Khảo sát ảnh hưởng của luân canh đến sinh trưởng, năng suất và hấp thu dinh dưỡng của cây bắp lai trồng trên đất phù sa ở đồng bằng sông Cửu Long

Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai  1079 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA LUÂN CANH ĐẾN SINH TRƯỞNG, NĂNG SUẤT VÀ HẤP THU DINH DƯỠNG CỦA CÂY BẮP LAI TRỒNG TRÊN ĐẤT PHÙ SA Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Lê Văn Dang, Trần Ngọc Hữu, Lê Phước Toàn, Nguyễn Quốc Khương, Ngô Ngọc Hưng TÓM TẮT Mục tiêu của nghiên cứu nhằm (i) đánh giá ảnh hưởng của luân canh cây đậu xanh, mè và ớt vụ hè thu đến sinh trưởng và năng suất bắp lai vụ Đông Xuân; (ii) xác định và đánh giá lượng dưỡng chất lấy đi của cây bắp lai. Thí nghiệm nông trại (on-farm research) được thực hiện trên 6 ruộng nông dân (với mỗi ruộng là một lần lặp lại) vào vụ Hè Thu (tháng 7/2014 đến tháng 11/2014) và Đông Xuân (tháng 12/2014 đến tháng 3/2015) ở An Phú - An Giang. Các nghiệm thức thí nghiệm: (i) bắp - bắp, (ii) đậu xanh - bắp, (iii) mè - bắp và (iv) ớt - bắp. Kết quả thí nghiệm cho thấy loại cây trồng luân canh ở vụ Hè Thu có ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất bắp lai ở vụ Đông Xuân. Cụ thể, nếu trồng đậu xanh vụ Hè Thu thì cây sinh trưởng, phát triển (số lá, chiều cao và số trái) tốt hơn, từ đó làm tăng năng suất bắp lai vụ Đông Xuân so với mô hình trồng mè, bắp và ớt ở vụ Hè Thu. Với công thức bón cho bắp lai trên đất phù sa An Phú là 200 N - 90 P2O5 - 80 K2O kg/ha, tổng lượng dưỡng chất NPK lấy đi của cây bắp lai trồng vụ Đông Xuân sau khi đã hoàn trả thân lá bắp trong mô hình luân canh sau đậu xanh Hè Thu khoảng 345 kg/ha. Lượng dưỡng chất canxi và magiê được cây bắp lai trồng ở An Phú lấy đi khoảng 20 kg Ca/ha và 40 kg Mg/ha. Dưỡng chất Cu, Fe, Zn, Mn được lấy đi từ đất theo thứ tự: 0,17 - 3,17 - 0,40 - 0,25 kg/ha. Tình trạng dưỡng chất của bắp lai ở An Phú được đánh giá qua hàm lượng: N, P2O5, K2O trong lá ở ngưỡng thiếu; Ca, Mg và Cu, Fe, Zn, Mn ở ngưỡng không thiếu. Cần tái sử dụng thân lá cây bắp lai để hoàn trả lại cho đất. Từ khóa: Bắp lai, hấp thu, luân canh, năng suất, sinh trưởng. I. ĐẶT VẤN ĐỀ Canh tác bắp lai yêu cầu một lượng dưỡng chất lớn để đạt năng suất tối ưu, lượng dưỡng chất NPK lấy đi khoảng 168 - 208, 41 - 58 và 125 - 158 kg ha-1 khi năng suất 8,0 - 8,3 tấn ha-1 trên đất phù sa ở Ô Môn - Cần Thơ và Giồng Riềng - Kiên Giang (Nguyễn Quốc Khương và Ngô Ngọc Hưng, 2011). Vì vậy, việc canh tác thâm canh cây bắp lai có thể dẫn đến thiết hụt dưỡng chất. Cụ thể, cân đối dưỡng chất lân dựa trên lượng lân cây hút và lượng lân được bón là -25 kg P2O5 ha-1 trong điều kiện canh tác bắp lai ở An Phú (Nguyễn Văn Chương và Ngô Ngọc Hưng, 2012), cân đối kali là -39,5 kg K2O ha-1 (Huỳnh Thị Bích Dư, 2011). Mức độ thiếu hụt dinh dưỡng ảnh hưởng lớn đến năng suất bắp lai được xác định theo thứ tự là N >> P > K tại Sóc Trăng và N > P > K > Ca > Mg tại An Phú - An Giang (Ngô Ngọc Hưng và ctv., 2014). Kết quả điều tra của Lâm Thị Ngọc Dung (2014) cho thấy nông dân trong vùng chưa chú ý đến việc bổ sung các chất trung, vi lượng, đặc biệt trên đất trồng màu. Luân canh bắp với cây họ đậu không chỉ góp phần cải thiện các đặc tính lý, hóa và sinh học đất (Aziz et al., 2011; Neugschwandtner et al., 2014) mà còn gia tăng năng suất bắp với năng suất bắp sau vụ đậu tăng 1,2 và 1,3 lần theo thứ tự bắp - không canh tác hay bắp - bắp (Yusuf et al., 2009b). Trong điều kiện thực tế ở An Phú - An Giang người dân còn luân canh cây bắp lai với một số cây trồng khác như ớt và mè. Do đó, đề tài được thực hiện nhằm mục tiêu: (i) đánh giá ảnh hưởng của luân canh cây đậu xanh, mè và ớt vụ Hè Thu đến sinh trưởng và năng suất bắp lai vụ Đông Xuân; (ii) xác định và đánh giá lượng dưỡng chất lấy đi của cây bắp lai. II. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Phương tiện Thí nghiệm được thực hiện tại 03 xã của huyện An Phú, tỉnh An Giang từ tháng 7 năm 2014 đến tháng 3 năm 2015. Giống bắp lai được sử dụng là NK7328, mật độ 60 x 30 với 2 hạt/lỗ. Giống đậu xanh được sử dụng là CS208, giống ớt là TN16, giống mè đen V36. Các loại phân bón được sử dụng: urê (46% N), supe lân (16% P2O5), KCl (60% K2O). VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM  1080 2.2. Phương pháp 2.2.1. Bố trí thí nghiệm và công thức bón phân Thí nghiệm nông trại được thực hiện trên 6 ruộng nông dân (mỗi xã có hai ruộng thí nghiệm) vào Hè Thu 2014 (từ giữa tháng 7 đến tháng 11) và Đông Xuân 2014 - 2015 (từ giữa tháng 12 đến tháng 3). Diện tích mỗi nghiệm thức thí nghiệm là 36 m2. Các nghiệm thức thí nghiệm được trình bày ở bảng 1. Bảng 1: Các nghiệm thức trong thí nghiệm luân canh ST T Nghiệm thức Hè Thu 2014 (vụ trước) Đông Xuân 2014 - 2015 (vụ sau) 1 B-B Bắp Bắp 2 Đ-B Đậu xanh Bắp 3 M-B Mè đen Bắp 4 O-B Ớt Bắp Công thức bón phân cho các loại cây trồng được thể hiện ở bảng 2. Bảng 2: Công thức phân cho thí nghiệm Loại cây trồng Công thức phân bón (N - P2O5 - K2O) Bắp lai 200 - 90 - 80 Đậu xanh 60 - 40 - 40 Ớt 180 - 140 - 50 Mè đen 100 - 60 - 60 Các thời điểm bón phân: Lần 1: bón lót toàn bộ phân lân. Lần 2: 10 ngày sau khi trồng (NSKT), bón 1/3 N + 1/2 KCl. Lần 3: 20 NSKT, bón 1/3 N. Lần 4: 45 NSKT, bón 1/3 N + 1/2 KCl. 2.2.2. Các chỉ tiêu nông học, năng suất Áp dụng theo quy trình theo dõi thí nghiệm của Viện Nghiên cứu Ngô và hướng dẫn theo dõi thí nghiệm ngô của Trung tâm Cải tạo Ngô và Lúa mì Quốc tế ( CIMMYT). Chiều cao cây (cm): đo chiều cao của 12 cây của mỗi nghiệm thức, đo từ sát mặt đất lên tới chót lá cao nhất trên cùng. Chiều cao cây được xác định vào các thời điểm 30, 45 và 115 ngày sau khi trồng. Đường kính thân (cm): đo ở phần ngọn, giữa và gốc, sau đó tính trung bình. Lấy ngẫu nhiên 12 cây ở mỗi lặp lại của nghiệm thức. Năng suất bắp (tấn ha-1): xác định năng suất hạt của 4 hàng trong nghiệm thức, mỗi hàng dài 3 m, ngoại trừ 2 dòng bìa. Qui về ẩm độ hạt 15,5%. Số lá (lá cây-1): đếm số lá trên cây của 12 cây đối với mỗi nghiệm thức. Số trái (trái trên 7,2 m2): đếm số trái của 4 hàng trong nghiệm thức, mỗi hàng dài 3 m. Đếm số trái của diện tích thu hoạch để tính năng suất bắp. Khối lượng 1.000 hạt (gram): cân khối lượng 1.000 hạt của mỗi nghiệm thức. Sinh khối lá, thân và hạt bắp: Cân lá, thân và hạt vào giai đoạn R6 (115 NSKT) của 4 hàng x 3 m, sau đó sấy khô ở 700C trong 72 giờ rồi qui sang sinh khối trên hecta. 2.2.3. Phương pháp lấy mẫu và phương pháp phân tích mẫu đất Phương pháp lấy mẫu đất: Trên 6 ruộng thí nghiệm, mẫu đất được lấy ở độ sâu 0 - 20 cm và 20 - 40 cm để xác định tính chất ban đầu của ruộng thí nghiệm. Trên mỗi lô ruộng lấy 5 điểm theo đường chéo gốc, trộn cẩn thận cho từng lô ruộng ở cùng một độ sâu lại với nhau để lấy một mẫu đại diện khoảng 500 g cho vào túi nhựa, ghi kí hiệu mẫu. Phơi khô mẫu trong không khí, nghiền qua rây 2 mm. Phương pháp và chỉ tiêu phân tích được trình bày ở bảng 3. Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai  1081 Bảng 3: Phương pháp phân tích đặc tính đất đầu vụ STT Chỉ tiêu Đơn vị Phương pháp* 1 pHH2O Trích bằng nước cất, tỷ lệ 1:5 (đất/nước), đo bằng pH kế. 2 EC mS/cm Trích bằng nước cất, tỷ lệ 1:2,5 (đất/nước), đo bằng EC kế. 3 Cacbon hữu cơ % C Phương pháp Walkley-Black: oxy hóa bằng H2SO4đđ -K2Cr2O7. Chuẩn độ bằng FeSO4. 4 N tổng số % N Công phá với H2SO4đđ- CuSO4-Se, tỷ lệ: 100-10-1. Chưng cất micro Kjeldahl. 5 P tổng số % P2O5 Công phá bằng H2SO4đđ - HClO4, hiện màu của photphomolybdat với chất khử là axit ascobic, so màu trên máy sắc kế. 6 Ca 2+, Mg2+, K+ trao đổi cmol kg -1 Trích bằng BaCl2 0,1 M, đo trên máy hấp thu nguyên tử. 7 CEC cmol kg-1 Trích bằng BaCl2 0,1 M, chuẩn độ với EDTA 0,01 M. 8 Sa cấu % Cấp hạt sét được xác định bằng phương pháp ống hút Robinson. 9 Cu, Fe, Zn, Mn cmol kg-1 Trích bằng amonium oxalat-oxalic axit Ghi chú: Walsh và Beaton (1973). Phương pháp lấy mẫu thực vật: Trên mỗi nghiệm thức lấy ngẫu nhiên 6 cây bao gồm thân, lá, hạt. Chỉ tiêu phân tích: N, P, K, Ca, Mg, Cu, Fe, Zn, Mn. 2.2.4. Phương pháp lấy mẫu, phân tích và tính hấp thu trong mẫu thực vật a. Phương pháp lấy mẫu Phương pháp lấy mẫu thực vật: Trên mỗi nghiệm thức lấy ngẫu nhiên 6 cây bao gồm thân, lá, hạt. Chỉ tiêu phân tích: N, P, K, Ca, Mg, Cu, Fe, Zn, Mn. b. Phương pháp phân tích Phương pháp phân tích hàm lượng dưỡng chất cây hấp thu được trình bày ở bảng 4. Bảng 4: Phương pháp phân tích hàm lượng dưỡng chất trong mẫu thực vật STT Dưỡng chất Phương pháp xác định* Công phá mẫu 1 N tổng số Chưng cất Kjeldhal 6g salicylic axit + 18 ml nước khử khoáng + 100 ml H2SO4 96%, H2O2 được sử dụng để oxy hóa 2 P tổng số So màu trên quang phổ 3 K tổng số Ca, Mg, Zn Máy quang phổ hấp thu nguyên tử 4 Cu, Fe, Mn Máy quang phổ hấp thu nguyên tử 20 ml (HNO3-HClO4-H2SO4) + 20 ml nước khử khoáng + 2 ml NaNO2 Ghi chú: Walsh và Beaton (1973). b. Phương pháp tính hấp thu và đánh giá dinh dưỡng trong lá bắp lai Tính hấp thu dưỡng chất = sinh khối (lá, thân và hạt) x hàm lượng của từng bộ phận. Thang đánh giá dưỡng chất trong lá bắp lai được trình bày ở bảng 5. VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM  1082 Bảng 5: Thang đánh giá dưỡng chất trong lá bắp lai (Dierolf et al., 2001) Dưỡng chất Thấp (%) Trung bình (%) Cao (%) N 5 P2O5 2,74 K2O 7,2 Ca 1,0 Mg 0,6 Thiếu (mg/kg) Không thiếu (mg/kg) Cu 4 Fe 50 Zn 20 Mn 20 III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Tính chất đất đầu vụ của thí nghiệm pH của các địa điểm nghiên cứu gần trung tính (pH = 7) nên thuận lợi cho sự phát triển của cây bắp lai. Phần trăm các bon < 2%, được đánh giá ở mức rất thấp theo thang đánh giá của Metson (1961). Đạm tổng số của cả hai tầng được xác định ở mức thấp đến rất thấp. Lân tổng số ở tầng 0 - 20 cm được đánh giá ở mức nghèo đến trung bình, nhưng ở tầng 20 - 40 cm thuộc đất nghèo lân (% P2O5 < 0,06) (Landon, 1982). Hàm lượng kali trao đổi trong đất < 0,2 mg kg-1 nên được đánh giá ở mức thấp (Young và Brown, 1962) (bảng 6). Bảng 6. Tính chất đất đầu vụ của thí nghiệm Địa điểm Hộ Độ sâu (cm) pH EC (mS cm-1) %C Nts (%) Pts (% P2O5) Ktđ (mg/kg) Sa cấu (%) Cát Thịt Sét Khánh An 1* 0 - 20 6,85 0,19 1,10 0,14 0,074 0,18 3,3 63,1 33,6 20 - 40 7,09 0,14 0,70 0,09 0,054 0,11 2,6 64,7 32,7 2* 0 - 20 6,90 0,14 0,97 0,14 0,072 0,12 19,3 54,8 25,9 20 - 40 6,50 0,16 0,49 0,06 0,054 0,09 29,2 45,7 25,1 Quốc Thái 3* 0 - 20 7,13 0,12 1,25 0,14 0,074 0,14 3,4 65,0 31,6 20 - 40 7,07 0,11 1,27 0,09 0,053 0,11 10,1 62,6 27,3 4* 0 - 20 7,00 0,15 1,20 0,11 0,068 0,09 13,1 54,0 32,9 20 - 40 7,10 0,12 0,93 0,06 0,051 0,07 16,9 52,6 30,5 Phú Hữu 5* 0 - 20 7,02 0,15 0,94 0,13 0,044 0,17 20,8 47,0 32,2 20 - 40 7,27 0,12 0,40 0,11 0,045 0,09 29,1 46,7 24,2 6* 0 - 20 6,55 0,14 0,99 0,12 0,048 0,12 7,8 50,5 41,7 20 - 40 7,24 0,08 0,51 0,05 0,040 0,12 17,6 49,3 33,1 Hàm lượng magiê trao đổi trong đất cũng chỉ ở mức thấp với hàm lượng 0,5 - 2,5 meq 100g-1. Kết quả ở bảng 7 cho thấy hàm lượng Cu, Fe, Zn, Mn của đất đầu vụ ở mức cao (Buchholz, 2004). Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai  1083 Bảng 7. Tính chất đất đầu vụ của thí nghiệm Địa điểm Hộ Độ sâu (cm) Catđ Mgtđ Cu Fe Zn Mn (meq 100g-1) (mg kg-1) Khánh An 1* 0 - 20 6,86 1,86 18,5 0,51 69,4 349 20 - 40 5,75 1,54 21,3 0,62 76,6 854 2* 0 - 20 9,20 2,39 22,2 0,77 79,6 615 20 - 40 8,89 2,42 24,6 0,36 83,0 854 Quốc Thái 3* 0 - 20 10,57 1,94 20,9 0,54 Địa điểm 560 20 - 40 9,50 1,72 22,7 0,57 76,6 937 4* 0 - 20 13,22 2,34 23,6 0,57 83,4 670 20 - 40 11,88 2,11 25,5 0,61 85,9 808 Phú Hữu 5* 0 - 20 7,28 2,19 24,1 0,33 84,8 533 20 - 40 6,40 2,34 18,5 0,15 65,6 1001 6* 0 - 20 8,43 1,68 22,7 0,43 88,2 386 20 - 40 8,31 1,80 23,6 0,20 86,3 413 Ghi chú: 1* Huỳnh Văn Tám Em; 2* Trần Thị Trinh; 3* Phan Văn Hải; 4* Võ Văn Bảy; 5* Nguyễn Văn Hùng; 6* Huỳnh Công Bình. 3.2. Ảnh hưởng của luân canh đến sinh trưởng và năng suất bắp vụ Đông Xuân 2014 - 2015 trồng ở An Phú - An Giang Chiều cao cây, đường kính cây và số lá ở các giai đoạn sinh trưởng của cây bắp lai vụ đông xuân được trình bày ở bảng 8. Ở giai đoạn 115 NSKT, nghiệm thức luân canh bắp với cây đậu xanh trồng ở vụ Hè Thu có chiều cao cây bắp cao, khác biệt ý nghĩa thống kê 1% so với các nghiệm thức chỉ canh tác bắp hay luân canh với mè và ớt, với chiều cao cây bắp trung bình ở nghiệm thức Đ-B là 262 cm và các nghiệm thức còn lại có chiều cao cây dao động 231 - 233 cm (bảng 8). Tương ứng với chiều cao cây bắp, nghiệm thức trồng bắp trên nền đất trồng đậu xanh vụ Hè Thu cũng đạt số lá lớn nhất. Số lá ở giai đoạn 45 NSKT giữa các nghiệm thức dao động 9,5 - 12,2 lá (bảng 8). Kết quả thí nghiệm cho thấy chiều cao cây giữa nghiệm thức luân canh bắp với cây đậu xanh khác biệt ý nghĩa thống kê 1% với các nghiệm thức còn lại vào các thời điểm 30, 45 và 115 NSKT, điều này cho thấy luân canh bắp với cây đậu xanh đã ảnh hưởng đến sinh trưởng cây bắp ở vụ sau. Bảng 8. Ảnh hưởng của luân canh đến sinh trưởng bắp lai vụ Đông Xuân 2014 - 2015 NSKT Nghiệm thức Chiều cao cây bắp (cm) Đường kính cây bắp (cm) Số lá (lá) 30 45 115 30 45 115 30 45 B-B 111b 196b 233b 1,10b 1,49 1,43 4,73b 9,11bc Đ-B 130a 219a 262a 1,36a 1,70 1,54 5,50a 11,4a M-B 112b 197b 234b 1,00b 1,43 1,31 4,70b 10,2b Ơ-B 109b 170c 231b 0,93b 1,47 1,33 4,38b 8,07c F ** ** ** * ns ns * ** CV (%) 6,98 6,41 4,07 19,1 12,7 13,3 10,7 9,32 Các giá trị trong cùng một cột có chữ cái giống nhau thì không khác nhau ở xác suất 99,95% theo Dulcan; ; ns: không có khác biệt ý nghĩa thống kê Ghi chú: B-B: bắp Hè Thu, bắp Đông Xuân; Đ-B: đậu xanh Hè Thu, bắp Đông Xuân; M-B: mè Hè Thu, bắp Đông Xuân; Ơ-B: ớt Hè Thu, bắp Đông Xuân. Mặc dù mật độ trồng ban đầu giống nhau, điều kiện đất đai cũng ảnh hưởng đến mức độ nảy mầm của bắp, cũng như bón phân sẽ ảnh hưởng đến số cây mang trái. Số trái giữa VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM  1084 các nghiệm thức khác biệt ý nghĩa thống kê 5%. Nghiệm thức Đ-B có số trái lần là 69,7, cao hơn so với nghiệm thức Ơ-B, nhưng không khác biệt có ý nghĩa thống kê so với B-B và M- B. Khối lượng 1.000 hạt giữa các nghiệm thức không khác biệt có ý nghĩa thống kê, với khối lượng 1.000 hạt trung bình 312,6 gram (bảng 8). Năng suất hạt bắp lai giữa các nghiệm thức khác biệt thống kê ở mức ý nghĩa 5%. Nghiệm thức bắp Đ-B đạt năng suất cao nhất (13,12 tấn ha-1) (bảng 9). Điều này cho thấy việc luân canh bắp với cây đậu xanh ở vụ trước đã tăng năng suất bắp. Bảng 9. Ảnh hưởng của luân canh đến năng suất bắp lai Nghiệm thức Số trái/ 7,2 m2 (trái) Khối lượng 1.000 hạt (gram) Năng suất hạt (ẩm độ 15,5%) B-B 63,7ab 305 11,8b Đ-B 69,7a 322 13,1a M-B 63,9ab 309 11,5b Ơ-B 57,7b 319 11,1b F * ns * CV (%) 7,81 8,52 8,15 Các giá trị trong cùng một cột có chữ cái giống nhau thì không khác nhau ở xác suất 99,95% theo Dulcan; ; ns: không có khác biệt ý nghĩa thống kê Ghi chú: B-B: bắp Hè Thu, bắp Đông Xuân; Đ-B: đậu xanh Hè Thu, bắp Đông Xuân; M-B: mè Hè Thu, bắp Đông Xuân; Ơ-B: ớt Hè Thu, bắp Đông Xuân. 3.3 Ảnh hưởng của luân canh đến khả năng hút thu dinh dưỡng của bắp lai 3.3.1. Hàm lượng và hấp thu NPK của bắp lai a) Hàm lượng NPK Hàm lượng đạm trong lá, thân và hạt giữa các nghiệm thức khác biệt ý nghĩa thống kê 5%, với hàm lượng cao nhất ở nghiệm thức “Đ-B” theo thứ tự lá, thân và hạt lần lượt là 1,83, 0,43 và 1,47% N. Các nghiệm thức còn lại của lá, thân và hạt có hàm lượng đạm dao động 1,61 - 1,67, 0,31 - 0,36 và 1,32 - 1,41% N, theo cùng thứ tự (bảng 10). Hàm lượng lân và kali trong lá, thân và hạt không khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức. Hàm lượng lân và kali trong hạt trên sinh khối khô là 0,27 - 0,29%, 2,30 - 2,46% theo thứ tự (Andric et al., 2012). Kết quả này cho thấy hàm lượng lân thấp hơn nhưng hàm lượng kali lớn hơn so với thí nghiệm tại An Phú - An Giang. Hàm lượng N, P2O5, K2O trong lá đều ở mức thấp theo thang đánh giá dinh dưỡng bắp lai của Dierolf et al. (2001) và được trình bày ở bảng 9. Bảng 10. Ảnh hưởng của luân canh đến hàm lượng NPK của bắp lai vụ Đông Xuân Nghiệm thức Hàm lượng NPK (%) trong các bộ phận của bắp lai Lá Thân Hạt N P2O5 K2O N P2O5 K2O N P2O5 K2O B-B 1,67b 0,27 1,63 0,31b 0,09 1,73 1,32b 1,12 0,68 Đ-B 1,83a 0,26 1,81 0,43a 0,10 1,88 1,47a 1,13 0,67 M-B 1,61b 0,30 1,82 0,36ab 0,08 1,57 1,36b 1,06 0,63 Ơ-B 1,65b 0,26 1,66 0,35b 0,08 1,71 1,41ab 1,04 0,66 F * ns ns * ns ns * ns ns CV (%) 7,01 16,5 11,7 17,5 36,3 24,6 5,56 8,21 10,7 Các giá trị trong cùng một cột có chữ cái giống nhau thì không khác nhau ở xác suất 99,95% theo Dulcan; ; ns: không có khác biệt ý nghĩa thống kê Ghi chú: B-B: bắp Hè Thu, bắp Đông Xuân; Đ-B: đậu xanh Hè Thu, bắp Đông Xuân; M-B: mè Hè Thu, bắp Đông Xuân; Ơ-B: ớt Hè Thu, bắp Đông Xuân. Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai  1085 b) Hấp thu NPK Dựa vào hàm lượng NPK ở bảng 9 và khối lượng khô ở bảng 11 ta có được hấp thu NPK ở bảng 12. Luân canh đã tăng hấp thu đạm, lân và kali trong cả lá, thân và hạt bắp lai, ngoại trừ lượng hấp thu lân trong lá bắp. Lượng đạm hấp thu trong lá, thân và hạt dao động 58,6 - 83,7, 15,8 - 26,4 và 133 - 172 kg N ha-1 theo thứ tự. Tương tự, lượng hấp thu lân trong lá 9,8 - 12,4 kg P2O5 ha-1, trong thân 3,74 - 5,82 kg P2O5 ha- 1 và trong hạt 102 - 132 kg P2O5 ha-1. Ngoài ra, hấp thu kali trong lá, thân và hạt theo thứ tự 62,3 - 83,8, 81,8 - 118 và 64,1 - 78,9 kg K2O ha-1 (bảng 12). Bảng 11. Khối lượng khô của các bộ phận cây bắp lai Nghiệm thức Khối lượng khô (tấn/ha) Thân Lá Hạt B-B 4,07 4,97 10,1 Đ-B 4,63 6,23 11,7 M-B 3,65 5,16 10,5 Ơ-B 3,68 5,03 9,85 Bảng 12. Ảnh hưởng của luân canh đến hấp thu NPK trong các bộ phận của bắp lai vụ Đông Xuân Nghiệm thức Hấp thu NPK (kg ha-1) trong các bộ phận của bắp lai Lá Thân Hạt N P2O5 K2O N P2O5 K2O N P2O5 K2O B-B 67,3b 10,8 66,4b 15,8b 4,50 88,3ab 133b 112b 68,2b Đ-B 83,7a 12,4 83,8a 26,4a 5,82 118a 172a 132a 78,9a M-B 58,6b 11,3 66,4b 18,6b 4,34 81,8b 144b 112b 66,8b Ơ-B 59,8b 9,78 62,3b 17,5b 3,74 91,6ab 140b 102b 64,1b F ** ns * ** * * ** * * CV (%) 15,8 28,2 17,8 21,9 25,8 24,9 9,73 11,6 11,6 Các giá trị trong cùng một cột có chữ cái giống nhau thì không khác nhau ở xác suất 99,99% theo Dulcan; (**) và 5% (*); ns: không có khác biệt ý nghĩa thống kê Ghi chú: B-B: bắp Hè Thu, bắp Đông Xuân; Đ-B: đậu xanh Hè Thu, bắp Đông Xuân; M-B: mè Hè Thu, bắp Đông Xuân; Ơ-B: ớt Hè Thu, bắp Đông Xuân. c) Tổng hấp thu NPK Luân canh bắp lai với đậu xanh vụ Hè Thu dẫn đến tăng hấp thu đạm, lân và kali ở vụ đông xuân. Tổng lượng NPK hấp thu của cây bắp lai là 283,0 kg N ha-1, 150,6 kg P2O5 ha-1 và 281,0 kg K2O ha-1 của nghiệm thức Đ-B (hình 1). Theo Bender et al. (2013) tổng lượng dưỡng chất được yêu cầu để sản xuất 23 tấn sinh khối, trong đó có 12 tấn hạt là 266 - 307 kg N ha-1, 100 - 133 kg P2O5 ha-1 và 181 - 225 kg K2O ha-1 trên đất có sa cấu “silt loam”. Điều này cho thấy nhu cầu dưỡng chất NPK của cây bắp lai rất lớn. VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM  1086 Hình 1: Ảnh hưởng của luân canh đến hấp thu NPK bắp lai vụ Đông Xuân Ghi chú: B-B: bắp Hè Thu, bắp Đông Xuân; Đ-B: đậu xanh Hè Thu, bắp Đông Xuân; M-B: mè Hè Thu, bắp Đông Xuân; Ơ-B: ớt Hè Thu, bắp Đông Xuân.  3.3.2 Hàm lượng và hấp thu Ca, Mg, Cu, Fe, Zn, Mn a) Hàm lượng Ca, Mg, Cu, Fe, Zn, Mn Hàm lượng Ca, Mg, Cu, Fe, Zn, Mn được trình bày ở bảng 13. Hầu hết hàm lượng Ca, Mg, Cu, Fe và Mn phân bố trong lá, nhưng kẽm lại phân bố trong hạt. Lượng dưỡng chất hấp thu để sản xuất ra 12 tấn hạt là 30 - 49 g Cu ha-1, 218-285 g Fe ha-1, 269 - 353 g Zn ha-1 và 62 - 87 g Mn ha-1 trên đất có sa cấu “silt loam” (Bender et al., 2013). Theo Riedell et al. (1998) mô hình luân canh bắp với cây họ đậu qua 4 năm làm tăng nồng độ can xi trong thân so với mô hình độc canh cây bắp và luân canh bắp với cây họ đậu qua 2 năm; hàm lượng Ca và Mg trong lá đều ở mức trung bình, hàm lượng Cu, Fe, Zn, Mn trong lá đều ở mức cao (Bảng 13). Bảng 13. Hàm lượng Ca, Mg, Cu, Fe, Zn, Mn của bắp lai trồng ở An Phú – An Giang vụ Đông Xuân 2014 - 2015 (n=24) Dưỡng chất Hàm lượng trong các bộ phận của bắp lai Lá Thân Hạt Ca (g/kg) 0,300 ± 0,08 0,096 ± 0,01 0,029 ± 0,006 Mg (g/kg) 0,576 ± 0,13 0,210 ± 0,04 0,099 ± 0,01 Cu (mg/kg) 19,9 ± 1,1 5,13 ± 0,5 6,44 ± 0,12 Fe (mg/kg) 348 ± 15,2 84,4 ± 2,3 132 ± 5,6 Zn (mg/kg) 16,8 ± 0,9 6,06 ± 0,6 29,5 ± 1,3 Mn (mg/kg) 52,1 ± 2,1 3,48 ± 0,2 3,86 ± 0,09 b) Hấp thu Ca, Mg, Cu, Fe, Zn, Mn Lượng canxi và magiê hấp thu cao hơn nhiều so với lượng hấp thu của Cu, Fe, Zn, Mn (bảng 14). Kết quả cũng cho thấy lượng dưỡng chất canxi lấy đi thấp hơn magiê. Theo Bender et al. (2013) tổng lượng dưỡng chất được yêu cầu để sản xuất 23 tấn sinh khối, trong đó cho 12 tấn hạt là 52 - 66 kg Mg ha-1. Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai  1087 Bảng 14. Hấp thu Ca, Mg, Cu, Fe, Zn, Mn của bắp lai trồng ở An Phú – An Giang vụ Đông Xuân 2014 - 2015 (n=24) Dưỡng chất Hấp thu trong các bộ phận của bắp lai Tổng cộng (kg/ha) Lá Thân Hạt Ca (kg/ha) 11,8 ± 0,9 5,12 ± 0,3 3,06 ± 0,1 20 Mg (kg/ha) 23,4 ± 1,5 11,1 ± 0,5 10,5 ± 0,2 45 Cu (g/ha) 79,9 ± 2,3 26,7 ± 0,8 66,8 ± 0,8 0,17 Fe (g/ha) 1342 ± 67,2 454 ± 14,5 1380 ± 79 3,17 Zn (g/ha) 66,1 ± 2,1 31,1 ± 0,6 309 ± 12,3 0,40 Mn (g/ha) 198 ± 10,4 17,7 ± 0,3 39,9 ± 2,2 0,25 Theo Bender et al. (2013) tổng lượng dưỡng chất được yêu cầu để sản xuất 23 tấn sinh khối, trong đó cho 12 tấn hạt là 132 - 155 g Cu ha-1, 1224 - 1569 g Fe ha-1, 448 - 563 g Zn ha-1 và 496 - 793 g Mn ha-1 trên đất có sa cấu “silt loam”. Kết quả này cũng tương đương với lượng hấp thu của thí nghiệm được thể hiện ở bảng 14, ngoại trừ hấp thu Fe đạt cao hơn. 3.3.3. So sánh lượng dưỡng chất bón vào và lấy đi của cây bắp lai Bảng 15. So sánh lượng dưỡng chất bón vào và lấy đi của cây bắp lai Dưỡng chất Lượng bón vào (kg/ha) Lượng lấy đi (kg/ha) *Cân đối (kg/ha) Thân lá Hạt N 200 110 133 + 77 P2O5 90 18,2 132 - 42 K2O 80 202 80 0 Ca 0 16 3 -3 Mg 0 34,5 10,5 -10,5 Cu 0 0,11 0,67 -0,67 Fe 0 1,80 1,38 -1,38 Zn 0 0,10 0,31 -0,31 Mn 0 0,22 0,04 -0,04 * Lượng cân đối được tính khi đã hoàn trả dưỡng chất trong thân lá cho đất. Kết quả ở bảng 14 cho thấy lượng dưỡng chất lấy đi của bắp lai từ đất. Cụ thể, lượng phân N - P2O5 - K2O bón vào theo thứ tự là 200 - 90 - 80 kg/ha, nhưng lượng N - P2O5 - K2O cây bắp lai lấy đi sau khi đã hoàn trả thân lá lại cho đất là 133 - 132 - 80 kg/ha. Đối với canxi và magiê lượng lấy đi sau khi đã hoàn trả thân lá lại cho đất khoảng 3 kg ca/ha và 10,5 kg mg/ha. Lượng dưỡng Cu, Fe, Zn, Mn lấy đi rất nhỏ. Ttuy nhiên, về lâu dài nếu lượng dưỡng chất lấy đi không được hoàn trả lại cho đất sẽ dẫn đến thiếu hụt dưỡng chất, từ đó ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất cây bắp lai. IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1. Kết luận Loại cây trồng luân canh ở vụ Hè Thu có ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất bắp lai ở vụ Đông Xuân. Cụ thể, trồng đậu xanh vụ Hè Thu đã tăng số lá, chiều cao và số trái, từ đó làm tăng năng suất bắp lai vụ Đông Xuân so với mô hình trồng mè, bắp và ớt ở vụ Hè Thu. Với mức bón cho bắp lai trên đất phù sa An Phú là 200 N - 90 P2O5 + 80 K2O kg/ha, tổng lượng dưỡng chất NPK lấy đi của cây bắp lai vụ Đông Xuân sau khi đã hoàn trả thân lá bắp trong mô hình luân canh sau đậu xanh Hè Thu khoảng 345 kg/ha. Lượng dưỡng chất canxi và magiê đươc bắp lai trồng ở An Phú lấy đi khoảng 20 kg Ca/ha và 40 kg Mg/ha. Dưỡng chất Cu, Fe, Zn, Mn lấy đi từ đất theo thứ tự: 0,17 - 3,17 - 0,40 - 0,25 kg/ha. VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM  1088 Tình trạng dưỡng chất của bắp lai ở An Phú được đánh giá qua hàm lượng trong lá: N, P2O5, K2O ở ngưỡng thiếu; Ca, Mg và Cu, Fe, Zn, Mn ở ngưỡng không thiếu. 4.2. Đề nghị Cần tái sử dụng thân lá cây bắp lai sau khi thu hoạch hoàn trả lại cho đất. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Aziz I., Ashraf M., Mahmood T., and Islam K. R., 2011. Crop rotation impact on soil quality. Pak. J. Bot., 43(2): 949 - 960. 2. Bender R. R., Jason W. Haegele, Matias L. Ruffo, and Fred E. Below, 2013. Nutrient uptake, partitioning, and remobilization in modern, transgenic insect-protected maize hybrids. Agron. J. 105 (1):161 - 170. 3. Buchholz D. D., 2004. Soil test interpretations and recommendations handbook. University of Missouri - College of Agriculture Division of Plant Sciences. 4. Dierolf T. S., T. H. Fairhurst and E. W. Mutert, 2001. Soil Fertility Kit. A toolkit for acid, upland soil fertility management in Southeast Asia. Potash & Phosphate Institute of Canada. 5. Huỳnh Thị Bích Dư, 2011. Khả năng hấp thu K, Ca, Mg của một số cây trồng ở huyện An Phú-tỉnh An Giang. Luận văn tốt nghiệp đại học ngành Khoa học Đất. Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Đại học Cần Thơ. 6. Lâm Thị Ngọc Dung, 2014. Đánh giá hiệu quả kinh tế của các mô hình canh tác luân canh với bắp lai tại huyện An Phú, tỉnh An Giang. Luận văn tốt nghiệp cao học hệ thống nông nghiêp. Viện Nghiên cứu và Phát triển Đồng bằng sông Cửu Long. 7. Neugschwandtner R. W., Liebhard P., Kaul H. P. and Wagentristl H., 2014. Soil chemical properties as affected by tillage and crop rotation in a long-term field experiment. Plant Soil Environ. 60(2): 57 - 62. 8. Ngô Ngọc Hưng, Nguyễn Quốc Khương và Trần Ngọc Hữu, 2014. Ảnh hưởng của bón cân đối dưỡng chất lên năng suất của bắp lai trồng trên đất phù sa không được bồi. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. Số 15, trang 59 - 64. 9. Nguyễn Quốc Khương và Ngô Ngọc Hưng, 2011. Dinh dưỡng đạm, lân, kali, canxi và magiê của cây ngô trồng trên đất phù sa và phèn nhẹ ở Đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Khoa học Đất số 38. Trang: 78 - 81. 10. Nguyễn Văn Chương và Ngô Ngọc Hưng, 2012. Nhu cầu hút thu lân và mối tương quan giữa hàm lượng lân - catmi trong bắp, lúa và đậu xanh trồng trên đất phù sa An Phú. Tạp chí Nông nghiệp & Phát triển Nông thôn. Số Chuyên đề PTNN bền vững, trang 101 - 106. 11. Riedell W. E., Schumacher T. E., Clay S. A., Ellsbury M. M., Pravecek M. and Evenson P. D., 1998. Corn and soil fertility responses to crop rotation with low, medium, or high inputs. Crop Sci. 38:427 - 433. 12. Young A. and Brown P., 1962. The physical environment of Northern Malawi: with special reference to soils and agriculture. Bulletin on Northern Malawi. Government printer. Zomba, Malawi. 13. Yusuf A. A., Iwuafor E. N. O., Abaidoo R. C., Olufajo O. O. and Sanginga N., 2009b. Effect of crop rotation and nitrogen fertilization on yield and nitrogen efficiency in maize in the northern Guinea savanna of Nigeria. African Journal of Agricultural Research 4 (10): 913 - 921. ABSTRACT Effect of crop rotation on growth, yield and nutrient uptake of hybrid maize on alluvial soils in Mekong Delta The objective of this study was to (i) evaluate the effects of summer-autumn crop rotation of mung bean, sesame and chili on growth and yield of winter- spring hybrid maize; (ii) determine the nutrients removed by spring hybrid maize. The on-farm research has been conducted on six farmer’s fields in summer-autumn crop (July to November 2014) and winter-spring crop (December 2014 to March 2015) in An Phu district - An Giang province. The treatments were (i) maize – maize, (ii) mung Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai  1089 bean –maize, (iii) sesame–maize, (iv) chili – maize. Results showed that the types of summer-autumn crop had effect on maize growth and yield in winter-spring crop. Growing mung bean in summer- autumn gave better leaf number, plant height and amount of cobs which lead to increase grain yield of winter-spring maize compared with rotating sesame and chili. Follows the application of 200 N – 90 P2O5– 80 K2O, total NPK removal by hybrid maize (with returning the stem and leaves to soil) was 345 kg/ha. Removal of Ca and Mg were 20 and 40 kg Mg/ha, respectively. The removal of Cu, Fe, Zn, and Mn were 0.17, 3.17, 0.40, and 0.25 kg/ha, respectively. Nutrient status of hybrid maize in An Phu was assessed by leaf nutrient analysis, the nutrient concentraltion of N, P2O5, K2O reached threshold level; while that of Ca, Mg and Cu, Fe, Zn, Mn were over the threshold. Recycle the residues of maize stem and leaves is neccesary to ensure sustainability of the soil. Keywords: alluvial soils, crop rotation, growth, hybrid maize, nutrient uptake, yield. Người phản biện: TS. Bùi Huy Hiền