Tổng quan nghiên cứu

Sản xuất lúa gạo đóng vai trò then chốt trong nền kinh tế nông nghiệp Việt Nam, góp phần đảm bảo an ninh lương thực và phát triển kinh tế nông thôn. Theo FAOSTAT (10/2023), diện tích trồng lúa toàn cầu năm 2021 đạt khoảng 165,251 triệu ha với năng suất trung bình 47,64 tạ/ha, sản lượng đạt 787,294 triệu tấn. Việt Nam là một trong những nước xuất khẩu gạo hàng đầu thế giới, tuy nhiên năng suất bình quân còn thấp so với các nước trong khu vực. Tỉnh Thanh Hóa là vùng trọng điểm sản xuất lúa với diện tích trồng lúa năm 2020 đạt 231,2 nghìn ha, năng suất trung bình 59,4 tạ/ha, sản lượng 1.373,6 nghìn tấn.

Giống lúa BC15 được đánh giá có tiềm năng năng suất cao và chất lượng gạo tốt, phù hợp với điều kiện sinh thái tỉnh Thanh Hóa. Tuy nhiên, việc xác định tổ hợp phân bón tối ưu cho giống lúa này tại địa phương vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ. Phân bón là yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng, phát triển và năng suất cây lúa. Việc bón phân cân đối, hợp lý không chỉ nâng cao năng suất mà còn góp phần cải tạo đất và hạn chế sâu bệnh hại.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá ảnh hưởng của các tổ hợp phân bón đến sinh trưởng, phát triển và năng suất giống lúa BC15 tại huyện Cẩm Thủy, tỉnh Thanh Hóa trong hai vụ Mùa năm 2022 và Xuân năm 2023, đồng thời xác định hiệu quả kinh tế của các tổ hợp phân bón này. Nghiên cứu có phạm vi thực hiện tại xã Cẩm Bình, huyện Cẩm Thủy, với diện tích thí nghiệm 300 m², áp dụng các công thức phân bón khác nhau nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc áp dụng kỹ thuật bón phân phù hợp, góp phần nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế trong sản xuất lúa tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết về dinh dưỡng cây trồng, đặc biệt là vai trò của các nguyên tố đa lượng như đạm (N), lân (P), kali (K) trong sinh trưởng và phát triển cây lúa. Đạm là yếu tố quan trọng nhất, ảnh hưởng đến quá trình đẻ nhánh, phân hóa đòng và chất lượng hạt. Lân thúc đẩy phát triển bộ rễ, rút ngắn thời gian sinh trưởng và tăng khả năng chống chịu hạn. Kali tham gia vào quá trình quang hợp, tổng hợp protein và ảnh hưởng đến các yếu tố cấu thành năng suất như số hạt chắc và trọng lượng hạt.

Mô hình nghiên cứu tập trung vào ảnh hưởng của tổ hợp phân bón hữu cơ vi sinh kết hợp với các loại phân vô cơ (NPK 5-10-3-8S, NPK Nicotex 15-5-8) đến các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển, năng suất và hiệu quả kinh tế của giống lúa BC15. Các khái niệm chính bao gồm: thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, số bông hữu hiệu, số hạt trên bông, tỷ lệ hạt lép, năng suất thực thu và bội thu năng suất.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện theo phương pháp thí nghiệm đồng ruộng kiểu khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) với 5 công thức phân bón và 3 lần nhắc lại, tổng diện tích thí nghiệm 300 m². Các công thức phân bón gồm: CT1 (nền + 80 kg N + 60 kg P2O5 + 68 kg K2O), CT2 (đối chứng, nền + 100 kg N + 75 kg P2O5 + 85 kg K2O), CT3, CT4 với lượng phân tăng dần và CT5 sử dụng tổ hợp phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh kết hợp phân NPK 5-10-3-8S và NPK Nicotex 15-5-8.

Dữ liệu thu thập gồm các chỉ tiêu về thời gian sinh trưởng qua các giai đoạn, chiều cao cây, các đặc tính số lượng (số bông, số hạt, tỷ lệ hạt lép), mức độ nhiễm sâu bệnh, năng suất thực thu và hiệu quả kinh tế. Phân tích số liệu sử dụng phần mềm IRRISTAT 5.0 và Microsoft Excel, đánh giá sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các công thức phân bón.

Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 6/2022 đến tháng 6/2023, thực hiện tại xã Cẩm Bình, huyện Cẩm Thủy, tỉnh Thanh Hóa. Phương pháp bón phân được thực hiện theo quy trình bón lót, bón thúc lần 1 và lần 2 phù hợp với từng công thức, kết hợp chế độ nước tưới và phòng trừ sâu bệnh theo tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Ảnh hưởng đến thời gian sinh trưởng:
    Thời gian sinh trưởng của giống lúa BC15 trong vụ Mùa 2022 dao động từ 111 đến 114 ngày, vụ Xuân 2023 kéo dài hơn, từ 128 đến 133 ngày. Công thức CT4 với lượng phân bón cao nhất có thời gian sinh trưởng dài nhất (114 ngày vụ Mùa, 133 ngày vụ Xuân). Tăng lượng phân bón làm kéo dài thời gian sinh trưởng, đặc biệt giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng.

  2. Động thái tăng trưởng chiều cao:
    Chiều cao cây tăng nhanh trong giai đoạn đẻ nhánh đến làm đòng, công thức CT5 (tổ hợp phân bón hữu cơ vi sinh + NPK) cho chiều cao cây cao nhất, vượt CT2 (đối chứng) khoảng 5-7%. Động thái tăng trưởng chiều cao được thể hiện rõ qua biểu đồ chiều cao cây theo thời gian, cho thấy sự phát triển vượt trội của các công thức có lượng phân bón cao và tổ hợp phân bón mới.

  3. Ảnh hưởng đến các chỉ tiêu số lượng:
    Công thức CT5 đạt số bông hữu hiệu trung bình 28 bông/khóm, cao hơn CT2 khoảng 12%. Số hạt trên bông và tỷ lệ hạt chắc cũng tăng tương ứng, tỷ lệ hạt lép giảm từ 8% (CT2) xuống còn 5% (CT5). Khối lượng 1000 hạt tăng nhẹ, góp phần nâng cao năng suất thực thu.

  4. Năng suất và hiệu quả kinh tế:
    Năng suất thực thu vụ Mùa 2022 của CT5 đạt khoảng 75 tạ/ha, cao hơn CT2 khoảng 15%. Vụ Xuân 2023, CT5 cũng cho năng suất cao nhất, đạt 72 tạ/ha, vượt CT2 khoảng 13%. Hiệu quả kinh tế tính theo lợi nhuận thuần cho thấy CT5 mang lại lợi nhuận cao hơn CT2 khoảng 20%, nhờ năng suất tăng và chi phí phân bón hợp lý.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy tổ hợp phân bón hữu cơ vi sinh kết hợp phân NPK giúp cải thiện sinh trưởng, phát triển và năng suất giống lúa BC15 rõ rệt so với công thức đối chứng. Việc tăng lượng phân bón kéo dài thời gian sinh trưởng, đặc biệt giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng, tạo điều kiện cho cây tích lũy dinh dưỡng tốt hơn, tăng số bông và hạt chắc. Chiều cao cây tăng cũng góp phần nâng cao khả năng quang hợp và tích lũy chất khô.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả phù hợp với nhận định rằng bón phân cân đối, hợp lý giúp tăng năng suất từ 10-30% tùy điều kiện. Việc sử dụng phân hữu cơ vi sinh không chỉ cung cấp dinh dưỡng mà còn cải tạo đất, tăng cường vi sinh vật có lợi, giảm thiểu tác động môi trường. Biểu đồ năng suất và biểu đồ chiều cao cây theo thời gian minh họa rõ sự khác biệt giữa các công thức phân bón, hỗ trợ trực quan cho kết quả phân tích.

Mức độ nhiễm sâu bệnh ở các công thức có lượng phân bón cao hơn không tăng đáng kể, cho thấy tổ hợp phân bón mới không làm giảm sức đề kháng của cây. Điều này phù hợp với lý thuyết về cân đối dinh dưỡng giúp cây khỏe mạnh, hạn chế sâu bệnh.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng tổ hợp phân bón CT5 (500 kg/ha phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh + 500 kg/ha phân NPK 5-10-3-8S + 640 kg/ha phân NPK Nicotex 15-5-8) trong sản xuất giống lúa BC15 tại huyện Cẩm Thủy nhằm tăng năng suất và lợi nhuận. Thời gian áp dụng từ vụ Xuân 2024, do các kết quả nghiên cứu đã được kiểm chứng qua hai vụ liên tiếp.

  2. Tăng cường đào tạo, tập huấn kỹ thuật bón phân cân đối cho nông dân nhằm nâng cao nhận thức về vai trò của phân bón hợp lý, giảm thiểu bón phân không đúng cách gây lãng phí và ô nhiễm môi trường. Chủ thể thực hiện là các trung tâm khuyến nông tỉnh Thanh Hóa, trong vòng 6 tháng đầu năm 2024.

  3. Khuyến khích sử dụng phân hữu cơ vi sinh kết hợp phân vô cơ để cải tạo đất, nâng cao độ phì nhiêu và bền vững hệ sinh thái đất trồng lúa. Các doanh nghiệp phân bón và cơ quan quản lý cần phối hợp phát triển sản phẩm và chính sách hỗ trợ.

  4. Xây dựng mô hình trình diễn thí điểm áp dụng tổ hợp phân bón hiệu quả tại các xã trọng điểm huyện Cẩm Thủy, theo dõi và đánh giá trong 2 vụ tiếp theo để nhân rộng mô hình trên diện rộng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân trồng lúa tại tỉnh Thanh Hóa và các vùng có điều kiện tương tự: Nắm bắt kỹ thuật bón phân hợp lý, nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế trong sản xuất lúa BC15.

  2. Các cán bộ kỹ thuật, khuyến nông viên: Sử dụng kết quả nghiên cứu làm tài liệu hướng dẫn, tư vấn kỹ thuật cho người dân, góp phần chuyển giao tiến bộ khoa học kỹ thuật.

  3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Khoa học cây trồng, Nông học: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, kết quả thực nghiệm về ảnh hưởng tổ hợp phân bón đến sinh trưởng và năng suất cây lúa.

  4. Các doanh nghiệp sản xuất và kinh doanh phân bón: Định hướng phát triển sản phẩm phân bón hữu cơ vi sinh kết hợp phân vô cơ phù hợp với giống lúa BC15 và điều kiện địa phương.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao cần nghiên cứu tổ hợp phân bón cho giống lúa BC15?
    Giống BC15 có tiềm năng năng suất cao nhưng cần xác định tổ hợp phân bón phù hợp để phát huy tối đa năng suất và chất lượng, đồng thời đảm bảo hiệu quả kinh tế và bền vững môi trường.

  2. Tổ hợp phân bón nào cho năng suất cao nhất trong nghiên cứu?
    Tổ hợp phân bón CT5 gồm phân hữu cơ vi sinh Sông Gianh kết hợp phân NPK 5-10-3-8S và NPK Nicotex 15-5-8 cho năng suất cao hơn công thức đối chứng khoảng 13-15% và lợi nhuận tăng 20%.

  3. Ảnh hưởng của phân bón đến thời gian sinh trưởng của lúa như thế nào?
    Tăng lượng phân bón làm kéo dài thời gian sinh trưởng, đặc biệt giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng, giúp cây tích lũy dinh dưỡng tốt hơn, tạo điều kiện cho năng suất cao hơn.

  4. Phân hữu cơ vi sinh có vai trò gì trong tổ hợp phân bón?
    Phân hữu cơ vi sinh không chỉ cung cấp dinh dưỡng mà còn cải tạo đất, tăng cường vi sinh vật có lợi, giúp đất tơi xốp, giữ ẩm và giảm thiểu tác động tiêu cực của phân vô cơ.

  5. Làm thế nào để áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tế sản xuất?
    Nông dân cần áp dụng đúng liều lượng và kỹ thuật bón phân theo tổ hợp đã nghiên cứu, kết hợp với các biện pháp kỹ thuật canh tác khác như tưới nước, phòng trừ sâu bệnh để đạt hiệu quả tối ưu.

Kết luận

  • Tổ hợp phân bón kết hợp phân hữu cơ vi sinh và phân NPK (CT5) nâng cao sinh trưởng, phát triển và năng suất giống lúa BC15 tại huyện Cẩm Thủy, tỉnh Thanh Hóa.
  • Thời gian sinh trưởng kéo dài khi tăng lượng phân bón, đặc biệt ở giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng, tạo điều kiện tích lũy dinh dưỡng.
  • Năng suất thực thu của CT5 vượt công thức đối chứng khoảng 13-15%, lợi nhuận tăng 20%, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế sản xuất lúa.
  • Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc áp dụng kỹ thuật bón phân hợp lý, góp phần phát triển bền vững sản xuất lúa BC15 tại địa phương.
  • Đề xuất áp dụng tổ hợp phân bón CT5 từ vụ Xuân 2024, đồng thời tăng cường đào tạo kỹ thuật và xây dựng mô hình trình diễn để nhân rộng.

Nghiên cứu này là bước tiến quan trọng trong việc hoàn thiện quy trình canh tác giống lúa BC15, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng lúa gạo tại Thanh Hóa. Các bên liên quan được khuyến khích áp dụng và phát triển thêm các nghiên cứu tiếp theo nhằm tối ưu hóa kỹ thuật sản xuất lúa.