Ảnh hưởng của biochar đến sinh trưởng, sinh lý và năng suất lạc (Arachis hypogaea L.) trong điều kiện mặn

Cây lạc (Arachis hypogaea L.) là cây công nghiệp ngắn ngày được trồng phổ biến ở nhiều quốc gia trên thế giới. Với thành phần dinh dưỡng trong hạt cao (42-52% lipid; 25-32% protein; nhiều loại axit amin, vitamin và khoáng chất…) (Karra & cs., 2013), các sản phẩm từ lạc không chỉ cung cấp thực phẩm cho con người, thức ăn cho chăn nuôi mà còn là nguồn nguyên liệu quan trọng cung cấp cho nhiều ngành công nghiệp chế biến. Bên cạnh đó, cây lạc có thời gian sinh trưởng ngắn, có thể trồng trên nhiều loại đất khác nhau. Đặc biệt, bộ rễ cây lạc có khả năng cộng sinh với vi khuẩn cố định đạm, do đó lạc được sử dụng làm cây trồng luân canh, tăng vụ và cải tạo đất.

Biến đổi khí hậu trong những năm gần đây đã và đang ảnh hưởng nghiêm trọng tới sản xuất nông nghiệp và an ninh lương thực trên thế giới. Một trong những tác động lớn của biến đổi khí hậu chính là sự nóng lên của trái đất, dẫn đến hạn hán xuất hiện ở nhiều vùng lãnh thổ cũng như băng tan làm nước biển xâm nhập vào đất liền trên phạm vi rộng. Sự phân bố các loại đất bị ảnh hưởng bởi mặn phổ biến trên 100 quốc gia trên thế giới và tập trung ở các vùng khô hạn và bán khô hạn (Saifullah & cs., 2018). Trong khi đó, mặn ảnh hưởng đến hầu hết các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây (Nawaz & cs., 2010; Taufiq & cs., 2016), làm thay đổi hình thái và cấu trúc của cây (Cakmak, 2005), thay đổi áp suất thẩm thấu và hoạt động quang hợp trong cây (Maggio & cs., 2007). Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng gây độc cho cây trong điều kiện mặn là do nồng độ Na⁺ và Cl^- trong cây tăng cao (Dogar & cs., 2012), làm ức chế quá trình hấp thụ các ion K⁺, NO₃^-, và H₂PO₄^- (White & Broadley, 2001; Tester & Davenport, 2003) dẫn đến làm mất cân bằng dinh dưỡng trong cây (Rogers & cs., 2003; Hu & Schmidhalter, 2005).

Biochar là sản phẩm của quá trình nhiệt phân chất hữu cơ ở nhiệt độ cao trong điều kiện yếm khí (Abel & cs., 2013). Trong thời gian gần đây, ứng dụng bón biochar như một biện pháp cải tạo đất đã được công bố (Saifullah & cs., 2018). Bổ sung biochar vào đất có thể làm thay đổi đặc tính lý hóa đất, tăng lượng dinh dưỡng trong đất, đặc biệt tăng hàm lượng K⁺ và giảm khả năng hấp thụ Na⁺ (Chintala & cs., 2014). Đồng thời, bổ sung biochar vào đất còn làm tăng hiệu quả sử dụng nước, tăng độ phì của đất và giảm sự rửa trôi các chất dinh dưỡng trong đất, thông qua đó làm tăng sản lượng cây trồng (Glaser & cs., 2002; Lehmann & cs., 2003). Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng bón biochar đã cải thiện chất lượng đất và nâng cao năng suất cây trồng (Huang & cs., 2013). Xu & cs. (2015) cũng cho biết năng suất lạc tăng lên đáng kể trên đất được bón biochar. Ngoài ra, biochar đã làm tăng đáng kể khả năng giữ nước của đất; vì vậy, về cơ bản, giúp cải thiện đáng kể các đặc điểm sinh lý cho cây trồng như tăng hàm lượng diệp lục, độ dẫn khí khổng và hàm lượng nước tương đối (Chintala & cs., 2014; Akhtar & cs., 2014). Bên cạnh đó, biochar còn đóng vai trò như một chất điều hòa cho đất bị nhiễm mặn thông qua việc giảm muối hòa tan trong đất (Elshaikh & cs., 2017; Sappor & cs., 2017). Điển hình như, tác giả Usman & cs. (2016) đã sử dụng biochar bón cho cà chua để cải thiện đất bị nhiễm mặn. Đồng thời, tác giả Lashari & cs. (2013) cũng kết luận rằng biochar đã cải thiện sinh trưởng, sinh lý, năng suất và khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng của lúa mì dưới tác động của mặn.

Theo số liệu của Tổng cục thống kê, đến năm 2019, diện tích sản xuất lạc của Việt Nam đạt 177 ha, năng suất đạt 2,48 tấn/ha với tổng sản lượng đạt 438,9 nghìn tấn. Hiện nay, sản xuất lạc của nước ta chủ yếu tập trung ở các tỉnh miền Trung và Nam Trung Bộ. Tại các vùng này, lạc được trồng chủ yếu ở các bãi ngang ven biển nên đất rất dễ bị nhiễm mặn. Để hạn chế ảnh hưởng mặn tới năng suất cây trồng nói chung và cây lạc nói riêng thì nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật nhằm giảm thiểu tác động của mặn đến sinh trưởng và năng suất của cây trồng là rất cần thiết.

Được sự tài trợ kinh phí của Học viện Nông nghiệp Việt Nam, năm 2021 nhóm nghiên cứu đã thực hiện đề tài “Ảnh hưởng của biochar đến sinh trưởng, sinh lý và năng suất lạc (Arachis hypogaea L.) trong điều kiện mặn”, từ đó làm cơ sở cho việc xây dựng quy trình canh tác lạc đạt năng suất cao trong điều kiện mặn.

Thí nghiệm ảnh hưởng của liều lượng biochar đến sinh trưởng và năng suất của lạc trong điều kiện mặn

Kết quả thí nghiệm cho thấy mặn làm giảm đáng kể các chỉ tiêu sinh trưởng, các chỉ tiêu sinh lý cũng như khả năng hình thành nốt sần. Bên cạnh đó, mặn làm tăng mức độ rò rỉ ion và độ thiếu hụt bão hòa nước dẫn đến làm giảm các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất cá thể. Bón biochar làm tăng các chỉ tiêu sinh trưởng, chỉ tiêu sinh lý và các yếu tố cấu thành năng suất cũng như năng suất cá thể trong cả hai điều kiện, gây mặn và không gây mặn. So sánh giữa các mức bón biochar, mức bón 10 tấn/ha cho các chỉ tiêu sinh trưởng, chỉ tiêu sinh lý và các yếu tố cấu thành năng suất cũng như năng suất cá thể cao hơn so với các mức bón còn lại.

So sánh các mức bón biochar trong điều kiện không gây mặn
 

  ThS. Ngô Thị Bích Hằng và cộng sự - Khoa Nông học

                       Ban Khoa học và Công nghệ