Luận án nghiên cứu hiệu quả của vật liệu hữu cơ trong trồng ngô trên đất cát biển tại Nghệ An

Luận án nghiên cứu ứng dụng vật liệu hữu cơ cải thiện năng suất ngô trên đất cát biển tại Nghệ An, hướng đến phát triển nông nghiệp bền vững.

• Tác giả: Nguyễn Thị Bích Thủy
• Người hướng dẫn: PGS. Đào Châu Thu
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Khoa học đất
• Đề tài: Nghiên cứu sử dụng vật liệu hữu cơ cho ngô trên đất cát biển Nghệ An
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỤC LỤC
• 2. DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• 3. DANH MỤC BẢNG
• 4. DANH MỤC HÌNH
• 5. TRÍCH YẾU LUẬN ÁN
• 5.1. Mục tiêu nghiên cứu
• 5.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
• 5.2.1. Điều tra thu thập số liệu
• 5.2.2. Bố trí thí nghiệm đồng ruộng
• 5.2.3. Xây dựng mô hình sử dụng vật liệu hữu cơ
• 5.2.4. Lấy mẫu và phân tích đất
• 5.3. Kết quả chính và kết luận
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu và bối cảnh nghiên cứu

Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng vật liệu hữu cơ để cải thiện năng suất ngô trên đất cát biển tại tỉnh Nghệ An. Đất cát biển là loại đất có độ phì nhiêu thấp, thường gặp khó khăn trong canh tác nông nghiệp. Việc áp dụng phân bón hữu cơ và các kỹ thuật canh tác tiên tiến nhằm tăng cường độ phì nhiêu đất và nâng cao hiệu quả sản xuất ngô là mục tiêu chính của nghiên cứu. Nghiên cứu này cũng hướng đến việc phát triển nông nghiệp bền vững và bảo vệ hệ sinh thái nông nghiệp trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

1.1. Tổng quan về đất cát biển và sản xuất ngô

Đất cát biển tại Nghệ An có đặc điểm nghèo dinh dưỡng, khả năng giữ nước kém, và dễ bị xói mòn. Sản xuất ngô trên loại đất này thường gặp nhiều thách thức như hạn hán, thiếu dinh dưỡng, và năng suất thấp. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng vật liệu hữu cơ như phân bón hữu cơ, phụ phẩm nông nghiệp, và vật liệu che phủ có thể cải thiện đáng kể tình trạng này. Các biện pháp này không chỉ giúp tăng năng suất ngô mà còn góp phần bảo vệ môi trường và phát triển nông thôn.

1.2. Mục tiêu và ý nghĩa của nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là đánh giá hiệu quả vật liệu hữu cơ trong canh tác ngô trên đất cát biển, xác định các yếu tố hạn chế, và đề xuất các giải pháp kỹ thuật phù hợp. Nghiên cứu này có ý nghĩa khoa học và thực tiễn lớn, góp phần vào việc phát triển nông nghiệp bền vững và cải thiện đời sống của nông dân tại Nghệ An.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp điều tra thu thập số liệu từ các nguồn thứ cấp và sơ cấp, bao gồm các báo cáo từ Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn và Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Nghệ An. Các thí nghiệm đồng ruộng được bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với 3 lần lặp lại, sử dụng các loại phân bón hữu cơ và vật liệu che phủ khác nhau. Các chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất, và tính chất đất được theo dõi và phân tích chi tiết.

2.1. Điều tra và thu thập số liệu

Nghiên cứu thu thập số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế, và tài nguyên đất đai từ các nguồn thứ cấp như báo cáo hàng năm và thống kê của các cơ quan chức năng. Số liệu sơ cấp được thu thập thông qua phỏng vấn nông dân và chuyên gia tại các xã nghiên cứu. Các thông tin về hệ thống cây trồng, tình hình sản xuất ngô, và sử dụng vật liệu hữu cơ được ghi nhận và phân tích.

2.2. Bố trí thí nghiệm đồng ruộng

Các thí nghiệm được thực hiện trên đất cát biển tại 3 xã thuộc huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An. Các loại phân bón hữu cơ và vật liệu che phủ được áp dụng để đánh giá hiệu quả của chúng đối với sinh trưởng và năng suất ngô. Các chỉ tiêu như diện tích lá, năng suất, và tính chất đất được đo đạc và so sánh với giống đối chứng.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc sử dụng phân bón hữu cơ và vật liệu che phủ có tác động tích cực đến năng suất ngô và cải thiện tính chất đất. Cụ thể, phân hữu cơ từ phụ phẩm nông nghiệp được ủ với chế phẩm vi sinh Compost Marker đã giúp tăng năng suất ngô lên đáng kể. Ngoài ra, trồng xen ngô với đậu đen và che phủ bằng nilon tự hủy cũng mang lại hiệu quả cao trong việc cải thiện độ ẩm và nhiệt độ đất.

3.1. Hiệu quả của phân bón hữu cơ

Các loại phân bón hữu cơ như phân chuồng, phụ phẩm nông nghiệp, và phân hữu cơ sinh học đã được thử nghiệm và đánh giá. Kết quả cho thấy phân hữu cơ từ phụ phẩm nông nghiệp có hiệu quả cao nhất trong việc cải thiện năng suất ngô và tăng cường độ phì nhiêu đất. Liều lượng phân bón được khuyến cáo là 30% yếu tố N so với lượng phân vô cơ thông thường.

3.2. Tác động của trồng xen và che phủ

Trồng xen ngô với đậu đen và che phủ bằng nilon tự hủy đã giúp cải thiện đáng kể điều kiện đất trồng. Các biện pháp này không chỉ giúp giữ ẩm và điều hòa nhiệt độ đất mà còn góp phần tăng năng suất ngô và cải thiện tính chất đất sau thí nghiệm.

IV. Kết luận và đề xuất

Nghiên cứu đã chứng minh rằng việc sử dụng vật liệu hữu cơ trong canh tác ngô trên đất cát biển tại Nghệ An mang lại hiệu quả cao cả về mặt kinh tế và môi trường. Các giải pháp như sử dụng phân bón hữu cơ, trồng xen, và che phủ đã được đề xuất để áp dụng rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp. Nghiên cứu này góp phần vào việc phát triển nông nghiệp bền vững và cải thiện đời sống của nông dân tại khu vực Nghệ An.

4.1. Đề xuất giải pháp kỹ thuật

Các giải pháp kỹ thuật được đề xuất bao gồm sử dụng phân bón hữu cơ từ phụ phẩm nông nghiệp, trồng xen ngô với đậu đen, và che phủ bằng nilon tự hủy. Các biện pháp này không chỉ giúp tăng năng suất ngô mà còn góp phần bảo vệ môi trường và phát triển nông thôn.

4.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc đánh giá hiệu quả lâu dài của các biện pháp canh tác hữu cơ trên đất cát biển, cũng như tìm kiếm các nguồn vật liệu hữu cơ mới và hiệu quả hơn. Việc áp dụng các công nghệ tiên tiến trong canh tác cũng cần được nghiên cứu và phát triển.

Trích đoạn nội dung tài liệu

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VẬT LIỆU HỮU CƠ CHO NGÔ TRÊN ĐẤT CÁT BIỂN TỈNH NGHỆ AN LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2023 HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VẬT LIỆU HỮU CƠ CHO NGÔ TRÊN ĐẤT CÁT BIỂN TỈNH NGHỆ AN Ngành: Khoa học đất Mã số: 9 62 01 03 Người hướng dẫn: PGS. Đào Châu Thu TS. Cao Việt Hưng HÀ NỘI – 2023 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào. Tôi cũng xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận án đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận án này đều được chỉ nguồn gốc rõ ràng.

Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Tác giả luận án Nguyễn Thị Bích Thủy i LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Nhân dịp hoàn thành luận án, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS. Đào Châu Thu và TS. Cao Việt Hưng đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Khoa học đất, Khoa Tài nguyên và Môi trường - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, cán bộ, giảng viên và sinh viên Viện Nông nghiệp - Tài nguyên, Trường Đại học Vinh, lãnh đạo và cán bộ Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Bắc Trung Bộ, Sở Tài nguyên và Môi trường Nghệ An, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Nghệ An, phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cùng các hộ nông dân trên địa bàn huyện Nghi Lộc đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn chương trình đào tạo nghiên cứu sinh theo Đề án 911 của Bộ giáo dục và Đào tạo đã hỗ trợ tôi một phần kinh phí giúp tôi thuận lợi trong việc triển khai và thực hiện đề tài nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận án.

Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Tác giả luận án Nguyễn Thị Bích Thủy ii MỤC LỤC Trang Lời cam đoan. ii Mục lục. iii Danh mục chữ viết tắt. vi Danh mục bảng.

viii Danh mục hình. x Trích yếu luận án. xi Thesis abstract. Tính cấp thiết của đề tài.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài. Mục tiêu tổng quát. Mục tiêu cụ thể. Phạm vi nghiên cứu.

Những đóng góp mới của luận án. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án. Ý nghĩa khoa học. Ý nghĩa thực tiễn.

Tổng quan tài liệu. Đất cát biển và sử dụng đất cát biển. Tổng quan đất cát biển. Sử dụng đất cát biển trong sản xuất nông nghiệp.

Tình hình sản xuất ngô. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam. Tình hình sản xuất ngô ở Nghệ An.

Nghiên cứu sử dụng vật liệu hữu cơ trong canh tác ngô. Nghiên cứu sử dụng vật liệu hữu cơ trong canh tác ngô trên thế giới. Nghiên cứu sử dụng vật liệu hữu cơ trong canh tác ngô ở Việt Nam. Nhận xét rút ra từ tổng quan và định hướng nghiên cứu của luận án.

Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu. Địa điểm nghiên cứu. Thời gian nghiên cứu. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu.

Đối tượng nghiên cứu. Vật liệu nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu.

Điều tra thu thập số liệu. Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng. Phương pháp xây dựng mô hình thử nghiệm. Phương pháp lấy mẫu và đo đếm các chỉ tiêu nghiên cứu.

Phương pháp trồng, chăm sóc và thu hoạch ngô. Phương pháp xử lý số liệu. Kết quả nghiên cứu và thảo luận. Nghiên cứu phân bố, hiện trạng dụng đất cát biển ở tỉnh Nghệ An.

Hiện trạng phân bố đất cát biển tỉnh Nghệ An. Hiện trạng sử dụng nhóm đất cát biển ở tỉnh Nghệ An. Hệ thống cây trồng trên nhóm đất cát biển ở tỉnh Nghệ An. Thực trạng sản xuất ngô trên vùng đất cát biển.

Điều tra thực trạng và xác định yếu tố hạn chế trong sản xuất ngô trên đất cát biển tỉnh Nghệ An. Thực trạng sản xuất và sử dụng vật liệu hữu cơ trong canh tác ngô trên đất cát biển. Các yếu tố ảnh hưởng đến canh tác ngô trên đất cát biển tỉnh Nghệ An. Một số nhận xét rút ra từ kết quả điều tra các yếu tố ảnh hưởng đến canh tác ngô trên đất cát biển tỉnh Nghệ An.

Nghiên cứu xây dựng thí nghiệm nguồn vật liệu hữu cơ, cây trồng xen và vật liệu che phủ trong sản xuất ngô trên đất cát biển tỉnh Nghệ An. Đánh giá ảnh hưởng các loại phân hữu cơ trong sản xuất ngô trên đất cát biển tỉnh Nghệ An. Đánh giá ảnh hưởng của liều lượng phân hữu cơ đến sản xuất ngô trên đất cát biển tỉnh Nghệ An. Đánh giá ảnh hưởng của cây trồng xen với ngô trồng trên đất cát biển tỉnh Nghệ An.

Nghiên cứu ảnh hưởng của vật liệu che phủ cho ngô trồng trên đất cát biển tỉnh Nghệ An. Xây dựng mô hình và đề xuất giải pháp sử dụng vật liệu hữu cơ cho cây ngô trên đất cát biển tỉnh Nghệ An. Xây dựng mô hình từ các kết quả nghiên cứu trồng ngô trên đất cát biển tỉnh Nghệ An. Đề xuất các giải pháp cho canh tác ngô trên đất cát biển tỉnh Nghệ An.

Kết luận và đề nghị. 136 Danh mục các công trình công bố có liên quan đến luận án. 137 Tài liệu tham khảo. 148 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt CEC Dung lượng cation trao đổi CHC Chất hữu cơ CPVS Chế phẩm vi sinh CT Công thức CV% Độ biến động FAO Tổ chức Nông Lương Liên Hiệp Quốc HC Hữu cơ HCSH Phân hữu cơ sinh học HTX Hợp tác xã K2Odt Kali dễ tiêu K2Ots Kali tổng số LAI Chỉ số diện tích lá LSD0,05 Sai số nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức cho phép 5% MĐTB Mật độ trung bình ND Nông dân Ndt Đạm dễ tiêu NIAPP Viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp NN&PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn NS Năng suất NSLT Năng suất lý thuyết NSTT Năng suất thực thu Nts Đạm tổng số OC Cacbon hữu cơ OM Chất hữu cơ P2O5dt Lân dễ tiêu vi Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt P2O5ts Lân tổng số PC Phân chuồng PPNN Phụ phẩm nông nghiệp RCBD Thiết kế theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh TPCG Thành phần cơ giới Tr.đ Triệu đồng UNESCO Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa của Liên Hiệp Quốc VAC Vườn – Ao – Chuồng vii DANH MỤC BẢNG TT Tên bảng Trang 2.

Phân loại, diện tích và phân bố của đất cát Việt Nam. Phân loại đất tỉnh Nghệ An. Mô tả hình thái phẫu diện đất cát biển Nghệ An. Đặc điểm lý, hóa tính của phẩu diện đất cát biển tỉnh Nghệ An.

Cơ cấu cây trồng trên vùng đất cát ven biển Nghệ An. Diện tích năng suất, sản lượng ngô trên thế giới năm 2019. Số liệu xuất và nhập khẩu ngô trên thế giới năm 2019. Giá trị xuất và nhập khẩu ngô tại một số quốc gia trên thế giới.

Diện tích, năng suất, sản lượng ngô giai đoạn 2011-2019. Sản xuất ngô ở Nghệ An giai đoạn 2010-2020. Tình hình sản xuất ngô các vùng ven biển tỉnh Nghệ An. Thành phần dinh dưỡng các loại phân hữu cơ trước thí nghiệm.

Công thức thí nghiệm lượng phân hữu cơ bón cho ngô trồng trên đất cát biển tỉnh Nghệ An. Sơ đồ bố trí mô hình thực nghiệm trên đất cát biển Nghệ An. Các chỉ tiêu phân tích và phương pháp phân tích đất. Hiện trạng phân bố đất nhóm đất cát biển tỉnh Nghệ An.

Hiện trạng sử dụng nhóm đất cát biển ở tỉnh Nghệ An. Loại hình sử dụng trên nhóm đất cát biển ở tỉnh Nghệ An. Cơ cấu cây trồng trên đất cát biển. Diện tích, năng suất mùa vụ sản xuất ngô vùng đất cát biển Nghệ An.

Diện tích, năng suất và sản lượng ngô ở vùng đất cát biển Nghệ An. Quy mô sản xuất của các nông hộ vùng đất cát biển. Thực trạng sử dụng phân bón cho ngô trồng trên đất cát biển. Thực trạng sử dụng vật liệu hữu cơ cho ngô trên đất cát biển.

Điều kiện khí hậu tỉnh Nghệ An giai đoạn 2015-2018. Tính chất đất cát biển trồng ngô huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An. Kết quả phân tích mẫu đất cát biển tỉnh Nghệ An. Hiện trạng các loại cây trồng, vật nuôi và tiềm năng nguồn hữu cơ của tỉnh Nghệ An năm 2019.

Hiện trạng cây trồng, vật nuôi và tiềm năng nguồn hữu cơ ở vùng ven biển tỉnh Nghệ An năm 2019. Thực trạng cây trồng, vật nuôi và tiềm năng nguồn hữu cơ của các nông hộ vùng đất cát biển tỉnh Nghệ An. Ảnh hưởng của loại phân hữu cơ chỉ tiêu sinh trưởng của cây ngô. Ảnh hưởng các loại phân hữu cơ đến các yếu tố cấu thành năng suất của ngô.

Ảnh hưởng của loại phân hữu cơ đến năng suất của cây ngô. Ảnh hưởng của các loại phân hữu cơ đến chỉ tiêu dinh dưỡng đất trồng ngô sau thí nghiệm. Ảnh hưởng của các loại phân bón hữu cơ đến hiệu quả kinh tế. Ảnh hưởng của liều lượng phân hữu cơ đến diện tích lá và chỉ số diện tích lá cây ngô.

Ảnh hưởng của liều lượng phân hữu cơ đến năng suất và yếu tố cấu thành năng suất của cây ngô. Ảnh hưởng của liều lượng phân hữu cơ và vô cơ đến một số tính chất hóa học đất cát biển.