Dòng chảy dinh dưỡng nitơ trong hệ thống canh tác cây trồng - vật nuôi của các nông hộ nhỏ tại Tây Nguyên

Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 1(98)/2019<br /> <br /> (Meloidogyne incognita and Pratylenchus coffeae) damaging coffee trees was conducted in a trial with 5 treatments<br /> at different concentrations: 0, 1, 2, 3 and 4%. The trial was repeated for 4 times in laboratory conditions. The results<br /> showed that the best treatments applied for wood vinegar at 3% and 4% of concentrations could kill 83,33% and<br /> 95,49% of Pratylenchus coffeae, respectively; 91,59% and 100% of Meloidogyne incognita, respectively after 48 hours<br /> of application. Therefore, wood vinegar is good potential for control of nematodes damaging coffee.<br /> Keywords: Wood vinegar, Meloidogyne incognita, Pratylenchus coffeae<br /> <br /> Ngày nhận bài: 21/11/2018 Người phản biện: TS. Nguyễn Thị Nhung<br /> Ngày phản biện: 27/11/2018 Ngày duyệt đăng: 10/12/2018<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> DÒNG CHẢY DINH DƯỠNG NITƠ TRONG HỆ THỐNG CANH TÁC<br /> CÂY TRỒNG - VẬT NUÔI CỦA CÁC NÔNG HỘ NHỎ TẠI TÂY NGUYÊN<br /> Châu Thị Minh Long1 và Đậu Thế Năm1<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Nghiên cứu này đã định lượng dòng chảy dinh dưỡng Nitơ trong các hệ thống canh tác (HTCT) cây trồng - vật<br /> nuôi tại các nông hộ nhỏ ở Tây Nguyên. Bốn loại nông trại bao gồm HTCT có mức độ đa dạng thấp của người dân<br /> tộc thiểu số (DTTS) (LE), HTCT có mức độ đa dạng thấp của người Kinh (LK), HTCT có mức độ đa dạng cao của<br /> người DTTS (HE) và HTCT có mức độ đa dạng cao của người Kinh (HK) đã được lựa chọn để thu thập số liệu về<br /> các hoạt động nông nghiệp và đầu vào, đầu ra của dòng chảy dinh dưỡng Nitơ tại nông trại. Sự cân bằng dinh dưỡng<br /> Nitơ được phân tích bằng cách sử dụng mô hình Farm DESIGN. Kết quả cho thấy cả bốn loại HTCT trên đều có có<br /> lượng Nitơ dư thừa (45 - 79 kg N /ha/năm), thấp nhất ở hệ thống HE và cao nhất ở hệ thống HK. Cân bằng Nitơ lớn<br /> hơn 0 cho thấy rằng mặc dù dinh dưỡng của đất sẽ được duy trì nhưng lại có nguy cơ ô nhiễm môi trường.<br /> Từ khóa: Dòng chảy dinh dưỡng, hệ thống canh tác cây trồng - vật nuôi, Tây Nguyên, Việt Nam<br /> <br /> I. ĐẶT VẤN ĐỀ II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br /> Trong những thập kỷ qua, cùng với sự phát triển 2.1. Đối tượng nghiên cứu<br /> của nền kinh tế thị trường, áp lực gia tăng dân số và Đối tượng nghiên cứu là các nông hộ nhỏ ở Tây<br /> các chính sách hỗ trợ của Nhà nước, nhiều nông hộ Nguyên, được điều tra thông qua bộ phiếu điều tra.<br /> đã sản xuất thâm canh và độc canh một mặt hàng<br /> nông sản trong nông hộ như tiêu, cà phê,... Điều 2.2. Phương pháp nghiên cứu<br /> này đã dẫn đến việc phụ thuộc nhiều vào hóa chất 2.2.1. Phương pháp chọn mẫu điều tra<br /> đầu vào như phân bón và thuốc hóa học. Từ đó, Danh sách hộ điều tra được kế thừa từ kết quả<br /> môi trường đất bị suy thoái và dịch hại phát triển nghiên cứu điều tra nông hộ RHoMIS (Rural<br /> (Long, 2010). Households Multi-Indicator Survey) 310 hộ dân tại<br /> Từ tháng 5/2017 đến tháng 12/2018, trong khuôn hai xã Ea Tyh, huyện Ea Kar, tỉnh Đắk Lắk và xã Đắk<br /> khổ hợp tác với CIAT, Viện KHKT Nông Lâm Dro, huyện Krông Nô, tỉnh Đắk Nông năm 2016 và<br /> nghiệp Tây nguyên đã tiến hành đề tài: “Nghiên cứu nghiên cứu điều tra PGIS (Participatory Geographic<br /> Information System) 93 nông hộ được lựa chọn<br /> hệ thống canh tác cây trồng - vật nuôi nhằm tăng<br /> từ danh sách điều tra ban đầu được thực hiện vào<br /> hiệu quả sinh thái theo cách tiếp cận có sự tham gia<br /> tháng 6/2017 của CIAT. Các điều tra này đã tính<br /> ở các nông hộ nhỏ tại Tây Nguyên”, trong đó nghiên toán chỉ số đa dạng của HTCT (DI) dựa vào tổng<br /> cứu dòng chảy dinh dưỡng Nitơ trong HTCT nông số loại cây trồng và vật nuôi trong nông hộ. Hai loại<br /> hộ là một trong những nội dung nghiên cứu của đề HTCT được chọn lựa cho nghiên cứu này là: mức<br /> tài. Nghiên cứu nhằm mô tả hiện trạng quản lý chất độ đa dạng thấp (DI ≤ 4) và mức độ đa dạng cao<br /> dinh dưỡng Nitơ trong HTCT cây trồng - vật nuôi (DI ≥ 8) cho hai đối tượng người DTTS và người<br /> của các nông hộ nhỏ tại Tây Nguyên, từ đó làm cơ sở Kinh. Trên cơ sở đó, 4 nông hộ được lựa chọn điều<br /> cho việc mô hình hóa các HTCT nông hộ và khuyến tra cho nghiên cứu này và đại diện cho 4 loại hình<br /> nghị phát triển HTCT nông hộ bền vững. canh tác nông hộ tại địa bàn nghiên cứu (Bảng 1).<br /> 1<br /> Viện Khoa học Kỹ thuật Nông Lâm nghiệp Tây Nguyên<br /> <br /> 112<br />  Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 1(98)/2019<br /> <br /> Bảng 1. Các loại hình HTCT N-FG balance= ∑(CPimp ,Mimp ,Bio Nfix ,NDep) –<br /> được chọn lựa trong nghiên cứu ∑(CPexp , CPHH , V, CRburn, AP exp, APHH, M exp)<br /> Tiêu chí LE LK HE HK Trong đó: FG: tại nông trại; CPimp: đầu vào từ sản<br /> Chỉ số đa Thấp Thấp Cao Cao phẩm cây trồng; Mimp: đầu vào từ phân bón; BioNfix:<br /> dạng (DI ≤ 4) (DI ≤ 4) (DI ≥ 8) (DI ≥ 8) cố định đạm sinh học; NDep: cố định đạm từ đất; CPexp:<br /> Dân tộc Tày Kinh Tày Kinh đầu ra từ sản phẩm cây trồng; CPHH: sản phẩm cây<br /> Địa điểm trồng tiêu thụ trong nông hộ; V: sự bay hơi; CRburn: phụ<br /> Đắk Dro Ea Tyh Đắk Dro Ea Tyh<br /> (xã) phẩm đốt bỏ trên đồng ruộng; APexp: sản phẩm vật<br /> nuôi xuất ra khỏi nông hộ; APHH: sản phẩm chăn nuôi<br /> 2.2.2. Phương pháp điều tra được tiêu thụ tại nông hộ; Mexp: phân chuồng xuất ra<br /> Dựa vào mẫu phiếu IPACTLite (Integrated khỏi nông hộ.<br /> modeling Platform for Mixed Animal Crop Systems - Số liệu thu thập được phân tích bằng phần mềm<br /> survey). Các thông tin thu thập bao gồm thông tin Farm DESIGN (Groot et al., 2012) và Excel.<br /> nông hộ, đất đai, cây trồng, vật nuôi, phân bón và 2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu<br /> việc quản lý HTCT nông hộ.<br /> Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 5 đến tháng<br /> 2.2.3. Một số công thức được sử dụng để tính toán 12 năm 2017 tại xã Ea Tyh, Huyện Ea Kar, Tỉnh Đắk<br /> - Đơn vị chăn nuôi nhiệt đới TLU (Tropical Lắk và xã Đắk Dro, huyện Krông Nô, tỉnh Đắk Nông.<br /> Livestock Unit)<br /> III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> Bảng 2. Đơn vị chăn nuôi quy đổi của các loại vật nuôi<br /> 3.1. Đặc điểm của các loại hình canh tác nông hộ<br /> Vật nuôi TLU Vật nuôi TLU lựa chọn cho nghiên cứu<br /> Bò lai 1,00 Dê 0,10 Bốn hộ nghiên cứu đại diện cho các mức độ đa<br /> Bò địa phương 0,70 Cừu 0,10 dạng HTCT khác nhau của người Kinh và DTTS.<br /> Bò tơ 0,50 Gà 0,01 HTCT đa dạng thấp chủ yếu chỉ có cà phê, lúa và<br /> chăn nuôi gia cầm như gà và vịt; trong khi đó HTCT<br /> Bê 0,30 Lợn 0,20<br /> đa dạng cao có thêm nhiều loại cây trồng, vật nuôi<br /> Nguồn: Chilonda and Otte (2006). khác như cây điều, tiêu, cỏ VA06, chăn nuôi bò và ao<br /> - Cân bằng dinh dưỡng Nitơ tại nông trại (kg N/ cá. Diện tích, số lượng và số loại cây trồng, vật nuôi<br /> ha/năm) của các HTCT được miêu tả chi tiết ở Bảng 3.<br /> <br /> Bảng 3. Một số đặc điểm chính của các HTCT<br /> Loại hình canh tác LE LK HE HK<br /> Địa điểm (xã) Đắk Dro Ea Tyh Đắk Dro Ea Tyh<br /> Số nhân khẩu/hộ 5 3 3 3<br /> Tuổi của chủ hộ 37 36 27 59<br /> Dân tộc Tày Kinh Tày Kinh<br /> Tổng DT canh tác (ha) 1,09 1,2 1,4 2,03<br /> Cây trồng chính Cà phê (1,0) Cà phê (1,0) Điều (0,8) Cà phê - Tiêu (1,5)<br /> Lúa (0,09) Lúa (0,2) Lúa (0,2) Lúa (0,15<br /> Cà phê (0,3) Cỏ VA06 (0,25)<br /> Cỏ VA06 (0,03) Ao cá (0,13)<br /> Ao cá (0,07)<br /> Vật nuôi (con) Gà (10) Gà (25) Gà (50) Gà (80)<br /> Vịt (10) Bò thịt (1) Bò thịt (1)<br /> Bò mẹ (1) Bò mẹ (1)<br /> TLUs 0,2 0,25 2,5 2,8<br /> Ghi chú: Số liệu trong ngoặc là diện tích canh tác đối với cây trồng (ha) và số lượng vật nuôi đối với gia súc, gia cầm.<br /> <br /> 113<br /> Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 1(98)/2019<br /> <br /> 3.2. Dòng chảy dinh dưỡng Nitơ tại nông trại của Nitơ đầu ra bao gồm lượng Nitơ mất đi từ những<br /> các HTCT nông hộ sản phẩm cây trồng, vật nuôi được xuất ra bên ngoài<br /> Dòng chảy dinh dưỡng Nitơ tại nông trại bao (do bán đi); sản phẩm vật nuôi, cây trồng cung cấp<br /> gồm lượng Nitơ được đưa từ bên ngoài vào hệ thống cho nhu cầu tiêu thụ của nông hộ; lượng Nitơ mất đi<br /> và lượng Nitơ xuất ra bên ngoài từ HTCT. Nitơ đầu từ phụ phẩm nông nghiệp đốt bỏ trên đồng ruộng;<br /> vào tại nông trại bao gồm từ sản phẩm cây trồng lượng phân không thu gom được do nuôi thả rông và<br /> như cám cám gạo, bắp được mua thêm làm thức ăn lượng Nitơ bay hơi từ phân bón (Bảng 4). Vì không<br /> gia súc hoặc vật nuôi tự tìm được trong quá trình có hệ thống nào trong nghiên cứu này có trồng cây<br /> chăn thả; từ phân bón; từ việc cố định đạm của các họ đậu nên lượng Nitơ có được từ việc cố định đạm<br /> cây trồng họ đậu, các loại vi sinh vật khác và từ đất. từ các loại cây trồng họ đậu là bằng 0.<br /> <br /> Bảng 4. Dòng chảy dinh dưỡng Nitơ trong HTCT nông hộ tại nông trại<br /> ĐVT: kg N/ha/năm<br /> Hệ thống canh tác<br /> Các yếu tố<br /> LE LK HE HK<br /> Đầu vào từ sản phẩm cây trồng 1 1 6 6<br /> Đầu vào từ phân bón 172 107 108 178<br /> Cố định đạm từ các cây trồng họ đậu 0 0 0 0<br /> Cố định đạm từ đất 5 5 5 5<br /> Cố định đạm từ các loại VSV khác 5 5 5 5<br /> Đầu ra từ sản phẩm cây trồng 100 56 42 94<br /> SP cây trồng tiêu thụ trong nông hộ 14 7 12 9<br /> Phụ phẩm đốt bỏ trên đồng ruộng 0 0 13 4<br /> Đầu ra từ sản phẩm vật nuôi 0 2 4 4<br /> SP vật nuôi tiêu thụ trong nông hộ 1 1 5 1<br /> Từ phân chuồng bị mất đi 0 0 2 0<br /> Từ sự bay hơi 1 1 1 3<br /> Tổng đầu vào 183 118 124 194<br /> Tổng đầu ra 116 67 79 115<br /> Cân bằng (Đầu vào – Đầu ra) 67 51 45 79<br /> <br /> Lượng Nitơ đầu vào chủ yếu từ phân bón ở tất trồng và kỹ thuật canh tác của người dân như có<br /> cả các HTCT và cao nhất ở hệ thống HK (178 kg sử dụng phụ phẩm nông nghiệp làm phân bón cho<br /> N/ha/năm), tiếp đến là LE (172 kg N/ha/năm), LK và cây trồng hay không,... Lượng Nitơ này chiếm phần<br /> HE có số lượng tương đương nhau, theo thứ tự là 107 lớn ở tất cả các HTCT và cao nhất ở hệ thống LE<br /> và 108 kg N/ha/năm (Bảng 4). Lượng Nitơ đầu vào từ (100 kg N/ha/năm), tiếp đến là HK (94 kg N/ha/năm),<br /> sản phẩm cây trồng cao nhất ở hệ thống HE và HK LK (56 kg N/ha/năm) và HE có số lượng thấp nhất<br /> (6 kg N/ha/năm). Hai hệ thống còn lại có số lượng (42 kg N/ha/năm) (Bảng 4). Hầu hết các HTCT đều<br /> bằng nhau và bằng 1 kg N/ha/năm. Hệ thống HE và trồng lúa để ăn, cho chăn nuôi và phần còn lại dùng<br /> HK có lượng Nitơ đầu vào này cao hơn các hệ thống để bán. Lượng Nitơ mất đi từ sản phẩm cây trồng<br /> khác là do hai hệ thống này có tổng số TLU lớn hơn và được tiêu thụ trong nông hộ nhiều nhất là ở hộ LE,<br /> vật nuôi trong hệ thống chăn nuôi theo phương pháp tiếp đến là HE, HK và LK với số lượng lần lượt là<br /> bán chăn thả. Mặc dù đa dạng trong HTCT nhưng 14, 12, 9 và 7 kg N/năm. Có sự khác biệt này chủ<br /> sản phẩm của cây trồng vẫn chưa cung cấp đủ cho gia yếu là do số lượng nhân khẩu và mức độ tiêu thụ lúa<br /> cẩm. Hộ LK phải mua thêm bắp cho chăn nuôi. gạo là khác nhau giữa các hộ. Lượng Nitơ đầu ra từ<br /> Lượng Nitơ đầu ra từ sản phẩm cây trồng là sản phẩm vật nuôi là lượng Nitơ mất đi do bán sản<br /> lượng Nitơ mất đi do sản lượng cây trồng đã bị phẩm vật nuôi ra ngoài. Hệ thống LK, HE và HK có<br /> xuất ra khỏi hệ thống, không bao gồm lượng Nitơ lượng Nitơ mất đi này từ 2 - 4 kg N/năm, trong khi<br /> có trong phụ phẩm nông nghiệp được tái sử dụng đó ở hệ thống LE số liệu này = 0 (Bảng 4). Điều này<br /> trong hệ thống như làm phân xanh hay ủ làm phân là do trong hệ thống LE, chăn nuôi gà và vịt chỉ để<br /> bón cho cây trồng. Nó phụ thuộc vào năng suất cây tiêu thụ trong gia đình. Hệ thống HE và HK còn có<br /> <br /> 114<br />  Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 1(98)/2019<br /> <br /> một lượng Nitơ mất đi do việc đốt rơm rạ trên đồng 4.2. Đề nghị<br /> ruộng với số lượng lần lượt là 13 và 4 kg N/ha/năm. Để nâng cao hiệu quả sử dụng dinh dưỡng trong<br /> Điều này gây lãng phí nguồn dinh dưỡng Nitơ trong HTCT nông hộ thì cần thiết phải quản lý nguồn phụ<br /> hệ thống canh tác. phẩm nông nghiệp, nguồn phân chuồng, trồng xen<br /> Cân bằng Nitơ tại nông trại của 04 loại HTCT các loại cây họ đậu trong hệ thống sản xuất cây trồng<br /> nông hộ đều cho kết quả lớn hơn 0 (45 - 79 kg vật nuôi và quản lý tốt việc bón phân hóa học cho<br /> N/ha/năm) (Bảng 4), có nghĩa là tổng lượng Nitơ cây trồng. Cần tiếp tục nghiên cứu mô hình hóa các<br /> đầu vào lớn hơn tổng lượng Nitơ đầu ra. Kết quả này HTCT nông hộ để có cơ sở khuyến nghị phát triển<br /> cũng phù hợp với nghiên cứu trước đây về cân bằng HTCT nông hộ bền vững.<br /> Nitơ của các HTCT lúa - cá tại Đồng bằng sông Cửu<br /> Long. Lượng Ni tơ dư thừa là 60 - 121 kg N/ha/năm TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> (Phong et al., 2011). Hedlund và cộng tác viên (2003)<br /> Carole, A. E., 2017. Nutrient flows in smallholder<br /> khi đánh giá việc quản lý Nitơ trong HTCT nông hộ<br /> crop-livestock farming ystems of the Xiangkhouang<br /> nhỏ ở xã An Sơn, thị xã Thuận An, tỉnh Bình Dương<br /> province of Lao PDR - Analysis and suggestions for<br /> cũng cho kết quả tương tự. Lượng Nitơ đầu vào vượt<br /> improved nitrogen and phosphorus management.<br /> quá nhu cầu của HTCT từ 26 - 643 kg N/ha/năm. Tuy<br /> Master Thesis, ETH Zurich University.<br /> nhiên, một nghiên cứu khác tại Xieng Khoang, Lào<br /> cho thấy lượng Nitơ đầu vào nhỏ hơn nhu cầu của Chilonda, P. and Otte, J., 2006. Indicators to monitor<br /> HTCT từ 0 từ 2,2 - 123 kg N/ha/năm (Carole, 2017). trends in livestock production at national, regional<br /> and international levels. Livestock Research for Rural<br /> IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Development, Volume 18, Article No.117. <br /> Groot, J. C., Oomen, G. J., and Rossing, W. A., 2012.<br /> 4.1. Kết luận<br /> Multi-objective optimization and design of farming<br /> Dòng chảy dinh dưỡng Nitơ trong HTCT của các systems. Agricultural Systems, 110: 63 -77.<br /> nông hộ nhỏ tại Tây Nguyên đã được mô tả dựa trên<br /> Hedlund, A., Witter, E., and Xuan, B., 2003. Assessment<br /> 04 loại HTCT là của người DTTS, mức độ đa dạng<br /> of N, P and K management bynutrient balances and<br /> của hệ thống thấp (LE); của người Kinh, mức độ đa<br /> flows on peri-urban smallholder farms in southern<br /> dạng của hệ thống thấp (LK); của người DTTS, mức<br /> Vietnam. European Journal of Agronomy, 20: 71-87.<br /> độ đa dạng của hệ thống cao (HE); và của người<br /> Kinh, mức độ đa dạng của hệ thống cao (HK). Dòng Long, C.T.M., 2010. The relative sustainability of coffee<br /> dinh dưỡng này là thừa Nitơ. Người dân đã sử dụng and mixed farming systems in Daklak province,<br /> quá nhiều phân hóa học so với nhu cầu ở cả 04 loại Vietnam. Lambert Academic Publishing. 2010.<br /> HTCT, nhất là ở nhóm hộ người Kinh. Việc sử dụng Phong, L. T., Stoorvogel, J. J., Van Mensvoort, M. E. F.,<br /> phế phụ phẩm nông nghiệp, lựa chọn cây trồng - vật and Udo, H. M. J., 2011. Modelingthe soil nutrient<br /> nuôi và các phương thức chăn nuôi như chăn thả balance of integrated agriculture-aquaculture<br /> hoặc nuôi nhốt cũng đã ảnh hưởng đến dòng chảy systems in the Mekong Delta, Vietnam.  Nutrient<br /> dinh dưỡng này. Cycling in Agroecosystems, 90(1): 33-49.<br /> <br /> Nitrogen nutrient flows of smallholder crop - livestock farming systems<br /> in the Central Highlands of Vietnam<br /> Chau Thi Minh Long and Dau The Nam<br /> Abstract<br /> The study quantifies nitrogen nutrient flows of smallholder crop - livestock farming systems in the Central Highlands<br /> of Vietnam. Four farm types including the low diversified farming system of ethnic farmer (LE), the low diversified<br /> farming system of Kinh farmer (LE), the high diversified farming system of Kinh farmer (HE) and the high diversified<br /> farming system of Kinh farmer (LE) were selected for collecting data on farm activities and nutrient inputs and<br /> outputs. The balances of nitrogen nutrient were analyzed by using Farm DESIGN model. The results showed that<br /> farms in all four systems had nitrogen redundancy (11 - 79 kg N ha-1 year-1); the lowest in HE system and the<br /> highest in HK system. The positive nitrogen balance indicated that although soil fertility is maintained, there will be<br /> a risk for environmental contamination.<br /> Keywords: Nutrient flows, crop - livestock farming systems, Central Highlands<br /> <br /> Ngày nhận bài: 15/11/2018 Người phản biện: TS. Phan Việt Hà<br /> Ngày phản biện: 2/12/2018 Ngày duyệt đăng: 10/12/2018<br /> <br /> 115<br />