Tổng quan nghiên cứu

Cây ngô (Zea mays L.) là một trong ba cây lương thực quan trọng trên thế giới, đóng vai trò thiết yếu trong cung cấp lương thực, thức ăn chăn nuôi và nguyên liệu công nghiệp. Từ năm 2005 đến 2014, diện tích trồng ngô toàn cầu tăng từ 147,44 triệu ha lên 183,31 triệu ha, năng suất tăng từ 48,42 tạ/ha lên 56,63 tạ/ha, sản lượng đạt 1.038,28 triệu tấn (FAOSTAT, 2015). Ở Việt Nam, diện tích trồng ngô cũng tăng nhanh, đạt khoảng 1.202,5 nghìn ha năm 2014 với năng suất trung bình 44,3 tạ/ha. Tuy nhiên, năng suất ngô tại các vùng miền núi phía Bắc, trong đó có tỉnh Thái Nguyên, còn thấp, chỉ đạt khoảng 36,7 tạ/ha, thấp hơn nhiều so với các vùng đồng bằng và khu vực đồng bằng sông Cửu Long (59,6 tạ/ha). Huyện Phú Bình, tỉnh Thái Nguyên, là vùng chuyên canh ngô với diện tích trồng khoảng 3.490 ha năm 2015, năng suất trung bình 42,1 tạ/ha, sản lượng đạt 14.699 tấn.

Phân bón đóng vai trò quan trọng trong nâng cao năng suất cây ngô, chiếm khoảng 30,7% ảnh hưởng đến năng suất. Tuy nhiên, phương pháp bón phân truyền thống gây thất thoát lớn do rửa trôi và bay hơi, làm giảm hiệu quả sử dụng phân và gây ô nhiễm môi trường. Phân viên nén nhả chậm được xem là giải pháp tiềm năng giúp tiết kiệm 35-40% lượng phân bón, tăng năng suất 15-19% ở cây trồng như lúa và ngô, đồng thời giảm sâu bệnh và chi phí sản xuất.

Mục tiêu nghiên cứu là xác định liều lượng bón đạm và kali dưới dạng phân viên nén thích hợp cho giống ngô lai NK6326 tại huyện Phú Bình nhằm nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế, đồng thời giảm chi phí sản xuất. Nghiên cứu được thực hiện trong vụ Thu Đông 2015 và vụ Xuân Hè 2016 tại xã Tân Đức, huyện Phú Bình, tỉnh Thái Nguyên. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa khoa học trong việc bổ sung dữ liệu về phân viên nén cho ngô tại địa phương, đồng thời góp phần chuyển đổi cơ cấu cây trồng, tăng thu nhập cho nông dân.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Lý thuyết ưu thế lai trong chọn tạo giống ngô lai, giúp tăng năng suất và khả năng thích nghi.
  • Mô hình dinh dưỡng cân đối cho cây ngô, nhấn mạnh vai trò của các nguyên tố đa lượng như đạm (N), lân (P), kali (K) và các nguyên tố trung, vi lượng trong sinh trưởng và phát triển cây trồng.
  • Khái niệm phân viên nén nhả chậm: phân bón được nén thành viên, giải phóng dinh dưỡng từ từ, giảm thất thoát qua rửa trôi và bay hơi, tăng hiệu quả sử dụng phân.
  • Chỉ số diện tích lá (LAI) và các chỉ tiêu sinh trưởng như chiều cao cây, số lá, thời gian sinh trưởng được sử dụng để đánh giá ảnh hưởng của phân bón đến sinh trưởng và phát triển cây ngô.
  • Khả năng chống chịu sâu bệnh và chống đổ là các chỉ tiêu quan trọng đánh giá sức khỏe và hiệu quả sinh trưởng của cây ngô dưới các mức phân bón khác nhau.

Phương pháp nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Giống ngô lai NK6326, được công nhận chính thức tại Việt Nam.
  • Nguồn phân bón: Phân viên nén N-K do Trạm Khuyến Nông thành phố Thái Nguyên sản xuất, phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh, phân Urê, phân lân Supe và phân kali KCl.
  • Thời gian và địa điểm: Vụ Thu Đông 2015 và vụ Xuân Hè 2016 tại xã Tân Đức, huyện Phú Bình, tỉnh Thái Nguyên.
  • Thiết kế thí nghiệm: Khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với 6 công thức phân bón, 3 lần nhắc lại, diện tích mỗi ô 21 m². Mật độ trồng 5,7 vạn cây/ha, gieo 6 hàng/ô, khoảng cách hàng 70 cm, cây cách cây 25 cm.
  • Công thức phân bón: 5 công thức phân viên nén với liều lượng đạm từ 100 đến 180 kg/ha và kali từ 50 đến 90 kg/ha, cùng một công thức đối chứng bón phân rời theo phương pháp truyền thống (160N + 80K2O/ha).
  • Quy trình bón phân: Bón lót 100% phân lân và phân hữu cơ vi sinh, phân viên nén được bón 2 lần (bón lót và bón thúc khi cây 8-9 lá). Phân rời bón theo phương pháp truyền thống chia làm 3 lần bón.
  • Chỉ tiêu theo dõi: Thời gian sinh trưởng các giai đoạn, chiều cao cây, số lá, chỉ số diện tích lá (LAI), trạng thái cây và bắp, mức độ nhiễm sâu bệnh, khả năng chống đổ, các yếu tố cấu thành năng suất (số bắp, khối lượng bắp, số hạt/bắp, khối lượng 1000 hạt), năng suất thực thu và hiệu quả kinh tế.
  • Phân tích số liệu: Sử dụng phần mềm Excel và IRRISTAT 4 để xử lý thống kê, đánh giá sự khác biệt có ý nghĩa ở mức 5% (LSD0,05).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng:

    • Thời gian từ gieo đến chín sinh lý của giống NK6326 dao động từ 102-110 ngày (vụ Thu Đông) và 107-119 ngày (vụ Xuân Hè).
    • Công thức phân viên nén với liều lượng thấp (100N + 50K2O) cho thời gian sinh trưởng ngắn hơn 1-2 ngày so với đối chứng bón phân rời.
    • Liều lượng phân bón tăng làm kéo dài thời gian sinh trưởng, công thức 180N + 90K2O kéo dài thời gian chín sinh lý hơn đối chứng 6-7 ngày.
    • Khoảng cách thời gian từ tung phấn đến phun râu ổn định ở mức 2-3 ngày, thuận lợi cho thụ phấn.

  2. Ảnh hưởng đến sinh trưởng chiều cao và số lá:

    • Liều lượng phân viên nén tăng từ 100N đến 180N làm tăng chiều cao cây và số lá trung bình từ 5-10% so với đối chứng.
    • Tốc độ tăng trưởng chiều cao cây cao nhất ở công thức 160N + 80K2O, vượt trội so với bón phân rời.
    • Chỉ số diện tích lá (LAI) tăng tương ứng với liều lượng phân bón, đạt giá trị cao nhất khoảng 4,5 m² lá/m² đất ở công thức 160N + 80K2O.

  3. Ảnh hưởng đến khả năng chống chịu sâu bệnh và chống đổ:

    • Mức độ nhiễm sâu đục thân và bệnh đốm lá tăng nhẹ theo liều lượng phân bón, nhưng ở mức độ nhẹ và không ảnh hưởng đáng kể đến năng suất.
    • Khả năng chống đổ rễ và gãy thân tốt nhất ở công thức phân viên nén 160N + 80K2O, tỷ lệ cây đổ rễ dưới 10%, thấp hơn so với đối chứng (khoảng 15%).
    • Trạng thái cây và bắp được đánh giá tốt ở các công thức phân viên nén, đặc biệt là công thức 160N + 80K2O.

  4. Ảnh hưởng đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực thu:

    • Số bắp/cây, số hàng hạt/bắp và số hạt/hàng tăng rõ rệt ở các công thức phân viên nén so với đối chứng, tăng từ 8-15%.
    • Khối lượng 1000 hạt tăng trung bình 5-7% ở các công thức phân viên nén.
    • Năng suất thực thu cao nhất đạt 75,2 tạ/ha ở công thức 160N + 80K2O phân viên nén, tăng 12,5% so với đối chứng (66,8 tạ/ha).
    • Hiệu quả kinh tế (RAVC) tăng từ 10-15% ở các công thức phân viên nén so với phương pháp bón phân rời.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy phân viên nén nhả chậm với liều lượng đạm và kali phù hợp có tác động tích cực đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống ngô lai NK6326 tại huyện Phú Bình. Việc sử dụng phân viên nén giúp cung cấp dinh dưỡng ổn định, giảm thất thoát qua rửa trôi và bay hơi, từ đó tăng hiệu quả sử dụng phân bón. Thời gian sinh trưởng kéo dài nhẹ ở các liều lượng cao giúp cây tích lũy chất khô tốt hơn, tăng năng suất hạt.

So với các nghiên cứu trước đây về phân bón cho ngô tại Việt Nam và quốc tế, kết quả này phù hợp với xu hướng tăng năng suất khi bón phân cân đối và sử dụng phân bón chậm tan. Việc giảm tỷ lệ cây đổ rễ và gãy thân cũng góp phần nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm thiệt hại do điều kiện thời tiết bất lợi.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh năng suất và hiệu quả kinh tế giữa các công thức phân bón, bảng thống kê thời gian sinh trưởng và các chỉ tiêu sinh trưởng chính, giúp minh họa rõ ràng sự khác biệt và ưu thế của phân viên nén.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng liều lượng phân viên nén 160N + 80K2O/ha cho giống ngô lai NK6326 tại huyện Phú Bình nhằm tối ưu năng suất và hiệu quả kinh tế. Thời gian áp dụng: ngay từ vụ Xuân Hè tiếp theo. Chủ thể thực hiện: nông dân và các cơ quan khuyến nông địa phương.

  2. Tuyên truyền, đào tạo kỹ thuật bón phân viên nén cho cán bộ kỹ thuật và nông dân để đảm bảo quy trình bón phân đúng kỹ thuật, tăng hiệu quả sử dụng phân bón. Thời gian: trong vòng 6 tháng đầu năm. Chủ thể: Trung tâm Khuyến nông tỉnh Thái Nguyên, Trạm Khuyến nông huyện Phú Bình.

  3. Mở rộng nghiên cứu và ứng dụng phân viên nén cho các giống ngô lai khác và các vụ mùa khác nhằm đánh giá toàn diện hiệu quả và điều chỉnh liều lượng phù hợp. Thời gian: 2-3 năm tiếp theo. Chủ thể: các viện nghiên cứu, trường đại học nông nghiệp.

  4. Khuyến khích sử dụng phân hữu cơ vi sinh kết hợp với phân viên nén để cải thiện độ phì nhiêu đất, nâng cao sức khỏe đất và bền vững sản xuất. Thời gian: áp dụng song song với các vụ sản xuất hiện tại. Chủ thể: nông dân, doanh nghiệp phân bón.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân trồng ngô tại các vùng Trung du và miền núi phía Bắc, đặc biệt là huyện Phú Bình, nhằm áp dụng kỹ thuật bón phân viên nén nâng cao năng suất và giảm chi phí sản xuất.

  2. Cán bộ kỹ thuật và khuyến nông viên tại các trung tâm khuyến nông tỉnh, huyện để làm cơ sở đào tạo, hướng dẫn nông dân áp dụng công nghệ phân bón mới.

  3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Khoa học cây trồng, Nông học để tham khảo phương pháp nghiên cứu, kết quả và ứng dụng thực tiễn trong lĩnh vực dinh dưỡng cây trồng.

  4. Doanh nghiệp sản xuất và phân phối phân bón, nhằm phát triển sản phẩm phân viên nén phù hợp với điều kiện địa phương và nhu cầu thị trường.

Câu hỏi thường gặp

  1. Phân viên nén nhả chậm có ưu điểm gì so với phân bón truyền thống?
    Phân viên nén nhả chậm giải phóng dinh dưỡng từ từ, giảm thất thoát qua rửa trôi và bay hơi, giúp cây hấp thu hiệu quả hơn, tiết kiệm 35-40% lượng phân bón và tăng năng suất 15-19%.

  2. Liều lượng phân đạm và kali nào là tối ưu cho giống ngô NK6326 tại Phú Bình?
    Nghiên cứu cho thấy liều lượng 160 kg N/ha và 80 kg K2O/ha dưới dạng phân viên nén là tối ưu, giúp tăng năng suất thực thu lên 12,5% so với bón phân rời.

  3. Phân viên nén có ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng của cây ngô không?
    Có, liều lượng phân bón cao làm kéo dài thời gian sinh trưởng từ 1-7 ngày, giúp cây tích lũy chất khô tốt hơn, nhưng không ảnh hưởng tiêu cực đến quá trình thụ phấn.

  4. Phân viên nén có giúp giảm sâu bệnh và chống đổ cho cây ngô không?
    Phân viên nén giúp cây phát triển khỏe mạnh, tăng khả năng chống đổ rễ và gãy thân, giảm tỷ lệ cây đổ rễ dưới 10%, đồng thời mức độ nhiễm sâu bệnh ở mức nhẹ, không ảnh hưởng năng suất.

  5. Làm thế nào để nông dân áp dụng hiệu quả kỹ thuật bón phân viên nén?
    Cần tổ chức đào tạo, hướng dẫn kỹ thuật bón phân đúng quy trình, bón phân viên nén đúng thời điểm (bón lót và bón thúc khi cây 8-9 lá), kết hợp chăm sóc và phòng trừ sâu bệnh hợp lý.

Kết luận

  • Phân viên nén nhả chậm với liều lượng 160N + 80K2O/ha là công thức tối ưu cho giống ngô lai NK6326 tại huyện Phú Bình, giúp tăng năng suất thực thu lên 75,2 tạ/ha, cao hơn 12,5% so với phương pháp bón phân truyền thống.
  • Liều lượng phân bón ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, số lá và chỉ số diện tích lá, đồng thời cải thiện khả năng chống đổ và giảm nhẹ mức độ nhiễm sâu bệnh.
  • Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để áp dụng phân viên nén trong sản xuất ngô tại địa phương, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế và bền vững sản xuất.
  • Đề xuất áp dụng kỹ thuật bón phân viên nén, đào tạo kỹ thuật cho nông dân và mở rộng nghiên cứu cho các giống và vùng khác.
  • Khuyến khích các cơ quan khuyến nông, nhà nghiên cứu và doanh nghiệp phối hợp triển khai ứng dụng rộng rãi phân viên nén nhằm phát triển ngành sản xuất ngô bền vững.

Hành động tiếp theo: Nông dân và cán bộ kỹ thuật nên bắt đầu áp dụng công thức phân viên nén 160N + 80K2O/ha trong các vụ sản xuất tiếp theo, đồng thời tham gia các khóa đào tạo kỹ thuật để nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón.