Tổng quan nghiên cứu

Bắp ngọt (Zea mays var. saccharata) là cây trồng có giá trị dinh dưỡng cao với hàm lượng tinh bột trong nội nhũ dao động từ 25 - 41% và độ Brix từ 11 - 15%. Tại tỉnh Khánh Hòa, diện tích trồng bắp các loại năm 2019 đạt khoảng 5,9 nghìn ha với mật độ trung bình 44.000 cây/ha, năng suất trung bình chỉ đạt 2,2 tấn/ha, thấp hơn nhiều so với mức trung bình cả nước và thế giới. Việc sử dụng phân bón hóa học không cân đối và mật độ trồng thấp là những nguyên nhân chính làm giảm năng suất bắp ngọt tại địa phương. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và đề án chuyển đổi cơ cấu cây trồng giai đoạn 2021-2025, bắp ngọt được xem là cây trồng có tiềm năng phát triển do khả năng chịu hạn tốt, năng suất cao và thị trường tiêu thụ ổn định.

Nghiên cứu nhằm mục tiêu xác định loại và lượng phân bón hữu cơ vi sinh, mật độ trồng và lượng phân đạm thích hợp cho giống bắp ngọt Nữ Hoàng đỏ trên đất cát pha thịt tại Khánh Hòa. Thời gian nghiên cứu từ tháng 01 đến tháng 07 năm 2022 tại Trại Thực nghiệm Giống cây trồng Suối Dầu, Trung tâm Khuyến nông tỉnh Khánh Hòa. Kết quả nghiên cứu không chỉ góp phần nâng cao năng suất bắp ngọt mà còn hướng tới giảm sử dụng phân bón hóa học, tăng hiệu quả kinh tế và phát triển nông nghiệp bền vững tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về dinh dưỡng cây trồng, sinh trưởng và phát triển của bắp ngọt, bao gồm:

  • Lý thuyết dinh dưỡng cây trồng: Đạm (N) là nguyên tố đa lượng quan trọng nhất ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng bắp ngọt, tham gia vào quá trình tổng hợp protein và diệp lục, thúc đẩy quang hợp (Đường Hồng Dật, 2003).
  • Mô hình tác động của phân bón hữu cơ vi sinh: Phân hữu cơ vi sinh cung cấp chất hữu cơ, vi sinh vật có lợi giúp cải tạo đất, tăng khả năng hấp thu dinh dưỡng và giảm lượng phân hóa học cần thiết (Palanivell và cộng sự, 2013).
  • Khái niệm mật độ trồng: Mật độ trồng ảnh hưởng đến sự cạnh tranh dinh dưỡng, ánh sáng và không gian sinh trưởng, từ đó tác động đến năng suất và chất lượng sản phẩm (Chang và cộng sự, 2005).
  • Chỉ số sinh trưởng và năng suất: Chiều cao cây, đường kính thân, số lá xanh, diện tích lá, chỉ số SPAD và các yếu tố cấu thành năng suất như số bắp/cây, kích thước bắp, số hạt/bắp được sử dụng để đánh giá hiệu quả các biện pháp canh tác.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu gồm hai thí nghiệm liên tiếp được thực hiện tại Trại Thực nghiệm Giống cây trồng Suối Dầu, Khánh Hòa, từ tháng 01 đến tháng 07 năm 2022.

  • Thí nghiệm 1: Đánh giá ảnh hưởng của loại và lượng phân hữu cơ vi sinh đến sinh trưởng và năng suất giống bắp ngọt Nữ Hoàng đỏ. Thiết kế thí nghiệm theo kiểu lô phụ (Split Plot Design) với 20 nghiệm thức, 3 lần lặp lại. Lô chính gồm 4 loại phân hữu cơ vi sinh: Sông Gianh HC-15 (đối chứng), Ekmat, Panda Trichoderma và Cò Bay. Lô phụ gồm 5 mức lượng phân bón: 50%, 75%, 100% (đối chứng), 125% và 150% so với khuyến cáo. Diện tích mỗi ô thí nghiệm 18 m², mật độ trồng 14.444 cây/ha (75 x 30 cm, 1 cây/hốc).

  • Thí nghiệm 2: Đánh giá ảnh hưởng của mật độ trồng và lượng phân đạm đến sinh trưởng và năng suất giống bắp ngọt. Thiết kế thí nghiệm cũng theo kiểu lô phụ với 20 nghiệm thức, 3 lần lặp lại. Lô chính gồm 4 mức phân đạm: 100, 140 (đối chứng), 180 và 220 kg N/ha. Lô phụ gồm 5 mật độ trồng: 44.444; 53.333; 66.667; 80.000 và 88.889 cây/ha. Diện tích mỗi ô thí nghiệm 18 m², mật độ trồng và lượng phân đạm được điều chỉnh theo thiết kế.

Các chỉ tiêu theo dõi gồm thời gian sinh trưởng, chiều cao cây, đường kính thân, số lá xanh, diện tích lá, chỉ số SPAD, tỷ lệ sâu bệnh, các yếu tố cấu thành năng suất, năng suất thực thu, độ Brix và hiệu quả kinh tế. Số liệu được xử lý bằng phần mềm SAS 9, phân tích phương sai (ANOVA) và kiểm định Duncan với mức ý nghĩa a = 0,05.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh đến sinh trưởng và năng suất:

    • Sử dụng phân hữu cơ vi sinh Panda Trichoderma với lượng 125% so với khuyến cáo cho chiều cao cây trung bình 138,6 cm (giai đoạn trổ cờ), cao hơn 8,5% so với đối chứng Sông Gianh HC-15 (127,1 cm).
    • Năng suất bắp ngọt đạt 7,9 tấn/ha, lợi nhuận 86,5 triệu đồng/ha, tỷ suất lợi nhuận gần 1,5 lần, cao nhất trong các nghiệm thức.
    • Thời gian sinh trưởng kéo dài từ 65 đến 70 ngày khi tăng lượng phân hữu cơ vi sinh từ 50% đến 150%, cho thấy phân bón hữu cơ vi sinh làm tăng thời gian phát triển cây, góp phần nâng cao năng suất.

  2. Ảnh hưởng của mật độ trồng và lượng phân đạm đến sinh trưởng và năng suất:

    • Mật độ trồng 88.889 cây/ha (75 x 30 cm, 2 cây/hốc) kết hợp với lượng phân đạm 100 kg N/ha cho năng suất cao nhất 18,1 tấn/ha, lợi nhuận 135,4 triệu đồng/ha, tỷ suất lợi nhuận gần 2,0 lần.
    • Chiều cao cây đạt trung bình 151,2 cm (giai đoạn thu hoạch), cao hơn 12% so với mật độ thấp nhất 44.444 cây/ha.
    • Mật độ trồng tăng làm giảm chiều dài và đường kính bắp nhưng tăng tổng năng suất do số lượng cây nhiều hơn.

  3. Hiệu quả kinh tế:

    • Sử dụng phân hữu cơ vi sinh Panda Trichoderma và mật độ trồng cao kết hợp lượng phân đạm hợp lý giúp tăng lợi nhuận và tỷ suất lợi nhuận đáng kể so với các phương án khác.
    • Tỷ suất lợi nhuận của thí nghiệm 2 đạt gần 2,0 lần, cho thấy hiệu quả kinh tế rõ rệt khi áp dụng đúng kỹ thuật.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu phù hợp với các nghiên cứu quốc tế và trong nước về vai trò quan trọng của phân hữu cơ vi sinh và phân đạm trong sinh trưởng và năng suất bắp ngọt. Việc sử dụng phân hữu cơ vi sinh Panda Trichoderma không chỉ cung cấp dinh dưỡng mà còn cải thiện cấu trúc đất và tăng cường vi sinh vật có lợi, giúp cây hấp thu dinh dưỡng hiệu quả hơn. Mật độ trồng cao kết hợp lượng phân đạm hợp lý tạo điều kiện cho cây phát triển tối ưu, tăng năng suất trên đơn vị diện tích.

So sánh với các nghiên cứu trước đây, mật độ trồng 88.889 cây/ha và lượng phân đạm 100 kg/ha là mức tối ưu cho giống bắp ngọt Nữ Hoàng đỏ tại Khánh Hòa, phù hợp với điều kiện đất cát pha và khí hậu địa phương. Việc tăng mật độ trồng vượt mức này có thể làm giảm kích thước bắp và chất lượng sản phẩm do cạnh tranh dinh dưỡng và ánh sáng.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ chiều cao cây, năng suất và lợi nhuận theo từng nghiệm thức để minh họa rõ ràng sự khác biệt và hiệu quả của các biện pháp canh tác.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng phân hữu cơ vi sinh Panda Trichoderma với lượng 125% so với khuyến cáo để tăng năng suất và lợi nhuận cho giống bắp ngọt Nữ Hoàng đỏ. Thời gian thực hiện: ngay trong vụ sản xuất tiếp theo. Chủ thể thực hiện: nông dân và các cơ sở sản xuất giống.

  2. Tăng mật độ trồng lên 88.889 cây/ha (75 x 30 cm, 2 cây/hốc) kết hợp bón phân đạm 100 kg N/ha để tối ưu hóa năng suất và hiệu quả kinh tế. Thời gian thực hiện: áp dụng trong các vụ canh tác kế tiếp. Chủ thể thực hiện: nông dân, cán bộ kỹ thuật nông nghiệp.

  3. Tăng cường đào tạo, tập huấn kỹ thuật bón phân hữu cơ vi sinh và quản lý mật độ trồng cho người dân và cán bộ kỹ thuật tại Khánh Hòa nhằm nâng cao nhận thức và áp dụng đúng quy trình kỹ thuật. Thời gian: trong vòng 6 tháng tới. Chủ thể thực hiện: Trung tâm Khuyến nông, Sở Nông nghiệp.

  4. Khuyến khích nghiên cứu tiếp tục về phối hợp phân bón hữu cơ vi sinh với các loại phân bón khác và điều chỉnh mật độ trồng phù hợp với từng vùng đất để nâng cao năng suất bền vững. Thời gian: dài hạn. Chủ thể thực hiện: các viện nghiên cứu, trường đại học.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nông dân trồng bắp ngọt tại Khánh Hòa và các tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ: Nắm bắt kỹ thuật bón phân hữu cơ vi sinh và điều chỉnh mật độ trồng để tăng năng suất và lợi nhuận.

  2. Cán bộ kỹ thuật và khuyến nông: Áp dụng kết quả nghiên cứu để tư vấn, hướng dẫn nông dân thực hiện các biện pháp canh tác hiệu quả.

  3. Các doanh nghiệp sản xuất và phân phối phân bón hữu cơ vi sinh: Hiểu rõ hiệu quả và liều lượng sử dụng phân bón phù hợp với giống bắp ngọt tại địa phương, từ đó phát triển sản phẩm và chiến lược kinh doanh.

  4. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành khoa học cây trồng, nông nghiệp: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, kết quả và phân tích để phát triển các đề tài nghiên cứu tiếp theo về dinh dưỡng cây trồng và kỹ thuật canh tác bắp ngọt.

Câu hỏi thường gặp

  1. Phân hữu cơ vi sinh có tác dụng gì đối với cây bắp ngọt?
    Phân hữu cơ vi sinh cung cấp chất hữu cơ và vi sinh vật có lợi giúp cải tạo đất, tăng khả năng hấp thu dinh dưỡng, giảm lượng phân hóa học cần thiết, từ đó nâng cao sinh trưởng và năng suất cây bắp.

  2. Mật độ trồng ảnh hưởng như thế nào đến năng suất bắp ngọt?
    Mật độ trồng cao giúp tăng số lượng cây trên đơn vị diện tích, nâng cao tổng năng suất, nhưng nếu quá cao sẽ làm giảm kích thước bắp và chất lượng do cạnh tranh dinh dưỡng và ánh sáng.

  3. Lượng phân đạm tối ưu cho giống bắp ngọt Nữ Hoàng đỏ tại Khánh Hòa là bao nhiêu?
    Nghiên cứu cho thấy lượng phân đạm 100 kg N/ha kết hợp mật độ trồng 88.889 cây/ha là mức tối ưu để đạt năng suất và lợi nhuận cao nhất.

  4. Thời gian sinh trưởng của bắp ngọt Nữ Hoàng đỏ khi sử dụng phân hữu cơ vi sinh thay đổi ra sao?
    Thời gian sinh trưởng kéo dài từ 65 đến 70 ngày khi tăng lượng phân hữu cơ vi sinh từ 50% đến 150%, giúp cây phát triển đầy đủ và nâng cao năng suất.

  5. Làm thế nào để áp dụng kết quả nghiên cứu vào sản xuất thực tế?
    Nông dân cần áp dụng đúng loại và lượng phân hữu cơ vi sinh, điều chỉnh mật độ trồng theo khuyến cáo, đồng thời phối hợp với cán bộ kỹ thuật để đảm bảo quy trình chăm sóc và bón phân hợp lý.

Kết luận

  • Phân hữu cơ vi sinh Panda Trichoderma với lượng 125% khuyến cáo giúp tăng chiều cao cây và năng suất bắp ngọt Nữ Hoàng đỏ, đạt 7,9 tấn/ha và lợi nhuận 86,5 triệu đồng/ha.
  • Mật độ trồng 88.889 cây/ha kết hợp phân đạm 100 kg N/ha đạt năng suất cao nhất 18,1 tấn/ha và lợi nhuận 135,4 triệu đồng/ha, tỷ suất lợi nhuận gần 2,0 lần.
  • Việc sử dụng phân hữu cơ vi sinh và điều chỉnh mật độ trồng phù hợp góp phần giảm lượng phân hóa học, cải thiện chất lượng đất và phát triển nông nghiệp bền vững.
  • Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng quy trình kỹ thuật canh tác bắp ngọt hiệu quả tại Khánh Hòa và các vùng tương tự.
  • Đề xuất áp dụng ngay các giải pháp kỹ thuật trong sản xuất, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng để nâng cao hiệu quả và bền vững.

Hành động tiếp theo: Nông dân và cán bộ kỹ thuật nên triển khai áp dụng các kết quả nghiên cứu trong các vụ sản xuất tiếp theo để nâng cao năng suất và hiệu quả kinh tế. Các cơ quan quản lý và nghiên cứu cần phối hợp tổ chức tập huấn, chuyển giao công nghệ và tiếp tục nghiên cứu chuyên sâu.