tóm tắt luận án ảnh hưởng của phân hữu cơ trong cải thiện độ phì nhiêu đất, năng suất trái chôm chôm (nephelium lappaceum l ) và sự phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính

Vấn đề hiệu quả cải thiện độ phì nhiêu đất liếp vườn cây ăn trái lâu năm, cải thiện năng suất trái, đồng thời ảnh hưởng của biện pháp cải thiện này đến sự phát thải khí gây hiệu ứng nhà

ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ TRONG CẢI THIỆN

ĐỘ PHÌ NHIÊU ĐẤT, NĂNG SUẤT TRÁI CHÔM CHÔM

(Nephelium lappaceum L.) VÀ SỰ PHÁT THẢI KHÍ

GÂY HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

2015

CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp nhà nước Họp tại ………

Vào hồi …… giờ ……… ngày …… tháng … năm …

Có thể tìm hiểu luận án tại:

+ Thư viện Quốc gia Việt Nam

+ Trung tâm thông tin - Tư liệu

+ Thư viện trường

- 3 -

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Diện tích vườn cây ăn trái vùng đồng bằng sông Cửu Long hiện nay

có gần 300.000 ha với sản lượng hơn 3 triệu tấn.năm-1, chiếm khoảng 38%

về diện tích và 46% về sản lượng trái cây của cả nước (Niên giám thống kê, 2010) và được xem là vùng trồng cây ăn trái quan trọng Trong đó chôm

chôm (Nephelium lappaceum L.) là cây ăn trái có giá trị dinh dưỡng và hiệu

quả kinh tế khá cao, được trồng nhiều ở các tỉnh như Bến Tre, Vĩnh Long, Tiền Giang Tại huyện Chợ Lách, tỉnh Bến Tre là vùng trọng điểm trồng cây ăn trái, diện tích trồng cây chôm chôm là 1.744 ha, mang lại hiệu quả kinh tế cao cho nông dân Tuy nhiên, phần lớn nông dân canh tác chôm chôm theo kinh nghiệm truyền thống, bón phân chưa hợp lý, năng suất trái thấp khoảng 20 tấn.ha-1 so với khả năng đạt được 00 tấn.ha-1 nếu được áp dụng biện pháp canh tác tốt

Với điều kiện tự nhiên ở đồng bằng sông Cửu Long, vườn cây ăn trái được trồng trong khu vực có bờ bao ngăn lũ đồng thời được lên liếp Nhiều vườn đã có tuổi liếp trên ba mươi năm và có biểu hiện suy giảm độ phì nhiêu đất Sự giảm độ phì nhiêu tự nhiên về mặt hóa, lý, sinh học đất thể hiện qua pH đất thấp, hàm lượng chất hữu cơ trong đất thấp và sự giảm khả năng cung cấp các dưỡng chất cần thiết cho cây trồng như N, P, K, Ca, Mg,

độ bền cấu trúc đất kém, đất trở nên nén dẽ, giảm khả năng thấm nước và thóat nước (Võ Thị Gương, 2010; Pham Van Quang and Vo Thi Guong, 2011) Về mặt sinh học đất, đất vườn đã được lên liếp lâu năm, hoạt động của vi sinh vật đất giảm đưa đến sự chuyễn hóa dưỡng chất kém (Shibistova

et al., 2009) Sự nghèo dưỡng chất và giảm độ hữu dụng chất dinh dưỡng

trong đất đưa đến sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng bị hạn chế, năng suất và phẩm chất kém (Brady and Weil, 2002) Mặt khác, sử dụng nhiều phân bón vô cơ với lượng lớn góp phần quan trọng trong phát thải khí

nhà kính, chiếm từ 10 - 15% tổng lượng khí phát thải (Desjardins et al., 2002; Smith et al., 2007a; IPCC, 2007) Hệ thống canh tác thâm canh, sử

dụng lượng lớn phân bón, đặc biệt là phân N, góp phần quan trọng trong phát thải khí N2O, CO2 và khí CH4 (IPCC, 2001; 2007; Smith et al., 2007a)

Giả thuyết đặt ra là sử dụng lượng phân vô cơ trên đất liếp vườn cây ăn trái qua nhiều năm có thể ảnh hưởng đến sự phát thải khí nhà kính Hiện nay chưa có số liệu nghiên cứu về vấn đề này trong điều kiện canh tác vườn cây

ăn trái ở đồng bằng sông Cửu Long

Vấn đề hiệu quả cải thiện độ phì nhiêu đất liếp vườn cây ăn trái lâu năm, cải thiện năng suất trái, đồng thời ảnh hưởng của biện pháp cải thiện này đến sự phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính là vấn đề cần thiết được nghiên cứu, nhằm cung cấp cơ sở khoa học và khuyến cáo cải thiện kỹ thuật canh tác trong thực tế sản xuất giúp tăng năng suất, tăng thu nhập cho nông dân, giảm tác động bất lợi đến môi trường

1.2 Mục tiêu của đề tài

- Đánh giá hiệu quả của các dạng phân hữu cơ trong cải thiện một số tính chất hóa, lý, sinh học đất liếp vườn và năng suất trái chôm chôm

- Nghiên cứu ảnh hưởng của bón phân vô cơ và phân hữu cơ đến sự phát thải khí CH4, CO2, N2O trên đất liếp vườn trồng chôm chôm

1.3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

Đất liếp vườn trồng chôm chôm lâu năm tại huyện Chợ Lách, tỉnh Bến Tre được chọn làm đối tượng nghiên cứu của luận án Phạm vi nghiên cứu của đề tài là sử dụng các dạng phân hữu cơ và lượng vô cơ cân đối để cải thiện độ phì nhiêu đất, năng suất trái chôm chôm và thời gian xử lý ra hoa nghịch vụ Đồng thời, đánh giá sự phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính

1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu của luận án làm cơ sở khoa học cho việc áp dụng phân hữu cơ để cải thiện sự bạc màu đất liếp vườn trồng cây ăn trái lâu năm, duy trì và nâng cao độ phì nhiêu đất, cải thiện năng suất trái, tăng lợi nhuận qua rút ngắn thời gian ra hoa nghịch vụ của chôm chôm Đồng thời, cung cấp số liệu khoa học về ảnh hưởng của sử dụng phân bón vô cơ và hữu cơ đến sự phát thải khí nhà kính trong quá trình canh tác vườn chôm chôm

Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả của luận án giúp đánh giá được hiệu quả của ba loại phân hữu cơ trong cải thiện độ phì nhiêu đất và cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng Đồng thời, còn giúp ứng dụng thực tế lượng phân hữu cơ kết hợp phân vô cơ cân đối trong tăng cao năng suất trái, giúp xử lý ra hoa trái vụ sớm, nâng cao lợi nhuận cho nông dân; mặt khác còn giúp giảm thiểu được

sự phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính trong canh tác vườn chôm chôm

- 5 -

1.5 Bố cục nội dung của luận án

Nội dung luận án được trình bày trên khổ giấy A4, được đóng thành tập, tổng cộng có 170 trang, gồm 5 chương với 14 bảng, 39 hình, 2 sơ đồ và

2 phụ lục Luận án có 216 tài liệu được tham khảo

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Sự giảm độ phì nhiêu tự nhiên về mặt hóa, lý, sinh học đất thể hiện qua pH đất thấp, hàm lượng chất hữu cơ trong đất thấp và sự giảm khả năng cung cấp các dưỡng chất cần thiết cho cây trồng như N, P, K, Ca, Mg, độ bền cấu trúc đất kém, đất trở nên nén dẽ, giảm khả năng thấm nước và thóat nước (Diczbalis, 2002; Lê Văn Khoa, 2004, Võ Thị Gương, 2010; Pham Van Quang and Vo Thi Guong, 2011) Nông nghiệp chiếm 37% diện tích

bề mặt của trái đất và sự phát thải khí CH4 chiếm 52% và N2O 84% có

nguồn gốc từ nông nghiệp (Smith et al., 2007b) Nông nghiệp phóng thích

một lượng lớn CO2, CH4 và N2O vào khí quyển (Cole et al., 1997; IPCC, 2001; Paustian et al., 2004) và khí CO2 phóng thích từ vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ hoặc đốt thực vật (Christensen, 2004; Janzen, 2004; Smith, 2004b) Khí CH4 phát thải từ phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện yếm khí, nhiều nhất là từ lên men đường ruột của động vật nhai lại, tồn trữ phân và

lúa nước (Mosier et al., 1998) Khí N2O phóng thích phần lớn từ chuyển hóa N bởi vi sinh vật đất và thường lượng N hữu dụng vượt mức nhu cầu

của cây trồng (Smith and Conen, 2004; Oenema et al., 2005)

CHƯƠNG 3

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Nội dung nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu được thực hiện qua hai phần với ba thí nghiệm Nội dung nghiên cứu được tóm tắt trong sơ đồ ở Hình 3.1

Phần 1: Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện độ phì nhiêu đất liếp vườn và năng suất trái chôm chôm

Hiệu quả của các vật liệu

hữu cơ trong cải thiện độ

phì nhiêu đất liếp vườn

cây chôm chôm

Thí nghiệm 1: Đặc tính hóa học,

vật lý, sinh học của đất liếp vườn

Thời gian ra chồi, ra hoa nghịch vụ

Năng suất

Phần 2: Xác định lượng khí phát thải gây hiệu ứng nhà kính trên đất liếp vườn trồng cây ăn trái từ việc sử dụng phân bón

Hình 3.1 Sơ đồ nội dung nghiên cứu của thí nghiệm

3.2 Phương pháp nghiên cứu

Thí nghiệm 1: Đánh giá hiệu quả của các dạng phân hữu cơ trong cải thiện một số tính chất hóa, lý đất liếp vườn, năng suất trái

chôm chôm (Nephelium lappaceum L.)

Thí nghiệm được tiến hành trên vườn của nông dân tại xã Phú Phụng, huyện Chợ Lách, tỉnh Bến Tre Vườn trồng chuyên canh cây chôm chôm

(Nephelium lappaceum L.) có độ tuổi liếp là 17 năm, tuổi cây 15 năm và đất thuộc nhóm đất Endo Protho Thionic Gleysol (Theo hệ thống phân loại

FAO-UNESCO) Thí nghiệm được thực hiện liên tiếp trong hai vụ trên nền thí nghiệm thuộc chương trình Sansed (trong vụ thứ nhất) Kết quả thí nghiệm ở vụ 1 của chương trình Sansed cho thấy bón phân hữu cơ 3,6 tấn.ha-1 có khuynh hướng giúp cải thiện độ phì nhiêu đất và năng suất trái Đây là cơ sở để tiếp tục thực hiện thí nghiệm nhằm giúp khuyến cáo nông dân thay đổi kỹ thuật canh tác theo hướng tăng năng suất và quản lý đất bền vững Riêng khảo sát ảnh hưởng của phân hữu cơ đến thời gian phát triển chồi và thời gian ra hoa nghịch vụ được thực hiện vào vụ thứ 6 bón phân hữu cơ liên tục

Thí nghiệm được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên 4 nghiệm thức và 3 lần lặp lại Mỗi nghiệm thức có 2 cây trên diện tích là 30

m2 với lượng phân N-P-K bón theo khuyến cáo (Diczbalis, 2002; Vo Thi

Guong et al., 2009) với lượng 1,5 kg N + 1,0 kg P2O5 + 1,7 kg K2O/cây

Đánh giá ảnh hưởng của

bón phân vô cơ và phân

hữu cơ đến sự phát thải

Xác định lượng khí thải trên đất liếp vườn qua sử dụng phân bón và các yếu

tố liên quan

Biện pháp bón phân

để giảm thiểu phát thải khí nhà kính

- 7 -

Lượng phân bón này được bón trên các nghịêm thức 2,3,4 và được chia làm

4 lần bón/năm Lượng vôi nền 7,5 kg.cây-1 và phân hữu cơ ẩm độ 30 % với lượng 18 kg.cây-1

Trên đất liếp vườn, mỗi hecta trồng được 200 cây, lượng phân hữu cơ 18 kg.cây-1, tương đương 3,6 tấn.ha-1

Phân hữu cơ được bón

tập trung một lần ngay sau vụ thu hoạch trái

Các nghiệm thức bố trí cụ thể nhƣ sau:

- NT1: bón theo nông dân (2,2 kg N, 1,5 kg P2O5 và 0,3 kg K2O).cây-1

- NT2: bón bã bùn mía 18 kg.cây-1 + phân vô cơ theo khuyến cáo

- NT3: bón cặn hầm ủ biogas 18 kg.cây-1 + phân vô cơ theo khuyến cáo

- NT4: bón phân trùn 18 kg.cây-1 + phân vô cơ theo khuyến cáo

Một số đặc tính đất trước khi bố trí thí nghiệm được trình bày trong Bảng 2.1

Bảng 2.1: Đặc tính mẫu đất trước khi bố trí thí nghiệm

Bảng 2.2: Hàm lượng dinh dưỡng của phân hữu cơ trong thí nghiệm

Hàm lượng dinh dưỡng N P K Ca Mg C

(%)

Bã bùn mía 1,90 2,50 0,34 0,35 0,27 29,8 Cặn hầm ủ biogas 1,45 0,55 0,36 0,06 0,27 37,0 Phân trùn quế 0,60 0,21 0,81 0,003 0,34 5,4

Chỉ tiêu theo dõi: mẫu đất được thu vào ba thời điểm sau khi bón

phân hữu cơ ở vụ thứ ba là vào 3, 6 tháng và 1 năm để phân tích các chỉ tiêu: pH đất, chất hữu cơ, NH4

+

, NO3

-, N hữu cơ dễ phân hủy, P hữu dụng, Kali trao đổi, Ca trao đổi, Mg trao đổi, Zn trao đổi, CEC, dung trọng đất, độ bền cấu trúc đất, hô hấp vi sinh vật đất

Chỉ tiêu ghi nhận về năng suất trái

Năng suất trái được tính bằng trọng lượng trái.cây-1

qua cân toàn bộ trọng lượng trái của các lần thu hoạch của mỗi nghiệm thức và được tính trung bình trên hai cây Chỉ tiêu số trái.kg-1 được tính là thu ngẫu nhiên trái thu hoạch để cân trọng lượng trái trên 1 kg sau đó đếm lại số trái

- và đạm hữu cơ dễ phân hủy: theo

phương pháp của Gianello and Bremner (1986) Lân dễ tiêu trong đất: theo phương pháp Olsen (1954) Chất hữu cơ trong đất: được xác định theo phương pháp (Walkley- Black, 1934) Kali trao đổi trong đất: được

đo ở dung dịch trích mẫu đất với BaCl2 0,1 M không đệm trên máy hấp thu nguyên tử (Atomic Absorption Spectrophotometer) độ dài sóng 766 nm

Calcium và Magnesium trao đổi trong đất:trích bằng dung dịch BaCl2

không đệm và đo bằng máy hấp thu nguyên tử ở độ dài sóng Ca 422,7nm

và Mg 285,2nm Khả năng hấp phụ cation (CEC) trong đất: được xác định theo phương pháp không đệm của Gillman (1979) Xác định Zn trong

đất: theo phương pháp của Houba et al (1997) Hô hấp đất: dựa theo

phương pháp của Anderson (1982) Phương pháp phân tích độ bền cấu

trúc đất: được xác định bằng phương pháp rây khô và rây ướt (De

Leen-heer and De Boodt, 1982) Phương pháp xác định dung trọngđất: dùng

ống (ring) hình trụ có thể tích 98,125cm3

và dụng cụ lấy mẫu dung trọng để đất không bị xáo trộn ở độ sâu được chọn Phương pháp tính phần trăm base bão hòa theo công thức:

% Base bão hòa =( )

Ca, Mg, Na, K là các cation trao đổi

Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của phân N, phân hữu cơ bã bùn mía và ẩm

độ đất đến sự phát thải khí từ đất vườn trồng chôm chôm

Thí nghiệm được thực hiện trong phòng theo phương pháp của Silva

et al (2008) Mẫu đất được thu từ vườn trồng chôm chôm có tuổi liếp 26

năm và tuổi cây là 22 năm Mẫu đất được phơi khô tự nhiên trong không khí và được nghiền qua rây 2mm Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 8 nghiệm thức và 3 lặp lại Mẫu đối chứng không chứa vật liệu được bố trí trong thí nghiệm để xác định lượng khí CO2 và N2O trong không khí bên ngoài vào bình

Một số đặc tính đất trước khi bố trí thí nghiệm có pH đất 4,2; chất hữu cơ 6,08%, N tổng số 0,86 mg.kg-1 đất, P hữu dụng 333,5 mg.kg-1 đất

Tên đất (Endo Protho Thionic Gleysol) thuộc nhóm đất phèn tiềm tàng

Hàm lượng dinh dưỡng của vật liệu hữu cơ bã bùn mía: 1,9% N; 2,5% P; 0,35% Ca; 0,27% Mg và 27,9 % C

200 mg N Các nghiệm thức có bổ sung phân hữu cơ được thêm vào 0,8 g

bã bùn mía Mỗi nghiệm thức được bố trí 12 bình cho 4 lần thu mẫu là 1,2,4

và 7 ngày sau ủ đất Tổng cộng 96 bình chứa mẫu và 12 bình không chứa mẫu để kiểm tra mức độ nhiễm không khí từ bên ngoài Các bình chứa mẫu được bơm khí He vào rồi đậy nút cao su lại thật kính Sau 1 ngày kể từ lúc đậy nút cao su lấy ra 3 bình từ mỗi nghiệm thức, dùng ống kim xuyên thẳng qua nút cao su rút ra 30ml khí và nén vào chai pi có thể tích 20ml để mang

đi phân tích Tiếp tục thu mẫu vào ngày thứ 2, 4, và 7 Sau khi thu mẫu khí xong phần đất trong bình được để khô tự nhiên và nghiền qua rây 0,5 mm

để phân tích các chỉ tiêu: NH4

+

, NO3 -

Các mẫu khí sau khi thu được phân tích các chỉ tiêu CO2, N2O và CH4

- Phương pháp đo mẫu khí: Các mẫu khí thu vào chai, đậy kín nắp

gởi đến Viện Lúa đồng bằng Sông Cửu Long để đo khí CO2, CH4 bằng máy sắc ký khí (Model SRI 860C) Khí CO2 và CH4 được phát hiện bởi đầu dò ion hóa ngọn lửa (FID) Khí N2O dùng đầu dò ECD là Hayesep-N Nhiệt độ của buồng cột là 600C và nhiệt độ đầu dò FID là 3000C

Thí nghiệm 3: Đánh giá ảnh hưởng của bón phân vô cơ và phân hữu cơ đến sự phát thải CH 4, CO 2 , N 2 O trên đất liếp vườn trồng chôm chôm

Thí nghiệm được bố trí thu mẫu dựa trên nền sử dụng phân bón của thí nghiệm 1 vào năm thứ hai bón phân hữu cơ và vô cơ Mẫu khí được thu qua việc sử dụng các ống nhựa được đóng vào đất, trên mỗi ống nhựa đặt thùng nhựa được đậy kín Mỗi nghiệm thức được đóng 4 ống nhựa và 3 lần lặp lại, tổng số là 48 ống nhựa Vị trí đặt ống nhựa cách gốc cây 70 cm và sau khi đậy thùng 1 giờ, tiến hành dùng kim để thu mẫu khí Cách đậy

thùng nhựa và thu mẫu được mô tả theo (Hình 3.2) Mẫu khí được thu theo định kỳ xen kẻ 3 lần/ tháng và 1 lần/tháng Mẫu thí nghiệm được thu liên tục trong thời gian 2 năm Mẫu khí sau khi thu được bảo quản cẩn thận và gởi mẫu sang Trường Đại Học Bonn của Đức để phân tích Trong quá trình thu mẫu khí, mẫu đất cũng được thu để phân tích các chỉ tiêu NH4

+

, NO3 -

,

ẩm độ đất và nhiệt độ không khí, nhiệt độ đất, sự thay đổi mực nước trong mương tưới cũng được xác định để tìm mối liên hệ giữa ẩm độ đất và sự phát thải khí nhà kính

Hình 3.2 Vị trí đặt thùng nhựa (bên trái) và thu mẫu khí (bên phải)

Phương pháp phân tích mẫu :

Ẩm độ đất: được xác định bằng cách cân trọng lượng đất sau đó sấy

ở nhiệt 105oC trong thời gian 24 giờ và cân lại trọng lượng sau sấy để xác

định lượng nước trong đất Nhiệt độ đất: được xác định bằng cách cắm nhiệt kế vào đất tại những thời điểm thu mẫu khí Nhiệt độ không khí: được xác định bằng cách dùng nhiệt kế Mực nước trong mương tưới cũng được ghi nhận vào những thời điểm thu mẫu khí Phương pháp đo

mẫu khí: Các mẫu khí thu vào chai, đậy kín nắp gởi đến Trường Đại Học

Bonn của Đức để đo khí CO2, N2O và CH4 bằng máy sắc ký (Model SRI 8610C)

- Phương pháp tính tích lũy theo thời gian (Clemens et al., 2006)

A = F + (T2-T1)*E A: Hàm lượng khí phóng thích từ đất tích lũy

F: Hàm lượng khí phóng thích từ đất lần 1 * 24 giờ

T1: Thời gian đo lần 1 (giờ)

T2: Thời gian đo lần 2 (giờ)

E: Hàm lượng khí phóng thích từ đất xác định lần 2

Kết quả trình bày ở Hình 4.1 cho thấy pH đất có khuynh hướng tăng

và biến động theo thời gian sau ba năm bón phân hữu cơ so với pH đất đầu vụ chỉ đạt khoảng 3,3, đất có pH thấp theo thang đánh giá của Brady (1990)

Hình 4.1 Hiệu quả của phân hữu cơ đến pH đất vườn chôm chôm

Ghi chú: +, bón phân hữu cơ chu kỳ 2; ++, bón phân hữu cơ chu kỳ 3 và mức độ ý nghĩa 5% theo thời gian (tháng)

- NT1: bón theo nông dân (2,2 kg N, 1,5 kg P2O5 và 0,3 kg K2O).cây -1

- NT2: bón bã bùn mía 18 kg.cây -1 (1,5 kg N, 1,0 kg P2O5 và 1,7 kg K2O).cây -1

- NT3: bón cặn hầm ủ biogas 18 kg.cây -1 (1,5 kg N, 1,0 kg P2O5 và 1,7 kg K2O).cây -1

- NT4: bón phân trùn quế 18 kg.cây -1 (1,5 kg N, 1,0 kg P2O5 và 1,7 kg K2O).cây -1

Sau ba năm bón phân hữu cơ pH đất được cải thiện có ý nghĩa (p <

0,05) Ở thời điểm 6 tháng đến 1 năm sau bón hữu cơ, pH đất đạt 4,2 - 4,5,

so với nghiệm thức chỉ bón phân vô cơ, pH đất 3,2 Kết quả này phù hợp

với các nghiên cứu (Bulluck et al., 2002; Võ Thị Gương và ctv., 2010b;

Võ Văn Bình và ctv., 2014) việc cung cấp phân hữu cơ trong thời gian đầu

chưa có hiệu quả cao trong cải thiện pH đất

4.1.2 Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện chất hữu cơ trong đất

Hàm lượng chất hữu cơ trong đất đầu vụ, vụ canh tác đầu tiên đạt (26,6 g C.kg-1 đất), thuộc nhóm trung bình so với thang đánh giá của Chi-urin (1972) Sau ba tháng bón phân hữu cơ ở vụ đầu tiên, hàm lượng chất hữu trong đất ở các nghiệm thức bón phân hữu cơ được cải thiện đạt mức khá, (30,0 -35,2 g C.kg-1 đất), và cao nhất ở nghiệm thức bón phân bã bùn mía đã được ủ hoai, khác biệt ý nghĩa (Hình 4.2) Vào thời điểm 6 tháng đến 1 năm sau bón phân hữu cơ, hàm lượng chất hữu cơ trong đất có khuynh hướng gia tăng ở tất cả các nghiệm thức có bón phân hữu cơ và cao nhất vẫn là nghiệm thức bón bã bùn mía, chất hữu cơ trong đất đạt mức khá (41,4 g C.kg-1 đất) khác biệt ý nghĩa (p < 0,05) so với nghiệm thức chỉ bón

phân vô cơ theo tập quán của nông dân, nghiệm thức bón cặn hầm ủ biogas

và nghiệm thức bón phân trùn quế Sự cải thiện chất hữu cơ trong đất nhanh hơn so với nghiên cứu của (Stefano, 2008) là hiệu quả cải thiện đất có ý nghĩa sau 11 năm bón chất cặn hầm ủ biogas

Hình 4.2 Hàm lượng chất hữu cơ trong đất vườn chôm chôm

Ghi chú: +, bón phân hữu cơ chu kỳ 2; ++, bón phân hữu cơ chu kỳ 3 và mức độ ý nghĩa 5% theo thời gian (tháng)

- NT1: bón theo nông dân (2,2 kg N, 1,5 kg P2O5 và 0,3 kg K2O).cây -1

- NT2: bón bã bùn mía 18 kg.cây -1 (1,5 kg N, 1,0 kg P2O5 và 1,7 kg K2O).cây -1

- NT3: bón cặn hầm ủ biogas 18 kg.cây -1 (1,5 kg N, 1,0 kg P2O5 và 1,7 kg K2O).cây -1

- NT4: bón phân trùn quế 18 kg.cây -1 (1,5 kg N, 1,0 kg P2O5 và 1,7 kg K2O).cây -1

4.1.3 Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện đạm hữu dụng

Kết quả được trình bày ở Bảng 4.1 cho thấy đất đầu vụ có hàm lượng đạm hữu dụng thấp 24,9 mg.kg-1

- 13 -

Sau 6 tháng bón phân hữu cơ, hàm lượng đạm hữu dụng của các nghiệm thức bón phân hữu cơ tăng đáng kể, cao nhất là nghiệm thức bón phân bã bùn mía kết hợp với lượng vô cơ theo khuyến cáo, đạm hữu dụng trong đất đạt (378,5 mg.kg-1

đất) cao nhất có khác biệt ý nghĩa (p < 0,05) so

với nghiệm thức chỉ sử dụng phân vô cơ ở lượng cao Hiệu quả của phân

hữu cơ giúp tăng N hữu dụng có ý nghĩa sau 6 tháng Theo Goyal et al (1999) và Monaco et al (2008) chất hữu cơ phóng thích đạm hữu dụng cho

cây trồng trong thời gian lâu dài khi phân hủy

Bảng 4.1 Hàm lượng đạm hữu dụng (mg.kg-1 đất) trong đất vườn chôm chôm

Ngày

(%)

LSD (5%)

3 tháng 24.9 149,67a 95,33d 125,50b 119,08c 2,61 6,38

6 tháng 226,57d 378,53a 338,95b 274,08c 4,18 25,44

12 tháng 101,61a 92,73a 91,95a 81,49a 15,77 28,97 3+ 87,47a 51,17b 42,85b 52,10b 16,76 19,61 6+ 215,45d 365,19a 326,33b 250,94c 4,12 23,82 12+ 126,87a 125,67a 130,45a 126,95a 9,45 24,06 3++ 136,00a 115,97b 106,21bc 87,45c 8,67 19,30 6++ 225,63c 324,93a 227,34c 264,72b 3,43 17,89 12++ 138,34a 95,41b 86,83b 86,22b 14,62 29,70

Ghi chú: a, b, c, d thể hiện mức độ khác biệt có ý nghĩa 5% theo hàng

- NT1: bón theo nông dân (2,2 kg N, 1,5 kg P2O5 và 0,3 kg K2O).cây -1

- NT2: bón bã bùn mía 18 kg.cây -1 (1,5 kg N, 1,0 kg P2O5 và 1,7 kg K2O).cây -1

- NT3: bón cặn hầm ủ biogas 18 kg.cây -1 (1,5 kg N, 1,0 kg P2O5 và 1,7 kg K2O).cây -1

- NT4: bón phân trùn quế 18 kg.cây -1 (1,5 kg N, 1,0 kg P2O5 và 1,7 kg K2O).cây -1

4.1.4 Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện đạm hữu cơ dễ phân hủy trong đất

N hữu cơ dễ phân hủy là lượng N dễ dàng được khoáng hóa, cung cấp N hữu dụng từ đất cho cây trồng Qua kết quả trình bày ở Hình 4.3 cho thấy hàm lượng N hữu cơ dễ phân hủy ở giữa vụ tăng cao ở các nghiệm

thức bón phân hữu cơ có khác biệt có ý nghĩa (p < 0,05) so với nghiệm thức

chỉ sử dụng phân vô cơ Kết quả phù hợp với nghiên cứu trước đây của Võ

Thị Gương và ctv.(2010) bón phân hữu cơ bã bùn mía giúp gia tăng hàm

lượng N hữu cơ dễ phân hủy so với chỉ bón phân vô cơ

Hình 4.3 Hàm lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy trong đất chôm chôm

Ghi chú: +, bón phân hữu cơ chu kỳ 2; ++, bón phân hữu cơ chu kỳ 3 và mức độ ý nghĩa 5% theo thời gian (tháng)

- NT1: bón theo nông dân (2,2 kg N, 1,5 kg P2O5 và 0,3 kg K2O).cây-1

- NT2: bón bã bùn mía 18 kg.cây -1 (1,5 kg N, 1,0 kg P2O5 và 1,7 kg K2O).cây -1

- NT3: bón cặn hầm ủ biogas 18 kg.cây -1 (1,5 kg N, 1,0 kg P2O5 và 1,7 kg K2O).cây -1

- NT4: bón phân trùn quế 18 kg.cây -1 (1,5 kg N, 1,0 kg P2O5 và 1,7 kg K2O).cây -1

4.1.5 Hiệu quả của phân hữu cơ trong tăng lân hữu dụng

Kết quả trình bày ở Hình 4.4 cho thấy, đất đầu vụ có hàm lượng lân hữu dụng trong đất (149 mg.kg-1 đất), thuộc nhóm giàu P, theo thang đánh giá lân hữu dụng của Olsen (1954) Hàm lượng lân hữu dụng trong đất tăng cao khi bón phân hữu cơ Kết quả thí nghiệm cho thấy, sau 3 tháng của năm đầu tiên bón phân hữu cơ, hàm lượng lân hữu dụng trong đất ở nghiệm thức

đất cao có khác biệt ý nghĩa (p <

0,05) so với nghiệm thức chỉ bón phân vô cơ Theo thời gian bón phân đến năm thứ 3, bón các dạng phân hữu cơ đều giúp tăng hàm lượng lân trong đất có ý nghĩa Theo Brady and Weil (1996) thì sự tích lũy lân trong đất qua nhiều năm từ phân bón đưa đến bão hòa khả năng cố định lân trong đất, do

đó lượng lân hữu dụng rất cao

Hình 4.4 Hàm lượng lân hữu dụng trong đất vườn chôm chôm

Ghi chú: +, bón phân hữu cơ chu kỳ 2; ++, bón phân hữu cơ chu kỳ 3 và mức độ ý nghĩa 5% theo thời gian (tháng)

cơ ở vụ đầu tiên của thí nghiệm hàm lượng kali trao đổi trong đất được cải

thiện khác biệt ý nghĩa (p < 0,05) và cao nhất ở nghiệm thức bón phân bã

bùn mía, hàm lượng kali trao đổi trong đất đạt (0,59 cmol.kg-1

đất) và thấp nhất là nghiệm thức chỉ bón phân vô cơ Kết quả này phù hợp với nghiên

cứu của Dương Minh Viễn và ctv (2011) bón phân bã bùn mía với lượng

25 kg.cây-1 kết hợp với phân vô cơ cân đối theo khuyến cáo giúp cải thiện kali trao đổi (0,55 cmol.kg-1

đất) cao hơn có khác biệt ý nghĩa so với chỉ

bón phân vô cơ Theo khảo sát của Lê Văn Bé và ctv (2006) có đến 77 %

vườn trồng chôm chôm bón kali rất thấp, tỉ lệ K/N thấp hơn 0,8, có liên quan đến tình trạng cháy lá chôm chôm ở cấp 3

Hình 4.5 Hàm lượng kali trao đổi trong đất vườn chôm chôm

Ghi chú: +, bón phân hữu cơ chu kỳ 2; ++, bón phân hữu cơ chu kỳ 3 và mức độ ý nghĩa 5% theo thời gian (tháng)

- NT1: bón theo nông dân (2,2 kg N, 1,5 kg P2O5 và 0,3 kg K2O).cây -1

- NT2: bón bã bùn mía 18 kg.cây -1 (1,5 kg N, 1,0 kg P2O5 và 1,7 kg K2O).cây -1

- NT3: bón cặn hầm ủ biogas 18 kg.cây -1 (1,5 kg N, 1,0 kg P2O5 và 1,7 kg K2O).cây -1

- NT4: bón phân trùn quế 18 kg.cây-1 (1,5 kg N, 1,0 kg P2O5 và 1,7 kg K2O).cây-1

4.1.7 Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện khả năng trao đổi cation trong đất

Kết quả phân tích đất trình bày ở Hình 4.6 cho thấy đất đầu vụ có khả năng trao đổi cation (14,8 cmol.kg-1 đất) thuộc mức trung bình so với thang đánh giá CEC trong đất của Landon (1991) Sau 3 vụ bón phân hữu cơ khả năng trao đổi cation trong đất ở các nghiệm thức bón phân hữu cơ được cải

thiện, tăng khác biệt ý nghĩa (p < 0,05) so với nghiệm thức chỉ sử dụng

phân vô cơ So sánh với các dạng phân hữu cơ thì phân bã bùn mía giúp cải thiện và duy trì được khả năng trao đổi cation (15,4 – 16,5 cmol.kg-1 đất) tốt hơn phân trùn quế (14,3 – 15 cmol.kg-1

đất) và cặn hầm ủ biogas (14 - 15,1 cmol.kg-1 đất) Đối với nghiệm thức chỉ bón phân vô cơ thì khả năng trao đổi cation thấp nhất chỉ đạt (13,2 – 14,1 cmol.kg-1

đất) ở mức trung bình

Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Dương Minh Viễn và ctv (2011)

sử dụng phân hữu cơ bã bùn mía trên vườn trồng măng cụt với lượng 25kg.cây-1 giúp cải thiện khả năng trao đổi cation (CEC) đạt (14,8 cmol.kg-1đất) cao khác biệt ý nghĩa so với chỉ bón phân vô cơ (CEC) chỉ đạt (13 cmol.kg-1 đất)

Hình 4.6 Khả năng trao đổi cation trong đất vườn chôm chôm

Ghi chú: +, bón phân hữu cơ chu kỳ 2; ++, bón phân hữu cơ chu kỳ 3 và mức độ ý nghĩa 5% theo thời gian (tháng)

- NT1: bón theo nông dân (2,2 kg N, 1,5 kg P2O5 và 0,3 kg K2O).cây-1

- NT2: bón bã bùn mía 18 kg.cây -1 (1,5 kg N, 1,0 kg P2O5 và 1,7 kg K2O).cây -1

- NT3: bón cặn hầm ủ biogas 18 kg.cây -1 (1,5 kg N, 1,0 kg P2O5 và 1,7 kg K2O).cây -1

- NT4: bón phân trùn quế 18 kg.cây -1 (1,5 kg N, 1,0 kg P2O5 và 1,7 kg K2O).cây -1

4.1.8 Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện calcium trao đổi trong đất

Kết quả phân tích đất trình bày ở Hình 4.7 cho thấy hàm lượng

calci-um trao đổi trong đất đầu vụ đạt (2,66 cmol.kg-1 đất) ở mức thấp so với thang đánh giá calcium trao đổi trong đất của Marx and Steven (1999) Sau

3 vụ bón phân hữu cơ hàm lượng calcium trao đổi trong đất được cải thiện

ở các nghiệm thức bón phân hữu cơ và cao nhất ở nghiệm thức bón phân bã bùn mía đạt (9,3 cmol.kg-1

đất) có khác biệt ý nghĩa (p< 0,05) so với

nghiệm thức chỉ bón phân vô cơ (6,1 cmol.kg-1 đất) Kết này phù hợp với

nghiên cứu của Dương Minh Viễn và ctv (2011) sử dụng phân hữu cơ bã

bùn mía trên vườn trồng bưởi da xanh với lượng 16,5 kg.cây-1

kết hợp 75% phân vô cơ theo tập quán của nông dân và 300 g vôi giúp cải thiện calcium