BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
TRẦN THỊ QUẾ
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN CHẬM TAN VÀ CÁC
LOẠI PHÂN HỮU CƠ ĐẾN SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT CỦA CÂY
KHOAI TÂY TẠI HUYỆN LẠNG GIANG, BẮC GIANG.
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
Chuyên ngành: TRỒNG TRỌT
Mã số: 60.62.01
Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Văn Phú HÀ NỘI - 2012
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………
i
Bên cạnh đó tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả người thân,
bạn bè những người luôn bên cạnh động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học
tập và thực hiện đề tài.
Hà Nội, ngày 22 tháng 11 năm 2011
Tàc giả luận văn Trần Thị Quế
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………
iii
MỤC LỤC
Lời cam đoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục các chữ viết tắt vii
Danh mục bảng viii
Danh mục hình x
1 MỞ ĐẦU 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu và yêu cầu 3
1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4
2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5
2.1 Nguồn gốc, đặc điểm thực vật học và các thời kỳ sinh trưởng của
khoai tây 5
2.1.1 Nguồn gốc và tầm quan trọng của cây khoai tây 5
2.1.2 Đặc tính thực vật học và các thời kỳ sinh trưởng chủ yếu của cây
3.4 Các chỉ tiêu theo dõi: 33
3.5 Xử lý số liệu, phân tích thống kê. 35
4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36
4.1 Ảnh hưởng của phân chậm tan đến sinh trưởng, năng suất và một
số chỉ tiêu chất lượng khoai tây vụ đông năm 2010 tại Bắc Giang 36
4.1.1 Ảnh hưởng của phân chậm tan đến tỷ lệ mọc mầm và thời gian
sinh trưởng của khoai tây vụ đông năm 2010 tại Bắc Giang. 36
4.1.2 Ảnh hưởng của phân chậm tan đến chỉ số diện tích lá và khả năng
tích luỹ chất khô của khoai tây vụ đông năm 2010 tại Bắc Giang. 37
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………
v
4.1.3 Ảnh hưởng của phân chậm tan đến số thân, chiều cao cây cuối cùng
và chỉ số SPAD của khoai tây vụ đông năm 2010 tại Bắc Giang 41
4.1.4 Ảnh hưởng của phân chậm tan đến khả năng chống chịu bệnh
của khoai tây vụ đông năm 2010 tại Bắc Giang. 45
4.1.5 Ảnh hưởng của phân chậm tan đến năng suất và các yếu tố cấu
thành năng suất khoai tây vụ đông năm 2010 tại Bắc Giang 48
4.1.6 Ảnh hưởng của phân chậm tan đến một số chỉ tiêu chất lượng của
khoai tây vụ đông năm 2010 tại Bắc Giang. 54
4.1.7 Hiệu quả kinh tế của việc bón phân chậm tan trên cây khoai tây
vụ đông năm 2010 tại Bắc Giang. 57
4.2 Ảnh hưởng của các nguồn phân hữu cơ khác nhau đến sinh trưởng,
năng suất, chất lượng khoai tây vụ đông năm 2010 tại Bắc Giang. 58
4.2.1 Ảnh hưởng của các loại phân hữu cơ đến tỷ lệ mọc mầm và thời
gian sinh trưởng của khoai tây vụ đông năm 2010 tại Bắc Giang. 58
4.2.2 Ảnh hưởng của các loại phân hữu cơ khác nhau đến chỉ số diện
tích lá và khả năng tích luỹ chất khô của khoai tây. 59
4.2.3 Ảnh hưởng của các loại phân hữu cơ khác nhau đến số thân,
NXB Nhà xuất bản
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………
viii
DANH MỤC BẢNG
STT Tên bảng Trang
2.1 Tình hình sản xuất khoai tây trên thế giới giai đoạn 2007 - 2009 16
2.2 Diện tích, năng suất, sản lượng khoai tây Việt Nam từ năm
2000 đến năm 2009 17
2.3 Thành phần dinh dưỡng của một số loại phân chuồng 24
4.1 Ảnh hưởng của phân chậm tan đến tỷ lệ mọc mầm và thời gian
sinh trưởng của khoai tây. 36
4.2 Ảnh hưởng của bón phân chậm tan đến chỉ số diện tích lá và khả
năng tích luỹ chất khô của khoai tây. 39
4.3 Ảnh hưởng của bón phân chậm tan đến số thân và chiều cao cây
cuối cùng của khoai tây. 42
4.4 Ảnh hưởng của phân chậm tan đến một số bệnh hại chính khoai tây. 46
4.5 Ảnh hưởng của phân chậm tan đến các yếu tố cấu thành năng
suất và năng suất củ khoai tây. 49
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………
x
DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang
4.1 Ảnh hưởng của phân chậm tan PV1 đến năng suất thực thu của
khoai tây. 53
4.2 Ảnh hưởng của phân chậm tan PV2 đến năng suất thực thu của
khoai tây. 53
4.3 Ảnh hưởng của việc bón phân hữu cơ khác nhau đến năng suất
thực thu của cây khoai tây 66 Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………
2
vô cơ sử dụng trong trồng khoai tây cụ thể là phâm đạm, lân, kali. Đây là loại
phân dễ tan ngay trong dung dịch đất nên khi bón phân này thì cây hút nhiều
dinh dưỡng một lúc do vậy ta thấy lá cây chuyển sang màu xanh nhanh, cây
đâm chồi ra lá mới nhanh. Tuy nhiên, trong thời gian ngắn khi lượng phân
trong đất được cây hút và thất thoát mạnh do phân dễ bị rửa trôi và bốc hơi
khiến dinh dưỡng bị thiếu hụt so với nhu cầu của cây nên lá lại nhanh chuyển
từ xanh sang vàng. Theo các nhà khoa học trên thế giới, khi bón đạm vào đất
lượng thất thoát lên tới 65 - 70%, hiệu quả sử dụng phân bón thấp. Nhiều năm
qua những nghiên cứu về hiệu suất sử dụng phân đạm đối với nhiều loại cây
trồng trên nhiều vùng sinh thái đều cho thấy cây trồng chỉ sử dụng được
chừng 35-40% phân đạm được bón vào, số còn lại bị bay mất dưới dạng khí
và mất do xói mòn rửa trôi. Lượng phân bón hao tổn ấy không những gây
lãng phí về kinh tế mà còn gây ô nhiễm môi trường và thay đổi cơ lý tính đất
canh tác.
Do vậy việc sử dụng phân bón tiết kiệm thông qua việc tăng hiệu suất sử
dụng phân bón là hết sức cần thiết. Việc làm này sẽ góp phần giảm trực tiếp
lượng phân bón sử dụng, tạo tiền đề giảm nhập khẩu phân bón, giảm chi phí
cho người nông dân và giảm được nguy cơ ô nhiễm môi trường. Theo tính
toán, nếu áp dụng các biện pháp tăng hiệu suất sử dụng phân bón đồng bộ, chỉ
cần tiết kiệm được 10-20% lượng phân đạm, so với mức sử dụng hiện nay thì
hàng năm cả nước đã có thể tiết kiệm được 200 - 400 nghìn tấn urê, tương
đương với hàng nghìn tỉ đồng. Để khắc phục thực trạng bón phân đạt hiệu quả
thấp một số giải pháp kỹ thuật được đề ra áp dụng vào thực tế sản xuất, trong
đó có giải pháp sử dụng phân bón chậm tan. Nguyên tắc chế tạo phân chậm
tan là sử dụng chất phụ gia có khả năng giữ phân lâu hơn, cho phân tan từ từ,
vừa đủ cây hút, vừa có đủ dinh dưỡng mà không gây ngộ độc. Hiệu quả sử
dụng phân cao, không có giai đoạn cây thiếu hụt dinh dưỡng nên tuy cây
- Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại phân hữu cơ đến sinh trưởng, năng
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………
4
suất, khả năng chống chịu và một số chỉ tiêu chất lượng khoai tây.
- So sánh và sơ bộ rút ra kết luận về khả năng sinh trưởng, phát triển,
năng suất và hiệu quả kinh tế khi sử dụng các phân bón khác nhau trên cây
khoai tây.
1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
1.3.1 Ý nghĩa khoa học
Đề tài góp phần bổ sung cơ sở khoa học trong việc ứng dụng phân
chậm tan và các nguồn phân hữu cơ qua xử lý vào sản xuất nông nghiệp nói
chung và sản xuất khoai tây nói riêng.
1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả đề tài đưa ra được công thức bón phân hiệu quả nhất cho cây
khoai tây đồng thời áp dụng biện pháp xử lý rác thải, rơm rạ bằng chế phẩm vi
sinh vật hữu hiệu tạo nguồn phân hữu cơ vi sinh trong sản suất khoai tây
nhằm nâng cao năng suất, chất lượng góp phần vào sản xuất nông nghiệp bền
vững, thân thiện hơn với môi trường.
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………
5
2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Nguồn gốc, đặc điểm thực vật học và các thời kỳ sinh trưởng của
khoai tây
2.1.1 Nguồn gốc và tầm quan trọng của cây khoai tây
Cây khoai tây được phát hiện lần đầu tiên ở Pêru và Bolivia trên vùng
vitamin như B
1
, B
2
, B
3
, chất xơ, v.v [35]
Theo Beukema, Vander Zaag (1979) thì cứ 1 kg khoai tây cho 840
calo. Vì vậy, người ta còn cho rằng: trong số các cây trồng của vùng nhiệt đới
và cận nhiệt đới như lúa, ngô, đậu khoai tây là cây cho năng suất năng
lượng, năng suất protein và sinh lợi cao nhất.
Còn trong 100 g khoai tây luộc cung cấp ít nhất 5% nhu cầu về protein,
3% năng lượng, 7 - 12 g sắt, 10% vitamin B
6
và 50% nhu cầu vitamin C cho
một người/ngày (Tạ Thu Cúc và ctv, 2000).
Nếu so sánh trên một đơn vị diện tích trồng trọt, khoai tây cho năng
suất chất khô cao nhất. Cao hơn lúa mì 3,04 lần, lúa nước 1,33 lần và ngô
2,20 lần (FAO, 1991).
Ở các nước có nền kinh tế phát triển, khoai tây còn sử dụng làm thức
ăn gia súc. Theo số liệu thống kê của FAO (1991), lượng khoai tây làm thức
ăn gia súc ở Pháp là 3,06 triệu tấn và Hà Lan 1,93 triệu tấn.
Bên cạnh giá trị làm lương thực, thực phẩm và thức ăn gia súc, khoai
tây còn là nguồn nguyên liệu cho nhiều ngành công nghiệp chế biến. Tinh bột
của khoai tây được sử dụng trong công nghiệp dệt, sợi, gỗ ép, giấy. Đặc biệt
là trong công nghiệp chế biến axit hữu cơ (lactic, xitric), dung môi hữu cơ
(etanol, butanol). Người ta ước tính 1 tấn củ khoai tây có hàm lượng tinh bột
17,6 % chất tươi thì sẽ cho 112 lít rượu, 55 kg axit hữu cơ và một số sản phẩm
khác (FAO, 1991).
phát triển thành thân chính mang lá. Cả thân và lá khoai tây đều tham gia
vào quá trình quang hợp. Thân trên mặt đất thường mọc thẳng đứng hay
dích dắc, giữa các đốt có dạng tròn hoặc 3-5 cạnh. Trên thân có lông tơ
cứng, khi già lông rụng. Lớp tế bào nằm sát biểu bì của thân chứa chất
chlorophyll, thân có màu xanh. Nếu chứa các sắc tố khác thì thân có màu
tím hoặc hồng. Chiều cao của thân thể hiện đặc trưng hình thái giống, thay
đổi từ 30-150 cm. Trung bình có 2-8 thân/khóm. Sự phân cành của thân xác
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………
8
định hình dạng của khóm. Sự thay đổi về chiều cao thân, số thân/khóm,
màu sắc phụ thuộc vào các yếu tố giống, điều kiện trồng trọt, điều kiện
ngoại cảnh, mật độ, thời vụ (Tạ Thu Cúc, 2001).
Phần dưới mặt đất (thân củ): Củ khoai tây thực chất là do sự phình to
và rút ngắn của tia củ (thân ngầm hay còn gọi là thân địa sinh phát triển trong
điều kiện bóng tối). Về cấu tạo và hình thái cho thấy củ khoai tây hoàn toàn
giống như cấu tạo của một thân. Các mắt củ là vết tích của những gốc cuống
lá. Mắt củ hình thành trong điều kiện bóng tối. Mỗi mắt thường có 2-3 mầm
ngủ và thường tập trung nhiều nhất trên đỉnh củ. Hình dạng, màu sắc củ thể
hiện đặc trưng giống. Giữa giai đoạn sinh trưởng thân lá và tích luỹ dinh
dưỡng vào củ, mối quan hệ giữa các bộ phận trên và dưới mặt đất liên
quan chặt chẽ. Theo nhiều tài liệu nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ này khi đạt
1:1 hoặc 1:0,8 năng suất khoai tây sẽ cao nhất. Do vậy, khi bộ lá bị tổn
thương năng suất giảm rõ rệt (Tạ Thu Cúc, 2001).
2.1.2.1.3 Lá
Lá khoai tây thuộc lá phức tạp, bản lá to, mọc cánh xẻ lông chim, có 3-
7 đôi mọc đối xứng qua trục và một lá lẻ trên cùng thường lớn hơn gọi là lá
chét đỉnh. Lá dài khoảng 10-15 cm, mặt lá phẳng hoặc gợn sóng. Màu sắc lá
phụ thuộc giống, thời vụ, điều kiện chăm sóc mà có thể xanh, xanh đậm, xanh
phụ thuộc vào giống.
Khi sự ngủ nghỉ bị phá vỡ, mầm đỉnh của củ mọc trước nhất, sinh
trưởng tốt và cho năng suất cao nhất. Sự nảy mầm còn phụ thuộc vào tuổi của
củ. Khi củ chín sinh lý đầy đủ thì mầm mọc khoẻ và dài. Giai đoạn thích hợp
nhất để trồng trọt là khi củ có nhiều mầm và mầm có sức sống cao. Số lượng
mầm trên củ phụ thuộc vào đặc điểm giống, kích thước củ, số mầm khoẻ trên
củ và điều kiện môi trường.
2.1.2.2.3 Thời kỳ sinh trưởng thân lá
Sau khi trồng, các mầm phát triển thành các thân, thân chính mọc trực
tiếp từ củ giống. Các thân phụ mọc trực tiếp từ thân chính, từ thân phụ có khả
năng sinh các nhánh ở những đốt trên cao. Thân chính và thân phụ sinh
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………
10
trưởng, phát triển như những cây độc lập.
Khi cây mọc, rễ cũng ra các đốt thân dưới mặt đất. Ở những cây sinh
trưởng từ củ, rễ bất định mọc từ các đốt ở thân ngầm. Những cây mọc từ hạt
có một rễ cái nhỏ với các rễ bên.
Điều kiện khí hậu là yếu tố đáng kể ảnh hưởng tới tốc độ sinh trưởng
và chi phối khả năng tạo năng suất của cây khoai tây. Thời gian sinh trưởng,
cây khoai tây yêu cầu tối đa số giờ chiếu sáng, cường độ sáng mạnh, nhiệt độ
thích hợp 20 - 25
0
C. Ngoài ra, các biện pháp kỹ thuật trồng trọt cũng thúc đẩy
tăng trưởng thân lá khoai tây là cơ sở để đạt được tiềm năng năng suất cao.
2.1.2.2.4 Thời kỳ hình thành tia củ
Thân ngầm (hay tia củ) là những thân phát triển dưới mặt đất. Sự phát
triển của thân ngầm phụ thuộc vào các yếu tố ngoại cảnh rất chặt chẽ. Những
thân ngầm đang phát triển có thể chuyển thành chồi lá khi thân ngầm bị phơi
của củ khoai tây, khoai tây có thể mọc mầm ở nhiệt độ là 4
0
C. Ở nhiệt độ
10-15
0
C, khoai tây mọc mầm tốt nhất, mầm mập và ngắn [1].
Các thời kỳ sinh trưởng khác nhau thì yêu cầu về nhiệt độ của khoai
tây cũng khác nhau:
- Hạt nảy mầm ở nhiệt độ tối thiểu là 12-15
0
C, thích hợp nhất là
18 - 22
0
C.
- Thời kỳ sinh trưởng thân lá, nhiệt độ thích hợp là 20 - 25
0
C.
- Thời kỳ hình thành và phát triển củ, giới hạn nhiệt độ là từ 15-22
0
C, ở
16-18
0
C là thích hợp nhất cho sự tích luỹ bột vào củ (Tạ Thu Cúc và ctv, 2000).
Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, nếu gặp nhiệt độ thấp dưới
ngưỡng cho phép, cây khoai tây sẽ ngừng sinh trưởng và có thể chết. Nhiệt độ cao
trên ngưỡng nhiệt độ thích hợp, tia củ sẽ hình thành ít, vươn dài, ra nhiều củ bé, củ
khoai có thể bị dị dạng, nhiệt độ càng cao, khối lượng thân lá và củ càng giảm.
2.2.2 Ánh sáng
Khoai tây là cây ưa ánh sáng ngày dài (trên 14 giờ/ngày), cường độ ánh
sáng 40000-60000 Lux. Mỗi giống, mỗi thời kỳ sinh trưởng phát triển yêu cầu
2000).
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………
13
2.2.4.2 Dinh dưỡng
Khoai tây yêu cầu dinh dưỡng lớn và đầy đủ các nguyên tố đa lượng và vi
lượng. Mỗi thời kỳ phát triển cây cần lượng, loại phân bón khác nhau, bón đủ
lượng và bón đúng lúc cây mới sinh trưởng tốt và cho năng suất cao.
- Các nguyên tố đa lượng:
Đạm (N): Nhu cầu của cây khoai đối với nguyên tố dinh dưỡng N
khá lớn và chịu ảnh hưởng của điều kiện thời tiết, loại đất,…Thời tiết càng
ấm thì lượng đạm yêu cầu càng thấp, đối với vùng đất nhiệt đới và á nhiệt
đới lượng đạm thường được khuyến cáo ở mức 80-120 kg N/ha. Bón thừa
đạm hoặc bón muộn sẽ làm cây phát triển mất cân đối giữa bộ phận thân lá
và thân củ, củ, cây dễ bị nhiễm bệnh, giảm năng suất, giảm hàm lượng chất
khô, giảm khả năng bảo quản. Theo Benkema và Vander Zaag (1979), khi
bón lượng đạm quá cao ở khoai tây dễ xảy ra hiện tượng "sinh trưởng lần
thứ 2". Do vậy, việc sử dụng đúng nhu cầu dinh dưỡng N là rất cần thiết
trong kỹ thuật trồng khoai tây.
Lân (P): Lân có vai trò đặc biệt quan trọng đối với cây khoai tây. Lân
có vai trò kích thích bộ rễ phát triển ở thời kỳ đầu, làm tăng quá trình sinh
trưởng thân lá, tăng số lượng củ và tăng năng suất, ngoài ra lân còn làm tăng
khả năng chống rét, chống chịu bệnh, tăng khả năng bảo quản…thiếu lân cây
sinh trưởng kém, phân cành kém, lá có màu xanh tối, củ thường có vết nâu
loang. Thông thường, lân được sử dụng để bón lót, lượng bón thích hợp là
30-120 kg P
2
O
5
hữu cơ cung cấp cân đối các nguyên tố đa lượng và trung lượng (N, P, K, Ca,
Mg) cho khoai tây và đặc biệt là bổ sung đầy đủ các nguyên tố vi lượng quan
trọng cần cho khoai tây. Ngoài ra, phân hữu cơ còn tạo độ xốp trong đất, tăng
khả năng giữ ẩm của đất, kích thích bộ rễ phát triển và tạo điều kiện thuận lợi
cho quá trình hình thành và phát triển củ khoai tây. Phân hữu cơ cần phải
được ủ hoai mục trước khi bón cho khoai tây. Lượng phân hữu cơ thường
dùng cho vùng đồng bằng Bắc bộ ở mức 15-20 tấn/ha, tuy nhiên, trong sản
xuất có thể không đủ phân hữu cơ để đầu tư cao như vậy, mặt khác đầu tư
phân hữu cơ quá cao sẽ tốn nhiều công ủ và vận chuyển. Vì vậy, nên dùng
lượng phân hữu cơ vừa phải (10-15 tấn/ha), bổ sung thêm một số loại phân
khoáng đa lượng khác (N, P, K) theo nhu cầu của khoai tây, vẫn đảm bảo cho
năng suất, sản lượng cao, chất lượng tốt, v.v (Tạ Thu Cúc và ctv, 2000).
Theo Nguyễn Như Hà (2006), mặc dù khoai tây là cây trồng có hiệu
quả sử dụng phân hữu cơ cao, nhưng hiệu lực của phân khoáng vẫn cao hơn
Copyright: Tài liệu đại học ©