Tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng đạm bón thúc cho giống sắn KM98-7 tại trường Đại học Nông lâm -

ĐỀ TÀI: Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng đạm bón thúc cho giống sắn KM98-7 tại trường Đại học Nông lâm - Thái Nguyên

Phần 1
ĐẶT VẤN ĐỀ

Ở Việt Nam, cơy sắn (Manihot Esculenta Crantz) là cây trồng quan trọng đứng thứ 3 sau cây lúa và ngô, đặc biệt là trên đất dốc. Nó là cây trồng được gắn bó từ lâu đời. Trồng sắn có nhiều lợi ích như cung cấp lương thực, thực phẩm, là nguồn nguyên liệu cho công nghiệp chế biến, công nghiệp dệt dùng làm hồ sợi vải. Ngoài ra, củ và lá sắn c̣n cung cấp thức ăn cho ngành chăn nuôi, đồng thời sắn là cây trồng có giá trị xuất khẩu lớn. Sắn có khả năng và cho năng suất nhất định trong điều kiện đất xấu nhưng muốn đạt năng suất cao, ổn định và duy tŕ độ ph́ nhiêu của đất th́ áp dụng phương pháp canh tác bền vững trên đất dốc như trồng băng phân xanh, trồng xen cây họ đậu với sắn, bón phân đầy đủ và cân đối . là rất cần thiết.
Trong xu thế hiện nay, sự tồn tại của cây sắn ở một số vùng sản xuất đă nói lên được tầm quan trọng của nó. Trên thực tế sản xuất, sắn được trồng chủ yếu trên đất dốc, đất nghèo dinh dưỡng, điều kiện sản xuất khó khăn mà tại đó các cây trồng khác phát triển kém, khi đó, cây sắn vẫn chiếm ưu thế. Hiện nay, diện tích đất trồng sắn ở nước ta ngày càng bị thu hẹp do đất bạc màu, sức ép tăng dân số , người dân chỉ c̣n diện tích canh tác nhỏ. Do đó, họ mong muốn có một phương thức canh tác thích hợp cho điều kiện khí hậu của vùng. Trong nhiều năm trở lại đây, Việt Nam đă đạt tiến bộ kỹ thuật nhanh nhất Châu Á về chọn tạo và nhân giống sắn. Tiến bộ này là do nhiều yếu tố mà yếu tố chính là thành tựu trong chọn tạo và nhân giống sắn lai. Năng suất và sản lượng của nhiều tỉnh đă tăng gấp đôi do trồng các giống sắn mới năng suất cao và áp dụng kỹ thuật canh tác sắn thích hợp, bền vững. Năm 2009, diện tích canh tác các giống sắn mới toàn quốc hiện đạt trên 500.000 ha, trong đó có giống KM98-7, năng suất trung b́nh đạt 16,8 tấn/ha, sản lượng đạt 8556,9 ngh́n tấn (Nguồn FAO-2010).
Giống KM98-7 không chỉ có tiềm năng năng suất cao mà c̣n có khả năng thích ứng rộng với các điều kiện môi trường sinh thái: Có khả năng chịu khô hạn kéo dài 150 ngày, với bộ rễ ăn sâu tới 2,5m để hút nước, dinh dưỡng, cây phát triển được ở chế độ mưa dao động từ 1000 - 3000mm, sắn có khả năng chịu được đất nghèo dinh dưỡng, đất chua, đất có hàm lượng mangancao, không đ̣i hỏi kỹ thuật phức tạp, mức đầu tư thấp và ít bị sâu bệnh. Nó có khả năng hấp thu dinh dưỡng để h́nh thành nên năng suất ở những vùng đất nghèo dinh dưỡng mà các cây trồng khác không thể cho năng suất. Giống KM98-7 có khả năng thích ứng rộng song việc lựa chọn lượng phân bón phù hợp nói chung và lượng đạm (N) bón thúc nói riêng cho năng suất cao ở cỏc vựng sinh thái khác nhau là thay đổi. Cùng với kali, đạm luôn được coi là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng bậc nhất để tăng sinh trưởng và năng suất sắn. Thực tế ở Việt Nam hiện nay, việc bón phân, nghiên cứu và khuyến cáo phân bón cho cây trồng nói chung và cho sắn nói riêng vẫn theo phương pháp tĩnh. Điều đó có nghĩa là khuyến cáo phân bón cho cây trồng theo một liều lượng chung cho một vùng hay địa phương nào đó, không căn cứ vào t́nh h́nh sinh trưởng của cây trước khi bón phân. Ở nhiều nước phát triển cho thấy, bón phân thúc cho cây theo một liều lượng chung dẫn tới thừa phân ở ruộng này nhưng lại thiếu phân ở ruộng khác. Kết quả là năng suất cây trồng thấp, hiệu suất sử dụng phân bón không cao và đặc biệt là gây ô nhiễm môi trường.
Để khắc phục t́nh trạng trên, phương pháp tính toán lượng phân bón thúc dựa vào t́nh h́nh sinh trưởng và dinh dưỡng của cây trồng trước khi bún đó được nghiên cứu và sử dụng ở một số nước phát triển như Mỹ, Canada, Nhật Bản . Tuy nhiên, ở nước ta chưa được nghiên cứu nhiều.
Xuất phát từ thực tiễn trờn, tụi đó tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng đạm bón thúc cho giống sắn KM98-7 tại trường Đại học Nông lâm - Thỏi Nguyên” để đưa ra được mức bón đạm thích hợp nhất cho năng suất tinh bột cao làm nguyên liệu cho công nghiệp tinh bột sắn ở vùng trung du và miền núi phía Bắc.
1.1. Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài
1.1.1. Cơ sở khoa học
Phân bón là các chất hữu cơ hoặc vô cơ chứa các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng được bón vào đất hay ḥa nước phun, xử lư hạt giống, rễ và cây con. Mục tiêu của sử dụng phân bón phối hợp cân đối có thể hiểu là sự phối hợp hài ḥa giữa các thành tố trong hệ thống nông nghiệp với kỹ thuật bón phân để cung cấp cân đối chất dinh dưỡng cho cây trồng nhằm đạt bốn mục tiêu cơ bản sau đây:
- Đạt năng suất cây trồng mong muốn
- Đạt chất lượng cây trồng mong muốn
- Tăng thu nhập cho người sản xuất
- Hồi phục, làm tăng độ ph́ nhiêu của đất và bảo vệ môi trường sống.
Bón phân cho cây trồng nhằm mang lại hiệu quả lớn, nhưng cũng chiếm một phần khá cao trong chi phí của sản xuất nông nghiệp. Vậy, bón phân hợp lư và cân đối vừa tiết kiệm được chi phí vừa mang lại hiệu quả của việc bón phân. Bón phân hợp lư tức là sử dụng lượng phân bón thích hợp bón cho cây trồng, đảm bảo tăng năng suất cây trồng với hiệu quả kinh tế cao nhất. Trong quá tŕnh bón phân, không được gây hậu quả xấu đến nông sản và môi trường sinh thái [31]. Bón phân cân đối được hiểu là cung cấp cho cây trồng đỳng cỏc chất dinh dưỡng thiết yếu, đủ liều lượng, tỷ lệ thích hợp, thời gian bón hợp lư cho từng đối tượng cây trồng, đất, mùa vụ cụ thể đảm bảo năng suất cao, chất lượng nông sản tốt và an toàn môi trường sinh thái [1]. Một trong những nội dung quan trọng nhất của bón phân cân đối là hiệu quả đầu tư phân bón. Bón phân cân đối đủ về lượng, đúng về tỷ lệ bao giờ cũng cho hiệu quả cao nhất. Tuy nhiên, vấn đề hiệu quả luôn được hiểu theo hai cách: Tổng số lăi thu được trên một đơn vị diện tích và hệ số lăi.
Bón phân cũng cần tính đến nhu cầu dinh dưỡng của từng loại cây trồng, thậm chí của từng giống cụ thể, trong các vụ gieo trồng cụ thể. Các cây trồng khác nhau có nhu cầu về từng nguyên tố khác nhau. Do vậy, lượng dinh dưỡng chúng lấy đi từ đất và phân bón cũng khác nhau.
Nhiều diện tích đất Việt Nam thiếu hụt dinh dưỡng trong đất. Đạm là một trong ba nguyên tố lớn nhất và quan trọng nhất, cựng lơn và kali. Đây cũng là nguyên tố dinh dưỡng cây trồng hấp thu lượng lớn nhất và sẽ chi phối hướng sử dụng phân bón. Tuy nhiên, phân đạm lại không phải là yếu tố có thể tạo lập độ ph́ nhiêu cho đất nên sử dụng đạm không cân đối với các nguyên tố khác sẽ là nguyên nhân quan trọng nhất trong việc là suy thoái đất.
Sắn là cây trồng chịu được hạn, nhưng năng suất giảm khi gặp hạn. Để đạt được mức năng suất cao, cây sắn lấy đi rất nhiều dinh dưỡng từ đất. Tuy nhiên trong các loại cây trồng, sắn ít được quan tâm bón phân đầy đủ nên người ta xếp sắn vào “cơy làm kiệt đất”, “cơy bóc lột đất”.
Sắn rất cần N để phát triển thơn lỏ, quang hợp, tổng hợp các chất hữu cơ cho các hoạt động sống trong cây và củ, đồng thời c̣n có ảnh hưởng tới số lượng củ nên có ảnh hưởng quyết định đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của cây sắn. Bón N đầy đủ, cân đối với các nguyên tố dinh dưỡng khác (đặc biệt là kali), không những chỉ làm tăng năng suất sắn, hiệu quả kinh tế mà c̣n là biện pháp quan trọng thúc đẩy quá tŕnh h́nh thành sinh khối nhiều và nhanh. Điều này giúp cho quá tŕnh tích luỹ cacbon cho đất và đặc biệt là hạn chế xói ṃn đất. Thiếu đạm cây phát triển thơn lỏ kộm, lá màu lục nhạt, hơi vàng ở ngọn, ảnh hưởng xấu tới năng suất và chất lượng củ, xói ṃn mạnh làm đất thoái hóa nhanh (Đỗ Thị Thanh Ren)[27]. Nhưng cây sắn được cung cấp quá thừa đạm, đặc biệt trong trường hợp không cân đối với kali và lân sẽ thúc đẩy thơn lỏ phát triển quá mạnh, ức chế sự h́nh thành phát triển củ, gây ảnh hưởng xấu tới năng suất. Thừa đạm c̣n có thể làm giảm hàm lượng tinh bột và làm tăng tỷ lệ chất HCN (acid xyanhidric) trong củ gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng củ sắn. Nhu cầu N của sắn tăng nhanh từ sau khi cây mọc tới 3 - 4 tháng sau trồng, sau đó, giảm dần ở giai đoạn trưởng thành. Thời kỳ có nhu cầu N cao nhất của cây sắn là thời kỳ cây phát triển thơn lỏ [6]. Nờn công tác nghiên cứu lượng N cung cấp đủ cho sắn ở thời kỳ này nhằm tạo cơ sở cho việc đạt năng suất cao. Việc nghiên cứu đó đều phải dựa trên quan trắc đồng ruộng; đỏnh giá hiệu suất sử dụng đạm (hiệu suất hút đạm, hiệu suất sử dụng đạm sinh lư, hiệu suất sử dụng đạm nông học ) [11]. Việc đánh giá hiệu suất sử dụng đạm và năng suất giống sắn vào giai đoạn cuối cùng là cơ hội tốt để xác định liều lượng phân đạm bón thúc thích hợp nhất cho từng giống sắn ở mỗi vùng sinh thái, là việc làm có ư nghĩa lư luận và thực tiễn.
1.1.2. Một số đặc tính cơ bản của giống KM98-7
KM98-7 là giống sắn tuyển chọn từ nguồn hạt lai nhập nội năm 1992 của CIAT Colombia. Giống được phát triển từ nguồn vật liệu gốc CM 321 với ḍng tạo hạt số 188 (CM321-188). Trường Đại học Nông Lâm - Thỏi Nguyên đă đánh giá, tuyển chọn những ḍng lai từ tổ hợp này để tạo thành giống mới KM98-7. Được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cho phép khu vực hóa năm 2004.
Đặc điểm của giống là: Thân màu nâu đất, khụng phơn cành, có nhánh bên, phiến lá nhỏ, ngọn trắng, ít bị bệnh chỏy lỏ, củ thuụn lỏng và đồng đều, vỏ củ màu nâu, thịt củ màu trắng; thời gian sinh trưởng trên 8 tháng; ưa đất cát pha, thịt nhẹ; tiềm năng năng suất cao từ 25 - 50 tấn/ha; tỷ lệ chất khô từ 38 - 39%; tỷ lệ tinh bột từ 32 - 33%. Hiện nay, giống KM98-7 đang được trồng phổ biến tại Thỏi Nguyờn, Tuyờn Quang và một số địa phương ở miền Bắc [23].
Giống KM98-7 không chỉ có tiềm năng năng suất cao mà c̣n có khả năng thích ứng rộng với các điều kiện môi trường sinh thái, đó là:
Có khả năng chịu khô hạn kéo dài 150 ngày. Do tế bào lá sắn rất nhạy cảm với ẩm độ, nó sẽ đóng khí khổng khi không khí bị khô. Rễ sắn có khả năng hút nước, dinh dưỡng từ dưới sâu ḷng đất tới 2,5m.
Cơy phát triển được ở chế độ mưa dao động từ 1000 - 3000mm. Cây sắn có khả năng chịu đựng được điều kiện đất nghèo dinh dưỡng, đất chua, đất có hàm lượng nhôm và mangan cao, không đ̣i hỏi kỹ thuật phức tạp, mức đầu tư thấp và ít bị sâu bệnh. Nó có khả năng hấp thu dinh dưỡng để h́nh thành nên năng suất ở những vùng đất nghèo dinh dưỡng mà các cây trồng khác khó có thể sống sót [36].
Do đó, việc nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng, kỹ thuật canh tác, nhất là nghiên cứu liều lượng đạm bón thúc thích hợp cho giống sắn KM98-7 ở điều kiện vùng sinh thái tỉnh Thỏi Nguyờn nói riêng và cỏc vựng sinh thái khác trong cả nước nói chung là điều cần thiết.

1.2. Mục tiêu chung
Nghiên cứu ảnh hưởng của đạm bón thúc đến giống sắn KM98-7 tại trường Đại học Nông Lâm Thỏi Nguyờn. Trên cơ sở đó, đưa ra được liều lượng đạm bón thúc phù hợp cho giống sắn KM98-7 trong điều kiện sinh thái của tỉnh Thỏi nguyờn.
1.3. Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của giống KM98-7 ở các mức bón đạm khác nhau tại Thỏi Nguyờn.
- Xác định ảnh hưởng của các mức bón đạm đến năng suất và chất lượng củ của giống KM98-7.
Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Nguồn gốc, phân loại, giá trị kinh tế cây sắn
2.1.1. Nguồn gốc
Cây sắn có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới Châu Mỹ La tinh (Crantz, 1776) và được trồng cách đây khoảng 5000 năm (CIAT, 1993). Trung tâm phát sinh của cây sắn được giả thiết tại vùng Đông Bắc nước Brazil thuộc lưu vực sông Amazon, nơi có nhiều chủng loại sắn trồng và sắn hoang dại (De Candolle, 1886; Rogers, 1965). Trung tâm phân hóa phụ có thể tại Mexico và vùng ven biển phía Bắc của Nam Mỹ. Bằng chứng về nguồn gốc sắn trồng là những di tích khảo cổ ở Venezuela niên đại 2700 năm trước Công Nguyờn, di vật thể hiện củ sắn ở vùng ven biển Peru khoảng 2000 năm trước Công Nguyờn, những ḷ nướng bánh sắn trong phức hệ Malabo ở phía Bắc Colombia niên đại khoảng 1200 năm trước Công Nguyờn, những hạt tinh bột trong phân hóa thạch được phát hiện tại Mexico có tuổi từ năm 900 đến năm 200 trước Công Nguyờn và được t́m thấy trong những hang động của thung lũng Tờhucan, bang Pueblo(Rogers, 1963, 1965). Ngoài ra, lịch sử bộ lạc Maya chỉ rơ sắn đối với họ quan trọng hơn là người ta vẫn tưởng. [20]
Cây sắn được người Bồ Đào Nha đưa đến Congo của Châu Phi vào thế kỷ XVI. Tài liệu nói tới sắn ở vùng này là của Barre và Thevet viết năm 1558. Ở Châu Á, sắn được du nhập vào Ấn Độ khoảng thế kỷ XVII (P.G.Rajendran et al, 1995) và Sri Lanka đầu thế kỷ XVIII (W.M.S.M. Bandara và M Sikurajapathy, 1992). Sau đó, sắn được trồng ở Trung Quốc, Myanma và các nước Châu Á khác ở cuối thế kỷ XVIII, đầu thế kỷ XIX (Fang Baiping, 1992; U Thun Than, 1992). Cây sắn được du nhập vào Việt Nam khoảng giữa thế kỷ XVIII (Phạm Văn Biên, Hoàng Kim, 1991). Hiện chưa có tài liệu chắc chắn về nơi trồng và năm trồng đầu tiên. Sắn được canh tác phổ biến tại hầu hết các tỉnh của ViệtNam từ Bắc đến Nam. Diện tích sắn trồng nhiều nhất ở vùng Đông Nam Bộ, Tơy Nguyờn, vùng núi và trung du phía Bắc và ven biển Nam Trung Bộ, vùng ven biển Bắc Trung Bộ [20].
2.1.2. Phân loại
Theo một số tài liệu của CIAT và các nhà phân loại thực vật, đặc biệt là công tŕnh nghiên cứu rất đầy đủ của Rogers và Appan (1973) th́ cây sắn có tên khoa học là Manihot Esculenta Crantz, thuộc chi (Manihot), thuộc họ thầu dầu (Euphorbiaceae), lớp 2 lá mầm, bộ ba mảnh vỏ (Euphorbiales). Đặc điểm của họ thầu dầu thường là hay có mạch nhựa mủ. Tất cả các loài trong chi Manihot đều có số lượng nhiễm sắc thể 2n = 36. Rogers và Appan (1973) đă xây dựng một bảng phân loại cho 98 loài, phân thành 17 nhóm. Sự nhận dạng các loài và cỏc nhúm dựa trên sự phân tích nhiều mặt của nhiều đặc điểm h́nh thái ở các bộ phận trên mặt đất. Nhờ vào bảng phân loại trên, người ta đă lập được một bảng nhận dạng các loài trong chi [23].
2.1.3. Giá trị kinh tế
Sắn là cây trồng có nhiều công dụng trong chế biến công nghiệp, thức ăn gia súc và lương thực thực phẩm. Củ sắn được dùng để chế biến tinh bột, sắn lỏt khụ, bột sắn nghiền hoặc dùng để ăn tươi. Từ sắn củ tươi hoặc từ các sản phẩm sắn sơ chế tạo thành hàng loạt các sản phẩm công nghiệp như bột ngọt, rượu cồn, ḿ ăn liền, gluco, xiro, bánh kẹo, mạch nha, kỹ nghệ chất dính (hồ vải, dán gỗ), bún, miến, ḿ ống, ḿ sợi, bột khoai, bánh tráng, hạt trân châu (tapioca), phụ gia thực phẩm, phụ gia dược phẩm, chất giữ ẩm cho đất. Củ sắn cũng là nguồn nguyên liệu chính để làm thức ăn gia súc. Thân sắn dùng để làm giống, nguyên liệu cho công nghiệp xenlulụ, làm nấm, làm củi đun. Lá sắn non dùng làm rau xanh giàu đạm. Lá sắn dùng trực tiếp để nuôi tằm, nuôi cá. Bột lá sắn hoặc lá sắn ủ chua dùng để nuôi lợn, gà, trâu ḅ, dờ, Hiện tại, sản phẩm sắn ngày càng thông dụng trong buôn bán, trao đổi thương mại quốc tế (P.Silvestre, M.Arraudeau,1991). Việt Nam là nước đứng thứ ba trên thế giới về xuất khẩu tinh bột, sau Thái Lan vàSingapore.