lưu huỳnh, giúp hình thành nốt sần trên rễ, tăng khả năng cố định nitơ và cải thiện cấu trúc vỏ quả, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng hạt. Nghiên cứu cho thấy bón 400-600 kg/ha CaSO4 làm tăng năng suất lạc lên 15-25%.

  2. Molybdenum (Mo) ảnh hưởng thế nào đến cây lạc?
    Mo là thành phần của enzyme nitrogenase, quan trọng trong quá trình cố định nitơ của vi khuẩn cộng sinh. Bổ sung Mo giúp tăng số lượng và trọng lượng nốt sần, nâng cao hàm lượng protein trong hạt. Phun dung dịch Mo 0,01-0,03% vào giai đoạn cây con và ra hoa có hiệu quả rõ rệt.

  3. Đất cát biển có đặc điểm gì ảnh hưởng đến trồng lạc?
    Đất cát biển thường nghèo dinh dưỡng, pH thấp (đất chua), hàm lượng mùn và các nguyên tố khoáng thấp, ảnh hưởng đến sinh trưởng cây. Do đó cần cải tạo đất và bổ sung phân bón trung và vi lượng để đảm bảo dinh dưỡng cho cây phát triển.

  4. Làm thế nào để xác định liều lượng CaSO4 và Mo phù hợp?
    Nghiên cứu cho thấy liều lượng CaSO4 từ 400 đến 600 kg/ha và dung dịch Mo 0,01-0,03% là phù hợp để tăng năng suất và phẩm chất lạc L14. Liều lượng này được xác định dựa trên phân tích đất, điều kiện sinh trưởng và kết quả thí nghiệm thực địa.

  5. Hiệu quả kinh tế của việc bón CaSO4 và Mo như thế nào?
    Việc bổ sung CaSO4 và Mo không chỉ tăng năng suất từ 15-25% mà còn cải thiện chất lượng hạt, giúp tăng giá trị sản phẩm. Hiệu quả kinh tế được đánh giá qua tổng thu nhập trừ chi phí, cho thấy lợi nhuận tăng đáng kể so với phương pháp bón phân truyền thống.

Kết luận

  • Đất trồng lạc tại Phù Cát, Bình Định thuộc loại nghèo dinh dưỡng, pH thấp, cần cải tạo và bổ sung dinh dưỡng trung, vi lượng.
  • Bón calcium sulfate (400-600 kg/ha) kết hợp phun molybdenum (0,01-0,03%) làm tăng hàm lượng nước, chất khô, nitơ trong lá, thúc đẩy sinh trưởng và phát triển cây lạc L14.
  • Năng suất lạc L14 tăng từ 34,5 tạ/ha lên 40-44 tạ/ha, đồng thời hàm lượng protein và lipid trong hạt được cải thiện rõ rệt.
  • Giải pháp bón phân này có hiệu quả kinh tế cao, góp phần nâng cao thu nhập cho nông dân vùng đất cát biển.
  • Đề xuất áp dụng quy trình bón CaSO4 và Mo trong sản xuất lạc vụ Đông Xuân tại Bình Định và các vùng tương tự, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng để hoàn thiện kỹ thuật.

Hành động tiếp theo: Khuyến khích các cơ quan khuyến nông tổ chức tập huấn, phổ biến kỹ thuật bón phân trung vi lượng cho nông dân; triển khai thí điểm quy trình trên diện rộng; nghiên cứu bổ sung các yếu tố dinh dưỡng khác để tối ưu hóa năng suất và chất lượng cây lạc.