BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO - BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

PHẠM THỊ THANH HƯƠNG
NGHIÊN CỨU CÂN BẰNG DINH DƯỠNG KALI CHO MÍA ĐỒI
VÙNG LAM SƠN THANH HÓA

Chuyên ngành: Khoa học Đất
Mã số: 62.62.01.03

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

Người hướng dẫn: 1. PGS.TS Nguyễn Văn Bộ
2. TS Trần Công Hạnh

Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3:
Luận án được bảo vệ tại hội đồng chấm luận án cấp viện họp tại:
Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
Vào hồi giờ ngày tháng năm

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
Thư viện Quốc gia Việt Nam
Thư viện Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam
2. Mục đích yêu cầu của đề tài
2.1. Mục đích
Thiết lập phương trình xác định lượng bón K phù hợp cho mía thông qua cân bằng dinh dưỡng,
tạo cở sở để thực hiện quản lý bền vững dinh dưỡng K theo vùng chuyên biệt, góp phần nâng cao năng
suất, chất lượng, hiệu quả sản xuất mía đồi vùng Lam Sơn Thanh Hóa.
2.2. Yêu cầu
1) Đánh giá được điều kiện cơ bản vùng mía Lam Sơn trong mối quan hệ với cân bằng K cho mía.
2) Xác định được khả năng cung cấp K cho mía của đất xám ferralit và lượng các nguồn dinh
dưỡng đầu vào, đầu ra của cân bằng K cho mía.
3) Xác định được mối quan hệ giữa lượng bón K với năng suất, chất lượng mía, năng suất đường
và lượng K mất theo sản phẩm thu hoạch.
4) Xác định được cân bằng K ở các mức bón K khác nhau và trong điều kiện sản xuất mía hiện tại.
5) Thiết lập được phương trình xác định lượng bón K phù hợp cho mía thông qua cân bằng
dinh dưỡng.
6) Xác định được hiệu quả mô hình thực nghiệm quản lý bền vững dinh dưỡng K cho mía trên cơ
sở kết quả cân bằng dinh dưỡng.

2
3. Giới hạn nghiên cứu
Nghiên cứu cân bằng dinh dưỡng K cho mía vùng Lam Sơn Thanh Hóa được thực hiện ở cấp độ nhỏ
(qui mô cánh đồng) trên loại đất xám ferralit điển hình, giống mía chủ lực MY 55 - 14 và các biện pháp kỹ
thuật canh tác hiện đang được áp dụng phổ biến trong vùng.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Kết quả nghiên cứu của đề tài luận án góp phần bổ sung dữ liệu khoa học phục vụ cho đánh giá
cân bằng dinh dưỡng và xác định lượng bón K phù hợp cho mía thông qua cân bằng dinh dưỡng. Đồng
thời là cơ sở để phổ biến, khuyến cáo thực hiện quản lý bền vững dinh dưỡng K theo vùng chuyên biệt
trong sản xuất mía đồi vùng Lam Sơn và các vùng trồng mía trong nước có điều kiện tượng tự.
5. Điểm mới của luận án
Đề tài luận án đã xác định được khả năng cung cấp K của đất; lượng và mối quan hệ giữa các
nguồn dinh dưỡng đầu vào, đầu ra của cân bằng K; thiết lập phương trình xác định lượng bón K phù

hậu, đất đai, giống mía, kỹ thuật canh tác và mối quan hệ tương tác với các nguyên tố dinh dưỡng khác
(Van Dillewijn, 1952; Gururaj Hunsigi, 2011; Alex Gerchell Alexander, 1973…).

3
Chương 2
VẬT LIỆU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu nghiên cứu
Các thí nghiệm của đề tài luận án được thực hiện trên loại đất xám ferralit điển hình; giống mía
chủ lực MY 55-14 (chiếm trên 60% trong cơ cấu giống mía toàn vùng); phân bón NPK Lam Sơn
chuyên dùng cho cây mía (NPK - HC: 6,4 - 3,2 - 6,6 - HC 9,5); các loại phân khoáng thông dụng trên
thị trường (urê 46% N, supe lân - SSP 16% P
2
O
5
, kali clorua 60% K
2
O) và ngọn lá mía sau thu hoạch.
2.2. Nội dung nghiên cứu
Để đạt mục đích, yêu cầu đề ra, đề tài luận án tập trung nghiên cứu các nội dung sau:
1) Điều kiện cơ bản vùng Lam Sơn Thanh Hóa trong mối quan hệ với cân bằng K cho mía.
2) Khả năng cung cấp K của đất; lượng K do nước mưa cung cấp; lượng K mất do xói mòn, rửa trôi.
3) Mối quan hệ giữa lượng bón K với năng suất, chất lượng mía, năng suất đường và lượng K mất
theo sản phẩm thu hoạch.
4) Cân bằng dinh dưỡng K cho mía ở các lượng bón K và trong điều kiện sản xuất hiện tại.
5) Thiết lập phương trình xác định lượng bón K phù hợp cho mía trên cơ sở cân bằng dinh dưỡng.
6) Hiệu quả mô hình quản lý bền vững dinh dưỡng K cho mía trên cơ sở kết quả cân bằng dinh dưỡng.
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Tiến trình nghiên cứu
Toàn bộ công việc nghiên cứu của đề tài luận án được thực hiện trong thời gian từ tháng 1/2010
đến tháng 2/2013 qua ba bước: (1) điều tra, đánh giá tình hình cơ bản vùng Lam Sơn Thanh Hóa; (2) bố

O, khối lượng K
2
O tích lũy trong các bộ phận của
cây. Tính lượng K
2
O đất có khả năng cung cấp.
Thời gian, địa điểm nghiên cứu: ngày trồng 10/2/2010, ngày thu hoạch 15/9/2010. Thí nghiệm
được đặt tại trường Đại học Hồng Đức.
2.3.5. Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng
Bố trí thí nghiệm đồng ruộng nghiên cứu ảnh hưởng của lượng bón K đến sinh trưởng, năng suất,
chất lượng mía, năng suất đường, lượng K mất theo sản phẩm thu hoạch và mối quan hệ giữa chúng.
Thí nghiệm gồm 6 công thức, tương ứng với 6 mức bón K (0; 50; 100; 150; 200; 250 và 300 kg
K
2
O/ha) trên nền bón 200 N + 100 P
2
O
5
. Diện tích ô thí nghiệm 90 m
2
(trồng 5 hàng mía dài 15 m,
khoảng cách hàng 1,20 m), bố trí theo kiểu RCB, nhắc lại 3 lần:
Kỹ thuật canh tác: trồng mía bằng hom 2 mầm (mía 8 tháng tuổi). Lượng hom trồng 32.000
hom/ha (4 hom/m dài). Bón lót (khi trồng hoặc khi xử lý mía để lưu gốc) 100% P + 30% N + 30% K.
Bón thúc đẻ nhánh 30% N + 30% K. Bón thúc vươn cao 40% N + 40% K (theo lượng bón của từng
công thức). Các biện pháp kỹ thuật canh tác khác được thực hiện thống nhất theo qui trình hiện đang
được áp dụng trong vùng.
Theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng, năng suất, chất lượng mía, năng suất đường, khối lượng ngọn lá
mía, hàm lượng chất khô, hàm lượng K
2

(6 x 15 m), trồng 5 hàng mía theo chiều dài, khoảng cách hàng
1,20 m. Bể hứng được bố trí ở cuối mỗi ô (kích thước: dài 1,5 m x rộng 1,0 m x cao 1,0 m). Đáy bể
hứng được lót bằng một tấm vải ni lông thưa. Sau mỗi trận mưa, tiến hành xác định lượng nước, lượng
đất huyền phù, lượng đất cặn lắng xói mòn và lấy mẫu phân tích hàm lượng K
2
O có trong chúng.
Lượng K mất do xói mòn (kg K
2
O/ha/năm) là tổng lượng K
2
O mất theo nước, theo đất huyền phù
và theo đất cặn lắng xói mòn ở tất cả các tháng trong năm.
Thời gian, địa điểm nghiên cứu: 3 năm (2010, 2011, 2012) tại Trạm nguyên liệu Thọ Xuân - Sao
Vàng, xã Thọ Lâm, huyện Thọ Xuân.
2.3.8. Phương pháp xác định lượng K mất do rửa trôi
Bố trí thiết bị Lizimet đo rửa trôi theo các ô thí nghiệm đồng ruộng, tương ứng với các lượng bón K (0
- 300 kg K
2
O/ha). Phễu hứng nước rửa trôi có kích thước 40 x 40 cm, đặt ở độ sâu 40 cm (tính từ bề mặt đất,

5
thuộc phạm vi hoạt động của trên 80% bộ rễ mía). Sau mỗi trận mưa, tiến hành thu và xác định thể tích dịch
nước rửa trôi, lượng đất huyền phù rửa trôi và lấy mẫu phân tích hàm lượng K có trong chúng.
Lượng K mất do rửa trôi (kg K
2
O/ha/năm) là tổng lượng K
2
O mất theo nước rửa trôi, theo huyền
phù rửa trôi của tất cả các tháng trong năm.
Thời gian, địa điểm nghiên cứu: 3 năm (2010, 2011, 2012), tại Trạm nguyên liệu Thọ Xuân - Sao

%): xác định thông qua tỷ lệ giữa lượng K
2
O có trong mía cây và
trong ngọn lá sau thu hoạch so với năng suất mía cây.
Chỉ số thu hoạch của K (HI
K
): xác định thông qua tỷ lệ giữa lượng K
2
O có trong mía cây so với
tổng lượng K
2
O có trong mía cây và trong ngọn lá mía khi thu hoạch.
Hiệu suất sử dụng K trong phân khoáng (RE
K
%): xác định thông qua tỷ lệ giữa lượng K
2
O có
trong mía cây và trong ngọn lá so với lượng K
2
O bón từ phân khoáng.
Tỷ suất chi phí lợi nhuận cận biên (MBCR): xác định thông qua tỷ lệ giữa phần giá trị sản phẩm
tăng thêm so với chi phí sản xuất tăng thêm từ việc áp dụng tiến bộ kỹ thuật.
2.3.11. Phương pháp phân tích đất, nước, phân bón, cây trồng
Phân tích đất, nước, phân bón, cây theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) tại phòng thí nghiệm
trường Đại học Hồng Đức: thành phần cơ giới đất TCVN 8567: 2010; pH(
KCl
) TCVN 5979: 2007; chất
hữu cơ tổng số TCVN 7376-2004; N tổng số TCVN 7373: 2004; P
2
O

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Điều kiện cơ bản vùng Lam Sơn trong mối quan hệ với cân bằng K
3.1.1. Khí hậu
Vùng mía Lam Sơn Thanh Hóa nằm ở phía Tây tỉnh Thanh Hóa, thuộc khu vực khí hậu nhiệt đới,
chịu ảnh hưởng của gió mùa Tây nam khô, nóng và gió mùa Đông bắc khô, lạnh. Tổng diện tích đất
trồng mía theo qui hoạch đến năm 2020 là 54.314 ha, phân bổ trên địa bàn 10 huyện, thuộc 3 tiểu vùng
địa hình: tiểu vùng đồng bằng (huyện Yên Định, Thiệu Hóa, Triệu Sơn), tiểu vùng trung du (huyện Cẩm
Thủy, Thọ Xuân, Như Thanh, Như Xuân, Ngọc Lặc), tiểu vùng núi cao (huyện Thường Xuân, Lang
Chánh). Diễn biến các yếu tố khí hậu qua các tháng trong năm (số liệu trung bình trong 20 năm, từ 1993
- 2012 được trình bày trong hình 3.1.

Hình 3.1. Diễn biến các yếu tố khí hậu vùng Lam Sơn Thanh Hóa (1993 - 2012)
Kết quả ở hình 3.1 cho thấy: khí hậu vùng Lam Sơn có nhiều điểm thuận lợi, cho phép khai thác
tốt tiềm năng năng suất và hàm lượng đường cao của cây mía: tổng nhiệt độ (trung bình năm) là 8.960
o
,
nhiệt độ không khí 23,8
o
C, lượng mưa 1.659 mm/năm, độ ẩm không khí 84,8%, lượng bốc hơi 897mm,
số giờ nắng 1.542 giờ (trung bình 4,2 giờ/ngày). Trong đó, các tháng có nhiệt độ, độ ẩm không khí, ánh
sáng và lượng mưa cao (tháng 5 đến tháng 10) trùng với thời kỳ cây mía sinh trưởng mạnh, vươn dóng

1
Nhóm đất xám ferralit
AC
48.064
88,5
100
1.1
Đất xám ferralit điển hình
Acfa - h
40.225
74,1
83,7
1.2
Đất xám ferralit đá lẫn nông
Acfe
7.839
14,4
16,3
2
Nhóm đất phù sa
FL
6.250
11,5
100
2.1
Đất phù sa trung tính ít chua
P – h
3.408
6,3
54,5

Nhóm chín sớm
2.180
62,46
14,0
-
Giống chủ lực: QĐ 93 - 159
2.107
62,80
13,5
96,7
Giống khác
73
49,80
0,5
3,3
2
Nhóm chín sớm - trung bình
2.893
66,61
18,6
-
Giống chủ lực: QĐ 94 -119; ROC 10; ROC 23
1.684
67,89
10,8
58,2
Giống khác
1.209
64,82
7,8

Diện tích điều tra (ha)
Năng suất (tấn/ha)
% so với
diện tích
điều tra
Mía
tơ
Mía
gốc
Tổng
số
Mía
tơ
Mía
gốc
Trung
bình

Tổng số
244,5
326,9
571,4
61,5
60,8
62,7
100
1
Đất đồi
197,3
243,1

gốc trung bình 10%. Tỷ lệ diện tích giữa mía trồng mới và mía lưu gốc là 44,8% và 55,2%. So với mía
trồng trên đất ruộng và đất bãi, năng suất mía trồng trên đất đồi thấp hơn 22,2% (16,8 tấn/ha) và 26,1
(20,8 tấn/ha), tương ứng.
3.1.5. Phân bón cho mía
Kết quả điều tra nông hộ về tình hình sử dụng các loại phân bón cho mía ở vùng Lam Sơn được
trình bảng trong bảng 3.4 và 3.5.
Bảng 3.4. Tình hình sử dụng phân bón cho mía ở vùng Lam Sơn Thanh Hóa
TT
Loại phân bón
Diện tích
điều tra (ha)
Diện tích phân theo nhóm đất (ha)
Đất đồi
Đất ruộng
Đất bãi
1
Phân hữu cơ
43,5
16,7
19,2
7,6
2
Phân khoáng
571,4
440,4
99,8
31,2
2.1
Bón hoàn toàn bằng NPK Lam Sơn
542,3

Mức 2
Mức 3

Tổng số
243,9
302,1
546,0
91,3
397,2
59,0
1
Đất đồi
197,3
219,1
416,4
63,0
307,6
45,8
2
Đất ruộng
39,8
58,6
98,4
21,5
67,4
11,0
3
Đất bãi
6,8
24,4

Cộng
Mức 1
Mức 2
Mức 3

Tổng số
244,5
326,9
571,4
3,2
20,0
9,0
1
Đất đồi
197,3
243,1
440,4
1,3
-
11,0
2
Đất ruộng
40,4
59,4
99,8

20,0
5,1
3
Đất bãi

O
5
0,05%; K
2
O: 0,08%), lân dễ tiêu, kali trao đổi nghèo
(P
2
O
5
4,15 mg/100 g đất; K
2
O trao đổi 5,75 mg/100 g đất); khả năng trao đổi cation thấp (CEC 11,31
mg/100 g đất).
3.2.1.2. Tình hình sinh trưởng của mía
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của tưới nước và bón N, P đến sinh trưởng của mía
TT
Công thức
Thời
gian nảy
mầm
(ngày)
Hệ số đẻ
nhánh
(lần)
Chiều
cao
cây
(cm)
Đường
kính

20,7
116,7
4,5
4
Có tưới - bón N, P
10
1,90
225,5
24,6
153,3
5,4

LSD
0,05

-
0,06
10,2
1,4
7,14
0,3

10
Kết quả theo dõi các chỉ tiêu sinh trưởng của mía trình bày trong bảng 3.7 cho thấy:
Trong điều kiện có tưới, các chỉ tiêu sinh trưởng của mía tăng nhanh so với không tưới trong cả hai
trường hợp không bón và bón N, P. Khi bón N, P các chỉ tiêu sinh trưởng tăng so với không bón N, P trong
cả hai trường hợp không tưới và có tưới, song mức tăng thấp hơn so với mức tăng trong điều kiện tưới.
Tưới nước kết hợp với bón N, P các chỉ tiêu sinh trưởng của mía tăng cao so với các trường hợp
hoặc là có tưới - không bón N, P hoặc là bón N, P - không tưới nước.
So với công thức bón N, P - không tưới và công thức có tưới - không bón N, P, hệ số đẻ nhánh của

Không tưới - không N, P
568,0
27,4
153,5
0,19
0,34
2
Không tưới - bón N, P
684,3
28,7
197,5
0,22
0,51
3
Có tưới - không N, P
766,3
22,9
171,1
0,22
0,45
4
Có tưới - bón N, P
1059,9
25,3
264,4
0,280
0,87
Kết quả ở bảng 3.8 cho thấy: so với không tưới nước, các công thức có tưới làm giảm hàm lượng
chất khô ở tất cả các bộ phận của cây trong cả hai trường hợp không bón và bón N, P. Song do sinh
khối, khối lượng chất khô và hàm lượng K

Lượng K
2
O
(g/vại)
3
11,5
31,2
0,47
0,05
Bảng 3.10. Lượng K
2
O đất có khả năng cung cấp cho mía
TT
Công thức
K
2
O tích lũy trong
cây (g/vại)
K
2
O cây hút được từ
đất (g/vại)
K
2
O đất có khả năng
cung cấp (kg K
2
O/ha)
1
Không tưới – không N, P

O
có trong hom giống khi trồng. Lượng K
2
O đất có khả năng cung cấp cho cây (kg K
2
O/ha) được qui đổi

11
từ khối lượng đất trong vại và khối lượng đất trong phạm vi hoạt động của 90% bộ rễ mía (độ sâu 0 - 40
cm, dung trọng đất 1,05 g/cm
3
). Kết quả nghiên cứu trình bày trong bảng 3.9; 3.10 cho thấy.
Trồng mía trong điều kiện có tưới, lượng K
2
O đất có khả năng cung cấp cho cây tăng 37,9% và
78,3% so với điều kiện không tưới trong trường hợp không bón và có bón N, P, tương ứng.
Trồng mía trong điều kiện có bón N, P, lượng K
2
O đất có khả năng cung cấp cho cây tăng 58,6%
và 105% so với điều kiện không bón N, P trong trường hợp không tưới và có tưới, tương ứng.
Trồng mía trong điều kiện có tưới kết hợp với bón N, P lượng K
2
O đất có khả năng cung cấp cho
mía đạt giá trị cao nhất: đạt 0,80 g/vại (kg/ha), tăng 105% (0,42 g/vại) so với trường hợp tưới - không
bón N, P và 78,3% (0,36 g/vại) so với trường hợp bón N, P - không tưới nước.
Từ kết quả trên cho thấy, tưới nước và bón N, P có ảnh hưởng rõ rệt đến khả năng cung cấp K của
đất xám ferralit điển hình. Tưới nước kết hợp với bón N, P, lượng K
2
O đất có khả năng cung cấp đạt
mức cao nhất (112,0 kg K

2
O
Hình 3.2: Lượng K nước mưa cung cấp cho đất vùng Lam Sơn Thanh Hóa (2010 - 2013)
Lượng K
2
O do nước mưa cung cấp cho đất (kg K
2
O/ha/năm) được xác định thông qua lượng mưa
và hàm lượng K
2
O trong nước mưa qua các tháng trong năm. Kết quả theo dõi diễn biến lượng mưa,
hàm lượng K
2
O và lượng K
2
O trong nước mưa qua các tháng trong 3 năm (2010 - 2012) ở vùng Lam
Sơn trình bày trong hình 2 cho thấy: trong điều kiện khí hậu của vùng Lam Sơn, các tháng 6, 7, 8, 9, 10,
11 có tổng lượng mưa cao nhất (trung bình 1.684,3 mm, chiếm 87,5% tổng lượng mưa trong năm). Hàm
lượng K trong nước mưa ở mức thấp (trung bình 0,38 mg/l). Lượng K
2
O cung cấp cho đất đạt 5,81 kg
K
2
O/ha/năm, chiếm 70,8% tổng lượng K
2
O do nước mưa cung cấp trong năm. Ngược lại, các tháng 12,
1, 2, 3, 4, 5 có hàm lượng K trong nước mưa cao (1,18 mg/l), cao gấp 3,1 lần so với trung bình của các
tháng 6, 7, 8, 9, 10, 11. Song do tổng lượng mưa thấp (chỉ bằng 12,47% tổng lượng mưa trong năm) nên
hàm lượng K cung cấp cho đất chỉ đạt ở mức 2,4 kg K
2

O
Nền +
200
K
2
O
Nền +
250
K
2
O
Nền +
300
K
2
O
1
K mất theo mước xói mòn
Nước xói mòn (m
3
/ha)
713,45
535,09
442,34

1.555
1.211
1050
926
846
1.123
Hàm lượng K
2
O (mg/l)
1,38
1,48
1,51
1,52
1,55
1,30
K
2
O mất theo đất huyền phù (kg/ha)
21,46
17,92
15,86
14,08
13,11
14,60
3
K mất theo cặn lắng


Tổng K
2
O mất do xói mòn (kg/ha)
28,02
23,37
20,71
18,32
16,73
18,17
Kết quả nghiên cứu lượng K
2
O mất do xói mòn (trung bình 3 năm 2010 - 2012) trình bày trong
bảng 3.11 cho thấy: bón K có ảnh hưởng tích cực đến việc hạn chế lượng K mất do xói mòn. Lượng
nước, lượng đất huyền phù và đất cặn lắng xói mòn có xu hướng giảm khi tăng lượng bón K, ngược lại,
hàm lượng K
2
O trong chúng có xu hướng tăng. Song do mức giảm về lượng nước, lượng đất huyền phù
và lượng đất cặn lắng xói mòn nhanh hơn mức tăng về hàm lượng K
2
O có trong chúng, dẫn đến lượng
K mất theo các thành phần cũng như tổng lượng K mất do xói mòn giảm dần. Tuy nhiên sự khác biệt
chỉ thể hiện rõ khi so sánh giữa các công thức bón K với công thức không bón K, còn giữa các mức bón
K, sự khác biệt chỉ thể hiện không rõ.
Tổng lượng K mất do xói mòn trung bình của các lượng từ 100 đến 300 kg K
2
O/ha là 19,5 kg
K
2
O/ha/năm, trong đó 77,7% (15,1 kg K
2

ở vùng Lam Sơn là 17,7 kg K
2
O/ha.
3.2.4. Lượng K mất do rửa trôi
Kết quả nghiên cứu lượng K
2
O mất do rửa trôi (trung bình 3 năm 2010 - 2012) trình bày trong
bảng 3.12 cho thấy: diễn biến về lượng nước, lượng đất huyền phù rửa trôi, hàm lượng K
2
O có trong
chúng và lượng K
2
O mất do rửa trôi ở các mức bón K khác nhau cũng xảy ra tương tự như đối với
trường hợp xói mòn. Tổng lượng K mất do rửa trôi trung bình của các mức bón từ 100 - 300 kg K
2
O/ha
là 29,5 kg K
2
O/ha/năm, trong đó 99,2% mất theo nước rửa trôi. Lượng K mất theo đất huyền phù rửa
trôi chỉ chiếm 0,8%. Trong trường hợp không bón K, lượng K mất do rửa trôi là 36,25 kg K
2
O/ha, cao

13
hơn 6,71 kg K
2
O/ha (22,7%) so với trung bình của các công thức bón từ 100 - 300 kg K
2
O/ha. Lượng K
mất do rửa trôi trung bình của ba lượng bón 200, 250, 300 kg K

K
2
O
Nền +
300
K
2
O
1
K mất theo mước rửa trôi
Nước rửa trôi (m
3
/ha)
9.186
7.257
6.522
6.063
4.961
4.593
Hàm lượng K
2
O (mg/l)
3,92
4,82

O (mg/l)
2,23
2,76
2,83
2,89
2,92
2,96
K
2
O mất theo đất huyền phù (kg/ha)
0,24
0,23
0,23
0,23
0,23
0,22

Tổng K mất do rửa trôi (kg/ha)
36,25
35,21
32,45
30,67
25,33
24,01
Từ kết quả nêu trên, lượng K mất do rửa trôi hàng năm đề nghị sử dụng trong đánh giá cân bằng
dinh dưỡng và xác định lượng bón K phù hợp cho mía trồng trên đất xám ferralit điển hình, không có
tưới, giống MY 55 -14, nền bón 200 kg N + 100 kg P
2
O
5

Nền +
300
K
2
O
LSD
0.05

1
Sinh trưởng

Hệ số đẻ nhánh (lần)
0,97
1,17
1,27
1,31
1,30
1,31
0,13
Chiều cao cây (cm)
232,75
253,66
264,09
268,87

Năng suất mía (tấn/ha)
57,85
66,37
70,13
71,77
71,08
71,83
7,17
3
Chất lượng mía

Độ Bix (
0
)
18,40
19,16
19,43
19,97
20,23
20,63
-
Độ giàu đường (Pol %)
13,39
15,95

5
Năng suất đường (tấn/ha)
5,19
6,71
7,49
7,97
8,16
8,18
0,73

14
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của các lượng bón K đến sinh trưởng, năng suất, chất lượng mía,
năng suất đường của giống mía MY 55 - 14 trồng trên đất xám ferrlit điển hình, không có tưới, nền bón
200 kg N + 100 kg P
2
O
5
/ha ở vùng Lam Sơn trình bày trong bảng 3.13 cho thấy:
- Đối với sinh trưởng của mía: bón K có ảnh hưởng tích cực đến tình hình đẻ nhánh, vươn cao và
các chi tiêu đường kính cây, trọng lượng cây, mật độ cây hữu hiệu khi thu hoạch. Tuy nhiên mức tăng
về các chỉ tiêu sinh trưởng chỉ thể hiện rõ ở lượng bón thấp (100 - 150 kg K
2
O/ha) và dừng lại ở lượng
bón 200 kg K
2
O/ha.
So sánh giữa các công thức bón K với công thức không bón K cho thấy có sự khác biệt đáng kể về
các chỉ tiêu sinh trưởng của mía: hệ số đẻ nhánh trung bình của các lượng bón 100 kg K
2
O/ha đến 300

thấp (3,76 tấn/ha) và nằm trong phạm vi sai số thí nghiệm. Như vậy, mặc dù các chỉ tiêu sinh trưởng
tăng cho đến lượng bón 150 kg K
2
O/ha, song mức tăng chưa đủ lớn để có thể làm tăng năng suất một
cách chắc chắn ở mức bón này.
- Đối với chất lượng mía: bón K có tác dụng cải thiện rõ rệt các chỉ tiêu chất lượng nước mía ép
và hàm lượng đường tích lũy trong cây. Các chỉ tiêu: hàm lượng chất khô hòa tan (Brix), độ giàu đường
tương đối (Pol), độ tinh khiết của nước mía ép (AP) tăng liên tục ở các lượng bón từ 100 kg K
2
O/ha đến
300 kg K
2
O/ha, đồng thời hàm lượng đường khử (RS) giảm dần. So với đối chứng không bón K, độ
Brix (trung bình của các lượng bón 100 - 300 kg K
2
O/ha) tăng 1,48 độ, Pol tăng 3,51 độ, AP tăng
5,87%, RS giảm 1,44%.
- Đối với chữ đường: hàm lượng đường thương phẩm của mía cũng tăng liên tục ở các lượng
bón từ 100 kg K
2
O/ha đến 250 kg K
2
O/ha và chỉ dừng lại ở mức bón 300 kg K
2
O/ha. So với không
bón K, chữ đường trung bình ở các công thức bón từ 100 kg K
2
O/ha đến 300 kg K
2
O/ha tăng

2
O/ha (0,78 tấn/ha) là đáng tin
cậy (LSD
0,05
= 0,73 tấn/ha). Chênh lệch giữa lượng bón 200 kg K
2
O/ha so với 150 kg K
2
O/ha là 0,48
tấn/ha, tuy chưa vượt phạm vi sai số thí nghiệm nhưng mức tăng cao (tăng 0,48 tấn/ha).

15
Như vậy, mức bón K có lợi cho sinh trưởng và năng suất mía là 150 kg K
2
O/ha. Tuy nhiên do hàm
lượng của mía tăng liên tục từ lượng bón 100 kg K
2
O/ha cho đến 200 kg K
2
O/ha và chỉ dừng lại khi bón đến
250 kg K
2
O/ha, nên lượng bón K có lợi đối với năng suất đường được xác định ở mức là 200 kg/K
2
O/ha.
3.3.2. Ảnh hưởng của lượng bón K đến tình hình sâu bệnh hại mía
Bảng 3.14. Ảnh hưởng của lượng bón K đến tình hình sâu bệnh hại mía
TT
Công thức
Sâu đục thân

O
16,6
2
23,3
2
5
Nền + 250 K
2
O
13,8
2
22,7
2
6
Nền + 300 K
2
O
13,4
2
22,8
2
Kết quả theo dõi tình hình sâu đục thân và rệp xơ trắng hại mía ở các lượng bón K trình bày trong
bảng 3.24 cho thấy: bón K có tác dụng hạn chế rõ rệt mức độ gây hại của sâu đục thân và rệp xơ trắng hại
mía. Lượng bón K càng tăng, tỷ lệ hại càng giảm. Trên nền bón 200 N + 100 P
2
O
5,
không bón K, tỷ lệ sâu
đục thân thời kỳ cây con ở mức 26,2% (cấp 4), tỷ lệ rệp xơ trắng thời kỳ mía chín - thu hoạch (tháng 9 năm
trước đến tháng 4 năm sau) là 47,6% (cấp 4), tăng 9,82% và 21,9% (tăng 1 cấp) so với trung bình của các

O
Kg đường/
kg K
2
O
1
Nền
57,85
5,19
-
-
-
-
2
Nền + 100 K
2
O
66,37
6,71
8,52
1,52
85,20
15,20
3
Nền + 150 K
2
O
70,13
7,49
12,28

2,99
46,60
9,97
Kết quả ở bảng 3.25 cho thấy: hiệu suất K đạt cao nhất ở lượng bón 100 kg K
2
O/ha đối với mía
(85,2 kg mía/kg K
2
O) và lượng bón 150 kg K
2
O/ha đối với đường (đạt 15,33 kg đường/kg K
2
O), sau đó
giảm dần ở lượng bón cao hơn (từ 150 K
2
O/ha trở lên đối với mía và 200 K
2
O/ha trở lên đối với
đường). So với lượng bón 100 kg K
2
O/ha, lượng bón tại đó hiệu suất bắt đầu giảm mạnh đối với mía là
250 kg K
2
O/ha (giảm 33,7%, tương ứng 28,68 kg mía/kg K
2
O) và đối với đường là 300 kg K
2
O/ha
(giảm 34,9%, tương ứng 5,36 kg đường /kg K
2

Năng suất mía - vụ mía gốc 2 Năng suất đường - vụ mía gốc 2

Năng suất mía – trung bình 3 vụ Năng suất đường – trung bình 3 vụ

Hình 3.3. Tương quan giữa lượng bón K và năng suất mía, năng suất đường
Trên cơ sở phương trình tương quan, lượng bón K tối đa về kỹ thuật và tối thích về kinh tế đối với
năng suất mía, năng suất đường được xác định và trình bày trong bảng 3.16
Bảng 3.16. Lượng bón K tối đa về kỹ thuật và tối thích về kinh tế
TT
Loại mía
Lượng bón tối đa về kỹ thuật
(kg K
2
O/ha)
Lượng bón tối thích về kinh tế
(kg K
2
O/ha)
Đối với mía
Đối với đường
Đối với mía
Đối với đường
1
Mía tơ

O/ha, thấp
NS mía (kg/ha)

Lượng bón K
2
O (kg/ha)

Lượng bón K
2
O (kg/ha)

Lượng bón K
2
O (kg/ha)

Lượng bón K
2
O (kg/ha)

Lượng bón K
2
O (kg/ha)

Lượng bón K

Bảng 3.17. Ảnh hưởng của K đến lượng K
2
O tích lũy trong sản phẩm thu hoạch
TT
Nội dung
Nền
Nền +
100
K
2
O
Nền +
150
K
2
O
Nền +
200
K
2
O
Nền +
250
K
2
O
Nền +
300
K
2

2
O (%)
0,38
0,52
0,57
0,63
0,67
0,68
0,046
Lượng K
2
O tích lũy (kg/ha)
49,49
81,78
96,06
109,31
116,07
118,35
5,26
2
Ngọn lá mía

Khối lượng tươi
21,33

50,32
52,57
54,08
3,54
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của lượng bón K đến lượng K
2
O mất theo sản phẩm thu hoạch
(mía cây, ngọn lá mía) trình bày trong bảng 3.17 cho thấy:
- Đối với lượng K mất theo sản phẩm mía cây: bón K làm tăng khối lượng mía cây, hàm lượng chất
khô và hàm lượng K
2
O, dẫn đến tăng lượng K
2
O tích lũy. So với không bón K, khối lượng mía cây trung
bình ở các công thức bón từ 100 kg K
2
O/ha đến 300 kg K
2
O/ha tăng 21,7% (12,57 tấn/ha), hàm lượng chất
khô cao hơn 1,6%, hàm lượng K
2
O cao hơn 0,23%, dẫn đến lượng K
2
O tăng 110,9% (54,82 kg K
2
O/ha).
Giữa các mức bón K, lượng K
2
O tích lũy trong mía cây tăng liên tục ở các lượng bón từ 100 kg
K

O/ha).
- Đối với lượng K mất theo ngọn lá mía sau thu hoạch: tương tự như mía cây, khối lượng ngọn lá,
hàm lượng chất khô, hàm lượng K
2
O trong ngọn lá tăng khi tăng lượng bón K. So với không bón K,
khối lượng ngọn lá mía trung bình của các công thức bón 100 – 300 kg K
2
O/ha tăng 22,5% (cao hơn
4,79 tấn/ha), hàm lượng chất khô cao hơn 2,5%, hàm lượng K
2
O cao hơn 0,32%, dẫn đến lượng K
2
O
tăng 30,5% (cao hơn 27,91 kg K
2
O/ha). Mức tăng của các chỉ tiêu theo dõi là rất đáng tin cậy, vượt giới
hạn LDS
0.05
(khối lượng ngọn lá mía tươi = 2,72 tấn/ha; hàm lượng chất khô = 2,43%; hàm lượng K
2
O
= 0,054%; lượng K
2
O tích lũy = 3,54 kg/ha).
So sánh giữa các mức bón K khác nhau cho thấy, khối lượng ngọn lá mía và hàm lượng chất khô
có xu hướng tăng liên tục ở các lượng bón từ 100 kg K
2
O/ha đến 250 kg K
2
O/ha. Hàm lượng K

)

ở các mức bón K khác nhau được trình bày trong bảng 3.18.

18
Bảng 3.18. Ảnh hưởng của K đến hiệu suất nông học, chỉ số thu hoạch và hiệu suất sử dụng K
TT
Công thức
Lượng K tích lũy
(kg K
2
O /ha)
Chênh
lệch so
với
Nền (kg
K
2
O/ha)
Hiệu suất
nông học
của K
(RIE
K
)
Chỉ số
thu
hoạch
của
(HI

45,09
3
Nền + 150 K
2
O
96,06
47,13
143,19
72,31
0,21
0,67
42,73
4
Nền + 200 K
2
O
109,31
50,32
159,63
88,75
0,22
0,68
40,27
5
Nền + 250 K
2
O
116,07
52,57
168,64

K
của công thức không bón
K. Giữa các mức bón K, RIE
K
tăng liên tục ở mức bón từ 100 kg K
2
O/ha đến 250 kg K
2
O/ha (tăng từ 0,19% ở
lượng bón 100 kg K
2
O/ha lên 0,24% ở lượng bón 250 kg K
2
O/ha) và dừng lại ở mức bón 300 kg K
2
O/ha.
Từ kết quả nêu trên, tương quan tuyến tính giữa lượng bón K và hiệu suất nông học của K
(RIE
K
)
ở các vụ mía khác nhau được xác định và trình bày trong hình 3.4.
Vụ mía tơ Vụ mía gốc 1
K
có xu hướng tăng dần khi
tăng lượng bón K: tăng từ 0,66 ở mức bón 100 kg K
2
O/ha lên 0,70 ở mức bón 300 kg K
2
O/ha.
Từ kết quả trên cho thấy không có sự biến động lớn về HI
K
giữa các lượng bón K. Vì vậy có thể
sử dụng số liệu trung bình (HI
K
=

0,68) để tính toán cân bằng và thiết lập phương trình xác định lượng
lượng bón K phù hợp cho mía trên cơ sở cân bằng dinh dưỡng.

RIE
K
(%
)
RIE
K
(%
)
RIE
K

và 300 kg K
2
O/ha, RE
K
giảm

xuống mức 35,82% (giảm 9,27%) và 31,11% (giảm 13,98%), tương ứng.
Để đơn giản và thuận lợi cho việc vận dụng kết quả nghiên cứu trong thực tiễn sản xuất, RE
K
giới
thiệu sử dụng trong tính toán cân bằng và xác định lượng bón K trên cơ sở cân bằng dinh dưỡng là 40%.
3.4. Cân bằng K và lượng bón K phù hợp cho mía trên cơ sở cân bằng dinh dưỡng
3.4.1. Cân bằng K cho mía ở các mức bón K khác nhau
Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu về lượng và mối quan hệ giữa các nguồn dinh dưỡng K đầu vào, đầu
ra, cân bằng K cho mía ở các mức bón K khác nhau, nền bón 200 N + 100 P
2
O
5
, giống mía MY 55-14 trồng
trên đất xám ferralit điển hình, không có tưới vùng Lam Sơn được xác định và trình bày trong bảng 3.19.
Bảng 3.19. Cân bằng K cho mía ở các lượng bón K khác nhau
TT
Nguồn dinh dưỡng
Nền
Nền +
100 K
2
O
Nền +
150 K

8,21
8,21
8,21
8,21
8,21
8,21
2
Đầu ra
135,2
182,86
196,34
208,63
210,65
214,56
Mất theo mía cây
49,49
81,78
96,06
109,31
116,07
118,35
Mất theo NLM
21,39
42,4
47,13
50,32
52,57
54,08
Mất do xói mòn
28,07

O ở mức bón 200 kg K
2
O/ha. Cân bằng K dương đạt được ở mức bón từ
250 kg K
2
O/ha trở lên, Như vậy để đảm bảo cho dự trữ K trong đất không bị sụt giảm, lượng K cần bón
tối thiểu là 200 K
2
O/ha/vụ.
3.4.2. Cân bằng K cho mía trong điều kiện sản xuất hiện tại Hình 3.5. Sơ đồ cân bằng K cho mía trong điều kiện sản xuất hiện tại vùng Lam Sơn

Đầu
vào
Cân
bằng

(OUT1)

Kali mất do xói
mòn bề mặt
(OUT 3)

Cân bằng kali theo sản phẩm
(IN1 + IN2 + IN 3) –
(OUT1 + OUT 2)
Cân bằng kali hoàn toàn
(IN1 + IN2 + IN 3) –
(OUT1 + OUT 2 + OUT 3 + OUT 4)
20
- Nguồn dinh dưỡng K đầu vào từ phân bón: kết quả phân tích thành phần hóa học nguyên liệu
hữu cơ và xác định lượng K do phân bón NPK cung cấp hiện tại được trình bày trong bảng 3.20; 3.21.
Bảng 3.20. Thành phần hóa học nguyên liệu hữu cơ sản xuất phân bón NPK Lam Sơn
Nguyên liệu
pH
(KCl)

Chất khô
(%)
N
P
2
O
5

NPK Lam Sơn
2.000
5,8
6,3
4,2
- Nguồn dinh dưỡng K mất theo sản phẩm thu hoạch: với năng suất mía trung bình 62 tấn/ha,
lượng K
2
O mất theo sản phẩm mía cây và ngọn lá mía khi thu hoạch xác định thông qua hiệu suất nông
học của K (RIE
K
= 0,007 GY - 0,327) là 107 Kg K
2
O/ha.
- Cân bằng: kết quả tính toán cân bằng K trình bày trong bảng 3.22 cho thấy, trong điều kiện sản
xuất mía hiện tại, với lượng bón 2.000 kg/ha phân NPK Lam Sơn, năng suất mía trung bình 62 tấn/ha,
không vùi trả lại ngọn lá mía, cân bằng K âm ở mức 7 kg/K
2
O/ha/vụ
Bảng 3.22. Cân bằng K cho mía trong điều kiện sản xuất mía hiện tại
Nguồn dinh dưỡng K
Ký hiệu
Mô tả
Số lượng (kg K
2
O/ha)
Đầu vào
IN 1
K khoáng trong phân NPK Lam Sơn
132,0

đầu ra trong điều kiện của vùng Lam Sơn, phương trình xác định lượng bón K phù hợp cho giống mía
MY 55-14 trồng trên đất xám điển hình, không có tưới, nền bón 200 N + 100 P
2
O
5
, có dạng:
F
K
= [(GY x RIE
K
- K
CR
- K
R
+ K
E
+ K
L
) x FM] + (GY - GY
0K
) x RIE
K
/RE
K
). Trong đó:
F
K
: lượng K khoáng cần bón để đạt năng suất mục tiêu (kg K
2
O/ha)

= GY x RIE
K
x (1 -
HI
K
) x CRR, trong đó HI
K
là chỉ số thu hoạch của K; CRR là phần NLM dự kiến trả lại đồng ruộng (%);
RE
K
: hệ số sử dụng K trong phân khoáng
FM: hệ số duy trì lượng K dự trữ trong đất so với đầu vụ (FM >1 dự trữ kali trong đất được tăng
cường, FM < 1 dự trữ kali trong đất bị sụt giảm, FM =1 dự trữ kali trong đất được duy trì).
- Phương trình thực nghiệm: với các kết quả và thông số đã được xác định được trong các nội
dung nghiên cứu: GY
0K
= 57,85 tấn/ha; RIE
K
= 0,007 GY - 0,327; K
CR
= GY x RIE
K
x (1 - HI
K
) x
CRR; HI
K
= 0,68, CRR = 1; K
R
= 8,2 kg K

K
= 0,007 GY - 0,327; K
CR
= GY x RIE
K
x 0,32 CRR
Với mục tiêu năng suất mía dự kiến là 70 tấn/ha, lượng K
2
O cần bón xác định thông qua phương
trình thực nghiệm là 163,3 kg/ha trong trường hợp vùi trả lại 100 ngọn lá mía (CRR = 1; K
CR
= 36,5 kg
K
2
O/ha) và 199,8 kg K
2
O/ha trong trường hợp không vùi trả lại ngọn lá mía (CRR = 0; K
CR
= 0).
Với mức bón 199,8 kg K
2
O/ha trong trường hợp không vùi trả lại ngọn lá mía, nếu tính theo mức
bón tối thích về kinh tế theo phương pháp phương trình tương quan thì năng suất mía được xác định ở
mức 73,1 tấn/ha. Chênh lệch về năng suất giữa hai phương pháp là 3,1 tấn/ha, thuộc phạm vi sai số thí
nghiệm (LSD
0.05
vụ mía tơ = 7,06 tấn/ha). Từ đó cho thấy, kết quả xác định lượng bón K theo phương
pháp cân bằng dinh dưỡng nêu trên là hoàn toàn phù hợp với phương pháp xác định lượng theo phương
trình tương quan hiện đang phổ biến áp dụng. Điểm khác nhau là ở chỗ xác định lượng bón K trên cơ sở
cân bằng dinh dưỡng cho phép kiểm soát được tình trạng dự trữ K trong đất, các nguồn dinh dưỡng K

TT
Loại phân bón
Số lượng
(kg/ha)
Lượng dinh dưỡng (kg/ha)
N
P
2
O
5

K
2
O
1
Phân bón NPK Lam Sơn
2.000
129,8
74,3
136,2
2
Đạm urê
152,6
70,2
-
-
3
Super lân
160,6
-