Tài liệu Nghiên cứu ảnh hưởng của tổ hợp phân bón n k dạng nén đến sinh trưởng phát triển và năng suất giống ngô lvn99 trên đất dốc tại huyện văn yên tỉnh yên bái

.. . ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM VŨ THANH NHÃ NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA TỔ HỢP PHÂN BÓN N+K DẠNG VIÊN NÉN ĐẾN SINH TRƢỞNG PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT GIỐNG NGÔ LVN99 TRÊN ĐẤT DỐC TẠI HUYỆN VĂN YÊN TỈNH YÊN BÁI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG Thái Nguyên - 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM VŨ THANH NHÃ NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA TỔ HỢP PHÂN BÓN N+K DẠNG VIÊN NÉN ĐẾN SINH TRƢỞNG PHÁT TRIỂN VÀ NĂNG SUẤT GIỐNG NGÔ LVN99 TRÊN ĐẤT DỐC TẠI HUYỆN VĂN YÊN TỈNH YÊN BÁI Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số: 60 62 01 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CÂY TRỒNG Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1.TS. Kiều Xuân Đàm 2. TS. Trần Trung Kiên Thái Nguyên - 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan tất cả các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Mọi trích dẫn trong luận văn đã được ghi rõ nguồn gốc. Tôi xin chịu trách nhiệm trước Hội đồng bảo vệ luận văn, trước phòng quản lý sau đại học và nhà trường về các thông tin, số liệu trong đề tài. Tác giả luận văn Vũ Thanh Nhã Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của Thầy giáo hướng dẫn, Viện Nghiên cứu ngô, bạn bè đồng nghiệp và cơ quan chủ quản. Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Kiều Xuân Đàm – Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu và Sản xuất giống ngô Sông Bôi và TS. Trần Trung Kiên – Phó Giám đốc Trung tâm Đào tạo theo nhu cầu xã hội – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tận tâm hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Phòng Đào tạo, Khoa Nông học - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, những người đã truyền thụ cho tôi những kiến thức và phương pháp nghiên cứu quý báu trong suốt thời gian tôi học tập tại trường. Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo và cán bộ UBND huyện Văn Yên, Phòng NN&PTNT huyện Văn Yên, Trạm Khuyến nông huyện Văn Yên, UBND xã Đông Cuông, Trại Giống lúa Đông Cuông và các hộ dân trong xã đã tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo cơ quan, bạn bè đồng nghiệp Trường Trung cấp Kinh tế - Kỹ thuật Yên Bái đã tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài. Và cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới gia đình, bạn bè những người luôn quan tâm cổ vũ, động viên cho tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu vừa qua. Xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 05 tháng 10 năm 2015 Tác giả luận văn Vũ Thanh Nhã Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 1. Đặt vấn đề ...............................................................................................................1 2. Mục đích của đề tài .................................................................................................3 3. Yêu cầu của đề tài ...................................................................................................3 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ................................................................3 4.1. Ý nghĩa khoa học .................................................................................................3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................................4 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ......................................................................5 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài ....................................................................................5 1.2. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam ............................................6 1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới .................................................................6 1.2.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam ................................................................11 1.2.3. Tình hình sản xuất ngô vùng Đông Bắc ..........................................................15 1.2.4. Tình hình sản xuất ngô của tỉnh Yên Bái ........................................................16 1.2.5. Thực trạng sản xuất ngô tại huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái ............................19 1.3. Tình hình nghiên cứu phân bón cho ngô trên thế giới và ở Việt Nam ..............21 1.3.1. Tình hình nghiên cứu phân bón cho ngô trên thế giới ....................................21 1.3.2. Tình hình nghiên cứu phân bón cho ngô ở Việt Nam .....................................25 1.4. Tình hình nghiên cứu phân viên nén cho ngô ở Việt Nam ................................31 Chƣơng 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............34 2.1. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................................34 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ......................................................................34 2.2.1. Địa điểm nghiên cứu .......................................................................................34 2.2.2. Thời gian nghiên cứu ......................................................................................35 2.3. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................35 2.4. Phương pháp nghiên cứu....................................................................................35 2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm........................................................................36 2.4.2. Quy trình kỹ thuật ...........................................................................................37 2.4.3. Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi, đánh giá .............................................38 2.4.4. Phương pháp xử lý số liệu ...............................................................................41 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iv Chƣơng 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ...................................42 3.1. Ảnh hưởng của phân viên nén đến các giai đoạn đoạn sinh trưởng, phát triển của giống ngô LVN99 trên đất dốc trong vụ Hè Thu 2014 và vụ Xuân 2015 tại huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái ...................................................................................42 3.2. Ảnh hưởng của phân viên nén đến một số đặc điểm hình thái, sinh lý của giống ngô LVN99 trên đất dốc trong vụ Hè Thu 2014 và vụ Xuân 2015 tại huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái ......................................................................................................44 3.2.1. Ảnh hưởng của phân viên nén đến chiều cao cây và chiều cao đóng bắp ............. 44 3.2.2. Ảnh hưởng của phân phân viên nén đến số lá trên cây và chỉ số diện tích lá ............46 3.2.3. Ảnh hưởng của phân phân viên nén đến chiều dài bắp và đường kính bắp của giống ngô LVN99 .....................................................................................................49 3.3.1. Sâu đục thân (Ostrinia nubilalis, Ostrinia funacalis) ......................................52 3.3.2. Bệnh khô vằn (Rhizoctonia solani) .................................................................52 3.4. Ảnh hưởng của phân viên nén đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống ngô LVN99 trên đất dốc trong vụ Hè Thu 2014 và vụ Xuân 2015 tại huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái ...................................................................................56 3.4.1. Ảnh hưởng của phân viên nén đến số bắp trên cây.........................................56 3.4.2. Ảnh hưởng của phân viên nén đến số hàng hạt trên bắp ................................58 3.4.3. Ảnh hưởng của phân viên nén đến số hạt trên hàng .......................................58 3.4.4. Ảnh hưởng của phân viên nén đến khối lượng 1000 hạt ................................58 3.4.5. Ảnh hưởng của phân viên nén đến năng suất lý thuyết ..................................59 3.4.6. Ảnh hưởng của phân viên nén đến năng suất thực thu ...................................61 3.5. Ảnh hưởng của phân viên nén đến hiệu quả kinh tế của giống ngô LVN99 trên đất dốc trong vụ Hè Thu 2014 và vụ Xuân 2015 ......................................................62 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .....................................................................................64 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................66 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn v DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT CCC : Chiều cao cây CCĐB : Chiều cao đóng bắp CIMMYT : International Maize and Wheat Improvement Center (Trung tâm cải tạo ngô và lúa mỳ Quốc tế) CS : Cộng sự CSDTL : Chỉ số diện tích lá CV : Coefficient of Variantion (Hệ số biến động) Đ/c : Đối chứng FAO : Food and Agriculture Organization of the United Nations (Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc) IRRI : International Rice Research Institute (Viện nghiên cứu lúa quốc tế) LSD.05 : Least Significant Difference (Sai khác nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức 95%) NS : Năng suất NSLT : Năng suất lý thuyết NSTT : Năng suất thực thu P : Probability (xác suất) P1000 hạt : Khối lượng 1000 hạt PTNT : Phát triển nông thôn QPM : Quality Protein Maize (ngô chất lượng Protein cao) USDA : United State Department of Agriculture (Bộ Nông nghiệp Mỹ) HT14 : Hè Thu 2014 X15 : Xuân 2015 Tổ hợp phân bón N+K dạng nén: Phân viên nén Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 2003 - 2013 .......................7 Bảng 1.2. Sản xuất ngô ở một số châu lục trên thế giới giai đoạn 2011-2013 ...........8 Bảng 1.3. Tình hình sản xuất ngô của một số nước tiêu biểu trên thế giới năm 2013 .......9 Bảng 1.4. Sản xuất ngô, lúa mỳ, lúa nước của thế giới giai đoạn 1961 – 2013 ........10 Bảng 1.5. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam trong giai đoạn 2003 - 2013 ............12 Bảng 1.6. Tình hình sản xuất ngô ở các vùng năm 2013 ..........................................13 Bảng 1.7. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô vùng Đông Bắc (2011 - 2013) .......15 Bảng 1.8. Tình hình sản xuất ngô tỉnh Yên Bái giai đoạn 2000 - 2013 ....................17 Bảng 1.9. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô của huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái giai đoạn 2010 – 2014 ......................................................................19 Bảng 3.1. Ảnh hưởng của phân viên nén đến các giai đoạn sinh trưởng, phát triển của giống ngô LVN99 trong vụ Hè Thu 2014 và vụ Xuân 2015 ................43 Bảng 3.2. Ảnh hưởng của phân viên nén đến đặc điểm hình thái của giống ngô LVN99 trong vụ Hè Thu 2014 và vụ Xuân 2015 ...................................45 Bảng 3.3. Ảnh hưởng của phân viên nén đến số lá trên cây và chỉ số diện tích lá của giống ngô LVN99 trong vụ Hè Thu 2014 và vụ Xuân 2015 .......48 Bảng 3.5: Ảnh hưởng của phân viên nén đến khả năng chống chịu sâu, bệnh của giống ngô LVN99 trong vụ Hè Thu 2014 và vụ Xuân 2015 ...........51 Bảng 3.6. Ảnh hưởng của phân viên nén đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống ngô LVN99 trong vụ Hè Thu 2014 và vụ Xuân 2015 ...........57 Bảng 3.7. Ảnh hưởng của phân viên nén đến năng suất lý thuyết và năng suất thực thu của giống ngô LVN99 trong vụ Hè Thu 2014 và vụ Xuân 2015 ............60 Bảng 3.8. Hiệu quả kinh tế của các công thức phân viên nén bón cho ngô tại Yên Bái vụ Hè Thu 2014 và vụ Xuân 2015 ...........................................63 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1: Biểu đồ năng suất lý thuyết của giống ngô LVN99 qua các công thức phân bón khác nhau ở 2 vụ Hè Thu 2014 và vụ Xuân 2015 .............61 Hình 3.2: Biểu đồ năng suất thực thu của giống ngô LVN99 qua các công thức phân bón khác nhau ở 2 vụ Hè Thu 2014 và vụ Xuân 2015 .............62 Hình 3.3: Hiệu quả kinh tế thu được qua các công thức phân bón khác nhau ở 2 vụ Hè Thu 2014 và vụ Xuân 2015 ..........................................................64 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Ngô là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu. Mặc dù chỉ đứng thứ ba về diện tích (sau lúa nước và lúa mỳ), ngô đã có năng suất và sản lượng cao nhất trong các cây cốc (Ngô Hữu Tình, 2009)[25]. Lượng ngô sử dụng làm thức ăn chăn nuôi chiếm (70%), nguyên liệu cho ngành công nghiệp (7%) và xuất khẩu trên 10% (Bộ Nông nghiệp &PTNT, 2010)[1]. Với vai trò làm lương thực cho người (17% tổng sản lượng), ngô được sử dụng để nuôi sống 1/3 dân số toàn cầu, trong đó các nước ở Trung Mỹ, Nam Mỹ và Châu Phi ngô được dùng làm lương thực chính (Ngô Hữu Tình, 2003)[24]. Nhu cầu sử dụng ngô ở nước ta đang ngày càng tăng, theo dự báo của Cục Chăn nuôi thì đến năm 2020, nhu cầu về thức ăn chăn nuôi sẽ cần khoảng 15 triệu tấn và sẽ phải nhập khoảng 50% nguyên liệu để sản xuất (Bộ Nông nghiệp và PTNT, 2010)[2]. Việc sử dụng phân viên nén được khẳng định là khắc phục được tình trạng rửa trôi, bay hơi, liên kết với đất chặt hơn so với bón vãi thông thường. Dùng phân viên nén tiết kiệm được 35-40% lượng phân so với bón vãi, làm tăng 15-19% năng suất ở lúa, ít sâu bệnh do ruộng thông thoáng (Nguyễn Tất Cảnh, 2005)[5]. Thí nghiệm bón phân viên nén cho ngô đã được tiến hành năm 2006, 2007 tại Quảng Uyên, Cao Bằng; năm 2008 tại Sơn La đã làm tăng năng suất 12-20% (Nguyễn Tất Cảnh, 2008), tr. 131-137[6] tiết kiệm được 20-30% chi phí bón phân do chỉ phải bón một lần trong cả vụ (Đỗ Hữu Quyết, 2008)[20]; Kết quả thí nghiệm về bón phân viên nén hữu cơ trên đất cát Quảng Bình cho thấy, số lần bón phân viên nén hữu cơ khoáng chậm tan được chia làm 3 lần bao gồm bón lót, bón thúc khi ngô 3-4 lá và khi ngô 6-7 lá cho các chỉ tiêu sinh trưởng và năng suất ngô cao nhất (Phạm Đức Ngà và cs., 2012), Tr. 127-134[14]. Ưu điểm chính của các loại phân chậm tan là phân bón được cung cấp từ từ, cây lúc nào cũng có đủ dinh dưỡng, giảm chi phí lao động cho việc bón phân, phun thuốc, hạn chế độc hại cho môi trường. Tiềm năng sử dụng phân chậm tan sẽ là rất lớn, đặc biệt là ở những nơi có nguy cơ bị mất đạm lớn và đối với những cây trồng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 2 có bộ rễ ăn nông; các thí nghiệm áp dụng các loại phân này cho thấy khi bón cho bông làm giảm được 40% lượng đạm bón, làm tăng năng suất lúa mỳ 20%. Yên Bái là một tỉnh miền núi phía Bắc Việt Nam. Đất đai của Yên Bái đa dạng về chủng loại, đất nông nghiệp chiếm tới 79,59% tổng diện tích tự nhiên, nhưng phần lớn diện tích là đât dốc. Độ dốc trung bình 25 – 30%, có nơi độ dốc trên 45%. Cây trồng nông nghiệp trên đất dốc chủ yếu là cây ngô và cây sắn (diện tích trồng ngô trên đất dốc khoảng 13.000 – 16.000 ha/năm, chiếm 59,1 – 62,5% tổng diện tích trồng ngô). Năm 2013, diện tích trồng ngô của tỉnh Yên Bái là 26,7 nghìn ha, năng suất 31,6 tạ/ha, sản lượng 84,4 nghìn tấn (Tổng cục thống kê, 2015)[26]. Như vậy, ở tỉnh Yên Bái, cây ngô có diện tích sản xuất lớn nhưng năng suất còn thấp so với năng suất trung bình của cả nước. Một trong những nguyên nhân năng suất thấp là do sản xuất trên đất dốc với kỹ thuật canh tác truyền thống, chưa áp dụng các tiến bộ kỹ thuật tiên tiến, đặc biệt là trong đó sử dụng phân bón. Ở đất đồi núi, người dân chưa chú trọng đầu tư bón phân cho ngô, mức bón còn rất thấp, tỷ lệ NPK vẫn còn mất cân đối (tỷ lệ kali còn rất thấp so với tỷ lệ đạm, lân). Do trình độ dân trí còn thấp, tập quán canh tác lạc hậu không thâm canh hoặc mức thâm canh thấp, vẫn chủ yếu dựa vào độ phì của đất và tâm lý ưa chuộng phân đạm của nông dân nên việc tăng bón đạm đã làm trầm trọng thêm sự mất cân đối dinh dưỡng trong đất làm hiệu quả kinh tế sử dụng phân bón chưa cao. Việc sử dụng nhiều phân vô cơ tuy có làm tăng năng suất, sản lượng nhưng lại gây ảnh hưởng đến môi trường và sức khoẻ của cộng đồng. Bón phân theo phương pháp truyền thống không những tốn kém mà còn gây lãng phí do hiệu quả sử dụng phân thấp, phân bón có thể mất do bay hơi, rửa trôi, nhất là ở những vùng đất dốc dẫn đến chi phí đầu tư trên một đơn vị diện tích tăng, hiệu quả kinh tế đem lại thấp. Giải pháp hiệu quả cho việc bón phân trên đất dốc là cần phải sử dụng phân hỗn hợp NPK có hàm lượng nguyên tố dinh dưỡng cao để giảm phí vận chuyển và công lao động. Phân viên nén là một loại phân chậm tan mà nguyên tắc sản xuất là sử dụng các chất phụ gia có khả năng giữ phân lâu hơn, làm cho phân tan từ từ, vừa đủ cho cây hút vừa có đủ dinh dưỡng mà không bị ngộ độc, không bị mất mát do bị rửa trôi hay bốc hơi. Tỉnh Yên Bái đã áp dụng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 3 phân viên nén dúi sâu cho cây lúa đem lại hiệu quả kinh tế cao. Việc sử dụng phân viên nén cho cây ngô trên đất dốc liệu có đem lại hiệu quả kinh tế cao hay không thì chưa được nghiên cứu ở tỉnh Yên Bái. Xuất phát từ thực tế trên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của tổ hợp phân bón N+K dạng nén đến sinh trưởng, phát triển và năng suất giống ngô LVN99 trên đất dốc tại huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái”. 2. Mục đích của đề tài Xác định được công thức phân viên nén thích hợp cho giống ngô LVN99 trên đất dốc tại huyện Văn Yên, tỉnh Yên Bái. 3. Yêu cầu của đề tài - Theo dõi thời gian sinh trưởng qua các giai đoạn phát dục của giống ngô LVN99 trên đất dốc qua các công thức phân viên nén vụ Hè Thu 2014 và Xuân 2015 tại Văn Yên – Yên Bái. - Theo dõi, đánh giá đặc điểm hình thái và sinh lý của giống ngô LVN99 trên đất dốc qua các công thức phân viên nén vụ Hè Thu 2014 và Xuân 2015 tại Văn Yên – Yên Bái. - Xác định được khả năng chống chịu sâu, bệnh hại của giống ngô LVN99 trên đất dốc qua các công thức phân viên nén vụ Hè Thu 2014 và Xuân 2015 tại Văn Yên – Yên Bái. - Đánh giá được năng suất và yếu tố cấu thành năng suất của giống ngô LVN99 trên đất dốc qua các công thức phân viên nén vụ Hè Thu 2014 và Xuân 2015 tại Văn Yên – Yên Bái. - Đánh giá được hiệu quả kinh tế của các công thức phân viên nén cho giống ngô LVN99 trên đất dốc vụ Hè Thu 2014 và Xuân 2015 tại Văn Yên - Yên Bái. 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4.1. Ý nghĩa khoa học - Đề tài sẽ bổ sung thêm dữ liệu khoa học về hiệu quả sử dụng phân viên nén cho cây ngô trên đất dốc. - Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học xác định được lượng phân viên nén thích hợp cho cây ngô đạt năng suất cao trên đất dốc. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 4 3.2. Ý nghĩa thực tiễn - Xác định được lượng phân viên nén thích hợp cho giống ngô lai trên đất dốc huyện Văn Yên nói riêng và của tỉnh Yên Bái nói chung, góp phần tăng năng suất, sản lượng ngô trên đất dốc, tăng hiệu quả kinh tế, giúp nông dân tăng thu nhập, xóa đói giảm nghèo. - Kết quả nghiên cứu về phân viên nén cho ngô trên đất dốc ở tỉnh Yên Bái có thể áp dụng ra một số tỉnh khác ở vùng Trung du và miền núi phía Bắc Việt Nam. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 5 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài Đất dốc ngày càng có vai trò quan trọng trong điều kiện dân số tăng nhanh, biến đổi khí hậu, tăng đầu tư để nâng cao năng suất, chất lượng lương thực, thực phẩm. Đất dốc giàu tiềm năng nhưng đang bị thoái hoá nghiêm trọng do việc canh tác chưa thực sự khoa học. Trong thời gian gần đây, Chính phủ, các nhà khoa học của Việt Nam và trên thế giới quan tâm đặc biệt đến vấn đề canh tác bền vững trên đất dốc theo xu hướng bảo vệ và cải thiện độ phì đất để duy trì năng suất cây trồng cao và bền vững. Năng suất cây trồng tăng nhờ nhiều yếu tố, trong đó yếu tố quan trọng là phân bón. Theo đánh giá của các nhà khoa học Mỹ trong hệ thống các biện pháp tăng năng suất cây trồng, phân bón chiếm tỷ trọng 41%, thuốc bảo vệ thực vật chiếm tỷ trọng 13 – 20%, thời tiết thuận lợi 15%, sử dụng hạt giống lai 8%, tưới tiêu 5% và các biện pháp kỹ thuật khác 11 – 18%. Ở Đức, các chuyên gia đánh giá tỷ trọng của phân bón trong việc tăng năng suất cây trồng là 50% và ở Pháp là 50 – 70%. Ở Việt Nam, theo số liệu của Viện Thổ nhưỡng Nông hóa về tình hình sử dụng phân bón ở nước ta trong vòng 20 năm trở lại đây, tỷ trọng này là 40 – 50%. Với tỷ trọng này thì các loại cây trồng theo đánh giá của bà con nông dân đã cho năng suất cao. Để cho viên phân khi bón vào đất nhanh chóng hút nước hoà tan, phân hoá học được trộn với một lượng nhỏ các chất hữu cơ. Trong điều kiện đất cây trồng cạn có nhiều khe hở, phân có thể bị mất đi dưới dạng bay hơi, để khắc phục tình trạng này sau khi bón phân viên nén trên đất dốc trồng ngô, được che phủ bởi nilon tự huỷ hoặc có thể dùng thảm tàn dư cây trồng, về sau có thể sử dụng các nguyên liệu hữu cơ địa phương (tàn dư thân lá ngô, rơm rạ, cỏ v.v.) để sản xuất các tấm thảm che phủ cho ngô. Các biện pháp trồng xen để giữ độ ẩm cũng được khuyến khích áp dụng. Thành quả của phân viên nén dúi sâu đã được chứng minh trên cây lúa. Tuy nhiên, những nghiên cứu về phân viên nén trên cây ngô còn rất hạn chế. Đặc biệt ở các tỉnh miền núi phía Bắc, người dân trồng ngô chủ yếu trên đất dốc, độ dốc có nơi lên đến 450, việc canh tác gắp rất nhiều khó khăn, năng suất cây trồng cũng bị hạn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 6 chế rất nhiều. Vì vậy, việc nghiên cứu để sử dụng phân viên nén vào canh tác cho ngô trên đất dốc là vấn đề cần được quan tâm nhằm giảm được công lao động, tăng hiệu suất sử dụng phân bón, tăng năng suất cho ngô và đem lại hiệu quả kinh tế cho người nông dân, góp phần vào việc xoá đói giảm nghèo. Để khắc phục những trở ngại trên Học viện Nông nghiệp Hà Nội đã nghiên cứu và sản xuất loại phân viên nén có chứa các chất điều tiết việc giải phóng các chất dinh dưỡng trong phân bằng nguyên liệu sẵn có trong nước và có thể sản xuất ngay tại địa phương. Điểm khác biệt của phân viên nén được sản xuất bởi Học viện Nông nghiệp Hà Nội với các loại phân chậm tan trên thế giới là ở chỗ đạm không phải được bọc lại và đạm được kết hợp với các chất phụ gia cho vào trong viên phân để tạo thành các hợp chất đạm khó tan hơn, đạm và các chất dinh dưỡng được bọc lại trong những “viên phân” nhỏ hơn trong một viên phân lớn hơn. Đây là sơ để chúng tôi tiến hành thí nghiệm phân viên nén N+K cho cây ngô trên đất dốc với mong muốn sẽ khắc phục được những khó khăn trong canh tác cây ngô của người dân niền núi. 1.2. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam 1.2.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới Ngô là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu, mặc dù chỉ đứng thứ ba về diện tích sau lúa nước và lúa mì, nhưng ngô lại dẫn đầu về năng suất và sản lượng, là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về năng suất cao nhất trong các cây lương thực chủ yếu. Ngô còn là cây điển hình được ứng dụng nhiều thành tựu khoa học về các lĩnh vực di truyền học, chọn giống, công nghệ sinh học, cơ giới hoá, điện khí hoá và tin học... vào công tác nghiên cứu và sản xuất (Ngô Hữu Tình, 1997)[23]. Do vậy diện tích, năng suất ngô liên tục tăng trong những năm gần đây. Từ bảng 1.1 cho thấy, về diện tích năm 2003, diện tích ngô trên toàn thế giới 114,67 triệu ha, sau 6 năm con số này đã tăng hơn 46 triệu ha (đạt 161,01 triệu ha). Năm 2009 diện tích ngô giảm xuống hơn 4 triệu ha, còn 156,93 triệu ha. Đến năm 2012 so với năm 2003 thì diện tích trồng ngô trên thế giới tăng hơn 62 triệu ha lên 177,39 triệu ha. Năng suất nhìn chung là tăng, năm 2003 năng suất đạt 44,60 tạ/ha đến năm 2011 đạt 51,84 tạ/ha tăng hơn 7 tạ/ ha. Năm 2012 thì giảm xuống còn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 7 49,16 tạ/ha. So sánh giữa sản lượng và diện tích ta thấy, từ năm 2003 tới năm 2012 diện tích tăng hơn 62 triệu ha, sản lượng tăng hơn 226 triệu tấn. Năm 2012 năng suất và sản lượng ngô trên thế giới đều giảm nhẹ so với năm 2011 đạt 49,16 tạ/ha và 872,06 triệu tấn. Năm 2012 diện tích trồng ngô trên thế giới tăng so với năm 2011 đạt 177,39 triệu ha. Năm 2013 diện tích, năng suất và sản lượng ngô tăng đáng kể so với năm 2012 và những năm trước đó, đặc biệt là sản lượng đạt 1016,7 triệu tấn. Chính từ điều này đã khẳng định thêm vai trò và vị trí của cây ngô trên thế giới. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 2003 - 2013 được trình bày trong bảng 1.1. Bảng 1.1. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới giai đoạn 2003 - 2013 Chỉ tiêu 2003 Diện tích (triệu ha) 114,67 Năng suất (tạ/ha) 44,60 Sản lƣợng (triệu tấn) 645,23 2004 147,47 49,45 729,21 2005 147,44 48,42 713,91 2006 148,61 47,53 706,31 2007 158,60 49,63 788,11 2008 161,01 51,09 822,71 2009 156,93 50,04 790,18 2010 162,32 51,55 820,62 2011 170,39 51,84 883,46 2012 177,39 49,16 872,06 2013 184,2 55,2 1016,7 Năm (Nguồn: FAOSTAT, 2015) [32]. Có được kết quả trên, trước hết là nhờ ứng dụng rộng rãi lý thuyết ưu thế lai trong chọn tạo giống, đồng thời không ngừng cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác. Đặc biệt, từ năm 1996 đến nay cùng với những thành tựu mới trong chọn tạo giống ngô lai, kết hợp phương pháp truyền thống với công nghệ sinh học, việc ứng dụng công nghệ cao trong canh tác cây ngô đã góp phần đưa sản lượng ngô trên thế Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 8 giới vượt lên trên lúa mì và lúa nước. Tình hình sản xuất ngô ở một số châu lục trên thế giới giai đoạn 2011 - 2013 được trình bày trong bảng 1.2. Bảng 1.2. Sản xuất ngô ở một số châu lục trên thế giới giai đoạn 2011-2013 Diện tích (triệu ha) Khu vực Năng suất (tạ/ha) Sản lƣợng (triệu tấn) 2011 2012 2013 2011 2012 2013 2011 2012 2013 Thế giới 172,2 178,5 184,2 51,5 48,9 55,2 888 872,8 1016,7 Châu Á 56,6 58,1 59,3 48,1 49,7 51,2 271,9 288,8 304,3 Châu Âu 16,6 18,3 19,0 66,6 51,7 61,9 110,6 94,7 117,4 Châu Mĩ 64,4 67,9 70,7 68,0 61,6 73,9 438,1 418,3 522,6 Châu Phi 34,6 34,1 35,0 19,2 20,6 20,4 66,5 70,0 71,6 Châu Úc 0,86 0.94 1,02 68,2 72,9 70,8 0,58 0,68 0,73 (Nguồn: FAOSTAT, 2015)[32] Nhìn vào bảng số liệu trên cho thấy sự chênh lêch tương đối lớn giữa diện tích, năng suất và sản lượng của các châu lục trên thế giới. Đứng đầu là châu Mĩ - châu lục có diện tích trồng ngô lớn nhất với diện tích là 70,7 triệu ha chiếm 38,3% tổng diện tích trồng ngô của thế giới. Năng suất ngô của châu lục này cũng tăng dần qua các năm từ 2011 đạt 68,0 tạ/ha lên 73,9 tạ/ha năm 2013, phần lớn ngô ở châu lục này được sử dụng trong chăn nuôi và một số ngành công nghiệp. Châu Á là châu lục có diện tích trồng ngô lớn thứ hai với 59,3 triệu ha, đạt sản lượng 304,3 triệu tấn nhưng năng suất chỉ đạt 51,2 tạ/ha thấp hơn năng suất trung bình của thế giới. Châu Âu và Châu Úc là hai châu lục có diện tích trồng ngô nhỏ, tuy nhiên năng suất đạt tương đối cao trong khi đó Châu Phi tuy có diện tích trồng ngô đứng thứ 3 sau Châu Mĩ và Châu Á nhưng năng suất ngô ở châu lục này tăng rất chậm năm 2011 đạt 19,2 tạ/ha đến 2013 chỉ tăng lên được 20,4 tạ/ha, sản lượng chỉ đạt 71,6 triệu tấn. Nguyên nhân chính là do điều kiện tự nhiên ở Châu Phi rất khắc nghiệt cùng với đó là trình độ thâm canh thấp, chưa áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật tiên tiến vào sản xuất. Diện tích, năng suất, sản lượng ngô, lúa mì, gạo lúa của thế giới năm 2013 được trình bày trong bảng 1.3. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 9 Bảng 1.3. Tình hình sản xuất ngô của một số nước tiêu biểu trên thế giới năm 2013 Mỹ Diện tích (triệu ha) 35,5 Năng suất (tạ/ha) 99,7 Sản lƣợng (triệu tấn) 353,7 Trung Quốc 35,2 61,8 217,8 Brazil 15,3 52,5 80,5 Isarel 0,033 256 0,11 Đức 0,50 88,2 4,38 Nƣớc (Nguồn: FAOSTAT, 2015) [32] Nhìn chung những năm gần đây nhờ tăng cường đẩy mạnh phát triển sản xuất ngô mà diện tích trồng ngô được mở rộng bên cạnh đó việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật trong canh tác cũng làm tăng năng suất ngô đáng kể, từ 51,5 tạ/ha (2011) đã tăng lên 55,2 tạ/ha (2013). Những điều này đã làm tăng sản lượng ngô trên giới từ 888 triệu tấn (2011) lên 1016,7 triệu tấn (2013). Không những có sự chênh lệch lớn về diện tích, năng suất và sản lượng giữa các châu lục mà giữa các quốc gia khác nhau cũng có sự chênh lệch rất lớn (Bảng 1.3). Qua bảng số liệu cho thấy Mỹ là nước có diện tích và sản lượng ngô lớn nhất thế giới với diện tích 35,5 triệu ha, sản lượng đạt 353,7 triệu tấn chiếm 34,8% sản lượng ngô thế giới. Trung Quốc là nước có diện tích trồng ngô lớn thứ 2 trên thế giới với 35,2 triệu ha đạt sản lượng 217,8 triệu tấn chiếm 25% tổng sản lượng ngô của thế giới. Mặc dù có điều kiện tự nhiên khắc nghiệt, diện tích trồng ngô nhỏ (0,033 triệu ha) nhưng với trình độ khoa học cao, đầu tư lớn nên Isarel có năng suất ngô cao nhất thế giới đạt 256 tạ/ha cao hơn gấp 5,2 lần so với bình quân năng suất ngô thế giới (năm 2013). Có thể nói, việc chọn ra giống cây trồng mới như giống thụ phấn tự do cải tiến và giống lai, đồng thời việc áp dụng thành công những tiến bộ khoa học kỹ thuật mới, đã dần dần thay thế các giống cũ trong sản xuất từ nửa cuối thế kỷ trước đến nay, làm thay đổi can bản ngành sản xuất ngô trên thế giới. Ngô lai tạo ra bước nhảy vọt về năng suất, song lúc đầu nó chỉ phát huy hiệu quả ở Mỹ và các nước có Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 10 nền công nghiệp phát triển. Còn đối với các nước đang phát triển ngô lai không phát huy tác dụng cho đến những năm 80 của thế kỷ trước. Bảng 1.4. Sản xuất ngô, lúa mỳ, lúa nƣớc của thế giới giai đoạn 1961 – 2013 Năm, loại Diện tích % so với cây trồng (triệu ha) 1961 Năng suất (tạ/ha) % so với 1961 Sản lƣợng (triệu tấn) % so với 1961 1961 Ngô 105,5 - 19,4 - 205,2 - Lúa nước 115,4 - 18,7 - 215,6 - Lúa mỳ 204,2 - 10,9 - 222,4 - 2000 Ngô 137,0 29,86 43,2 122,68 592,5 188,74 Lúa nước 154,4 33,80 38,9 108,02 599,3 177,97 Lúa mỳ 215,4 5,48 27,2 149,54 585,7 163,35 2013 Ngô 184,3 74,69 55,2 184,54 1.016,4 395,32 Lúa nước 166,8 44,54 44,6 138,50 745,2 245,64 Lúa mỳ 218,4 6,95 32,6 199,08 713,2 220,68 (Nguồn: FAOSTAT, 2015) [32]. Ngô cùng với lúa mỳ và lúa nước là ba cây lương thực chính của loài người đã có sự tăng trưởng liên tục về năng suất và sản lượng trong suốt gần 50 năm qua. Đặc biệt, trong thời gian gần đây, ngô là cây trồng có tốc độ tăng cao nhất về hai chỉ tiêu trên. So với năm 1961, năm 2013 diện tích của ngô tăng 74,69%, lúa nước 44,54%, còn lúa mỳ chỉ tăng 6,95% và năng suất cũng tăng liên tục, ngô tăng thêm 184,54% (từ 19,4 tạ/ha lên 55,2 tạ/ha), lúa nước là 138,5% (từ 18,7 tạ/ha lên 44,6 tạ/ha), lúa mỳ là 199,08% (từ 10,09 lên 32,6 tạ/ha), dẫn đến sản lượng cả ba cây đều tăng rất cao, ngô tăng lên 395,32%, lúa nước 245,64% và lúa mỳ tăng lên 220,68%. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 11 Điều đó chứng tỏ vai trò và vị trí của cây ngô ngày càng được coi trọng trong nền kinh tế. 1.2.2. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam Ở Việt Nam, sản xuất lương thực luôn là một nhiệm vụ quan trọng trước mắt và lâu dài, được ưu tiên hàng đầu trong chiến lược sản xuất nông nghiệp. Với điều kiện tự nhiên phong phú, cây ngô sinh trưởng phát triển và phổ biến khắp các vùng trên cả nước. Lịch sử trồng ngô của nước ta qua các thời kỳ là một quá trình phát triển không đồng đều và bền vững thậm chí có giai đoạn rất trì trệ và không tương xứng với tiềm năng sẵn có của cây ngô và điền kiện tự nhiên của nước ta. Thế nhưng, trong những năm gần đây do giá trị kinh tế và nhu cầu về ngô trong nước cũng như trên thế giới có xu hướng tăng lên, sản xuất ngô đã nhận được rất nhiều sự quan tâm của Đảng và Nhà nước nên diện tích, năng suất và sản lượng ngô có những bước tiến đáng kể. Tình hình sản xuất ngô ở Việt Nam trong giai đoạn 2003 – 2013 được trình bày trong bảng 1.5. Số liệu bảng 1.5 cho thấy sản xuất ngô của nước ta tăng nhanh về diện tích, năng suất và sản lượng trong giai đoạn 2003 - 2008. Năm 2012 diện tích tăng so với năm 2011 đạt 1.118,2 nghìn ha. Năm 2003 cả nước trồng được 912,7 nghìn ha, năm 2011 là 1.081,0 nghìn ha, tăng hơn 168,3 nghìn ha so với năm 2003, so với năm 2012 là 1.118,2 nghìn ha tăng 205,5 nghìn ha. Việc tăng cường sử dụng giống ngô lai cho năng suất cao kết hợp với các biện pháp kỹ thuật canh tác tiên tiến, áp dụng những thành tựu khoa học đã khiến cho năng suất ngô liên tục tăng trong giai đoạn 2003 - 2012 (từ 34,4 tạ/ha lên 42,9 tạ/ha). Sản lượng ngô năm 2012 đã tăng so với năm 2011 lên mức 4.803,2 nghìn tấn. Tuy diện tích, năng suất và sản lượng ngô của chúng ta đều tăng nhanh nhưng so với bình quân chung của thế giới và khu vực thì năng suất ngô của nước ta còn rất thấp (năm 2012 năng suất ngô của Việt Nam 42,9 tạ/ha, bằng 87,26% năng suất bình quân của thế giới. Điều này đặt ra cho ngành sản xuất ngô Việt Nam những thách thức và khó khăn to lớn, đặc biệt là trong xu thế hội nhập và phát triển như hiện nay. Đòi hỏi đội ngũ chuyên môn cũng như các nhà Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn