Tổng quan nghiên cứu

Dưa vàng Kim Hoàng Hậu (Cucumis melo L.) là cây rau quả ngắn ngày có giá trị kinh tế cao, được trồng phổ biến tại nhiều vùng trên thế giới, đặc biệt là châu Á với diện tích trồng chiếm hơn 70% tổng diện tích toàn cầu. Năm 2017, diện tích trồng dưa vàng Kim Hoàng Hậu toàn thế giới đạt khoảng 1,2 triệu ha với năng suất trung bình 26,2 tấn/ha, sản lượng đạt trên 31 triệu tấn. Tại Việt Nam, diện tích trồng dưa Kim Hoàng Hậu năm 2017 khoảng 11.210 ha, năng suất trung bình đạt 20-22 tấn/ha, mang lại thu nhập cao cho người nông dân. Tuy nhiên, việc sử dụng phân bón vô cơ không cân đối đã gây ra nhiều vấn đề như ô nhiễm môi trường, đất bạc màu và giảm chất lượng sản phẩm.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá ảnh hưởng của lượng bón một số loại phân hữu cơ vi sinh đến sinh trưởng, phát triển, năng suất và hiệu quả kinh tế của giống dưa vàng Kim Hoàng Hậu trồng trong nhà có mái che tại huyện Đông Sơn, tỉnh Thanh Hóa trong vụ Đông Xuân 2020-2021. Nghiên cứu tập trung vào việc xác định lượng phân bón hữu cơ vi sinh thích hợp nhằm nâng cao năng suất, chất lượng quả, khả năng chống chịu sâu bệnh và góp phần hoàn thiện quy trình kỹ thuật trồng dưa theo hướng hữu cơ. Phạm vi nghiên cứu bao gồm ba loại phân hữu cơ vi sinh phổ biến trên thị trường là Sông Gianh, Divital và Quế Lâm với hai mức liều lượng bón 800 kg/ha và 1.400 kg/ha.

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển nông nghiệp bền vững, giảm thiểu ô nhiễm môi trường, đồng thời nâng cao giá trị kinh tế và chất lượng sản phẩm dưa vàng Kim Hoàng Hậu, đáp ứng nhu cầu thị trường trong nước và xuất khẩu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên lý thuyết Hệ thống Dinh dưỡng Cây trồng Tổng hợp (Integrated Plant Nutrient System – IPNS), nhấn mạnh việc sử dụng phối hợp các nguồn phân bón hữu cơ, sinh học và vô cơ nhằm cung cấp đầy đủ dinh dưỡng cho cây trồng đồng thời duy trì độ phì nhiêu đất. Lý thuyết này giúp cân bằng giữa năng suất cây trồng và bảo vệ môi trường, giảm thiểu tác động tiêu cực của phân bón hóa học.

Ngoài ra, nghiên cứu áp dụng mô hình sinh trưởng cây trồng dựa trên các yếu tố sinh thái như nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng và đặc điểm sinh học của dưa vàng Kim Hoàng Hậu. Các khái niệm chính bao gồm:

  • Phân hữu cơ vi sinh: phân bón chứa các vi sinh vật có lợi và chất hữu cơ giúp cải tạo đất, tăng khả năng hấp thu dinh dưỡng của cây.
  • Sinh trưởng và phát triển cây trồng: các chỉ tiêu như chiều cao thân, đường kính thân, số lá, thời gian sinh trưởng.
  • Năng suất và chất lượng quả: trọng lượng quả, độ Brix, màu sắc, độ dày vỏ.
  • Hiệu quả kinh tế: lợi nhuận thu được trên đơn vị diện tích.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện tại thị trấn Rừng Thông, huyện Đông Sơn, tỉnh Thanh Hóa từ tháng 12/2020 đến tháng 5/2021. Thí nghiệm bố trí theo kiểu ô lớn – ô nhỏ (split-plot) với 3 lần nhắc lại, tổng diện tích thí nghiệm 1.080 m². Yếu tố ô lớn là loại phân hữu cơ vi sinh gồm Sông Gianh, Divital và Quế Lâm; yếu tố ô nhỏ là liều lượng phân bón gồm 800 kg/ha và 1.400 kg/ha.

Cỡ mẫu mỗi công thức thí nghiệm là 9 cây, theo dõi định kỳ 5 ngày/lần các chỉ tiêu sinh trưởng như chiều cao thân, đường kính thân, số lá, thời gian sinh trưởng, tình hình sâu bệnh và các yếu tố cấu thành năng suất. Phân tích số liệu sử dụng phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) và so sánh trung bình bằng LSD với mức ý nghĩa 5%.

Phân hữu cơ vi sinh được bón lót toàn bộ trước khi trồng, kết hợp với bón thúc phân NPK và các loại phân khoáng khác theo từng giai đoạn sinh trưởng. Hệ thống tưới nhỏ giọt được sử dụng để cung cấp nước và dinh dưỡng đồng thời. Các biện pháp kỹ thuật như leo dây, bấm ngọn, thụ phấn thủ công và phòng trừ sâu bệnh được áp dụng đồng bộ nhằm đảm bảo điều kiện sinh trưởng tối ưu cho cây.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh đến thời gian sinh trưởng: Lượng bón 1.400 kg/ha phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh và Divital làm giảm thời gian sinh trưởng trung bình của cây dưa vàng Kim Hoàng Hậu từ 90 ngày xuống còn khoảng 85 ngày, rút ngắn 5 ngày so với nhóm đối chứng (không bón phân hữu cơ vi sinh). Điều này giúp tăng số vụ canh tác trong năm.

  2. Chiều cao và đường kính thân cây: Ở liều lượng 1.400 kg/ha, phân hữu cơ vi sinh Quế Lâm đạt chiều cao thân trung bình 120 cm, tăng 12% so với liều 800 kg/ha (107 cm). Đường kính thân cũng tăng tương ứng từ 1,8 cm lên 2,1 cm, cho thấy sự phát triển thân cây khỏe mạnh hơn khi bón phân hữu cơ vi sinh với liều cao.

  3. Tình hình phát sinh sâu bệnh: Các loại phân hữu cơ vi sinh đều giúp giảm tỷ lệ sâu bệnh hại như bọ trĩ và bọ phấn từ 15% xuống còn khoảng 8-10%, nhờ cải thiện sức đề kháng của cây và cân bằng hệ sinh thái vi sinh vật trong đất.

  4. Năng suất và chất lượng quả: Năng suất dưa vàng Kim Hoàng Hậu đạt cao nhất với phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh liều 1.400 kg/ha, đạt 38 tấn/ha, tăng 18% so với liều 800 kg/ha và tăng 25% so với nhóm đối chứng. Độ Brix trung bình quả đạt 12,5%, cao hơn 1,5% so với nhóm không bón phân hữu cơ vi sinh, đồng thời màu sắc quả vàng tươi, độ dày vỏ và độ giòn được cải thiện rõ rệt.

  5. Hiệu quả kinh tế: Lợi nhuận thu được từ mô hình sử dụng phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh liều 1.400 kg/ha đạt khoảng 280 triệu đồng/ha/vụ, cao hơn 20% so với mô hình sử dụng liều 800 kg/ha và cao hơn 30% so với mô hình không sử dụng phân hữu cơ vi sinh.

Thảo luận kết quả

Việc sử dụng phân hữu cơ vi sinh với liều lượng phù hợp đã thúc đẩy quá trình sinh trưởng và phát triển của cây dưa vàng Kim Hoàng Hậu, thể hiện qua chiều cao thân, đường kính thân và thời gian sinh trưởng rút ngắn. Điều này phù hợp với các nghiên cứu trước đây cho thấy phân hữu cơ vi sinh không chỉ cung cấp dinh dưỡng đa lượng, trung lượng và vi lượng mà còn cải thiện cấu trúc đất, tăng cường hoạt động vi sinh vật có lợi, từ đó nâng cao khả năng hấp thu dinh dưỡng của cây.

Giảm sâu bệnh hại nhờ phân hữu cơ vi sinh cũng được ghi nhận, góp phần giảm thiểu việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, hướng tới sản xuất nông nghiệp sạch và bền vững. Năng suất và chất lượng quả được cải thiện rõ rệt, đặc biệt là độ ngọt (độ Brix) và màu sắc quả, đáp ứng yêu cầu thị trường trong nước và xuất khẩu.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh chiều cao thân, năng suất và độ Brix giữa các công thức phân bón, cũng như bảng tổng hợp tỷ lệ sâu bệnh hại và lợi nhuận kinh tế. So sánh với các nghiên cứu trong và ngoài nước cho thấy kết quả tương đồng, khẳng định hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh trong canh tác dưa vàng Kim Hoàng Hậu.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng liều lượng phân hữu cơ vi sinh 1.400 kg/ha cho giống dưa vàng Kim Hoàng Hậu trồng trong nhà có mái che nhằm tối ưu hóa sinh trưởng, năng suất và chất lượng quả. Thời gian áp dụng: ngay từ vụ Đông Xuân 2021 trở đi. Chủ thể thực hiện: nông dân và các doanh nghiệp sản xuất nông nghiệp.

  2. Kết hợp sử dụng phân hữu cơ vi sinh với phân bón NPK cân đối theo từng giai đoạn sinh trưởng của cây để đảm bảo cung cấp đầy đủ dinh dưỡng, tăng hiệu quả sử dụng phân bón và giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Thời gian: áp dụng trong toàn bộ chu kỳ canh tác.

  3. Tăng cường biện pháp quản lý sâu bệnh sinh học kết hợp với phân hữu cơ vi sinh nhằm giảm thiểu sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, bảo vệ hệ sinh thái đất và nâng cao sức đề kháng của cây. Chủ thể: cán bộ kỹ thuật, nông dân.

  4. Đào tạo, tập huấn kỹ thuật sử dụng phân hữu cơ vi sinh và quy trình canh tác hữu cơ cho nông dân tại các vùng trồng dưa vàng Kim Hoàng Hậu, đặc biệt là huyện Đông Sơn và các vùng có điều kiện tương tự. Thời gian: tổ chức định kỳ hàng năm.

  5. Khuyến khích các doanh nghiệp sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh phát triển đa dạng sản phẩm phù hợp với đặc điểm sinh thái và nhu cầu dinh dưỡng của cây dưa vàng Kim Hoàng Hậu, đồng thời kiểm soát chất lượng sản phẩm để đảm bảo hiệu quả sử dụng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân trồng dưa vàng Kim Hoàng Hậu: Nắm bắt kỹ thuật bón phân hữu cơ vi sinh phù hợp để nâng cao năng suất, chất lượng quả và hiệu quả kinh tế, đồng thời giảm thiểu tác động môi trường.

  2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành nông nghiệp, khoa học cây trồng: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, kết quả và cơ sở lý thuyết về ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh đến sinh trưởng và năng suất cây trồng.

  3. Doanh nghiệp sản xuất và kinh doanh phân bón hữu cơ vi sinh: Căn cứ vào kết quả nghiên cứu để phát triển sản phẩm phù hợp, tối ưu hóa công thức phân bón và mở rộng thị trường.

  4. Cơ quan quản lý nhà nước và tổ chức khuyến nông: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, hướng dẫn kỹ thuật và chương trình hỗ trợ phát triển nông nghiệp hữu cơ, nâng cao chất lượng sản phẩm nông nghiệp sạch.

Câu hỏi thường gặp

  1. Phân hữu cơ vi sinh có ưu điểm gì so với phân vô cơ?
    Phân hữu cơ vi sinh không chỉ cung cấp đầy đủ các nguyên tố dinh dưỡng đa, trung và vi lượng mà còn cải thiện cấu trúc đất, tăng hoạt động vi sinh vật có lợi, giúp cây hấp thu dinh dưỡng hiệu quả hơn và giảm ô nhiễm môi trường so với phân vô cơ.

  2. Lượng phân hữu cơ vi sinh tối ưu cho dưa vàng Kim Hoàng Hậu là bao nhiêu?
    Nghiên cứu cho thấy liều lượng 1.400 kg/ha là thích hợp nhất, giúp tăng năng suất lên đến 38 tấn/ha và cải thiện chất lượng quả rõ rệt so với liều thấp hơn hoặc không sử dụng.

  3. Phân hữu cơ vi sinh có ảnh hưởng thế nào đến sâu bệnh hại?
    Phân hữu cơ vi sinh giúp tăng sức đề kháng của cây, giảm tỷ lệ sâu bệnh như bọ trĩ và bọ phấn từ khoảng 15% xuống còn 8-10%, góp phần giảm sử dụng thuốc bảo vệ thực vật.

  4. Có thể kết hợp phân hữu cơ vi sinh với phân bón khác không?
    Có, việc kết hợp phân hữu cơ vi sinh với phân bón NPK cân đối theo từng giai đoạn sinh trưởng giúp cung cấp đầy đủ dinh dưỡng, nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón và bảo vệ môi trường.

  5. Phương pháp bón phân hữu cơ vi sinh hiệu quả nhất là gì?
    Phân hữu cơ vi sinh được bón lót toàn bộ trước khi trồng kết hợp với bón thúc qua hệ thống tưới nhỏ giọt theo từng giai đoạn sinh trưởng của cây, đảm bảo cung cấp dinh dưỡng liên tục và đồng đều.

Kết luận

  • Phân hữu cơ vi sinh với liều lượng 1.400 kg/ha thúc đẩy sinh trưởng, rút ngắn thời gian sinh trưởng và tăng chiều cao, đường kính thân cây dưa vàng Kim Hoàng Hậu.
  • Sử dụng phân hữu cơ vi sinh giúp giảm sâu bệnh hại, nâng cao sức đề kháng của cây, giảm thiểu sử dụng thuốc bảo vệ thực vật.
  • Năng suất dưa vàng đạt cao nhất 38 tấn/ha, độ Brix và chất lượng quả được cải thiện rõ rệt khi sử dụng phân hữu cơ vi sinh.
  • Hiệu quả kinh tế tăng khoảng 20-30% so với không sử dụng phân hữu cơ vi sinh, góp phần nâng cao thu nhập cho nông dân.
  • Khuyến nghị áp dụng quy trình bón phân hữu cơ vi sinh kết hợp phân bón cân đối và biện pháp quản lý sâu bệnh sinh học để phát triển bền vững sản xuất dưa vàng Kim Hoàng Hậu.

Tiếp theo, cần triển khai đào tạo kỹ thuật cho nông dân và mở rộng mô hình áp dụng tại các vùng có điều kiện tương tự nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất và bảo vệ môi trường. Đề nghị các cơ quan quản lý và doanh nghiệp phối hợp phát triển sản phẩm phân bón hữu cơ vi sinh chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu thị trường trong nước và xuất khẩu.