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 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. 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. 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.
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.