CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Cơ sở khoa học của trồng đậu tương luân canh với mía. Luân canh là biện pháp kĩ thuật dễ làm và mang lại hiệu quả cao. Qua các kết quả điều tra ở nhiều vùng mía trong nước, chỉ riêng biện pháp luân canh hợp lý có thể làm tăng năng suất mía so với liên canh. Luân canh hợp lý sẽ giảm được tỉ lệ sâu bệnh và cỏ dại, điều hòa được các chất dinh dưỡng cải tạo đất.
Đặc biệt các vùng mía phía bắc, các loại sâu bọ ở dưới đất phá hoại gốc mía rất nghiêm trọng như bọ hung, ấu trùng bọ hung (nhậy), mối, bọ xít đất…làm cho năng suất mía gốc bị giảm sút và thời gian lưu gốc bị rút ngắn. Luân canh là biện pháp diệt trừ sâu hại gốc triệt để và tiết kiệm nhất [6]. Xuất phát từ tình hình thực tế như vậy, người ta xem việc luân canh đất trồng mía với một số cây trồng khác (chủ yếu là cây họ đậu) là một giải pháp canh tác hữu hiệu nhằm cải thiện và nâng cao độ phì nhiêu của đất trồng mía, làm giảm và loại trừ thành phần sâu bệnh gây hại, góp phần làm tăng năng suất và hiệu quả sản xuất của cây mía [9]. Một số kết quả nghiên cứu luân canh, xen canh cây đậu tương với mía.1 Một số kết quả nghiên cứu về luân canh đậu tươngvới mía trên thế giới.
Tại Australia các tác giả R. Poggio qua quá trình nghiên cứu đã chỉ ra việc luân canh mía với cây họ đậu có thể mang lại một số lợi ích sau đây: - Giảm thiểu việc canh tác trước khi trồng cây. - Giảm cặn bẩn và tránh việc rửa trôi và mất mát các chất hóa học và dinh dưỡng trong ruộng trồng mía. - Không phải thay đổi máy móc và các dụng cụ cần thiết khi canh tác mía.
- Lượng chất hóa học và phân bón sử dụng ít (khi được luân canh với cây họ đậu). - Cải thiện các thành phần hóa học, vật lý và sinh học của đất. 6 - Các cây họ đậu có khả năng làm tăng năng suất mía. - Tăng năng suất nông trại, đa dạng doanh thu cho người dân.
- Giảm thời gian cần thiết cho mía tích lũy dinh dưỡng (khi so sánh với độc canh mía hoặc không áp dụng biện pháp luân canh). Tại Brazil - cây mía được coi là cây trồng quan trọng trong ngành sản xuất mía đường. Người nông dân thường trồng luân canh mía với các cây họ đậu nhằm bảo vệ đất, làm giảm khả năng rửa trôi các chất dinh dưỡng, tăng hàm lượng N trong đất. Tại Zimbabwe, do giá thành cao và sự khan hiếm phân bón, việc cung cấp N cho ruộng mía trở thành vấn đề lớn.
Để khắc phục tình trạng đó, người nông dân trồng mía đã chọn giải pháp trồng mía luân canh với cây họ đậu. Việc sử dụng cây đậu rau (vegetable soybeans) trồng luân canh với mía được coi là cho kết quả khả quan nhất. Các chỉ số diện tích lá (LAI), N trên lá và năng suất mía đạt cao hơn so với luân canh với cây đậu thông thường. Nghiên cứu cũng chỉ ra khi luân canh đậu rau với mía và bón thúc 80kg N/ha cho năng suất tương đương khi luân canh đậu thường (soybeans) với mía và bón thúc 120kg N/ha.
Việc luân canh mía với cây họ đậu giúp làm tăng năng suất từ 14 tới 84% so với việc không luân canh, và bổ sung N cố định cho đất. Nghiên cứu tại Úc cho thấy, khi trồng cây đậu đũa trong điều kiện bình thường thì nó chỉ cố định được 31kg N/ha và 2 tấn chất khô, trong khi ta tác động quản lý kĩ thuật luân canh thì cố định được 140kg N/ha và sinh 4,7 tấn/ha chất khô. Tại Quảng Tây - Trung Quốc đất trồng mía sau 3 chu kỳ liên tục (3 năm) bắt buộc phải luân canh chuyển sang trồng cây khác (thường là trồng chuối hoặc trồng cây họ đậu) để cải tạo đất và hạn chế các loại sâu bệnh.2 Một số kết quả nghiên cứu về luân canh cây trồng với mía tại Việt Nam Ở Việt Nam đã có nhiều kết quả và công trình nghiên cứu về cây trồng luân canh với mía: Theo tài liệu của Tổng cục cây trồng - Bộ Nông nghiệp (1978) Sổ tay kỹ thuật cây công nghiệp, NXB Nông nghiệp đã khuyến cáo: Mỗi cơ sở sản xuất phải xác 7 định tỉ lệ thích hợp giữa mía tơ, mía gốc, mía trồng vụ đông xuân, vụ thu và giữa các giống chín sớm, trung bình, muộn để rải vụ thu hoạch, chế biến, tạo điều kiện thuận lợi cho trồng, chăm sóc trên toàn bộ diện tích. Mỗi vùng phải dành 15-20% diện tích đất để luân canh.
Cây luân canh thích hợp là: Các cây họ đậu, rau màu, lúa và cây phân xanh. Không luân canh với ngô, cao lương…[9]. Tùy theo điều kiện từng nơi mà có thể áp dụng các công thức luân canh sau: - Luân canh 9 năm; - Luân canh 7 năm; - Luân canh 5 năm; - Luân canh 4 năm; - Luân canh 3 năm; Trong năm luân canh có thể áp dụng các công thức gieo trồng sau đây (tùy theo tập quán mỗi vùng): - Lạc, đậu tương - cây vụ đông; - Khoai lang - đậu tương - cây vụ đông; - Các loại đậu đỗ - các loại rau xanh; Tác giả Trần Văn Sỏi tổng kết kinh nghiệm trồng mía của nhiều vùng trồng mía, dựa trên cơ sở lý luận đã cho thấy một số xu hướng sau: - Không dùng những cây cùng họ với mía như ngô, cao lương… để tránh lây lan sâu bệnh cho chu kì mía tiếp theo; - Dùng các cây họ đậu để tăng hàm lượng đạm trong đất cho vụ sau; - Dùng các cây ngắn ngày có thể quay vòng 3 - 4 vụ giữa hai chu kì mía để tận dụng sức lao động, tăng thêm sản phẩm (bù lại cho cây mía quá dài ngày, mỗi vụ chiếm đất trên dưới 12 tháng, hệ số quay vòng thấp); - Những nơi chủ động nước, nên tranh thủ làm 1 vụ lúa nước để tiêu diệt triệt để các loại sâu bọ trong đất gây hại gốc mía; Cũng theo tác giả, tùy điều kiện cụ thể từng nơi mà có thể áp dụng các công thức luân canh sau: CT1- Đậu tương xuân - đậu tương hè - khoai tây - gối mía. 8 Công thức này thường dùng ở các nơi đất tốt, nhẹ, thoát nước, lao động dồi dào, trình độ thâm canh khá.
Công thức này thỏa mãn được yêu cầu cải tạo đất, khôi phục đạm, góp phần giải quyết lương thực và có thể trồng mía sớm (gối với khoai tây) có lợi cho năng suất mía vụ sau [9]. CT2 - Đậu tương - lúa gieo cạn - khoai lang - gối mía. Công thức này thường áp dụng ở các vùng bãi cao, chỉ dựa vào nước trời, không chủ động được khâu tưới. Công thức này có ưu điểm là vừa cải tạo đất, vừa tăng sản lượng lương thực [9].
CT3 - Các cây họ đậu - lúa mùa - mía thu. Công thức này có thể áp dụng rộng rãi ở nhiều nơi, vừa cải tạo đất, vừa giải quyết tốt vấn đề lương thực, trừ sâu bệnh triệt để và có thể trồng mía sớm [9]. Một số công trình nghiên cứu ở trong nước cũng khuyến cáo: tùy điều kiện đất đai, sinh thái và chế độ canh tác mía tại mỗi vùng mà nên áp dụng chu kỳ luân canh 7 năm: 1 năm mía tơ + 2 năm mía gốc - 1 năm mía tơ + 2 năm mía gốc - 1 năm cây trồng khác (cây lương thực, đậu đỗ) hoặc 4 năm: 1 năm mía tơ - 2 năm mía gốc - 1 năm cây trồng khác [9].3 Một số kết quả nghiên cứu luân canh cây trồng với mía tại Thanh Hóa Kết quả nghiên cứu của Trung tâm giống mía - công ty cổ phần mía đường Lam Sơn (2007) cho thấy, đất được trồng mía nhiều năm liên tục độ phì của đất sẽ giảm. Mặt khác trồng mía liên tục cũng sẽ tích tụ nhiều loại sâu bệnh nguy hiểm dễ thành dịch như: Bọ hung, rệp, sâu đục thân, bệnh than.
Vì vậy cần phải luân canh cải tạo đất. Việc luân canh cải tạo đất kiểu mới là tranh thủ thời vụ mùa khô hạn để trồng cây họ đậu vào giữa 2 hàng mía, kết hợp phơi ải đất trồng mía. Qua nhiều năm nghiên cứu đã xác định được lạc và cây đậu tương là cây trồng luân canh tốt nhất [5]. Theo Mai Quang Vinh và các cộng sự ,2012 [10], khu vực Bắc Trung bộ, trong đó đặc biệt là Thanh Hóa, ảnh hưởng của khí hậu vùng đồng bằng Bắc bộ và Bắc Trung bộ nên có khí hậu rất khác biệt: Tháng 2, 3 lạnh do gió mùa Đông 9 Bắc; Tháng 4, 5 bắt đầu nóng, có gió Đông Nam; tháng 8 - 9 có mưa rào, bão, gió Tây Nam; tháng 10 - 11 giá lạnh, mưa dầm; tháng 12 - 1 rét, có gió bấc.
Chính vì vậy, tại Thanh Hóa có hướng áp dụng thời vụ trong cơ cấu cây trồng như sau: - Trên đất lúa: Đậu tương Xuân (từ tháng 1- 2 đến tháng 4 - 5, tránh lụt và mưa bão vào tháng 5) - Lúa mùa (hoặc vừng). - Trên đất màu: Lạc (ngô) Xuân (tháng 1 - 5) - Đậu tương Hè Thu (gieo tháng 6) + Khoai lang, rau đông. Ngoài ra, tại những vùng đất đồi núi có thể sử dụng công thức sau: Đậu tương xuân - đậu tương hè - khoai tây - gối mía. Công thức này thường dùng ở các nơi đất tốt, nhẹ, thoát nước và có kỹ thuật chuyên canh cao, nhân lực dồi dào, thỏa mãn được yêu cầu cải tạo đất, khôi phục đạm, góp phần giải quyết lương thực và có thể trồng mía sớm (gối với khoai tây) có lợi cho năng suất mía vụ sau.
Bênh cạnh đó, cần chú ý đến giống. Sử dụng các giống đậu tương chịu hạn, chịu bệnh, chất lượng cao, năng suất cao trên các vùng không chủ động nước tưới (vùng trung du, miền núi) như ĐT84, ĐT90, ĐT 12, AK06, ĐT 22, giống chuyên vụ ĐT26. Một số kết quả nghiên cứu về xen canh đậu tương với mía. Cây mía (Saccharum officinarum L.) được sản xuất trên khắp cả nước và diện tích sản xuất mía tăng giảm không ổn định, sau khi có chương trình một triệu tấn đường tổng diện tích sản xuất mía cao nhất đạt 344,2 nghìn ha năm 1999.