BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM --- --- LÊ ANH TUẤN NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ VÙI PHỤ PHẨM CỦA CÂY TRỒNG TRONG CƠ CẤU BA VỤ TRÊN ðẤT BẠC MÀU
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
- -
LÊ ANH TUẤN
NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ VÙI PHỤ PHẨM CỦA CÂY TRỒNG TRONG CƠ CẤU BA VỤ TRÊN ðẤT BẠC MÀU TỈNH BẮC GIANG
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
HÀ NỘI - 2011
Trang 2BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
- -
LÊ ANH TUẤN
NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ VÙI PHỤ PHẨM CỦA CÂY TRỒNG TRONG CƠ CẤU BA VỤ TRÊN ðẤT BẠC MÀU TỈNH BẮC GIANG
Chuyên ngành : TRỒNG TRỌT
Mã số : 60.62.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học: TS Bùi Quang Xuân
HÀ NỘI - 2011
Trang 3Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp i
Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh ñạo Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, lãnh ñạo
Bộ môn Phát sinh học và Phân loại ñất, lãnh ñạo Trung tâm nghiên cứu ñất, phân bón vùng trung du cùng tập thể các cán bộ nghiên cứu ñã ñóng góp cho tôi những ý kiến quý báu trong thời gian học tập và thực hiện ñề tài
Tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè ñồng nghiệp, gia ñình, ñặc biệt là Vợ tôi
ñã tạo ñiều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong quá trình học tập và thực hiện Luận văn này,
Hà Nội, tháng năm 2011
Lê Anh Tuấn
Trang 4Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ii
LỜI CAM ðOAN
Các kết quả của ñề tài nghiên cứu này là hoàn toàn trung thực, do tôi và các ñồng nghiệp trực tiếp thực hiện, chưa ñược sử dụng cho một công trình nghiên cứu nào khác
Các trích dẫn sử dụng trong luận văn ñược ghi rõ tên tài liệu trích dẫn, tác
giả và nguồn gốc tài liệu ñó
NGƯỜI VIẾT CAM ðOAN
Lê Anh Tuấn
Trang 5Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp iii
III Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 3
1.1 Những nghiên cứu về tính chất lý, hóa học trong ñất xám bạc màu 4
1.3 Vai trò của phụ phẩm nông nghiệp ñối với cây trồng 11 1.3.1 Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong phụ phẩm nông nghiệp 11 1.3.2 Ảnh hưởng của phụ phẩm nông nghiệp ñến các chất dinh
1.3.3 Ảnh hưởng của vùi phụ phẩm nông nghiệp ñến năng suất cây
Trang 6Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp iv
2.4.8 Phương pháp sử dụng và trả lại phụ phẩm nông nghiệp cho
từng cây trồng ở tất cả các cơ cấu 33
3.2 Ảnh hưởng phân bón (N, P, K và phân chuồng) và phế phụ phẩm
ñến năng suất cây trồng trong các cơ cấu 3 vụ trên ñất bạc màu Bắc
Giang
41
3.2.1 Trên cơ cấu Lúa xuân - ðậu tương hè - Lúa mùa muộn 41 3.2.2 Trên cơ cấu ðậu tương xuân - Lúa mùa sớm - Ngô ñông 44 3.2.3 Trên cơ cấu Lúa xuân - Lúa mùa sớm - Ngô ñông 47 3.3 Bội thu năng suất và hiệu quả nông học vùi phế phụ phẩm của các
cây trồng trong cơ cấu 3 vụ trên ñất bạc màu Bắc Giang 48 3.3.1 Trên cơ cấu Lúa xuân - ðậu tương hè - Lúa mùa muộn 48
Trang 7Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp v
3.3.2 Trên cơ cấu ðậu tương xuân - Lúa mùa sớm - Ngô ñông 50 3.3.3 Trên cơ cấu Lúa xuân - Lúa mùa sớm - Ngô ñông 53 3.4 Bội thu năng suất và hiệu quả nông học của phân bón trên nền vùi và
không vùi phế phụ phẩm của các cây trồng trong cơ cấu 3 vụ trên
ñất bạc màu Bắc Giang
55
3.4.1 Trên cơ cấu Lúa xuân - ðậu tương hè - Lúa mùa muộn 55 3.4.2 Trên cơ cấu ðậu tương xuân - Lúa mùa sớm - Ngô ñông 58 3.4.3 Trên cơ cấu Lúa xuân - Lúa mùa sớm - Ngô ñông 61 3.5 Hiệu quả kinh tế sử dụng phân bón (phân khoáng, phân chuồng) và
vùi phế phụ phẩm cho cây trồng
64
3.5.1 Trên cơ cấu Lúa xuân - ðậu tương hè - Lúa mùa muộn 64 3.5.2 Trên cơ cấu ðậu tương xuân - Lúa mùa sớm - Ngô ñông 70 3.5.3 Trên cơ cấu Lúa xuân - Lúa mùa sớm - Ngô ñông 76
Trang 8Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp vi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
VAC Vườn - Ao - Chuồng
Trang 9Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp vii
Bắc Giang
41
3.2 Ảnh hưởng phân bón (phân N, P, K và phân chuồng) và phế
phụ phẩm ñến năng suất cây trồng trong cơ cấu Lúa xuân - ðậu tương hè - Lúa mùa muộn
42
3.3 Ảnh hưởng phân bón (phân N, P, K và phân chuồng) và
phế phụ phẩm ñến năng suất cây trồng trong cơ cấu ðậu tương xuân-Lúa mùa sớm-Ngô ñông
45
3.4 Ảnh hưởng phân bón (phân N, P, K và phân chuồng) và
phế phụ phẩm ñến năng suất cây trồng trong cơ cấu Lúa xuân - Lúa mùa sớm - Ngô ñông
47
3.5 Bội thu năng suất và hiệu quả nông học vùi phế phụ phẩm
của cơ cấu Lúa xuân - ðậu tương hè - Lúa mùa muộn
50
3.6 Bội thu năng suất và hiệu quả nông học vùi phế phụ phẩm
của cơ cấu ðậu tương xuân - Lúa mùa sớm - Ngô ñông
51
3.7 Bội thu năng suất và hiệu quả nông học vùi phế phụ phẩm
của cơ cấu Lúa xuân - Lúa mùa sớm - Ngô ñông
53
3.8 Bội thu năng suất và hiệu quả nông học của phân bón trên
nền vùi và không vùi phế phụ phẩm của lúa xuân
56
3.9 Bội thu năng suất và hiệu quả nông học của phân bón trên
nền vùi và không vùi phế phụ phẩm của ñậu tương hè
57
3.10 Bội thu năng suất và hiệu quả nông học của phân bón trên
nền vùi và không vùi phế phụ phẩm của lúa mùa muộn
58
Trang 10Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp viii
3.11 Bội thu năng suất và hiệu quả nông học của phân bón trên
nền vùi và không vùi phế phụ phẩm của ñậu tương xuân
59
3.12 Bội thu năng suất và hiệu quả nông học của phân bón trên
nền vùi và không vùi phế phụ phẩm của lúa mùa sớm
60
3.13 Bội thu năng suất và hiệu quả nông học của phân bón trên
nền vùi và không vùi phế phụ phẩm của ngô ñông
61
3.14 Bội thu năng suất và hiệu quả nông học của phân bón trên
nền vùi và không vùi phế phụ phẩm của lúa xuân
62
3.15 Bội thu năng suất và hiệu quả nông học của phân bón trên
nền vùi và không vùi phế phụ phẩm của lúa mùa sớm
63
3.16 Bội thu năng suất và hiệu quả nông học của phân bón trên
nền vùi và không vùi phế phụ phẩm của lúa mùa sớm
64
3.17 Hiệu quả kinh tế sử dụng phân bón (phân khoáng, phân
chuồng) và vùi phế phụ phẩm cho lúa xuân
65
3.18 Hiệu quả kinh tế sử dụng phân bón (phân khoáng, phân
chuồng) và vùi phế phụ phẩm cho ñậu tương hè
67
3.19 Hiệu quả kinh tế sử dụng phân bón (phân khoáng, phân
chuồng) và vùi phế phụ phẩm cho cây lúa mùa muộn
68
3.20 Hiệu quả kinh tế sử dụng phân bón (phân khoáng, phân
chuồng) và vùi phế phụ phẩm cho ñậu tương xuân
70
3.21 Hiệu quả kinh tế sử dụng phân bón (phân khoáng, phân
chuồng) và vùi phế phụ phẩm cho lúa mùa sớm
72
3.22 Hiệu quả kinh tế sử dụng phân bón (phân khoáng, phân
chuồng) và vùi phế phụ phẩm cho ngô ñông
74
3.23 Hiệu quả kinh tế sử dụng phân bón (phân khoáng , phân
chuồng) và vùi phế phụ phẩm cho lúa xuân
76
3.24 Hiệu quả kinh tế sử dụng phân bón (phân khoáng , phân
chuồng) và vùi phế phụ phẩm cho lúa mùa sớm
79
3.25 Hiệu quả kinh tế sử dụng phân bón (phân khoáng , phân
chuồng) và vùi phế phụ phẩm cho ngô ñông
80
Trang 11Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 1
MỞ ðẦU
I Tính cấp thiết của ñề tài:
ðất bạc màu hay ñất xám bạc màu thường ñược gọi chung cho loại ñất có tầng mặt có màu bạc trắng, kết cấu rời rạc, thành phần cơ giới nhiều cát và nghèo các chất dinh dưỡng Theo FAO - UNESCO nhóm ñất này ñược gọi là Acrisols ðất bạc màu phân bố khắp cả nước và thường nằm ở ñịa hình dốc thoải vùng ñồi thấp trung du xen giữa trung du miền núi và ñồng bằng phù sa trẻ của các hệ thống sông lớn Diện tích ñất bạc màu cả nước khoảng 2,348 triệu ha, trong ñó ở miền Bắc Việt Nam có diện tích khoảng 221.360 ha [21] Các tỉnh có diện tích ñất bạc màu lớn là Bắc Giang: 54.000 ha, Vĩnh Phúc 37.000 ha, Thành Phố Hà Nội: 36.000 ha, Hải Dương: 7.500 ha, Quảng Ninh 6.000 ha Do ñặc ñiểm của quá trình hình thành, phát triển và do tập quán canh tác, ñất bạc mầu bị rửa trôi xói mòn, suy giảm sức sản xuất Sử dụng ñất bạc màu trong trồng trọt có nhiều yếu tố hạn chế như: yếu tố vật lý, hóa học, hóa lý và sinh học ñất Trước những năm 60 -70 của thế kỷ 20 trên loại ñất này chỉ canh tác ñược một vụ trên năm: vụ lúa mùa ở ñịa hình thấp hoặc vụ cây màu ở vùng ñất cao Sau những năm ñó, nhờ có hệ thống thủy nông kết hợp với cải tạo ñất bằng việc bón vôi, bón bùn ao, bón nhiều phân hữu cơ và vùi phân xanh, ñã chủ ñộng ñược nước tưới, ñộ phì nhiêu ñất dần ñược cải thiện cho phép canh tác theo hướng: ða canh, xen canh tăng vụ và thâm canh
Cho ñến những năm gần ñây, nhiều vùng ñất bạc màu, ñặc biệt ở những nơi ñông dân cư, ñất bạc màu ñã ñược canh tác 3 vụ/năm, thậm chí 4 vụ/năm Những thay ñổi trên không chỉ góp phần bảo ñảm an ninh lương thực, mà còn tăng thu
Trang 12Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 2
nhập, xóa ñói giảm nghèo ñồng thời còn làm thay ñổi cảnh quan cho vùng vốn ñược cho là “Nghèo, khô, chua, chặt”
Song song với tăng vụ, người dân cũng ñã tăng lượng phân bón, tính trên ñơn vị diện tích cho cơ cấu 3 hay 4 vụ/năm Lượng phân bón tăng chủ yếu là các loại phân hóa học trong khi phân chuồng không ñủ bón cho cả 3 vụ/năm, thậm chí việc bón phân chuồng trên ñất xám bạc màu ngày càng ít ñi Lượng và cách bón phân hiện nay còn rất nhiều bất cập: ña số bón nhiều, vượt nhu cầu về phân ñạm, phân lân, trong khi phân kali thì bón ít, bón không cân ñối dẫn ñến hiệu quả
sử dụng phân bón, hiệu quả sản xuất không cao, trong khi giá phân hóa học ngày càng cao Ngoài ra, bón nhiều và không cân ñối phân hóa học ñã và ñang có nguy cơ gây ô nhiễm môi trường ñất và nước
Yếu tố hạn chế hàng ñầu của ñất bạc màu là hàm lượng chất hữu cơ trong ñất thấp trong ñiều kiện thành phần cơ giới chứa nhiều cát, ít sét Hàm lượng chất hữu cơ trong ñất ảnh hưởng quyết ñịnh ñến tính chất vật lý, hóa và sinh học ñất, có vai trò cực kỳ quan trọng ñến ñộ phì nhiêu, sức sản xuất của ñất, ñặc biệt biệt ñối với ñất bạc màu
Tập quán sử dụng phân chuồng trong trồng trọt ñã có từ rất lâu ở Việt Nam Phân chuồng thường ñược dùng là hỗn hợp phân lợn và các chất ñộn chuồng (chủ yếu là các chất xanh), trong ñó phân lợn chiếm tỷ lệ nhỏ trong thành phần phân chuồng Tuy nhiên, ñến nay, khi ñổi mới kinh tế, chăn nuôi gia ñình ñã ñược thay bằng chăn nuôi trang trại qui mô lớn do vậy không phải nông hộ nào cũng có phân chuồng sử dụng cho trồng trọt và ngay ở các trang trại chăn nuôi lợn thì không có “phân chuồng” mà chỉ còn là phân lợn với khối lượng ít hơn rất nhiều so với phân lợn có thêm chất ñộn chuồng Như vậy có thể thấy phân hữu
cơ truyền thống, phân chuồng, bón cho cây trồng ñang ngày càng giảm dần
Trang 13Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 3
Cây trồng mà con người trồng trọt chỉ ñược thu hoạch khoảng 40 - 50% tổng sinh khối, phần sinh khối còn lại chủ yếu là phế thải, các loại như rơm rạ, thân lá cây sử dụng làm chất ñốt và ñến nay thì ngay cả rạ, rơm, thân lá cũng bị ñốt bỏ ngoài ñồng ruộng
Trong sinh khối cây trồng luôn chứa ñầy ñủ các chất dinh dưỡng, trong ñó chủ yếu cây trồng lấy ñi từ ñất Tạm tính về khối lượng sinh khối (chất khô) thu ñược cơ cấu 3 vụ: Lúa xuân - Lúa mùa - Ngô ñông, thu ñược khoảng 20 tấn chất khô/ha/ năm, trong ñó có khoảng 6 - 8 tấn cac bon, ngoài ra còn có các nguyên tố
ña, trung và vi lượng khác mà cây trồng lấy ñi từ ñất, trong khi con người bón phân trả lại cho ñất chủ yếu chỉ gồm: N, P và K Khối lượng sinh khối trên không chỉ có giá trị cung cấp các chất dinh dưỡng cho ñất mà còn cải thiện các tính chất vật lý, hóa học và sinh học ñất, góp phần cải thiện ñộ phì nhiêu ñất
Xuất phát từ các lý do nêu trên, chúng tôi tiến hành ñề tài: “Nghiên cứu hiệu quả vùi phụ phẩm của cây trồng trong cơ cấu ba vụ trên ñất bạc màu tỉnh Bắc Giang”
II Mục tiêu và yêu cầu của ñề tài
Nâng cao năng suất cây trồng và tăng hiệu quả sử dụng phân bón của các cây trồng chính trong cơ cấu ba vụ trên ñất bạc màu bằng vùi phế phụ phẩm
III Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài
ðề tài thành công sẽ góp phần bổ sung cơ sở khoa học và thực tiễn về ảnh hưởng của vùi phụ phẩm cây trồng ñến nâng cao năng suất và hiệu quả sử dụng phân bón của cây trồng chính trên ñất bạc màu
Trang 14Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 4 Với việc sử dụng phế phụ phẩm người dân có thể giảm ñược chi phí phân bón, nâng cao thu nhập trên một diện tích canh tác và duy trì canh tác bền vững
Trang 15Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 5
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1 Những nghiên cứu về tính chất lý, hóa học trong ñất xám bạc màu
ðất xám bạc màu ñúng như tên gọi của nó là loại ñất “nghèo, chua, khô, chặt”, chất hữu cơ trong loại ñất này ñã nghèo lại có tốc ñộ khoáng hóa nhanh nên càng nghèo kiệt, dung tích hấp thu thấp, ñộ bão hòa bazơ thường nhỏ hơn 50% dẫn ñến khả năng ñiều hòa dinh dưỡng rất hạn chế ðất lại thường xuyên bị tác ñộng của quá trình rửa trôi xói mòn theo chiều sâu và bề mặt nên nghèo kiệt hầu hết các chất dinh dưỡng Tuy nhiên, ñất xám bạc màu cũng có không ít những ñiều kiện thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp như hầu hết phân bố ở trên dạng ñịa hình dốc thoải nên việc tiêu nước khá thuận lợi, ñất có thành phần cơ giới nhẹ nên làm ñất cũng dễ dàng nhanh chóng ðối tượng cây trồng thích hợp với loại ñất này khá phong phú, ñặc biệt là các loại cây trồng cạn như ngô, ñậu tương, rau, hoa, các loại cây công nghiệp ngắn ngày có giá trị kinh tế cao
ðất xám bạc màu có phản ứng từ chua nhiều ñến chua vừa, nhôm di ñộng thấp, hàm lượng hữu cơ và các chất dinh dưỡng nghèo, khả năng hấp thu kém, thành phần cơ giới nhẹ, kết cấu ñất rời rạc ðể ñề ra ñược các giải pháp khắc phục những yếu tố hạn chế trên ñất xám bạc màu một số tác giả ñã ñi sâu nghiên cứu các ñặc tính của ñất xám bạc màu và mối tương quan giữa tính chất ñất và năng suất cây trồng Trong 9 chỉ tiêu dinh dưỡng tương quan với năng suất lúa thì chất hữu cơ, ñạm tổng số, ñạm dễ tiêu, lân tổng số, lân dễ tiêu, kali trao ñổi
và tỷ lệ sét vật lý có tương quan thuận, còn ñộ chua trao ñổi và nhôm di ñộng có tương quan nghịch Trong ñiều kiện sản xuất ñại trà với lượng phân bón trung bình thì các chỉ tiêu dinh dưỡng trong ñất quan hệ ñến năng suất là chất hữu cơ,
Trang 16Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 6
ựạm tổng số, lân dễ tiêu và kali trao ựổi [18]
đất xám bạc màu có khả năng giữ nước thấp, sức chứa ẩm ựồng ruộng ở tầng ựất mặt xung quanh 25 %, nhưng ựộ ẩm cây héo lại thấp 3 - 7%, do ựó hàm lượng nước hữu hiệu trong ựất vào loại khá đó là nguyên nhân có thể canh tác nhiều loại cơ cấu cây trồng và có thể tồn tại khi gặp thời tiết khô hạn Các tắnh chất vật lý nước của ựất là yếu tố quyết ựịnh ựộ phì nhiêu thực tế Cần chú ý mối quan hệ giữa tắnh chất vật lý nước, chế ựộ nước với ựộ phì tự nhiên, khả năng hút chất dinh dưỡng và tạo thành năng suất của cây trồng [8]
Theo kết quả tổng hợp về ựất xám của trong báo cáo ỘTiêu chuẩn nền chất lượng ựất Việt Nam (đất phù sa, ựất xám, ựất ựỏ)Ợ (2002) thì tỷ trọngg trung bình của ựất xám là 2,58 g/cm3, dung trọng trung bình là 1,42 g/cm3 độ xốp trung bình là 45,5% Thành phần cơ giới chủ yếu là cát pha sét đất xám có phản ứng từ chua nhiều ựến ắt chua, pHH 2 O trung bình là 4,96 và pHKCl trung bình là 4,52 Hàm lượng cac bon hữu cơ tổng số, ựạm tổng số, lân tổng số và kali tổng
số ựều ở mức nghèo ựến trung bình Hàm lượng các cation trao ựổi rất thấp và
Al3+ chiếm ưu thế trong tổng các cation độ chua trao ựổi cao Dung tắch hấp thu trong ựất biến ựộng từ thấp ựến trung bình độ no bazơ ựạt mức thấp
đất xám trên phù sa cổ (ký hiệu X) là ựất có thành phần cơ giới nhẹ, tỷ lệ cấp hạt cát dao ựộng từ 60 - 81%, cấp hạt sét vật lý từ 40 - 62% (gồm cả limon) Tầng ựất dày và tơi xốp, thường ựạt trên 120 cm đất có phản ứng chua vừa tới chua (pHKCl từ 3,4 - 6,4, trung bình 4,4) Hàm lượng các bon hữu cơ dao ựộng mạnh, từ 0,5 - 2,4%, trung bình ựạt 1,5% OC đạm tổng số từ nghèo ựến trung bình, từ 0,01 - 0,16%, trung bình ựạt 0,1% Lân tổng số và lân dễ tiêu ựều ở mức trung bình, tương ứng từ 0,01 - 0,19% P2O5 và 0,10 - 15,60 mg P2O5/100 g ựất Kali tổng số và dễ tiêu ựều thấp, tương ứng từ 0,01 - 0,06% K2O và 0,07 - 7,20
Trang 17Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 7
mg K2O/100 g ựất Hàm lượng sắt và nhôm di ựộng trong ựất thấp Dung tắch hấp thu trong ựất từ 2,6 - 14,7 meq/100 g ựất độ no bazơ thấp, thường ựạt dưới 50% [3]
Số liệu tổng hợp về tắnh chất ựất của các tác giả Bùi đình Dinh [10], Phạm Tiến Hoàng [16] cho thấy ựây là loại ựất chua, nghèo dinh dưỡng toàn diện, thành phần cơ giới nhẹ, cấp hạt sét không quá 20 %, ựộ xốp thường ở dưới 40 %,
ựộ phì tự nhiên thấp: mùn < 1,0% OM; N: 0,04 - 0,08%, P2O5: 0,02 - 0,06%,
K2O: 0,02 - 0,04%, lân và kali dễ tiêu thấp, tương ứng 4 - 6 mg P2O5/100g ựất
và 1 - 4 mg K2O/100g ựất, dung tắch hấp thu thấp và có chiều hướng tăng ở tầng tắch tụ (tầng ở 60 - 70 cm), khả năng trao ựổi cation kém đây là loại ựất có chủng vi sinh vật cũng như số lượng vi sinh vật sống trong ựất thấp hơn nhiều so với các loại ựất khác [20], [24] Loại ựất này thường tập trung ở các tỉnh Trung
du miền núi phắa Bắc có mùa hè nóng ẩm mưa nhiều cho nên thường bị tác ựộng của nhiều quá trình, ựiển hình là quá trình rửa trôi do mưa lũ cho nên hàm lượng dinh dưỡng trong ựất ngày càng nghèo kiệt nếu không có biện pháp bón phân cân ựối và hợp lý
Nghiên cứu của Nguyễn Văn Sức [29] về tắnh chất ựất bạc màu ở vùng Bắc Giang ựã cho thấy ựây là loại ựất chua, nghèo dinh dưỡng, thành phần cơ giới nhẹ, hàm lượng hữu cơ: 0,93% OC, đạm: 0,05%N, Lân: 0,031% P2O5 và 7,3 mg
P2O5/100g ựất, Kali: 0,15% K2O và 3,7mg K2O/100g ựất, dung tắch hấp thu thấp (9,1 meq/100g) đây là loại ựất có số lượng vi sinh vật sử dụng N khoáng cao hơn nhiều so với số lượng vi khuẩn sử dụng N hữu cơ từ 8,1 - 10,1 lần Vì vậy sử dụng phân hữu cơ bón cho cây trồng trên ựất bạc màu chắnh là biện pháp tăng cường sinh khối của vi sinh vật ựất, góp phần ựiều hoà một cách hợp lý việc huy ựộng các chất dinh dưỡng trong ựất, nâng cao và ổn ựịnh ựộ phì nhiêu của ựất
Trang 18Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp 8
Theo Hồng Thị Minh [17] trên đất xám bạc màu tại Bắc Giang gieo trồng
3 vụ, nếu khơng bĩn phân sẽ càng làm cho đất suy giảm độ phì nhiêu, nghèo hữu
cơ, đạm, dung tích hấp thu, và các cation kiềm, kiềm thổ (K, Ca, Mg) Trên 3 cơ cấu cây trồng, gồm: Lúa xuân - ðậu tương hè - Lúa mùa muộn; ðậu tương xuân
- Lúa mùa sớm - Ngơ đơng và Lúa xuân - Lúa mùa sớm - Ngơ đơng nếu chỉ bĩn phân khống (NPK) thì một số đặc tính đất bị biến đổi theo chiều hướng xấu, như: đất trở nên chặt cứng hơn, sức chứa ẩm thấp và khả năng tạo đồn lạp kém, đất trở nên chua hơn, hữu cơ đất bị suy giảm, dung tích hấp thu thấp Bĩn kết hợp phân khống với phân chuồng cĩ tác dụng tích cực đến độ phì nhiêu đất, tạo điều kiện cho cây trồng phát triển và cho năng suất cao Chất hữu cơ cĩ vai trị quan trọng đối với độ phì nhiêu của đất, cĩ tương quan nghịch chặt chẽ giữa cac bon hữu cơ tổng số và dung trọng đất (r = - 0,73), cĩ tương quan thuận giữa cac bon hữu cơ tổng số và hàm lượng K dễ tiêu của đất (r = 0,63), tương quan thuận giữa cac bon hữu cơ tổng số và dung tích hấp thu (r = 0,67)
Trong thời gian qua, trên đất xám bạc màu tại một số vùng người dân đã sử dụng một lượng phân khống rất lớn vào đất, như: Hợp Hội - Vĩnh Yên - Vĩnh Phúc trên đất 3 vụ (2 lúa - 1 màu) bĩn 720 kg/ha/năm (345 N + 170 P2O5 + 205
K2O); Lương Phong - Hiệp Hịa - Bắc Giang bĩn 755 kg/ha/năm (240 N + 195
P2O5 + 320 K2O); Tiền Phong - Mê Linh - Hà Nội bĩn 691 kg/ha/năm (318N +
143 P2O5 + 230 K2O), (Phạm Quang Hà và ctv, 2002) Theo Bùi Huy Hiền và ctv [14] mức sử dụng phân bĩn của Việt Nam cịn thấp so với các nước trong khu vực, lượng phân bĩn sử dụng trên đơn vị diện tích ở nước ta, năm 2000 trung bình 178,4 kg/ha/năm (N + P2O5 + K2O) Nhưng trên đất xám bạc màu mức độ sử dụng phân bĩn của nơng dân là rất cao so với mức đầu tư phân bĩn chung của cả nước Các số liệu điều tra của Bùi Huy Hiền và ctv cho thấy trên
Trang 19Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 9
ựất xám bạc màu: Phân bón ựược dùng chỉ chủ yếu bù ựắp nguyên tố N và một phần nguyên tố P, K mà thiếu cân bằng với các nguyên tố khác như Ca, S, Mg, Việc bón phân quá liều lượng và không cân ựối có tác ựộng rất lớn ựến môi trường, sự thay ựổi về ựộ chua ựất và sự tắch tụ NH4+ trong nước ngầm trong một
số nghiên cứu gần ựây là những dấu hiệu ựáng lưu ý về môi trường
Theo Phạm Quang Hà và ctv [12] nghiên cứu cân bằng dinh dưỡng (NPK) trên ựất xám bạc màu với cơ cấu cây trồng 4 vụ (đậu tương hè - Lúa mùa muộn - Khoai tây ựông - Lúa xuân) cho thấy với công thức chay hoặc chỉ vùi phụ phẩm cân bằng âm về ựạm và lân lần lượt là: - 76, - 33 kg/N, lân là - 84, - 50 kg
P2O5/ha Các công thức có bón phân theo nông dân hay giả ựịnh cân ựối hóa học ựều dư thừa ựạm, lân: + 89 ựến + 160 kg N/ha, + 241 ựến + 342 kg P2O5/ha điều này cho thấy cần thiết phải ựiều chỉnh và giảm thiểu lượng phân bón, tránh lãng phắ và có thể gây các vấn ựề về môi trường như rửa trôi, trực di
Số liệu tổng hợp về tắnh chất ựất ở vùng ựã canh tác của nhiều tác giả cho thấy loại ựất này thường phân bố ở các vùng có lượng mưa lớn và mưa tập trung, cho nên sự rửa trôi làm cho ựộ phì ựất giảm dần [4], [7], [10], [20] Có thể nói rằng ựất bạc màu là một loại ựất xấu bị tác ựộng thường xuyên của nhiều quá trình, ựiển hình
là quá trình rửa trôi, cho nên việc bảo vệ và cải tạo ựất bạc màu là yêu cầu cấp thiết
có quan hệ ựến thu nhập và ựời sống của hàng triệu nông dân vùng này
1.2 Những nghiên cứu về cơ cấu cây trồng
Theo đào Thế Tuấn [34] trên cơ sở vận dụng những căn cứ khoa học vào việc xác ựịnh cơ cấu cây trồng hợp lý và theo yêu cầu thực tế sản xuất ựòi hỏi, ựã tiến hành nhiều ựề tài nghiên cứu về cơ cấu cây trồng ở vùng châu thổ sông Hồng và ựã ựưa ra nhận ựịnh về cơ cấu cây trồng như sau:
Trang 20Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 10
Lợi dụng tốt các ựiều kiện khắ hậu (ánh sáng, nhiệt ựộ, ựộ ẩmẦ) và tránh ựược các tác hại của thiên tai (giá rét, hạn, lụt, bãoẦ);
Lợi dụng tốt nhất các ựiều kiện ựất ựai (ựịa hình, thành phần cơ giới, ựộ chua, chế ựộ nước, các chất dinh dưỡngẦ) và tránh các tác hại của ựất xấu (hạn, úng, mặn, chua, phènẦ), bảo vệ và bồi dưỡng ựộ màu mỡ của ựất;
Lợi dụng tốt nhất các ựặc tắnh sinh học của cây trồng (khả năng cho năng suất cao, phẩm chất tốt, tắnh ngắn ngày, tắnh thắch ứng rộng, tắnh chống chịu các ựiều kiện bất lợi của ngoại cảnh);
đảm bảo hỗ trợ cho ngành sản xuất chắnh và phát triển chăn nuôi, tận dụng các nguồn lợi thiên nhiên;
Tác giả cũng ựã ựưa ra nhận xét: Ộtrên ựất lúa 2 vụ ựưa cơ cấu vụ lúa xuân với các giống lúa ngắn ngày ựể lại một khoảng thời gian trống giữa 2 vụ lúa ựã tạo ựiều kiện ựể xây dựng một hệ thống cây trồng hiệu quả cao trên ựất 2 lúaỢ Bùi Huy đáp [11] trên cơ sở nghiên cứu cơ cấu cây trồng trên ựất canh tác chủ yếu nhờ nước trời ựã có nhận xét như sau: Sau vụ màu có thể trồng vụ lúa mùa sớm hay mùa chắnh vụ, ựây là chế ựộ canh tác khai thác ựược khá triệt ựể tiềm lực của các loại ựất cao cấy ựược một vụ lúa mùa nhờ nước trời, trên ựất chuyên trồng màu ở các vùng ựất bãi ven sông hệ thống cây trồng tỏ ra có hiệu quả là ngay sau khi nước rút trồng ngô thu - ựông hoặc rau ựậu sớm sau ựó trồng ngô xuân hoặc ựậu tương xuân
Theo Lê Duy Thước [32] chiến lược phát triển nông nghiệp không thể tách rời chiến lược ựất ựai và môi trường Sử dụng ựất ựai hợp lý, bảo vệ, bồi dưỡng ựất ựai và bảo vệ môi trường thực sự phải là một bộ phận hợp thành của chiến lược nông nghiệp Cũng trên quan ựiểm sinh thái nhiều tác giả ựã xây dựng hệ
Trang 21Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 11
thống cây trồng ở những ựiều kiện sinh thái cụ thể như: hệ thống cây trồng 3 -4 vụ/năm ở vùng ựồng bằng sông Hồng [35], trồng xen ngô, ựậu tương trong hệ thống cây trồng vùng đông Nam bộ [24] Nhiều công trình nghiên cứu về cơ cấu cây trồng, các biện pháp kỹ thuật canh tác trên ựất dốc có ựiều kiện tưới nước khó khăn thu ựược những kết quả sau:
Nghiên cứu của Lê Duy Mì [19] về cơ cấu cây trồng tại Trạm Cải tạo đất bạc màu Hà Bắc với 3 nhóm cơ cấu: 2 lúa, 2 lúa 1 màu và 1 lúa 2 màu ựã kết luận:
cơ cấu 1 màu 2 lúa cho năng suất và sản lượng tăng so với cơ cấu 2 lúa từ 38 - 62% Cơ cấu 1 lúa 2 màu tăng năng suất sản lượng so với cơ cấu 2 lúa từ 14 - 92%
Tóm lại cho ựến nay những công trình nghiên cứu về hệ thống cây trồng ở trong và ngoài nước rất phong phú và ựa dạng, nhiều loại hình và biến dạng của chúng ựược áp dụng rất sinh ựộng tùy theo ựiều kiện cụ thể ở mỗi ựịa phương có thể sắp xếp thành các nhóm như sau:
Hệ canh tác lúa nước;
Hệ canh tác cây trồng cạn;
Hệ canh tác cây công nghiệp dài ngày;
Hệ canh tác nông, lâm kết hợp;
Hệ canh tác VAC
Do vậy muốn xây dựng hệ thống canh tác hợp lý cần chú ý ựến hệ thống cây trồng (cơ cấu cây trồng) phù hợp với ựiều kiện khắ hậu, ựất ựai ở từng tiểu vùng, từng ựịa phương và dạng ựịa hình canh tác ựể áp dụng các biện pháp kỹ thuật về giống, phân bón, phòng trừ sâu bệnh cho cây trồng phát huy tiềm năng - năng suất cây trồng ựặc biệt là những vùng ựược coi là ựất có vấn ựề hiện nay chưa ựược khai thác một cách hợp lý Cần xây dựng các hệ thống canh tác phù hợp ựể phát huy
Trang 22Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 12tiềm năng sản xuất nông nghiệp ở ñịa phương và các tiểu vùng sinh thái khác nhau
Trang 23Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 13
1.3 Vai trò của phụ phẩm nông nghiệp ựối với cây trồng
1.3.1 Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong phụ phẩm nông nghiệp
Trong quá trình sinh trưởng và phát triển cây trồng lấy một lượng khá lớn dinh dưỡng từ ựất ựể tạo sản phẩm hữu cơ Ngoài các sản phẩm chắnh phục vụ con người, trong các sản phẩm phụ cũng chứa ựựng các chất dinh dưỡng mà cây lấy từ ựất Sau mỗi vụ thu hoạch, cây trồng ựể lại cho ựất một lượng lớn các phụ phẩm hữu cơ Thông qua các quá trình chuyển hóa vật chất trong ựất mà các sản phẩm này trở thành nguồn dinh dưỡng ựáng kể cho cây trồng vụ sau
Ở những nước có nền nông nghiệp phát triển, sản phẩm hữu cơ sau khi thu hoạch thông thường ựược trả lại trực tiếp hoặc qua một thời gian ủ làm cho chúng bị phân hủy hoặc bán phân hủy, bằng cách ựó làm tăng hiệu quả sử dụng của cây trồng Nghiên cứu của Lai, R [49] cho thấy rằng lượng phụ phẩm nông nghịêp tạo ra phụ thuộc vào ựặc tắnh của từng loại cây trồng Ước tắnh về lượng phụ phẩm nông nghịêp cho thấy lúa có thể cho từ 3,5 - 4,5 tấn/ha, ngô khoảng 2,7 - 3,2 tấn/ha, ựậu tương 0,8 - 1,0 tấn/ha, lúa mạch 2,6 - 3,3 tấn/ha
Theo Achim Dobermann và Thomas Fairhurst [41]: Trong thân lá lúa vào thời kỳ lúa chắn chứa 40 % tổng lượng ựạm, 80 - 85% tổng lượng kali, 30 - 35% tổng lượng lân và 40 - 50% tổng lượng lưu huỳnh mà cây hút ựược Rơm rạ là nguồn hữu cơ quan trọng cung cấp kali, silắc và kẽm cho cây trồng
Theo kết quả ựiều tra của Zhen và cộng sự [56] tại tỉnh Quảng đông, Trung Quốc tình hình sử dụng phụ phẩm nông nghịêp như một dạng phân bón hữu cơ trong sản xuất nông nghiệp ựã tăng dần Kết quả ựiều tra cho thấy rằng khoảng 77% nông dân sử dụng 60% phụ phẩm của cây trồng vụ trước cho các cây trồng
vụ sau, 18% hộ nông dân sử dụng 90% phụ phẩm cho cây trồng vụ sau Kết quả phân tắch hàm lượng các chất dinh dưỡng trong phụ phẩm của cây trồng cũng
Trang 24Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 14
cho thấy nếu sử dụng toàn bộ phụ phẩm của lúa mỳ, có thể cung cấp ñược 9 %
N, 16% P2O5 và 69% K2O cho các cây trồng vụ sau
F.N Ponnamperuma [51] cho rằng trong rơm rạ chứa khoảng 0,6% N, 0,1% P; 0,1% S, 1,5% K; 5% Si và 40% C Vì chúng sẵn có với số lượng khác nhau dao ñộng từ 2 - 10 tấn/ha nên ñó là nguồn cung cấp dinh dưỡng cho cây Các thí nghiệm dài hạn ñã chỉ ra rằng rơm rạ ñược trả lại ñồng ruộng ñã làm tăng các chất C, N, P, K, Si trong ñất Cũng theo tác giả này cho biết trong 5 tấn thóc thu hoạch dưới dạng lúa và rơm rạ có chứa khoảng 150 kg N, 20 kg P, 150 kg K và
20 kg S Trong ñó gần như tất cả là K và 1/3 N, P, S nằm trong rơm rạ Do vậy rơm rạ chính là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng rất tốt cho cây Ngoài ra trong 5 tấn rơm rạ chứa khoảng 2 tấn C, ñây cũng có thể là nguồn cung cấp gián tiếp N trong ñất trồng lúa
Theo tài liệu của Viện Lân và Kali của Canada [25] thì xác bã các cây lượng thực như lúa và ngô là những nguồn kali rất quý vì chúng chứa khoảng 80% tổng số kali cây lấy ñi Vì vậy nếu các xác bã thực vật này ñược hoàn lại cho ñất ñã canh tác thì chúng sẽ cung cấp một lượng kali ñáng kể cho các cây trồng vụ sau Ngược lại, nếu chúng bị lấy ñi cùng với hạt thì nguồn kali trong ñất
sẽ bị cạn kiệt nhanh chóng ðiều này cũng xảy ra tương tự với cây cọ dầu và ca cao Lá của cây cọ dầu ñược tỉa ñi hàng năm chứa một lượng kali tương ñương với 72 kg K2O/ha Vỏ hạt ca cao có hàm lượng kali rất cao và nếu như tất cả vỏ này ñược bón trở lại cho ñất thì nhu cầu kali cần bón có thể giảm tới 86%
Với các vùng trồng mía trên thế giới, họ cũng có cách thức trả lại ngọn lá mía cho ñất ñể làm dinh dưỡng cho vụ sau Theo Van Dillewijn [53] ở bộ phận ngọn và lá mía chiếm 62% N, 50% P2O5 và 55% K2O trong tổng số của bộ phận thu hoạch Như vậy có nghĩa nếu trả lại ngọn lá mía bón lại cho vụ sau thì
Trang 25Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 15
cung cấp một lượng dinh dưỡng tương ñối lớn cho cây Cũng theo tác giả này với các giống mía khác nhau cũng sẽ có các hàm lượng dinh dưỡng khác nhau Theo kết quả nghiên cứu của Trung tâm Bảo vệ Nguồn lợi Tự nhiên - Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ [59], hàm lượng các chất dinh dưỡng trong các loại phụ phẩm nông nghịêp có khác nhau ñối với các nhóm cây trồng khác nhau, nó phụ thuộc vào ñặc ñiểm của từng loại cây trồng (bảng 1.1)
Bảng 1.1 Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong phụ phẩm nông nghịêp
Hàm lượng các chất dinh dưỡng,(%)
Trang 26Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 16
ñậu tương, Stewart [44] chỉ ra rằng ở các vị trí lá khác nhau và ở các giai ñoạn sinh trưởng khác nhau hàm lượng các chất dinh dưỡng tích luỹ trong thân lá của cây trồng cũng khác nhau (bảng 1.2)
Theo Nguyễn Vy [36] nhờ việc gieo trồng lúa mà có rơm rạ Rơm rạ lấy ñi
từ ñất một lượng lớn kali, bình quân khoảng 150 kg kali nguyên chất mỗi năm Thêm cây vụ ñông, lượng kali mất ñi trên 1 ha là 200 kg Vì hạt thóc chỉ chứa từ
5 - 7 kg kali trong một tấn nên nếu trả lại rơm rạ cho ñất thì gần như “kho báu kali” vẫn còn nguyên Nếu ta ñem làm việc khác thì lượng kali mất mát quả là không nhỏ Việc vùi rơm rạ ñể trả lại kali cho ñất còn quan trọng ở chỗ trả lại silíc cho ñất vì ta biết lượng silic mà rơm rạ lấy ñi gấp 8 lần lượng kali
Theo ðỗ Thị Xô [37] hàm lượng các chất dinh dưỡng chính trong 1 tạ chất khô phế phụ phẩm của một số cây trồng trên ñất bạc màu như sau: trong rơm rạ
có 0,53 kg N, 0,35 kg P2O5 và 1,3 kg K2O, trong thân lá ngô có 0,78 kg N, 0,29
K2O, thân lá ñỗ tương chứa 0,65 kg N, 0,14 kg P2O5, 0,68 kg K2O, thân lá ngô chứa 0,47 kg N, 0,13 kg P2O5, 0,42 kg K2O, thân lá khoai tây chứa 0,74 kg N, 0,12 kg P2O5, 0,66 kg K2O, thân lá khoai lang chứa 0,61 kg N, 0,12 kg P2O5 và 0,45 kg K2O
Trang 27Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 17
Kết quả nghiên cứu của Trần Công Hạnh [13] cũng cho kết luận như sau:
ỘSau mỗi vụ thu hoạch, nếu vùi trả lại ngọn lá mắa thì tuỳ theo giống và năng suất mắa, có thể trả lại cho ựất một lượng ngọn, lá mắa bằng 30 - 40 % năng suất mắa cây Mỗi ha ựã trả lại cho ựất ựược 83 - 121,79 kg N; 10,6 - 13,9 kg P2O5 và 47,68 - 64,48 kg K2O đó là chưa tắnh ựến các nguyên tố trung và vi lượng khác Ngoài ra còn phải kể ựến tác dụng cải tạo và nâng cao ựộ phì nhiêu của ựất trên
cơ sở cải thiện chế ựộ mùn, hạn chế quá trình rửa trôi sét và cải thiện các ựặc tắnh lý hoá học của ựất điều này ựặc biệt có ý nghĩa ựối với vùng ựất ựồi xấu, khô hạnỢ
1.3.2 Ảnh hưởng của phụ phẩm nông nghiệp ựến các chất dinh dưỡng trong ựất:
Sử dụng phụ phẩm nông nghịêp của vụ trước cho cây trồng vụ sau ựược coi
là một giải pháp ựúng ựắn nhằm tận dụng nguồn hữu cơ sẵn có bổ sung cho ựất ựồng thời phụ phẩm nông nghiệp cũng cung cấp cho cây trồng một lượng dinh dưỡng ựáng kể
Nghiên cứu dài hạn về ảnh hưởng của việc sử dụng nguồn phụ phẩm nông nghịêp trên ựất phiến thạch sét tại Brazil của Diekow và cộng sự [45] sau 17 năm
ựã chỉ ra rằng, trong công thức luân canh: cây phân xanh - ngô - ựậu xanh - ngô với việc sử dụng tối ựa nguồn hữu cơ từ thân lá ngô và cây họ ựậu ựã làm tăng hàm lượng các bon trong tầng ựất mặt 24%; ựạm tổng số tăng 15 % và hàm lượng kali dễ tiêu cũng tăng 5% so với công thức ựối chứng ựộc canh hai vụ ngô Sau 13 năm nghiên cứu liên tục của Rekhe và cộng sự [52] cũng chỉ ra rằng kết hợp phân hoá học và phụ phẩm lúa mỳ cho lúa nước tại Ấn độ ở mức 120 N:60 P2O5:30 K2O và 6 tấn phân chuồng và 3 tấn phụ phẩm ựã làm cho tắnh
Trang 28Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 18
chất hóa học ựất thay ựổi Sau 13 năm nghiên cứu, hàm lượng các bon là 0,41%
và lân dễ tiêu 14 mg/kg trong khi ựó ở công thức ựối chứng không bón phân hàm lượng các bon là 0,2 % và lân là 2,2 mg/kg và ở công thức bón phân hoá học ở mức 120 N:60 P2O5:30 K2O , hàm lượng các bon là 0,37% và lân dễ tiêu là 1,1 mg/kg Như vậy với thắ nghiệm này ựã cho thấy rất rõ về hiệu quả của các loại phụ phẩm nông nghịệp ựối với hàm lượng các chất dinh dưỡng trong ựất Tuy nhiên tác giả cho rằng cần có các nghiên cứu dài hạn ựể ựánh giá một cách khách quan hơn
đánh giá về cân bằng dinh dưỡng trong ựất lúa do ảnh hưởng của việc sử dụng rơm rạ Anthony và cộng sự [43] cho thấy khi bón rơm rạ vào ựất làm tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng, cân bằng các bon hữu cơ 348 kg/ha lớn hơn so với không bón gốc rạ là 322 kg/ha đối với ựạm khi bón rơm rạ cũng làm tăng hàm lượng ựạm trong ựất, cân bằng ựạm là 60 kg/ha cao hơn so với không bón là
51 kg/ha đối với lân và kali trong ựất ựã cho cân bằng dương khi sử dụng nguồn phế phụ phẩm lân là 23,1 kg/ha và kali là 11,7 kg/ha, trong khi ựó không bón phế phụ phẩm thì cân bằng của lân là 19,2 kg/ha và kali là -33,5 kg/ha Kết quả cũng tương tự khi thắ nghiệm ựược tiến hành tại Australia khi bón phế phụ phẩm lúa
mỳ ựã làm cho cân bằng lân trong ựất 20 kg/ha cao hơn so với không bón là 18 kg/ha và cân bằng kali 40 kg/ha trong khi ựó ở công thức không bón phế phụ phẩm có cân bằng kali âm: -168 kg/ha
Khi nghiên cứu về ảnh hưởng của việc sử dụng phế phụ phẩm ựến năng suất lúa mỳ, Gangwar và cộng sự [46] ựã ựánh giá ảnh hưởng của cách sử dụng ựến hàm lượng các chất dinh dưỡng trong ựất Kết quả nghiên cứu sau 3 năm cho thấy rằng khi vùi phế phụ phẩm với lượng 5 tấn/ha ựã làm cho hàm lượng các bon hữu cơ trong ựất thay ựổi từ 5,2 - 5,5 g/kg ựất Hàm lượng lân dễ tiêu cũng có
Trang 29Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 19
chiều hướng thay ñổi tích cực từ 33,45 - 38,79 kg/ha và hàm lượng kali dễ tiêu trong ñất cũng thay ñổi từ 154,90 -158,83 kg/ha Khi ñốt phế phụ phẩm hàm lượng hữu cơ hầu như không thay ñổi sau 3 năm chỉ thay ñổi 0,1 g/kg (5,1 - 5,2 g/kg) Hàm lượng lân dễ tiêu tăng từ 31,55 kg/ha lên 36,11 kg/ha và hàm lượng kali dễ tiêu trong ñất thay ñổi tương ñối rõ từ 155,98 kg/ha lên 160,59 kg/ha Nếu
so sánh về ảnh hưởng của các phương pháp sử dụng nguồn phế phụ phẩm lúa mỳ thì vùi phế phụ phẩm làm tăng hàm lượng các bon trong ñất cao hơn so với phương pháp ñốt Tuy nhiên, ñốt phế phụ phẩm lại cho hàm lượng kali dễ tiêu trong ñất cao hơn từ 2,0-2,5 kg/ha ðối với hàm lượng lân dễ tiêu thì không có sự sai khác giữa hai phương pháp vùi và ñốt Không chỉ cải thiện về hoá tính ñất mà tính chất vật lý ñất cũng thay ñổi, dung trọng ñất cũng ñược cải thiện (1,58 g/cm3) trong khi ñó ở công thức ñốt phế phụ phẩm: 1,61 g/cm3 và 1,62 g/cm3 với công thức bón phân hoá học Ngoài ra ñặc tính thấm của ñất cũng ñược cải thiện
Theo tài liệu của Viện Lân và Kali của Canada [25] cho biết: Việc sử dụng xác bã thực vật sau khi thu hoạch có ảnh hưởng ñến nhu cầu kali trong các hệ thống canh tác khác nhau Việc dùng xác bã hoa màu làm chất ñốt, vật liệu xây dựng, làm thức ăn gia súc, hoặc dùng làm nguyên liệu trong công nghiệp vv sẽ làm tăng lượng kali bị mất ñi trên vùng ñất ñược canh tác Mặt khác, nếu xác bã thực vật ñược hoàn lại cho ñất thì lượng kali bị lấy ñi và nhu cầu bón kali sẽ giảm thấp ðất xám bạc màu nghèo chất dinh dưỡng nên khi bón các loại phân hóa học
sẽ góp phần nâng cao năng suất và hạn chế sâu bệnh hại cây trồng Trên ñất xám bạc màu kali là yếu tố hạn chế hàng ñầu, vì vậy bón phân kali có hiệu lực rất cao, bội thu do bón kali ñạt 8 - 15 tạ/ha với lúa lai và 6,5 - 11,2 tạ/ha với lúa thường Trên ñất xám bạc màu Bắc Giang mức phân bón cho lúa lai là 10 tấn phân chuồng + (120 - 150) N + (90 - 100) P2O5 + (90 - 120) K2O [2]
Trang 30Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 20
Hàm lượng kali chứa trong phụ phẩm cây trồng chiếm tỷ lệ rất lớn trong tổng lượng K cây hút: Rơm rạ chiếm 75 - 85%, thân lá ngô 78 - 80%, lúa mì 76%, phế phụ phẩm dứa 6 %, thân lá lạc 80 - 85%, thân lá ñậu tương 50%, lá của cây họ cọ dầu ñược tỉa hàng năm chứa một lượng K tương ñương với 72 kg K2O/ha [27], [1], [38], [30], [39], [40] Do vậy, nếu phế phụ phẩm ñược hoàn trả lại cho ñất thì lượng
K do cây trồng lấy ñi từ ñất và nhu cầu bón K sẽ giảm ñi ñáng kể, ñặc biệt những cây có hàm lượng trong phế phụ phẩm rất cao như vỏ hạt ca cao, nếu bón trả lại cho ñất thì nhu cầu bón K có thể giảm tới 86% [25]
Theo Trần Thị Tâm và ctv [31] trên ñất xám bạc màu vùi 15,5 tấn rơm rạ, thân lá ngô/ha/năm vào ñất ñã cung cấp cho ñất một lượng dinh dưỡng tương ñương 86,5 kg N, 39,0 kg P2O5 và 219 kg K2O/ha Vùi phụ phẩm nông nghiệp kết hợp với phân chuồng có thể giảm 20% lượng phân ñạm, lân và giảm 30% lượng phân kali mà vẫn cho năng suất tương ñương công thức bón phân khoáng kết hợp phân chuồng Vùi phụ phẩm làm tăng hàm lượng hữu cơ, cải thiện ñược các tính chất vật lý, làm tăng dung tích hấp thu và hàm lượng kali dễ tiêu của ñất
1.3.3 Ảnh hưởng của vùi phụ phẩm nông nghiệp ñến năng suất cây trồng
Nghiên cứu về ảnh hưởng của phân hữu cơ và phụ phẩm nông nghịêp ñến năng suất cây trồng ñã ñược tiến hành ở nhiều nước trên thế giới, với nhiều dạng phụ phẩm khác nhau và các phương thức sử dụng khác nhau
Gangwar và cộng sự [46] ñã tiến hành thí nghiệm về ảnh hưởng của rơm
rạ ñến năng suất của lúa mỳ tại vùng cao nguyên Indo-Gangetic của Ấn ðộ trong giai ñoạn 1998 ñến 2001 với 12 công thức thí nghiệm trên cơ sở của sự kết hợp của hai mức ñạm là 120 -150 kg N/ha, 26 kg P2O5 và 16 kg K2O/ha kết hợp với (1)- không vùi rơm rạ, (2)- ñốt rơm rạ tại chỗ và (3)- vùi rơm rạ vào trong ñất
Trang 31Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 21
với lượng 5 tấn/ha Sau 3 năm nghiên cứu kết quả ñã cho thấy: năng suất lúa mỳ tại vụ thứ nhất ở mức ñạm bón 120 kg/ha không sử dụng rơm rạ cho năng suất ñạt 4,07 tấn/ha, trong khi ñó hai công thức ñốt rơm rạ tại chỗ và vùi rơm rạ năng suất ñạt là: 4,20 tấn/ha và 4,59 tấn/ha, tương ứng với mức năng suất tăng là 3,1%
ở công thức ñốt rơm rạ và 12,7% ở công thức vùi rơm rạ Ở mức ñạm 150 kg/ha năng suất lúa mỳ ñạt cao hơn là 4,14 tấn/ha ở công thức không sử dụng rơm rạ, 4,33 tấn/ha ở công thức ñốt rơm rạ và 4,88 tấn/ha ở công thức vùi rơm rạ Như vậy ở mức bón 150 kg N/ha ñã cho năng suất cao hơn so với mức ñạm 120 kg N/ha và ñốt rơm rạ tại chỗ ñã cho năng suất tăng 4,5%, vùi rơm rạ cho năng suất tăng 17,8 % so với không sử dụng rơm rạ Cũng theo tác giả này thì phế phụ phẩm rơm rạ ñóng vai trò rất quan trọng trong việc cải thiện các ñặc tính lý học
và hoá học ñất, từ ñó làm tăng hiệu quả của việc sử dụng phân hoá học của cây trồng và năng suất sau 3 năm thí nghiệm liên tục ở mức bón 120 kg N/ha năng suất lúa mỳ ở công thức vùi rơm rạ ñạt 5,61 tấn/ha và ở công thức ñốt rơm rạ là 5,18 tấn/ha tăng 9,6% và 12,2% so với công thức ñối chứng là 5,0 tấn/ha Trong khi ñó ở mức bón 150 kg N/ha, năng suất ở hai công thức vùi rơm rạ: 6,11 tấn/ha
và ñốt rơm rạ 5,75 tấn/ha, năng suất ñã tăng 18,4% và 15,3% so với năng suất của công thức không vùi rơm rạ 5,16 tấn/ha Theo kết quả của thí nghiệm này thì vùi rơm rạ với mức 5 tấn/ha và kết hợp với phân hoá học 150 kg N/ha, 26 kg
P2O5 và 16 kg K2O/ha ñã cho năng suất cao hơn so với ñốt và không dùng phụ phẩm
Anthony và cộng sự [43] ñã tiến hành nghiên cứu về ảnh hưởng của các loại phụ phẩm nông nghịêp ñến năng suất lúa ở Thái Lan từ 1992 - 1997 và năng suất lúa mỳ tại Úc từ 1992 - 1998 Tại Thái Lan, các thí nghiệm ñã ñược tiến hành ñối với lúa nước với hai mức phân bón: N:P:K là 25:7:7 kg/ha và
Trang 32Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 22
50:14:14 kg/ha kết hợp với các loại phụ phẩm nông nghịêp khác nhau: (1) Vùi rơm rạ và không vùi; (2) vùi các loại lá cây Cajanus Cajan, lá keo (acacia auriculformis), Sananea saman và iaphyllanthus taxodifolius với lượng vùi là 1,5 tấn khô/ha Kết quả phân tắch thống kê và ảnh hưởng của từng yếu tố ựã cho thấy rằng bón phân ở mức cao N:P:K là 50:14:14 kg/ha kết hợp với các loại phụ phẩm nông nghịêp ựã cho năng suất cao hơn hẳn so với mức phân bón 25:7:7 kg/ha từ 25 % trở lên Phân tắch ảnh hưởng của rơm rạ ựến năng suất lúa cho thấy rằng khi vùi rơm rạ năng suất lúa tăng 8 % so với không vùi Phân tắch ảnh hưởng của các loại cây phân xanh: Cajanus Cajan, lá keo (acacia auriculformis), Sananea saman và Phyllanthus taxodifolius, kết quả cho thấy rằng không có sự khác nhau về năng suất khi bón các loại phụ phẩm trên Tuy nhiên khi so sánh với công thức ựối chứng (không bón phụ phẩm) thì năng suất ở các công thức bón phụ phẩm bằng các cây phân xanh ựã cho năng suất lúa tăng từ 20 - 26% Tại Australia thắ nghiệm ựược tiến hành ựối với cây lúa mỳ, trên ựất ựỏ thoái hoá thuộc vùng Warialda phắa bắc của New South Wales Với hai mức phân bón N:P:K là 12,5:11,4:10 kg/ha và 25:23:20 kg/ha kết hợp với phụ phẩm
từ cây trồng vụ trước: (1): bón phụ phẩm của lúa mỳ và không bón, (2) bón thân
lá ựậu tương, thân lá cỏ linh lăng (lucerne) Phân tắch về ảnh hưởng của từng yếu
tố thắ nghiệm cho thấy khi sử dụng với liều lượng phân hoá học cao (N:P:K - 25:23:20 kg/ha) thì năng suất lúa mỳ tăng 6,8% so với liều lượng N:P:K - 12,5:11,4:10 kg/ha đánh giá hiệu quả của phụ phẩm lúa mỳ cho thấy rằng khi bón phụ phẩm cũng cho năng suất tăng 5 - 6% so với không sử dụng đánh giá hiệu quả của thân lá ựậu tương và cỏ linh lăng ựến năng suất cho thấy khi bón thân lá ựậu tương, năng suất lúa mỳ tăng 16% so với bón thân lá cỏ linh lăng [43]
Trang 33Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 23
Nghiên cứu về ảnh hưởng của phế phụ phẩm cây lúa mỳ cho lúa ở vùng bán khô hạn của Ấn độ ựã ựược tiến hành bởi Hema và nnk [48] trên bốn công thức thử nghiệm bao gồm (1)- không bón phân hoá học và phế phụ phẩm, (2)- bón phân hoá học với mức N:P:K - 80:40:30 kg/ha, (3)- bón toàn bộ phế phụ phẩm với lượng 20 tấn/ha (hàm lượng dinh dưỡng của phế phụ phẩm N: 4,8 g/kg, P: 0,9 g/kg; C:378 g/kg và C/N: 75,5) và công thức (4)- kết hợp phân hoá học N:P:K - 40:20:15 kg/ha với 10 tấn/ha phế phụ phẩm Thắ nghiệm ựược tiến hành trên ựất thịt trung bình tại trung tâm thắ nghiệm của Viện Nghiên cứu Khoa học Nông nghiệp thuộc Trường đại học Banaras Hindu của Ấn độ Kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của phế phụ phẩm ựã cho thấy rằng khi bón phế phụ phẩm với lượng 20 tấn/ha, tổng năng suất sinh khối ựạt 8,16 tấn/ha và năng suất hạt của lúa cạn ựạt 1,18 tấn/ha, năng suất sinh khối tăng 25,3% và năng suất hạt tăng 9,2 % so với công thức không bón phân hoá học và phế phụ phẩm (năng suất sinh khối 6,79 tấn/ha và năng suất hạt 1,08 tấn/ha) Khi kết hợp phân hoá học với liều lượng N:P:K - 40:20:15 kg/ha và 10 tấn phế phụ phẩm, tổng năng suất sinh khối ựạt 9,91 tấn/ha tăng 16,5% và năng suất hạt ựạt 1,46 tấn/ha, tăng 13,2 % so với công thức bón phân hoá học (N:P:K - 80:40:30 kg/ha) là 8,51 tấn/ha và năng suất hạt là: 1,29 tấn/ha Qua nghiên cứu này ựã cho thấy, sử dụng kết hợp giữa phân hoá học và phế phụ phẩm lúa mỳ ựã làm tăng năng suất lúa cạn một cách rõ rệt Ngoài ra sử dụng phế phụ phẩm còn có thể tiết kiệm ựược 50% lượng phân hoá học, giảm chi phắ cho người dân trong sản xuất
Nghiên cứu về ảnh hưởng của các biện pháp làm ựất và bón phế phụ phẩm cho ngô cũng ựược tiến hành bởi Ghuman và nnk [47] từ năm 1993 -1997 tại phắa đông Bắc của vùng Punjab, Ấn độ với chu kỳ luân canh hàng năm: ngô-lúa
mỳ Ba công thức ựã ựược tiến hành: (1)- làm ựất tối thiểu và bón phân hoá
Trang 34Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 24
học N:P:K - 80:17:16 kg/ha kết hợp với 3 tấn phế phụ phẩm của lúa mỳ từ vụ trước; (2)- làm ñất tối thiểu và bón phân hoá học N:P:K - 80:17:16 kg/ha không bón phế phụ phẩm; (3) làm ñất theo phương pháp truyền thống và bón phân hoá học N:P:K - 80:17:16 kg/ha không bón phế phụ phẩm Kết quả nghiên cứu ñã cho thấy, năng suất ngô năm thứ nhất (1993) không có sự khác nhau giữa các công thức: (1)- ñạt 2,6 tấn/ha, (2)- ñạt 2,6 tấn/ha và (3)- 2,7 tấn/ha Tuy nhiên ở các năm tiếp theo, kết quả nghiên cứu ñã cho thấy sự khác nhau rõ rệt về năng suất giữa các công thức này: năm 1994: (1)- ñạt 3,7 tấn/ha, (2)- ñạt 3,3 tấn/ha và (3)- 3,9 tấn/ha Năm 1995: (1)- ñạt 3,7 tấn/ha, (2)- ñạt 2,9 tấn/ha và (3)- 3,1 tấn/ha Năm 1996: (1)- ñạt 3,9 tấn/ha, (2)- ñạt 3,0 tấn/ha và (3)- 3,2 tấn/ha Năm 1997: (1)- ñạt 4,0 tấn/ha, (2)- ñạt 3,1 tấn/ha và (3)- 3,2 tấn/ha Như vậy, ở công thức (1) làm ñất tối thiểu và bón phân hoá học N:P:K - 80:17:16 kg/ha kết hợp với 3 tấn phế phụ phẩm ñã cho năng suất tăng liên tục từ 2,6 - 4,0 tấn/ha sau 5 năm bón phế phụ phẩm Năng suất ngô tăng so với công thức (2) không bón phế phụ phẩm, tương ứng với các năm: 1993 là 0 %, năm 1994: 12%, năm 1995: 27%, năm 1996: 30% và năm 1997: 29% Qua nghiên cứu này cho thấy phế phụ phẩm ñóng một vai trò quan trọng trong việc cải thiện năng suất ngô
Nghiên cứu ảnh hưởng của các biện pháp sử dụng phế phụ phẩm hữu cơ ñối với năng suất ngô tại vùng Bertoua, Carmaroon trong hai năm 1981 - 1982, Nguu N V [50] ñã khẳng ñịnh rằng, thân lá ngô sau thu hoạch có thể coi là nguồn hữu cơ quan trọng trong việc cải tạo ñộ phì ñất và nâng cao năng suất ngô trong những vụ tiếp theo Tuy nhiên, phương thức sử dụng nguồn phế phụ phẩm này cũng là yếu tố quan trọng trong việc tận dụng nguồn dinh dưỡng vốn có của
nó Sáu mức phân bón cho ngô: N-P2O5: 0 - 0; 0 - 30; 60 - 30; 120 - 30; 60 - 60 kết hợp với (1)- không sử dụng sản phẩm phụ cây trồng và cỏ dại, (2) sử dụng
Trang 35Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 25
4,0 tấn/ha thân lá ngô và cỏ dại ñốt trước khi trồng, và (3)- sử dụng 4,0 tấn thân lá ngô và cỏ dại như chất che phủ bề mặt Kết quả nghiên cứu ñã cho thấy rằng phân hóa học có vai trò quan trọng ñối với năng suất ngô, trong ñó ñạm ñược coi là yếu
tố chính quyết ñịnh năng suất ngô Ở mức bón 120 kg N và 30 kg P2O5 ñã cho năng suất hạt cao nhất: 3,91 tấn/ha khi không sử dụng sản phẩm phụ cây trồng, 4,45 tấn/ha khi 4,0 tấn thân lá ngô và cỏ dại ñược ñốt thành tro trước khi trồng và 2,76 tấn/ha khi sản phẩm thân lá ngô và cỏ dại ñược sử dụng như chất che phủ bề mặt Trong khi ñó ở mức bón: 60 kg N và 60 kg P2O5, năng suất tương ứng ñạt 2,44 tấn/ha, 2,88 tấn/ha và 2,73 tấn/ha; ở mức bón 60 kg N/ha và 30 kg P2O5/ha năng suất ñạt: 2,83 tấn/ha, 2,60 tấn/ha và 2,59 tấn/ha; ở mức bón 60 kg N và 0 kg
P2O5, năng suất ñạt 2,11 tấn/ha, 2,80 tấn/ha và 1,86 tấn/ha và khi không bón ñạm năng suất chỉ ñạt dưới 1,8 tấn/ha Nghiên cứu về ảnh hưởng của các biện pháp sử dụng nguồn phế phụ phẩm hữu cơ ñã cho thấy rằng: khi không sử dụng phân hoá học (N: P2O5 - 0:0) thì phế phụ phẩm thể hiện tương ñối rõ, năng suất ngô tại công thức ñốt 4,0 tấn sản phẩm phụ cây trồng cho năng suất 1,76 tấn/ha và sử dụng sản phẩm thân lá ngô như chất che phủ bề mặt cho năng suất 1,74 tấn/ha, trong khi ñó ở công thức không sử dụng nguồn phế phụ phẩm thân lá ngô chỉ ñạt 1,25 tấn/ha Như vậy, ở nghiên cứu này cho thấy rằng khi không dùng phân hoá học thì ảnh hưởng của nguồn phế phụ phẩm tương ñối rõ và bón kết hợp phân hoá học và sử dụng phế phụ phẩm thường cho năng suất cao hơn
Nghiên cứu ảnh huởng của việc vùi sản phẩm thân lá ngô sau thu hoạch ñến năng suất ngô tại Nigeria năm 1994 - 1996 Adetunji [42] ñã tiến hành nghiên cứu trong hai năm với 4 vụ ngô với các công thức như sau: Không sử dụng phân hoá và bón với mức N:P:K - 100:60:45 kg/ha kết hợp với (1)- không sử dụng thân lá ngô, (2)- sử dụng toàn bộ thân lá ngô với mật ñộ 53.000 cây/ha băm
Trang 36Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 26
nhỏ và vùi vào ñất trước khi trồng và (3)- ñốt toàn bộ thân lá ngô sau ñó rải ñều trên bề mặt ruộng Sau 2 năm nghiên cứu kết quả ñã cho thấy rằng phân hoá học (N:P:K-100:60:45 kg/ha) ñã cho năng suất 2,2 tấn hạt/ha trong khi ñó ở công thức không bón N:P:K năng suất chỉ ñạt 1,15 tấn/ha Khi sử dụng thân lá ngô băm nhỏ vùi vào ñất ñã kết hợp với phân hoá học cho năng suất 3,10 tấn/ha, tăng 0,9 tấn/ha (40% năng suất) so với công thức chỉ bón phân hoá học: 2,20 tấn/ha
Ở công thức chỉ dùng thân lá ngô băm nhỏ không sử dụng phân hoá học cho năng suất 1,85 tấn/ha, cao hơn 0,7 tấn/ha so với công thức không bón phân hoá học và thân lá ngô (1,15 tấn/ha) Khi thân lá ngô ñược ñốt và rải ñều trước khi trồng cũng cho năng suất cao hơn so với không sử dụng phế phụ phẩm: năng suất ở công thức không có phân hoá học chỉ ñốt thân lá ngô cho năng suất 1,82
và có bón phân hoá học và ñốt thân lá ngô cho năng suất 2,84 tấn/ha Như vậy ñánh giá về hiệu quả của thân lá ngô cho thấy rằng nếu sử dụng phế phụ phẩm thân lá ngô (băm nhỏ hoặc ñốt) ñã cho năng suất cao so với công thức trồng chay Kết hợp bón phân hoá học ở mức (N:P:K - 100:60:45 kg/ha) và vùi thân lá ngô băm nhỏ cho năng suất 3,10 tấn cao hơn so với công thức bón phân hoá học
và ñốt thân lá ngô: 2,84 tấn/ha
Theo F N Ponnamperuma [51] khi nghiên cứu về ảnh hưởng của vùi rơm
rạ ñến trạng thái dinh dưỡng và năng suất lúa cho kết quả như sau: vùi rơm rạ 5 tấn/ha liên tục trong 11 vụ ñã cải thiện ñược ñộ phì ñất một cách ñáng kể và làm tăng năng suất lúa khoảng 45% so với không vùi rơm rạ (thí nghiệm trong chậu) Rơm rạ sau thu hoạch cũng ñược coi là nguồn hữu cơ quan trọng cho các cây trồng sau trong hệ thống luân canh Yadvinder và nnk [54] ñã tiến hành nghiên cứu về ảnh hưởng của rơm rạ sau thu hoạch ñến năng suất lúa mỳ từ năm 1993-2000 tại Ludhinana, Ấn ðộ Với 6 công thức trong ñó công thức
Trang 37Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 27
1- ñối chứng không bón phân và phế phụ phẩm các, công thức 2 bón phân hoá học N:P:K (120: 26: 50 kg/ha) và công thức còn lại bón với mức N:P:K (120: 26: 50 kg/ha) với 7 tấn rơm rạ ở trạng thái bán phân huỷ do quá trình ủ với thời gian khác nhau 40 ngày, 20 ngày và 10 ngày và ñốt phế phụ phẩm rơm rạ ngay tại ruộng, sản phẩm sau ủ ñuợc bón trước Kết quả nghiên cứu ñã cho thấy rằng
ở công thức ñối chứng năng suất lúa mỳ ñạt 2,49 tấn/ha, ở công thức bón phân hoá học không kết hợp với phế phụ phẩm năng suất ñạt 4,94 tấn/ha, bón phân hoá học kết hợp với tro rơm rạ (7 tấn rơm rạ ñốt trước khi bón) cho năng suất: 5,10 tấn/ha Bón phân hoá học kết hợp với bón phế phụ phẩm rơm rạ ủ 40 ngày cho năng suất 5,17 tấn/ha, phân hoá học kết hợp với sản phẩm ủ 20 ngày cho năng suất 5,22 tấn/ha và ủ sau 10 ngày cho năng suất 4,95 tấn/ha Như vậy kết hợp bón phân hoá học và phế phụ phẩm rơm rạ ủ sau 20 ñến 40 ngày ñã cho năng suất cao hơn cả, ở công thức sử dụng phế phụ phẩm rơm rạ ủ sau 10 ngày cho năng suất không sai khác so với không sử dụng phế phụ phẩm và phế phụ phẩm ñược ñốt trước khi bón
Thí nghiệm tượng tự với phế phụ phẩm lúa mỳ ñối với lúa với mức bình quân 7,3 tấn/ha, thân lá lúa mỳ cũng ñược ủ với khoảng thời gian 40, 20 và 10 ngày trước khi bón Thí nghiệm cũng ñược Yadvinder [54] tiến hành với 6 công thức từ năm 1994 - 1999 Kết quả ñã cho thấy rằng ở các công thức bón phân hoá học kết hợp với phế phụ phẩm lúa mỳ ủ trong thời gian 40 ngày cho năng suất 6,54 tấn/ha, ở công thức bón phân hoá học và phế phụ phẩm ủ 20 ngày cho năng suất là 6,29 tấn/ha và ở công thức bón phân hoá học kết hợp với phế phụ phẩm ủ
10 ngày cho năng suất là 6,39 tấn/ha Trong khi ñó ở công thức không bón phân năng suất ñạt 6,13 tấn/ha và chỉ bón phân hoá học năng suất ñạt 6,19 tấn/ha và công thúc bón phân hoá học và ñốt phế phụ phẩm cho năng suất là 6,25 tấn/ha
Trang 38Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 28
Như vậy, khi sử dụng phân hoá học kết hợp với phế phụ phẩm lúa mỳ ủ trong 40 ngày ñã cho năng suất cao nhất, trong khi ñó ở các công thức bón phân hóa học, bón phân hoá học và ñốt phế phụ phẩm, và bón phân hoá học và bón phế phụ phẩm lúa mỳ ủ 20 ngày và 10 ngày không có sự sai khác về năng suất
Theo ðỗ Thị Xô [37] trên ñất bạc màu Bắc Giang dùng 40 - 70% phụ phẩm của cây trồng vụ trước bón cho cây vụ sau ñã cải thiện ñộ phì nhiêu ñất và tăng năng suất cây trồng từ 3,6 ñến 21,1% so với công thức không vùi phụ phẩm nông nnghiệp Dùng phụ phẩm tươi bón cho cây trồng cho hiệu quả cao hơn bón phụ phẩm qua quá trình ủ Bón phụ phẩm nông nghịêp cho cây trồng có thể giảm bớt ñược lượng phân khoáng bằng lượng dinh dưỡng chứa trong phụ phẩm nông nghịêp mà năng suất vẫn không giảm Cũng trên ñất bạc màu Bắc Giang, theo kết quả nghiên cứu của Ngô Xuân Hiền và Trần Thị Thu Trang (2005)[15] trong
8 năm, từ năm 1998 ñến năm 2005, thì việc vùi lại 50 - 60 % rơm rạ và thân lá ngô, 100% thân lá ñậu tương cho cây trồng mỗi vụ ñã làm tăng năng suất cây trồng từ 3 - 11% Như vậy ñối với ñất bạc màu, là ñất nghèo dinh dưỡng, thì hiệu quả của phụ phẩm nông nghịêp cao hơn ở các ñất khác Do vậy trên ñất bạc màu nhất thiết nên cải thiện chất hữu cơ ñất thông qua con ñường trả lại phụ phẩm nông nghịêp
Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Dần và nnk [7] trên ñất bạc màu Bắc Giang vùi phụ phẩm của cây trồng trước cho cây trồng sau ñã làm tăng năng suất cây trồng quy thóc 9%, ñộ ẩm ñất tăng 2,0 - 2,5% và ñộ xốp ñất tằng 3 - 5%
so với công thức bón PC + phân khoáng, nhưng không vùi phụ phẩm nông nghịêp; tăng năng suất cây trồng quy thóc 20 %, ñộ ẩm ñất tằng 2,0 - 3,5% và ñộ xốp ñất tăng 5 - 6% so với công thức chỉ bón phân khoáng NPK Cũng theo tác giả này [8] dùng phụ phẩm nông nghiệp tủ gốc giữ ẩm cho chè, sắn, cà phê ñã
Trang 39Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 29
có tác dụng làm tăng ñộ ẩm trung bình 5 - 7% trong mùa khô, giảm cỏ dại và tăng năng suất cây trồng ñáng kể
Trên ñất ñỏ bazan Buôn Ma Thuột nếu sử dụng cây quỳ dại ñể che phủ toàn bộ mặt ñất trồng sắn thì ñộ ẩm ñất cao hơn ñối chứng 6 - 7% và tăng năng suất sắn trung bình 40 - 50% [9] Cũng theo tác giả này thì khi ñược che phủ bằng thực vật khô (quỳ dại, thân ngô, cỏ khô) với lượng 5 kg cho mỗi gốc cà phê
ñã làm tăng ñộ ẩm ñất cao hơn ñối chứng 7 - 10% so với ñối chứng, do vậy làm tăng năng suất cà phê
Theo Nguyễn Văn Sức [28] vùi phụ phẩm hữu cơ của cây trồng vụ trước làm phân bón cho cây trồng vụ sau trên ñất bạc màu làm tăng hoạt tính sinh học ñất, ñưa năng suất cây trồng tăng 12,1%, 14,1%, 8,2% tương ứng với các cây lạc, ngô, lúa
Theo Nguyễn Quốc Hải [13] trên ñất nương rẫy rải rơm rạ trên bề mặt ñã làm tăng năng suất lúa 7% so với công thức không rải rơm rạ
Trang 40Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp 30
Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Vật liệu nghiên cứu
- ðất: ðất xám bạc mầu phát triển trên phù sa cổ
- Cây trồng:
+ Lúa: Giống Khang Dân 18, Giống Bao Thai;
+ ðậu tương: Giống DT99
+ Ngô: Giống LVN4
- Phân bón:
+ Phân khoáng sử dụng trong thí nghiệm:
ðạm urê 46% N Lân super 16,5% P 2 O 5
+ Phân chuồng: ðược sử dụng từ phân chuồng của các nông hộ
Bảng 2.1: Hàm lượng N , P 2 O 5 và K 2 O tổng số trong phân chuồng
Thành phần ðơn vị tính Hàm lượng Quy ra kg/tấn PC