BỘ GIÁO DỤC VÀO ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
--------------*-------------NGUYỄN THỊ THU HẰNG

ỨNG DỤNG CHẾ PHẨM VI SINH ĐỂ THAY
THẾ MỘT PHẦN PHÂN BÓN HÓA HỌC VÀ
PHÒNG CHỐNG MỘT SỐ BỆNH CHO CÂY HỌ
ĐẬU TẠI HÀ NỘI
Chuyên ngành: Trồng trọt
Mã số: 60.62.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học:
TS. Lê Như Kiểu
HÀ NỘI, 2011


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn
này là trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn
đã được cám ơn và các thông tin trích dẫn đã được chỉ rõ nguồn
gốc.
Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Thu Hằng

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………..

i



Lời cảm ơn

ii

Lời cam đoan

iii

Mục lục

iv

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt

v

Danh mục các bảng

viii

Danh mục các hình vẽ, đồ thị

vii

MỞ ĐẦU

1

1. Tính cấp thiết của đề tài:


1.1.1. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới

4

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………..

iii


1.1.2. Tình hình sản xuất đậu tương ở Việt Nam

9

1.2. Vai trò của các yếu tố dinh dưỡng đối với sự sinh trưởng và
phát triển của cây đậu tương.
1.2.1 Đạm

13

1.2.2. Lân

14

1.2.3. Kali

14

1.2.4. Nhu cầu các yếu tố dinh dưỡng khác

15


1.5 Những nghiên cứu và ứng dụng chế phẩm vi sinh

22

1.5.1. Giới thiệu chung về chế phẩm vi sinh vật cố định nitơ cộng

22

13

20

sinh cây họ đậu
1.5.2. Vai trò của cây lạc trong vòng tuần hoàn của nitơ

23

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………..

iv


1.5.3. Vi khuẩn Rhizobium và quá trình hình thành nốt sần (nốt 25
rễ) trên cây lạc
1.5.3.1. Một số đặc điểm

25

1.5.3.2. Quá trình hình thành nốt sần và các loại nốt sần của cây

gồm các thí nghiệm nhà lưới, đồng ruộng diện hẹp)

36

2.2.2. Đánh giá hiệu quả kinh tế khi sử dụng chế phẩm ( Mô hình
thử nghiệm)
2.3 Phương pháp nghiên cứu.

36

2.3.1 Đánh giá hiệu quả hạn chế bệnh chết héo và xác định tỷ lệ
thay thế phân bón hóa học

36

36

36

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………..

v


2.3.1.1 Thí nghiệm nhà lưới

36

2.3.1.2 Thí nghiệm đồng ruộng


sinh đến sinh trưởng, phát triển, năng suất, khả năng thay thế phân
bón hóa học và hạn chế bệnh cây lạc và đậu tương
50
3.2.1. Thử nghiệm đánh giá hiệu quả ứng dụng của chế phẩm vi
sinh CP1 đến sinh trưởng, phát triển, năng suất, khả năng thay thế
phân bón hóa học và hạn chế bệnh cây lạc
57
3.2.2 Thử nghiệm đánh giá hiệu quả ứng dụng của chế phẩm vi
sinh đến sinh trưởng, phát triển, năng suất, khả năng thay thế phân
bón hóa học và hạn chế bệnh cây đậu tương
3.3.Xây dựng mô hình trình diễn ứng dụng chế phẩm vi sinh trong 64
sản xuất cây lạc và đậu tương
3.3.1. Mô hình trình diễn quy mô 1 ha tại Ứng Hòa, Hà Nội

64

3.3.2. Mô hình trình diễn quy mô 1 ha tại Chương Mỹ, Hà Nội

70

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

75

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………..

vi


4.1 Kết luận


Vi khuẩn nốt sần

CTV

Cộng tác viên

CT

Công thức

ĐC

Đối chứng

R. solanacearum

Ralstonia solanacearum

F.oxysporum

Fusarium oxysporum

VSV

Vi sinh vật

N

Đạm

Bảng 3.3: Ảnh hưởng của hỗn hợp chủng vi sinh vật tới sự phát
triển của giống lạc MD7( thí nghiệm nhà lưới)

44

Bảng 3.4: Ảnh hưởng của hỗn hợp vi sinh vật đến khả năng phòng
chống bệnh héo xanh do R.solanacearum và héo vàng do
F.oxysporum ở cây lạc MD7 (thí nghiệm nhà lưới)

45

Bảng 3.5: Ảnh hưởng của hỗn hợp VSV đến số lượng và khối
lượng nốt sần đậu tương (giống DT84).

46

Bảng 3.6: Ảnh hưởng của hỗn hợp VSV đến sự phát triển chiều cao
cây và tích lũy sinh khối tươi, khô giai đoạn ra hoa của giống đậu
tương DT84

47

Bảng 3.7: Ảnh hưởng của hỗn hợp vi sinh vật đến khả năng phòng
chống bệnh héo xanh do R. solanacearum và héo vàng do F.
oxysporum ở đậu tương DT84

48

Bảng 3.8: Tính chất hóa học đất trước thí nghiệm


56

Bảng 3.14: Ảnh hưởng bón chế phẩm vi sinh CP1 tới bệnh hại lạc
(%) (thí nghiệm tại xã Hiền Ninh, Sóc Sơn, Hà Nội)

57

Bảng 3.15: Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh CP2 đến sinh
trưởng, phát triển đậu tương DT84 ở Chương Mỹ, Hà Nội ( vụ hè
thu, 2009)

58

Bảng 3.16: Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh CP2 đến sinh
trưởng, phát triển đậu tương DT84 ở Sóc Sơn, Hà Nội ( vụ hè thu,
2009)

59

Bảng 3.17: Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh CP2 đến năng suất
cây đậu tương DT84 ở Chương Mỹ, Hà Nội (vụ hè thu, 2009)

61

Bảng 3.18: : Ảnh hưởng của chế phẩm vi sinh CP2 đến năng suất
cây đậu tương DT84 ở Sóc Sơn, Hà Nội (vụ hè thu, 2009)

62

Bảng 3.19 : Ảnh hưởng bón chế phẩm vi sinh CP2 tới bệnh hại đậu

x


Bảng 3.25: Kết quả thử nghiệm chế phẩm vi sinh trên mô hình đậu
tương vụ hè thu 2010 tại Thụy Hương- Chương Mỹ- Hà Nội

72

Bảng 3.26 : Ảnh hưởng bón chế phẩm vi sinh CP2 tới bệnh hại đậu
tương (thí nghiệm tại xã Thụy Hương, Chương Mỹ, Hà Nội)(vụ hè
thu 2010)

72

Bảng 3.27: Đánh giá hiệu quả kinh tế của chế phẩm trên cây đậu
tương

72

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………..

xi


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cây đậu đỗ là cây trồng truyền thống, có vai trò quan trọng trong hệ
thống nông nghiệp ở nhiều quốc gia trên thế giới, trong đó có Việt Nam. Một
số cây đậu đỗ quan trọng có thể kể đến là lạc, đậu tương, đậu xanh, đậu đen,
đậu đỏ, đậu trắng, đậu rau... Lạc và đậu tương là hai cây đậu đỗ chính ở Việt

nền nông nghiệp bền vững. Tuy nhiên, khả năng cạnh tranh và phát huy tác
dụng của các chủng vi sinh vật trong chế phẩm đối với hệ vi sinh vật vùng rễ
cây trồng tại địa bàn ứng dụng khác nhau dẫn đến hiệu quả sử dụng chế phẩm
tại nhiều vùng sinh thái không giống nhau.
Từ thực tế đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu “Ứng dụng chế phẩm vi
sinh để thay thể một phần phân bón hoá học và phòng chống một số bệnh
cho cây họ đậu tại Hà Nội” nhằm khẳng định hiệu quả ứng dụng chế phẩm vi
sinh đối với cây họ đậu tại địa bàn Hà Nội.
2. Mục tiêu của đề tài
- Xác định được khả năng hạn chế bệnh héo cây lạc và đậu tương do vi
khuẩn R.solanacearum và héo do nấm F. oxysporum của chế phẩm vi sinh.
- Xác định được tỷ lệ (%) thay thế phân bón hóa học N và P của chế
phẩm vi sinh đối với cây lạc và đậu tương.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Kết quả của đề tài góp phần bổ sung số liệu đánh giá hiệu quả của chế
phẩm vi sinh đối với cây họ đậu (lạc và đậu tương).
- Bổ sung thông tin về ứng dụng chế phẩm vi sinh trong sản xuất cây
lạc, đậu tương, góp phần đưa chế phẩm vi sinh được ứng dụng rộng rãi trong
sản xuất nông nghiệp nhằm hướng tới một nền nông nghiệp bền vững.
- Đề xuất biện pháp phòng chống bệnh héo cây lạc, đậu tương và giảm
thiểu phân bón hóa học N và P bằng chế phẩm vi sinh.

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………..

2


4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu
- Bệnh chết héo cây họ đậu do R.solanacearum và F.oxysporum.

Sản lượng

(triệu ha)

(tạ/ha)

(triệu tấn)

1995

61,96

20,26

125,53

1996

63,18

20,84

131,67

1997

69,39

21,99


23,21

176,70

2002

77,35

23,34

180,53

2003

83,61

22,67

189,52

2004

91,61

22,64

206,46

2005


- Năm 2000, Mỹ sản xuất được 75 triệu tấn đậu tương, trong đó có hơn
1/3 được xuất khẩu.
- Năm 2001 sản xuất được 78,67 triệu tấn đậu tương và đến năm 2005
tăng lên 82,82 triệu tấn, tăng 4,15 triệu tấn so với năm 2001.
Phần lớn sản lượng đậu tương của Mỹ để nuôi gia súc hoặc để xuất
khẩu mặc dù nhu cầu tiêu thụ của người dân Mỹ ngày càng tăng; trong đó đậu
tương chiếm tới 80% lượng đậu tương được tiêu thụ ở Mỹ. Sau Mỹ phải kể
đến Braxin, là nước sản xuất đậu tương lớn thứ 2 trên thế giới, cũng như ở
châu Mỹ. Năng suất của nước này ít thay đổi trong 20 năm qua. Tuy nhiên
cho đến năm 2003 năng suất đậu tương đạt kỉ lục 28,08 tạ / ha, vượt trội lên
so với năng suất trung bình của thế giới (23,79 tạ / ha) là 4,29 tạ/ha. Hiện nay
Braxin cũng là nước cung cấp và sản xuất đậu tương lớn trên thế giới, đậu

Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………..

5


tương của Braxin cũng được các nước nhập khẩu rất ưa chuộng (Phạm Văn
Biên và cs, 1976).
Ở Achentina đậu tương thường được luân canh với lúa mì. Năng suất
bình quân của đậu tương khoảng 1,1 tấn / ha vào những năm 60. Vào đầu
những năm 70 năng suất đạt kỉ lục là 2,3 tấn / ha (Ngô Thế Dân và cs, 1982).
Từ năm 2001 - 2005, diện tích và năng suất đậu tương ở nước này đã tăng lên
rất nhiều: Năng suất đậu tương năm 2003 đạt 28,01 tạ / ha, cao hơn so với năng
suất trung bình của thế giới (23,79 tạ / ha) là 4,22 tạ / ha. Hiện nay Achentina
phát triển mạnh cây đậu tương, nên đã trở thành nước sản xuất đậu tương đứng
thứ 3 trên thế giới (Hymowitz and Nelwell, 1981).
Trung Quốc là nước sản xuất đậu tương đứng đầu châu Á và đứng thứ tư
trên thế giới. Trước chiến tranh thế giới thứ 2, Trung Quốc là nước đứng đầu

châu Á phải nhập khẩu 8 triệu tấn hạt đậu tương, 1,5 triệu tấn dầu, 1,8 triệu
tấn sữa đậu nành (Nguyễn Thu Huyền, 2004). Các nước nhập khẩu nhiều đậu
tương phải kể đến Trung Quốc, Nhật Bản, Đài Loan, Inđonexia, Philippin...
Một số nước Đông Âu cũng có nhu cầu nhập đậu tương lớn, chủ yếu từ
Mỹ và Braxin như Hà Lan: 5,06 triệu tấn; Đức 3,9 triệu tấn; Tây Ban Nha:
trên 3 triệu tấn (Ngô Thế Dân, 1982).
Tổng sản lượng đậu tương trên thế giới năm 2005 đạt 214,35 triệu tấn,
trong đó, lượng đem ép dầu đạt 182,65 triệu tấn. Tổng sản lượng dầu đậu
tương năm 2005 đạt 33,8 triệu tấn và tổng sản lượng bột đậu tương 143,14
triệu tấn.
Xuất khẩu đậu tương trên thế giới năm 2005 đạt 65,47 triệu tấn, xuất
khẩu dầu đậu tương 9,2 triệu tấn, bột đậu tương 143,14 triệu tấn. Trung Quốc
sẽ là nước tiêu dùng đậu tương lớn nhất thế giới, như:
- Năm 1984 tiêu thụ dầu ăn không tới 30 vạn tấn, năm 2003 đã tiêu thụ
dầu ăn đã tới 7 triệu tấn, bã đậu 23,3 triệu tấn. Trước đây, Trung Quốc là
nước xuất khẩu đậu tương, nay là nước nhập khẩu đậu tương lớn nhất thế
giới.
- Năm 2003 Trung Quốc phải nhập 20,4 triệu tấn đậu tương, 1,7 triệu tấn
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………..

7


dầu đậu tương, cao hơn mức sản xuất trong nước.
- Năm 2004 vẫn nhập 20,76 triệu tấn, tốn 6,98 tỉ USD. Trung Quốc có
nhu cầu đậu tương 25 - 30 triệu tấn/năm, trong nước mới chỉ sản xuất được 15
triệu tấn/ năm, còn thiếu hụt khoảng 10-15 triệu tấn/ năm.
Châu Á sản xuất đậu tương cũng được thúc đẩy mạnh là do nhu cầu
thức ăn và dinh dưỡng của con người cũng như gia súc cần rất lớn. Tuy nhiên
năng suất đậu tương ở châu Á vẫn còn thấp hơn nhiều so với năng suất bình

1.1.2. Tình hình sản xuất đậu tương ở Việt Nam
Diện tích trồng đậu tương bình quân thời kì 1985-1993 đạt 106.000 ha
tăng gấp 2 lần so với thời kì năm 1975 -1980, năng suất bình quân tăng từ 5,0
tạ/ha -7,8 tạ/ ha – 9,0 tạ/ha. Theo nhiều tài liệu nghiên cứu gần đây, trên thế
giới đều chứng minh rằng cây đậu tương có thể phát triển tốt trong điều kiện
sinh thái nông nghiệp nhiệt đới và ở nước ta cũng là nước thích hợp cho sản
xuất cây đậu tương. Tuy nhiên kết quả thực tiễn sản xuất của các năm qua cho
thấy, chúng ta gặp nhiều khó khăn về thời tiết, khí hậu đã ảnh hưởng đến sản
xuất đậu tương trong điều kiện nhiệt đới ẩm. Cụ thể sự biến động thất thường
về thời tiết cộng với nhiệt độ và ẩm độ cao dẫn đến sâu bệnh nhiều, nhất là
đậu tương vụ xuân, làm cho năng suất đậu tương không ổn định, năng suất
thấp có khi thất thu. Ngoài ra những điều kiện khác như điều kiện kinh tế - xã
hội còn hạn chế, sản xuất đậu tương còn gặp khó khăn, như: kho bảo quản, cơ
sở chế biến, chất lượng giống kém, kinh tế cho nghiên cứu đậu tương còn ít...
Tuy nhiên, trong những năm gần đây, cây đậu tương đã và đang được chú ý
nghiên cứu, có những diện tích đậu tương để nhân giống mới, được hỗ trợ về
giống và các vật tư phân bón khác cho nông dân nên đã có giống tốt cung cấp
cho sản xuất đặc biệt là vụ đậu tương đông ở miền Bắc. Miền Bắc tuy là vùng
có truyền thống sản xuất đậu tương, nhưng việc mở rộng diện tích vẫn còn
nhiều hạn chế, như: thời vụ, giá cả thị trường.., mặc dù tiềm năng vẫn còn khá
nhiều. Theo ý kiến của các nhà hoạch định, nếu có chính sách đầu tư phát
triển khoa học, phổ biến kỹ thuật, hỗ trợ giống, vật tư và tiêu thụ sản phẩm
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………..

9


cho nông dân sản xuất thì có thể mở rộng thêm hàng chục vạn ha theo hướng
tăng vụ ở vùng đồng bằng, thay đổi cơ cấu cây trồng, mở rộng diện tích ở
vùng đồi.

tới đây, cùng với nhịp độ tăng dân số và mức tăng thu nhập cùng với việc
thay đổi tập quán tiêu dùng dầu thực vật các loại và dầu đậu tương nói riêng
sẽ tăng lên. Hiện nay chúng ta còn phải nhập đậu tương từ Thái Lan và
Campuchia để đáp ứng nhu cầu cho người và làm thức ăn gia súc, gia cầm.
Sản lượng đậu tương thế giới 2004 là 2006 triệu tấn, bình quân trên 30
kg/ người năm. Nhu cầu protein, dầu ăn cho người và chăn nuôi rất lớn. Nước
ta với trên 88 triệu người, hàng năm cần hàng triệu tấn đậu tương để sản xuất
các loại thực phẩm cho người, dầu ăn nguyên liệu cho thức ăn chăn nuôi và
nhiều ngành công nghiệp khác. Hiện nay sản xuất đậu tương của nước ta có
quy mô còn rất nhỏ bé, như:
Năm 1995 đạt 121.000 ha, năm 2000 có 124.000 ha, năm 2001 có
140.000 ha, năm 2002 có 160.000 ha và năm 2003 có 170.000 ha (trong đó
có trên 100.000 ha ở các tỉnh phía Bắc năng suất 13,5 tạ/ha, sản lượng
225.000 tấn, bình quân đầu người mới đạt gần 3 kg/năm, chưa bằng 10% mức
thế giới). Vì vậy, thị trường tiêu thụ nội địa được coi như vô hạn, nếu có dư
đậu tương thì xuất khẩu tương cũng thuận lợi, vì thế cần rất nhiều đậu tương
và chế phẩm đậu tương mà hiện nay cung không đủ cầu.
Ở nước ta, đậu tương được trồng ở hơn 30 tỉnh, trong đó có khoảng
60% diện tích trồng đậu tương ở các tỉnh phía Bắc, còn lại được trồng ở Tay
Nguyên, đất nghèo dinh dưỡng và có độ màu mỡ thấp (Phạm Văn Thiều,
1988).
Hiện nay, cả nước ta đã hình thành 4 vùng chính sản xuất cây đậu
tương là: Vùng đông Nam bộ có diện tích lớn nhất chiếm 26,2%, miền núi và
trung du Bắc bộ chiếm 24,7%, vùng đồng bằng sông Hồng chiếm 17,5%,
vùng đồng bằng sông Cửu long có diện tích nhỏ nhất chiếm 12,4%. Tổng diện
tích của 4 vùng này chiếm tới 60% diện tích trồng đậu tương của cả nước
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp…………………..

11


12


sần. Đồng thời phát triển thân, lá và cành; tăng tỉ lệ đậu quả và tỉ lệ quả chắc,
tăng khối lượng hạt và hàm lượng protein trong hạt (Nguyễn Như Hà, 2006).
Trong cây đậu tương, đạm được tích luỹ khá nhiều ở thời kì đầu và
nhiều nhất ở thời kì ra hoa kết quả, đặc biệt là từ khi hoa nở rộ cho đến khi hạt
mẩy. Cây đậu tương thiếu đạm, lá chuyển thành màu xanh vàng và bị rụng khi
có gió, phiến lá hẹp và diện tích lá nhỏ, cằn cỗi, lá kép sau nhỏ hơn hay bằng
lá kép trước, hoa và quả rụng nhiều hoặc lép, khối lượng hạt giảm (Đỗ Thị
Báu, 2000). Nhưng thừa đạm lại cản trở sự xâm nhập của vi khuẩn vào nốt
sần và việc cố định N của cây đậu tương. Thừa đạm còn có khả năng làm cây
phát triển quá mạnh, ức chế ra hoa và quả làm ảnh hưởng đến năng suất và
chất lượng hạt (Nguyễn Như Hà, 2006).
Thời kì ra hoa, đậu quả nếu không cung cấp đủ đạm thì số hoa, quả rụng
nhiều hoặc lép, khối lượng hạt thấp. Do rễ của cây đậu tương có khả năng sống
cộng sinh với vi khuẩn cố định đạm và nguồn đạm này có thể đáp ứng 60%
lượng đạm mà cây cần, cho nên việc cung cấp đạm cho cây ngay từ ban đầu
của con người là không nhiều nhưng lại rất quan trọng để nó thúc đẩy cho quá
trình cố định nitơ của vi khuẩn (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cs, 1996).
1.2.2. Lân
Lân có tác dụng xúc tiến cho sự phát triển của bộ rễ và sự hình thành
nốt sần, các cơ quan sinh sản. Đủ lân số lượng và khối lượng nốt sần tăng lên
rõ rệt, số quả và hạt chắc tăng lên, tăng khối lượng hạt... Đồng thời lân cũng
tham gia vào thành phần nucleotit, axít nucleic, nucleotit, photpholipit. Lân có
mặt trong thành phần hệ thống men, có ý giữa trao đổi gluxít, sự cố định đạm,
tổng hợp protit, lipit và sự chuyển hoá năng lượng trong quá trình quang hợp
và hô hấp (Đoàn Thị Thanh Nhàn và cs, 1996). Cây đậu tương thiếu lân ảnh
hưởng xấu đến việc hình thành rễ, nốt sần và khả năng cố định đạm.
1.2.3. Kali