Bài 1: Nguyên tắc sử dụng khoáng tăng năng suất cây trồng

I. NGUYÊN TẮC SỬ DỤNG KHOẢNG TĂNG NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG

Thực vật cần được cung cấp các nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu cho các quá trình trao đổi chất, sinh trưởng, phát triển và sinh sản. Cây trồng lấy các chất dinh dưỡng khoảng từ đất và một phần các chất dinh dưỡng khoáng này sẽ bị mất đi theo các sản phẩm mà con người thu hoạch. Vì vậy, lâu dần đất sẽ không cung cấp đủ nhu cầu dinh dưỡng khoáng cho cây trồng, dẫn tới suy giảm sinh trưởng, phát triển và năng suất. Con người phải bổ sung phân bón, đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng khoáng nhằm tăng năng suất, chất lượng cây trồng ở mức cao nhất có thể.

Tuy nhiên, sử dụng phân bón cung cấp dinh dưỡng khoảng phải đúng nguyên tắc mới đem lại hiệu quả tăng năng suất, chất lượng cây trồng, hạn chế ô nhiễm môi trường cũng như không gây độc hại cho sức khoẻ người sử dụng nông sản. Sử dụng khoáng trong việc tăng năng suất cây trồng cần bảo đảm các nguyên tắc:

1. Đúng loại

Mỗi nguyên tố dinh dưỡng khoáng có vai trò riêng đối với cơ thể thực vật. Bón phân đúng loại là sử dụng phân bón cung cấp đúng nguyên tố dinh dưỡng khoáng cho cây trồng tuỳ theo đặc điểm giống, giai đoạn sinh trưởng, phát triển, đặc điểm của đất.

Ví dụ: N có vai trò quan trọng trong cấu trúc và điều tiết các quá trình sinh trưởng, phát triển nên rất cần cho cây trồng ở giai đoạn non trẻ, sinh sản nhưng ít cần ở giai đoạn già. Đối với cây lúa, cần bón phân chứa N ở giai đoạn cây mạ, đẻ nhánh và làm đòng. Bón các loại phân có tính acid cho đất kiềm hoặc trung tính, bón các loại phân có tính kiềm hoặc trung tính cho đất chua hoặc trung tính.

2. Đúng thời điểm

Cây trồng ở mỗi giai đoạn sinh trưởng, phát triển có nhu cầu về dinh dưỡng khoảng không giống nhau. Ở thời vụ khác nhau, điều kiện thời tiết, khí hậu cũng ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ dinh dưỡng khoáng của cây trồng. Bón phân đúng thời điểm là bón phân đáp ứng đúng nhu cầu dinh dưỡng khoáng của cây trồng ở từng giai đoạn sinh trưởng, phát triển, thời vụ. Ví dụ:

Cây ăn quả sau thời điểm thu hoạch cần nhiều chất dinh dưỡng khoáng để phục hồi, vì vậy, cần bón phân có đủ N, P và K; giai đoạn chuẩn bị ra hoa cần bón phân chứa ít N, nhiều P để kích thích tạo mầm hoa, khi đậu quả cần bón phân chứa K.

Bón phân cũng cần chú ý đúng thời điểm trong ngày, điều kiện khí hậu, thời tiết. Mùa mưa hạn chế bón các loại phân dễ tan. Mùa nắng không bón phân vào buổi trưa, nên bón phân vào sáng sớm hoặc chiều tối.

3. Đúng hàm lượng

Cây trồng có nhu cầu các loại dinh dưỡng khoáng với hàm lượng khác nhau thay đổi theo giống, giai đoạn sinh trưởng phát triển. Cung cấp không du hoặc quá thừa dinh dưỡng khoảng đều gây suy giảm sinh trưởng, phát triển và năng suất cây trồng. Đất có khả năng cung cấp các chất dinh dưỡng khoáng khác nhau. Bón phân đúng hàm lượng là bón phân với hàm lượng dinh dưỡng khoáng căn cứ vào nhu cầu của cây, khả năng cung cấp của đất và hệ số sử dụng phân bón.

4. Đúng cách

Thực vật có thể hấp thụ các chất dinh dưỡng khoáng qua rễ hoặc qua bề mặt lá. Tuy nhiên, tuỳ thuộc vào loại đất, cây trồng và loại phân bón mà hiệu quả của cách bón phân không giống nhau. Bón phân đúng cách là bón phân sao cho cây trồng có thể hấp thụ tốt nhất dinh dưỡng khoáng từ phân bón bổ sung, hạn chế thất thoát phân bón ra môi trường. Bón phân qua lá cần bón vào buổi sáng hoặc buổi chiều, không bón vào buổi trưa khi khí khổng đóng, cây không hấp thụ được chất dinh dưỡng khoảng từ phân bón. Không bón phân qua lá vào lúc trời âm u, sắp mưa, tránh bị rửa trôi.

Bón phân qua rễ phải dựa rễ vào trạng thái sẵn sàng hấp thụ dinh dưỡng khoáng. Trước khi bón phân nên làm ẩm và tơi xốp đất, tạo điều kiện cho cây hấp thụ dinh dưỡng khoáng tốt nhất. Ví dụ: Đất khô nên tưới nước, làm cỏ, xới đất. Đất dốc cần bón phân nhiều ở nơi cao, bón ít ở nơi trũng, tránh rửa trôi. Cần bón phân làm nhiều lần tuỳ theo giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây. Ví dụ: Ở cây lúa, thực hiện bón lót (phân hữu cơ, phân N và P) khi làm đất, bón thúc ở cuối giai đoạn cây mạ và đẻ nhánh, làm đòng.

5. Đúng đối tượng

Đối tượng tác động của phân bón là cây trồng, hệ vi sinh vật đất và các thành phần hệ sinh thái nông nghiệp. Bón phân đúng đối tượng là lựa chọn loại phân, cách bón phân phù hợp với đối tượng mong muốn có tác động hiệu quả.

Ví dụ: Nếu chỉ mong muốn cây trồng sinh trưởng, phát triển mạnh thì cần bón phân cụng cấp dinh dưỡng khoảng thiết yếu cho cây trồng (phân vô cơ). Nếu mong muốn cây trồng sinh trưởng, phát triển tốt và cải tạo đất thì cần bón phân có khả năng cung cấp chất dinh dưỡng khoáng cho cây trồng, thúc đẩy hoạt động của hệ vi sinh vật đất, cải tạo độ phì của đất (phân hữu cơ, phân hữu cơ vi sinh, phân sinh học,...).

6. Phối hợp khoảng cân đối

Mỗi nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu có vai trò riêng đối với sinh trưởng, phát triển của cây trồng, nếu thiếu một nguyên tố cây trồng sẽ sinh trưởng, phát triển kém dù dư thừa nguyên tố dinh dưỡng khoảng khác. Các nguyên tố dinh dưỡng khoáng có tác động lẫn nhau trong quá trình cơ thể thực vật hấp thụ, sử dụng chúng.

Phối hợp khoáng cân đối là bón phối hợp các loại dinh dưỡng khoáng theo một tỉ lệ phù hợp với nhu cầu cây trồng. Không được chỉ sử dụng phân bón chứa một loại khoáng mà cần sử dụng phối hợp nhiều loại phân bón khác nhau.

Ví dụ: Sử dụng phân bón NPK với tỉ lệ N và P cao khi bón thúc cho lúa ở giai đoạn cây mạ (ví dụ: NPK 16 – 16 – 8, 20 – 20 – 15,...) nhưng sử dụng phân bón NPK có tỉ lệ N và K cao khi bón thúc cây lúa ở giai đoạn đẻ nhánh (ví dụ: NPK 16 – 5 – 17,...)

II. THÍ NGHIỆM CHỨNG MINH TÁC DỤNG CỦA LOẠI PHÂN BÓN, CÁCH BÓN, HÀM LƯỢNG ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG

1. Thí nghiệm chứng minh tác dụng của loại phân bón đối với cây trồng

Cơ sở khoa học

Các chất dinh dưỡng khoáng khác nhau có ảnh hưởng lên cây trồng khác nhau. Khi bón các loại phân bón với thành phần dinh dưỡng khoáng khác nhau sẽ ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây trồng.

Các bước tiến hành

Chuẩn bị

– Dụng cụ: chậu trồng cây (túi trồng cây) thể tích 200 – 250 mL hoặc khay trồng cây thể tích 5 L, giá thể (cát sạch, xơ dừa), cốc đong 50 mL có chia vạch, thước do chính xác đến 1 mm, phương tiện chụp ảnh, bút, giấy

– Hoá chất: nước sạch, 500 mL dung dịch phân KCl (1 g/L), 500 mL dung dịch phân urea (1 g/L), 500 mL dung dịch phân NPK (1gL)

– Mẫu vật: 20 cây đậu xanh hoặc đậu tương có 4 lá thật. Mỗi cây trồng trong một chậu riêng biệt hoặc trồng trong khay (5 cây/khay, mật độ 20 × 20 cm).

Tiến hành

– Đặt các chậu hoặc khay trồng cây ra ngoài sáng.

– Chia các cây thành 4 lô thí nghiệm, mỗi lô gồm 5 cây, đánh số thứ tự các cây theo từng lô thí nghiệm.

– Xác định kích thước cây: chiều cao cây, đếm số lá, kích thước lá trước khi bổ sung phân bón. Chụp ảnh.

– Bổ sung phân bón cho cây ở các lô thí nghiệm bằng cách tưới vào gốc:

+ Lô 1 (đối chứng): 50 mL nước sạch/cây.

+ Lô 2: 50 mL dung dịch phân KCl/cây.

+ Lô 3: 50 mL dung dịch phân urea/cây.

+ Lô4: 50 mL dung dịch phân NPK/cây.

– Tưới lặp lại lần 2 với lượng nước hoặc dung dịch phân như trên sau 10 ngày.

– Chăm sóc cây ở các lô thí nghiệm hằng ngày, tưới nước đủ ẩm (tưới 30 – 50 mL nước sạch/cây, tưới đều nhau). Theo dõi sinh trưởng của cây ở các thời điểm 1, 2 và 3 tuần sau lần tưới phân đầu tiên (chiều cao cây, số lá cây, kích thước lá). Chụp ảnh.

– Vẽ biểu đồ sinh trưởng của cây ở các lô thí nghiệm.

Báo cáo

Báo cáo kết quả thí nghiệm theo mẫu dưới đây.

2. Thí nghiệm chứng minh tác dụng của cách bón phân đối với cây trồng

Cơ sở khoa học

Thực vật có thể hấp thụ các chất dinh dưỡng khoáng qua rễ hoặc bề mặt lá nhưng hiệu quả có thể không giống nhau đối với cây trồng. Khi bổ sung cùng loại và liều lượng phân bón nhưng cách bón phân khác nhau có thể ảnh hưởng khác nhau đến sinh trưởng của cây.

Các bước tiến hành

Chuẩn bị

– Dụng cụ: (tham khảo thí nghiệm 1)

– Hoá chất: nước sạch, 500 mL dung dịch phân bón NPK (1 g/L).

– Mẫu vật: (tham khảo thí nghiệm 1)

Tiến hành

– Đặt các chậu hoặc khay trồng cây ra ngoài sáng.

– Chia các cây thành 2 lô thí nghiệm, mỗi lô gồm 10 cây, đánh số thứ tự các cây theo từng lô thí nghiệm.

– Xác định kích thước cây: chiều cao cây, đếm số lá, kích thước lá (nếu có điều kiện) trước khi bổ sung phân bón. Chụp ảnh.

– Bổ sung phân bón cho cây ở các lô thí nghiệm bằng cách:

+ Lô 1 (đối chứng): tưới vào gốc cây 25 mL dung dịch phân NPK/cây.

+ Lô 2: dùng bình xịt phun lên bề mặt lá 25 mL dung dịch phân NPK/cây.

– Tưới lặp lại bổ sung phân bón lần 2 với liều lượng và cách bón như trên sau 10 ngày.

– Chăm sóc cây ở các lô thí nghiệm hằng ngày, tưới nước đủ ẩm (tưới 30 – 50 mL nước sạch/cây, tưới đều nhau).

– Theo dõi sinh trưởng của cây ở các thời điểm 1, 2 và 3 tuần, sau lần bón phân đầu tiên (chiều cao cây, số lá cây, kích thước lá). Chụp ảnh.

– Vẽ biểu đồ sinh trưởng của cây ở các lô thí nghiệm.

Báo cáo

Báo cáo kết quả thí nghiệm theo mẫu ở thí nghiệm 1.

3. Thí nghiệm chứng minh tác dụng của hàm lượng phân bón đối với cây trồng

Cơ sở khoa học

Ở mỗi giai đoạn sinh trưởng và phát triển cụ thể, thực vật có nhu cầu các chất dinh dưỡng khoáng ở một mức nhất định. Vì vậy, bón phân với hàm lượng khác nhau có ảnh hưởng không giống nhau đối với sinh trưởng của cây.

Các bước tiến hành

Chuẩn bị

– Dụng cụ: (tham khảo thí nghiệm 1)

– Hoá chất: nước sạch, 500 mL dung dịch phân bón NPK (0,1 g/L), 500 mL dung dịch phân bón NPK (1 g/L), 500 mL dung dịch phân bón NPK (5 g/L).

– Mẫu vật: (tham khảo thí nghiệm 1).

Tiến hành

– Đặt các chậu hoặc khay trồng cây ra ngoài sáng.

– Chia các cây thành 4 lô thí nghiệm, mỗi lô gồm 5 cây, đánh số thứ tự các cây theo từng lô thí nghiệm.

– Xác định kích thước cây: chiều cao cây, đếm số lá, kích thước lá trước khi bổ sung phân bón. Chụp ảnh

Bổ sung phân bón cho cây ở các lô thí nghiệm bằng cách tưới vào gốc:

+ Lô 1 (đối chứng): 30 mL nước sạch/cây.

+ Lô 2: 30 mL dung dịch phân NPK (0,1 g/L) /cây.

+ Lô 3: 30 mL dung dịch phân NPK (1 g/L)/cây.

+ Lô 4: 30 mL dung dịch phân NPK (5 g/L)/cây.

– Tưới lặp lại lần 2 với lượng nước hoặc dung dịch phân như trên sau 10 ngày.

– Chăm sóc cây ở các lô thí nghiệm hằng ngày, tưới nước đủ ẩm (tưới 30 – 50 mL nước sạch/cây, tưới đều nhau).

– Theo dõi sinh trưởng của cây ở các thời điểm 1, 2 và 3 tuần sau lần bón phân đầu tiên (chiều cao cây, số lá cây, kích thước lá). Chụp ảnh.

– Vẽ biểu đồ sinh trưởng của cây ở các lô thí nghiệm.

Báo cáo

Báo cáo kết quả thí nghiệm theo mẫu ở thí nghiệm 1.