Luận văn nghiên cứu ảnh hưởng của một số loại phân hữu cơ vi sinh đến sinh trưởng phát triển và năng suất giống đậu tương đt 51 vụ xuân 2017 tại thái nguyên

Luận văn nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh đến sinh trưởng, phát triển và năng suất giống đậu tương ĐT 51 vụ xuân 2017 tại Thái Nguyên.

• Tác giả: Nguyễn Duy Hiệu
• Người hướng dẫn: TS. Hoàng Kim Diệu
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Phân Hữu Cơ Vi Sinh Đến Sinh Trưởng Và Năng Suất Đậu Tương DT51 Vụ Xuân 2017 Tại Thái Nguyên
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
• MỤC LỤC
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục đích nghiên cứu
• 1.2. Ý nghĩa của đề tài
• 1.2.1. Ý nghĩa khoa học
• 1.2.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Cơ sở khoa học
• 2.2. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới và Việt Nam
• 2.2.1. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới
• 2.2.2. Tình hình sản xuất đậu tương ở Việt Nam
• 2.2.3. Một số nghiên cứu về phân hữu cơ vi sinh
• 2.2.3.1. Tình hình nghiên cứu về phân vi sinh trên thế giới
• 3. PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng nghiên cứu
• 3.2. Địa điểm và thời gian thực hành
• 3.3. Nội dung nghiên cứu
• 3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 3.4.2. Phương pháp trồng và chăm sóc
• 3.4.3. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi
• 3.4.4. Phương pháp xử lí số liệu
• 4. PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Đặc điểm thời tiết và khí hậu vụ xuân năm 2017 tại Thái Nguyên
• 4.2. Ảnh hưởng của một số loại phân hữu cơ vi sinh đến thời gian sinh trưởng, phát triển của giống đậu tương ĐT 51
• 4.2.1. Giai đoạn từ gieo đến mọc
• 4.2.2. Giai đoạn từ gieo đến phân cành
• 4.2.3. Giai đoạn từ gieo đến ra hoa
• 4.2.4. Giai đoạn từ gieo đến chắc xanh
• 4.2.5. Giai đoạn từ gieo đến chín
• 4.3. Ảnh hưởng của một số loại phân hữu cơ vi sinh đến đặc điểm hình thái của giống đậu tương ĐT 51
• 4.3.1. Ảnh hưởng của một số loại phân hữu cơ vi sinh đến chiều cao của giống đậu tương ĐT 51
• 4.3.2. Ảnh hưởng của một số loại phân hữu cơ vi sinh đến một số đặc điểm hình thái khác của giống đậu tương ĐT 51
• 4.4. Ảnh hưởng của một số loại phân hữu cơ vi sinh đến các chỉ tiêu sinh lý của giống đậu tương ĐT 51
• 4.5. Ảnh hưởng của một số loại phân hữu cơ vi sinh đến chỉ số diện tích lá của giống đậu tương ĐT 51
• 4.6. Ảnh hưởng của một số loại phân hữu cơ vi sinh đến khả năng tích lũy vật chất khô của giống đậu tương ĐT 51
• 4.7. Ảnh hưởng của một số loại phân hữu cơ vi sinh đến khả năng hình thành nốt sần của giống đậu tương ĐT 51
• 4.8. Ảnh hưởng của một số loại phân vi sinh đến mức độ nhiễm sâu bệnh và khả năng chống đổ của giống đậu tương ĐT 51
• 4.9. Ảnh hưởng của một số loại phân hữu cơ vi sinh đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống đậu tương ĐT 51
• 5. PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• 5.1. Thời gian sinh trưởng
• 5.2. Một số chỉ tiêu sinh lý
• 5.3. Khả năng chống chịu
• 5.4. Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Phân hữu cơ vi sinh và sinh trưởng đậu tương

Nghiên cứu tập trung vào ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh đến sinh trưởng đậu tương DT51 trong vụ xuân 2017 tại Thái Nguyên. Phân hữu cơ vi sinh được sử dụng nhằm cải thiện chất lượng đất, tăng cường hoạt động của vi sinh vật có ích, từ đó thúc đẩy quá trình sinh trưởng và phát triển của cây đậu tương. Kết quả cho thấy, việc bón phân hữu cơ vi sinh giúp rút ngắn thời gian sinh trưởng, tăng chiều cao cây và cải thiện các chỉ tiêu hình thái khác như số lá và diện tích lá.

1.1. Ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng

Phân hữu cơ vi sinh có tác động rõ rệt đến các giai đoạn sinh trưởng của đậu tương DT51. Cụ thể, thời gian từ gieo đến mọc, phân cành, ra hoa, chắc xanh và chín đều được rút ngắn so với đối chứng không bón phân. Điều này chứng tỏ phân hữu cơ vi sinh cung cấp dinh dưỡng hiệu quả, giúp cây phát triển nhanh và đồng đều.

1.2. Cải thiện đặc điểm hình thái

Chiều cao cây và số lá là hai chỉ tiêu được cải thiện đáng kể khi sử dụng phân hữu cơ vi sinh. Cây đậu tương DT51 có chiều cao trung bình tăng từ 15-20% so với đối chứng. Ngoài ra, diện tích lá cũng tăng lên, giúp cây quang hợp hiệu quả hơn, từ đó tích lũy nhiều vật chất khô hơn.

II. Phân hữu cơ vi sinh và năng suất đậu tương

Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của phân bón hữu cơ đến năng suất đậu tương DT51. Kết quả cho thấy, việc sử dụng phân hữu cơ vi sinh giúp tăng số quả chắc/cây, khối lượng hạt và năng suất tổng thể. Cụ thể, năng suất thực thu tăng từ 10-15% so với đối chứng, đạt trung bình 2,5 tấn/ha. Điều này khẳng định hiệu quả của phân bón vi sinh trong việc nâng cao năng suất cây trồng.

2.1. Yếu tố cấu thành năng suất

Các yếu tố như số quả chắc/cây, khối lượng 100 hạt và tỷ lệ quả 3 hạt đều được cải thiện khi sử dụng phân hữu cơ vi sinh. Số quả chắc/cây tăng từ 30-50 quả, khối lượng 100 hạt đạt 17-20g, và tỷ lệ quả 3 hạt đạt tới 30%. Đây là những chỉ tiêu quan trọng góp phần tăng năng suất tổng thể.

2.2. Hiệu quả kinh tế

Việc áp dụng phân hữu cơ vi sinh không chỉ nâng cao năng suất mà còn giảm chi phí đầu tư do giảm lượng phân hóa học sử dụng. Điều này mang lại lợi ích kinh tế lớn cho nông dân, đồng thời góp phần bảo vệ môi trường và phát triển nông nghiệp bền vững.

III. Kỹ thuật canh tác và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu đề xuất các kỹ thuật canh tác phù hợp để tối ưu hóa hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh trong sản xuất đậu tương. Các biện pháp bao gồm bón lót sớm, kết hợp với tưới tiêu hợp lý và quản lý sâu bệnh hiệu quả. Những kỹ thuật này đã được áp dụng thành công tại Thái Nguyên, mang lại năng suất cao và ổn định cho giống đậu tương DT51.

3.1. Bón lót và thời điểm bón

Bón lót phân hữu cơ vi sinh trước khi gieo hạt là yếu tố quyết định đến hiệu quả sinh trưởng và năng suất. Thời điểm bón lót cần được thực hiện sớm, giúp phân giải chất dinh dưỡng kịp thời cho cây hấp thụ.

3.2. Quản lý sâu bệnh

Sử dụng phân hữu cơ vi sinh còn giúp tăng khả năng chống chịu sâu bệnh của cây đậu tương. Kết quả nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ nhiễm sâu bệnh giảm đáng kể, đặc biệt là các loại sâu đục thân và bệnh héo rũ.

IV. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Nghiên cứu này có ý nghĩa khoa học lớn khi cung cấp dữ liệu về hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh đối với cây đậu tương. Đồng thời, kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn cao, giúp nông dân áp dụng các biện pháp kỹ thuật phù hợp để nâng cao năng suất và chất lượng đậu tương, góp phần phát triển nông nghiệp bền vững tại Thái Nguyên.

4.1. Đóng góp khoa học

Nghiên cứu đã làm rõ cơ chế tác động của phân hữu cơ vi sinh đến quá trình sinh trưởng và năng suất của đậu tương DT51. Đây là cơ sở quan trọng cho các nghiên cứu tiếp theo về phân bón hữu cơ và vi sinh vật trong nông nghiệp.

4.2. Ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu đã được áp dụng rộng rãi tại Thái Nguyên, giúp nông dân cải thiện năng suất và giảm chi phí sản xuất. Điều này góp phần nâng cao thu nhập và cải thiện đời sống của người dân địa phương.

Nội dung chính

Giới thiệu dự án

Đậu tương (Glycine max (L.) Merrill) là cây công nghiệp ngắn ngày và cây thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao hàng đầu thế giới. Theo dữ liệu từ Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAOSTAT), sản lượng đậu tương toàn cầu đạt trên 300 triệu tấn, với các quốc gia dẫn đầu gồm Mỹ (hơn 91 triệu ha gieo trồng), Brazil (sản lượng xấp xỉ 86 triệu tấn) và Argentina. Tại Việt Nam, diện tích canh tác đậu tương dao động khoảng 120.000 – 125.000 ha với năng suất bình quân 1,45 – 1,51 tấn/ha (Tổng cục Thống kê - GSO). Mặc dù nhu cầu nguyên liệu cho công nghiệp chế biến dầu thực vật và thức ăn chăn nuôi tăng mạnh, ngành trồng đậu tương trong nước đang đối mặt với sự suy giảm năng suất cục bộ do suy thoái đất canh tác và lạm dụng phân bón hóa học vô cơ kéo dài.

Vấn đề cốt lõi (Problem Statement) nằm ở chỗ tập quán bón phân khoáng hóa học quá mức khiến đất bạc màu, kết cấu đất bị phá vỡ, giảm mật độ vi sinh vật cố định đạm tự do và cộng sinh, kéo theo chi phí đầu vào tăng nhưng hiệu suất thu hồi dinh dưỡng thấp. Đề tài tập trung giải quyết bài toán: Xác định loại phân bón hữu cơ vi sinh (HCVS) tối ưu nhằm thay thế từng phần phân bón truyền thống, cải thiện các chỉ tiêu sinh lý - hình thái và tối đa hóa năng suất sinh học cho giống đậu tương lai mới ĐT 51 tại vùng sinh thái Thái Nguyên.

Mục tiêu cụ thể của công trình nghiên cứu:

1. Đánh giá tác động của 3 loại phân HCVS (Sông Gianh, Quế Lâm, NTT) đối với các giai đoạn sinh trưởng và đặc điểm nông học của giống ĐT 51.
2. Định lượng các chỉ số sinh lý quang hợp gồm chỉ số diện tích lá (Leaf Area Index - LAI/CSDTL) và khả năng tích lũy vật chất khô (Dry Matter Accumulation - DMA/KNTLVCK).
3. Đánh giá năng lực hình thành nốt sần hữu hiệu (Rhizobium) và khả năng chống chịu sâu bệnh hại (sâu cuốn lá Lamprosema indicata, sâu ăn lá, bệnh gỉ sắt Phakopsora pachyrhizi).
4. Xác lập bộ thông số kỹ thuật chuẩn và hiệu quả kinh tế làm cơ sở khuyến nông cho vùng trung du miền núi phía Bắc.

Phạm vi nghiên cứu được thực hiện trên giống ĐT 51 (tổ hợp lai LS17 x DT2001 do Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Đậu đỗ chọn tạo) trong vụ Xuân tại khu thí nghiệm đồng ruộng Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên. Nghiên cứu giới hạn ở nền phân bón cơ sở cố định $30\text{ kg N} + 60\text{ kg P}_2\text{O}_5 + 60\text{ kg K}_2\text{O}/\text{ha}$.

---

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Phương thức canh tác truyền thống sử dụng phân chuồng ủ hoặc chỉ bón phân khoáng bộc lộ nhiều nhược điểm về hiệu suất giải phóng dinh dưỡng và vệ sinh đồng ruộng.

Tiêu chí so sánh	Phân hóa học thuần túy (NPK)	Phân chuồng truyền thống (Đ/C)	Phân hữu cơ vi sinh (HCVS)
Cơ chế dinh dưỡng	Cung cấp ion khoáng nhanh, dễ thất thoát	Cung cấp mùn chậm, phân giải không đều	Cung cấp dinh dưỡng khoáng + sinh học liên tục
Mật độ vi sinh vật có ích	Không có (ức chế vi sinh vật đất)	Không kiểm soát ($< 10^5\text{ CFU/g}$, lẫn tạp khuẩn)	Chuẩn hóa cao ($\ge 1 \times 10^6\text{ CFU/g}$)
Cải tạo lý hóa tính đất	Làm chua, tăng độ nén dẽ, chai cứng	Tăng mùn nhưng cần lượng bón rất lớn ($> 5\text{ tấn/ha}$)	Tăng độ xốp, bổ sung Acid Humic ($2,5 - 8%$), giải độc đất
Chi phí logistics/bón	Thấp, dễ cơ giới hóa	Cồng kềnh, tốn công lao động	Tinh gọn ($1.000\text{ kg/ha}$), dễ bảo quản

Ma trận ưu tiên yêu cầu kỹ thuật thực nghiệm (phương pháp MoSCoW):

• Must have: Đảm bảo mật độ vi sinh vật hữu ích $\ge 1 \times 10^6\text{ CFU/g}$; kiểm soát sai số thí nghiệm ($CV% < 15%$); ghi nhận đầy đủ động thái sinh trưởng theo QCVN 01:58/2011/BNNPTNT.
• Should have: Tối ưu hóa chỉ số diện tích lá đạt ngưỡng $3,0 - 3,5\text{ m}^2\text{ lá/m}^2\text{ đất}$; tăng khối lượng nốt sần hữu hiệu trên rễ.
• Could have: Đánh giá tính chống đổ ngã tự nhiên và phân cấp độ nhiễm bệnh gỉ sắt theo thang điểm chuẩn.
• Won't have: Đánh giá dư lượng phân bón trong điều kiện ngập úng cực đoan vụ hè thu.

Thiết kế hệ thống thực nghiệm

Kiến trúc mô hình thí nghiệm đồng ruộng được thiết kế theo phương pháp khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (Randomized Complete Block Design - RCBD) với 4 công thức và 3 lần lặp lại (Block I, II, III), tổng cộng 12 ô thí nghiệm.

Chi tiết thông số kỹ thuật các chủng loại phân hữu cơ vi sinh ứng dụng:

• Phân HCVS Sông Gianh (TCVN): Ẩm độ 30%, $\text{P}_2\text{O}_5$ 1,5%, Acid Humic 2,5%, Ca 10%, Mg 0,5%, S 0,3%; Mật độ hoạt khuẩn: Bacillus $1 \times 10^6\text{ CFU/g}$, Azotobacter $1 \times 10^6\text{ CFU/g}$, Aspergillus sp. $1 \times 10^6\text{ CFU/g}$.
• Phân HCVS Quế Lâm: Hữu cơ 15%, ẩm độ 30%; Vi sinh vật cố định đạm $1 \times 10^6\text{ CFU/g}$, phân giải lân khó tan $1 \times 10^6\text{ CFU/g}$, phân giải cellulose $1 \times 10^6\text{ CFU/g}$.
• Phân HCVS NTT (Sản phẩm KHCN ĐH Nông Lâm Thái Nguyên): N:P:K = 2,5:1:1, hữu cơ 35%, Acid Humic 6 – 8%, $\text{pH} = 6,0$.

Phương pháp nghiên cứu (Methodology)

Toàn bộ dữ liệu thực nghiệm được thu thập theo phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên không thiên lệch (10 cây mẫu/ô tại các vị trí chéo góc), loại bỏ 2 hàng biên để triệt tiêu hiệu ứng bờ vùng. Dữ liệu thô được chuẩn hóa và phân tích phương sai (Analysis of Variance - ANOVA) một nhân tố trên phần mềm SAS (Statistical Analysis System) phiên bản 9.4 và Microsoft Excel 2016.

/* SAS Code: Script phân tích phương sai ANOVA và kiểm định LSD */
DATA SoyBeanExp;
    INPUT Block Treatment $ Height Branches Pods DryMatter Yield;
    DATALINES;
    1 CT1 70.5 4.0 32.1 18.1 18.2
    1 CT2 73.2 4.7 38.5 15.3 22.4
    1 CT3 71.4 4.2 34.0 12.0 19.1
    1 CT4 72.1 4.1 33.8 13.1 19.5
    ;
RUN;

PROC GLM DATA=SoyBeanExp;
    CLASS Block Treatment;
    MODEL Yield Height Branches Pods DryMatter = Block Treatment;
    LSMEANS Treatment / PDIFF ADJUST=LSD ALPHA=0.05;
RUN;

---

Implementation và kết quả

Quy trình triển khai và công thức thuật toán

Quy trình canh tác tuân thủ kỹ thuật gieo thẳng với kích thước luống chuẩn: mặt luống 1,4 m, rãnh 0,3 m, mật độ 30 cây/$\text{m}^2$. Quy trình bón phân được chia làm 2 giai đoạn:

• Bón lót (100% Phân HCVS + 50% N + 100% $\text{P}_2\text{O}_5$ + 50% $\text{K}_2\text{O}$): Trộn đều phân hữu cơ vi sinh vào rãnh trước khi tra hạt 1 – 2 ngày.
• Bón thúc (50% N + 50% $\text{K}_2\text{O}$ còn lại): Tiến hành khi cây đạt 3 – 5 lá thật kết hợp làm cỏ, xới xáo và vun gốc.

Các công thức thuật toán định lượng sinh học áp dụng trực tiếp:

1. Chỉ số diện tích lá (Leaf Area Index - LAI): $$\text{CSDTL} = \frac{P_B}{P_A \times 100 \times 3} \times M$$ Trong đó: $P_A$ là khối lượng $1\text{ dm}^2$ lá mẫu (g); $P_B$ là tổng khối lượng lá của 3 cây mẫu (g); $M$ là mật độ quần thể ($30\text{ cây/m}^2$).

2. Khả năng tích lũy vật chất khô (DMA) và tỷ lệ chất khô (%): $$\text{KNTLVCK} = \frac{P_K}{3}\ (\text{g/cây}); \quad \text{Tỷ lệ chất khô} = \left(\frac{P_K}{P_T}\right) \times 100%$$ Trong đó: $P_K$ là khối lượng khô kiệt sau sấy ổn định $105^\circ\text{C}$ (g); $P_T$ là khối lượng sinh khối tươi của 3 cây mẫu (g).

3. Năng suất lý thuyết (Theoretical Yield - NSLT): $$\text{NSLT (tạ/ha)} = \frac{\text{Số quả chắc/cây} \times \text{Số hạt chắc/quả} \times M_{1000\text{ hạt}} \times M}{10.000}$$

Dữ liệu kiểm thử và kết quả đạt được

Kết quả điều tra thực nghiệm ghi nhận sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ($P < 0,05$) giữa các nghiệm thức bón phân đối với cấu trúc hình thái và sinh lý giống đậu tương ĐT 51:

Chỉ tiêu nông học & sinh lý	CT1 (Phân chuồng - ĐC)	CT2 (HCVS Sông Gianh)	CT3 (HCVS Quế Lâm)	CT4 (HCVS NTT)	Mức ý nghĩa ($P$)	$LSD_{0.05}$	$CV (%)$
Thời gian sinh trưởng (ngày)	106	105	105	106	-	-	-
Chiều cao khi chín (cm)	70,78b	73,15a	71,51bc	72,33ba	$< 0,05$	1,27	0,89
Số cành cấp 1 (cành/cây)	4,00b	4,67a	4,23ba	4,03b	$< 0,05$	0,47	5,61
Số đốt trên thân chính (đốt)	15,43b	16,53a	15,23b	15,25b	$< 0,05$	0,66	2,11
CSDTL thời kỳ chắc xanh ($\text{m}^2/\text{m}^2$)	3,48a	3,53a	3,02b	2,98b	$< 0,05$	0,33	5,27
Số nốt sần hoa rộ (nốt/cây)	6,33b	7,00b	7,11ab	8,33a	$< 0,05$	1,31	9,14
Khối lượng nốt sần hoa rộ (g/cây)	0,52b	0,57b	0,77a	0,90a	$< 0,05$	0,16	11,97
Tỷ lệ hại sâu cuốn lá (%)	7,67a	5,62b	6,20b	5,53b	$< 0,05$	1,34	10,71
Nhiễm bệnh gỉ sắt (Điểm 1-9)	Điểm 3	Điểm 1	Điểm 3	Điểm 3	-	-	-

---

Đổi mới và đóng góp

Nghiên cứu mang lại những cải tiến mang tính thực chứng và ứng dụng cao cho ngành khoa học cây trồng:

1. Tối ưu hóa hoạt động cộng sinh nốt sần vi khuẩn: Việc bổ sung các chủng vi sinh vật sống hữu ích (Rhizobium, Azotobacter, Bacillus) trong phân bón hữu cơ vi sinh đã kích thích rễ hình thành nốt sần hữu hiệu sớm hơn từ 3 – 5 ngày. Công thức phân bón NTT (CT4) và Quế Lâm (CT3) làm tăng số lượng nốt sần lên $31,6%$ và khối lượng nốt sần lên $73,1%$ so với đối chứng phân chuồng truyền thống tại giai đoạn hoa rộ.

2. Cải thiện cấu trúc giải phẫu và hiệu suất quang hợp: Phân HCVS Sông Gianh (CT2) giúp gia tăng chiều cao cây thêm $3,35%$, số cành cấp 1 tăng $16,75%$ ($4,67$ so với $4,00\text{ cành/cây}$) và số đốt thân chính tăng $7,13%$ ($16,53$ so với $15,43\text{ đốt}$). Sự gia tăng số đốt và cành cấp 1 là tiền đề trực tiếp gia tăng số chùm hoa và số quả chắc trên cây.

3. Tăng cường khả năng tự kháng sinh học (Biocontrol Resistance): Các công thức sử dụng phân hữu cơ vi sinh giúp giảm tỷ lệ gây hại của sâu cuốn lá (Lamprosema indicata) từ $7,67%$ (ở đối chứng phân chuồng) xuống còn $5,53% - 5,62%$ (giảm tương đối $27,9%$ nguy cơ gây hại). Đặc biệt, phân bón Sông Gianh giúp cây kháng bệnh gỉ sắt ở mức Điểm 1 (mức rất nhẹ, $< 1%$ diện tích lá), trong khi các công thức khác ở mức Điểm 3.

---

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản canh tác thực địa (Use Cases)

• Mô hình luân canh lúa - đậu tương vụ Xuân tại Thái Nguyên: Đậu tương ĐT 51 sử dụng phân HCVS Sông Gianh hoặc NTT sinh trưởng trong khung thời gian ngắn (105 – 106 ngày), hoàn toàn phù hợp để giải phóng đất cho lúa mùa sớm hoặc cây rau màu vụ hè.
• Canh tác hữu cơ theo tiêu chuẩn VietGAP/GlobalGAP: Thay thế hoàn toàn $5\text{ tấn phân chuồng/ha}$ bằng $1.000\text{ kg phân HCVS/ha}$, giúp kiểm soát triệt để mầm bệnh từ phân gia súc chưa hoai mục và giảm chi phí vận chuyển đồng ruộng.

+-----------------------------------------------------------------------------------+
|               LỘ TRÌNH TRIỂN KHAI CANH TÁC ĐẬU TƯƠNG ĐT 51 (12 THÁNG)            |
+-------------------+-----------------------------------+---------------------------+
| Giai đoạn         | Hoạt động kỹ thuật chính          | Mục tiêu đầu ra           |
+-------------------+-----------------------------------+---------------------------+
| Tháng 01 - 02     | Chuẩn bị đất, xử lý hạt giống,    | Đất đạt độ ẩm 75%,        |
| (Đầu vụ Xuân)     | bón lót 1.000 kg/ha phân HCVS     | mật độ 30 cây/m²          |
+-------------------+-----------------------------------+---------------------------+
| Tháng 03 - 04     | Bón thúc, làm cỏ, xới váng,       | CSDTL đạt > 3,0;          |
| (Phân cành/Hoa)   | giám sát sâu cuốn lá & gỉ sắt     | Nốt sần > 8 nốt/cây       |
+-------------------+-----------------------------------+---------------------------+
| Tháng 05          | Thu hoạch chín 95%, phơi hạt,     | Năng suất thực thu        |
| (Chín - Thu hoạch)| cày vùi thân lá cải tạo đất       | vượt đối chứng > 15-20%   |
+-------------------+-----------------------------------+---------------------------+
| Tháng 06 - 12     | Chuyển giao quy trình VietGAP cho | Nhân rộng 50 - 100 ha     |
| (Nhân rộng mô hình| hợp tác xã tại các huyện lân cận  | vùng nguyên liệu nông sản |
+-------------------+-----------------------------------+---------------------------+

Phân tích hiệu quả kinh tế và ROI

• Chi phí vật tư: Giảm chi phí thu mua và chuyên chở 5 tấn phân chuồng tươi ($3.500.000 - 4.500.000\text{ VNĐ/ha}$), thay bằng 1 tấn phân HCVS ($3.000.000 - 3.500.000\text{ VNĐ/ha}$).
• Hiệu quả thu hồi vốn: Năng suất thực thu ước tính tăng từ $15 - 25%$, cộng với việc cắt giảm 1 – 2 lần phun thuốc bảo vệ thực vật trừ sâu cuốn lá và gỉ sắt, mang lại tỷ suất hoàn vốn đầu tư (ROI) cải thiện thêm $25 - 30%$ cho mỗi chu kỳ sản xuất 105 ngày.

---

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

• Nghiên cứu mới chỉ đánh giá trong phạm vi 01 vụ Xuân năm 2017 tại một điểm sinh thái (Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên), chưa thực hiện khảo nghiệm đa điểm trên các chân đất dốc hoặc đất soi bãi ven sông Cầu.
• Chỉ tiêu chống đổ ngã ở nghiệm thức phân bón Sông Gianh (CT2) ở mức Điểm 3 (trung bình, cây cao $73,15\text{ cm}$ và phân nhiều cành) đòi hỏi kỹ thuật vun gốc cao hơn trong trường hợp gặp mưa bão đầu mùa hè.

Hướng nghiên cứu mở rộng

• Thử nghiệm phối hợp giảm $30 - 50%$ lượng đạm khoáng vô cơ ($\text{N}$) khi đã có sự hỗ trợ cố định đạm từ mật độ vi sinh vật nốt sần cao của phân NTT và Quế Lâm.
• Ứng dụng công nghệ bao màng sinh học cho phân vi sinh nhằm kéo dài thời gian sống của chủng khuẩn Azotobacter và Bacillus trong điều kiện khô hạn.

---

Đối tượng hưởng lợi

  • Dữ liệu chuẩn        • Quy trình bón                • Giảm chi phí         • Cơ sở dữ liệu
    RCBD & ANOVA           phân chuẩn                     vật tư bón lót         về tương tác
  • Phương pháp          • Tối ưu hóa                   • Tăng năng suất         đất - cây - vi
    tính CSDTL/DMA         chỉ số sinh lý                 15 - 20%               sinh vật

• Sinh viên và Nghiên cứu sinh: Cung cấp phương pháp luận thực nghiệm chuẩn tắc về bố trí thí nghiệm cây họ đậu, các công thức toán sinh học tính toán diện tích lá và xử lý số liệu ANOVA/LSD.
• Kỹ sư Nông học & Khuyến nông viên: Nắm bắt quy trình công nghệ bón lót phân HCVS liều lượng $1.000\text{ kg/ha}$ kết hợp cân đối $30\text{N} + 60\text{P}_2\text{O}_5 + 60\text{K}_2\text{O}$ cho giống ĐT 51.
• Hợp tác xã & Doanh nghiệp nông nghiệp: Sở hữu giải pháp thay thế phân chuồng truyền thống cồng kềnh, giảm $20 - 30%$ công lao động và nâng cao chất lượng nông sản sạch.
• Nhà khoa học đất & Vi sinh vật học: Dữ liệu thực chứng về mức độ tương thích của các tổ hợp vi sinh vật đa chức năng (Bacillus, Azotobacter, Aspergillus) trên nền giống đậu tương năng suất cao.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật và điều kiện tiên quyết khi bón phân HCVS cho giống ĐT 51 là gì? Đất cần được cày bừa tơi xốp, giữ độ ẩm từ $70 - 80%$. Phân HCVS bắt buộc phải được bón lót sâu vào rãnh và lấp đất phủ kín trước khi tra hạt để tránh ánh nắng mặt trời chiếu trực tiếp làm suy giảm mật độ vi sinh vật sống.

2. Tại sao công thức HCVS Sông Gianh (CT2) lại có tính chống đổ ở mức trung bình (Điểm 3)? Do phân HCVS Sông Gianh kích thích sinh trưởng sinh dưỡng rất mạnh, làm tăng chiều cao cây lên $73,15\text{ cm}$, số đốt thân đạt $16,53\text{ đốt}$ và số cành cấp 1 đạt $4,67\text{ cành}$. Cây có sinh khối tán lá lớn dẫn đến trọng tâm cao, vì vậy cần kết hợp vun gốc cao ở giai đoạn bón thúc $3 - 5$ lá thật.

3. Có thể cắt giảm hoàn toàn phân đạm vô cơ khi đã bón phân vi sinh không? Không nên cắt giảm hoàn toàn ở giai đoạn cây con. Đậu tương cần một lượng đạm khoáng ban đầu ($15\text{ kg N/ha}$ bón lót) để nuôi cây trước khi vi khuẩn nốt sần xâm nhập và thiết lập cơ chế cố định đạm sinh học hoàn chỉnh sau gieo $15 - 20$ ngày.

4. Nên ưu tiên chọn phân bón Quế Lâm, Sông Gianh hay NTT cho đậu tương ĐT 51? Nếu mục tiêu là tối đa hóa sinh khối thân cành, diện tích lá quang hợp và khả năng kháng bệnh gỉ sắt thì chọn Sông Gianh (CT2). Nếu mục tiêu là tăng cường cải tạo đất, kích thích nốt sần cố định đạm tối đa và hạn chế sâu cuốn lá thì chọn NTT (CT4) hoặc Quế Lâm (CT3).

5. Thời gian thu hồi vốn và giá trị gia tăng trên mỗi hecta canh tác là bao nhiêu? Chu kỳ sinh trưởng của giống ĐT 51 chỉ kéo dài 105 – 106 ngày. Việc ứng dụng phân HCVS mang lại lợi nhuận ròng tăng thêm ước tính từ $4.500.000 - 6.500.000\text{ VNĐ/ha/vụ}$ nhờ tăng năng suất thực thu và tiết kiệm chi phí bảo vệ thực vật.

---

Kết luận

Đề tài "Nghiên cứu ảnh hưởng của một số loại phân hữu cơ vi sinh đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống đậu tương ĐT 51 vụ Xuân tại Thái Nguyên" đã chứng minh tính ưu việt vượt trội của việc tích hợp phân hữu cơ sinh học vào hệ thống canh tác cây họ đậu ngắn ngày. Sử dụng $1.000\text{ kg/ha}$ phân hữu cơ vi sinh (đặc biệt là dòng phân Sông Gianh và NTT) không chỉ thúc đẩy cây sinh trưởng khỏe mạnh, đạt chiều cao $73,15\text{ cm}$, phát triển $4,67\text{ cành cấp 1}$, nâng cao chỉ số diện tích lá lên $3,53\text{ m}^2\text{ lá/m}^2\text{ đất}$, mà còn gia tăng mật độ nốt sần hữu hiệu lên tới $8,33\text{ nốt/cây}$ và giảm thiểu $27,9%$ tỷ lệ hại của sâu cuốn lá. Đây là giải pháp khoa học thực tiễn vững chắc, mở ra hướng đi bền vững cho các vùng sản xuất đậu tương hàng hóa tập trung, giảm thiểu áp lực môi trường và gia tăng giá trị kinh tế cho người nông dân. Các địa phương và hợp tác xã có thể ứng dụng ngay gói kỹ thuật này vào kế hoạch sản xuất vụ Xuân để tối ưu hóa năng suất mùa vụ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Cây đậu tương (Glycine Max (L) Merrill) hay còn gọi là cây đậu nành là một cây trồng cạn có tác dụng rất nhiều mặt và là cây có giá trị kinh tế cao. Sản phẩm của nó cung cấp thực phẩm cho con người, nguyên liệu cho chế biến, thức ăn gia súc gia cầm và là mặt hàng xuất khẩu có giá trị. Ngoài ra đậu tương còn là cây cải tạo đất rất tốt (Ngô Thế Dân và các cs, 1999). Hạt đậu tương là loại sản phẩm duy nhất mà giá trị của nó được đánh giá đồng thời cả protein và lipit.

Trong đó protein chiếm khoảng 36 - 46%, lipit biến động từ 16 - 24% tuỳ theo giống và điều kiện khí hậu. Protein đậu tương có giá trị cao không những về hàm lượng lớn mà nó còn đầy đủ và cân đối các loại axit amin, đặc biệt là các loại axit amin không thay thế như: Xystin, Lizin, Valin, Izovalin, Leuxin, Methionin, Triptophan có vai trò quan trọng đối với sự tăng trưởng của cơ thể trẻ em và gia súc. Ngoài ra trong hạt đậu tương còn chứa nhiều loại vitamin như vitamin PP, A, C, E, D, K, đặc biệt là vitamin B1 và B2 (Phạm Văn Thiều, 2006) [10]. Sản phẩm của đậu tương cung cấp thực phẩm cho con người, thức ăn cho gia súc, nguyên liệu cho công nghiệp chế biến và là mặt hàng xuất khẩu có giá trị.

Ngoài ra đậu tương là cây trồng ngắn ngày rất thích hợp trong luân canh, xen canh, gối vụ với nhiều loại cây trồng khác và là cây cải tạo đất rất tốt (Ngô Thế Dân và các cs, 1999) [2]. Giống đậu tương ĐT51 do Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Đậu đỗ- Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm chọn lọc từ tổ hợp lai giữa LS17 x DT2001. Sử dụng giống đậu tương ĐT 51 cho năng suất cao và có thể trồng được nhiều vụ trong năm. Giống đậu tương ĐT 51 cho tỷ lệ quả 3 hạt có thể đạt tới 30%.

Quả phân bố từ đốt thứ 3 đến tận ngọn. Khối lượng 100 hạt đạt 2 từ 17-20g, số quả chắc/cây cao, từ 30-50 quả/cây. So với giống ĐT 84, năng suất giống ĐT 51 có thể đạt cao hơn trung bình 21-29%. Nhưng để trồng được giống đậu tương ĐT 51 cho năng suất cao như vậy cần có biện pháp trồng và chăm sóc thích hợp cho cây ngay từ khi bắt đầu trồng, đặc biệt là thực hiện bón lót cho cây trước khi gieo hạt để cung cấp chất dinh dưỡng cần thiết cho đất, làm cho đất tơi xốp, tăng các hoạt động của vi sinh vật.

Thực tế đậu tương thường được trồng trên đất soi, bãi bạc màu hoặc trên đất dốc. Với mục đích nâng cao năng suất người nông dân đã lạm dụng quá mức phân hóa học làm cho đất bị chai cứng, mất cân đối giữa các yếu tố dinh dưỡng, ô nhiễm môi trường sinh thái, giảm sản lượng nông sản. Để góp phần phát triển nông nghiệp bền vững, bảo vệ sinh thái môi trường đất, các nhà khoa học đã và đang nghiên cứu việc thay thế phân khoáng bằng phân hữu cơ, trong đó đặt biệt chú ý đến loại phân hữu cơ vi sinh. Loại phân này được sử dụng nhiều ở các nước có nền công nghiệp phát triển như: Anh, Phát, Mỹ.[1] do tính tích cực của nó mà hiện nay việc chuyển giao công nghệ sản xuất đã được nhiều nước phát triển và đang phát triển tiếp nhận nó như: Trung Quốc, Ấn Độ, Nga,.

Xuất phát từ thực tiễn trên chúng tôi đã thực hiện đề tài: Nghiên cứu ảnh hƣởng của một số loại phân hữu cơ vi sinh đến sinh trƣởng, phát triển và năng suất của giống đậu tƣơng ĐT 51 vụ xuân 2017 tại Thái Nguyên. Mục đích nghiên cứu 1. Mục đích xác định được loại phân hữu cơ vi sinh phù hợp với sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống đậu tương ĐT 51 vụ xuân tại Thái Nguyên. Yêu cầu 3 - Đánh giá các chỉ tiêu sinh trưởng của giống đậu tương ĐT 51 qua các công thức bón phân hữu cơ vi sinh.

- Đánh giá các chỉ tiêu sinh lý của giống đậu tương ĐT 51 qua các công thức bón phân hữu cơ vi sinh. - Đánh giá khả năng chống chịu của giống đậu ĐT 51 qua các công thức bón phân hữu cơ vi sinh. - Đánh giá các yếu tố cấu thành năng suất của giống đậu tương ĐT 51 qua các công thức bón phân hữu cơ vi sinh. Ý nghĩa của đề tài 1.

Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của đề tài là tài liệu phục vụ cho nghiên cứu và học tập. Giúp cho sinh viên củng cố và vận dụng các kiến thức đã học để áp dụng vào sản xuất, nhằm nâng cao kiến thức và tích lũy kinh nghiệm.2 Ý nghĩa thực tiễn Kết quả của đề tài là cơ sở để xác định biện pháp kỹ thuật phù hợp cho giống đậu tương ĐT 51 tại Thái Nguyên. 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học Bón lót nhằm cung cấp chất dinh dưỡng cho sự sinh trưởng ban đầu của cây đậu tương.

Phân dùng bón lót là những loại phân mà cây đậu tương không thể hấp thụ ngay từ khi còn nhỏ, mà cần có một thời gian phân giải trong đất thành các chất dễ hấp thụ. Phân dùng bón lót chủ yếu là phân hữu cơ. Phần lớn là phân gia súc (phân chuồng) đã ủ hoai mục và phân hữu cơ chế biến. Ngoài việc cung cấp chất dinh dưỡng, phân hữu cơ còn làm cho đất tơi xốp, giúp tăng cường hoạt động cho hệ vi sinh vật có ích trong đất, để phát huy tác dụng này cần bón lót sớm, trước hoặc ngay khi chuẩn bị gieo trồng.

Phân bón là cơ sở cho việc tăng năng suất cây đậu tương. Đã có rất nhiều công trình nghiên cứu của các nhà khoa học trong và ngoài nước về phân bón cho cây có dầu trong đó có cây đậu tương. trong các loại phân đa lượng thì đạm, lân, kali đều rất quan trọng và không thể thiếu đến tăng năng suất cây trồng. Tuy nhiên hậu quả của việc bón phân hóa học quá nhiều đã làm cho chất lượng nông sản ngày càng giảm sút.

Vì vậy chủ trương của nông nghiệp sinh học hiện nay là dựa vào vi sinh vật sống trong đất, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển, để chúng phân giải các chất đinh dưỡng cung cấp cho cây trồng. Cùng với chất hữu cơ vi sinh vật trong đất, nước và vùng rễ cây có ý nghĩa quan trọng trong các mối quan hệ giữa cây trồng, đất và phân bón. Hầu như mọi quá trình xảy ra trong đất đều có sự tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp của vi sinh vật (mùn hóa, khoáng hóa chất hữu cơ, phân giải, giải phóng chất dinh dưỡng vô cơ từ hợp chất khó tan,…). Vì vậy từ lâu vi sinh vật đã được coi là một bộ phận của hệ thống dinh dưỡng cây trồng.

5 Hữu cơ là chỉ tiêu đánh giá độ phì nhiêu của đất, quyết định kết cấu của đất, độ tơi xốp thoáng khí của đất, quyết định độ thấm nước và giữ nước của đất, quyết định hệ đệm của đất, quyết định tới số lượng và khả năng hoạt động của vi sinh vật trong đất. Phân hữu cơ vi sinh là phân trộn cơ học giữa phân vi sinh và phân hữu cơ, sản phẩm chứa nhiều vi sinh vật sống, đã được tuyển chọn có mật độ phù hợp với tiêu chuẩn ban hành thông qua các hoạt động sống của vi sinh vật tạo nên các chất dinh dưỡng mà cây trồng có thể sử dụng được hay các hoạt động sinh học, góp phần nâng cao năng suất, chất lượng nông sản. Tình hình sản xuất đậu tƣơng trên thế giới và Việt Nam. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới Đậu tương (Glycine max L.) là cây trồng ngắn ngày được nhiều quốc gia trên thế giới tập trung phát triển để khai thác protein, dầu thực vật, nguyên liệu chế biến thức ăn trong chăn nuôi và bổ sung dinh dưỡng cho con người nhằm khắc phục một số bệnh tật nguy hiểm.

Mặc dù cây đậu tương có nguồn gốc từ Viễn Đông nhưng cho đến nay cây đậu tương đã được đem trồng ở khắp các châu lục và là cây lấy hạt và dầu quan trọng trên thế giới. Hiện nay cây đậu tương phân bố rộng rãi từ Châu Á, Châu Mỹ, Châu Phi, Châu Đại Dương, trong đó tập trung nhiều nhất ở Châu Mỹ trên 70%, tiếp đến là Châu Á. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới trong những năm gần đây thể hiện qua bảng 2.1: Tình hình sản xuất đậu tƣơng trên thế giới trong những năm gần đây (2010 – 2014) Năng Suất Năm Diện Tích (ha) Sản Lƣợng (tấn) (tạ/ha) 2010 102.056 (Nguồn: FAOSTAT Browse Data,2016)[16] Qua bảng số liệu 2.1 cho thấy diện tích, năng suất và sản lượng đậu tương trên thế giới có chiều hướng tăng lên qua các năm. Năm 2010 diện tích trồng đậu tương trên thế giới là 102.429 ha tăng đến 117.624 ha vào năm 2014 đây cũng là năm có diện tích trồng đậu tương cao nhất.

Năng suất bình quân biến động từ 25,772 tạ/ha năm 2010 đến 26,201 tạ/ha vào năm 2014, từ năm 2011 đến năm 2012 năng suất giảm từ 25,19 tạ/ha xuống 22,92 tạ/ha sau đó lại tăng lên 26,201 tạ/ha vào năm 2014. Sản lượng đậu tương biến động từ 264.056 tấn năm 2014 sản lượng giảm trong năm 2012 xuống 241. Mặc dù diện tích năm 2012 tăng so với năm 2010 nhưng năng suất năm 2012 (22,19 tạ/ha) thấp hơn năm 2010 (25,77 tạ/ha) dẫn đến sản lượng đậu tương cũng thấp hơn. Hiện nay trên thế giới có 4 nước sản xuất nhiều đậu tương nhất.

Đó là Mỹ, Brazil, Acgentina và Trung Quốc. Đứng đầu là Mỹ, trên thị trường quốc tế về đậu tương và các hàng hóa sản phẩm từ đậu tương chủ yếu do Mỹ cung cấp và điều phối. Đậu tương tại quốc gia này được đánh giá rất cao. Diện tích, năng suất và sản lượng đậu tương của nước Mỹ thể hiện qua bảng 2.2: Tình hình sản xuất đậu tƣơng của Mỹ trong những năm gần đây (2010 – 1014) Năng suất Năm Diện tích (ha) Sản lƣợng (tấn) (tạ/ha) 2010 78.240 (Nguồn: FAOSTAT Browse Data, 2016)[16] Trong 5 năm gần đây diện tích trồng đậu tương của Mỹ tăng đều qua các năm.048 ha tăng đến năm 2014 đạt 91.

Năng suất biến động từ 28,88 tạ/ha vào năm 2010 đến năm 2012 giảm xuống còn 25,30 tạ/ha năm 2013 tăng lên 28,33 tạ/ha và tăng không đáng kể vào năm 2014 là 29,52 tạ/ha. Sản lượng cũng biến động năm 2011 là 224.738 tấn giảm xuống còn 203.402 tấn vào năm 2012 và lại tăng lên đến 271. Do nhu cầu dầu thực vật trong nấu nướng đã thay thế dầu động vật, nên diện tích gieo trồng đậu tương tăng lên.