Ảnh hưởng của phân NPK hữu cơ vi sinh dạng hạt đến năng suất của giống lúa Bắc Thịnh trong vụ xuân tại tỉnh Thanh Hoá

Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá hiệu quả của phân bón NPK hữu cơ vi sinh TN1 (13-3-9 + 5% OM + 10⁶ CFU/g) trên giống lúa Bắc Thịnh tại hai loại đất, sử dụng ở giai đoạn bón thúc và so sánh với phân NPK 12-3-10 hóa học phổ biến tại địa phương. Kết quả cho thấy TN1 giúp cây lúa sinh trưởng khỏe, đẻ nhánh mạnh, tăng khả năng hấp thu dinh dưỡng và nâng cao khả năng chống chịu sâu bệnh. Đáng chú ý, ở mức bón 500 kg/ha (giảm 20% so với đối chứng; tương ứng 102,5 kg/ha Nts – 65,0 kg/ha P₂O₅hh – 70,0 kg/ha K₂Ohh), TN1 vẫn cho hiệu quả vượt trội với mức tăng năng suất 10,3–10,4% và hiệu quả kinh tế cao nhất tại công thức CT4 (23,426–24,226 triệu đồng/ha). Bên cạnh đó, phân bón NPK hữu cơ vi sinh còn góp phần nâng cao hiệu suất sử dụng N, P, K; bổ sung chất hữu cơ và hệ vi sinh vật có ích, cải thiện độ phì và chất lượng đất, qua đó giảm nguy cơ thoái hóa đất và ô nhiễm môi trường.

Từ khóa: Phân bón NPK hữu cơ vi sinh, giống lúa Bắc Thịnh, sinh trưởng, phát triển, năng suất.

Đặt vấn đề

Trong sản xuất lúa thâm canh, phân bón giữ vai trò quyết định trong việc phát huy tiềm năng năng suất của giống; tuy nhiên, việc lạm dụng và sử dụng chưa hợp lý phân bón hóa học đang gây suy thoái đất, mất cân đối dinh dưỡng và gia tăng phát thải, đặc biệt là khí N₂O. Trong bối cảnh nông nghiệp hướng tới hiệu quả và bền vững, phân bón NPK hữu cơ vi sinh dạng hạt được xem là giải pháp phù hợp nhờ khả năng cung cấp dinh dưỡng cân đối và cải thiện chất lượng đất [6]. Giống lúa Bắc Thịnh có khả năng thích nghi tốt và năng suất ổn định được lựa chọn làm đối tượng nghiên cứu nhằm đánh giá hiệu quả sử dụng loại phân bón này, qua đó đề xuất giải pháp canh tác hợp lý, góp phần phát triển sản xuất lúa bền vững tại Thanh Hóa.

Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Vật liệu nghiên cứu

Giống lúa Bắc Thịnh (Thuần Việt 2) được chọn tạo từ tổ hợp lai MS4 và Hương thơm số 1, do Công ty Giống cây trồng Bắc Trung bộ và Trung tâm nghiên cứu ứng dụng KHKT Giống cây trồng nông nghiệp Thanh Hóa hợp tác nghiên cứu chuyển giao và sản xuất.

Phân bón: NPK 6-8-4, NPK 12-3-10, TN1 (NPK 13-3-9+5% OM+10⁶ CFU/g)

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp bố trí thí nghiệm

Áp dụng theo TCVN 12719:2019 [1], Thí nghiệm được bố trí kiểu khối ngẫu nhiên đầy đủ (Randomized Complete Block Design - RCBD), gồm 4 công thức, 3 lần nhắc lại, diện tích ô thí nghiệm 20m², đắp bờ ngăn (Nguyễn Huy Hoàng & cs, 2017)[5]. Các công thức trong thí nghiệm được ký hiệu như sau:

Phân bón nền: Sử dụng 625,0 kg phân bón NPK 6-8-4 (37,5 kg/ha N_ts – 50,0 kg/ha P₂O_5hh – 25,0 kg/ha K₂O_hh)

+ CT1 (Đ/C): Nền + 625,0 kg/ha NPK 12-3-10 (112,5 kg/ha N_ts – 68,8 kg/ha P₂O_5hh – 87,5 kg/ha K₂O_hh)

+ CT2: Nền + 625,0 kg/ha NPK 13-3-9+5%OM+10⁶cfu/g VSV hữu ích (118,8 kg/ha N_ts – 68,8 kg/ha P₂O_5hh – 81,3 kg/ha K₂O_hh)

+ CT3: Nền + 562,5 kg/ha NPK 13-3-9+5%OM+10⁶cfu/g VSV hữu ích (110,6 kg/ha N_ts – 66,9 kg/ha P₂O_5hh – 75,6 kg/ha K₂O_hh)

+ CT4: Nền + 500,0 kg/ha NPK 13-3-9+5%OM+10⁶cfu/g VSV hữu ích (102,5 kg/ha N_ts – 65,0 kg/ha P₂O_5hh – 70,0 kg/ha K₂O_hh)

Một số biện pháp kỹ thuật

Gieo mạ, cấy khi mạ đạt 4,0 lá, 1-2 dảnh/khóm, mật độ 31 khóm/m².

- Phương pháp bón phân nền:

Bón lót: Sử dụng 100% NPK 6-8-4 bón rải đều trên mặt ruộng ô khảo nghiệm kết hợp bừa trang (thời kỳ bón lót).

- Phương pháp bón phân khảo nghiệm:

+ Thúc đẻ nhánh: Sau cấy 12 ngày sử dụng 60% lượng phân theo công thức thí nghiệm, bón rải đều trên mặt ruộng ô khảo nghiệm kết hợp làm cỏ sục bùn.

+ Thúc đón đòng: Sau cấy 45 ngày sử dụng 40% lượng phân theo công thức thí nghiệm, bón rải đều trên mặt ruộng ô khảo nghiệm.

Các yếu tố kỹ thuật phi thí nghiệm (làm đất, mật độ, tưới nước, bảo vệ thực vật và các kỹ thuật canh tác khác) được áp dụng theo quy trình phổ biến tại địa phương nơi khảo nghiệm và đồng nhất cho các công thức.

Chỉ tiêu theo dõi và phương pháp theo dõi các chỉ tiêu

Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu về sâu bệnh trên cây lúa: (sâu đục thân, sâu cuốn lá, rầy nâu, bệnh đạo ôn, bệnh đốm lá,…) theo QCVN 01-38:2010/BNNPTNT[8].

Các yếu tố cấu thành năng suất (số nhánh hữu hiệu, số hạt/bông, tổng số hạt, khối lượng 1000 hạt); Năng suất lý thuyết; Năng suất thực thu; Bội thu năng suất áp dụng theo TCVN 13381-1:2023[2].  

Xử lý số liệu:Số liệu phân tích theo phần mềm Excel và thống kê Statistix 10[7].

Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Vụ xuân năm 2024 tại xã Hoằng Sơn trên đất phù sa không được bồi trung tính ít chua (Pe) và xã Triệu Lộc trên đất phù sa có tầng loang lổ đỏ vàng (Pf).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Ảnh hưởng của lượng phân TN1 đến một số chỉ tiêu nông học của giống lúa Bắc Thịnh trong vụ xuân

Bảng 1. Một số chỉ tiêu nông học

Các công thức phân bón ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng của giống lúa Bắc Thịnh tại hai điểm khảo nghiệm. Thời gian sinh trưởng dao động 130-134 ngày; các công thức CT2, CT3 và CT4 đều rút ngắn 2–3 ngày so với đối chứng (CT1). Chiều cao cây ở các công thức sử dụng TN1 cao hơn đối chứng tại cả hai địa điểm, trong đó CT2 và CT3 đạt giá trị cao hơn rõ rệt; tại Hoằng Sơn đạt 104,4–104,8 cm, tại Triệu Lộc CT2 cao nhất (106,8 cm). Sử dụng phân TN1 cải thiện đáng kể các chỉ tiêu sinh trưởng chính (số nhánh tối đa, số nhánh hữu hiệu), tạo cơ sở thuận lợi cho nâng cao năng suất, hiệu quả kinh tế. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Dương Thanh Ngọc và cs. (2017) [3], bón phân hữu cơ vi sinh giúp cải thiện sinh trưởng lúa trong điều kiện canh tác SRI.

Ảnh hưởng của phân bón TN1 đến mức độ nhiễm một số sâu, bệnh hại giống lúa Bắc Thịnh trong vụ xuân

Trên các công thức sử dụng phân bón TN1, cây lúa chỉ bị nhiễm nhẹ các bệnh như sâu đục thân, sâu cuốn lá, rầy nâu, đạo ôn và đốm lá (mức 0–1), không ảnh hưởng đến năng suất. Kết quả cho thấy phân bón TN1 không chỉ cung cấp dinh dưỡng mà còn góp phần tăng sức chống chịu của cây lúa đối với sâu bệnh hại. Tương đồng với nghiên cứu của Nguyễn Bá Thông và Tống Văn Giang (2024) [4], khi kết hợp phân hữu cơ sinh học và NPK làm giảm rõ rệt mức độ nhiễm sâu bệnh trên lúa Thái Hương.

Bảng 2. Mức độ nhiễm một số sâu, bệnh hại

Ghi chú: 0: Không nhiễm , 1: nhiễm rất nhẹ, 2: nhiễm trung bình, 3: nhiễm nặng, 4: nhiễm rất nặng.

Ảnh hưởng của lượng phân TN1 đến các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất của giống lúa Bắc Thịnh trong vụ xuân

Bảng 3. Yếu tố cấu thành năng suất và năng suất

Ghi chú: Trong cùng một cột:  Các công thức giống nhau được biểu thị cùng một chữ cái. Các chữ cái khác nhau biểu thị sự sai khác ở mức ý nghĩa 0,05.

Bảng 3 cho thấy, việc sử dụng phân bón TN1 giúp cây lúa sinh trưởng, phát triển tốt, làm tăng số nhánh hữu hiệu, số hạt trên bông, giảm tỷ lệ hạt lép, qua đó nâng cao năng suất lý thuyết và năng suất thực thu tại cả hai địa điểm nghiên cứu. Năng suất lúa ở các công thức CT2, CT3 và CT4 sử dụng TN1 (lần lượt 625,5; 562,5 và 500 kg/ha) cao hơn có ý nghĩa thống kê (α = 0,05) so với công thức đối chứng CT1. Trên cùng nền bón NPK 6-8-4 (625 kg/ha), CT2 đạt năng suất 7.067–7.200 kg/ha, tăng 12,2–12,8% so với CT1 (6.300–6.383 kg/ha); CT3 đạt 7.017–7.100 kg/ha, tăng 11,2–11,4%; và CT4 đạt 6.950–7.050 kg/ha, tăng 10,3–10,4%. Tương đồng với nghiên cứu của Trần Thị Thu Trang và cs. (2024) [9], việc kết hợp phân bón vô cơ – hữu cơ giúp gia tăng rõ rệt các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất lúa (17,8%).

Ảnh hưởng của phân bón TN1 đến hiệu quả kinh tế giống lúa Bắc Thịnh

Bảng 4. Hiệu quả kinh tế giống lúa Bắc Thịnh

ĐVT: triệu đồng/ha

(Phân bón: CT1(Đ/C): 9.437.500đ; CT2: 10.014.375đ; CT3: 9.394.188đ; CT4: 8.774.000đ; Chi phí khác: 23.400.000đ gồm: giống, thuốc BVTV, cày bừa đất, công cấy, công thu hoạch, giá lúa khô tại thời điểm hiện tại 8000đ/kg)

Mức đầu tư giữa các công thức phân bón tương đối đồng đều, dao động 32,174–33,414 triệu đồng/ha; trong đó CT4 có tổng chi phí thấp nhất (32,174 triệu đồng/ha). Năng suất cao nhất ở CT2 (7,2 tấn/ha) và CT3 (7,1 tấn/ha), trong khi CT4 đạt 7,05 tấn/ha tại xã Triệu Lộc và cho hiệu quả kinh tế nổi bật với doanh thu 56,4 triệu đồng/ha và lợi nhuận 24,226 triệu đồng/ha. Mahmud et al. (2016) [10] cũng cho thấy việc kết hợp phân hóa học ở mức trung bình với 4 tấn/ha phân hữu cơ từ trùn cho năng suất lúa cao nhất.

Kết luận

Kết quả khảo nghiệm cho thấy phân bón NPK hữu cơ vi sinh TN1 (13-3-9 + 5% OM + 10⁶ CFU/g) giúp cải thiện rõ rệt sinh trưởng của cây lúa, tăng số nhánh hữu hiệu, số hạt trên bông, giảm tỷ lệ hạt lép và nâng cao khả năng chống chịu sâu bệnh. Mặc dù sử dụng lượng bón thấp hơn so với đối chứng, TN1 vẫn cho năng suất vượt trội; trong đó CT4 (giảm 20% lượng bón) đạt 6,95–7,067 tấn/ha tại Hoằng Sơn và 7,05–7,2 tấn/ha tại Triệu Lộc trong vụ xuân 2024, với mức tăng năng suất 10,3–10,4%. Kết quả này khẳng định tiềm năng ứng dụng của phân bón TN1 trong sản xuất lúa theo hướng bền vững, tiết kiệm chi phí và thân thiện với môi trường.

Tài liệu tham khảo

1. Bộ KH&CN (2019), TCVN 12719:2019: Khảo nghiệm phân bón cho cây trồng hàng năm.
2. Bộ KH&CN (2023), TCVN13381-1:2023: Giống cây nông nghiệp-khảo nghiệm giá trị canh tác và giá trị sử dụng.  Phần 1: giống lúa.
3. Dương Thanh Ngọc, Trần Thị Lệ và Hoàng Thị Thái Hoà (2017). Nghiên cứu ảnh hưởng của phân bón đến năng suất lúa theo hệ thống thâm canh lúa (SRI) trên đất không chủ động nước tại tỉnh Quảng Bình. Tạp chí NN&PTNT, 14, 52-57.
4. Nguyễn Bá Thông, Tống Văn Giang (2024). Ảnh hưởng của phân hữu cơ sinh học Tiến Nông đến sinh trưởng, phát triển và năng suất giống lúa Thái Hương trong vụ Xuân tại tỉnh Thanh Hóa. Tạp chí NN&PTNT. Số đặc biệt (11/2024) Trồng trọt và Bảo vệ thực vật, tr 20-28.
5. Nguyễn Huy Hoàng, Lê Hữu Cần, Nguyễn Bá Thông, Lê Quốc Thanh, Nguyễn Đình Hiền, Lê Đình Sơn, Phạm Anh Giang (2017). Giáo trình Phương pháp thí nghiệm và thống kê sinh học. NXB Đại học Kinh tế Quốc dân.
6. Nguyễn Văn Bộ (2014). Phân bón với cây trồng và môi trường. NXB Nông nghiệp, Hà Nội.
7. Phạm Thị Lan, Phạm Tiến Dũng (2005), Giáo trình Phương pháp thí nghiệm, Nhà xuất bản Nông Nghiệp.
8. Quy chuẩn Việt Nam (2010), Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Phương pháp điều tra phát hiện dịch hại cây trồng, QCVN 01-38:2010/BNNPTNT.
9. Trần Thị Thu Trang, Trần Thị Nguyệt, Phạm Thị Nguyệt Hà, Phạm Bá Phương, Đàm Thế Chiến (2024). Phân bón đa lượng và mối liên hệ với năng suất cây lúa và hiệu suất sử dụng phân bón ở vùng trung du. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 08 (159)/2024, tr.57-62.
10. Mahmud, A.J, A.T.M. Shamsuddoha, and M.N Haque. 2016. Effect of Organic and Inorganic Fertilizer on the Growth and Yield of Rice (Oryza sativa L). Nat Sci;14(2):45-54.