CHƯƠNG 2 : TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Tổng quan về cây bắp
2.1.1 Đặc điểm sinh học
Bắp có tên khoa học là Zea mays L, được Linnaeus đặt tên vào năm 1737 là loài duy nhất của giống Zea. Theo Nguyễn Như Hà (2006), bắp là cây trồng nhiệt đới, phổ biến trong khoảng vĩ độ 30-55o Bắc bán cầu và 0-30o Nam bán cầu. Theo Trần Văn Dư và ctv. (2011), cây bắp có nguồn gốc ở vùng nhiệt đới, qua quá trình trồng trọt, chọn lọc và thuần hóa ngày nay bắp có thể trồng trên nhiều vùng khí hậu khác nhau. Phần lớn bắp được trồng ở những vùng ấm hơn của những vùng có khí hậu ơn đới và cận nhiệt đới, và khó phát triển ở những vùng khơ hạn.
2.1.2 Điều kiện sinh trưởng
2.1.2.1 Nhiệt độ
Nhiệt độ thích hợp cho cây bắp phát triển là 21-27oC, nhiệt độ dưới 19oC sẽ khơng thích hợp cho cây bắp phát triển. Nhiệt độ khơng là yếu tố giới hạn cho bắp ở ĐBSCL. Bắp là cây trồng khí hậu ấm, nhiệt độ yêu cầu từ khi trồng đến lúc ra hoa, suốt thời kỳ nảy mầm, thích hợp vào khoảng 18,30C; nhiệt độ dưới 12,80C dẫn đến giảm năng suất. Ở nhiệt độ bình quân giữa 15,5 – 18,30 C thời gian từ gieo đến mọc thường từ 8 – 10 ngày. Còn ở nhiệt độ từ 10 đến 12,80 C quá trình nảy mầm kéo dài từ 18 – 20 ngày. Nếu đất ẩm và ở nhiệt độ 21,10 C q trình nảy mầm có thể xảy ra trong 5 – 6 ngày. Sau khi nảy mầm cây bắp không thể chống chịu được nhiệt độ thấp dưới điểm đóng băng (Trần Văn Dư và ctv., 2011).
2.1.2.2 Ánh sáng
Cây bắp cần nhiều ánh sáng nhất vào giai đoạn lúc trổ cờ và chín sáp. Thiếu ánh sáng và dư N sẽ làm giảm năng suất. Bắp cũng cần ánh sáng ở cường độ rất cao, nhất là giai đoạn cây con. Hàng loạt các tác giả như Kuperman, Sav Razumov...bắp là cây ngày ngắn, ở quang kỳ <12 giờ/ngày sẽ rút ngắn thời gian sinh trưởng của cây. Quang kỳ cũng ảnh hưởng đến sự trổ cờ và phun râu. Rút ngắn quang kỳ sẽ giúp quá trình tạo phát hoa cái thực hiện nhanh hơn. Không những chỉ thời gian chiếu sáng gây ảnh hưởng đến nhịp độ phát triển của cây bắp mà còn cả chất lượng ánh sáng, những tia sáng có bước sóng dài (có trong ánh sáng buổi 37 sáng sớm và buổi chiều tối) đã kìm hãm sự sinh trưởng của cây; các tia sáng có bước sóng ngắn (vào những giờ giữa ngày) lại thúc đẩy sự phát triển. (Chu Anh Tiệp và Li Fu-sheng, 2012)
2.1.2.3 Nước
Nước là yếu tố môi trường quan trọng đối với đời sống của cây bắp, vì vậy nhu cầu nước đối với bắp là rất lớn. Ở những vùng nóng, nơi có bốc hơi và thốt nước cao, nhu cầu nước của cây bắp lại càng cao. Các nhà khoa học đã tính ra là một cây bắp có thể bốc thốt từ 2 - 4 lít nước/ngày. Trong q trình sinh trưởng và phát triển 1 ha bắp bốc thốt khoảng 1800 tấn nước tương đương với lượng nước mưa khoảng 175mm (Trần Văn Dư và ctv., 2011).
Bắp là loại cây tương đối kháng hạn nhờ khả năng sử dụng nước một cách hiệu quả. Nhờ hệ thống rễ phát triển mạnh, cây bắp cần tương đối ít nước. Để kết thúc chu kỳ sinh trưởng, một cây bắp cần khoảng 100 lít nước. Tùy giai đoạn sinh trưởng, nhu cầu nước của cây bắp khác nhau (Chu Anh Tiệp và Li Fu-sheng, 2012). Cây bắp cần ít nước nhất trong giai đoạn cây con (từ sau nẩy mầm đến cây có 5-7 lá) và lúc gần thu hoạch, lượng nước chỉ cần đạt 50-60% độ thủy dung là đủ. Ở giai đoạn cây con, nếu ẩm độ đất hơi thấp sẽ kích thích hệ thống rễ phát triển mạnh và ăn sâu xuống đất, có lợi hơn là khi ẩm độ quá cao.
2.1.2.4 Đất đai
Cây bắp trồng được trên nhiều loại đất, tốt nhất là đất thịt hay thịt pha cát, xốp, giàu hữu cơ, thoáng sâu và giữ nước tốt. Các loại sét nặng, kém phì nhiêu, mực nước ngầm cao và đất quá nhiều cát đều khơng thích hợp vì cây bắp (Nguyễn Như Hà, 2006). Bắp có thể trồng được trên đất có pH từ 5-8. Ở đất chua (pH<5) cây bị lùn, lá cháy thành vệt dài giữa các gân, sau đó màu tím đỏ và cây bị chết, trường hợp nhẹ, chỉ bị ảnh hưởng ở cây con. Theo Nguyễn Xuân Trường
và ctv. (2000), cây bắp khơng kén đất nhưng thích hợp nhất trên đất tơi xốp, có
pH từ ít chua tới trung tính (5,6-7) giàu mùn và dinh dưỡng.
2.1.3 Kỹ thuật canh tác bắp lai
* Giống
Ở Đồng bằng sông Cửu Long các giống bắp lai được trồng phổ biến là: NK7328, C919, MB069, LVN14, VINO688, VINO678,... và các giống bắp lai khác được các công ty Syngenta, Monsanto, Việt Nông,... được trồng phổ biến. Ngồi ra, nơng dân vẫn còn sử dụng một số giống bắp nếp trong canh tác tại địa phương. Qua quá trình chọn lọc các giống được chọn thường có các ưu điểm sau: có thời gian sinh trưởng ngắn (trung bình 110 ngày), thích hợp trồng nhiều vụ trong năm, có độ đồng đều cao, bắp to, lõi nhỏ, hạt đẹp, cứng cây, chống đổ tốt, chịu hạn và sạch bệnh. Đặc biệt là năng suất của giống đạt cao >10 tấn/ha.
* Mật độ gieo trồng
Mật độ là yếu tố quan trọng quyết định năng suất. Theo Thị Thanh Bình và ctv. (2015), mật độ gieo trồng cho cây bắp được xác định tùy thuộc vào nhiều yếu
tố như đặc điểm sinh học của giống, lượng dưỡng chất dinh dưỡng có khả năng cung cấp cho sự phát triển của cây bắp, phương pháp canh tác của từng địa phương và mùa vụ. Ngoài ra, mật độ trồng tùy thuộc đất, mùa vụ và giống. Theo nghiên cứu Đinh Khắc Tiến và Nguyễn Ngọc Nông (2013), năng suất bắp lai giống DK 8868 để đạt được năng suất 6,67 – 7,94 tấn/ha trên đất soi bãi thì mật độ gieo trồng 5,7 – 7,1 cây/m2. Ở nước ta mật độ trồng thích hợp khoảng 45.000- 55.000 cây/ha (12-15 kg giống/ha) (Lê Đức Thuận, 2017). Theo Ngô Ngọc Hưng
và ctv. (2014), tập quán của nông dân An Phú hiện nay, bắp được trồng với mật
độ 55.000 cây ha-1 (60x30) với 2 hạt/lỗ.
* Mùa vụ trồng
Cây bắp có thể trồng được quanh năm, thực tế sản xuất cho thấy, trồng bắp vào mùa khơ (đủ nước tưới) cây ít bị sâu bệnh và ít đổ ngã, cây cũng phát triển nhanh, cho năng suất cao ổn định hơn và chất lượng hạt cũng tốt hơn so với mùa mưa. Tuy nhiên, bắp thường được trồng vào 2 vụ chính, vụ Đơng – Xn gieo hạt từ tháng 11 – 12 dương lịch (dl) khoảng cuối mùa mưa khi đất còn ẩm, và vụ Hè – Thu gieo hạt khoảng tháng 4 – 5 dl.
* Kỹ thuật bón phân
Kết quả điều tra cho thấy tập quán của nông dân của vùng chưa chú ý đến việc bổ sung các dưỡng chất trung và vi lượng, việc thiếu các chất này trong đất có thể xảy ra và do đó sẽ đưa đến tình trạng giảm phẩm chất và năng suất của cây trồng. Các thí nghiệm gần đây cho thấy, việc thiếu hụt các dưỡng chất trung, vi lượng trên cây trồng xảy ra ở một số vùng độc canh trong canh tác. Đây cũng là một trong những nguyên nhân quan trọng gây giới hạn năng suất cây trồng.
Kỹ thuật bón lót và bón thúc cho bắp lai: Để đáp ứng cho nhu cầu sinh trưởng của bắp, trước hết nên bón lót phân hữu cơ hoai mục với lượng từ 5-10 tấn/ha, kết hợp với phân lân từ 60-90 kg/ha, có hai cách bón phân lót:
+ Bón rãi: cách này tiến hành rãi phân trên ruộng sau đó bừa kỹ, phân sẽ rãi đều trên ruộng. Cách này có ưu điểm nhanh, đỡ tốn cơng, bên cạnh đó có nhược điểm là phân không tập trung vào gốc, tác dụng của phân chậm và hiệu quả thấp.
+ Bón theo hàng: cách bón này thực hiện sau khi làm đất xong, rạch hàng sâu, rãi phân xuống đáy hàng lấp nhẹ một lớp đất rồi bỏ hạt vào hốc. Cách bón này có ưu điểm phân bón tập trung gần gốc nên nhanh phát huy tác dụng, cách bón này tốn cơng, chậm và nếu hạt bị tiếp xúc trực tiếp với phân gây ảnh hưởng đến hạt làm thối mầm.
Bên cạnh giai đoạn bón lót, nhiều nghiên cứu trước đây cho thấy cây bắp cần thêm các giai đoạn bón thúc. Cao Ngọc Điệp và Trần Minh Thiện (2012), đề nghị bón phân cho bắp lai vào 4 thời kỳ chính và 1 bón lót thời kỳ đầu trước khi trồng: lần 1 (bón lót), lần 2 lúc 7-10 ngày sau khi gieo [NSKT], lần 3 lúc 15-17 NSKT, lần 4 lúc 25-28 NSKT và lần 5 lúc 42-45 NSKT (nuôi hạt). Trong khi đó, Bùi Văn Quang và ctv. (2014), đề nghị phương thức bón phân cho bắp đạt hiệu quả cao với điều kiện sinh thái và kinh tế của Việt Nam thì khuyến cáo bón phân làm 3 lần cần bón lót, bón vào thời kỳ 4 – 5 lá và 8 – 9 lá.
Theo Viện Nghiên Cứu Cây Ngô Việt Nam đối với các giống bắp lai quy ước như P11, CP888, liều lượng bón phân cao: 160kg N - 100kg P2O5 - 80kg K2O
trên ha, ngồi ra cần bón thêm phân chuồng với lượng 7-10 tấn/ha. Theo Ngơ Ngọc Hưng và ctv. (2014)(trích dẫn từ nghiên cứu của Pasuquin et al., 2014),
nghiên cứu bón phân cân đối trên đất phù sa không được bồi An Phú – An Giang cho thấy hiệu quả kinh tế cao khi bón với liều lượng phân bón 200kg N – 90kg P2O5 - 80kg K2O.
2.1.4 Dinh dưỡng khoáng của cây bắp
Dinh dưỡng đa lượng cho cây bắp lai
Điều kiện môi trường, luân canh, tỷ lệ thụ tinh, đất canh tác… tất cả đều ảnh hưởng tới nồng độ dưỡng chất trong hạt (Heckman et al., 2003; Shah et al., 2009; Below et al., 2010; Paramasivan et al., 2012; Bender et al., 2013; Kafle and Sharma, 2015).
Canh tác bắp lai yêu cầu một lượng dưỡng chất lớn để đạt năng suất tối hảo, 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 Ơ Mơn - Cần Thơ và Giồng Riềng - Kiên Giang (Nguyễn Quốc Khương và Ngô Ngọc Hưng, 2011). Theo Bender et al. (2013), trên đất có sa cấu “sét pha thịt” thì để đạt được tổng sinh khối là 23 tấn
ha- 1, với năng suất hạt là 12 tấn ha-1 thì lượng N, P và K cây trồng lấy đi tương ứng 266 – 307 kg N ha-1, 100 – 133 kg P2O5 ha-1 và 181 – 225 kg K2O ha-1. Tổng lượng đạm, lân và kali hấp thu của bắp lai theo thứ tự là: 243,44 kg N ha-1 ,
ha-1 và 206,5 kg K2O ha-1, trong khi lượng bón lên đến 250 kgN ha-1, 90 kg P2O5 ha-1 và 110 kg K2O ha-1 (Paramasivan et al., 2012).
* Đạm (N)
Đạm là nguyên tố dinh dưỡng có ảnh hưởng rất lớn đối với các quá trình sinh trưởng, phát triển, năng suất và phẩm chất cây trồng. Năng suất bắp lai bị ảnh hưởng rất nhiều bởi lượng đạm và thời gian bón đạm (Gaskin et al., 2010; Haegele, 2013; Abbasi et al., 2013; Niaz et al., 2015). Cây trồng hấp thu N một cách nhanh chóng và hiệu quả khi hệ thống rễ tiếp xúc với các dạng có nhu cầu (NO3- và NH4+), thậm chí ở nồng độ vi phân từ trong dung dịch đất (Lawlor and Hopker, 2001). Đạm là một trong những chất dinh dưỡng quan trọng cần cho sự sinh trưởng của cây và có quan hệ chặt chẽ giữa sự sinh trưởng của cây và sự cung cấp N, có nhiều nghiên cứu cho rằng khi cung cấp đủ nhu cầu đạm cho cây trên các nhóm đất khác nhau làm tăng khác biệt đáng kể về chiều cao cây, số hạt trên trái, khối lượng 1000 hạt và năng suất bắp lai (Shah et al., 2009; Kafle and Sharma, 2015). Nhu cầu dinh dưỡng N được đáp ứng từ cung cấp N trong đất ở địa phương và N từ phân bón khống, phân bón N lấp khoảng cách giữa nhu cầu cây trồng và cung cấp N trong đất ở địa phương. Đạm trong carbohydrate cần thiết sử dụng trong cây và kích thích sự ra rễ và sự phát triển cũng như sự hấp thu các chất dinh dưỡng cần thiết khác (Khan et al., 2014).
Đối với cây bắp tùy theo từng giai đoạn sinh trưởng mà có nhu cầu đạm khác nhau. Hàm lượng đạm tùy thuộc tuổi của cơ quan, tuổi càng cao hàm lượng đạm càng thấp. Ngồi ra lượng phân đạm bón cũng làm tăng đáng kể hàm lượng đạm trong thân và lá. Triệu chứng thiếu đạm là cây thấp, lá nhỏ có màu vàng, các lá già có vệt xém đỏ, cây sinh trưởng chậm, cằn cỗi, trổ cờ ít, trái nhỏ năng suất kém (Nguyễn Xuân Trường và ctv., 2000).
Nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước cho rằng đạm là nguyên tố ảnh hưởng quan trọng đến các quá trình sinh trưởng, phát triển và năng suất bắp (Gaskin et al., 2010; Bender et al., 2013; Ngô Ngọc Hưng và ctv., 2014; Niaz et
al., 2015; Kafle and Sharma, 2015;…). Đầy đủ N, cây bắp sẽ mọc nhanh, thân lá
phát triển tốt, cờ to nhiều phấn, trái nhiều hạt. Thiếu N, cây tăng trưởng chậm, trái nhỏ, nhiều hạt lép, nhất là ở chóp trái, lá có tuổi thọ ngắn, diện tích lá giảm làm giảm khả năng quang hợp của cây.
Theo những nghiên cứu gần đây của Dương Văn Chín (2008), với mật độ cần từ 65.000 đến 75.000 cây/ha và được bón phân với liều lượng từ 180 – 200 kg/ha
năng suất bắp đạt được biến thiên từ 6,5 đến 7,9 tấn/ha. Cũng theo nghiên cứu này cho mức đạm kinh tế tối ưu trung bình ở các khoảng cách hàng cây khác nhau là 270 kg/ha trên giống DK888 trồng ở vùng Tây sông Hậu. Tuy nhiên, ở Cù Lao Dung (Sóc Trăng) năng suất bắp tăng liên tục từ mức bón 100kg/ha đến 400 kg/ha. Trong khi đó, tại Indonesia với mơ hình thực nghiệm trồng bắp lai áp dụng kỹ thuật tiên tiến có bón cân đối NPK của Witt et al. (2007), kết quả năng suất đạt được 8,8 tấn/ha, gia tăng 19% (1,4 tấn/ha) so với năng suất của nông dân.
Nhu cầu N trong cây thay đổi theo từng giai đoạn sinh trưởng, cho đến lúc gần trổ, cây bắp chỉ mới sử dụng ¼ lượng nhu cầu N. Bắp hấp thụ nhiều N nhất từ 10 ngày trước khi trổ đến 25 ngày sau khi trổ, lúc này mỗi ngày cây có thể hấp thụ 8,9 kg N/ha. Trong giai đoạn này, cây bắp có thể sử dụng đến 55-60% tổng nhu cầu N. Cây bắp cần nhiều N nhất trong thời kỳ tăng trưởng tích cực, thiếu N lúc đó sẽ làm sự phát triển các cơ quan sinh sản bị trì trệ và làm giảm năng suất (Bender et al., 2013).
Cây bắp cần N trong suốt thời gian sinh trưởng, nhưng ở trước giai đoạn chín sữa thì lượng N hấp thụ được tích lũy ở lá, thân, cờ, lá bi và lõi. Sau đó thì nó chuyển vị về hạt để dự trữ (khoảng 2/3 tổng lượng N). Do đó bón N cho cây cũng giúp gia tăng lượng hàm protein trong hạt. Ở Việt Nam cũng như các nước khác trên thế giới đều thống nhất rằng N đóng vai trị quyết định năng suất. Cũng với nghiên cứu này cho thấy mức độ thiếu hụt dinh dưỡng ảnh hưởng lớn nhất 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).
Trong sản xuất, chúng ta đang trồng nhiều loại giống bắp có các đặc điểm sinh trưởng và mức độ sử dụng N khác nhau. Nhìn chung các giống bắp mới, các giống bắp lai cho năng suất cao cần lượng N nhiều và có phản ứng rõ với lượng bón N. Hiện nay mỗi vụ người nơng dân thường bón cho bắp từ 100-200 kg N/ha tùy theo mức độ thâm canh và khả năng kinh tế.
* Lân (P)
Lân cũng là nguyên tố có vai trị đặc biệt trong quá trình quang hợp. Lân giúp cho cây bắp nhanh chóng mọc rễ, giúp việc tạo hạt tốt, mau chín, đồng thời cịn cải thiện cơ cấu đất. Cây trồng chỉ hấp thu được P ở dạng các ion vô cơ như: H2PO4-, HPO4-2, các dạng này được gọi là P hữu dụng. Hầu hết P ở dạng liên kết với thành phần ít hịa tan của đất (Marschner, 2011), hàm lượng P hữu dụng trong đất thường trong khoảng 10-100 mg P2O5/kg. Tính trên khối lượng khơ, ở thực