Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Cây măng cụt (Garcinia mangostana L.) là loại cây ăn quả nhiệt đới có giá trị thương mại và tiềm năng xuất khẩu cao tại khu vực Đông Nam Á. Do đặc tính nông học đòi hỏi điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng tương đối khắt khe, diện tích canh tác măng cụt trên thế giới chủ yếu tập trung tại một số quốc gia như Thái Lan, Indonesia, Malaysia, Philippines và Việt Nam. Ở nước ta, măng cụt được trồng tập trung tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long và Đông Nam Bộ với tổng diện tích khoảng 7.600 ha, trong đó Đông Nam Bộ chiếm khoảng 2.500 ha. Tại tỉnh Bình Dương, măng cụt là một trong những cây trồng đặc sản chủ lực với tổng diện tích năm 2022 đạt 914,6 ha (diện tích cho sản phẩm là 702,7 ha, sản lượng đạt 2.704,7 tấn), tập trung ở thành phố Thuận An, thị xã Bến Cát và huyện Dầu Tiếng. Riêng tại huyện Dầu Tiếng, diện tích măng cụt đạt khoảng 79,7 ha, trong đó vùng chuyên canh xã Thanh Tuyền chiếm tới 65 ha.

Trong thực tiễn canh tác măng cụt lâu năm, nhà vườn đối mặt với nhiều trở ngại về kỹ thuật và dinh dưỡng đất. Nông dân địa phương thường sử dụng phân hữu cơ tươi chưa qua ủ hoai; đồng thời thói quen để lại cành lá tỉa trực tiếp trên mặt liếp vườn sau thu hoạch khiến khối lượng tàn dư thực vật tích lũy qua nhiều năm rất lớn nhưng tốc độ phân giải tự nhiên lại diễn ra chậm. Thêm vào đó, đặc điểm thực vật học của cây măng cụt là hệ rễ cọc phát triển yếu, rất ít rễ ngang và hầu như không có lông hút, khiến khả năng hấp thu dinh dưỡng khoáng bị hạn chế. Trong khi đó, việc ứng dụng các chế phẩm sinh học chứa vi nấm đối kháng và nấm rễ nội cộng sinh như Trichoderma và Mycorrhiza nhằm đẩy nhanh quá trình khoáng hóa chất hữu cơ, hòa tan dinh dưỡng khó tiêu và cải thiện hệ vi sinh vật vùng rễ cây măng cụt ở giai đoạn kinh doanh lâu năm vẫn chưa được nhà vườn chú trọng và còn thiếu các dẫn liệu nghiên cứu thực nghiệm bài bản.

Từ thực tế trên, đề tài khóa luận tốt nghiệp kỹ sư ngành Nông học của tác giả Nguyễn Thị Thơm tập trung giải quyết các nhiệm vụ và mục tiêu cụ thể:

  1. Mục tiêu nghiên cứu: Xác định được loại chế phẩm vi sinh (Trichoderma, Mycorrhiza hoặc phối hợp cả hai) giúp cây măng cụt sinh trưởng thuận lợi, cải thiện đặc tính hóa tính đất và nâng cao mật số vi sinh vật có ích trong đất tại huyện Dầu Tiếng, tỉnh Bình Dương.
  2. Nhiệm vụ nghiên cứu:
    • Thiết lập thí nghiệm đồng ruộng theo phương pháp chuẩn tắc, theo dõi và thu thập số liệu định kỳ đảm bảo tính khách quan;
    • Đánh giá sự biến động về các chỉ tiêu sinh trưởng thân, cành, lá và chỉ số diệp lục tố (SPAD) của cây;
    • Điều tra, thống kê tỷ lệ phát sinh sâu bệnh hại chính trên cây măng cụt qua từng tháng;
    • Phân tích các chỉ tiêu hóa tính đất trước và sau thí nghiệm: pH, chất hữu cơ, đạm tổng số, tỷ lệ C/N, lân và kali (tổng số và dễ tiêu), dung tích hấp thu cation (CEC), canxi và magie trao đổi;
    • Định lượng mật độ các nhóm vi sinh vật đất: vi sinh vật tổng số, vi sinh vật cố định đạm, vi sinh vật phân giải lân, vi sinh vật phân giải cellulose, mật số Trichoderma sp., mật độ bào tử và tỷ lệ cộng sinh của nấm Mycorrhiza, cùng tỷ lệ rễ thối.

Đối tượng nghiên cứu là vườn măng cụt 19 năm tuổi (đã cho thu hoạch kinh doanh 13 năm, khoảng cách trồng 7 m x 7 m) và hai nhóm chế phẩm vi sinh (Trichoderma và Mycorrhiza). Phạm vi không gian nghiên cứu được tiến hành thực địa tại xã Thanh Tuyền, huyện Dầu Tiếng, tỉnh Bình Dương; các phân tích hóa tính và vi sinh vật đất được thực hiện tại Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam và phòng thí nghiệm Khoa Nông học, Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh. Phạm vi thời gian theo dõi kéo dài từ tháng 8/2023 đến tháng 2/2024. Đề tài giới hạn phạm vi ở việc đánh giá các phản ứng sinh trưởng sinh dưỡng, chỉ tiêu đất và vi sinh vật, không theo dõi năng suất và phẩm chất quả cuối vụ do hạn chế về thời gian thực hiện khóa luận.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng trên cơ sở lý thuyết về sinh thái dinh dưỡng cây ăn quả nhiệt đới và cơ chế sinh học của vi sinh vật vùng rễ. Nấm đối kháng Trichoderma spp. thuộc nhóm nấm bất toàn (Deuteromycetes), có khả năng hoại sinh, tiết hệ enzyme thủy phân (cellulase, glucanase, chitinase) để phân giải nhanh cellulose và xác bã thực vật trong đất, đồng thời cạnh tranh dinh dưỡng, ký sinh và tiết kháng sinh ức chế các nấm gây bệnh vùng rễ (Phytophthora, Fusarium, Pythium, Rhizoctonia solani). Nấm rễ nội cộng sinh Arbuscular Mycorrhiza (AM) thuộc nhóm cộng sinh bắt buộc, hình thành các cấu trúc nội bào (dạng bụi, dạng túi) và mạng lưới sợi nấm ngoài rễ giúp mở rộng diện tích tiếp xúc của rễ cây với dung dịch đất, hỗ trợ hòa tan và vận chuyển các ion dinh dưỡng khó tiêu, đặc biệt là lân ($P_2O_5$) và các vi lượng, đồng thời gia tăng khả năng giữ nước và sức chống chịu của cây chủ.

Về phương pháp thực nghiệm, nghiên cứu áp dụng các quy chuẩn nông học sau:

  • Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm đơn yếu tố, bố trí theo khối đầy đủ ngẫu nhiên (Randomized Complete Block Design - RCBD) gồm 4 nghiệm thức (NT) với 3 lần lặp lại (LLL). Mỗi ô thí nghiệm gồm 4 cây măng cụt, diện tích ô là 49 $\text{m}^2$. Tổng quy mô thí nghiệm gồm 12 ô, tương ứng 48 cây măng cụt trên tổng diện tích 588 $\text{m}^2$.
    • NT1 (Đối chứng): Chỉ tưới nước lã, không bổ sung chế phẩm vi sinh;
    • NT2: Bổ sung chế phẩm nấm nội cộng sinh Mycorrhiza;
    • NT3: Bổ sung chế phẩm vi nấm đối kháng Trichoderma;
    • NT4: Bổ sung kết hợp đồng thời cả hai chế phẩm Mycorrhiza và Trichoderma.
  • Quy trình bón lót và xử lý chế phẩm: Nền phân bón chung cho tất cả 48 cây thí nghiệm gồm 2 kg vôi (bón ngày 11/8/2023 ngay sau thu hoạch), kết hợp bón bổ sung 5 kg phân hữu cơ HD Gold sau 4 tuần và 1 kg NPK 18-14-6. Chế phẩm Mycorrhiza được pha nước tưới vào vùng rễ sau bón vôi 2 tuần. Chế phẩm Trichoderma được tưới sau khi bổ sung Mycorrhiza 2 tuần (ngay sau khi bón phân hữu cơ). Thể tích dung dịch tưới là 5 lít/cây/lần theo nồng độ khuyến cáo của nhà sản xuất.
  • Đặc tính vật liệu chế phẩm:
    • Chế phẩm Trichoderma dạng lỏng (Công ty TNHH Công nghệ Nông Lâm): Gồm 4 chủng Trichoderma hamatum, Trichoderma harzianum, Trichoderma asperellum, Trichoderma viride (mật số $1 \times 10^8$ CFU/mL mỗi chủng), bổ sung vi khuẩn phân giải lân, Bacillus, xạ khuẩn Streptomyces, vi khuẩn cố định đạm Azotobacter và Bo 2.000 ppm.
    • Chế phẩm Mycorrhiza dạng bột (Viện Thổ nhưỡng Nông hóa): Thành phần sợi nấm và bào tử các loài Glomus spp. (mật độ $> 100$ bào tử/g chế phẩm, độ ẩm $< 15%$), phối hợp vi khuẩn đối kháng Bacillus sp., cố định đạm Azotobacter sp., phân giải lân Burkholderia sp., xạ khuẩn phân giải cellulose trên chất mang than bùn hoạt hóa, cát sạch và bùn giấy.
  • Quy chuẩn lấy mẫu và phương pháp thử nghiệm:
    • Chỉ tiêu cây trồng: Chiều cao cây đo bằng thước đo góc Tín Đức; chu vi thân đo tại vị trí cách mặt đất 20 cm; đường kính tán đo hai hướng trực giao; đếm số cành cấp 1; chỉ số diệp lục tố SPAD đo bằng máy chuyên dụng trên lá ngoài sáng ở 4 hướng tán; điều tra tỷ lệ sâu bệnh hại định kỳ 1 tháng/lần theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 01-38:2010/BNNPTNT.
    • Chỉ tiêu hóa tính đất (lấy mẫu tầng mặt 0 - 25 cm, 1 mẫu trước và 12 mẫu sau thí nghiệm): pH đất thử nghiệm theo TCVN 5979:2007; chất hữu cơ tổng số (OM) theo TCVN 8941:2011; đạm tổng số ($N$) theo TCVN 6498:1999; lân tổng số ($P_2O_5$) theo TCVN 8940:2011; lân dễ tiêu theo TCVN 8942:2011; kali tổng số ($K_2O$) theo TCVN 8660:2011; kali dễ tiêu theo TCVN 8662:2011; cation trao đổi ($Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$) theo TCVN 8569:2010; dung tích hấp thu cation (CEC) xác định theo phương pháp Chapman (1965).
    • Chỉ tiêu vi sinh vật đất: Mật số vi sinh vật tổng số phân lập trên môi trường PCA (TCVN 4884-2:2015); vi sinh vật cố định đạm trên môi trường Ashby (TCVN 6166:2002); vi sinh vật phân giải cellulose trên môi trường Gauze (TCVN 6168:2002); vi sinh vật phân giải lân trên môi trường Pikovskaya (TCVN 6167:1996); mật số Trichoderma trên môi trường PDA; bào tử và tỷ lệ cộng sinh Mycorrhiza theo TCVN 12560-1:2018.
  • Xử lý số liệu: Số liệu được tổng hợp trên phần mềm Microsoft Excel; kiểm định phân tích phương sai (ANOVA) và so sánh phân hạng trung bình bằng trắc nghiệm Duncan ở mức ý nghĩa $\alpha = 0,05$ và $\alpha = 0,01$ thông qua phần mềm thống kê SAS 9.

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu

Phần mở đầu xác lập cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài: giới thiệu vị thế thương mại của cây măng cụt, diện tích chuyên canh măng cụt tại Bình Dương và huyện Dầu Tiếng, những hạn chế về tập quán để lại tàn dư hữu cơ và bón phân hữu cơ tươi. Tác giả nêu rõ mục tiêu lựa chọn chế phẩm vi sinh tối ưu, xác định 2 nhiệm vụ điều tra - theo dõi đồng ruộng và công bố các giới hạn của nghiên cứu (thực hiện trên cây 19 năm tuổi, theo dõi sinh trưởng và đất trong 6 tháng, không đánh giá năng suất quả cuối cùng).

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Tác giả hệ thống hóa các tài liệu khoa học liên quan đến đề tài:

  • Phân loại học thực vật: Cây măng cụt thuộc họ Bứa (Clusiaceae), chi Garcinia, loài Garcinia mangostana L., có nguồn gốc từ quần đảo Mã Lai. Văn bản mô tả chi tiết hình thái thân gỗ mộc (cao 10 - 25 m, đường kính 35 - 65 cm), cấu tạo lá đơn mọc đối có 35 - 40 đôi gân phụ song song, hoa đơn tính hoặc lưỡng tính sinh sản bằng phôi bất định ($2n = 76$ hoặc $96$), vỏ quả chứa hợp chất xanthone (mangostin) có hoạt tính kháng khuẩn. Bộ rễ ăn nông chủ yếu ở tầng 0 - 30 cm, phân bố trong bán kính 1 m quanh gốc và sinh trưởng rất chậm.
  • Tình hình sản xuất: Thống kê diện tích măng cụt thế giới đạt khoảng 280.000 ha (năm 2020), sản lượng 250.000 tấn; tại Việt Nam đạt 7.600 ha. Riêng Bình Dương năm 2022 có 914,6 ha măng cụt, tập trung lớn ở Thuận An (521,1 ha), Dầu Tiếng (143,2 ha), Bến Cát (119,8 ha), Thủ Dầu Một (103,1 ha).
  • Kỹ thuật chăm sóc và dịch hại: Tổng hợp yêu cầu che bóng, nhu cầu nước qua 4 giai đoạn, chế độ bón phân chuồng hoai và NPK. Điểm diện các loài sâu bệnh hại chính gồm sâu vẽ bùa (Phyllocnistis citrella), bọ trĩ (Thrips spp.), nhện đỏ (Tetranychus spp.), bệnh nấm hồng (Corticium salmonicola), đốm lá (Pestalotia sp.), chết nhánh (Zignoella garcineae), chảy nhựa thân (Phytophthora sp.).
  • Vai trò của chế phẩm vi sinh: Tổng thuật cơ chế đối kháng, cạnh tranh, sinh kháng sinh và tiết enzyme phân giải hữu cơ của nấm Trichoderma; phân tích vai trò nấm nội cộng sinh Arbuscular Mycorrhiza (AM) trong việc hỗ trợ hấp thu lân, đạm, vi lượng và nước, cải thiện độ xốp đất; trích dẫn các công trình nghiên cứu sử dụng Trichoderma và Mycorrhiza trên cây hồ tiêu, sầu riêng, cam, dưa leo, ngô và cây măng cụt con ở vườn ươm.

Chương 2: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết các điều kiện tự nhiên và giải pháp kỹ thuật tại địa bàn nghiên cứu:

  • Điều kiện khí tượng: Ghi nhận số liệu thời tiết khu vực Bình Dương năm 2023 với nhiệt độ trung bình tháng từ $26,40^\circ\text{C}$ đến $27,50^\circ\text{C}$, lượng mưa tập trung cao vào tháng 10 (342,60 mm), độ ẩm không khí 71 - 84%. Tác giả ghi nhận hiện tượng ngập úng ngập nước cục bộ sâu 50 cm trong tháng 10 và 11/2023 tại khu thí nghiệm, dẫn đến việc lấy mẫu đất sau thí nghiệm phải lùi lại 1 tháng sau khi rút nước.
  • Đặc tính nền đất ban đầu: Đất thí nghiệm có tính chua mạnh ($\text{pH} = 3,96$), hàm lượng chất hữu cơ ở mức khá ($4,24%$), đạm tổng số trung bình ($0,18%$), lân tổng số thấp ($0,09%$), kali tổng số ($0,56%$), lân dễ tiêu đạt 106 mg/kg, kali dễ tiêu đạt 184 mg/kg, $\text{Ca}^{2+}$ trao đổi 1,34 meq/100g, $\text{Mg}^{2+}$ trao đổi 1,10 meq/100g. Mật số vi sinh vật tổng số đạt $2,20 \times 10^6$ CFU/g đất, vi sinh vật cố định đạm $2,38 \times 10^3$ CFU/g, phân giải cellulose $3,47 \times 10^3$ CFU/g, phân giải lân $2,25 \times 10^3$ CFU/g, Trichoderma sp. đạt $3,57 \times 10^2$ CFU/g, mật độ bào tử Mycorrhiza đạt 258 bào tử/100g đất, tỷ lệ cộng sinh $53,33%$, tỷ lệ rễ thối $21,37%$.
  • Tính đồng đều của cây thí nghiệm: Chiều cao ban đầu dao động 493,90 - 521,48 cm; chu vi thân 65,58 - 72,11 cm; đường kính tán 494,42 - 506,25 cm; số cành cấp 1 dao động 41,16 - 49,83 cành (các sai khác ban đầu không có ý nghĩa thống kê với $p > 0,05$).
  • Chi tiết hóa quy trình thí nghiệm: Trình bày sơ đồ RCBD, kỹ thuật lấy mẫu đất đường ziczac loại bỏ 5 cm bề mặt, kỹ thuật phân lập vi sinh vật trên 5 loại môi trường dinh dưỡng và phương pháp đo quang phổ hấp thụ.

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương này công bố dữ liệu đo đạc thực tế qua 4 nhóm nội dung:

  1. Sinh trưởng và sinh lý lá: Đánh giá chi tiết sự thay đổi về kích thước tán, thân, cành và chỉ số SPAD qua 4 tháng xử lý.
  2. Tình hình sâu bệnh hại: Theo dõi diễn biến tỷ lệ phát sinh nấm hồng, đốm lá, sâu vẽ bùa và bọ trĩ từ tháng 8 đến tháng 12/2023.
  3. Hóa tính đất trồng: Phân tích sự chuyển dịch của các chỉ tiêu pH, OM, N tổng số, tỷ lệ C/N, phân đoạn lân ($P_2O_5$) và kali ($K_2O$), dung tích hấp thu CEC và các cation bazơ trao đổi.
  4. Mật số vi sinh vật đất: Đo lường động thái của vi sinh vật tổng số, vi sinh vật phân giải chất hữu cơ, Trichoderma và sự hiện diện của cấu trúc nấm cộng sinh Mycorrhiza trong mô rễ măng cụt.

Kết luận và đề nghị

Đúc kết những chuyển biến thực tế về mặt hóa tính và sinh học đất khi bổ sung chế phẩm vi sinh; đồng thời nêu rõ các kiến nghị về việc duy trì thời gian thử nghiệm để kiểm chứng trên năng suất quả.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu cung cấp hệ thống số liệu thực nghiệm đầy đủ về phản ứng của cây măng cụt 19 năm tuổi và môi trường đất sau 4 tháng bổ sung chế phẩm vi sinh tại xã Thanh Tuyền, huyện Dầu Tiếng, tỉnh Bình Dương. Các kết quả cụ thể được tổng hợp chi tiết dưới đây:

1. Về sinh trưởng hình thái và chỉ số diệp lục tố (SPAD)

  • Sinh trưởng dinh dưỡng: Sau 4 tháng xử lý, các chỉ tiêu về chiều cao cây (493,90 - 521,48 cm), chu vi thân (65,80 - 73,41 cm), đường kính tán (494,83 - 506,47 cm) và số cành cấp 1 (41,16 - 49,83 cành) giữa các nghiệm thức có xử lý vi sinh và nghiệm thức đối chứng đều có sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ($p > 0,05$). Nguyên nhân do măng cụt là cây thân mộc lâu năm sinh trưởng rất chậm, chu kỳ theo dõi 4 tháng chưa đủ để các tác động vi sinh thể hiện thành sai khác hình thái rõ nét.
  • Chỉ số diệp lục tố lá (SPAD): Bổ sung chế phẩm vi sinh làm gia tăng chỉ số SPAD trong lá măng cụt rõ rệt so với đối chứng (khác biệt có ý nghĩa ở mức $\alpha = 0,01$). Nghiệm thức xử lý Mycorrhiza đạt chỉ số SPAD cao nhất (84,61), tiếp theo là nghiệm thức phối hợp Mycorrhiza + Trichoderma (80,74) và nghiệm thức Trichoderma (72,90), đều vượt trội so với nghiệm thức đối chứng chỉ tưới nước lã (67,05).
Nghiệm thức thí nghiệm Chiều cao cây (cm) Chu vi thân (cm) Đường kính tán (cm) Số cành cấp 1 (cành) Chỉ số diệp lục SPAD
Đối chứng (nước lã) 509,45 70,68 504,45 45,00 $67,05^b$
Chế phẩm Mycorrhiza 493,90 73,41 494,83 43,66 $84,61^a$
Chế phẩm Trichoderma 521,48 65,80 501,58 41,16 $72,90^{ab}$
Mycorrhiza + Trichoderma 517,43 67,23 506,47 49,83 $80,74^a$
Mức ý nghĩa thống kê Không có ý nghĩa Không có ý nghĩa Không có ý nghĩa Không có ý nghĩa ** ($p < 0,01$)

2. Về tình hình sâu bệnh hại

  • Tỷ lệ bệnh hại (chủ yếu là nấm hồng Corticium salmonicola, đốm lá Pestalotia sp., chết nhánh) có xu hướng gia tăng từ tháng 8/2023 (12,85 - 13,77%) đến tháng 12/2023 (19,13 - 20,22%), đặc biệt tăng mạnh ở giai đoạn cây ra đọt và lá non (tháng 9 - 10/2023). Tác giả chỉ ra nguồn lây lan bào tử nấm hồng từ các vườn cao su lân cận. Tuy nhiên, sai khác về tỷ lệ bệnh hại giữa các nghiệm thức không có ý nghĩa thống kê.
  • Tỷ lệ sâu hại (sâu vẽ bùa Phyllocnistis citrella, bọ trĩ Thrips spp.) dao động ở mức thấp (2,18 - 2,67%), khác biệt giữa các nghiệm thức không có ý nghĩa thống kê qua các thời điểm theo dõi.

3. Về đặc tính hóa tính đất trồng măng cụt

  • pH và chất hữu cơ (OM): Sau thí nghiệm kết hợp bón vôi, pH đất tăng lên mức 4,50 - 5,32 (so với 3,96 trước thí nghiệm), hàm lượng chất hữu cơ duy trì ở mức khá (4,28 - 4,37%), tuy nhiên sai khác giữa các nghiệm thức không có ý nghĩa thống kê.
  • Đạm tổng số và tỷ lệ C/N: Việc bổ sung vi sinh thúc đẩy quá trình khoáng hóa chất hữu cơ rất rõ rệt ($p < 0,01$). Hàm lượng đạm tổng số đạt cao nhất ở nghiệm thức kết hợp Mycorrhiza + Trichoderma ($0,22%$) và nghiệm thức Trichoderma ($0,21%$), cao hơn có ý nghĩa so với đối chứng ($0,17%$). Tỷ lệ C/N trong đất giảm mạnh từ 14,15 (đối chứng) xuống còn 13,21 (nghiệm thức Mycorrhiza), 12,01 (nghiệm thức Trichoderma) và đạt mức tối ưu nhất là 11,43 ở nghiệm thức kết hợp Mycorrhiza + Trichoderma (tỷ lệ C/N lý tưởng cho đất trồng cây ăn trái là 10 - 12).
  • Lân tổng số và lân dễ tiêu: Bổ sung vi sinh làm giảm lân tổng số và chuyển hóa thành lân dễ tiêu ($p < 0,01$). $P_2O_5$ tổng số giảm từ $0,09%$ (đối chứng) xuống còn $0,05%$ (Mycorrhiza), $0,03%$ (Trichoderma) và $0,01%$ (nghiệm thức kết hợp). Hàm lượng $P_2O_5$ dễ tiêu đạt cao vượt bậc ở nghiệm thức xử lý Mycorrhiza đơn lẻ (573,96 mg/kg), cao hơn gấp 2,26 lần so với đối chứng (253,64 mg/kg).
  • Kali, CEC và cation trao đổi: Hàm lượng $K_2O$ dễ tiêu đạt cao nhất ở nghiệm thức tưới Mycorrhiza (382,96 mg/kg), khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức Trichoderma (222,56 mg/kg). Trong khi đó, các chỉ tiêu $K_2O$ tổng số (0,46 - 0,54%), dung tích hấp thu cation CEC (19,85 - 21,18 meq/100g), $\text{Ca}^{2+}$ trao đổi (5,13 - 7,18 meq/100g) và $\text{Mg}^{2+}$ trao đổi (1,35 - 1,78 meq/100g) chưa ghi nhận sai khác có ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức.
Chỉ tiêu hóa tính đất Đối chứng Mycorrhiza Trichoderma Mycorrhiza + Trichoderma Mức ý nghĩa ($p$)
pH $\text{H}_2\text{O}$ 5,32 4,50 5,07 4,69 Không có ý nghĩa
Chất hữu cơ - OM (%) 4,28 4,37 4,36 4,37 Không có ý nghĩa
N tổng số (%) $0,17^c$ $0,19^b$ $0,21^a$ $0,22^a$ ** ($p < 0,01$)
Tỷ lệ C/N $14,15^a$ $13,21^b$ $12,01^c$ $11,43^c$ ** ($p < 0,01$)
$P_2O_5$ tổng số (%) $0,09^a$ $0,05^b$ $0,03^c$ $0,01^d$ ** ($p < 0,01$)
$P_2O_5$ dễ tiêu (mg/kg) $253,64^b$ $573,96^a$ $252,93^b$ $239,38^b$ ** ($p < 0,01$)
$K_2O$ tổng số (%) 0,51 0,46 0,54 0,52 Không có ý nghĩa
$K_2O$ dễ tiêu (mg/kg) $330,86^{ab}$ $382,96^a$ $222,56^b$ $270,16^{ab}$ * ($p < 0,05$)
CEC (meq/100g) 20,73 21,18 19,85 20,73 Không có ý nghĩa
$\text{Ca}^{2+}$ trao đổi (meq/100g) 7,18 7,08 5,86 5,13 Không có ý nghĩa
$\text{Mg}^{2+}$ trao đổi (meq/100g) 1,58 1,47 1,78 1,35 Không có ý nghĩa

4. Về mật số vi sinh vật đất

  • Bổ sung vi sinh làm tăng đáng kể mật số vi sinh vật tổng số trong đất (dao động từ 2,40 đến $3,69 \times 10^6$ CFU/g đất). Nghiệm thức phối hợp cả hai chế phẩm Mycorrhiza và Trichoderma đạt mật số cao nhất ($3,69 \times 10^6$ CFU/g đất), cao gấp 1,53 lần so với nghiệm thức đối chứng.
  • Tác giả quan sát thấy sự hiện diện rõ nét của các cấu trúc nấm cộng sinh bên trong rễ măng cụt dưới kính hiển vi quang học ở độ phóng đại 40X, bao gồm cấu trúc sợi nấm gian bào, cấu trúc dạng túi (vesicle) và cấu trúc dạng bụi (arbuscule). Bổ sung chế phẩm vi sinh giúp nâng cao mật độ vi sinh vật cố định đạm, vi sinh vật phân giải lân, vi sinh vật phân giải cellulose, mật số Trichoderma sp., mật độ bào tử Mycorrhiza, tỷ lệ rễ cộng sinh và làm suy giảm tỷ lệ rễ bị thối đen.

Đóng góp và đề xuất của tác giả

  • Đóng góp khoa học: Khóa luận cung cấp các dữ liệu thực nghiệm đồng ruộng trực tiếp trên cây măng cụt 19 năm tuổi ở giai đoạn kinh doanh – một đối tượng cây trồng đặc sản có chu kỳ sinh trưởng kéo dài và rất hiếm khi được thực nghiệm xử lý vi sinh trong giai đoạn cho sản phẩm ổn định. Nghiên cứu chứng minh rằng việc phối hợp Trichoderma và Mycorrhiza có tác động cải thiện rõ nét độ phì sinh học, đẩy nhanh tốc độ giải phóng đạm, hạ tỷ lệ C/N về mức lý tưởng và hòa tan lượng lân khó tiêu tồn đọng trong đất.
  • Đề xuất kỹ thuật: Khuyến cáo nhà vườn trồng măng cụt tại huyện Dầu Tiếng nên phối hợp sử dụng cả hai loại chế phẩm vi sinh Trichoderma và Mycorrhiza nhằm nâng cao hiệu quả phân giải xác bã thực vật và tăng khả năng hấp thu khoáng cho rễ. Đề nghị tiếp tục bố trí theo dõi thí nghiệm trong thời gian dài hơn (qua 1 - 2 vụ quả tiếp theo) để lượng hóa chính xác ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh đối với năng suất thu hoạch và phẩm chất quả (hiện tượng xì mủ, sượng trái măng cụt).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận ghi nhận một số hạn chế khách quan bắt nguồn từ phạm vi thời gian và điều kiện thực địa:

  1. Thời gian theo dõi ngắn: Do giới hạn thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp kỹ sư (6 tháng, thời gian theo dõi thực tế sau xử lý là 4 tháng), nghiên cứu chưa thể đánh giá toàn diện ảnh hưởng dài hạn của các chế phẩm vi sinh lên các chỉ tiêu sinh trưởng thân lá, sự phân hóa mầm hoa, tỷ lệ đậu trái, năng suất thực thu và chất lượng thịt quả thương phẩm.
  2. Tác động của biến cố thời tiết bất lợi: Trong các tháng 10 và 11/2023, khu vực thí nghiệm tại xã Thanh Tuyền chịu ảnh hưởng của các đợt mưa lớn cực đoan gây ngập úng toàn bộ vườn với mức ngập 50 cm. Tình trạng úng nước cục bộ này đã gây xáo trộn nhất định đến môi trường đất và làm chậm tiến độ lấy mẫu phân tích sau thí nghiệm (phải lùi lại 1 tháng sau khi tiêu thoát nước).
  3. Hạn chế về phạm vi thử nghiệm: Thí nghiệm mới tiến hành ở một liều lượng khuyến cáo cố định cho mỗi loại chế phẩm, chưa thử nghiệm nhiều mức liều lượng hay các thời điểm bón khác nhau trong chu kỳ sinh trưởng của cây măng cụt.

Hướng nghiên cứu tiếp được đề xuất:

  • Mở rộng thời gian quan trắc liên tục trong 2 - 3 năm trên chính mô hình thí nghiệm nhằm đánh giá tác động lũy tích của vi sinh vật đến năng suất hạt/múi, độ ngọt, trọng lượng quả và tỷ lệ khắc phục hiện tượng chảy mủ vàng hay chai sượng quả măng cụt;
  • Nghiên cứu xác định liều lượng và tần suất bổ sung chế phẩm vi sinh tối ưu trong từng giai đoạn phát triển: sau thu hoạch (tạo đọt mới), giai đoạn xiết nước tạo mầm hoa và giai đoạn nuôi quả lớn;
  • Đánh giá khả năng ức chế sinh học chuyên biệt của các dòng Trichoderma bản địa đối với bệnh nấm hồng (Corticium salmonicola) và bệnh chết nhánh trên cây măng cụt lâu năm.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận tốt nghiệp này mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho các đối tượng và hoạt động chuyên môn sau:

  • Sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu chuyên ngành Nông học, Khoa học Cây trồng, Bảo vệ Thực vật, Thổ nhưỡng và Dinh dưỡng Cây trồng: Nguồn tư liệu chuẩn mực về phương pháp thiết kế thí nghiệm đồng ruộng khối RCBD trên vườn cây ăn quả thân gỗ lâu năm, quy trình thu thập mẫu đất tầng mặt theo TCVN 7538-6:2010 và các bước phân tích vi sinh vật đất theo chuỗi Tiêu chuẩn Việt Nam;
  • Kỹ sư nông nghiệp và cán bộ khuyến nông tại vùng Đông Nam Bộ và Đồng bằng sông Cửu Long: Dẫn liệu thực tế đáng tin cậy về cơ chế chuyển hóa dinh dưỡng, hạ tỷ lệ C/N và giải phóng lân dễ tiêu khi bổ sung nấm rễ Mycorrhiza và nấm đối kháng Trichoderma trên nền đất vườn cây ăn trái có lượng tàn dư hữu cơ cao;
  • Nhà vườn chuyên canh măng cụt: Cung cấp quy trình phối hợp bón vôi xử lý đất chua, bón phân hữu cơ hoai kết hợp tưới chế phẩm vi sinh đúng thời điểm sau thu hoạch nhằm cải tạo đất và hạn chế tình trạng thối đen rễ măng cụt.

Câu hỏi thường gặp

1. Vườn măng cụt được lựa chọn làm thí nghiệm có đặc điểm thực địa và chế độ canh tác ban đầu như thế nào?

Vườn măng cụt của hộ chú Nguyễn Văn Ty tại xã Thanh Tuyền, huyện Dầu Tiếng, tỉnh Bình Dương có tuổi cây 19 năm (trồng từ năm 2005, đã kinh doanh 13 năm), khoảng cách trồng 7 m x 7 m, mương nội đồng rộng 0,7 m sâu 0,6 m. Vườn có 200 cây cho năng suất ổn định qua 3 vụ liên tiếp và chưa từng sử dụng chế phẩm vi sinh trước đây. Các cây chọn làm thí nghiệm có độ tương đồng cao về chiều cao (493,90 - 521,48 cm), chu vi thân (65,58 - 72,11 cm), đường kính tán (494,42 - 506,25 cm) và số cành cấp 1 (41,16 - 49,83 cành), các sai khác ban đầu không có ý nghĩa thống kê.

2. Việc bổ sung chế phẩm vi sinh ảnh hưởng cụ thể như thế nào đến hàm lượng đạm tổng số và tỷ lệ C/N trong đất?

Bổ sung chế phẩm vi sinh thúc đẩy mạnh mẽ tốc độ khoáng hóa chất hữu cơ trong đất. Hàm lượng đạm tổng số ở nghiệm thức kết hợp Mycorrhiza + Trichoderma đạt mức cao nhất ($0,22%$) và nghiệm thức Trichoderma đạt $0,21%$, cao hơn có ý nghĩa thống kê ở mức $p < 0,01$ so với đối chứng ($0,17%$). Song song đó, tỷ lệ C/N giảm mạnh từ 14,15 ở nghiệm thức đối chứng xuống còn 13,21 (Mycorrhiza), 12,01 (Trichoderma) và đạt mức tối ưu nhất là 11,43 ở nghiệm thức phối hợp hai chế phẩm (chạm ngưỡng tỷ lệ C/N lý tưởng 10 - 12 cho đất canh tác).

3. Vì sao các chỉ tiêu sinh trưởng hình thái cây (chiều cao, chu vi thân, cành cấp 1, tán cây) chưa có sự sai khác có ý nghĩa thống kê sau 4 tháng xử lý?

Măng cụt là cây ăn quả thân gỗ có chu kỳ sinh trưởng dinh dưỡng rất chậm, đặc biệt ở giai đoạn kinh doanh 19 năm tuổi khi kích thước bộ khung tán và thân cây đã cơ bản định hình vững chắc. Khoảng thời gian theo dõi 4 tháng sau khi tưới chế phẩm chủ yếu tác động đến sinh lý lá (tăng chỉ số diệp lục SPAD) và hệ sinh vật đất, chưa đủ thời gian tích lũy sinh khối để tạo ra những thay đổi rõ rệt có ý nghĩa thống kê về kích thước chu vi thân, chiều cao cây hay đường kính tán.

4. Nghiệm thức nào đem lại hiệu quả chuyển hóa lân dễ tiêu ($P_2O_5$ dễ tiêu) cao nhất trong đất?

Nghiệm thức bổ sung chế phẩm nấm nội cộng sinh Mycorrhiza đơn lẻ (NT2) mang lại hàm lượng lân dễ tiêu cao nhất, đạt 573,96 mg/kg, vượt trội hoàn toàn so với nghiệm thức đối chứng (253,64 mg/kg), nghiệm thức Trichoderma (252,93 mg/kg) và nghiệm thức kết hợp (239,38 mg/kg) với mức ý nghĩa thống kê $p < 0,01$. Điều này chứng minh vai trò đặc thù của nấm AM và vi khuẩn phân giải lân có trong chế phẩm Mycorrhiza trong việc hòa tan các khoáng lân khó tan để rễ cây hấp thu.

5. Biến cố thời tiết bất thường nào đã xảy ra tại khu thí nghiệm và tác giả xử lý việc lấy mẫu đất như thế nào?

Trong hai tháng 10 và 11/2023, mưa lớn kéo dài đã khiến toàn bộ 48 cây trong khu thí nghiệm bị ngập úng với độ sâu mực nước ngập 50 cm. Nhằm loại bỏ các sai số bất thường do đất bị yếm khí tạm thời trong lúc ngập, tác giả đã tiến hành lấy mẫu đất sau thí nghiệm lùi lại đúng 1 tháng sau khi nước rút hoàn toàn khỏi vườn để môi trường lý hóa và hệ vi sinh vật đất ổn định trở lại.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Thơm đã thực hiện thành công việc đánh giá thực nghiệm ảnh hưởng của hai chế phẩm vi sinh Trichoderma và Mycorrhiza trên vườn măng cụt 19 năm tuổi tại huyện Dầu Tiếng, tỉnh Bình Dương. Kết quả nghiên cứu khẳng định việc bổ sung kết hợp cả hai chế phẩm vi sinh giúp đẩy nhanh quá trình khoáng hóa chất hữu cơ, gia tăng hàm lượng đạm tổng số, đưa tỷ lệ C/N về mức lý tưởng (11,43), đồng thời thúc đẩy mật số vi sinh vật tổng số tăng gấp 1,53 lần so với đối chứng và nâng cao rõ rệt chỉ số diệp lục tố SPAD trong lá. Mặc dù các chỉ tiêu sinh trưởng hình thái và tỷ lệ sâu bệnh hại chưa ghi nhận sự khác biệt lớn trong chu kỳ theo dõi ngắn hạn 4 tháng, công trình đã đóng góp cơ sở dữ liệu thực nghiệm giá trị, định hướng cho các biện pháp canh tác bền vững trên cây măng cụt giai đoạn kinh doanh tại vùng Đông Nam Bộ.