Luận án Nghiên cứu biện pháp kỹ thuật nâng cao hiệu quả sản xuất lạc trên đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM  LÊ THỊ THANH HUYỀN NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO HIỆU QUẢ SẢN XUẤT LẠC TRÊN ĐẤT CÁT VEN BIỂN TỈNH THANH HÓA LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM  LÊ THỊ THANH HUYỀN NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP KỸ THUẬT NÂNG CAO HIỆU QUẢ SẢN XUẤT LẠC TRÊN ĐẤT CÁT VEN BIỂN TỈNH THANH HÓA Chuyên ngành : Khoa học Cây trồng Mã số : 9 62 01 10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC 1. TS. Trần Công Hạnh 2. GS. TSKH. Trần Đình Long Hà Nội, năm 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Kết quả nghiên cứu nêu trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Các thông tin trích dẫn đều đƣợc chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Nghiên cứu sinh Lê Thị Thanh Huyền ii LỜI CẢM ƠN Nghiên cứu sinh chân thành bày tỏ lòng biết ơn Ban Đào tạo Sau đại học, Trung tâm Chuyển giao Công nghệ và Khuyến nông, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam, đã tạo mọi điều kiện cho việc học tập nghiên cứu và hoàn thành luận án. Nghiên cứu sinh chân thành bày tỏ lòng biết ơn tới: Tập thể lãnh đạo trường Đại học Hồng Đức, đã luôn động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho Nghiên cứu sinh trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án. TS. Trần Công Hạnh và GS. TSKH Trần Đình Long đã hướng dẫn, góp ý trao đổi về phương pháp luận, nội dung nghiên cứu và các hướng dẫn khoa học khác, đảm bảo cho luận án hoàn thành có chất lượng. Các nhà khoa học đã góp ý và tạo điều kiện cho việc hoàn thiện luận án. Tập thể lãnh đạo Công ty Cổ phần Công nông nghiệp Tiến Nông, Công ty Cổ phần Phân Bón Lam Sơn Thanh Hóa đã tạo điều kiện thuận lợi cho Nghiên cứu sinh trong quá trình thực hiện luận án. Tập thể cán bộ giảng viên và sinh viên các lớp K14, K15, K16 ngành Khoa học Cây trồng, khoa Nông Lâm Ngư nghiệp, trường Đại học Hồng Đức đã tạo điều kiện và giúp đỡ Nghiên cứu sinh trong việc triển khai bố trí theo dõi và phân tích các chỉ tiêu của thí nghiệm. Cuối cùng, Nghiên cứu sinh bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với gia đình, bố, mẹ, anh, em, chồng, con và bạn bè đồng nghiệp đã luôn động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho Nghiên cứu sinh trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án. Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Nghiên cứu sinh Lê Thị Thanh Huyền iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................................... ii MỤC LỤC ............................................................................................................................... iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................ vii DANH MỤC CÁC BẢNG.................................................................................................. viii DANH MỤC CÁC HÌNH..................................................................................................... xi MỞ ĐẦU ................................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................... 1 2. Mục tiêu của đề tài ....................................................................................... 2 3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ..................................................... 2 4. Phạm vi giới hạn của đề tài .......................................................................... 3 5. Những đóng góp mới của luận án ................................................................ 3 Chƣơng 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI ............................................................................................................................ 4 1.1. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới và Việt Nam ..................................... 4 1.1.1. Tình hình sản xuất lạc trên thế giới ........................................................ 4 1.1.2. Tình hình sản xuất lạc ở Việt Nam ........................................................ 8 1.2. Yêu cầu sinh thái của cây lạc .................................................................. 10 1.2.1. Khí hậu ................................................................................................. 10 1.2.2. Yêu cầu về đất trồng lạc ....................................................................... 12 1.3. Dinh dƣỡng khoáng của cây lạc .............................................................. 12 1.3.1. Vai trò của các nguyên tố dinh dƣỡng khoáng đối với cây lạc ............ 12 1.3.2. Nhu cầu dinh dƣỡng của cây lạc .......................................................... 20 1.4. Một số kết quả nghiên cứu và ứng dụng tiến bộ kỹ thuật trong sản xuất lạc . 21 1.4.1. Nghiên cứu bón phân hữu cơ vi sinh cho cây lạc ................................ 21 1.4.2. Nghiên cứu về bón phân vi lƣợng cho cây lạc ..................................... 26 1.4.3. Nghiên cứu bón vôi và các chế phẩm điều chỉnh pH đất cho lạc ........ 33 1.4.4. Nghiên cứu xử lý hạt giống trƣớc khi gieo .......................................... 36 iv Chƣơng 2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........... 39 2.1. Vật liệu nghiên cứu ................................................................................. 39 2.1.1. Giống lạc .............................................................................................. 39 2.1.2. Các loại phân bón và vật tƣ .................................................................. 39 2.1.3. Đất thí nghiệm ...................................................................................... 40 2.2. Nội dung nghiên cứu ............................................................................... 40 2.2.1. Đánh giá điều kiện cơ bản của vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa trong mối quan hệ với sản xuất lạc ................................................................ 40 2.2.2. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lƣợng và hiệu quả sản xuất lạc trên đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa ...................... 40 2.2.3. Xây dựng mô hình kỹ thuật tổng hợp tăng năng suất và hiệu quả sản xuất lạc trên đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa ................................................ 41 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ......................................................................... 41 2.3.1. Đánh giá điều kiện cơ bản của vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa trong mối quan hệ với sản xuất lạc ................................................................ 41 2.3.2. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật để nâng cao năng suất, chất lƣợng và hiệu quả sản xuất lạc trên đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa ........... 42 2.3.3. Mô hình thâm canh tăng năng suất lạc ................................................. 48 2.4. Phƣơng pháp theo dõi và phân tích số liệu ............................................. 49 2.4.1. Phƣơng pháp theo dõi các chỉ tiêu về cây trồng: ................................. 49 2.4.2. Phƣơng pháp và chỉ tiêu đánh giá bệnh hại trên đồng ruộng ............... 50 2.4.3. Phƣơng pháp phân tích các chỉ tiêu về mẫu đất ................................... 50 2.4.4. Phƣơng pháp hạch toán hiệu quả kinh tế ............................................. 51 2.4.5. Xử lý số liệu ......................................................................................... 52 Chƣơng 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .......................................... 53 3.1. Điều kiện cơ bản vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa trong mối quan hệ với sản xuất lạc .......................................................................................... 53 3.1.1. Điều kiện khí hậu và đất đai vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa ... 53 3.1.2. Tình hình sản xuất nông nghiệp vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa ....... 57 3.1.2.1. Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp ................................................. 57 v 3.1.2.2. Diện tích và cơ cấu một số cây trồng chính ...................................... 58 3.1.2.3. Các công thức luân canh. .................................................................. 60 3.1.3. Hiện trạng sản xuất lạc vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa ........... 61 3.1.3.1. Thông tin chung về nông hộ sản xuất lạc .......................................... 61 3.1.3.2. Năng suất lạc vùng đất cát ven biển .................................................. 62 3.2. Nghiên cứu một số biện pháp kỹ thuật nâng cao năng suất, chất lƣợng và hiệu quả sản xuất lạc trên đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa ........................... 71 3.2.1. Hiệu quả của việc sử dụng thuốc xử lý hạt đối với một số loại bệnh hại lạc trong vụ xuân trên đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa ................................ 71 3.2.2. Ảnh hƣởng của liều lƣợng chế phẩm chất điều hòa pH đất đến sinh trƣởng, phát triển và năng suất của giống lạc L14 trên đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa ...................................................................................................... 74 3.2.2.1. Ảnh hƣởng của lƣợng bón chất điều hòa pH đất đến một số chỉ tiêu sinh trƣởng, phát triển của giống lạc L14 ...................................................... 75 3.2.2.2. Ảnh hƣởng của lƣợng bón chất điều hòa pH đất đến tình hình bệnh hại của giống lạc L14 ..................................................................................... 78 3.2.2.3. Ảnh hƣởng của lƣợng bón chất điều hòa pH đất đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống lạc L14 ................................................................. 79 3.2.2.4. Hiệu quả kinh tế của bón chất điều hòa pH đất cho giống lạc L14 .. 83 3.2.2.5. Ảnh hƣởng của lƣợng bón chất điều hòa pH đất đến một số tính chất hóa học của đất thí nghiệm ............................................................................. 84 3.2.3. Ảnh hƣởng của liều lƣợng phân hữu cơ vi sinh 1-3-1 HC15 đến sinh trƣởng, phát triển và năng suất của giống lạc L14 ......................................... 87 3.2.3.1. Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh 1-3-1 HC15 đến khả năng sinh trƣởng, phát triển của giống lạc L14 .............................................................. 88 3.2.3.2. Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh 1-3-1HC15 đến chỉ số diện tích lá và khả năng tích lũy chất khô của giống lạc L14 ...................................... 90 3.2.4. Ảnh hƣởng của các loại vi lƣợng chelate (Zn-EDTA, Cu-EDTA, Mn- EDTA, Fe-EDTA) đến sinh trƣởng, năng suất và chất lƣợng lạc ................ 103 vi 3.2.4.1. Ảnh hƣởng của lƣợng bón vi lƣợng Zn-EDTA đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất giống lạc L14 ................................................ 103 3.2.4.2. Ảnh hƣởng của lƣợng bón vi lƣợng Cu-EDTA đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất giống lạc L14 ................................................ 106 3.2.4.3. Ảnh hƣởng của lƣợng bón vi lƣợng Mn-EDTA các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất giống lạc L14 .......................................................... 109 3.2.4.4. Ảnh hƣởng của lƣợng bón vi lƣợng Fe-EDTA đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống lạc L14 .......................................... 111 3.2.4.5. Ảnh hƣởng của các vi lƣợng chelates (Zn-EDTA, Cu-EDTA, Mn-EDTA và Fe- EDTA) đến sinh trƣởng, năng suất và chất lƣợng giống lạc L14 ............. 114 3.3. Kết quả xây dựng mô hình kỹ thuật tổng hợp tăng năng suất và hiệu quả sản xuất lạc trên đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa. ...................................... 123 3.3.1. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của mô hình ................ 124 3.3.2. Hiệu quả kinh tế của mô hình thâm canh tăng năng suất lạc vụ xuân năm 2017 tại vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa ................................... 125 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................................................... 128 1. KẾT LUẬN .............................................................................................. 128 2. ĐỀ NGHỊ .................................................................................................. 129 CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ............................................................................................................... 130 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 131 PHỤ LỤC .................................................................................................................... vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa của từ BVTV Bảo vệ thực vật CT Công thức ĐC Đối chứng ĐHpH Điều hòa pH DT Diện tích EDDHA Etylene Diamin Di (o-Hydroxyphenylaxetic) Axit EDTA Etylen Diamin Tetraaxetic Axit EHPG N,N'-Etylenebis-2-(o-HydroxyPhenyl) Glyxin FAO Tổ chức nông lƣơng HCVS Hữu cơ vi sinh NN Nông nghiệp NSLT Năng suất lý thuyết NSTT Năng suất thực thu NXB Nhà xuất bản PC Phân chuồng PTNT Phát triển nông thôn TB Trung bình VSV Vi sinh vật viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Diện tích, năng suất và sản lƣợng lạc trên thế giới từ năm 1990-2016 ...... 4 Bảng 1.2. Diện tích, năng suất và sản lƣợng lạc Việt Nam từ năm 1995-2016 .......... 8 Bảng 1.3. Sự hấp thu chất dinh dƣỡng ở cây lạc (kg/ha) .......................................... 20 Bảng 1.4. Phân chia tổng chất dinh dƣỡng theo từng giai đoạn sinh trƣởng của cây lạc . 20 Bảng 1.5. Mức độ đầy đủ chất dinh dƣỡng ở chất khô lá của cây lạc ...................... 21 Bảng 1.6. Thang pH đất và mức độ chua của đất ..................................................... 33 Bảng 2.1. Một số đặc tính nông hoá chủ yếu của đất thí nghiệm ............................. 40 Bảng 3.1. Diễn biến một số yếu tố khí hậu thời tiết vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa (2005 -2015) ...................................................................................................... 53 Bảng 3.2. Diện tích và phân bố vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa. .................. 55 Bảng 3.3. Bảng phân loại đất cát biển tỉnh Thanh Hóa ............................................ 56 Bảng 3.4. Hiện trạng sử dụng đất các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa .................... 57 Bảng 3.5. Diện tích và cơ cấu một số loại cây trồng chính hàng năm các huyện ven biển tỉnh Thanh Hóa .................................................................................................. 59 Bảng 3.6. Một số công thức luân canh trên vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa ........ 60 Bảng 3.7. Thông tin chung về nông hộ sản xuất lạc ................................................. 62 Bảng 3.8. Năng suất lạc vùng đất cát biển tỉnh Thanh Hóa ...................................... 62 Bảng 3.9. Cơ cấu giống lạc ở vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa ....................... 64 Bảng 3.10. Tình hình sử dụng giống của nông hộ sản xuất lạc ................................ 65 Bảng 3.11. Tình hình sử dụng phân bón cho lạc vùng đất cát ven biển tỉnh Thanh Hóa . 68 Bảng 3.12. Ảnh hƣởng của thuốc xử lý hạt đến tỷ lệ mọc và tỷ lệ nhiễm một số bệnh chết cây trên giống lạc L14 .............................................................................. 72 Bảng 3.13. Ảnh hƣởng của thuốc xử lý hạt đến năng suất giống lạc L14 tại 2 điểm thí nghiệm, vụ xuân năm 2015 và 2016 .................................................................... 73 Bảng 3.14. Ảnh hƣởng của liều lƣợng chất điều hòa pH đất đến một số chỉ tiêu sinh trƣởng, phát triển của giống lạc L14 ........................................................................ 75 Bảng 3.15. Ảnh hƣởng của lƣợng bón chất điều hòa pH đất tình hình bệnh hại của giống lạc L14 (Số liệu trung bình 2 năm 2015 - 2016) ............................................. 78 ix Bảng 3.16. Ảnh hƣởng của liều lƣợng chất điều hòa pH đất đến các yếu tố cấu thành năng suất .................................................................................................................... 80 Bảng 3.17. Ảnh hƣởng của liều lƣợng chất điều hòa pH đất đến năng suất thực thu của giống lạc L14 tại 2 điểm thí nghiệm, vụ xuân năm 2015 và 2016 ..................... 81 Bảng 3.18. Hiệu quả kinh tế của chất điều hòa pH đất trong sản xuất lạc thí nghiệm ..... 83 Bảng 3.19. Ảnh hƣởng của chất điều hòa pH đất đến một số tính chất hóa học của đất thí nghiệm ............................................................................................................ 85 Bảng 3.20. Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh 1-3-1HC15 đến sinh trƣởng, phát triển của giống lạc L14 (Số liệu trung bình 2 năm 2015 - 2016) .............................. 89 Bảng 3.21. Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh 1-3-1HC15 đến chỉ số diện tích lá và khả năng tích lũy chất khô của giống lạc L14 ...................................................... 91 Bảng 3.22. Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh 1-3-1HC15 đến các yếu tố cấu thành năng suất của giống lạc L14 ............................................................................ 93 Bảng 3.23. Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh 1-3-1 HC 15 đến năng suất thực thu của giống lạc L14 tại 2 điểm thí nghiệm, vụ xuân 2015 và 2016 ............................. 94 Bảng 3.24. Hiệu quả kinh tế của phân hữu cơ vi sinh 1-3-1HC15 trong sản xuất lạc thí nghiệm (Số liệu trung bình 2 năm 2015 – 2016) ................................................. 97 Bảng 3.25. Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh 1-3-1HC15 đến một số tính chất hóa học của đất thí nghiệm ........................................................................................ 99 Bảng 3.26. Ảnh hƣởng của lƣợng bón vi lƣợng Zn-EDTA đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất giống lạc L14 ..................................................................... 104 Bảng 3.27. Ảnh hƣởng của lƣợng bón vi lƣợng Cu-EDTA đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất giống lạc L14 ..................................................................... 107 Bảng 3.28. Ảnh hƣởng của lƣợng bón vi lƣợng Mn-EDTA đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống lạc L14 ............................................................... 109 Bảng 3.29. Ảnh hƣởng của lƣợng bón vi lƣợng Fe-EDTA đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống lạc L14 ............................................................... 112 Bảng 3.30. Ảnh hƣởng của Zn-EDTA, Cu-EDTA, Mn-EDTA và Fe- EDTA đến sinh trƣởng và phát triển của giống lạc L14............................................................ 115 x Bảng 3.31. Ảnh hƣởng của Zn-EDTA, Cu-EDTA, Mn-EDTA và Fe- EDTA đến chỉ số diện tích lá và khả năng tích lũy chất khô .......................................................... 118 Bảng 3.32. Ảnh hƣởng của Zn-EDTA, Cu-EDTA, Mn-EDTA và Fe- EDTA đến năng suất và các yếu tố cấu thành năng suất của giống lạc L14 tại 2 điểm thí nghiệm, vụ xuân năm 2016 và 2017 ....................................................................... 120 Bảng 3.33. Ảnh hƣởng của Zn-EDTA, Cu-EDTA, Mn-EDTA và Fe- EDTA đến một số chỉ tiêu chất lƣợng của giống lạc L14 ......................................................... 122 Bảng 3.34. Hiệu quả kinh tế của việc bón các nguyên tố vi lƣợng Zn-EDTA, Cu- EDTA, Mn-EDTA và Fe- EDTA cho giống lạc L14 .............................................. 123 Bảng 3.35. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của mô hìn