Thạc Sĩ Nghiên cứu quản lý dinh dưỡng theo vùng đặc thù (SSNM) trên cây mía đường (saccharum offici

vii
MỤC LỤC

Tóm tắt ii
Abstract iv

Chương 1: Mở đầu . 1
Chương 2: Tổng quan tài liệu . 5
2.1 Khái quát về hai vùng mía nguyên liệu tại huyện Cù Lao Dung - Sóc
Trăng và huyện Long Mỹ-Hậu Giang . 5
2.1.1 Khái quát chung về tỉnh Sóc Trăng 5
2.1.2 Khái quát chung về tỉnh Hậu Giang 6
2.2 Đặc điểm thực vật học, sinh trưởng và dinh dưỡng của cây mía . 7
2.2.1 Đặc điểm thực vật học của cây mía . 7
2.2.2 Các thời kỳ sinh trưởng của cây mía 10
2.2.3 Nhu cầu dinh dưỡng của cây mía . 12
2.2.4 Các thông số chất lượng của mía 14
2.3 Đặc điểm giống mía K88-92 14
2.4 Bón phân cho cây mía 15
2.4.1 Khuyến cáo bón phân cho cây mía 15
2.4.2 Vai trò của N, P, K đối với cây mía 15
2.5 Phương pháp quản lý dinh dưỡng theo vùng đặc thù (Site-specific
Nutrient Management, SSNM) . 18
2.5.1 Khái niệm Quản lý dinh dưỡng theo vùng đặc thù (SSNM) . 18
2.5.2 Phương pháp luận về “Quản lý dinh dưỡng theo vùng đặc thù”
(SSNM) . 19
2.5.3 Hiệu quả nông học của N, P và K 22
2.5.4 Sử dụng “nghiệm thức cải thiện” trong Quản lý dinh dưỡng theo
vùng đặc thù (SSNM) trên cây mía 25
2.5.5 Quản lý dinh dưỡng đạm (N) trong canh tác mía . 26
2.6 Phương pháp đánh giá tình trạng dinh dưỡng của đất đối với cây mía 29
2.6.1 Nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón thông qua kiểm tra đất và
phân tích mô cây . 29
2.6.2 Đánh giá tình trạng dinh dưỡng cây trồng . 31
2.7 Tương tác dinh dưỡng trong canh tác mía 33
2.7.1 Tương tác giữa NxP . 34
2.7.2 Tương tác giữa NxK 35 Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ
viii
Chương 3: Phương pháp nghiên cứu 36
3.1 Nội dung 1: Khảo sát hiện trạng canh tác và sử dụng phân bón
trên cây mía đường ở vùng nghiên cứu 36
3.1.1 Thời gian và địa điểm điều tra . 36
3.1.2 Phương pháp 36
3.1.3 Xử lý số liệu . 37
3.2 Nội dung 2: Khảo sát ảnh hưởng của phân bón trên sinh trưởng,
hấp thu NPK và năng suất của mía . 37
3.2.1 Địa điểm và thời gian bố trí thí nghiệm 37
3.2.2 Nguyên vật liệu 37
3.2.3 Phương pháp nghiên cứu 38
3.3 Nội dung 3: Xác định Hệ số sử dụng phân bón (RE X ) và Hiệu quả
nông học (AE X ) cho đề xuất lượng bón NPK trên cây mía đường . 43
3.3.1 Địa điểm và thời gian bố trí thí nghiệm . 43
3.3.2 Phương pháp thí nghiệm 43
3.3.3 Các thông số sử dụng cho đề xuất lượng bón NPK trên cây mía
đường 43
3.4 Nội dung 4: Chẩn đoán các thời điểm bón đạm cho mía qua sử
dụng bảng so màu lá (LCC) . 44
3.4.1 Địa điểm và thời gian bố trí thí nghiệm . 44
3.4.2 Nguyên vật liệu 44
3.4.3 Phương pháp nghiên cứu . 45
3.4.4 Các chỉ tiêu theo dõi 46
3.4.5 Tính toán và xử lý số liệu 47

Chương 4: Kết quả và thảo luận . 48
4.1 Nội dung 1: Khảo sát hiện trạng canh tác và sử dụng phân bón
trên cây mía đường ở vùng nghiên cứu 48
4.1.1 Kỹ thuật canh tác . 48
4.1.2 Sử dụng phân bón 49
4.1.3 Năng suất mía tại địa điểm điều tra . 54
4.2 Nội dung 2: Khảo sát ảnh hưởng của phân bón trên sinh trưởng,
hấp thu NPK và năng suất của mía . 56
4.2.1 Đánh giá đặc tính lý, hóa học đất trồng mía đầu vụ . 56
4.2.2 Đánh giá khả năng cung cấp dưỡng chất bản địa của đất trồng
mía tại Cù Lao Dung-Sóc Trăng và Long Mỹ-Hậu Giang 58 Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ
ix
4.2.3 Ảnh hưởng của bón khuyết N, P, K và bã bùn mía lên năng suất
của mía trồng trên đất phù sa và đất phèn 89
4.2.4 Ảnh hưởng của bón khuyết N, P, K và bã bùn mía lên độ Brix
(Brix%), chữ đường (CCS%) của cây mía trồng trên đất phù sa và đất
phèn . 92
4.3 Nội dung 3: Đánh giá khả năng cung cấp dưỡng chất từ đất và xác
định hiệu quả thu hồi (RE), hiệu quả nông học (AE) cho đề xuất
lượng bón NPK trên cây mía đường 94
4.3.1 Khảo sát các thông số sử dụng trong tính toán lượng phân cần
bón trong phương pháp SSNM 94
4.3.2 Tính toán lượng phân bón cho cây mía trên đất phù sa Cù Lao Dung
và đất phèn Long Mỹ . 100
4.4 Nội dung 4: Chẩn đoán các thời điểm bón đạm cho mía qua sử
dụng bảng so màu lá (LCC) . 102
4.4.1 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên sinh trưởng và phát
triển của cây mía . 102
4.4.2 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên tổng hấp thu đạm
trong lá và thân mía (kgN/ha) ở giai đoạn chín 106
4.4.3 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên độ Brix mía 109
4.4.4 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên các yếu tố cấu thành
năng suất mía 109
4.4.5 Hàm lượng đạm trong lá ở các đợt bón đạm khi LCC<2 hoặc
trước lúc bón phân 111
4.5 Tính toán hiệu quả kinh tế của phương pháp SSNM 114

Chương 5: Kết luận và đề xuất 116
5.1 Kết luận . 116
5.2 Đề xuất 118

Danh mục các công trình đã công bố 119
Tài liệu tham khảo 120
Phụ lục . 133
Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ
x
DANH SÁCH BẢNG

Bảng Tựa bảng Trang
2.1 Diện tích, năng suất mía của huyện Cù Lao Dung giai đoạn
2005-2008
6
2.2 Diện tích và năng suất mía bình quân qua các năm tại tỉnh Hậu
Giang
7
2.3 Giá trị chất dinh dưỡng tới hạn và phạm vi tối hảo của lá mía 32
3.1 Số nông hộ điều tra tại các xã thuộc hai vùng điều tra Cù Lao
Dung-Sóc Trăng và Long Mỹ-Hậu Giang, năm 2010.
36
3.2 Nghiệm thức cho thí nghiệm đồng ruộng 40
3.3 Liều lượng NPK sử dụng cho các lô bón phân (kg/ha) 41
3.4 Thành phần bã bùn mía của công ty mía đường Casuco tính
trên chất khô (ẩm độ 75%)
41
3.5 Thời điểm bón N cho mía 45
4.1 Số hộ và phần trăm (%) hộ trồng mía sử dụng phân hóa học tại
Cù Lao Dung-Sóc Trăng và Long Mỹ-Hậu Giang, năm 2010.
49
4.2 Phần trăm (%) nông hộ sử dụng phân đạm (kgN/ha/vụ) bón
cho mía tại địa bàn điều tra thuộc huyện Cù Lao Dung-Sóc
Trăng, năm 2010.
50
4.3 Phần trăm (%) nông hộ sử dụng phân đạm (kgN/ha/vụ) bón
cho mía tại địa bàn điều tra thuộc huyện Long Mỹ-Hậu Giang,
năm 2010.
51
4.4 Phần trăm (%) nông hộ sử dụng phân lân (kgP 2 O 5 /ha/vụ) bón
cho mía tại địa bàn điều tra thuộc huyện Cù Lao Dung-Sóc
Trăng, năm 2010.
52
4.5 Phần trăm (%) nông hộ sử dụng phân lân (kgP 2 O 5 /ha/vụ) bón
cho mía tại địa bàn điều tra thuộc huyện Long Mỹ-Hậu Giang,
năm 2010.
52
4.6 Phần trăm (%) nông hộ sử dụng phân kali (kgK 2 O/ha/vụ) bón
cho mía tại địa bàn điều tra thuộc huyện Cù Lao Dung-Sóc
Trăng, năm 2010.
53
4.7 Phần trăm (%) nông hộ sử dụng phân kali (kgK 2 O/ha/vụ) bón
cho mía tại địa bàn điều tra thuộc huyện Long Mỹ-Hậu Giang,
năm 2010.
53
4.8 Năng suất trung bình (t/ha) ở các mức phân đạm (kgN/ha) bón
cho mía tại Cù Lao Dung-Sóc Trăng và Long Mỹ-Hậu Giang,
năm 2010.
54
4.9 Trung bình lượng phân bón và năng suất mía điều tra tại Cù
Lao Dung-Sóc Trăng và Long Mỹ-Hậu Giang, năm 2010.
54
4.10 Trung bình lượng phân bón (kg/ha) và năng suất mía (t/ha)
điều tra các hộ trồng mía có bón đầy đủ NPK tại Cù Lao Dung
– Sóc Trăng và Long Mỹ - Hậu Giang, năm 2010.
55 Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ
xi
4.11a Đặc tính hóa học đất đầu vụ tại huyện Cù Lao Dung-Sóc Trăng
và huyện Long Mỹ-Hậu Giang. Vụ mía 2011-2012.
57
4.11b Đặc tính hóa học đất ở xã Vĩnh Viễn, huyện Long Mỹ, Hậu
Giang. Năm 2011
57
4.12 Ảnh hưởng của bón khuyết dưỡng chất NPK và kết hợp bón bã
bùn mía trên đường kính lóng thân (cm) mía đường qua các
giai đoạn lấy mẫu.
60
4.13 Ảnh hưởng của bón khuyết dưỡng chất NPK và kết hợp bón bã
bùn mía trên mật độ mía (số cây/m 2 ) qua các giai đoạn lấy
mẫu.
62
4.14 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên hàm lượng đạm trong lá và thân mía trên
đất phù sa Cù Lao Dung. Vụ mía 2011-2012.
64
4.15 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên hàm lượng đạm trong lá và thân mía trên
đất phèn Long Mỹ. Vụ mía 2011-2012.
65
4.16 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên hàm lượng lân trong lá và thân mía trên đất
phù sa Cù Lao Dung. Vụ mía 2011-2012.
67
4.17 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên hàm lượng lân trong lá và thân mía trên đất
phèn Long Mỹ. Vụ mía 2011-2012.
68
4.18 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên hàm lượng kali trong lá và thân mía trên
đất phù sa Cù Lao Dung. Vụ mía 2011-2012.
70
4.19 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên hàm lượng kali trong lá và thân mía trên
đất phèn Long Mỹ. Vụ mía 2011-2012.
71
4.20 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên tổng hấp thu đạm (kgN/ha) trong cây mía
trên đất phù sa Cù Lao Dung-Sóc Trăng. Vụ mía 2011-2012.
76
4.21 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên tổng hấp thu đạm (kgN/ha) trong cây mía
trên đất phèn Long Mỹ-Hậu Giang. Vụ mía 2011-2012.
77
4.22 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên tổng hấp thu lân (kgP 2 O 5 /ha) trong cây mía
trên đất phù sa Cù Lao Dung-Sóc Trăng. Vụ mía 2011-2012.
81
4.23 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên tổng hấp thu lân (kgP 2 O 5 /ha) trong cây mía
trên đất phèn Long Mỹ-Hậu Giang. Vụ mía 2011-2012.
82
4.24 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên tổng hấp thu kali trong cây mía trên đất phù
sa Cù Lao Dung-Sóc Trăng. Vụ mía 2011-2012.
87 Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ
xii
4.25 Ảnh hưởng của việc bón khuyết dưỡng chất N, P, K và kết hợp
bón bã bùn mía lên tổng hấp thu kali trong cây mía trên đất
phèn Long Mỹ-Hậu Giang. Vụ mía 2011-2012.
88
4.26 Ảnh hưởng của bón N, P, K theo phương pháp lô khuyết và
bón bã bùn mía lên năng suất của cây mía trồng trên đất phù sa
Cù Lao Dung. Vụ mía 2011-2012.
90
4.27 Ảnh hưởng của bón N, P, K theo phương pháp lô khuyết và kế
hợp bón bã bùn mía lên năng suất của cây mía trồng trên đất
phèn Long Mỹ. Vụ mía 2011-2012.
90
4.28 Ảnh hưởng của bón N, P, K theo phương pháp lô khuyết và kết
hợp bón bã bùn mía lên độ Brix (%) của cây mía trồng trên đất
phù sa Cù Lao Dung và đất phèn Long Mỹ. Vụ mía 2011-2012
92
4.29 Ảnh hưởng của bón khuyết N, P, K và bã bùn mía lên chữ
đường mía (CCS) của cây mía trồng trên đất phù sa Cù Lao
Dung và đất phèn Long Mỹ ở giai đoạn 330 NSKT. Vụ mía
2011-2012.
93
4.30 Xác định các thông số cho tính lượng đạm bón cho mía đường
ở Cù Lao Dung – Sóc Trăng. Vụ mía tơ năm 2011-2012 và mía
lưu gốc năm 2012-2013.
97
4.31 Xác định các thông số cho tính lượng lân bón cho mía đường ở
Cù Lao Dung – Sóc Trăng. Vụ mía tơ năm 2011-2012 và mía
lưu gốc năm 2012-2013.
97
4.32 Xác định các thông số cho tính lượng kali bón cho mía đường
ở Cù Lao Dung – Sóc Trăng. Vụ mía tơ năm 2011-2012 và mía
lưu gốc năm 2012-2013.
98
4.33 Xác định các thông số cho tính lượng đạm bón cho mía đường
ở Long Mỹ - Hậu Giang. Vụ mía tơ năm 2011-2012 và mía lưu
gốc năm 2012-2013.
98
4.34 Xác định các thông số cho tính lượng lân bón cho mía đường ở
Long Mỹ - Hậu Giang. Vụ mía tơ năm 2011-2012 và mía lưu
gốc năm 2012-2013.
99
4.35 Xác định các thông số cho tính lượng kali bón cho mía đường
ở Long Mỹ - Hậu Giang. Vụ mía tơ năm 2011-2012 và mía lưu
gốc năm 2012-2013.
99
4.36 Đề xuất lượng phân bón NPK cho hai địa điểm thí ngiệm 101
4.37 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên chiều cao cây mía ở
các giai đoạn sinh trưởng tại Cù Lao Dung-Sóc Trăng. Vụ mía
2012-2013.
102
4.38 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên chiều cao cây mía ở
các giai đoạn sinh trưởng tại Long Mỹ-Hậu Giang. Vụ mía
2012-2013.
103
4.39 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên đường kính thân mía
ở các giai đoạn sinh trưởng tại Cù Lao Dung-Sóc Trăng. Vụ
104 Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ
xiii
mía 2012-2013.
4.40 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên đường kính thân mía
ở các giai đoạn sinh trưởng tại Long Mỹ-Hậu Giang. Vụ mía
2012-2013.
104
4.41 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên mật độ cây mía ở
các giai đoạn sinh trưởng tại Cù Lao Dung-Sóc Trăng. Vụ mía
2012-2013
105
4.42

Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên mật độ cây mía ở
các giai đoạn sinh trưởng tại Long Mỹ-Hậu Giang. Vụ mía
2012-2013.
105

4.43 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên hàm lượng đạm tổng
số (%N ts ) trong lá và thân mía ở giai đoạn 330 NSKT tại Cù
Lao Dung-Sóc Trăng và Long Mỹ-Hậu Giang. Vụ mía 2012-
2013.
106
4.44 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên sinh khối khô lá và
thân mía (tân/ha) ở giai đoạn 330 NSKT tại Cù Lao Dung-Sóc
Trăng và Long Mỹ-Hậu Giang. Vụ mía 2012-2013.
107
4.45 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên sự hấp thu đạm
trong lá và thân mía (kgN/ha) ở giai đoạn 330 NSKT tại Cù
Lao Dung-Sóc Trăng và Long Mỹ-Hậu Giang. Vụ mía 2012-
2013.
108
4.46 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên độ Brix mía (Brix%)
ở giai đoạn 8 tháng và 11 tháng tuổi tại Cù Lao Dung-Sóc
Trăng và Long Mỹ-Hậu Giang. Vụ mía 2012-2013
109
4.47 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên các yếu tố cấu thành
năng suất mía ở giai đoạn 330 NSKT tại Cù Lao Dung-Sóc
Trăng. Vụ mía 2012-2013.
110
4.48 Ảnh hưởng của phương pháp bón đạm lên các yếu tố cấu thành
năng suất mía ở giai đoạn 330 NSKT tại Long Mỹ-Hậu Giang.
Vụ mía 2012-2013.
110
4.49 So sánh giá trị trung bình hàm lượng đạm tổng số trong lá (%N
lá) ở các đợt của các phương pháp bón đạm tại Cù Lao Dung -
Sóc Trăng. Vụ mía 2012-2013.
112
4.50 So sánh giá trị trung bình hàm lượng đạm tổng số trong lá (%N
lá) ở các đợt của các phương pháp bón đạm tại Long Mỹ - Hậu
Giang. Vụ mía 2012-2013.
112
4.51 So sánh hiệu quả kinh tế giữa phương pháp SSNM và biện
pháp bón của nông dân tại hai địa điểm thí nghiệm.
114
Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ
xiv
DANH SÁCH HÌNH

Hình Tựa hình Trang
2.1 Thứ tự xuất hiện lá trên thân mía 8
2.2 Cấu tạo của một hệ thống rễ mía 9
2.3 Các thời kỳ sinh trưởng của cây mía 10
2.4 Xác định lượng dưỡng chất bổ sung cho cây trồng sau khi xác
định dưỡng chất bản địa để đạt năng suất mong muốn.
20
2.5 Các bước chính trong phương pháp quản lý dinh dưỡng theo
vùng đặc thù (SSNM)
24
2.6 Mối quan hệ tiêu biểu giữa nồng độ dinh dưỡng và năng suất,
biễu diễn nồng độ “tới hạn”
32
3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm Nội dung 2 39
3.2 Cách đặt hom mía kiểu 1 hàng nối tiếp 39
3.3 Bảng so màu lá 4 vạch của IRRI 45
3.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm Nội dung 4 45
4.1 Phần trăm (%) giống mía canh tác tại các nông hộ ở huyện Cù
Lao Dung-Sóc Trăng và huyện Long Mỹ-Hậu Giang, năm
2010.
48
4.2 Ảnh hưởng của bón khuyết dưỡng chất NPK và kết hợp bón bã
bùn mía trên chiều cao cây (cm) mía đường qua các giai đoạn
lấy mẫu.
59
4.3 Diễn biến sinh khối mía trên đất phù sa Cù Lao Dung: a)
Không bón bã bùn, b) Có bón bã bùn và trên đất phèn Long
Mỹ: c) Không bón bã bùn, d) Có bón bã bùn
72
4.4 Hấp thu đạm trong lá: a) không bón bã bùn, b) bón bã bùn và
trong thân: c) không bón bã bùn, d) bón bã bùn ở Cù Lao
Dung-Sóc Trăng. Vụ mía 2012-2013
74
4.5 Hấp thu đạm trong lá: a) không bón bã bùn, b) bón bã bùn và
trong thân: c) không bón bã bùn, d) bón bã bùn ở Long Mỹ-
Hậu Giang. Vụ mía 2010-2011
75
4.6 Hấp thu lân trong lá: a) không bón bã bùn, b) bón bã bùn và
trong thân: c) không bón bã bùn, d) bón bã bùn ở Cù Lao
Dung-Sóc Trăng. Vụ mía 2010-2011
79
4.7 Hấp thu lân trong lá: a) không bón bã bùn, b) bón bã bùn và
trong thân: c) không bón bã bùn, d) bón bã bùn ở Long Mỹ-
Hậu Giang. Vụ mía 2010-2011
80
4.8 Hấp thu kali trong lá: a) không bón bã bùn, b) bón bã bùn và
trong thân: c) không bón bã bùn, d) bón bã bùn ở Cù Lao
Dung-Sóc Trăng. Vụ mía 2010-2011
84 Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ
xv
4.9 Hấp thu kali trong lá: a) không bón bã bùn, b) bón bã bùn và
trong thân: c) không bón bã bùn, d) bón bã bùn ở Long Mỹ-
Hậu Giang. Vụ mía 2010-2011
85
4.10 Ảnh hưởng của nghiệm thức bón phân N, P, K: a) đất phù sa
Cù Lao Dung, b) đất phèn Long. Vụ mía 2011-2012.
91
4.11 Trung bình mức tăng năng suất mía (t/ha) khi bón NPK (300-
125-200 kg/ha) và kết hợp bón bã bùn mía (10 t/ha): (a) Cù
Lao Dung – Sóc Trăng và (b) Long Mỹ - Hậu Giang của vụ
mía tơ năm 2011-2012 và mía lưu gốc năm 2012.
95
Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ
xvi
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Ý nghĩa
USDA United States Department of Agriculture
EC Electrical Conductivity = Độ dẫn điện
QUEFT Quantitative Evaluation of the Fertility of Tropical Soils
SSNM Site-specific Nutrient Management = Quản lý dinh dưỡng theo vùng
đặc thù
CNC Critical Nutrient Concentration = Nồng độ dinh dưỡng tới hạn
DRIS Diagnosis and Recommendation Integrated System = Hệ thống chẩn
đoán và khuyến cáo tích hợp
LCC Leaf Color Chart = Bảng so màu sắc lá
SPAD meter Máy đo diệp lục tố
NSKT Ngày sau khi trồng
DAP Days after planting
AE N Agronomy Efficiency of Nitrogen = Hiệu quả nông học của đạm
AE P Agronomy Efficiency of Phosphorus = Hiệu quả nông học của lân
AE K Agronomy Efficiency of Potassium = Hiệu quả nông học của kali
RE N Recovery Efficiency of Nitrogen = Hệ số sử dụng phân đạm
RE P Recovery Efficiency of Phosphorus = Hệ số sử dụng phân lân
RE K Recovery Efficiency of Potassium = Hệ số sử dụng phân kali


Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ
1
CHƯƠNG 1
MỞ ĐẦU

1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Đồng Bằng Sông Cửu Long hiện có tổng diện tích trồng mía vào khoảng
69.200 ha. Trong đó có hai tỉnh trồng mía lâu đời là Sóc Trăng và Hậu Giang, đây
được xem là hai vùng mía nguyên liệu của miền Tây. Thu nhập từ việc trồng mía
là nguồn thu chủ yếu của hàng ngàn hộ nông dân ở hai tỉnh này song kỹ thuật
canh tác của phần đông nông dân còn hạn chế, chi phí đầu tư cao, năng suất, chất
lượng chưa tương xứng, làm cho giá thành sản xuất mía nguyên liệu cao, khó
cạnh tranh với đường của khu vực và thế giới. Vì vậy, cây mía ở hai vùng này
phải đối mặt với thách thức rất lớn đó là những giải pháp để tăng năng suất, chất
lượng, hạ giá thành chi phí đầu tư.
Mía đường (Saccharum officinarum L.) là loại cây trồng hằng năm có năng
suất sinh h c cao nhất, do đó c ng đòi h i chất dinh dư ng khá lớn cho cả chu k
sống. Để cây mía tăng trưởng và phát triển kh e mạnh, các chất dinh dư ng cần
được cung cấp cân đối và hợp l . Dinh dư ng hợp l là chìa khóa để cây mía cho
năng suất và chất lượng cao.
Để đánh giá tình trạng dư ng chất trong cây mía nhằm chỉ thị cho bón phân
hợp l , đã có nhiều phương pháp đánh giá được đưa ra như: (i) Phương pháp
Nồng độ dinh dư ng tới hạn (Critical Nutrient Concentration = CNC) đã xây
dựng được Bảng giá trị chất dinh dư ng tới hạn và phạm vi tối hảo của lá mía để
làm tiêu chuẩn chẩn đoán, tuy nhiên phương pháp chẩn đoán này sẽ không chính
xác khi nồng độ của các chất dinh dư ng khác tăng hoặc giảm trong mô cây
(Walworth and Sumner, 1986; Bailey 1989, 1991 and 1993); (ii) Hệ thống chẩn
đoán và khuyến cáo tích hợp (Diagnosis and Recommendation Integrated System
= DRIS) được đưa ra với việc sử dụng sử dụng ít nhất ba tỷ lệ dư ng chất trong
chẩn đoán, và thường là nhiều như 6 hoặc 7 (Walworth and Sumner, 1987). Nói
cách khác, tình trạng đầy đủ của mỗi chất dinh dư ng trong mô cây được chẩn
đoán dựa trên mối quan hệ của nó ít nhất là 2, và thường là nhiều như 8, với các
chất dinh dư ng cây trồng khác, do đó có tính đến cân bằng dinh dư ng trong mô
cây trồng. Hơn thế nữa, bằng cách đồng thời so sánh hiệu quả của các chất dinh
dư ng khác nhau lên năng suất cây trồng, DRIS tự động xếp hạng thiếu hụt và dư
thừa dư ng chất theo thứ tự quan tr ng (Walworth and Sumner, 1987). DRIS đã
được sử dụng thành công để giải thích kết quả phân tích lá cho phạm vi rộng cây Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ
2
trồng như là mía đường (Beaufils and Sumner, 1976; Elwali and Gascho, 1984;
Beverly, 1991; Reis, 1999 and Hundal et al., 2005), tuy nhiên phương pháp này
chỉ đạt đến sự định tính ―thiếu, thừa‖ mà không đưa ra lượng phân bón cụ thể cho
cây; (iii) Phương pháp quản l dư ng chất theo vùng đặc thù (Site-Specific
Nutrient Management= SSNM) dựa trên cơ sở năng suất cây trồng của lô bón
phân được tạo thành từ hai phần, một là năng suất từ cung cấp chất dư ng chất
bản địa, và còn lại là từ phân bón, việc xác định chính xác lượng bón này sẽ giúp
giảm mất mát dư ng chất, và cải thiện được hiệu quả sử dụng phân bón. Phương
pháp SSNM đã được ứng dụng thành công nhiều nơi trên thế giới trên cây lúa
(Dobermann et al., 2002) và bắp lai (Pasuquin et al., 2014), tuy nhiên ứng dụng
SSNM trên mía đến nay vẫn chưa được nghiên cứu rộng rãi.
Bên cạnh việc xác định lượng dư ng chất bón cho cây trồng bằng kỹ thuật
―bón phân theo lô khuyết‖, cần có phương pháp xác định thời điểm bón chính xác
để nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón cho cây trồng. Sử dụng bảng so màu lá
(LCC) để kiểm tra tình trạng dinh dư ng N của cây trồng là một phương pháp
đơn giản, d làm và đã được ứng dụng phổ biến trên thế giới đối với cây lúa. Tuy
nhiên, kết quả nghiên cứu sử dụng LCC trên cây mía hiện nay còn rất hạn chế.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Đề tài ―Nghiên cứu quản l dinh dư ng theo vùng đặc thù (SSNM) trên cây
mía đường (Saccharum officinarum L.) tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long‖
được thực hiện với các mục tiêu sau:
(i) Đánh giá hiện trạng canh tác và sử dụng phân bón NPK cho cây mía
đường trồng trên đất phù sa-Sóc Trăng và đất phèn-Hậu Giang.
(ii) Xác định ảnh hưởng của bón phân NPK lên hấp thu dư ng chất, sinh
trưởng và năng suất của mía trên hai loại đất nghiên cứu.
(iii) Xác định Hiệu quả thu hồi (RE) và Hiệu quả nông học (AE) cho đề
xuất lượng bón NPK trên cây mía đường.
(iv) Đánh giá sử dụng bảng so màu lá (LCC) trong chẩn đoán các thời điểm
bón đạm cho mía trên hai loại đất nghiên cứu.
 Đối tượng nghiên cứu: bón phân NPK cho cây mía đường (Saccharum
officinarum L.)
 Phạm vi nghiên cứu:
 Thí nghiệm trồng mía đường trên ruộng mía nông dân ở huyện Cù Lao
Dung-Sóc Trăng và Long Mỹ-Hậu Giang.
 Thời gian nghiên cứu: từ tháng 1/2011 đến tháng 1/2013. Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ
3
 Thí nghiệm lô khuyết được thực hiện cho đánh giá sự khuyết các dư ng
chất N, P và K.
 Việc khảo sát di n biến sinh trưởng và hấp thu dư ng chất N, P và K
trong cây mía nhằm nâng cao tính h c thuật, đồng thời làm cơ sở tính
toán, xác định ―khả năng cung cấp dư ng chất từ đất‖ và lượng phân
khoáng cần bù đắp để đạt ―năng suất mục tiêu‖ theo nguyên l của
SSNM.
1.4 Giới hạn của đề tài
 Về phân bón: chỉ nghiên cứu dinh dư ng N, P, K bằng việc bón phân dạng
vô cơ cho mía; phân bã bùn mía được đưa vào thí nghiệm như là ―nghiệm
thức cải thiện‖ theo đề xuất của phương pháp SSNM.
 Về địa điểm và phương pháp bố trí thí nghiệm: để giảm độ biến động
trong phân tích thống kê, thí nghiệm được bố trí theo kiểu khối hoàn toàn
ngẫu nhiên, với 4 lặp lại được thực hiện trên hai loại đất. Không thực hiện
―on-farm research‖ trên nhiều địa điểm như đề xuất trong phương pháp
SSNM.
 Về đất: chỉ giới hạn nghiên cứu hai loại đất ở ĐBSCL: (i) đất phù sa
(Dystric Fluvisols) ở Cù Lao Dung-Sóc Trăng, và (ii) đất phèn (Thionic
Gleysols) ở Long Mỹ-Hậu Giang.
1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
+ Ý nghĩa khoa học
Đề tài được thực hiện dựa trên nguyên lý quản l dinh dư ng theo vùng đặc
thù (Site-Specific Nutrient Management=SSNM), khuyến cáo phân bón được đúc
kết theo quy mô nh mà ở đó điều kiện đất đai, cây trồng, khí hậu thời tiết giống
nhau. Vì thế, khuyến cáo này nhằm đáp ứng nhu cầu dinh dư ng của cây trồng trên
từng cánh đồng cụ thể và do đó sẽ đạt hiệu quả sử dụng phân bón cao hơn.
Theo nguyên l của SSNM, việc tính toán lượng phân bón dựa trên cân
bằng dư ng chất được biểu hiện qua năng suất cây trồng. Theo nguyên lý này,
một năng suất tối hảo của cây trồng có được là do tạo nên từ hai nguồn cung cấp
dư ng chất: từ đất và từ phân bón. Đề tài đã xác định sự chênh lệch năng suất mía
giữa nghiệm thức bón đầy đủ NPK và nghiệm thức bón khuyết để ngoại suy công
thức phân bón khuyến cáo theo hướng dẫn của SSNM, đồng thời đề tài c ng đã
xây dựng bộ dữ liệu về sự sinh trưởng và hấp thu dư ng của cây mía trên đất
ĐBSCL, là cơ sở trong đánh giá sinh trưởng cây trồng, cân bằng dư ng chất trên
đất trồng mía. Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ
4
+ Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng trên các ruộng trồng mía ở
ĐBSCL. Bằng phương pháp đơn giản, d thực hiện, việc ứng dụng kết quả nghiên
cứu giúp giảm giá thành sản xuất mía và nâng cao tính cạnh tranh về giá đối với
khu vực.
Trong những mùa vụ trồng mía sau này, việc xác định liều lượng phân bón
N, P và K có thể được khuyến nông viên hoặc nông dân cập nhật bằng cách thực
hiện ―bón phân theo lô khuyết‖ trên một số ruộng trồng mía đại diện của vùng.
Qua kết quả xác định các thời điểm bón đạm cho mía dựa vào bảng so màu
lá LCC, đề tài sẽ là nguồn tham khảo hữu ích giúp người nông dân ước chừng
được các khoảng thời điểm quan tr ng để kiểm tra màu lá mía đối chiếu với thang
qui định trong bảng so màu, để từ đó bón đạm chính xác hơn theo nhu cầu của
cây mía trên hai loại đất nghiên cứu.
1.6 Đóng góp mới của đề tài
- Sử dụng SSNM và LCC lần đầu được nghiên cứu trên cây mía cho thấy
phương pháp này hữu ích trong xác định lượng bón N, P, K và thời điểm bón N
cho cây mía đường ở Đồng bằng sông Cửu Long.
- Đề tài đã đánh giá được khả năng cung cấp N, P và K từ đất cho cây mía, tỉ
lệ phần trăm so với tổng nhu cầu của N, P và K để tạo năng suất mong muốn ở
Cù Lao Dung là 32,6%N, 46,2%P 2 O 5 , 56,1%K 2 O và ở Long Mỹ là 32,9%N,
59,6% P 2 O 5 và 63,4% K 2 O.
- Trên cùng một lượng phân bón, đáp ứng năng suất mía của đất phèn Long
Mỹ chỉ đạt 89% so với năng suất trên đất phù sa Cù Lao Dung. Sử dụng ―nghiệm
thức cải thiện‖ bằng bón bã bùn mía (10 tấn/ha) được ghi nhận đã làm tăng năng suất
mía trên hai vùng đất thí nghiệm.
- Nông dân ở vùng nghiên cứu hầu như không có tập quán bón K cho mía,
việc bón K đã làm tăng nghĩa độ Brix mía ở Cù Lao Dung và Long Mỹ.



Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ
5
CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 KHÁI QUÁT VỀ HAI VÙNG MÍA NGUYÊN LIỆU TẠI HUYỆN
CÙ LAO DUNG – SÓC TRĂNG VÀ HUYỆN LONG MỸ - HẬU GIANG
2.1.1 Khái quát chung về tỉnh Sóc Trăng
2.1.1.1 Thông tin sơ lược
Sóc Trăng là tỉnh ở Đồng bằng sông Cửu Long, nằm cuối lưu vực sông Mê
Kông (ở đoạn cuối của sông Hậu). Phía Đông Bắc giáp với tỉnh Vĩnh Long, Trà
Vinh thông qua sông Hậu. Phía Tây Bắc giáp với tỉnh Hậu Giang. Phía Tây giáp
Bạc Liêu. Phía Nam và Đông Nam giáp biển Đông. Về điều kiện tự nhiên, tỉnh
Sóc Trăng có diện tích 3312,3 km 2 , dân số trung bình là 1276,2 nghìn người và
mật độ trung bình là 385 người/km 2
. Địa hình tương đối bằng phẳng, có nhiều
sông và kênh rạch, độ dốc tự nhiên nh khoảng 1/1000. Độ cao trung bình so với
mực nước biển khoảng + 2,5 m, nơi cao nhất c ng chỉ khoảng 3 m.
2.1.1.2 Tình hình sản xuất mía ở Sóc Trăng
Theo Hứa Thanh Xuân (2008), Sóc Trăng là tỉnh có diện tích trồng mía khá
lớn ở Đồng bằng sông Cửu Long. Phần lớn diện tích tập trung ở vùng đất ven
biển nhi m mặn thuộc huyện Cù Lao Dung, Long Phú và đất thấp nhi m mặn của
huyện Mỹ Tú. Với một nhà máy đường công nghiệp công suất 2.000 tấn mía
cây/ngày, do vậy đã tạo điều kiện khá tốt cho cây mía Sóc Trăng phát huy tiềm
năng năng suất và cải thiện chất lượng trong những năm tiếp theo. Trong niên vụ
2005-2006, giá mía tăng cao đã tạo điều kiện tốt cho nông dân mở rộng diện tích
đầu tư nâng cao năng suất. Năm 2005, toàn tỉnh có 10.975 ha mía với năng suất
trung bình là 74 tấn/ha, tương đương với sản lượng là 954.381 tấn. Đến năm
2006, toàn tỉnh đạt được 12.973 ha mía với năng suất trung bình là 82,16 tấn/ha,
tương đương với sản lượng là 1.165.008 tấn. Trong vụ mía 2006-2007 diện tích
mía tăng 1.998 ha, năng suất tăng 2,76 tấn/ha và sản lượng đường tăng 210,627
tấn.
Riêng tại vùng nguyên liệu huyện Cù Lao Dung thì trong giai đoạn từ năm
2005 đến 2008 diện tích mía không ngừng tăng lên từ 6,296 ha năm 2005 đến
7,214 ha năm 2008. Cùng với diện tích thì năng suất mía vùng Cù Lao này nhiều
năm liền dẫn đầu cả nước và luôn duy trì ở mức cao như năm 2005 là 96 tấn/ha
đến 2008 là 96,8 tấn/ha. Hiện nay năng suất mía của Cù Lao Dung đã cao hơn
năng suất bình quân của thế giới.
Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ
6
Bảng 2.1: Diện tích, năng suất mía của huyện Cù Lao Dung giai đoạn 2005-2008
Năm Diện tích (ha) Năng suất (tấn/ha)
2005 6,2 95,9
2006 7,6 97,2
2007 7,5 96,7
2008 7,2 96,7
(Nguồn: Theo số liệu phòng thống kê huyện Cù Lao Dung, năm 2009)
2.1.2 Khái quát chung về tỉnh Hậu Giang
2.1.2.1 Thông tin sơ lược
Hậu Giang là tỉnh thuộc miền Tây Nam Bộ, có diện tích là 1607,7 km
2
và
dân số là 799.114 người. Phía Đông giáp sông Hậu và tỉnh Vĩnh Long. Phía Nam
giáp tỉnh Sóc Trăng và tỉnh Bạc Liêu. Phía Tây giáp tỉnh Kiên Giang và tỉnh Bạc
Liêu. Phía Bắc giáp Thành phố Cần Thơ. Tỉnh Hậu Giang có địa hình tương đối
bằng phẳng thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Đông sang Tây. Có thể chia làm 3
vùng là vùng triều, vùng úng triều và vùng úng.
2.1.2.2 Tình hình sản xuất mía ở Hậu Giang
Tỉnh Hậu Giang là tỉnh có diện tích và sản lượng mía đứng hàng đầu ở
Đồng bằng sông Cửu Long, diện tích trồng mía hàng năm chỉ đứng sau cây lúa
(Niên giám thống kê, 2010) có 13.063 ha mía, năng suất bình quân chỉ đạt 82,60
tấn mía cây/ha. Mía là loại cây d trồng, sinh trưởng và phát triển mạnh, có khả
năng canh tác được trên nhiều vùng đất khác nhau từ đất phù sa ven sông đến đất
phèn hoặc nhi m mặn (Nguy n Huy Ước, 2001). Thu nhập từ việc trồng mía là
nguồn thu chủ yếu của hàng ngàn hộ nông dân trong tỉnh. Song trong những năm
qua diện tích, năng suất và thu nhập của người trồng mía không ổn định, ngoài
yếu tố tác động của quy luật cung cầu và giá đường thế giới, kỹ thuật canh tác của
phần đông nông dân còn hạn chế, chi phí đầu tư cao, năng suất, chất lượng chưa
tương xứng, làm cho giá thành sản xuất mía nguyên liệu cao, khó cạnh tranh với
đường của khu vực và thế giới.
Theo Cục thống kê tỉnh Hậu Giang (2008), năm 2007 Hậu Giang có diện
tích trồng mía là 15,3 ha, sản lượng đạt 1.248.612 tấn, tập trung chủ yếu ở các
huyện Phụng Hiệp, Long Mỹ, thị xã Vị Thanh.



Luận án tốt nghiệp Tiến sĩ
7
Bảng 2.2: Diện tích và năng suất mía bình quân qua các năm tại tỉnh Hậu Giang
Năm Diện tích (ha) Năng suất (tấn/ha)
2005 14,5 77,0
2006 15,6 85,9
2007 15,3 81,3
2008 15,4 82,4
(Nguồn: Cục Thống kê tỉnh Hậu Giang,2008)
2.2 ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT HỌC, SINH TRƯỞNG VÀ DINH
DƯỠNG CỦA CÂY MÍA
2.2.1 Đặc điểm thực vật học của cây mía
Theo Cao Anh Đương (2007, sưu tầm và biên tập) thì đặc điểm thực vật h c
của thân, lá và r mía được mô tả như sau:
2.2.1.1 Thân mía
Thân mía còn được g i là thân mía p . Nó phát triển từ chồi của hom mía.
Khi hom giống mía được trồng, mỗi mầm chồi có thể hình thành một chồi sơ cấp.
Từ chồi này, chồi thứ cấp có thể hình thành từ các chồi dưới mặt đất ở chồi sơ
cấp. Lần lượt, thêm những chồi có thể hình thành từ các chồi dưới mặt đất trên
chồi thứ cấp. Thân mía bao gồm các đoạn được g i là các đốt. Mỗi đốt được tạo
thành từ một mắt và một lóng. Đốt là nơi lá gắn vào thân mía và là nơi các mầm
chồi và r sơ cấp được tìm thấy.
Một sẹo lá có thể được tìm thấy tại mắt khi lá rơi kh i cây. Chiều dài và
đường kính của các đốt rất thay đổi tùy theo giống và điều kiện phát triển khác
nhau. Các màu sắc của thân cây cho thấy ở lóng phụ thuộc vào giống mía và điều
kiện môi trường. Tỷ lệ hàm lượng của hai sắc tố này tạo ra màu từ xanh lá cây
đến đ tía đến đ đến gần như sậm màu. Thân cây màu vàng cho biết có liên quan
thiếu các sắc tố này. Bề mặt của lóng, không kể đến các đai sinh trưởng, được bao
phủ bởi sáp nhiều hơn hoặc ít hơn. Số lượng của sáp là tùy thuộc vào giống.
Phần đỉnh của thân cây tương đối thấp sucrose và do đó ít giá trị cho nhà
máy sản xuất mía đường. Tuy nhiên, cách phần đỉnh 1/3 thân mía gồm nhiều
mầm chồi và cung cấp các chất dinh dư ng tốt, có giá trị làm hom giống mía để
trồng.
2.2.1.2 Lá mía
Lá mía được chia thành hai phần: bẹ lá và phiến lá, cách nhau bởi một cổ lá.
Bẹ lá, bao hoàn toàn v thân cây mía, kéo dài hơn ít nhất một lóng. Các lá thường
được gắn luân phiên với các mắt mía, do đó tạo thành hai hàng trên 2 phía đối