PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1. Vấn đề cần nghiên cứu Cây lạc (Arichis Hypogaea) còn gọi là cây đậu phộng là cây công nghiệp ngắn ngày có giá trị kinh tế cao Trong tất cả các loại cây trồng làm thực phẩm thì lạc được xếp vào một vị trí đặc biệt quan trọng vì sản phẩm chính của nó có chứa một hàm lượng dầu (lipid) và prôtêin cao, sản phẩm chính của cây lạc ngày nay đang được con người quan tâm đến nhằm giải quyết vấn đề thực phẩm phục vụ cho nhu cầu sử dụng ở hiện tại và tương lai. Đồng thời cây lạc là cây trồng có khả năng xen canh với nhiều loại cây trồng khác có tác dụng cải tạo đất, cân bằng nguồn đạm sinh học tự nhiên Prôtêin và lipid là thành phần dinh dưỡng chủ yếu trong cây lạc.Với hàm lượng Prôtêin là 26-34%, lipid chiếm khoảng 40-60%, ngoài ra trong cây lạc thành phần dinh dưỡng còn chứa nhiều Vitamin khác. Ngày nay khoa học công nghệ phát triển đã tạo ra các sản phẩm có giá trị dinh dưỡng rất cao từ sản phẩm cây lạc: dầu lac, bơ lạc…đảm bảo nhu cầu thị hiếu của con người trong cuộc sống. Mặt khác, lạc là cây trồng có sản phẩm chính là quả lạc, tuy nhiên các sản phẩm phụ từ các bộ phận của cây cũng có giá trị kinh tế đáng kể: sản phẩm của ngành ép dầu (khô dầu lạc) được sử dụng trong chăn nuôi, thân lá lạc làm thức ăn xanh. Khô dầu lạc có thành phần dinh dưỡng tương đương với các loại khô dầu khác và nó chiếm tới 25-30% trong khẩu phần ăn của gia súc. Cám vỏ quả lạc là một sản phẩm phục vụ chăn nuôi gia súc có giá trị dinh dưỡng tương đối và nó tương đương cám gạo để nuôi lợn, gà, vịt… Giá trị trong cây lạc là rất lớn. Ngoài ra, lạc là cây trồng cải tạo đất tốt nhờ hệ thống vi sinh vật có khả năng cố định đạm trong đất. Vi sinh vật cộng sinh cố định đạm ở cây lạc là Rhizocbium, Rhizocbium có thể tạo thành nốt sần ở rể cây bộ đậu, tuy nhiên ở lạc có khả năng tạo nốt sần cố định đạm, lượng đạm cố định của lạc có thể đạt 70-110 kgN/ha/vụ. [14 ] 1 Cũng nhờ khả năng cố định này mà hàm lượng Prôtêin ở hạt và các bộ phận khác của cây cao hơn nhiều loại cây trồng khác. Sau khi thu hoạch lạc hoá tính của đất trồng được cải thiện rõ rệt, lượng đạm trong đất tăng và khu hệ vi sinh vật háo khí trong đất được tăng cường cho cây trồng sau, nhất là đối với các loại cây trồng cần sử dụng nhiều đạm. Cũng phải thấy rằng tuỳ theo thành phần cơ giới của đất khác nhau sẻ quyết định rất lớn đến hàm lượng mùn và chất hữu cơ trong đất. Mặt khác, hàm lượng mùn và chất hữu cơ trong đất lại quyết định lớn đến hàm lượng N tổng số và dễ tiêu của đất, quyết định đến khu hệ Vi Sinh Vật đất đặc biệt là vi sinh vật cố địng N 2 (háo khí và yếm khí Clostridium Pasteurianum và Azotobacter Chrococcum). Trong đất cát các yếu tố về đạm dễ tiêu và tổng số đều hạn chế cho nên vấn đề bón phân đạm vô cơ bổ sung là rất cần thiết đối với loại đất này. Nhưng vấn đề bón với liều lượng bao nhiêu là hợp lý để mặt trái của tác dụng của đạm vô cơ không xảy ra. Bởi vì, như chúng ta đã biết cây họ đậu được cung cấp bởi hai nguồn Nitơ khác nhau đó là: - Đạm vô cơ từ đất cung cấp với 2 dạng chính đó là NO 3 - và NH 4 + - Đạm hữu cơ chủ yếu là từ vi sinh vật cố định đạm cộng sinh ở nốt sần dạng axitamin và Prôtêin là chủ yếu và có thể trực tiếp trong cây. Hai dạng đạm nói trên, loại nào cây dùng hiệu quả hơn cho sinh trưởng, cho tạo năng suất và chất lượng nông sản? Cho nên việc bón đạm vô cơ cho cây trồng họ đậu cần phải được nghiên cứu một cách toàn diện về vai trò ảnh hưởng của nó. Tuy nhiên với một đề tài thực tập tốt nghiệp thời gian và các điều kiện có hạn chúng tôi tiến hành nghiên cứu trong phạm vi hep. “Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống lạc sen lai L16 trên đất cát pha ở trại thực nghiệm Nông nghiệp khoa Nông Lâm Ngư - Đại học vinh” 1.2. Mục đích và yêu cầu 1.2.1. Mục đích 2 Tìm hiểu sự ảnh hưởng của các mức đạm khác nhau đến sinh trưởng phát triển và năng suất lạc ở vùng đất cát pha xã Nghi Phong - Nghi Lộc - Nghệ An. Trên cơ sở đó đưa ra được liều lượng bón đạm thích hợp mang lại năng suất và hiệu kinh tế cao nhất. 1.2.2. Yêu cầu - Theo dõi các chỉ tiêu sinh lý, sinh trưởng của từng công thức bón đạm khác nhau - Xác định các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của lạc ở các công thức liều lượng phân đạm khác nhau 1.3. Đối tượng và điều kiện nghiên cứu. 1.3.1. Đối tượng Phân đạm: N 1.3.2. Điều kiện thí nghiệm. Thí nghiệm được tiến hành tại trại thực nghiệm Khoa Nông Lâm Ngư, Đại học Vinh – Xã Nghi Phong –Nghi Lộc - Nghệ an. 1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1.4.1. Ý nghĩa khoa học Cung cấp các dữ liệu khoa học về mức bón đạm khác nhau cho cây lạc nhằm làm tăng năng suất đảm bảo đạt hiệu quả kinh tế cao. 1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn. - Trên cơ sở nghiên cứu các chỉ tiêu sinh trưởng, phát triển của cây lạc ở các mức đạm khác nhau để có thể kết luận được thời kỳ nào lạc cần đạm nhiều nhất. Qua kết luận trên có thể đánh giá được năng suất của cây lạc. - Với các mức đạm khác nhau đó thì mức nào đảm bảo năng suất cao nhất cho vùng đất cát pha xã Nghi Phong – Nghi Lộc - Nghệ An 3 CHƯƠNG I TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới và Việt Nam 1.1.1. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới Khoảng 90% diện tích trồng lạc tập trung ở lục địa Á Phi, ở Châu Á (60%) và Châu Phi ( 30%). Châu Á bao giờ cũng đứng đầu thế giới về sản lượng (chiếm 70% sản lượng lạc của thế giới trong thời gian trước đại chiến tranh thế giới thứ 2). Trên 60% sản lượng lạc thuộc về 5 nước sản xuất chính: Ấn Độ (chiếm khoảng 31% sản lượng toàn thế giới), Trung Quốc (15%), Xênêgan, Nigiêria và Mĩ. Xênêgan là nước có diiện tích trồng lạc lớn (trên 1.000.000ha), chiếm 50% diện tích canh tác [1] Với nhu cầu sử dụng và tiêu thụ ngày càng tăng đã và đang khuyến khích nhiều nước đầu tư nghiên cứu, phát triển lạc với quy mô lớn. Trong vài thập niên cuối thế kỷ XX sản xuất lạc của nhiều nước trên thế giới đã đạt được những thành tựu to lớn. Bí quyết thành công trong chiến lược phát triển lạc ở các quốc gia này là ứng dụng rộng rãi các thành tựu KHKT mới vào sản xuất như: Ấn Độ - nước đứng đầu thế giới về diện tích trồng lạc đã thực hiện chương trình nghiên cứu và chuyển giao tiến bộ kỹ thuật trồng lạc trên diện rộng nên trên cơ bản đã tự túc dầu ăn cho đất nước (Ấn Độ là một nước có số dân gần 1 tỷ người và rất ít sử dụng mở động vật nên nhu cầu sử dụng dầu ăn thực vật rất lớn). Kinh nghiệm của Ấn Độ là áp dụng kỹ thuật canh tác tiên tiến (bón phân cân đối, sử dụng giống mới có năng suất cao,…) Trung Quốc là nước có diện tích trồng lạc lớn thứ 2 trên thế giới sau Ấn Độ (khoảng 3 triệu ha/năm) và là nước có năng suất lạc cao nhất thế giới hiện nay: bình quân năng suất cả nước đạt trên 30 tạ/ha. Sản phẩm lạc là mặt hàng xuất khẩu nổi tiếng trên thị trường quốc tế. Trong nhiều năm qua đã lai tạo được hàng trăm giống mới có nhiều ưu điểm nổi bật: Năng suất cao, khả năng thích ứng rộng, chống chịu điều kiện ngoại cảnh bất lợi khá…,diện tích gieo trồng những giống mới này đạt 90-95% diện tích trồng lạc hàng năm 4 Cùng thời gian này các biện pháp kỹ thuật thâm canh tiên tiến được áp dụng rộng rãi trong sản xuất đại trà như: Bón phân cân đối, mật độ gieo trồng hợp lý, phòng trừ sâu bệnh,…Vì vậy, năng suất không ngừng tăng lên: năm 1980 năng suất bình quân đạt 17 tạ/ha, năm 1990 đạt 25 tạ/ha và năm 2002 đạt trên 30 tạ/ha [15] Trên thế giới, cây lạc được phân bố rộng rãi từ vĩ độ 56 o Bắc-Nam, từ vùng nhiệt đới nóng ẩm và nóng khô tới vùng nhiệt đới tương đối ẩm và có nhiều mưa. Cây lạc không đòi hỏi nghiêm ngặt về đất, thậm chí cả loại đất bị rửa trôi thoái hoá vẫn trồng được lạc Cho nên nhiều nước đang phát triển mạnh cây lạc như Braxin, Thái Lan, Nam Phi, Xu Đăng chủ yếu để làm nguồn nông sản xuất khẩu [1] Tình hình sản xuất lạc trên thế giới trong những năm gần đây được thể hiện qua bảng sau: Bảng 1. Diện tích, năng suất, sản lượng lạc trên thế giới trong những năm gần đây Chỉ tiêu Năm Diện tích (triệu ha) Tổng sản lượng (triệu tấn) Năng suất (Tấn/ha) 2000 23,32 34,94 1,49 2001 23,01 36,10 1,56 2002 22,74 32,95 1,44 2003 22,84 36,24 1,58 2004 23,58 36,33 1,54 2005 23,59 51,30 2,17 2006 22,23 47,76 2,14 (Nguồn: FAO 2007) 1.1.2. Tình hình sản xuất lạc ở Việt Nam 5 Việt Nam là một trong những nước trồng lạc nhiều trên thế giới. Trong số 25 nước trồng lạc ở Châu Á, Việt Nam đứng thứ 5 về diện tích cũng như về sản lượng. Sản xuất lạc ở Việt Nam có chiều hướng ngày càng tăng về diện tích nhưng năng suất còn rất thấp. [7 ] Cây lạc được trồng khắp cả nước từ các tỉnh miền Đông Nam Bộ đến miền núi phía Bắc, nhiều vùng sinh thái khác nhau, dưới các điều kiện kinh tế - xã hội khác nhau. Năng suất, sản lượng và diện tích trồng ở các vùng chênh lệch nhau khá lớn Năm 1998, Miền Bắc trồng 269,400 ha với năng suất trung bình là 14,3 tạ/ha, miền Nam trồng 132,600 ha với năng suất trung bình 16,1 tạ/ha. Nhìn chung, năng suất lạc còn thấp và đang còn nhiều nguyên nhân hạn chế như: thiếu kỹ thuật canh tác tiến bộ, thiếu giống năng suất cao, sâu bệnh,…[20] Những năm gần đây các nhà khoa học nghiên cứu về lạc của Việt Nam đã tập trung tổng kết kinh nghiệm các điển hình tiên tiến trong thực tiễn sản xuất, tiếp cận những thành tựu khoa học về lạc của thế giới, nhu cầu đề xuất các kỹ thuật trồng lạc mới phổ biến rộng rãi cho nhân dân đã góp phần làm tăng năng suất lạc ở Việt Nam đáng kể. Năm 1990 năng suất đạt bình quân là 10 tạ/ha, sản lượng là 218 tấn, năm 1995 năng suất tăng lên 134 tạ/ha và năm 2002 năng suất lạc bình quân cả nước là 18 tạ/ha với sản lượng 400 tấn. Tuy nhiên so với năng suất lạc ở Miền Nam Trung Quốc thì năng suất của ta còn rất thấp chỉ 50-60% của nước bạn .[7 ] Nước ta có nhiều loại đất trồng được lạc. Những diện tích lớn đất bạc màu, thoái hoá ở trung du và đồng bằng Bắc Bộ, những dải đất cát ven biển từ Thanh Hoá chạy dài tới giáp Đông Nam Bộ, những vùng đất xám, vàng nâu, đất đỏ bazan ở Đông Nam Bộ và Tây Nguyên,…đều có thể trồng được lạc. Nhiều vùng (nhất là ở Miền Nam) có thể trồng được 2 vụ lạc trong một năm[12] 1.1.3. Tình hình sản xuất lạc ở Nghệ An 6 Nhìn chung so với diện tích của cả nước, Nghệ An là tĩnh đúng thứ hai về diện tích và sản lượng lạc với diện tích 30.000 ha, sau Tây Ninh. Trước đây diện tích lạc tập trung nhiều nhất ở khu IV cũ (Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh) rồi tới đồng bằng và trung du Bắc Bộ. Từ năm1970 Nghệ Tĩnh đã dựng dần được vùng lạc tập trung, chủ yếu ở vùng đất cát ven biển từ Quỳnh Lưu tới Nghi Lộc mà điễn hình là vùng Diễn Châu diện tích lên tới trên 300 ha. [1 ] Với diện tích như vậy thì Nghệ An đã đạt được sản lượng 30.000 tấn, đã mang lại thu nhập lớn cho người nông dân và xuất khẩu của tĩnh. Vì thế, phát triển nghề trồng lạc tăng sản lượng nông sản đang là một hướng đang được quan tâm. Trong những năm gần đây, cây lạc được trồng phân bố trên khắp 19 huyện trong tĩnh mà tập trung chủ yếu là các huyện như: Quỳnh Lưu, Diễn Châu, Thanh Chương, Nam Đàn, Nghi Lộc. Tuy nhiên năng suất giữa các huyện chênh lệch lớn, ngay trong trong các xã cũng có sự khác nhau quá lớn như: Hưng Lam, Nghi Hoa, Nghi Long đạt tới 17-30 tạ/ha đối với những giống lạc sen lai 75/23, lạc Sen và V79. Bảng 1.3. Tình hình sản xuất lạc một số huyện ở Nghệ An trong những năm gần đây Năm Đơn vị 2003 2004 2005 2006 7 Cả tĩnh Diện tích 22625 24086 27194 23324 Sản lượng 36702 48707 45494 46077 Huyện Diễn Châu Diện tích 3626 3879 4267 4007 Sản lượng 7730 9623 9409 9786 Huyện Yên Thành Diện tích 951 1311 1425 1166 Sản lượng 1118 2381 1966 1743 Huyện Quỳnh Lưu Diện tích 2336 2345 2536 2336 Sản lượng 2919 3743 3941 4005 Huyện Nghi Lộc Diện tích 4386 5034 6282 5461 Sản lượng 9128 12769 13424 12921 Huyện Nam Đàn Diện tích 2056 1865 1990 1993 Sản lượng 3724 4243 2910 3287 Huyện Thanh Chương Diện tích 1068 1143 1957 1740 Sản lượng 1449 1943 3156 3174 Huyện Tân Kỳ Diện tích 1710 1899 1804 950 Sản lượng 1701 2748 855 1498 Huyện Kỳ hợp Diện tích 830 686 721 509 Sản lượng 756 1079 816 632 Huyện Con Cuông Diện tích 1061 1089 790 804 Sản lượng 1625 1733 820 1170 Nguồn: Niên giám thống kê 2007 Diện tích: ha Sản lượng: tấn 1.2. Nhu cầu dinh dưỡng của cây lạc Lạc là cây họ đậu nhưng nhu cầu sử dụng đạm của lạc cao song, nhờ hệ thống nốt sần ở bộ rể cung cấp một lượng đạm đáng kể. Tuy nhiên, nốt sần của cây chỉ hình thành sau khi cây mọc 1 tuần. Hơn nữa, hệ vi sinh vật trong nốt sần có nhu cầu sử dụng phân đạm để phát triển nên cần bón lót và thúc sớm để lạc phát triển ngay từ đầu và tạo nhiều nốt sần hữu hiệu. Trên các chân đất bạc màu, nghèo dinh dưỡng nếu không bón phân đạm thì hệ vi sinh vật cộng sinh nốt sần phát triển kém vì vậy, năng suất sẽ rất kém. Thiếu đạm, thân lá có màu xanh vàng, 8 lá nhỏ, khả năng vươn cao, đâm cành kém. Thiếu đạm trong giai đoạn đầu cây cằn cỗi, khó hình thành nốt sần và tỷ lệ nốt sần hữu hiệu thấp [18] Lượng dinh dưỡng mà lạc hấp thụ từ đất được nhiều tác giả nghiên cứu. Nói chung các kết quả nghiên cứu trên các loại đất khác nhau đều cho thấy quy luật chung của sự hấp thụ dinh dưỡng khoáng của lạc. Theo Colin và Morit, lạc trồng ở Mỹ với năng suất quả 2230 Kg/ha (1430 Kg hạt + 800 kg vỏ quả) và 1480 kg thân lá/ha. Lượng nguyên tố lấy đi từ đất được trình bày ở bảng sau: Bảng 1.4. Nguyên tố khoáng do lạc hấp thụ từ đất Chỉ tiêu N P 2 O 5 K 2 O CaO MgO Tổng số (kg/ha) 156,3 27,2 115,2 65,9 33,9 Lượng lấy đi tính bằng g cho kg/ha của - Thân, lá 19,7 2,6 20,5 13,7 6,3 - Hạt 44,1 10,1 8,5 0,8 3,1 - Vỏ quả 6,4 1,1 13,4 3,9 1,5 - Quả 30,5 6,9 10,4 1,9 2,6 Theo kết quả nghiên cứu tại Mỹ, với năng suất 3 tấn/ha, lạc lấy đi từ đất 192Kg N, 48Kg P 2 O 5 , 80Kg K 2 O + 79Kg CaO [25] Một vụ lạc có năng suất quả 1500 Kg/ha cần những số lượng dinh dưỡng như sau: Đạm (N):105 Kg/ha; lân (P 2 O 5 ):15 Kg/ha; kali (K 2 O):42 Kg/ha; canxi: 27 Kg/ha; Magie: 18 Kg/ha. [21] Bảng 1.5. Động thái hút các dinh dưỡng của lạc. Giai đoạn sinh trưởng Tỷ lệ dinh dưỡng cây hút so với tổng lượng hút (%) N P 2 O 5 K 2 O CaO MgO Cây non 10 10 19 11 10 Ra hoa 42 39 53 48 53 Chín 48 51 28 41 37 Nguồn HHPBQT –Trung tâm TTKHKT hóa chất 1998 - Nguyễn Xuân Trường 2000 1.3. Vai trò của đạm đối với cây lạc 9 Đạm là chất dinh dưỡng rất cần thiết và quan trọng đối với cây. Đạm là nguyên tố tham gia vào thành phần chính của clorophin, prôtit, các axit amin, các enzim và nhiều loại Vitamin trong cây. Bón đạm thúc đẩy quá trình tăng trưởng của cây, làm cho cây ra nhiều nhánh, phân cành, ra lá nhiều, lá cây có kích thước to, có màu xanh, lá quang hợp mạnh, do đó lám tăng năng suất cây. Phân đạm cần cho cây suốt quá trình sinh trưởng, đặc biệt là giai đoạn cây sinh trưởng mạnh [24] Phần lớn đạm được hút thu nằm trong hạt (dưới dạng protein), lạc là cây bộ đậu nên lấy được một lượng đạm nào đó trong khí quyển thông qua hoạt động của Rhizobium. Những cây không có nốt sần chứa một lượng đạm rất thấp và bộ rễ rất nhỏ, xanh nhạt do quá trình hình thành diệp lục bị kìm hãm. Những cây thiếu đạm đều mảnh yếu có dáng cao, tuy độ lớn không khác lắm so với cây đủ đạm. Hình dáng trên là do sinh trưởng bị ngừng khá sớm do lá non không thể phát triển đầy đủ. Những lá già đã mọc có cuống dài hơn bình thường, điều này làm cho cây có vẻ như bị trụi lá và bị héo [1]. Cây thiếu đạm sinh trưởng kém, lá vàng, chất khô tích luỹ bị giảm, số quả và trọng lượng quả đều giảm, nhất là thiếu đạm ở thời kỳ sinh trưởng cuối. Lượng đạm lạc hấp thụ rất lớn, để đạt 1 tấn lạc quả khô cây cần sử dụng tới 50-75 Kg N Thời kỳ lạc hấp thụ đạm nhiều nhất là thời kỳ ra hoa – làm quả và hạt. Thời kỳ này chỉ chiếm 25% thời gian sinh trưởng của lạc nhưng hấp thụ tới 40-50% nhu cầu đạm của cả chu kỳ sinh trưởng. Có 2 nguồn cung cấp đạm cho lạc là đạm do bộ rễ hấp thụ từ đất và đạm cố định ở nốt sần do hoạt động cố định N 2 của vi sinh vật cộng sinh cố định đạm. Nguồn đạm cố định có thể đáp ứng được 50-70% nhu cầu đạm của cây. Ngoài ra, lá cũng có khả năng hấp thụ đạm, phương pháp bón đạm qua lá là nguồn bổ sung đạm có ý nghĩa, nhất là thời kỳ sinh trưởng cuối khi mà khả năng hấp thụ của rể và khả năng cố định đạm của vi khuẩn nốt sần giảm sút [14] 1.4. Đạm trong đất * Đạm tổng số trong đất 10 . Ảnh hưởng của liều lượng đạm đến sinh trưởng, phát triển và năng suất của giống lạc sen lai L16 trên đất cát pha ở trại thực nghiệm Nông nghiệp khoa Nông. Lâm Ngư - Đại học vinh 1.2. Mục đích và yêu cầu 1.2.1. Mục đích 2 Tìm hiểu sự ảnh hưởng của các mức đạm khác nhau đến sinh trưởng phát triển và năng suất