Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng đạm bón vào thời kỳ trước trỗ đến sinh trưởng và năng suất của giống ngô LVN99 vụ xuân năm 2011

PHẦN 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Tính cấp thiết của đề tài Cây ngô (Zea mays L.) là một trong ba cây cốc quan trọng cung cấp lương thực cho con người và thức ăn cho vật nuôi. Ngô còn là nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp lương thực - thực phẩm - dược phẩm và công nghiệp nhẹ. Hiện nay, ngô đang được quan tâm đặc biệt với vai trò là nguồn nguyên liệu để sản xuất nhiên liệu sinh học. Cuối thế kỷ XX nghề trồng ngô trên thế giới đã có sự phát triển kỳ diệu thành tựu .Nhờ ứng dụng rộng rãi công nghệ giống ngô lai và những di truyền ,kỹ thuật canh tác vào sản xuất . Hiện nay trên thế giới luá mì lúa nước và cây ngô được coi là 3 cây ngũ cốc chính của loài người song không có cây nào sánh kịp với cây ngô về quy mô, hiệu quả về ưu thế lai. Ở Việt Nam, cuộc cách mạng về ngô lai đã được nhà nước Bộ Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn, Bộ Khoa học Công nghệ và các tỉnh trong cả nước đặc biệt quan tâm.Chính vì vậy trong vòng 10 năm (1990 - 2000) tỷ lệ trồng ngô lai tăng từ 0% lên tới 65%, một tốc độ phát triển rất nhanh trong lịch sử phát triển ngô lai thế giới và châu Á. Hiện nay việc sử dụng ngô làm lương thực ở nước ta vẫn còn nhiều, đặc biệt là những vùng khó khăn, những vùng có tập quán sử dụng ngô làm lương thực hàng ngày. Sự hạn chế về mặt dinh dưỡng của cây ngô là một số axit amin không thay thế như Lysine, Triptophan, Methionine…thấp. Vì vậy nhiều nhà tạo giống ngô trên thế giới đã nghiên cứu cải thiện hàm lượng của một số axit amin không thể thay thế này. Ngay từ những năm 60 của thế kỷ XX, một số giống ngô LVN99 đã được tạo ra, nhưng do nội nhũ mềm nên hạn chế phát triển. Những năm gần đây các nhà chọn tạo giống của Trung tâm cải tạo ngô và lúa mì quốc tế (CIMMYT)đã tạo ra các nhũ mềm cứng, chống chịu sâu bệnh, đổ, hạn tốt và cho nang suất tương đương ngô thường nhưng có chất lượng proteincao hơn ngô thường, với hàm lượng protein là 11% (ngô thường là 8.59%) trong đó lysine trong protein là 40% triptophan trong prortein là 0,82% (ngô thường là 20% và 0,5%) (Lê Qúy Kha,Trần Hồng Uy,2002) [7]. Với số lượng ngô được sử dụng trong chăn nuôi hiện nay thì sử dụng giống ngô LVN99 cho phát triển chăn nuôi đem lại hiệu quả kinh cao, làm giảm giá thành sản phẩm, nâng cao giá trị cạnh tranh của thị trường, ngoài ra ngô LVN99 rất có ý nghĩa cho đồng bào vùng cao, nơi mà đồng bào dân tộc thiểu số có tập quán sử dung ngô làm lương thực, ngoài ra còn giúp họ xóa đói giảm nghèo một cách cơ bản hơn. Tuy nhiên bộ giống ngô LVN99 ở nước ta còn rất ít chưa đáp ứng được nhu cầu sản xuất. Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó chúng em đã tiến hành thí nghiệm với đề tài : “ Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng đạm bón vào thời kỳ trước trỗ đến sinh trưởng và năng suất của giống ngô LVN99 vụ xuân năm 2011. Tại trường Đại Học Nông Lâm -Thái Nguyên.” 2. Mục tiêu của đề tài 2.1 Mục đích . Xác định được sự ảnh hưởng của một số liều lượng đạm đến sinh trưởng và năng suất của giống ngô LVN99 tìm ra mức bón thích hợp nhất với giống ngô LVN99. 2.2 Yêu cầu của đề tài. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng và năng suất của giống ngô LVN99 qua các công thức bón đạm khác nhau. Nghiên cứu khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất thuận và sâu bệnh hại của giống ngô LVN99 qua các công thức bón đạm . Nghiên cứu các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống ngô LVN99 qua các công thức bón đạm. 3. Ý nghĩa của đề tài. 3.1. Ý nghĩa trong học tập, nghiên cứu Giúp sinh viên củng cố và hệ thống hóa toàn bộ kiến thức đã học tạo điều kiện cho sinh viên học hổi thêm nhiều kiến thức, kinh nghiệm trong sản xuất, gắn liền lý thuyết với thực tế. Qua đó guips sinh viên nâng cao được chuyên môn, nắm được phương pháp tổ chức và tiến hành nghiên cứu ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất. Giúp sinh viên biết cách viết, trình bày một báo cáo khoa học. 3.2. Ý nghĩa trong sản xuất Kết quả nghiên cứu sẽ đưa ra được lượng phân đạm bón thích hợp để giống ngô LVN99 đạt hiệu quả kinh tế cao nhất. PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của đề tài Ở Việt Nam, nông nghiệp nông thôn có vị trí rất quan trọng. Hiện nay, Đảng và Nhà nước ta rất quan tâm đến sự phát triển của nông nghiệp, nông thôn và đã có những chủ trương, chính sách đúng đắn để đẩy nhanh sự phát triển của khu vực này. Trải qua các giai đoạn phát triển, nông dân, nông nghiệp và nông thôn đã có những đóng góp tạo nên những thành tựu lớn trong công cuộc đổi mới. Cho đến nay, nông nghiệp nước ta đã có bước phát triển tương đối toàn diện, tăng trưởng khá, quan hệ sản xuất từng bước đổi mới phù hợp với yêu cầu phát triển của nền nông nghiệp hàng hoá. Những thành tựu đó đã góp phần rất quan trọng vào sự ổn định kinh tế - xã hội, tạo tiền đề đầy nhanh công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước. Đóng góp một phần không nhỏ đối với sự phát triển đó là hệ thống các cây lương thực, trong đó có cây ngô. Tuy hiện nay cây lúa vẫn đang giữ vị trí đứng đầu về sản lượng cũng như tầm quan trọng nhưng với khả năng phát triển trong tương lai, cây ngô đã từng bước tự chứng tỏ được mình. Ngô là cây trồng quang hợp theo chu trình C4, có tiềm năng năng suất cao mà không một cây cốc có thể so sánh kịp. Để nâng cao hiệu quả trong sản xuất nông nghiệp nói chung và khai thác triệt để vị trí, vai trò của cây ngô nói riêng, công tác lai tạo những giống ngô mới có năng suất cao, phẩm chất tốt, thích ứng rộng là một yêu cầu cấp thiết. Trong đó yếu tố giống có vai trò hết sức quan trọng đối với việc nâng cao năng suất và sản lượng ngô. Với vai trò làm lương thực cho người (17%), thức ăn cho chăn nuôi (gần 70%) và làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp thực phẩm, dược phẩm và công nghiệp nhẹ khác (khoảng 10%) (Ngô Hữu Tình, 2009) [42], ngô đã được hầu hết các quốc gia và vùng lãnh thổ trên thế giới gieo trồng và liên tục mở rộng sản xuất. Việt Nam là quốc gia có truyền thống lúa nước lâu đời, lương thực chính là gạo, song người dân cũng rất thích ăn ngô dưới dạng ngô luộc, ngô nướng,ngô rang, bỏng ngô. Trước kia còn nghèo đói và do mất mùa, nông dân vẫn thường ăn ngô dưới dạng độn với cơm hoặc ngô bung. Hiện nay, đồng bào một số dân tộc thiểu số vùng cao như H'mông, Dao... vẫn ăn ngô như nguồn lương thực chính theo truyền thống và vì điều kiện kinh tế còn nghèo dưới dạng mèn mén. Do chất lượng protein ở ngô không cao vì hàm lượng một số axit amin không thay thế như lysine, triptophan, methionine thấp nên việc sử dụng ngô nhiều có ảnh hưởng đến dinh dưỡng cho người và vật nuôi. Trước thực tế đó, các nhà khoa học trên thế giới đã nghiên cứu chọn tạo ra các giống ngô LVN99 với hàm lượng protein cao hơn và đặc biệt có hàm lượng lysine, triptophan, methionine gấp đôi ngô thường. Hiện nay có nhiều giống ngô lai LVN99 đã được đưa vào sản xuất. Giống lai LVN99 có năng suất cao chủ yếu phù hợp cho các vùng trồng ngô thâm canh, còn đối với các vùng đồi núi còn nhiều hạn chế về cơ sở hạ tầng, kỹ thuật canh tác, giống ngô LVN99 khả thi hơn. Miền núi phía Bắc nước ta là vùng khó khăn về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội. Người dân vùng này còn rất nghèo, thiếu vốn đầu tư cho sản xuất nông nghiệp. Ở một số vùng khó khăn những người dân nghèo đói vẫn phải sử dụng ngô làm lương thực và một số đồng bào dân tộc có tập quán sử dụng ngô làm lương thực chính từ lâu đời. Vì vậy, việc sử dụng giống ngô LVN99 là một nhu cầu thiết thực và cấp bách, góp phần giảm chi phí đầu tư cho sản xuất, đồng thời đạt được năng suất và chất lượng protein cao, đem lại hiệu quả kinh tế, đặc biệt có thể giảm tỷ lệ suy dinh dưỡng cho người dân miền núi, đảm bảo an ninh lương thực, nâng cao chất lượng dinh dưỡng trong thức ăn chăn nuôi, đẩy mạnh công cuộc xoá đói giảm nghèo, phát triển kinh tế - xã hội nông thôn miền núi. Ngô là cây trồng tạo ra một lượng năng suất, vật chất rất lớn trong một vụ trồng.Vì vậy ngô hút từ đất một lượng dinh dưỡng rất lớn trong quá trình sống, đặc biệt là dinh dưỡng đạm. Phân đạm đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sống cây ngô, tham gia vào quá trình hình thành protein…, do vậy nó ảnh hưởng trực tiếp đến hàm lượng protein trong hạt ngô. Người dân ở vùng nông thôn, vùng núi thường có tập quán trồng ngô trên nương rẫy, không bón phân hoặc bón với hàm lượng rất ít trong khi nhu cầu sử dụng các chất dinh dưỡng của cây ngô lại rất cao, điều đó làm cho đất nghèo kiệt về dinh dưỡng, không cung cấp đủ nhu cầu cho cây ngô, cho nên năng suất ngô thường thấp, chất lượng kém, chính vì vậy nghiên cứu liều lượng bón đạm thích hợp đối với giống ngô LVN99 là một vấn đề rất cần thiết trước khi mở rộng ra sản xuất. Xuất phát từ thực tế đó, chúng em tiến hành đề tài: “ Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng đạm bón vào thời kỳ trước trỗ đến sinh trưởng và năng suất của giống ngô LVN99 vụ xuân năm 2011. Tại trường Đại Học Nông Lâm –Thái Nguyên.” 2. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và ở Việt Nam 2.1. Tình hình sản xuất ngô và ngô LVN99 trên thế giới Có thể nói rằng trong ba cây ngũ cốc chính của loài người : Lúa nước, lúa mì, và cây ngô thì không có cây nào sánh kịp với cây ngô về tiềm năng năng suất hạt, về quy mô, tỷ lệ và hiệu quả ưu thế lai. Ngô là cây lương thực quan trọng trong nền kinh tế toàn cầu. Do có nền di truyền rộng và thích ứng với nhiều vùng sinh thái khác nhau nên cây ngô được trồng ở hầu hết các nước trên thế giới. Hiện nay trên thế giới có khoảng 140 nước trồng ngô, trong đó có 38 nướ c là các nướ c phát triển cò n lại là các nước đang phát triển (Báo cáo tổng kết 29 của ISAAA) [1]. Tổng diện tích trồng năm 2009 lên đến 159,53 triệu ha, năng suất 5,12 tấn/ha và sản lượng 817,11 triệu tấn một năm (FAOSTAT, 2010) [34]. Ngô được sử dụng trong rất nhiều lĩnh vực như: làm lương thực, thực phẩm, thức ăn cho gia súc, nguyên liệu cho các ngành công nghiệp chế biến...Hiện nay ngô còn là nguồn nguyên liệu quan trọng trong sản xuất năng lượng sinh học (ethanol), đây được coi là giải pháp cho sự thiếu hụt năng lượng trong tương lai. Ở Mỹ, trên 90% ethanol được sản xuất từ ngô với hơn 2680 nhà máy. Trung Quốc cũng đang tập trung đầu tư xây dựng nhiều cở sở nghiên cứu về nguồn năng lượng sinh học này với mục tiêu ethanol nhiên liệu sẽ tăng lên 2 tỷ lít vào năm 2010 và 10 tỷ lít vào năm 2020 (Ngô Sơn, 2007)[12]. Để cung cấp nguyên liệu cho sản xuất ethanol, các nhà khoa học thuộc Đại học bang Michigan (Mỹ) đã tạo ra một số giống ngô mới chuyên sản xuất ethanol, giống ngô mới này cho phép tạo ra sản phẩm ethanol hiệu quả hơn và mang lại nhiều lợi nhuận hơn. Nhờ những tiến bộ trong nghiên cứu và sản xuất mà năng suất, sản lượng và diện tích ngô trên thế giới tăng lên liên tục từ đầu thế kỷ 20 đến nay. Kết quả được thể hiện qua bảng 2.1. Bảng 2.1. Tình hình sản xuất ngô thế giới từ năm 2006 - 2009. Năm  Diện tích (Triệu/ha)  Năng suất ( Tấn/ha)  Sản lượng (Triệu/tấn)   2006  148,83  4,75  706,69   2007  159,05  4,96  789,48   2008  161,10  5,13  826,22   2009  159,53  5,12  817,11   (Nguồn: FAOSTAT, 2010) [34] Qua bảng 1.1 cho thấy, sản xuất ngô trên thế giới tăng lên không ngừng cả về diện tích và năng suất. Năm 2006 năng suất ngô trung bình thế giới mới chỉ đạt 4,75 tấn/ha, diện tích 148,83 triệu ha. Đến năm 2009 diện tích 159,53 triệu ha và năng suất ngô đạt 5,12 tấn/ha cả diện tích năng suất có tăng lên không đáng kể. Trong công tác cải tạo giống cây trồng trên cơ sở ưu thế lai, ngô lai là một thành công kỳ diệu của nhân loại. Nhờ sử dụng giống ngô lai và kỹ thuật trồng trọt tiên tiến mà năng suất ngô trên thế giới càng ngày càng tăng lên. Bảng 2.2. Tình hình sản xuất ngô của một số nước trên thế giới năm 2009 Nước  Diện tích (triệu ha)  Năng suất (tấn/ha)  Sản lượng (triệu tấn)   Mỹ  31,83  9,66  307,38   Trung Quốc  30,48  5,35  163,12   Brazil  13,79  3,71  51,23   Italia  0,91  8,60  7,88   Đức  0,52  9,75  4,53   (Nguồn FAOSTAT, 2010) [10] Qua bảng 2.2, chúng ta thấy: Tình hình sản xuất ngô của một số nước trên Thế giới nước có diện tích và sản lượng lớn nhất là Mỹ diện tích là 31,83 triệu/ha, sản lượng là 307,38 triệu tấn, diện tích, năng suất lớn thứ 2 là Trung Quốc 30,48 triệu ha và sản lượng 163,12 triệu tấn. Braxin có diện lớn thứ 3 nhưng năng suất thấp chỉ đạt 3,71tấn/ha, sản lượng cao hơn Đức và Italia đạt 51,23 triệu tấn. còn Đức và Italia có diện tích nhỏ hơn Đức 0,52 triệu ha nhưng năng suất cao hơn cả Mỹ và Trung Quốc, Italia diện tích là 0,91 triệu ha đạt năng suất cao hơn so với Trung Quốc. 2.2.Tình hình sản xuất ngô LVN99 ở Việt Nam Cây ngô được đưa vào Việt Nam cách đây khoảng 300 năm (N.2.2.Tình hình sản xuất ngô và ngô LVN99 ở Việt Nam Ngô là cây lương thực quan trọng thứ 2 sau cây lúa ở nước ta. Ngô được đưa vào Việt Nam cách đây khoảng 300 năm (Ngô Hữu Tình, 2009) [42]. Do có vai trò quan trọng đối với kinh tế xã hội cộng với điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa nên ngô đã nhanh chóng được mở rộng, trồng khắp các vùng miền cả nước. Cùng với sự tiến bộ của toàn thế giới, việc phát triển sản xuất ngô ở Việt Nam trong vài thập kỷ cuối thế kỷ 20 cũng đã thu được những kết quả quan trọng. Đạt được thành tựu lớn trong sản xuất ngô ở nước ta trong những năm gần đây là nhờ có những chính sách khuyến khích của Đảng và Nhà nước trong việc áp dụng thành công những tiến bộ khoa học kỹ thuật về giống, kỹ thuật canh tác vào sản xuất nên cây ngô đã có những bước tiến mạnh về diện tích, năng suất và sản lượng. Năng suất ngô Việt Nam đến cuối những năm 1970 chỉ đạt 10 tạ/ha do trồng các giống ngô địa phương với kỹ thuật canh tác lạc hậu. Từ giữa những năm 1980, nhờ hợp tác với CIMMYT, nhiều giống ngô cải tiến đã được trồng ở nước ta, góp phần đưa năng suất lên gần 15 tạ/ha vào đầu những năm 1990. Tuy nhiên,ngành sản xuất ngô nước ta thực sự có những bước tiến nhảy vọt là từ đầu những năm 1990 đến nay, gắn liền với việc mở rộng giống lai và cải thiện các biện pháp kỹ thuật canh tác. Năm 1991, diện tích trồng giống lai chưa đến 1% trên hơn 400 nghìn ha trồng ngô, năm 2007 giống lai đã chiếm khoảng 95% trong số hơn 1 triệu ha. Năm 1994, sản lượng ngô Việt Nam vượt ngưỡng 1 triệu tấn, năm 2000 vượt ngưỡng 2 triệu tấn và năm 2008 có diện tích, năng suất và sản lượng cao nhất từ trước đến nay: Diện tích 1.125,9nghìn ha, năng suất 40,2 tạ/ha, sản lượng vượt ngưỡng 4 triệu tấn - 4,5 triệu tấn (Tổng cục Thống kê, 2009) [45]. Bảng 2.3: Sản xuất ngô Việt Nam giai đoạn 2001- 2009 Năm  Diện tích (nghìn ha)  Năng suất (tạ/ha)  Sản lượng (nghìn tấn)   1961  229,2  1,14  260,1   1975  229,2  1,05  280,6   1990  432,0  1,55  671,0   1994  524,6  2,14  1.143,9   2000  730,2  2,51  2.005,9   2005  1.072,6  3,60  3.787,1   2007  1.072,8  3,96  4.250,9   2008  1.140,2  4,01  4.573,1   2009  1.086,8  4,03  4.381,8   (Nguồn: Tổng cục thống kê, Bộ NN và PTNT 2010 [21]) Sản xuất ngô ở Việt Nam trải qua nhiều bước thăng trầm, đến nay đã đạt được những thành tựu to lớn,được chia làm 3 giai đoạn chính: Giai đoan 1: trước năm 1975 do điều kiện còn khó khăn nên cây ngô chưa được chú trọng, vì vậy diện tích đạt 229 nghìn ha, năng suất 1,14 tấn/ha, với sản lượng bình 260,1 nghìn tấn/năm. Giai đoạn 2: Từ năm 1975 – 1994 diện tích trồng ngô tăng chậm từ 229,2 nghìn ha (năm 1975) lên 534,6 nghìn ha (năm 1994). Đầu những năm 1990 ngành sản xuất ngô Việt Nam thực sự có một bước tiến nhảy vọt, gắn liền với việc sử dụng giống ngô lai ra sản xuất, đây là bước chuyển tiếp quan trọng trong chương trình phát triển ngô lai ở Việt Nam – từ giống thụ phấn tự do sang giống ngô quy ước. Hàng loạt các giống ngô lai đã được mở rộng ra sản xuất:LVN10,LVN4,LVN5, LVN9,LVN12, LVN17...Do được chọn tạo trong nước nên được tạo ra có khả năng thích ứng với điều kiện sinh thái và tập quán canh tác của người dân, giá thành giống chỉ bằng 50- 70% so với các giống nước ngoài cùng loại. Giai đoạn 3: Từ năm 1994 đến nay, diện tích trồng ngô tăng nhanh, đồng thời với việc tăng không ngừng về năng suất. Năm 2008 và 2009 năng suất và sản lượng ngô cao nhất từ trước đến nay, năng suất đạt từ 4,01- 4,03 tấn/ha, sản lượng 4.381,8- 4.573,1 nghìn trên diện tích 1.086,8- 1.140,2 nghìn ha. So với năm 1990, khi chưa sử dụng giống ngô lai trong sản xuất thì diện tích tăng trên 2,5 lần, còn sản lượng tăng trên 6,5 lần. Trong thời gian gần đây, việc tiêu thụ ngô hàng hóa trong nước chủ yếu do các công ty chế biến thức ăn chăn nuôi, thông qua các đại lý hoặc các tư thương thu mua gom lại, sấy khô rồi cung ứng cho các nhà máy. Hiện nay, tại một số tỉnh như Sơn La, Hà Tây, Hòa Bình...đã hình thành các cụm sấy ngô hạt do các tư nhân tự đầu tư và thu mua của dân, rồi cung cấp cho các cơ sở chế biến thức ăn chăn nuôi. Theo báo cáo của Viện Quy Hoạch và thống kê nông nghiệp, dự kiến đến năm 2010, tổng nhu cầu sư dụng ngô trong cả nước là 4,8 triệu tấn và năm 2020 là 6 triệu tấn. Trong đó sử dụng cho chế biến thức ăn chăn nuôi là 2,3 triệu tấn (2005) và 3,5 triệu tấn (2010). Dự đoán trong thờ gian tới diện tích ngô lai sẽ tiếp tục tăng cao do nhu cầu trong chăn nuôi tăng. 3. Tình hình nghiên cứu phân bón cho ngô trên thế giới và Việt Nam 3.1 Dinh dưỡng của cây ngô 3.1.1 Các nguyên tố dinh dưỡng và nhu cầu dinh dưỡng của cây ngô Cây ngô hút các chất dinh dưỡng cần thiết để sinh trưởng phát triển bình thường qua các chất vô cơ. Trong quá trình quang hợp, để tạo lập hydratcacbon, ngô sử dụng CO2 thu được trong không khí, ion H+ và nguyên tố oxy có nguồn gốc từ nước. Nước thẩm thấu xuống đất được cây hút vào nhờ các tế bào rễ con, sau đó dẫn từ tế bào này đến tế bào khác đẻ tham gia vào các dòng vật chất trong cây. Các yếu tố trong đất như muối khoáng được hào tan và tồn tại trong dung dịch đất hoặc bám trên bề mặt keo đất. Căn cứ vào nhu cầu dinh dưỡng của cây mà người ta chia ra các nhóm: Nhóm đa lượng : Cacbon, oxy, hydro, nitơ, photpho, lưu huỳnh, kali, canxi, magiê. Nhóm vi lượng : Sắt, mangan, kẽm, đồng, molipden, bo, clo,nhôm, bạc, natri, coban, bari. Các nguyên tố tạo thành cơ thể cây ngô chiếm số lượng lớn, chúng tham gia xây dựng các hợp chất hữu cơ trong cây. Ví dụ : C, O, H, N, P, S…tạo nên nước, đường, tinh bột, xenlulozơ, amino axit , protein, lipit… Các nguyên tố khoáng tham gia trực tiếp vào các quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng trong cây. Chúng có vai trò lớn trong các quá trình quang hợp hô hấp, cân bằng nước cũng như toàn bộ quá trình sinh trưởng phát triển của cây. Các yếu tố chính hoặc thành phần tham gia cấu trúc của các hệ thống chức phận như bộ máy quang hợp, chuỗi hô hấp, các trung tâm tổng hợp protein. Trong cây tồn tại các ion K+, Ca++, Mg++, và N+, chúng điều khiển các tính chất và khả năng thẩm thấu trên bề keo của tế bào. Các nguyên tố kim loại có hóa trị thay đổi khi ở dạng ion ( Fe, Ca, Zn, Mn ) điều khiển quá trình oxy hóa khử trong trao đổi chất, chúng là những xúc tác sinh học. Có thể nói ít nhất 16 nguyên tố dinh dưỡng cần thiết để tạo thành cơ thể và ổn định sinh trưởng bình thường của cây ngô. Thiếu các nguyên tố này có thể gây ra những biến đổi làm suy yếu hoặc rối loạn thay đổi sinh trưởng phát triển của cây ngô. Điều quan trọng những nguyên tố này phải hàm lượng thích hợp trong đất và có hàm lượng dễ tiêu đối với cây ngô. Cây ngô hấp thụ các yếu tố khoáng dưới dạng ion dung dịch đất hay từ bề mặt keo đất tuân theo quá trình chung về dinh dưỡng khoáng. Các ion đó là đạm amon và nitrat, photpho axit… Nguồn cung cấp dinh dưỡng chủ yếu cho cây là đất trồng trọt. Độ mầu mỡ của đất được hình thành và phụ thuộc vào hàng loạt các yếu tố, trong đó có tác động trực tiếp của con người và cây trồng. Những đặc điểm như: thành phần đất mẹ hay nguồn phù sa, hàm lượng và chất lượng mùn, sét khoáng, thành phần cơ giới, độ kết bám, độ chua, chế độ nước, hàm lượng dinh dưỡng tổng số hay dễ tiêu, khả năng cung cấp dinh dưỡng… đã quy định độ màu mỡ của đất. 3.1.2. Nhịp độ tạo chất khô và hấp thụ một số dinh dưỡng chính của cây ngô. Sự hút các chất dinh dưỡng thay đổi theo giai đoạn sinh trưởng phát triển của cây ngô. Dựa vào biến đổi hình thái của cây để xác định nhu cầu dinh dưỡng từng thời kỳ của cây ngô. Viện kỹ thuật cây ngũ cốc và thức ăn gia súc (Pháp) chia quá trình sinh trưởng của cây ngô ra làm 3 giai đoạn như sau : - Giai đoạn tăng trưởng chậm: Từ khi mọc đến 7- 8 lá: Đây là giai đoạn hình thành và phát triển bộ rễ, đây cũng là giai đoạn phân hóa tạo bông cờ. Giai đoạn này lượng dinh dưỡng cây hút không lớn chỉ 1- 4% tổng lượng dinh dưỡng so với cả vòng đời cây hút. Sự hút chất dinh dưỡng ở các thời kỳ đầu tuy chậm nhưng rất quan trọng cho ngô, bao gồm các dạng dễ hấp thu của các hợp chất chứa NPK so với tổng lượng dinh dưỡng và chất khô đã tích lũy, thấy rằng: sau mọc 20 -30 ngày ngô tích lũy được 4%chất khô, 9% lân, 10% đạm, 14% kali; sau 60 ngày: 45% chất khô, 57% lân, 66% đạm, 92% kali. - Giai đoạn tăng trưởng nhanh: Từ 7- 8 lá đến sau trỗ 15 ngày: ở giai đoạn này các bộ phận trên mặt đất (thân, lá) và dưới mặt đất đều tăng trưởng nhanh. Các cơ quan sinh trưởng phát triển mạnh, lượng tinh bột và chất khô trong bắp tăng nhanh. Đây là giai đoạn cây hấp thụ tối đa dinh dưỡng bằng 75 – 95% tổng lượng dinh dưỡng so với cả vòng đời cây hút. Thiếu chất dinh dưỡng ở thời kỳ 8- 11 lá sẽ cản trở sinh trưởng cuar lá và giảm từ 10 -20% năng suất, đặc biệt ở thời kỳ trỗ cờ phun râu cây đòi hỏi dinh dưỡng rất cao,nên vào thời kỳ này nếu một nửa lá bị héo khô sẽ làm giảm 25 – 30% năng suất. Thời kỳ kỳ trỗ cờ phun râu ngô đã hút gần như toàn bộ số kali cần thiết và lượng lớn đạm và lân. - Giai đoạn chín: Qúa trình tích lũy chất khô đã hoàn thành, ngô bắt đầu mất nước nhanh, các bộ sinh trưởng sinh dưỡng chuyển sang màu vàng.Hầu hết các giống đều cần khoảng 60 ngày để hoàn thành hạt; trong đó các giống ngắn ngày cần ít hơn khoảng 35-40 ngày trong thời gian hình thành hạt, mỗi ngày bình quân tạo thành 2,5-3% trọng lượng hạt khi chín hoàn toàn. Trong giai đoạn chín cây ngô thực hiện các chức năng phân phối lại lượng dinh dưỡng đã hấp thụ. Lượng dinh dưỡng cây hấp thụ được khong chỉ tích lũy ở hạt mà còn một lượng hạt lớn ở thân lá. Tiêu tốn nước trong quá trình tích lũy chất khô ở cây ngô thấp hơn lúa. Để tạo 1 gam chất khô ngô cần 349 gam nước, trong khi đó lúa cần 628 gam nước. * Đạm: Là nguyên tố quan trọng bậc nhất đối với cây ngô. Trong đạm Nitơ là thành phần của axi tamin, yếu tố để tạo nên protein. Nitơ tham gia vào thành phần của hàng loạt các chất quan trọng trong cơ thể thực vật, quyết định các quá trình trao đổi chất, những biến đổi sinh hóa, sinh lý và quá trình sinh trưởng phát triển của cây. Nitơ là thành phần quan trọng cấu tạo nên tất cả các axit amin và từ các axit amin đó tổng hợp nên tất cả các loại protein trong cơ thể thực vật. Vai trò của protein đối với sự sống của cơ thể thực vật là không thể thay thế được. Trong điều kiện bình thường cây hút đạm nitrat và đạm amon. Hai dạng đạm có tác dụng sinh lý khác nhau. Khi hút đạm, độ PH trong cây cao lên, khi PH bằng 6,8 cây hút cả hai dạng đạm này như nhau, cây phản ứng khác nhau với đạm,ở đất chua cây chủ yếu hút nitrat hỗ trợ việc hút cation, trong khi đạm amon gây khó khăn cho việc hút cation.Thiếu đạm những lá già ở gốc thường vàng và khô đi bắt đầu từ đầu lá rồi lan dần ra sống lá. Khi thừa đạm cây mọc um tùm, kéo dài thời gian sinh trưởng. Bón trực tiếp lên cây sẽ làm lá cháy xém. Ngô cần đạm ngay từ lúc đầu, tức là từ khi nảy mầm, tuy cần lượng rất nhỏ nhưng quan trọng. Điều đó nói lên vai trò quan trọng của chọn đất tốt và bón lót. Nhịp độ hút đạm lớn hơn lân tính đến lúc trỗ cờ, sự hút đạm kéo dài đến khi hạt chín. Có thể phân tích lượng đạm trong lá để đánh hiệu quả cung cấp đạm và khả năng cho năng suất ngô. Ở thời kỳ 6 lá lượng đạm trong lá chiếm 6% coi như tối thích cho năng suất cao. Nếu đạm dưới 3,5% : Cung cấp đạm yếu Từ 3,5 -5% : Cung đạm thỏa mãn Trên 5% : Cung cấp nhiều Sự hút đạm phụ thuộc vào mức độ cung cấp lân và kali… tỷ lệ N/P ảnh hưởng tới tốc độ ra hoa và tốc độ lớn của hạt khi. * Lân: Là thành phần cấu tạo nên tế bào. Thành phần trong lân quan trọng là photpho, sau khi cây hấp thu photpho nhanh chóng tham gia vào thành phần của nhiều hợp chất hữu cơ phức tạp mà quan trọng nhất là tham gia cấu tạo nên nucleoprotrit. Chất này là thành phần chủ yếu của tế bào. Photpho có mặt phosphatit, nhất giữ vai trò quan trọng trong việc cấu tạo nên menbran, có tác dụng rất lớn trong việc hình thành thẩm thấu của tế bào và hình thành áp suất thẩm thấu. photpho có tác dụng làm tăng tính chịu lạnh cho cây trồng, thúc đẩy sự phát triển của bộ rễ, thúc đẩy sự phát triển mô phân sinh phân chia nhanh nên đã tạo điều kiện cho cây trồng phát dục thuận lợi. Thiếu lân sẽ gây nên rối loạn sinh trưởng khi cây còn non. Thiếu lân cản trở sự hình thành sắc tố, trên lá và thân có màu tím hơi đỏ gọi là bệnh huyết dụ. ngược lại, lân quá nhiều gây rối loạn cho việc hút sắt và kẽm. Lân cần nhiều khi cây còn nhỏ. Trong thời kỳ đầu tốc độ hút lân lớn hơn sự tích lũy chất khô, về sau hai quá trình này tương đương nhau. Cây thực sự ngừng hút lân trước chín sinh lý vài ngày. Giữa 3 nguyên tố NPK lượng lân được cây vận chuyển vào hạt chiếm tỷ lệ cao nhất so với tổng lượng đã hút. Ở điều kiện đất chua, đất xấu, mưa nhiều đất bị gí chặt làm cản trở sự phát triển của bộ rễ thường thiếu lân. *Kali: Kali khác với đạm và lân không tham gia vào hợp chất hữu cơ mà tồn tại dưới dạng ion trong dịch cây. Kali có vai trò trong việc phân chia TB duy trì các chức năng sinh lý cây, kali nhanh chóng tham gia vào hoạt động của enzim, thúc đẩy quá trình vận chuyển hydratcacbon. Kali tham gia vào quá trình điều khiển sự đóng mở của khí khổng. kali giúp cây đề kháng với sâu bệnh, tăng cường hoạt động của bó mạch, bề dày cương mô, do vậy giúp cây cứng cáp, chống đổ… thiếu kali các đốt thân ngắn, nhỏ lại, lá dài từ đầu mút lá dọc theo hai bên mép lá trở lên úa vàng. Thiếu kali con gây thiếu canxi, cản trở hấp thụ B, Zn, Mn và NH4, thiếu kali các hợp chất protein và sắt tích lũy trong các đốt thân, cản trở việc vận chuyển các hợp chất hydratcacbon, làm bộ rễ kém phát triển, cây dễ đổ. Điều kiện tạo nên hiện tượng thiếu kali là do đất xấu, lượng kali dễ tiêu thấp, do đất quá ẩm hay bị gí chặt. Kali là nguyên tố được cây hút ngay từ đầu và thuộc loại sớm trong ba nguyên tố NPK. Khi ngô phun râu hầu như cây đã hút đủ nhu cầu kali. Hàm lượng và khả năng cung cấp kali phụ thuộc vào tính chất vật lý của đất. lượng kali cây sử dụng vào hạt chỉ bằng 1/5 tổng lượng đã hút, còn phần lớn vẫn để lại trong thân lá. 3.1.3. Ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh đến quá trình hút khoáng. 3.1.3.1. Không khí trong đất. Lớp đất trên cùng xốp hơn, lượng CO2 chiếm 0,2 - 0,7% khoảng trống. Còn ở tầng sâu hơn, chặt chứa 3 - 5%. CO2 tạo ra hô hấp cho đất hoặc là sản phẩm phân hủy của các axit hữu cơ, tạo thành axit cacbonic ở trong đất có tác dụng hòa tan các ion, tạo thuận lợi cho cây hấp thụ dinh dưỡng. Những sự tăng hàm lượng CO2 trong không khí của đất đến một chừng mực nào đó sẽ ức chế rễ hấp thụ dinh dưỡng. Ở trong đất, tỷ lệ giữa không khí và nước được coi như thích hợp nhất cho hoạt động của rễ là: 30- 40%/60 – 70%. 3.1.3.2. Nồng độ các chất tan trong đất. Nồng độ và tỷ lệ các ion trong môi trường nước tạo nên PH trong đất, trong đó hòa tan những chất dinh dưỡng chủ yếu là các dạng muối, nên dung dịch đất chính là nguồn gốc để cây hút thụ dinh dưỡng. Ở trong đất, yếu tố dinh dưỡng ở dạng ion, trong khi nồng độ (mg/lít)của chúng trong đất đạt tương đối thấp như đạm: 0,11 - 55; Lân: 0,001 - 1; Kali: 0,2 - 10 thì hàm lượng của chúng trong dịch cây rất cao như đạm: 160; Lân: 30; Kali: 175. Quan hệ giữa tốc độ hút khoáng với nồng độ ion rất phức tạp. Nồng độ trong dịch cây cao hơn nhiều so với nồng độ ion trong đất nhưng rễ cây vẫn hút được, chứng tỏ sự hút các yếu tố dinh dưỡng không theo quy định thẩm thấu giản đơn mà là một quá trình sinh lý của cây, hấp thu các chất dinh dưỡng theo cơ chế chủ động, có chọn lọc. Tỷ lệ giữa các loại ion trong môi trường ảnh hưởng đến quá trình hấp thu rõ rệt hơn là sự thay đổi về nồng độ. Thiếu đạm ảnh hưởng đến hút lân của cây. 3.1.3.3. Độ chua cảu môi trường. Sự kiềm hóa môi trường có tác dụng thúc đẩy sự hút ion. Sự chua hóa có tác dụng tăng cường hút ion. Ngô yêu cầu pH = 5,5 - 7,5; Ngô không hợp đất chua, trên đất chua có hệ thống rễ kém phát triển. Trong đất chua, các ion nhôm và sắt có trong dung dịch gây dối loạn việc hút lân, vì chúng tạo nên kết tủa lân không hòa tan. Ngoài ra sự hút dinh dưỡng của rễ ngô còn phụ thuộc vào đặc điểm keo đất, hoạt động của vi sinh vật đất và cả điều kiện ngoại cảnh khác như nhiệt độ, chế độ chiếu sáng…Vì vây, kỹ thuật sản xuất phải tạo điều kiện thuận lợi để cây hút dinh dưỡng đạt hiệu quả cao và phát huy hiệu quả phân bón cao nhất. 3.2.Tình hình nghiên cứu phân bón cho ngô trên Thế giới. Cây ngô là một cây ngũ cốc quang hợp theo chu trình C4, là cây ưa nhiệt, có hệ thống rễ chùm phát triển (FAO, 1995) [66]. Ngô là loại cây trồng tạo ra năng suất và chất lượng vật chất lớn trong một vụ trồng. Vì vậy ngô hút từ đất một lượng chất dinh dưỡng rất lớn trong quá trình sống. Tùy theo lượng hút và vai trò của các yếu tố dinh dưỡng, các nhà nghiên cứu phân bón chia các nguyên tố dinh dưỡng thành 2 nhóm chính: - Nhóm nguyên tố đa lượng (Đạm, lân, kali, magie, lưu huỳnh) là chất quan trọng được cây hút nhiều trong quá trình sống. Nhưng do hàm lượng dự trữ trong đất ít nên nhiều nguyên tố bị thiếu htuj làm cho năng suất ngô bị giảm. Muốn trồng ngô đạt năng suất cao cần thường xuyên cung cấp, bổ xung các chất dinh dưỡng chính cho ngô. - Nhóm nguyên tố vi lượng (Sắt, Molipđen, Bo, Kẽm, Mangan) đây là các chất được cây ngô hút với lượng rất ít nhưng đóng vai trò quan trọng trong đời sống cây ngô vì các yếu tố vi lượng tham gia vào thành phần các enzim, các chất có hoạt tính sinh lý cao, đóng vai trò điều tiết quá trình sống của cây. Các yếu tố vi lượng được hút từ đất còn rất ít, tuy nhiên ở những ruộng ngô thâm canh cao, trồng ngô liên tục nhiều năm có thể dẫn đến thiếu hụt một số chất,nên bổ sung các nguyên tố vi lượng hoặc thông qua các chế phẩm dinh dưỡng có sẵn ngoài thị trường.( Nguyễn Thế Hùng, 2002) [9]. Cây ngô là có tiềm năng năng suất lớn, trong các biện pháp thâm canh tăng năng suất ngô thì phân bón đóng vai trò quan trọng. Theo Berzennyi và cộng sự năm 1961 thì phân bón ảnh hưởng đến 30,7% năng suất ngô. Còn lại các yếu tố khác như: Mật độ, phòng trừ cỏ dại, đất trồng…Nguồn cung cấp chủ yếu cho cây là đất trồng trọt, theo các nhà nghiên cứu của viện Lân, kali - Alanta (Mỹ) cho biết: Để tạo ra 10 tấn ngô hạt trên 1ha, cây ngô lấy đi của đất một lượng dinh dưỡng rất lớn: 197N + 80P205 + 208 K20. (Ngô Hữu Tình, 1997) [22]. Theo Chudry G.A cộng sự (Chudry GA) đạm là yếu tố dinh dưỡng quan trọng nhất của cây ngô. Nó tham gia vào thành phần cấu tạo của tất cả các axit amin, các axit nucleic, là chất giữ vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp protein và trao đổi các chất trong cơ thể. Đạm thúc đẩy quá trình sinh trưởng phát triển của cây, nâng cao hàm lượng protein trong sản phẩm. Routchenko đã chứng minh rằng: trong mùa xuân lạnh và ẩm trên đất chua quá trình nitrat hóa xảy ra yếu, ngô thường bị vàng cây và chết non. Hiện tượng ức chế này xảy ra là do cây đã hút quá nhiều NH4+ (Do bón amophos vào gốc trước khi gieo) mà quá trình quang hợp lại không đáp ứng được đầy đủ của các sản phẩm. Quá trình không tạo các sản phẩm để chuyển NH3 thành axit amin mà là quá trình hô hấp.( Nguễn Ngọc Nông, 2002)[20]. Smith (1973) trong trường hợp không bón phân đạm, năng suất ngô chỉ đạt 1192 kg/ha, có bón đạm năng suất tăng lên 7338kg/ha. Theo Velly và cộng sự (De. Geus, 1997) khi bón cho ngô với liều lượng: + 40 kg N / ha năng suất thu được là 12,11 kg/ha. + 80 kg N / ha năng suất thu được là 15,61 kg/ha. + 120 kg N / ha năng suất thu được là 32,12 kg/ha + 160 kg N / ha năng suất thu được là 41,47 kg/ha + 200 kg N / ha năng suất thu được là 52,18 kg/ha Kết quả nghiên cứu của Geus (1967) bón đạm quá cao cho cây ngô đã làm tăng sự phát triển thân lá, hạn chế đến năng suất hạt ngô (Trích theo Nguyễn Thế Hùng, 2002)[9]. 3.3. Tình hình nghiên cứu phân bón cho ngô ở Việt Nam Trong phạm vi nghiên cứu thuộc chương trình phát triển lương thực, Tạ Văn Sơn (1995) [38] đã nghiên cứu nhu cầu dinh dưỡng cây ngô ở vùng Đồng bằng sông Hồng, thu được kết quả như sau: - Để tạo ra 1 tấn hạt, ngô lấy đi từ đất trung bình một lượng đạm, lân, kali là: N = 22,3 kg; P205 = 8,2 kg; K20 = 12,2 kg. - Lượng NPK tiêu tốn để sản xuất ra 1 tấn ngô hạt là: N = 33,9 kg; P205 = 14,5 kg; K20 = 17,2 kg. - Tỉ lệ nhu cầu dinh dưỡng NPK là: 1: 0,35: 0,45. - Tỉ lệ N: P: K thay đổi trong quá trình sinh trưởng phát triển như sau: Bảng 2.4. Nhu cầu dinh dưỡng của cây ngô trong giai đoạn sinh trưởng (%) Nguyên tố  6 - 7 lá  Trỗ cờ  Thu hoạch   N  51,7  47,4  52,2   P205  8,3  9,8  19,1   K20  40,0  42,7  28,7   (Nguồn: Tạ Văn Sơn (1995) [38]) Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu của nước ngoài và thể hiện rõ là hút kali được hoàn thành sớm trước phun râu, còn các chất dinh dưỡng khác như đạm và lân còn tiếp tục đến lúc ngô chín. Theo Đường Hồng Dật (2003) [12] trung bình với năng suất 60 tạ/ha ngô hạt, cây ngô lấy từ đất 155 kg N, 60 kg, P205 115 kg K20 (tương đương 337 kg urê, 360 kg supe lân, 192 kg clorua kali). Theo tác giả Ngô Hữu Tình (1995) [40], trên đất phù sa sông Hồng tỷ lệ nhu cầu dinh dưỡng của N, P, K cho cây ngô đạt năng suất cao là 1: 0,35 : 0,45 và liều lượng bón phân cho năng suất cao là: 180N - 60P205 - 120K20; ở Duyên hải miền Trung: 120N - 90 P205 - 6 K200; miền Đông Nam bộ: 90N - 90P205 - 30K20; Đồng bằng sông Cửu Long: 150N - 50P205 - 0K20. Theo Nguyễn Văn Bộ (2007) [7], lượng phân bón khuyến cáo cho ngô phải tuỳ thuộc vào đất, giống ngô và thời vụ. Giống có thời gian sinh trưởng dài hơn, có năng suất cao hơn cần phải bón lượng phân cao hơn. Đất chua phải bón nhiều lân hơn, đất nhẹ và vụ gieo trồng có nhiệt độ thấp cần bón nhiều kali hơn. Liều lượng khuyến cáo chung cho ngô là: + Đối với giống chín sớm: - Trên đất phù sa: 8 - 10 tấn phân chuồng; 120 - 150 kg N; 70 - 90kg P205 ; 60 - 90kg K20 /ha. - Trên đất bạc màu: 8 - 10 tấn phân chuồng; 120 - 150 kg N; 70 - 90 kg P205 ; 100 - 120 kg K20 /ha. + Đối với giống chín trung bình và chín muộn: - Trên đất phù sa: 8 - 10 tấn phân chuồng; 150 - 180 kg N; 70 - 90 kg P205 ; 80 - 100 kg K20 /ha. - Trên đất bạc màu: 8 - 10 tấn phân chuồng; 150 - 180 kg N; 70 - 90 kg P205; 120 - 150 kg K20 /ha. Theo Nguyễn Thế Hùng (1996) [19], trên đất bạc màu vùng Đông Anh - Hà Nội, giống ngô LVN10 có phản ứng rất rõ với phân bón ở công thức bón 120N - 120 P205- 120 K20/ha và cho năng suất hạt gấp 2 lần so với công thức đối chứng không bón phân. Cũng theo tác giả thì trên đất bạc màu, hiệu suất của 1kg NPK là 8,7kg;1 kg N là 11,3 kg; 1kg P205 là 4,9 kg; 1kg K20 là 8,5 kg. Tác giả Vũ Cao Thái cũng cho rằng liều lượng và tỷ lệ phân bón cho ngô khác nhau trên các loại đất khác nhau. Theo ông, trên đất phù sa nên bón 120 kg N - 60 kg P205 - 90 kg K20 /ha, tỷ lệ N:P:K là 1:0,5:0,75. Trên đất xám bạc màu bón 100 kg N - 100 kg P205 - 150 kg K20 /ha với tỷ lệ là 1:1:1,5 (dẫn theo Ngô Hữu Tình, 2003) [41]. Theo Viện Khoa học Nông nghiệp miền Nam (Đỗ Trung Bình, 2000), liều lượng phân bón cho 1 ha ngô ở vùng Đông Nam bộ và Tây Nguyên là: 120 kg N - 90 kg P205- 60 kg K20 cho vụ Hè Thu, còn vụ Thu Đông (vụ 2) có thể tăng lượng K2O lên 90 kg (dẫn theo Ngô Hữu Tình, 2003) [41]. Trên đất xám của vùng Đông Nam bộ, theo kết quả nghiên cứu của Trần Thị Dạ Thảo và Nguyễn Thị Sâm (2002), liều lượng phân bón cho ngô có hiệu quả kinh tế cao nhất là 180 kg N - 80 kg P205- 100 kg K20 /ha (giống LVN99) (dẫn theo Ngô Hữu Tình, 2003) [41]. Các loại phân khác nhau với mức bón khác nhau có ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng và năng suất ngô LVN10 vụ Xuân 2000, vì vậy việc sử dụng loại phân và lượng phân cần được xác định trên cơ sở lợi nhuận ở cả 3 loại phân mức bón kinh tế là 200 kg NPK/ha. Phân NPK Lâm Thao loại 5-10-3 là rất phù hợp với cây ngô với lượng bón tối đa là 350 kg NPK/ha, sử dụng ở mức bón N-P-K: 100-50-50 là kinh tế nhất (Ngô Hữu Tình và CS, 2001) [43]. Bón phân vô cơ kết hợp phân hữu cơ cho ngô đã làm tăng năng suất ngô và giúp cải thiện độ phì trong đất, theo Bùi Đình Dinh (1988, 1994) để đảm bảo cho cây trồng có năng suất cao, ổn định, bón phân hữu cơ chiếm 25% tổng số dinh dưỡng, còn 75% phân hoá học (dẫn theo Trần Văn Minh, 2004) [29]. Hiệu quả của phân bón chỉ có thể phát huy đầy đủ khi có chế độ phân bón hợp lý, bón cân đối giữa các nguyên tố. Bón phân cho ngô để đạt hiệu quả kinh tế cao phải căn cứ vào đặc tính của loại giống ngô, yêu cầu sinh lý của cây ngô qua các thời kỳ sinh trưởng, tình trạng của cây trên đồng ruộng, tính chất đất, đặc điểm loại phân bón, kỹ thuật trồng trọt và điều kiện khí hậu thời tiết. Bón cân đối đạm - kali có hiệu lực cao hơn nhiều so với lúa. Bội thu do bón cân đối (trung bình của nhiều liều lượng đạm) có thể đạt 33 tạ/ha trên đất phù sa sông Hồng; 37,7 tạ/ha trên đất bạc màu; 11,7 tạ/ha trên đất xám và 3,9 tạ/ha trên đất đỏ vàng. Xét về hiệu quả kinh tế thì bón phân cân đối cho ngô trên đất bạc màu, đất xám có lãi hơn nhiều so với đất phù sa và đất đỏ vàng (Nguyễn Văn Bộ, 2007) [7]. Theo tác giả Bùi Huy Hiền (2002) [17], từ năm 1985 đến nay tình hình sử dụng phân đạm ở nước ta tăng trung bình là 7,2%/năm, phân lân là 13,9%/năm, phân kali là 23,9%/năm. Tổng lượng N + P205 + K20 trong 15 năm qua tăng trung bình 9,0%/năm. Tỷ lệ N : P205 : K20 trong 10 năm qua đã cân đối hơn với tỷ lệ tương ứng qua các năm 1990, 1995 và 2000 là 1 : 0,12 : 0,05; 1 : 0,46 : 0,12 và 1 : 0,44 : 0,37. Lượng phân bón/ha cũng đã tăng lên qua các năm 1990, 1995, 2000 với tổng lượng N : P205 : K20 tương ứng là 58,7; 117,7 và 170,8 kg/ha, tỷ lệ này còn thấp so với các nước phát triển như Mỹ, Hàn Quốc, Pháp, Nhật với tổng lượng N : P205 : K20 khoảng 240 - 400 kg/ha.Khi nghiên cứu về phân bón cho ngô trên đất bạc mầu, Nguyễn Thế Hùng (1996) [19], đã chỉ ra rằng phân N có tác dụng rất rõ đối với ngô trên đất bạc mầu, song lượng bón tối đa là 225 kg/ha, ngưỡng bón N kinh tế là 150 kg/ha trên nền cân đối P - K. Kết quả nghiên cứu bón đạm cho ngô của Đào Thế Tuấn cho thấy ở Đồng bằng sông Hồng với mức bón đạm 90 kgN/ha, hiệu suất bón đạm đối với ngô địa phương là 13 kg ngô hạt/1 kg N và ngô lai là 18 kg ngô hạt/1 kg N. Bón đến mức 180 kg N/ha đã đạt 9 - 14 kg ngô hạt/1 kg N (dẫn theo Trần Văn Minh, 2004) [29]. Trần Hữu Miện (1987) [27] để tạo ra 1 tấn ngô hạt trong vụ ngô Đông miền Bắc cần 25 - 28 kg N, vụ Xuân 28 - 32 kg N, vụ Hè Thu 32 - 35 kg N, Thu Đông 30 - 32 kg N. Kết quả nghiên cứu của Lê Quý Kha (2001) [20] đã chỉ ra rằng mặc dầu trong điều kiện ít có khả năng đầu tư đạm và thiếu nước, ví dụ như nhờ nước trời, tốt hơn hết vẫn phải chia nhỏ lượng đạm làm nhiều lần để bón thì hiệu quả sử dụng đạm của cây ngô mới cao. Đạm là yếu tố quan trọng nhất đối với cây ngô, nghiên cứu vai trò của đạm đối với cây ngô ở Việt Nam mới chỉ được đề cập về liều lượng dùng và tỷ lệ giữa nó với các yếu tố dinh dưỡng khác. Nghiên cứu ảnh hưởng của đạm đến năng suất và chất lượng các loại giống ngô, trong đó có giống ngô TPTD QPM so sánh với ngô lai thường thì chưa được nghiên cứu ở nước ta.Lân hữu cơ rất đa dạng, đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất, hút chất dinh dưỡng và vận chuyển các chất đó trong cây. Tác dụng chủ yếu của lân thể hiện trên một số mặt sau đây: Phân chia tế bào, tạo thành chất béo và protein; thúc đẩy việc ra hoa, hình thành quả và quyết định phẩm chất hạt giống; hạn chế tác hại của việc bón thừa đạm; thúc đẩy việc ra rễ đặc biệt là rễ bên và lông hút; làm cho thân cây ngũ vững chắc, đỡ đổ; cải thiện chất lượng sản phẩm (trích theo Nguyễn Ngọc Nông, 1999) [33]. Theo các tác giả Lê Văn Khoa và CS (1996) [24]; Oparin (1977) [35], cho rằng vai trò của lân đối với sự sống có một nghĩa lớn vì lân tồn tại trong tế bào của động thực vật, nó có trong nhân tế bào, enzim, vitamin. Lân tham gia vào việc tạo thành và chuyển hoá Hidrat Cacbon, chất chứa nitơ, tích luỹ năng lượng tế bào sống. Lân còn đóng vai trò quan trọng trong hô hấp và lên men.Hiệu lực phân lân đối với ngô bội thu 8 - 10 kg ngô hạt/kg P205, trong nhiều trường hợp hiệu lực lân không rõ hoặc làm giảm năng suất do kỹ thuật bón không phù hợp hoặc nhất là lượng bón lân quá cao so với lượng đạm hoặc bón không kèm kali (Nguyễn Văn Bộ, 1993) [6]. Theo các tác giả Vũ Hữu Yêm và CS (1999) [54], trên đất phù sa Sông Hồng không được bồi không nên bón quá 90 kg P205/ha cho ngô, bón đến 120 kg thì hiệu suất phân lân xuống thấp. Trên đất bạc màu ngô rất cần lân, bón đến 120 kg P205 so với 90 kg P205 hiệu suất phân lân vẫn ổn định. Trên đất mặn và phèn nhẹ có thể bón cho ngô đến 120 kg P205 /ha, khi gặp điều kiện thuận lợi bón 1 kg P205 có thể đạt 16 kg ngô hạt trong vụ Xuân và 11 kg ngô hạt trong vụ Đông. Như vậy, nghiên cứu ảnh hưởng của lân đến năng suất và chất lượng protein của giống ngô TPTD QPM so sánh với giống ngô lai thường thì chưa được công bố ở nước ta.Theo kết quả của Nguyễn Trọng Thi và Nguyễn Văn Bộ (1999) [39], rên đất bạc màu, trồng ngô bón K đạt hiệu lực rất cao. Hiệu quả sử dụng K đạt trung bình 15 - 20 kg ngô hạt/kg K20. Liều lượng bón kali cho ngô trên đất phù sa sông Hồng từ 60 - 90; trên đất bạc màu 90 - 120 kg K20/ha. Bón kali liều lượng 30 - 210 kg K20 /ha không làm gia tăng năng suất ngô vùng Tây sông Hậu. Hiệu lực của phân kali trên đất phù sa sông Hồng đạt 5,2 kg ngô hạt/kg K20. Theo Tạ Văn Sơn (1995) [38], trên đất phù sa sông Hồng bón phân kali đã làm tăng năng suất ngô rõ rệt và đặc biệt trên nền N cao. Phân lân có hiệu lực rõ rệt đối với ngô trên đất phù sa sông Hồng trên nền 180N - 120K2O có thể bón tới 150P205. Theo Nguyễn Văn Bộ và CS (1999) [8], ngô là cây trồng có tiềm năng năng suất rất cao đồng thời cũng lại có nhu cầu dinh dưỡng lớn. Trung bình với năng suất 6 tấn/ha cây ngô hút 155 kg N; 60 kg; 115 kg P205; 15,7 kg Cu; 35,5 kg MgO và 16 kg S. Hiệu lực phân kali: với ngô ở Việt Nam tăng năng suất 310 kg ngô hạt/ha, hiệu suất 5,2 kg ngô/kg K2O trên đất phù sa Sông Hồng (Nguyễn Văn Bộ và CS, 1999) [8]. Theo Nguyễn Trọng Thi và Nguyễn Văn Bộ (1999) [39], đối với cây ngô trồng vụ Đông để đạt năng suất 4 - 5 tấn/ha cần bón 30 - 60 kg K2O trên đất phù sa Sông Hồng; 60 - 90 kg K2O trên đất bạc màu. Theo Nguyễn Vy (1998) [52], Vũ Hữu Yêm và CS (1999) [54], trên đất phù sa Sông Hồng hiệu lực phân kali tăng dần chứng tỏ việc trồng ngô liên tục trong đất phù sa trong đê làm đất kiệt dần kali. Hiệu suất kali vụ Đông cao hơn vụ Xuân, không nên bón cho ngô quá 90 kg K2O /ha vì từ 120 kg K2O /ha hiệu suất kali bón giảm nhanh. Ngô rất cần bón kali, kali trong đất rất linh động, đất trồng ngô liên tục thường bị thiếu, bởi kali có mặt chủ yếu trong thân, lá ngô sẽ bị lấy đi khi người dân thu hoạch cây ra khỏi ruộng. Trên đất bạc màu ngô rất cần bón kali, bón đến 150 kg/ha hiệu suất vẫn còn cao. Trên đất vàn hai vụ lúa, một vụ ngô Đông nếu bón quá nhiều kali năng suất ngô sẽ giảm, chỉ cần bón ở mức 60 kg K2O /ha sẽ cho hiệu suất phân kali rất cao. Trên đất mặn và đất phèn nhẹ cây ngô phản ứng yếu với kali, không nên bón quá 60 kg K2O/ha, nhiều trường hợp ngô phản ứng không rõ với kali (Vũ Hữu Yêm và CS, 1999) [54]. Trên đất bạc màu, không bón kali, cây trồng chỉ hút được 80 - 90 kg N/ha trong khi đó bón kali làm cây trồng hút được tới 120 - 150 kg N/ha (Nguyễn Văn Bộ, 2007) [7]. Theo tác giả Đỗ Tuấn Khiêm (1996) [23], thí nghiệm ở vùng Đông Bắc cho thấy sử dụng các chế phẩm phân bón sinh học như Komix BFC, Thiên Nông, Agrofil có tác dụng làm tăng năng suất ngô từ 8 - 14%. Căn cứ để xác định số lượng và tỷ lệ bón các loại phân NPK, phân chuồng, độ phì nhiêu của đất, nhu cầu dinh dưỡng của giống và trạng thái cây trên đồng ruộng, thời tiết, khí hậu, mùa vụ, chế độ luân canh và mật độ trồng. Theo hướng dẫn của Cục Trồng trọt (2006) [11], để đạt năng suất ngô trên 7 tấn/ha ở các tỉnh miền Bắc, thì lượng phân bón như sau: - Đối với loại đất tốt: 10 - 15 tấn phân chuồng; 150 - 180 kgN; 100 - 120 kg P205; 80 - 100 kg K20/ha. - Đối với đất trung bình: 10 - 15 tấn phân chuồng; 180 - 200 kgN; 120 - 140 kg P205; 100 - 120 kg K2O/ha. Cây ngô là loại cây cần nhiều dinh dưỡng do đó để đạt năng suất cao nhất thiết phải bón đầy đủ và cân đối, đặc biệt là N-P-K. Hiện nay ở nước ta, trong đó có vùng Trung du và miền núi phía Bắc, người dân vẫn còn tập quán sử dụng phân bón lượng thấp và chủ yếu bón phân đạm mà không bón lân và kali. Đây là một nguyên nhân thứ yếu làm cho năng suất ngô trong vùng rất thấp. Vì vậy, việc khuyến cáo và hướng dẫn kỹ thuật bón phân cho ngô đạt hiệu quả cao là rất cần thiết và cấp bách PHẦN 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Vật liệu nghiên cứu Giống ngô LVN99 (giống ngô thụ phấn tự do LVN99) 2. Địa điểm và thời gian tiến hành - Địa điểm : Thí nghiệm được tiến hành tại Trung tâm Thực hành thực nghiệm – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. - Thời gian tiến hành đề tài: vụ Xuân 2011 ( 2/2011 – 6/2011) 3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu 3.1. Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu ảnh hưởng của liều lượng đạm bón vào thời kỳ trước trỗ đến sinh trưởng và năng suất của giống ngô LVN99 + Công thức 1 : 0N + 80P205 + 80K20 + Công thức 1 : 100N + 80P205 + 80P20 + Công thức 1 : 150N + 80P205 + 80K20 + Công thức 1 : 175N + 80P205 + 80K20 + Công thức 1 : 200N + 80P205 + 80K20 3.2. Phương pháp nghiên cứu 3.2.1. Phương pháp thi nghiệm Tiến hành theo quy trình của Viện nghiên cứu ngô, CIMMYT. 3.2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí theo kiểu ngẫu nhiên hoàn chỉnh, gồm 5 công thức với 3 lần nhắc lại, kích thước mỗi ô 15m2 (5 x 3m). gồm 5 hàng ngô, hàng cách hàng 70cm, cây cách cây 25cm. các chỉ tiêu theo dõi hàng thứ 3, xung quanh có dải bảo vệ. * sơ đồ bố trí thí nghiệm Dải bảo vệ    1  2  3  4  5     4  5  2  1  3     2  3  4  5  1    Dải bảo vệ   3.2.3. Quy trình kỹ thuật * Thời vụ gieo : 20/02/2011 - Mật độ, khoảng cách + Mật độ : + Khoảng cách : 70cm x 25cm x 1 cây/ hốc * Phân bón : Theo các công thức thí nghiệm trên. - Phân chuồng : 10 tấn / ha - Phương pháp bón phân. + Bón lót 100% phân chuồng + 100% phân lân + Bón thúc : Chia làm 3 lần. Lần 1: 1/3 N + 1/2 K20 (Khi ngô được 3-4 lá) Lần 2 : 1/3 N + 1/2 K20 (Khi ngô được 7-9 lá) Lần 3 : Bón nốt lượng phân còn lại (trước trỗ 7- 10 ngày) *Chăm sóc : Giai đoạn cây con tiến hành xới xáo, tưới nước duy trì độ ẩm 70 – 80% Khi cây được 3 - 4 lá tiến hành bón thúc lần 1, tỉa định cây. Khi cây được 7 - 9 lá tiến hành bón thúc lần 2, làm cỏ, vun cao. Trước trỗ 7 - 10 ngày tiến hành bón nốt lượng phân còn lại, kết hợp vun nhẹ. Phòng trừ sâu bệnh(khi cây được 3-4 lá, 7- 9 lá và trước trỗ cờ) *Thu hoạch Thu hoạch ngô khi lá bị chuyển sang màu vàng, chân hạt có chấm đen. 3.2.4. Các chỉ tiêu theo dõi và phương pháp theo dõi. Tiến hành theo hướng dẫn của CIMMYT, Viện nghiên cứu ngô. 3.2.4.1.Chỉ tiêu về thời gian sinh trưởng. - Ngày mọc: Được tính từ khi gieo đến khi có 50% số cây mọc trên ô. - Từ khi gieo đến tung phấn: Được tính từ khi gieo đến khi có 50% cây rong ô tung phấn (khi bao phấn ở 1/3 phía trên bông tung phấn ) - Từ khi gieo đến phun râu: Được tính từ khi gieo đến khi có 50% cây trong ô phun râu ( khi bắp ngô có râu dài 2-3cm ) - Ngày trỗ cờ: Được tính từ khi gieo cho đến khi có 50% số cây trên ô xuất hiện nhánh cuối cùng của bông cờ. - Chín sinh lý: Được tính từ khi gieo cho đến khi có 50% số bắp trên ô đen chấm hạt. 3.2.4.2. Chỉ tiêu hình thái - Chiều cao cây (cm) đo 10 cây: Đo từ sát mặt đất đến điểm bắt đầu phân nhánh bông cờ. - Chiều cao đóng bắp (cm): Được đo từ sát mặt đất đến đốt mang bắp hữu hiệu (bắp trên cùng) chiều cao cây và chiều cao đóng bắp được đo vào thời gian sau khi ngô phun râu 2-3 tuần.