79 TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 52, 2009 ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG PHÂN KALI ĐẾN KHẢ NĂNG SINH TR ƯỞNG, NĂNG SUẤT VÀ HÀM LƯỢNG TINH BỘT C ỦA GIỐNG SẮN KM94 TRÊN ĐẤT CÁT Lê Văn Luận, Trần Văn Minh Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế TÓM TẮT Sắn (Manihot esculenta Crantz), giống KM94 là một giống sắn công nghiệp. Sắn là một loại cây trồng ít được chú trọng trong việc bón phân, nhất là phân kali. Lượng phân kali bón phụ thuộc vào yếu tố đất đai, giống, khí hậu thời tiết, chế độ canh tác. Lượng phân kali bón hợp lý sẽ tạo điều kiện tốt nhất cho cây sắn sinh trưởng và phát triển. Thí nghiệm về liều lượng kali bón với 6 công thức 0, 40, 60, 80, 100, 120 kgK 2 O/ha đã được bố trí nhằm xác định liều lượng kali bón phù hợp nhất. Thí nghiệm đuợc bố trí trên vùng đất cát trắng ven biển nghèo dinh dưỡng huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế. Kết quả của thí nghiệm chỉ ra rằng với các liều lượng kali bón khác nhau, các chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất cũng khác nhau. Lượng kali bón cao thì khả năng sinh trưởng và cho năng suất càng cao. Mức kali bón từ 60-120kgK 2 O/ha có tác dụng thúc đy quá trình sinh trưởng. Lượng tinh bột tăng cao khi bón kali ở mức trên 80kg/ha. Công thức bón từ 80 đến 120kg P 2 O 5 /ha cho năng suất và hàm lượng tinh bột cao nhưng để đạt hiệu quả kinh tế cao thì chỉ nên duy trì mức kali bón 100kg K 2 O/ha. I. Đặt vấn đề S ắn (Manihot esculenta Crantz) là cây lấy củ được trồng phổ biến trên toàn thế gi ới (Flach, 1982). Nó là một cây giàu tinh bột nhưng nghèo về hàm lượng protein (JICA, 1977). Đối với nhiều nước trên thế giới nói chung, Việt Nam nói riêng, những vùng đất tốt thường được dùng để canh tác các loại cây trồng quan trọng như lúa, ngô ho ặc rau; còn đối với sắn thì thường được trồng trên các chân đất kém màu mỡ. Sắn là cây d ễ tính nên việc đầu tư thâm canh thấp và thiếu sự bền vững, ít sử dụng các loại phân h ữu cơ cũng như vô cơ. Vì vậy, đối với đất trồng sắn, nguy cơ đất trở nên bị xói mòn ngày càng hi ện rõ, ảnh hưởng rất lớn không những đến năng suất cũng như chất l ượng của sắn mà còn biến đất thành những vùng không thể canh tác được. Hi ện nay, Thừa Thiên Huế là vùng trồng sắn lớn của miền Trung. Diện tích sắn n ăm 2007 là gần 6.628 ha với năng suất đạt 15,5 tấn/ ha, sản lượng gần 102.600 tấn. Di ện tích đất cát được sử dụng cho trồng sắn chỉ chiếm chưa đến 40% diện tích đất cát hi ện có. Những nghiên cứu canh tác sắn trên đất cát ven biển là rất có ý nghĩa trong việc nâng cao h ệ số sử dụng đất cũng như làm tăng hiệu quả kinh tế của vùng đất thường để hoang này. 80 Phân kali là yếu tố dinh dưỡng cần thiết cho cây có củ nói chung, cây sắn nói riêng. Li ều lượng kali bón ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sinh trưởng và phát triển của s ắn. Hiệu quả của phân kali đến năng suất và phNm chất cây trồng nói chung, cây sắn nói riêng đã được nhiều tác giả nghiên cứu như Amstrong (1998; Trần Văn Lài (1993, 1995); Abd-El-Hardi và c ộng sự (1990), Trần Văn Minh (2003), Den Doop (1937), CIAT (1981, 1982), Chan (1980). Các nghiên c ứu về phân kali bón cho sắn chủ yếu là áp d ụng trên đất thịt, rất ít các nghiên cứu bón kali cho sắn trên đất cát ven biển. Trong bài báo này, chúng tôi t ập trung nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng phân kali đến khả năng sinh trưởng, khả năng cho năng suất và hàm lượng tinh bột của gi ống sắn KM94 trên đất cát. II. V ật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu 2.1. Lo ại đất Đất được tiến hành nghiên cứu là đất cát (Arenosols) ven biển thuộc xã Phú Đa, huy ện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế. 2.2. Giống sắn Gi ống KM94 là giống sắn công nghiệp chủ lực phổ biến nhất hiện nay của Việt Nam. Gi ống có tên gốc là Kasetsart 50 (KU50) nguồn gốc Thái Lan, là con lai chọn lọc c ủa tổ hợp lai Rayong 1 x Rayong 3 (R1 x R3). 2.3. Quy trình kỹ thuật Quy trình thí nghi ệm, chỉ tiêu đánh giá thực hiện theo tiêu chuNn ngành và các ph ương pháp chuNn thích hợp với cây sắn. Quy trình k ỹ thuật canh tác: Áp dụng theo quy trình chuNn của ngành đối với m ỗi loại cây trồng có sự điều chỉnh phù hợp căn cứ vào điều kiện sinh thái - kinh tế - xã h ội cụ thể của địa phương. 2.4. Phương pháp nghiên cứu Ph ương pháp bố trí thí nghiệm Thí nghi ệm về ảnh hưởng của liều lượng kali đến sinh trưởng, năng suất và hàm l ượng tinh bột sắn có 6 công thức, bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 lần nhắc l ại. Diện tích ô là 20m 2 (4 hàng x 5 cây). N ền: 10 tấn phân chuồng + 40 kgP 2 O 5 + 80 kgN - Công th ức 1: Nền (Đối chứng) - Công th ức 2: Nền + 40 kgK 2 O - Công th ức 3: Nền + 60 kgK 2 O - Công th ức 4: Nền + 80 kgK 2 O - Công th ức 5: Nền + 100 kgK 2 O - Công thức 6: Nền + 120 kgK 2 O 81 Các chỉ tiêu theo dõi Các ch ỉ tiêu sinh trưởng như chiều cao cây, chiều cao phân cành, tỷ lệ phân cành, độ dài lóng, tổng số lá, các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của Bamusco. Hàm l ượng tinh bột theo phương pháp xác định nhanh bằng cân Reiman. III. K ết quả nghiên cứu và thảo luận B ảng 1: Ảnh hưởng của liều lượng kali đến một số ch ỉ tiêu sinh trưởng của giống sắn KM94 Công thức Ch ỉ tiêu I II III IV V VI CCC (cm) 164c 188b 191,4b 194b 196,6ab 205,3a CCPC (cm) 63b 68ab 68,8ab 72,4ab 73a 75a TLPC (%) 56,0b 60,0ab 61,0ab 64,0ab 64,0ab 66,0a ĐKT (cm) 1,7c 2,0bc 2,3ab 2,3ab 2,5a 2,5a ĐKG (cm) 2,0c 2,3bc 2,5ab 2,6ab 2,6ab 2,7a TSL (lá) 165,0e 169,0de 178,0cd 179,0bc 188,0ab 194,0a SL khi thu hoạch (lá) 4,0b 7,0a 6,0a 6,0a 7,0a 7,0a CSDTL 4,31c 4,5bc 4,8ab 5a 5,1a 5a ĐKTL (cm) 51a 52a 54,5a 58a 58,8a 57,8a CDCL (cm) 13a 13,3a 13,4a 14a 13,7a 14a (Trung bình có các chữ khác nhau thể hiện sự sai khác ở mức ý nghĩa α=0,05) CCC: Chi ều cao cây, CCPC: Chiều cao phân cành, TLPC: Tỷ lệ phân cành, ĐKT: đường kính thân, ĐKG: Đường kính gốc, TSL: Tổng số lá, SL: Số lá, CSDTL: Chỉ s ố diện tích lá, ĐKTL: Đường kính tán lá, CDCL: Chiều dài cuống lá. Qua b ảng 1 chúng tôi có những nhận xét sau: Li ều lượng kali bón có ảnh hưởng đến các chỉ tiêu sinh trưởng của thân và lá sắn. Công th ức không bón phân kali có chiều cao cây thấp nhất và bón ở mức 120kg/ha có chi ều cao cây cao nhất. Không có sự sai khác giữa các công thức bón kali với liều lượng khác nhau t ừ 60 - 100 kg/ha. Kết quả này cũng được thể hiện tương tự đối với chỉ tiêu chi ều cao phân cành, nhưng sự sai khác không rõ ràng giữa các công thức. Không có sự sai khác v ề chỉ tiêu đường kính thân và đường kính gốc khi thay đổi lượng kali bón. Bón kali đã làm tăng hiệu quả của việc sử dụng lân và đạm. Vì vậy, liều lượng kali bón khác nhau có ảnh hưởng khác nhau về quá trình sinh trưởng của cây nói chung, s ự tăng trưởng về các chỉ tiêu về lá nói riêng. Lượng phân kali bón càng tăng thì tổng số lá càng cao, cao nhất là ở công thức bón 120 kg/ha v ới tổng số lá là 194 lá, tuy nhiên, sự sai khác giữa các công thức không thực sự rõ ràng. Tổng số lá giảm dần cùng với sự giảm về liều lượng kali bón. Tuy 82 nhiên, số lá còn lại trên cây khi được bón kali cao hơn so với không được bón. Điều này có ngh ĩa khi bón kali, cây trồng có khả năng duy trì sự tồn tại của lá trên cây lâu hơn so v ới không bón kali. Không có s ự sai khác giữa các công thức bón phân về chỉ số diện tích lá mặc d ầu chỉ số diện tích lá ở các công thức bón kali cao trên 80kg/ha cao hơn so với các công th ức khác. Xu hướng này cũng đúng đối với chỉ tiêu đường kính tán lá và chiều dài cu ống lá. S ự tăng trưởng chiều cao cây, chỉ số diện tích lá và tổng số lá qua các thời kỳ thể hi ện qua các đồ thị 1, 2 và 3. Đồ thị 1: Ảnh hưởng của liều lượng kali đối với sắn KM94 trên đất cát đến chiều cao cây qua các thời kỳ Đồ thị 2: Ảnh hưởng của liều lượng kali đối với sắn KM94 trên đất cát đến chỉ số diện tích lá qua các thời kỳ 83 Đồ thị 3: Ảnh hưởng của liều lượng kali đạm đối với sắn KM94 trên đất cát đến tổng số lá qua các thời kỳ T ừ đồ thị 1, 2 và 3 cho thấy: Chi ều cao cây và tổng số lá tăng dần từ đầu cho đến cuối thời kỳ sinh trưởng của cây s ắn nhưng không đều nhau qua các thời kỳ trong khi đó chỉ số diện tích lá tăng trong giai đoạn từ sau trồng cho đến 180 ngày. Trong các công th ức, công thức không bón kali có sự tăng trưởng các chỉ tiêu th ấp hơn nhiều so với các công thức khác. Công thức bón từ 120kgK 2 O/ha có tốc độ t ăng trưởng nhanh và mạnh hơn so với các công thức khác. Kali là m ột yếu tố dinh dưỡng cần thiết cho quá trình tích lũy tinh bột tạo năng su ất cho sắn. Bón kali nhiều hay ít sẽ ảnh hưởng đến tinh bột và chất lượng tinh bột. Qua nghiên c ứu chúng tôi thu được các kết quả thể hiện qua bảng 2. B ảng 2: Ảnh hưởng của liều lượng kali đối với sắn KM94 trên đất cát đến một số chỉ tiêu năng suất Công th ức Ch ỉ tiêu I II III IV V VI CD củ (cm) 28a 29,5a 30,5a 31a 31,4a 31,8a ĐK củ (cm) 3d 3,3cd 3,8bc 4,4ab 4,6a 4,6a TL củ (kg/khóm) 2,8d 3cd 3,2bcd 3,6abc 3,84ab 3,8a NSLT (tấn/ha) 34c 46,5b 51ab 52ab 53,4ab 54a NSTT (tấn/ha) 21d 29c 29,33c 33b 36ab 36,6a CSTH (%) 54b 58ab 62ab 62ab 66a 65a HLTB (%) 17,5d 20,2c 25b 28a 29a 29,3a Lãi (triệu/ha) 7,3 9,7 11,2 12,6 13,7 13,5 CD: Chiều dài, ĐK: Đường kính, KL: Khối lượng, NSLT: Năng suất lý thuyết, NSTT: Năng suất thực thu, HLTB: Hàm lượng tinh bột 84 Qua bảng 2 có thể thấy rằng mặc dầu có sự chênh lệch nhưng giữa các công thức hoàn toàn không có s ự sai khác về chỉ tiêu chiều dài củ, đường kính củ cũng như trọng l ượng củ. Bón kali v ới liều lượng trên 80kg/ha cho năng suất và hàm lượng tinh bột cao nh ất. Mức bón dưới 60kg/ha cho năng suất và hàm lượng tinh bột thấp hơn. Tuy nhiên, khi so sánh hi ệu quả của việc bón phân kali, công thức bón 100kg/ha lợi nhuận cao nhất so v ới các công thức khác. Như vậy, có thể thấy rằng mặc dầu sắn được trồng trên vùng đất cát nhưng việc bón phân kali là rất quan trọng. Bón kali với liều lượng phù hợp sẽ cho n ăng suất củ và hàm lượng tinh bột cao từ đó giúp cho việc nâng cao thu nhập. M ối quan hệ giữa hàm lượng kali bón với các chỉ tiêu năng suất được thể hiện rõ nét h ơn qua các đồ thị biểu diễn phương trình hồi quy 4, 5 và 6. Đồ thị 4: Phương trình hồi quy giữa liều lượng kali với năng suất thực thu Đồ thị 5: Phương trình hồi quy giữa liều lượng kali với chỉ số thu hoạch 85 Đồ thị 6: Phương trình hồi quy giữa liều lượng kali với hàm lượng tinh bột K ết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng lượng kali bón càng cao thì khả n ăng sinh trưởng và cho năng suất càng cao. Điều này có thể lý giải rằng kali là một nguyên t ố rất quan trọng trong việc trao đổi và tích lũy gluxit. Ở một số mức bón kali th ấp làm cho sinh trưởng rất kém và từ đó dẫn đến năng suất cũng như hàm lượng tinh b ột trong cây sắn thấp. Mức kali bón từ 60 – 120 kg/ha có tác dụng thúc đNy quá trình sinh tr ưởng. Công thức bón từ 80 đến 120 kg/ha cho năng suất và hàm lượng tinh bột cao nh ưng để đạt hiệu quả kinh tế cao thì chỉ nên duy trì mức kali bón 100 kg/ha. Kết qu ả này hoàn toàn phù hợp với nghiên cứu của CIAT (1981) khi lượng kali bón 168kg K 2 O/ha cho năng suất cao nhất (giống M Ven 77). Theo Gomes và Ezeta (1982), những chân đất có hàm lượng kali hòa tan trên 77ppm thì không có phản ứng gì với việc bón kali nh ưng nếu ở đất có lượng kali hòa tan ở mức 43ppm thì việc bón 80kg K 2 O/ha làm t ăng năng suất từ 10,9 – 21,5 tấn/ha. Điều này cũng hoàn toàn phù hợp với kết quả nghiên c ứu trên đất cát. Trong một thí nghiệm trên đất nghèo dinh dưỡng: các chỉ tiêu nh ư chiều cao cây, đường kính thân, hàm lượng tinh bột chịu sự tác động của hàm lượng kali bón khác nhau. V ới lượng bón 150kg K 2 O/ha thì làm cho năng suất củ tươi tăng từ 9 - 27,5 t ấn/ha (Igbokwe và cộng sự, 1982). Hàm lượng tinh bột tăng cao khi bón kali ở m ức trên 80 kg/ha trong thí nghiệm này hoàn toàn phù hợp với công bố của CIAT (1981) khi cho r ằng ở mức bón 84 kg K 2 O/ha làm tăng hàm lượng tinh bột. IV. K ết luận và đề nghị 4.1. K ết luận Trên c ơ sở so sánh, đánh giá, tổng hợp kết quả theo dõi về khả năng sinh trưởng phát tri ển, khả năng cho năng suất và hàm lượng tinh bột của các liều lượng kali bón khác nhau c ủa giống sắn KM94 trên đất cát, chúng tôi có các kết luận như sau: - Li ều lượng kali bón trong phạm vi nghiên cứu từ 40 - 120kgP 2 O 5 /ha càng cao thì kh ả năng sinh trưởng và cho năng suất càng cao. - M ức kali bón từ 60 – 120 kg/ha có tác dụng thúc đNy quá trình sinh trưởng. - Hàm l ượng tinh bột tăng cao khi bón kali ở mức trên 80 kg/ha. 86 - Công thức bón từ 80 đến 120 kg/ha cho năng suất và hàm lượng tinh bột cao nh ưng để đạt hiệu quả kinh tế cao thì chỉ nên duy trì mức kali bón 100 kg/ha. 4.2. Đề nghị C ần có các thí nghiệm về chế độ phân bón và canh tác để có thể xây dựng biện pháp canh tác h ợp lý cho cây sắn của vùng đất cát ven biển. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Abd - El – Hardi, A.H. Y.H. Mohamed, S.A., Shalaby and M. A.M. Hassan, Effect of potassium and phosphorus fertilization on the production of some leguminous crops under the intensive cropping system in Eyptian Soil, The International Society of soil science Publication, Commision IV, (1990), 677 - 678. 2. Amstrong J, Potassium and crop yield, In Better Crop Interbational, Vol.11, Issue 2, PPI/PPIC Publisher, 1998. 3. Chan, S.K., Long-term fertility considerations in cassava production, In: E.J. Weber, J.C. Toro and M. Graham (Editors), Cassava Cultural practices, Proceeedings of a Workshop held in salvador, Bahia, Brazil, IDRC, Ottawa, Ont., (1980), 82-92. 4. C.I.A.T., Centro International de Agricultura Tropical, Cassava Program 1980 Report, Cali, Colombia, 1981. 5. C.I.A.T., Centro internacional de Agricultura Tropical, Cassava Progam Annual Report for 1981, Cali, Colombia, 1982. 6. Den Doop J.E.A., Groene bamasting, kunstmest en andere factoren in sisal en cassava productie V, Green manure, fertilizers and other factors in sisal and cassava V, Bergcultures, 9 (1937), 264-278. 7. Flach M., Ecological competition among the main moisture rich starchy staples in the tropical and subtropical, Proceedings Fifth International Tropical Root Crops Symposium, held in Manila, The Philippines, September 1979, (1982), 345-375. 8. Gomes J. De C., F.N. Ezeta, Potassium nutrition and fertilization of cassava in Brazil, In Yamada T., K. Igue, O. Muzilli, N.R. Ushewood, (Eds), Simposio sobre Potassio na Agricutura Brasileira, Londrina-PR, Brasil, (1982), 487-506. 9. Igbokwe M.C, L.S.O., Ene, G.I. Nzewi, Fertility trials, 1947-1981, Fertility trials on root crops: Cassava, In: A review of soil fertility investigations in the Eastern States of Nigieria 1923-1981, Umudike, Nigieria, Federal Ministry of Agriculture, Federal Department of Agriculture Land Resources, Technical Report No.5, (1982), 32-38. 10. JICA, Japan International Cooperation Agency, An outline of bibliographical studies on cassava – A Guide to Cultivation of Cassava, 1977. 87 11. Trần Văn Lài, Giáo trình Sinh lý thực vật, NXBGD, Hà Nội, 1995. 12. Trần Văn Minh, Giáo trình cây lương thực, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 2003. THE EFFECTS OF THE AMOUNT OF POTASSIUM ON GROWTH, YIELD AND STARCH CONTENT IN CASSAVA (MANIHOT ESCULENTA CRANTZ) VAR. KM94 ON SANDY LAND Le Van Luan, Tran Van Minh College of Agriculture and Forestry, Hue University SUMMARY Cassava (Manihot esculenta Crantz) var. KM94 is an industrial variety. Cassava is a kind of crop which is not of great concern in the fertility application, especially potassium. The dose of potassium required depends on the land condition, variety, climate, weather and methods of cultivation. A suitable dose of potassium definitely results in better growth and development in this crop. An experiment on the dose of potassium application with six treatments: 0, 40, 60, 80, 100, and 120 kgK 2 O/hectare was carried out in order to determine the most suitable treatment. The experiment was conducted on an area of white sandy soil lacking in nutrients at Phu Vang district, Thua Thien Hue province. The results showed that with different doses of potassium during each period, the growth and yield of cassava significantly differed. High doses of potassium resulted in improved growth and development ability. A level of potassium application from 60-120kgK 2 O/hectar sped up the growing process of cassava. The starch content in cassava increased when the dose of potassium was over 80kg/hectare. Treated with 80 to 120kg K 2 O/hectare, the growth ability, yield and starch accumulation of cassava were high; however, if we want to achieve the highest economic effect, the dose of potassium should be at 100kg K 2 O/hectare. . 79 TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 52, 2009 ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG PHÂN KALI ĐẾN KHẢ NĂNG SINH TR ƯỞNG, NĂNG SUẤT VÀ HÀM LƯỢNG TINH BỘT C ỦA GIỐNG SẮN KM94 TRÊN ĐẤT CÁT Lê Văn. phân kali đến khả năng sinh trưởng, khả năng cho năng suất và hàm lượng tinh bột của gi ống sắn KM94 trên đất cát. II. V ật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu 2.1. Lo ại đất Đất được. hợp kết quả theo dõi về khả năng sinh trưởng phát tri ển, khả năng cho năng suất và hàm lượng tinh bột của các liều lượng kali bón khác nhau c ủa giống sắn KM94 trên đất cát, chúng tôi có các