Tính cấp thiết của đề tài. Lạc (Arachis hypogaea.L) là cây công nghiệp ngắn ngày, cây lấy dầu có giá trị kinh tế cao, hạt lạc từ lâu đã đƣợc sử dụng làm thực phẩm cho con ngƣời và là nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp chế biến. Hạt lạc có hàm lƣợng dầu cao (40-60%), trong thành phần sinh hóa của hạt lạc còn có protein (26-34%), gluxit (6-22%), xellulo (2-4,5%), lạc chứa tới 8 axít amin không thay thế và nhiều loại vitamin khác nên có khả năng cung cấp năng lƣợng rất lớn, trong 100g hạt lạc cung cấp đến 590 kcal, trong khi trị số này ở hạt đậu tƣơng là 411, gạo là 353, thịt lợn nạc 286, trứng vịt là 189 và cá chép là 99. Do đó, lạc đƣợc sử dụng nhƣ một nguồn thực phẩm quan trọng cho con ngƣời.
Ngoài ra, lạc là nguyên liệu quan trọng cho nhiều ngành công nghiệp chế biến (dầu lạc, bơ thực vật, bánh kẹo…) và là nguồn cung cấp thức ăn cần thiết cho chăn nuôi. Theo kết quả khảo sát của Cục trồng trọt – Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cho biết, hiệu xuất sử dụng phân bón ở Việt Nam hiện nay mới chỉ đạt 40 – 45% đối với đạm, lân từ 40 – 45% và kali từ 40 – 50%. Nhƣ vậy còn khoảng 55 – 60% lƣợng đạm, 55 – 60% lƣợng lân và 50 – 60% kali không đƣợc sử dụng. Trong đó, một phần nằm lại trong đất, một phần bị rửa trôi theo nƣớc, phần còn lại bốc hơi gây ô nhiễm nguồn nƣớc và không khí.
Trƣớc vấn đề đó than sinh học (TSH) đang đƣợc nhiều nhà khoa học trên thế thới quan tâm và ví nhƣ “vàng đen” cho ngành nông nghiệp. TSH là sản phẩm đƣợc tạo ra từ quá trình nhiệt phân các vật liệu hữu cơ (rơm, vỏ trấu, lõi ngô, bã mía v.) trong môi trƣờng không có hoặc nghèo ôxy. TSH thu đƣợc có tính chất xốp có thể giúp đất giữa nƣớc, chất dinh dƣỡng, bảo vệ các vi sinh vật trong đất. Than sinh học không chỉ làm giàu đất mà còn làm giảm 50-80% lƣợng khí CO2 và khí NO2 phát thải.
Bề mặt của TSH lại có diện tích bề mặt lớn và cấu trúc lỗ rỗng phức tạp (1g có thể có một diện tích 2 bề mặt hơn 1000 m2) nên có thể hấp thụ nƣớc, tạo thành các hố, các bể nƣớc dƣới mặt đất để giữ lại lƣợng nƣớc và dinh dƣỡng rất lớn cho đất. Việt Nam mỗi năm có khoảng 100 – 200 triệu tấn phế phụ hữu cơ thải ra từ trồng trọt và chăn nuôi. Một phần phế phụ phẩm nông nghiệp đã đƣợc sử dụng với nhiều mục đích khác nhau đem lại những lợi ích nhất định. Tuy nhiên vẫn còn một phần không nhỏ chƣa đƣợc quản lý tốt, thải trực tiếp ra môi trƣờng sống, gây ô nhiễm môi trƣờng nghiêm trọng ở nhiều nơi.
Sự phân hủy các vật hữu cơ không đƣợc quản lý này cũng đang góp phần làm gia tăng lƣợng khí nhà kính phát thải vào khí quyển. Một số nghiên cứu trên thế giới gần đây chỉ ra rằng TSH có thể cải tạo môi trƣờng đất, nâng cao sức sản xuất của đất qua việc làm giảm tính chua tăng dung tích hấp thu và độ phì nhiêu của đất, làm thay đổi các tính chất hóa lý đất, ảnh hƣởng gián tiếp lên nấm cộng sinh rễ mycorrhizal qua những ảnh hƣởng lên các loài vi khuẩn khác (Glaser, 2007; Steiner et al., 2007), tăng khả năng duy trì nƣớc của đất, giảm mức độ thấm sâu của các chất trong đất (Lehmann et al. Ở Việt Nam, sử dụng TSH cho cây trồng mới bắt đầu đƣợc quan tâm nghiên cứu trong thời gian gần đây. Trong khi đó, đất trồng trọt ở tỉnh khu vực ven biển của tỉnh Thanh Hóa đa phần là đất cát, khả năng giữ nƣớc kém, đất dễ bị rửa trôi.
Vì vậy nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật nhằm nâng khả năng giữu nƣớc, giữu phân giảm ô nhiễm môi trƣờng, tăng năng suất cây trồng là rất cần thiết. Đó là lý do để chúng tôi thực hiện nghiên cứu đề tại: “Nghiên cứu hiệu lực than sinh học trong thâm canh lạc ở huyện Quảng Xương, tỉnh Thanh Hóa” 1. Mục đích, yêu cầu của đề tài. Mục đích: Xác định đƣợc liều lƣợng bón TSH có hiệu quả cho cây lạc trên đất cát chuyên màu ở huyện Quảng Xƣơng, tỉnh Thanh Hóa.
Yêu cầu: - Đánh giá ảnh hƣởng của lƣợng bón TSH đến sinh trƣởng cây lạc. - Đánh giá ảnh hƣởng của lƣợng bón TSH đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lạc. - Sơ bộ đánh giá hiệu quả kinh tế. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài.
Ý nghĩa khoa học: - Xác định cơ sở khoa học về tác dụng bón TSH đến quá trình sinh trƣởng, phát triển, năng suất và hiệu quả kinh tế cho giống Lạc L27 ở Thanh Hóa. - Kết quả nghiên cứu đề tài sẽ bổ sung thêm những tài liệu khoa học và khả năng sử dụng TSH trong trồng trọt, khả năng cung cấp dinh dƣỡng cho cây trồng và cải tạo đất, phục vụ cho công tác giảng dạy, nghiên cứu và chỉ đạo sản xuất, nâng cao hiệu quả kinh tế cho ngƣời nông dân, hƣớng tới một nền nông nghiệp bền vững, góp phần giảm phát thải khí nhà kính. Ý nghĩa thực tiễn: Cung cấp thêm thông tin cho cán bộ khuyến nông, nông dân về TSH bón cho lạc trên vùng đất thâm đạt năng suất cao, chất lƣợng tốt, đảm bảo cho việc canh tác lạc đƣợc bền vững, giúp cho ngƣời dân nắm vững đƣợc tác dụng của TSH trong việc nâng cao năng suất, phẩm chất cây trồng, bảo vệ đất đai và môi trƣờng sinh thái. Giới hạn của đề tài.
Đề tài xác định liều lƣợng thích hợp của than sinh học ảnh hƣởng tốt đến khả năng sinh trƣởng phát triển và năng suất giống lạc L27, khả năng cải tạo đất cho vùng đất chuyên lạc tại xã Quảng Giao, huyện Quảng Xƣơng, tỉnh Thanh Hóa trong vụ Thu Đông 2014 và vụ Xuân năm 2015. 4 CHƢƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1. Nguồn gốc và phân bố cây lạc Lạc (Arichis hypogeae L.) hay còn gọi là “đậu phộng” thuộc chi Arachis, họ đậu Fabaceae, bộ Poales có nguồn gốc ở Nam Mỹ. Nhờ khảo cổ học và địa thực vật học ngƣời ta đã xác định đƣợc nguồn gốc cây lạc.Squier) tìm thấy những quả lạc đƣợc chôn trong ngôi mộ cổ Ancon gần Lima.
Niên đại của ngôi mộ này có từ năm 1500-1200 trƣớc Công nguyên (Dẫn theo Đoàn Thị Thanh Nhàn và cs, 1996) [9]. Krapovickas (1986) cho rằng vùng Bolovian (Nam Bolovia-Tây Bắc Achentina) là vùng nguyên sản của loài lạc trồng. Ở Châu Âu, tài liệu ghi chép về cây lạc sớm nhất vào năm 1587 là của nhà tự nhiên học ngƣời Bồ Đào Nha Gabriel Soares de Sauza đã mô tả về cây lạc và Jean de Lery (1578) mô tả kỹ về quả lạc. Nhƣ vậy, từ vùng nguyên sản ở Nam Mỹ và bằng nhiều con đƣờng khác nhau cây lạc đã đƣợc đƣa đi nhiều nƣớc trên thế giới (Châu Âu vào năm 1974) và cây lạc đã thích ứng phát triển thuận lợi ở Châu Phi và các vùng nhiệt đới Châu Á.
Cho đến nay, cây lạc đã đƣợc trồng ở hơn 100 quốc gia trên thế giới từ vĩ tuyến 360 Bắc đến 360 Nam và ở Trung Quốc lạc còn đƣợc trồng ở vĩ tuyến 500 Bắc. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới và Việt Nam. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới: Mặc dù cây lạc đã đƣợc gieo trồng cách đây 500 năm, nhƣng giá trị kinh tế thực của cây lạc chỉ đƣợc xác định khi công nghiệp ép dầu đƣợc phát triển ở Pháp (những năm 70 của thế kỷ XIX). Trong những năm cuối thế kỷ XIX, đầu thế kỷ XX lạc là cây họ đậu có diện tích lớn nhất, nhƣng những năm 5 gần đây diện tích và sản lƣợng lạc chỉ đứng thứ 2 trong số các loại cây lấy dầu sau đậu tƣơng.
Theo thống kê của FAO: Từ năm 1932-1984, diện tích trồng lạc trên thế giới tăng 3,64 lần (từ 5,073 triệu ha lên 18,478 triệu ha), sản lƣợng lạc tăng 4,15 lần (từ 4,653 triệu tấn lên 19,328 triệu tấn), trong khi năng suất lạc chỉ tăng 1,14 lần (từ 9,17 tạ/ha lên 10,46 tạ/ha). Từ năm 1984 đến năm 2005, mặc dù diện tích lạc trồng trên thế giới tăng 16,9% (từ 18,478 triệu ha lên 21,6 triệu ha), nhƣng do năng suất lạc giai đoạn ngày tăng nhanh (45,32%, từ 10,46 tạ/ha lên 15,2 tạ/ha) nên sản lƣợng giai đoạn này đã tăng 88,85% (từ 19,328 triệu tấn lên 36,5 triệu tấn).2: Diện tích, năng suất và sản lƣợng lạc trên thế giới từ năm 1998-2008 Chỉ tiêu Diện tích Năng suất Sản lƣợng Năm 1998 23,30 14,70 34,10 1999 23,50 13,60 32,10 2000 24,10 14,50 34,90 2001 24,04 15,00 36,08 2002 24,10 13,48 33,30 2003 26,46 14,03 35,66 2004 22,73 14,71 33,45 2005 25,22 14,47 36,49 2006 21,67 15,60 33,80 2007 25,43 15,36 39,06 2008 25,60 15,36 39,32 (Nguồn: FAO STAT) Nhƣ vậy, trong khoảng hơn 50 năm giữa thế kỷ XX tổng sản lƣợng lạc của thế giới tăng 4,15 lần chủ yếu là do diện tích gieo trồng tăng, trong khi đó chỉ cần 20 năm của cuối thế kỷ XX và đầu thế kỷ XXI nhờ áp dụng các tiến 6 bộ khoa học kỹ thuật mới nên mặc dù diện tích lạc chỉ tăng 19,6% nhƣng sản lƣợng lạc toàn thế giới đã tăng gần gấp 2 lần. Hiện nay, năng suất lạc trung bình toàn thế giới mới đạt 16,2 tạ/ha. Israel đang dẫn đầu thế giới về năng suất lạc (67 tạ/ha).
Mặc dù là quốc gia có diện tích gieo trồng lạc nhiều nhất thế giới (khoảng 8 triệu/ha), nhƣng Ấn Độ chỉ đứng thứ 2 thế giới về sản lƣợng do năng suất ở đây chỉ đạt dƣới 1 tấn/ha. Bên cạnh đó nhờ áp dụng các tiến bộ kỹ thuật mới trong sản xuất lạc mà với diện tích khoảng 4,7 triệu ha Trung Quốc lại là quốc gia có sản lƣợng cao nhất thế giới (14,39 triệu tấn). Sản lƣợng lạc của Mỹ đƣợc xếp vào thứ 3 trên thế giới sau Trung Quốc và Ấn Độ. Mặc dù, nguyên sản của cây lạc thuộc vùng Nam Mỹ nhƣng năng suất lạc bình quân đứng đầu lại thuộc về các nƣớc khu vực Bắc Mỹ và diện tích lạc lớn nhất thuộc về Châu Á.
Trong khi năng suất lạc bình quân trên thế giới hiện nay mới chỉ đạt 16,2 tạ/ha thì vào những năm cuối thế kỷ XX tại tỉnh Sơn Đông của Trung Quốc thử nghiệm mô hình trồng lạc với quy mô hẹp đã đạt đƣợc năng suất 120 tạ/ha. Trên diện tích 14 ha, năng suất lạc đạt 98 tạ/ha với quy mô hàng trăm ha thì năng suất vẫn đạt 60 - 75 tấn/ha.