Ảnh Hưởng Của Mật Độ Gieo Trồng Đến Sinh Trưởng Và Năng Suất Ngô

lượng ngô giảm đáng kể (P ≤ 0,05), thiệt hại từ 1,82 đến 1,93 tấn/ha trong hai năm, hiệu quả nông học của kali (AEK) tương ứng là 55,2 đến 58,5 kg/kg (Timsina và cộng sự, 2013) [156]. Báo cáo của Majumdar và cộng sự (2012) [113] cũng cho thấy tổn thất năng suất do thiếu kali từ 140 - 1.320 kg/ha (trung bình là 700 kg/ha).

Hơn nữa, giống ngô khác nhau có nhu cầu dinh dưỡng khác nhau và sự đáp ứng khác nhau với phân bón, giống địa phương không phản ứng tốt với với phân bón như giống cải tiến, ngô lai thường phản ứng tốt hơn với phân bón và năng suất cao hơn giống địa phương (FAO và IFA, 2000) [88]. Báo cáo của Vanlauwe (2011)

[167] cho thấy hiệu quả nông học của giống ngô địa phương thấp hơn so với các giống ngô lai (hiệu quả nông học lần lượt đạt 17 và 26 kg/kg N).

Vì vậy, việc cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng qua phân bón cần được nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón cho cây trồng. Đặc biệt cải thiện hiệu quả sử dụng của phân đạm là một nhiệm vụ đầy thách thức nhằm hạn chế sự thất thoát và ảnh hưởng đến môi trường (Sharma và Bali, 2017) [143], trong khi sản xuất cây trồng năng suất cao hiện nay đòi hỏi sử dụng nhiều phân bón, nhất là phân đạm (Hassell và cộng sự, 2013) [16].

1.5.2.2 Một số nghiên cứu ở Việt Nam

Năng suất và sản lượng cây trồng có quan hệ chặt chẽ với lượng phân bón sử dụng. Tổng kết của Nguyễn Văn Bộ (2013) [45] cho thấy ở nước ta các yếu tố dinh dưỡng hạn chế trong sản xuất nông nghiệp là đạm, lân và kali và hiệu lực phân kali thấp trên nhóm đất phù sa và chỉ thấy rõ trong các nghiên cứu dài hạn trên các loại cây trồng có tổng sản lượng cao, nhiều vụ trồng trong năm.

Hiệu quả sử dụng phân bón ở Việt Nam tương đối thấp và diễn biến tương tự như các nghiên cứu trên thế giới. Báo cáo của Nguyễn Văn Bộ (2013) [45] cho thấy hiệu quả sử dụng đạm chỉ đạt từ 40 - 50% lượng phân bón vào. Ngoài ra, hiệu lực phân bón có sự tác động tương hỗ của của các yếu tố dinh dưỡng, trên đất phèn hiệu lực tương hỗ N - P đạt cao (>2 tấn thóc/ha), với đất phù sa giàu kali, hiệu lực tương hỗ N - K và NP - NPK chỉ đạt 0,3 - 0,5 tấn thóc/ha hoặc 0,5 - 1,0 tấn ngô/ha. Trên

đất bạc màu, giá trị tương hỗ có thể đạt 1,0 - 1,5 tấn thóc/ha và 3 - 4 tấn ngô/ha; hiệu lực phân đạm có thể tăng gấp đôi khi có bón kali.

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 213 trang tài liệu này.

Cung cấp cân bằng và tối hảo lượng phân bón là yếu tố then chốt để đạt được năng suất và lợi nhuận của ngô lai, đặc biệt là nhu cầu dinh dưỡng của ngô lai cao hơn các nhóm cây trồng khác (lúa, lúa mì) trong hệ thống luân canh (Ali và cộng sự, 2008) [62]. Sử dụng phương pháp QUEFTS (QUantitative Evaluation of the Fertility of Tropical Soils) để đánh giá hiệu quả dinh dưỡng N, P, K trên cây ngô ở Indonesia và Việt Nam, Setiyono và cộng sự (2010) [142] đã báo cáo hiệu quả dinh dưỡng nội tại (IE - internal nutrient efficiencies) ở mức thấp nhất và cao nhất của N, P, K đạt tương ứng 40 và 83 kg hạt/kg N; 225 và 726 kg kg hạt/kg P; 29 và 125 kg hạt/kg K. Mô hình dự báo năng suất ngô tăng lên nếu lượng dinh dưỡng N, P, K hấp thu cân bằng ở lượng 16,4 kg N, 2,3 kg P và 15,9 kg K trên 1000 kg hạt ở mức năng suất 60 - 70% năng suất tiềm năng; theo đó hiệu quả dinh dưỡng nội tại của N, P, K đạt 61 kg hạt/kg N, 427 kg hạt/kg P và 63 kg hạt/kg K theo thứ tự.

Dưỡng chất lân đầy đủ rất quan trọng đối với ngô vì cây trồng không thể dễ dàng lấy lân từ đất với số lượng lớn cần thiết cho sự tăng trưởng tối ưu và năng suất cao. Lượng phân lân cung cấp thay đổi tùy thuộc vào lượng lân dễ tiêu trong đất và tiềm năng năng suất ngô, lượng lân khuyến cáo trong khoảng 30 - 100 kg P₂ O₅ /ha (Roy và cộng sự, 2006) [136]. Báo cáo của Đoàn Thị Hồng Cam và cộng sự (2017) [14], sử dụng hai loại phân super lân và phân lân nung chảy Văn Điển với liều lượng 60, 90, 120 và 150 kg P2O5/ha trên giống ngô lai HLB1404 trong vụ Xuân Hè trên vùng đất xám tại Đức Hòa, Long An cho thấy các mức lân khác nhau không ảnh hưởng rõ rệt lên năng suất ngô.

Báo cáo của Ngô Ngọc Hưng (2009) [26], Nguyễn Bảo Vệ và cộng sự, 2012

[28] cho thấy lượng kali trong đất ở ĐBSCL không thiếu, vì vậy kết quả đánh giá ảnh hưởng của phân kali lên năng xuất ngô thường không rõ ràng (Châu Minh Khôi và Nguyễn Mỹ Hoa, 2016) [9]. Tuy nhiên, trong canh tác ngô năng suất cao cần thiết phải bổ sung phân kali hoàn trả lại cho đất để bù bắp lượng kali do cây ngô lấy đi sau mùa vụ canh tác.

1.5.3 Ảnh hưởng của mật độ gieo trồng đến sinh trưởng và năng suất ngô

1.5.3.1 Một số nghiên cứu trên thế giới

Trong họ Hòa thảo (Poaceae), ngô là loài mẫn cảm nhất với sự thay đổi mật độ trồng. Mật độ cây trên một đơn vị diện tích là một trong những yếu tố quyết định cấu thành năng suất và năng suất ngô (Sangoi, 2000) [139]. Khoảng cách trồng khác nhau từ vùng này sang vùng khác và đôi khi từ quốc gia này sang quốc gia khác dựa trên các điều kiện khí hậu nông nghiệp, giống và hệ thống cây trồng (Tandzi và Mutengwa, 2020) [151]. Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy mật độ trồng ngô lai đưa đến đạt năng suất hạt tối đa thay đổi từ 30.000 đến hơn 90.000 cây/ha, tùy thuộc vào giống, nguồn nước, độ phì của đất, độ chín, khoảng cách hàng và thời vụ trồng (Lafitte, 1993 [106]; Sangoi, 2000 [139]); Tokatlidis và cộng sự, 2011 [157]). Các giống ngô dài ngày (chín muộn) cho năng suất cao hơn nhưng phản ứng với mật độ trồng thấp hơn so với giống trung ngày và ngắn ngày theo thứ tự (Nik và cộng sự, 2011) [121]. Báo cáo của Assefa và cộng sự (2018) [68] cho thấy mật độ

trồng thay đổi từ 5,6 cây/m2 giai đoạn 1940 - 1990 (thời kỳ giống thụ phấn tự do)

lên 7,1 cây/m2 thời kỳ 1991 - 2011 (thời kỳ dùng giống ngô lai thế hệ mới).

Theo Vazin và cộng sự (2010) [168] sự phân bố thuận lợi của ánh sáng trong tán lá trì hoãn sự già đi của lá; khi mật độ trồng cao, cấu trúc của tán lá trở nên là yếu tố quan trọng xác định năng suất do sự cạnh tranh phân bố và hấp thụ ánh sáng. Khi số cây vượt quá mật độ cây tối ưu dẫn đến sự bất dục do thiếu đồng bộ giữa phản ứng tổng hợp và phun râu, hạn chế cung cấp cacbon và nitơ cho bắp ngô đưa đến hạt ngô non chết yểu ngay sau khi thụ tinh (Sangoi, 2000) [141]. Điều này có liên quan đến sự hấp thu ánh sáng của cây, dinh dưỡng và lượng nước trong đất, kết quả làm tăng sự bất dục và giảm số hạt/cây và kích thước hạt (Lemcoff và Loomis, 1994) [110].

Mật độ trồng đóng góp từ 8,5 - 17% năng suất ngô và có tương quan tuyến tính với năng suất trong điều kiện môi trường thuận lợi tối ưu (Assefa và cộng sự, 2018) [68]. Mật độ trồng phù hợp giúp cây ngô sử dụng ánh sáng, dinh dưỡng và nước hiệu quả hơn và đạt được năng suất hạt cao nhất (Mandić và cộng sự, 2016)

[114]. Tăng mật độ trồng làm tăng năng suất nếu tỉ lệ phân bón cung cấp và quản lý nông học thích hợp (Ali và cộng sự, 2017) [61]. Trong điều kiện tối ưu, ở mật độ cây cao và đạm thấp, số hạt phụ thuộc nhiều vào tỉ lệ chết cây hơn so với tổng số noãn ở thời kỳ ra hoa/sinh tổng hợp khi bất thuận đạm thấp, năng suất hạt tương quan nghịch với tỉ lệ chết cây. Ở mật độ cao, có sự tương quan ý nghĩa thống kê giữa số lượng noãn và tỉ lệ chết cây do sự giới hạn nguồn cacbon cung cấp (Monneveux và cộng sự, 2006) [118].

Theo Walters và Dobermann (2004) [170], khi mật độ ngô tăng từ 7,0 vạn cây/ha lên 11,75 vạn cây/ha, nếu ở mức phân thấp thì năng suất chỉ tăng đến 10,2 vạn cây/ha, nhưng ở mức phân cao thì năng suất vẫn còn tăng đến mật độ lên tới gần 12,0 vạn cây/ha. Kết quả nghiên cứu trên giống ngô lai ZD958, Shi De-yang và cộng sự (2016) [144] cho thấy sự kết hợp của các mật độ trồng và lượng N quyết định năng suất ngô cao và hiệu quả sử dụng phân bón.

Nhìn chung, các giống ngô lai hiện đại cho năng suất hạt cao hơn và phản ứng tốt với mật độ cao hơn do sự phân bổ chất khô thấp hơn cho bông cờ, kích thích mối quan hệ cân bằng hơn giữa hoa đực và hoa cái; cấu trúc tán lá nhỏ gọn hơn, thân ngắn hơn, lá ít và thẳng giúp tăng cường khả năng thu nhận bức xạ mặt trời; chiều cao đóng bắp thấp hơn với tỉ lệ chiều cao của cây, khả năng chống đổ thân tốt hơn (Saigoi và cộng sự, 2002) [140]. Tăng mật độ ngô làm tăng đáng kể chiều cao cây, chiều cao đóng bắp và năng suất (Tandzi and Mutengwa, 2020) [151]. Nghiên cứu của Huang và cộng sự (2017) [95] đã kết luận năng suất tăng thêm 5% khi tăng mật độ trồng do tăng số hạt/bắp. Tuy nhiên, khi tăng mật độ trồng đưa đến các yếu tố cấu thành năng suất như chiều dài bắp, số hạt/hàng, số hạt/bắp, khối lượng hạt/bắp, khối lượng lõi ngô và khối lượng 1000 hạt giảm (Mandíc và cộng sự, 2016 [114]; Qian và cộng sự, 2016 [131]). Điều này là do sự cạnh tranh hấp thu chất dinh dưỡng, ánh sáng làm kích thích ưu thế ngọn và kéo dài các lóng, cây ngô có xu hướng phát triển cao hơn và không hình thành bắp, dẫn đến giảm đáng kể năng suất tổng thể.

Theo Tokatlidis và cộng sự (2011) [157], các giống ngô có mật độ trồng tối hảo thấp hơn trong điều kiện khô hạn. Kết quả nghiên cứu trên giống ZD958 và Pioneer 335 ở các mật độ 4,5; 6,0; 7,5 và 9,0 cây/m² cho thấy mật độ thích hợp nhất cho ngô là 7,5 cây/m2 đưa đến năng suất, thành phần năng suất, chiều cao cây và phẩm chất hạt tốt nhất (Zhang và cộng sự, 2014) [176]. Trên đất thịt pha cát (sandy loam soil) (pH = 6,1) năng suất ngô tăng khi tăng mật độ từ 35, 50, 60, 80, 95 vạn cây/ha, năng suất đạt cao nhất ở mật độ 50 vạn cây/ha (5,65 tấn/ha), thấp nhất ở mật

độ 35 vạn cây/ha (4,21 tấn/ha) (Sarwar và cộng sự, 2016) [141]. Báo cáo của Shi De-yang và cộng sự (2016) [144] cũng khẳng định sự kết hợp của các mật độ trồng và lượng đạm quyết định năng suất ngô cao và hiệu quả sử dụng phân bón.

1.5.3.2 Một số nghiên cứu tại Việt Nam

Các kết quả nghiên cứu ở các tỉnh phía Nam đối với giống ngô lai đơn cho thấy mật độ trồng dao động từ 5,7 - 9,5 vạn cây/ha (Đào Ngọc Ánh, 2013 [12]; Ngô Hữu Tình, 2003 [24]; Trung tâm nghiên cứu thực nghiệp nông nghiệp Hưng Lộc [178], Viện Khoa học kỹ thuật nông nghiệp miền Nam [179]), vụ Đông Xuân khuyến cáo trồng với mật độ cao hơn so với trong vụ Hè Thu và Thu Đông. Báo cáo của Dương Văn Chín (2010) [11], mật độ trồng phù hợp cho nhiều giống ngô lai và cho nhiều mức phân đạm khác nhau vụ Xuân Hè tại ĐBSCL là 60 × 20 cm (hàng cách hàng × cây cách cây), mật độ 8,3 vạn cây/ha cho năng suất tối ưu. Tuy nhiên, cùng mật độ cây nhưng nếu trồng ngô với khoảng cách 40 × 30 cm thì năng suất ngô đạt thấp hơn. Kết quả của Dinh Hong Giang và cộng sự (2015) [83] đánh giá ảnh hưởng của mật độ trồng (5,7; 7,1 và 8,4 vạn cây/ha) và liều lượng phân N (0; 60, 120; 180 và 240 kg N/ha) tại Bà Rịa và Đồng Nai cho thấy khi tăng mật độ trồng và giảm lượng N kéo dài thời gian trỗ cờ - phun râu. Tỉ lệ N cung cấp ảnh hưởng có ý nghĩa lên hiệu quả sử dụng N và ở mật độ 7,1 vạn cây/ha và mức 120 kg N/ha đưa đến năng suất ngô cao nhất. Trên vùng đất xám ở Long An, kết quả nghiên cứu của Đoàn Thị Hồng Cam và cộng sự (2018) [14] cho thấy có sự tương quan giữa mức độ đạm (120, 160, 200, 240 và 280 kg N/ha), và mật độ trồng (5,7;

7,1; 9,5 và 14,3 vạn cây/ha) lên năng suất ngô và năng suất ngô đạt cao nhất ở mức 200 N × 7,1 vạn cây/ha.

Tóm lại, không có khuyến cáo chung mật độ tối ưu cho tất cả các giống ngô trồng qua các mùa vụ và điều kiện khí hậu khác nhau. Cần thực hiện những nghiên cứu cụ thể cho từng giống ngô, đối với từng loại đất để có khuyến cáo phù hợp.

1.5.4 Ảnh hưởng của sâu bệnh và cỏ dại lên năng suất ngô

1.5.4.1 Ảnh hưởng của sâu bệnh lên năng suất ngô

Sâu bệnh có ảnh hưởng quan trọng đến sinh trưởng, phát triển và năng suất hạt của cây ngô. Các giống ngô thường không thể chống chịu tất cả các loại sâu bệnh hại, ngoài việc chọn các giống ngô có khả năng chống chịu các loại sâu bệnh thì việc áp dụng đúng các biện pháp kỹ thuật canh tác rất quan trọng giúp tạo được cây ngô khỏe, có sức đề kháng cao. Báo cáo của Nguyễn Thị Bích Thủy (2015) [43] cho thấy tỉ lệ sâu đục thân và đục bắp khi tăng liều lượng phân đạm từ 120 N đến 180 N. Kết quả nghiên cứu của Đoàn Thị Hồng Cam và cộng sự (2017) [14] cho thấy bệnh khô vằn và bệnh đốm lá tăng khi tăng mật độ và phân đạm.

1.5.4.2 Ảnh hưởng của cỏ dại lên năng suất ngô

Cỏ dại là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của ngô. Cỏ dại luôn có khả năng thích ứng với điều kiện ngoại cảnh, có tính chống chịu, tính cạnh tranh cao với cây trồng về ánh sáng, nước, dinh dưỡng; tiết ra những chất độc có hại cho cây trồng và là ký chủ của các loại sâu, bệnh gây hại cho ngô, làm giảm năng suất và phẩm chất cây trồng (Abdulraheem và Charles Eneminyene, 2018 [57]; Syngenta, 2018 [184]). Cỏ dại đã làm giảm 20 - 80% năng suất ngô (Shrestha và cộng sự, 2019) [148]. Thí nghiệm của Radma và Dagash (2013) [132] cho thấy cỏ dại là nguyên nhân làm thiệt hại từ 42 - 62% năng suất trên một số giống ngô có tưới nước. Quản lý cỏ dại kém có thể làm giảm 75% năng suất ngô, khi chiều cao của cỏ >30 cm thì năng suất ngô giảm >20% (Syngenta, 2018) [184].

Thời kỳ quan trọng của cạnh tranh cỏ dại thay đổi từ 2 đến 7 tuần sau khi gieo hạt và quan trọng nhất giữa 4 - 7 tuần (Shrestha và cộng sự, 2019) [148]. Ngoài ra mật độ và liều lượng phân bón cũng ảnh hưởng đến mật độ và sinh khối cỏ trong

ruộng ngô, liều lượng phân bón cao và mật độ trồng thấp đưa đến mật độ và sinh khối cỏ cao hơn (Takim và cộng sự, 2017) [150]. Vì vậy các biện pháp kiểm soát cỏ dại nên được thực hiện trong giai đoạn này để giảm thiểu mất năng suất của ngô và tăng hiệu quả sử dụng nước và dinh dưỡng (Shrestha và cộng sự, 2019) [148].

Ngoài ra, có thể điều chỉnh tốc độ tăng trưởng và năng suất cho cây ngô bao gồm phương pháp xử lý hạt giống, thuốc ức chế ethylene và thuốc diệt nấm (Below, 2017) [177]. Theo Dương Văn Chín (2010) [11], hạt giống ngâm trong 24 giờ trước khi gieo cho kết quả tốt hơn gieo hạt khô trực tiếp hạt ra đồng ruộng.

1.5.5 Ảnh hưởng của làm đất đến năng suất ngô

1.5.5.1 Một số nghiên cứu trên thế giới

Theo Lampkin (1994) [107] mục đích của làm đất nhằm làm mềm bề mặt đất và tạo ra các luống đất tốt để có thể gieo trồng trực tiếp; thích hợp cho sự nảy mầm và phát triển của cây, giúp kiểm soát cỏ dại và tạo lợi thế cho cây trồng để cạnh tranh với cỏ dại trong giai đoạn sớm của chu kỳ sinh trưởng. Làm đất giúp trộn đất với tàn dư hữu cơ và phân bón (Rasmussen, 1999) [134]; phóng thích một số chất dinh dưỡng thông qua quá trình khoáng hóa và oxy hóa sau khi tiếp xúc với chất hữu cơ của đất với không khí, làm thay đổi đặc tính vật lý và sinh học của đất, dẫn đến thay đổi sự tăng trưởng và năng suất của cây (Wasaya và cộng sự, 2011 [171]; Rashidi và Keshavarzpour, 2007) [133]; kiểm soát các bệnh do đất sinh ra và một số côn trùng (Lampkin, 1994) [107].

Đối với cây ngô, biện pháp làm đất có ảnh hưởng đến năng suất ngô ở mùa vụ khác nhau. Trong mùa mưa, không làm đất đưa đến giảm sinh khối và năng suất ngô do giảm hàm lượng diệp lục tố trong lá và lượng đạm hấp thu; trong mùa khô, không làm đất tăng sinh khối rễ, tăng dung trọng và cacbon hữu cơ của vi khuẩn (Monneveux và cộng sự, 2006) [118]. Báo cáo của Ji và cộng sự (2013) [99] cho thấy làm đất ảnh hưởng đến khả năng thấm, khả năng giữ nước của đất, dung trọng, lượng nước trong đất theo độ sâu và mùa vụ. Làm đất sâu giúp giảm khả năng thấm nước và dung trọng của đất nhưng hàm lượng nước trong đất cao hơn so với làm đất

thông thường qua mùa vụ và độ sâu trên đất thịt, tăng đáng kể mật độ chiều dài rễ trên đất sét; làm đất sâu phù hợp hơn cho sự phát triển rễ của ngô vụ hè trên đất thịt. Các biện pháp làm đất có ảnh hưởng rõ rệt đến khối lượng bắp, dài bắp, đường kính bắp và năng suất ngô (Ali và cộng sự, 2018) [62]. Kết quả nghiên cứu của Anjum và cộng sự (2019) [64] cũng cho thấy làm đất đưa đến các chỉ tiêu như chiều cao cây, đường kính thân, chiều dài bắp, số lượng hạt, khối lượng 1000 hạt, năng suất và chỉ số thu hoạch cao hơn rõ rệt so với không làm đất. Tỉ suất lợi nhuận

khi có làm đất đạt 1,75 so với 1,12 khi không làm đất.

Kết hợp giữa biện pháp làm đất với các mức phân đạm khác nhau đưa đến năng suất ngô tăng trung bình 16% so với hệ thống canh tác không làm đất, hiệu quả sử dụng đạm trung bình 43% ở các mức đạm và mùa vụ; nhu cầu đạm, tổng lượng đạm cần thiết để tạo ra 1 tấn hạt ngô ở mức năng suất cao nhất trung bình 19 kg N và 20 kg N ở hệ thống canh tác có làm đất và không làm đất theo thứ tự (Halvorson và cộng sự, 2006) [94]. Có sự tương quan giữa biện pháp làm đất và các tỉ lệ đạm cung cấp lên sự hấp thu đạm và lân của cây ngô, đặc biệt ở giai đoạn sinh trưởng sớm; trong hệ thống canh tác có làm đất hiệu quả thu hồi đạm đạt 40% ở giai đoạn V12 (Al-Kaisi và David Kwaw-Mensah, 2007) [63].

1.5.5.2 Một số nghiên cứu tại Việt Nam

Ở Việt Nam, biện pháp làm đất tối thiểu đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn chứng nhận là tiến bộ kỹ thuật trên cây khoai tây, cây ngô và đậu tương (Cục trồng trọt, 2013) [8]. Hệ thống canh tác lúa - ngô phát triển mạnh ở vùng Đồng bằng sông Hồng và ĐBSCL theo chủ trương chuyển đổi cơ cấu cây trồng. Tùy thuộc mùa vụ, tiểu vùng sinh thái, canh tác ngô trên đất lúa thường gặp mưa nhiều và lũ lụt (ở Đồng bằng sông Hồng), áp dụng các biện pháp làm đất tối thiểu là cách hiệu quả để canh tác ngô trong thời gian này mà không làm mất sản lượng cuối cùng (Le, 2014) [109]. Ngoài ra, canh tác trong điều kiện không làm đất sẽ cho phép gieo trồng kịp thời vụ, lên luống giúp thoát nước dư thừa qua rãnh làm hạn chế ngập úng trong điều kiện mưa nhiều (Bakker và cộng sự, 2005) [70].