1. Tính cấp thiết của luận án
Lúa và ngô là hai cây lương thực quan trọng trên thế giới và ở nước ta. Theo thống kê năm 2015, ước tính diện tích gieo trồng lúa ở nước ta khoảng 7,83 triệu ha, diện tích ngô 1,18 triệu ha, năng suất lúa 5,77 tấn/ha, ngô 4,41 tấn/ha, sản lượng lúa 44,97 triệu tấn, ngô 5,20 triệu tấn (Tổng cục Thống kê năm 2016).
Phần lớn diện tích trồng lúa ở nước ta phân bố chủ yếu ở đồng bằng sông Cửu Long, khoảng 4,2 triệu ha và ở đồng bằng sông Hồng hơn 1 triệu ha, số diện tích còn lại phân bố ở ven biển miền Trung và ở vùng Trung du….
Đất phù sa sông Thái Bình được hình thành do quá trình bồi lắng phù sa của hệ thống sông Thái Bình, phân bố trên các tỉnh thành Bắc Ninh, Hải Dương, Hải Phòng, Thái Bình. Xét về độ phì nhiêu, đất phù sa sông Thái Bình chỉ đứng sau đất phù sa sông Hồng và đất phù sa đồng bằng sông Cửu Long. Cho đến nay lúa vẫn là một cây quan trọng trong cơ cấu cây trồng của vùng đất này. Chỉ tính riêng trên địa bàn Hải Dương trong những năm gần đây, diện tích lúa hai vụ đạt khoảng 125 ngàn ha. Với năng suất lúa khá cao, gần 60 tạ/ha, nên mặc dù với diện tích không lớn, nhưng sản lượng thóc của Hải Dương cũng đạt trên dưới 740 ngàn tấn (Cục Thống kê tỉnh Hải Dương, 2014).
Đất bạc màu Miền Bắc chủ yếu được hình thành trên nền phù sa cổ, nằm ở vùng chuyển tiếp giữa ĐBSH và miền núi, tại địa hình bằng, dốc thoải và gò, đồi, (Vũ Năng Dũng và nnk, 2009) được phân bố ở một số tỉnh thành như Vĩnh Phúc, Hà Nội, Bắc Ninh, Bắc Giang, Hải Dương…. Đất này có độ phì nhiêu thấp hơn so với đất phù sa sông Thái Bình. Chỉ tính riêng Bắc Giang, diện tích lúa hàng năm đạt gần 112 ngàn ha, năng suất khá, trung bình khoảng 55- 56 tạ, sản lượng lúa của tỉnh cũng đạt khoảng 620 ngàn tấn; ngoài ra diện tích cây ngô đông của tỉnh cũng đạt gần 11 ngàn ha, với sản lượng trên 42 ngàn tấn ( Sở Nông nghiệp và PTNT Bắc Giang, 2016).
Cho đến nay, việc sử dụng phân bón cho cây trồng nói chung và cây lúa, ngô nói riêng còn kém hiệu quả. Đã có nhiều nghiên cứu nâng cao hiệu quả sửdụng phân bón được tiến hành, tuy nhiên, những nghiên cứu chủ yếu tập trung vào nghiên cứu ảnh hưởng trực tiếp của các dinh dưỡng đến cây lúa ngắn hạn với mục đích đạt được năng suất cao mà không chú ý đến ảnh hưởng tồn dư của chúng, vì thế, lượng phân khuyến cáo và lượng phân bón thực tế của người nông dân thường cao hơn so với nhu cầu tối ưu của cây. Mặc dù các nguyên tố dinh dưỡng N, P, K dư thừa đã bị mất đi do các quá trình bốc hơi, rửa trôi và xói mòn, gây ra phú dưỡng nguồn nước, một lượng không nhỏ N, đặc biệt là P và K dư thừa được tích lũy trong đất. Hậu quả là, gây ảnh hưởng xấu đến môi trường nước do bị phú dưỡng, hàm lượng P và K ở nhiều loại đất tăng gấp nhiều lần so với bản chất của đất, dẫn đến hiệu quả kinh tế trong sản suất lúa, ngô giảm, đặc biệt trong trường hợp giá phân bón tăng nhanh hơn so với giá lúa.
Trong tổng số trên 10 triệu tấn phân bón các loại dùng trong ngành trồng trọt trung bình trong những năm gần đây, lượng phân bón dùng cho cây lúa chiếm khoảng 7 triệu tấn, ngô gần 1 triệu tấn (năm 2014) vì thế, nếu tiết kiệm được khoảng 10-20% thì lượng phân cần bón cho lúa sẽ giảm từ 0,7 – 1,4 triệu tấn/năm và hiệu quả kinh tế trong sản xuất lúa sẽ tăng đáng kể (dẫn theo Đoàn Minh Tin, 2015).
Với những lý do trên, vấn đề nâng cao hiệu quả sản xuất lúa, ngô dưới góc độ phân bón là việc làm cấp bách. Để đạt được điều này cần thiết phải nghiên cứu biện pháp bón phân hợp lý, cân đối dựa trên mối quan hệ mật thiết trực tiếp và lâu dài giữa đất- phân bón- cây trồng. Vì thế, việc tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Nghiên cứu hiệu lực trực tiếp và tồn dư của phân vô cơ đa lượng đối với cây lúa trên đất phù sa sông Thái Bình và lúa, ngô trên đất xám bạc màu” là cần thiết.
2. Mục tiêu của luận án
Mục tiêu tổng quát
Xác định được cơ sở khoa học và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu suất sử dụng phân bón đạm, lân và kali cho lúa thuần trên đất phù sa sông Thái Bình trong cơ cấu lúa xuân- lúa mùa và lúa thuần, ngô lai trên đất xám bạc màu ở Bắc Giang trong cơ cấu lúa xuân- lúa mùa- ngô đông.
Mục tiêu cụ thể
Xác định được hiệu lực trực tiếp của các nguyên tố đạm, lân, kali, hiệu lực tồn dư và cộng dồn của phân lân và kali làm cơ sở xác định lượng bón phân vô cơ đa lượng thích hợp cho cây lúa thuần trên đất phù sa sông Thái Bình tại Hải Dương và lúa thuần, ngô lai trên đất xám bạc màu ở Bắc Giang.
Phạm vi và giới hạn của đề tài
Đề tài tiến hành nghiên cứu với cây lúa thuần trên đất phù sa sông Thái Bình trong cơ cấu lúa xuân- lúa mùa và lúa thuần ngô đông trên đất xám bạc màu trong cơ cấu lúa xuân- lúa mùa- ngô đông.
3. Đóng góp mới của luận án
Đây là công trình nghiên cứu có hệ thống đầu tiên xác định được hiệu lực trực tiếp của phân đạm, lân, kali và hiệu lực tồn dư và cộng dồn của lân, kali làm cơ sở cho việc nâng cao hơn nữa hiệu quả phân bón đối với lúa thuần trên đất phù sa sông Thái Bình và lúa thuần, ngô lai trên đất xám bạc màu ở Bắc Giang.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Ý nghĩa khoa học
Đề tài góp phần bổ sung lý luận về cơ sở khoa học trong việc xác định hiệu lực trực tiếp của phân đạm, lân, kali hiệu lực tồn dư và cộng dồn của phân lân và kali đối với lúa trên đất phù sa sông Thái Bình và lúa, ngô đất xám bạc màu Bắc Giang trên cơ sở đánh giá lượng dinh dưỡng cây hút, diễn biến dinh dưỡng lân, kali trong đất và năng suất cây trồng.
