ảnh hưởng của phân xỉ thép và phân hữu cơ lên năng suất lúa, ph và dung trọng đất xám bạc màu tại huyện mộc hóa – long an

ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN XỈ THÉP VÀ PHÂN HỮU CƠ LÊN NĂNG SUẤT LÚA, pH VÀ DUNG TRỌNG ĐẤT XÁM BẠC MÀU TẠI HUYỆN MỘC HÓA – LONG AN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC ĐẤT... ẢNH HƯỞNG C

ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN XỈ THÉP VÀ PHÂN HỮU

CƠ LÊN NĂNG SUẤT LÚA, pH VÀ DUNG TRỌNG

ĐẤT XÁM BẠC MÀU TẠI HUYỆN

MỘC HÓA – LONG AN

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC ĐẤT

ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN XỈ THÉP VÀ PHÂN HỮU

CƠ LÊN NĂNG SUẤT LÚA, pH VÀ DUNG TRỌNG

ĐẤT XÁM BẠC MÀU TẠI HUYỆN

MỘC HÓA – LONG AN

Khoa học đất K36

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

…… & ……

XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Xác nhận chấp thuận báo cáo luận văn tốt nghiệp với đề tài “ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN XỈ THÉP VÀ PHÂN HỮU CƠ LÊN NĂNG SUẤT LÚA, pH VÀ DUNG TRỌNG ĐẤT XÁM BẠC MÀU TẠI HUYỆN MỘC HÓA – LONG AN” Do sinh viên: Nguyễn Thị Chi lớp Khoa Học Đất K36 – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng - Trường Đại học Cần Thơ thực hiện từ tháng 12/2012 đến tháng 07/2013 Nhận xét của cán bộ hướng dẫn:

Cần Thơ, ngày tháng năm 2013

Cán bộ hướng dẫn

Ts Dương Minh Viễn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

…… & ……

XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN Hội đồng chấm báo cáo luận văn tốt nghiệp ngành Khoa Học Đất đã chấp thuận báo cáo đề tài “ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN XỈ THÉP VÀ PHÂN HỮU CƠ LÊN NĂNG SUẤT LÚA, pH VÀ DUNG TRỌNG ĐẤT XÁM BẠC MÀU TẠI HUYỆN MỘC HÓA – LONG AN” Do sinh viên: Nguyễn Thị Chi lớp Khoa Học Đất K36 – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng - Trường Đại học Cần Thơ thực hiện và báo cáo trước hội đồng ngày … tháng … năm 2013 Luận văn tốt nghiệp được Hội đồng đánh giá ở mức:

Ý kiến của Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp:

Cần Thơ, ngày tháng năm 2013

Chủ tịch Hội đồng

LỜI CAM ĐOAN

…… & ……

Tôi xin cam đoan đề tài luận này là công trình nghiên cứu của bản thân Các

số liệu, kết quả trình bày trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa ai từng công bố trong bất kỳ tài liệu nghiên cứu nào trước đây

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Chi

Em chân thành cảm ơn cô cố vấn học tập Tất Anh Thư, cùng toàn thể quý thầy

cô khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng đã truyền đạt rất nhiều kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt thời gian học tập tại trường Đây sẽ là hành trang vững chắc cho sự nghiệp và cuộc sống của em sau này

Thân gửi đến các bạn trong lớp Khoa Học Đất K36 lời cảm ơn chân thành nhất Đặc biệt là các bạn Phan Minh Quốc Trạng, Hồ Văn Sang, Nguyễn Thị Sa đã

đóng góp, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài

Luận văn tuy đã hoàn thành nhưng không thể tránh khỏi những thiếu sót, hạn chế Rất mong sự chỉ dạy của Quý Thầy Cô và sự đóng góp chân thành của các bạn

Nguyễn Thị Chi

Nơi sinh: An Minh – Kiên Giang

Họ và tên cha: NGUYỄN VĂN GIỮ

Họ và tên mẹ: NGUYỄN THỊ TÚ ANH

Địa chỉ liên hệ: Ấp 4 – xã Xà Phiên - huyện Long Mỹ - tỉnh Hậu Giang

Quá trình học tập:

Năm 1998 – 2003 học tại trường tiểu học Đông Hưng II

Năm 2003 – 2007 học tại trường THCS Xà Phiên

Năm 2007 – 2010 học tại trường THPT Lương Tâm

Năm 2010 – 2013 học ngành Khoa Học Đất, Khóa 36 thuộc Bộ môn Khoa Học Đất, Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại học Cần Thơ

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa i

Nhận xét của Cán bộ hướng dẫn ii

Nhận xét của hội đồng iii

Lời cam đoan iv

Lời cảm tạ v

Tiểu sử cá nhân vi

Mục lục vii

Danh sách hình ix

Danh sách bảng x

Danh mục từ viết tắt xi

Tóm lược xii

Đặt vấn đề xiii

CHƯƠNG I LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1

1.1 Tổng quan huyện Mộc Hóa, tỉnh Long An 1

1.1.1 Vị trí địa lý 1

1.1.2 Khí hậu 1

1.1.3 Đất đai 1

1.1.4 Tình hình sản xuất nông nghiệp tại huyện Mộc Hóa, Long An 2

1.2 Một số tính chất lý, hóa của đất bạc màu ở Đồng bằng song Cửu Long 2

1.3 Vai trò của phân hữu cơ đối với độ phì nhiêu của đất 3

1.3.1 Vai trò của phân hữu cơ đến tính chất vật lý đất 3

1.3.2 Vai trò của phân hữu cơ đến tính chất hóa học đất 5

1.3.3 Vai trò của phân hữu cơ đến tính sinh học đất 6

1.4 Sơ lược về xỉ thép 6

1.4.1 Đặc tính xỉ thép 6

1.4.2 Nguồn gốc hình thành 7

1.4.3 Các công trình nghiên cứu, ứng dụng của xỉ thép trên thế giới và Việt Nam 7

1.5 Sơ lược về cây lúa 10

1.5.1 Giai đoạn sinh trưởng 10

1.5.2 Giai đoạn sinh sản 10

1.5.3 Giai đoạn chín 10

CHƯƠNG II PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP 11

2.1 Thời gian và địa điểm thí nghiệm 11

2.2 Phương tiện 11

2.3 Bố trí thí nghiệm 11

2.4 Kỹ thuật canh tác 11

2.5 Chỉ tiêu theo dõi 13

2.6 Xử lý số liệu 14

2.7 Sơ đồ nghiệm thức 14

CHƯƠNG III KẾT QUẢ THẢO LUẬN 15

3.1 Đặc tính lý, hóa của phẩu diện đất tại Mộc Hóa – Long An 15

3.2 Chất lượng của phân hữu cơ bã bùn mía 16

3.3 Chất lượng của phân xỉ thép 17

3.4 Ảnh hưởng của phân xỉ thép đến đặc tính của đất 17

3.4.1 pH đất 17

3.4.2 Dung trọng đất 18

3.5 Sơ lược tình hình phát triển của lúa trong thời gian làm thí nghiệm 19

3.6 Ảnh hưởng của phân xỉ thép lên sự sinh trưởng và phát triển của lúa 19

3.6.1 Chiều cao của lúa 19

3.6.2 Số chồi 20

3.6.3 Chiều dài bộ rễ 21

3.6.4 Màu lá 22

3.6.5 Sinh khối rơm 22

3.6.6 Năng suất lúa 23

CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 25

4.1 Kết luận 25

4.2 Kiến nghị 25

TÀI LIỆU THAM KHẢO 26

PHỤ CHƯƠNG 29

DANH SÁCH HÌNH

1.2 Biểu đồ phần trăm ứng dụng xỉ thép trong các lĩnh vực 8

3.2 Ảnh hưởng của các công thức phân bón đến dung trọng đất

bộ rễ lúa

21

3.6 Ảnh hưởng của các công thức phân bón lên màu lá lúa 22 3.7 Ảnh hưởng của các công thức phân bón lên sinh khối rơm 23 3.8 Ảnh hưởng của các công thức phân bón lên năng suất lúa 24

DANH SÁCH BẢNG

1.1 Thành phần kim loại nặng có trong phân xỉ thép 7 1.2 Giới hạn hàm lượng tổng số của một số kim loại nặng 9 3.1 Đặc tính hóa học của phẩu diện đất tại Mộc Hóa – Long

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

NGUYỄN THỊ CHI, 2013 với đề tài “ Ảnh hưởng của phân xỉ thép và phân hữu cơ lên

năng suất lúa, pH và dung trọng đất xám bạc màu tại huyện Mộc Hóa – Long An”

Luận văn tốt nghiệp đại học chuyên ngành Khoa học đất Khóa 36 Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng Trường Đại học Cần Thơ

Cán bộ hướng dẫn: Ts DƯƠNG MINH VIỄN

TÓM LƯỢC

Đất xám bạc màu là một trong những loại đất có vấn đề ở Đồng bằng sông

Cửu Long Đất xám bạc màu có đặc tính chua, rất nghèo dinh dưỡng, đặc biệt là

nghèo chất hữu cơ, khả năng hấp phụ cation trao đổi thấp Do đó đề tài “ẢNH

HƯỞNG CỦA PHÂN XỈ THÉP VÀ PHÂN HỮU CƠ LÊN NĂNG SUẤT LÚA,

pH VÀ DUNG TRỌNG CỦA ĐẤT XÁM BẠC MÀU TẠI HUYỆN MỘC HÓA – LONG AN” được thực hiện nhằm đánh giá hiệu quả của phân xỉ thép và phân

hữu cơ trong việc cải thiện các đặc tính lý hóa của đất và năng suất của lúa Thí nghiệm đồng ruộng trên cây lúa được thực hiện từ tháng 12/2012 đến tháng 07/2013 tại ấp Mới, xã Bình Tân, huyện Mộc Hóa, tỉnh Long An với 7 nghiệm thức (NT) và

4 lần lập lại: NT1 (phân vô cơ bón theo nông dân 108 N - 113 P2O5 - 36 K2O), NT2 (Khuyến cáo 100 N – 60 P2O5 – 30 K2O (KC)), NT3 (KC + 3.480kg xỉ thép), NT4 (KC + 6.960 kg xỉ thép), NT5 (KC + 2.590 kg CaCO3), NT6 (KC + 3.480 kg xỉ thép + 800 kg phân hữu cơ bã bùn mía (PHC BBM) và NT7 (KC + 800 kg PHC BBM) Các chỉ tiêu theo dõi: chiều cao cây, chiều dài rễ lúa, số chồi lúa/bụi, sinh khối rơm, năng suất lúa (ở độ ẩm 14%), pH và dung trọng đất

Qua kết quả thí nghiệm ở 2 vụ Đông Xuân và Hè Thu năm 2013 cho thấy các nghiệm thức bón phân xỉ thép và phân hữu cơ chưa có sự khác biệt ý nghĩa thống kê

so với các nghiệm thức bón phân vô cơ về chiều cao lúa, số chồi, chiều dài rễ ở giai

đoạn 45 NSKS và năng suất của lúa Bón tối đa phân xỉ thép ở mức 6.960 kg/ha

giúp cải thiện pH đất có sự khác biệt ý nghĩa so với các nghiệm thức chỉ bón phân

vô cơ Về dung trọng đất thì chưa ghi nhận được sự khác biệt ý nghĩa thống kê

ĐẶT VẤN ĐỀ

Sản xuất lúa trên thế giới chủ yếu tập trung ở châu Á, chiếm khoảng 90% diện tích trồng lúa của toàn cầu (Dobermann và Fairhurst, 2000) Đồng bằng sông Cửu Long góp một phần rất lớn cho an ninh lương thực cả nước và xuất khẩu Tuy nhiên, tập quán nông dân ít khi bón phân hữu cơ và các dưỡng chất khoáng nên hàm lượng chất hữu cơ và khoáng chất trong đất bị giảm dần theo quá trình canh tác dẫn

bã bùn mía và mạc xỉ thép được tập trung xung quanh nhà máy gây ra tình trạng ứ

đọng và ô nhiễm môi trường đất, nước và không khí

Việc tận dụng nguồn phế phẩm có chứa dưỡng chất khoáng như bã bùn mía, xác mía, mạc xỉ thép trong sản xuất công nghiệp và nông nghiệp để sản xuất ra phân bón nhằm bổ sung dinh dưỡng, cải thiện độ phì cho đất và giảm ô nhiễm môi

trường là rất ý nghĩa Vì vậy đề tài nghiên cứu: “ẢNH HƯỞNG CÙA PHÂN XỈ

THÉP VÀ PHÂN HỮU CƠ LÊN NĂNG SUẤT LÚA, pH VÀ DUNG TRỌNG ĐẤT XÁM BẠC MÀU TẠI HUYỆN MỘC HÓA – LONG AN” được thực hiện

nhằm đánh giá ảnh hưởng của phân xỉ thép trong cải thiện năng suất lúa và các đặc tính lý, hóa của đất Thông qua kết quả nghiên cứu nhằm giới thiệu phân bón mới cho ngành nông nghiệp và từ đó đề xuất những loại phân bón thích hợp nhằm cải tạo cho nhóm đất bạc màu tại địa phương

CHƯƠNG I LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 Tổng quan huyện Mộc Hóa, tỉnh Long An

là 80% Mùa khô hướng gió chính là hướng Đông Nam còn mùa mưa có gió hướng Tây Nam (Theo Cổng thông tin điện tử tỉnh Long An, 2009)

1.1.3 Đất đai

Đất thuộc điểm thí nghiệm chủ yếu thuộc nhóm đất xám hình thành trên nền

phù sa cổ lâu năm không được bồi tụ, hàm lượng hữu cơ trong đất thấp Cao độ trung bình là 1,2 – 2,3 m, thấp dần theo hướng Tây Bắc – Đông Nam Đất bị xói mòn mạnh mẽ, đất có đặc tính chua, hàm lượng mùn tầng mặt từ nghèo đến rất

nghèo (0,5 – 1,5%), nghèo cation kiềm trao đổi (Ca2+, Mg2+, ) trung bình nhỏ < 2 meq/100 g đất Độ no bazơ thấp (<30%), hàm lượng muối tầng mặt từ nghèo đến rất nghèo (0,5 – 1,5%) Các chất dinh dưỡng N, P, K tổng số và dễ tiêu đều nghèo cộng với dung tích hấp thu thấp làm cho đất càng bị thoái hóa Đất thuộc loại nén dẽ

ít ở tầng đất mặt, còn từ độ sâu >15 cm thì đất nén dẽ chặt, độ xốp dưới 50% đất nghèo dinh dưỡng, đất xuất hiện tầng đế cày nhanh chóng do canh tác nhiều vụ lúa trong năm mà chỉ bón phân vô cơ Do đó, trong canh tác lúa ngoài bón phân hóa học, cần phải bón bổ sung thêm phân bón hữu cơ và các loại phân bón khác phù hợp trên đất bạc màu để làm tăng độ xốp của đất, hạ thấp dung trọng đất để thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng (Theo cổng thông tin điện tử Long

An, 2009)

1.1.4 Tình hình sản xuất nông nghiệp tại huyện Mộc Hóa, Long An

Nông nghiệp Long An từ lâu đã nổi tiếng với nhiều sản phẩm như: gạo tài nguyên, gạo nàng thơm Chợ Đào, dưa hấu Long Trì, khóm Bến Lức, đậu phộng

Đứa Hòa, mía Thủ Thừa Đặc biệt, lúa gạo là sản phẩm nông nghiệp chủ lực Đến

nay, tổng diện tích gieo trồng lúa là 499.576 ha, tăng 3,17% so với năm 2011 (15.361 ha) Ước tính năng suất cả năm đạt 53,42 tạ/ha, tăng 0,7 tạ/ha so với năm

2011 Sản lượng thu hoạch đạt 2.663.406 tấn, trong đó lúa cao sản đạt 601.611 tấn Diện tích gieo trồng mía là 13.463 ha, năng suất ước đạt 674 tạ/ha Sản lượng ước

đạt 907.910 tấn Thanh Long có diện tích trồng là 1.503 ha (tăng 256 ha so với năm

2011), sản lượng thu hoạch ước đạt 36.945 tấn Một số cây trồng khác như: bắp 23.800 tấn, dưa hấu 69.700 tấn, rau các loại 128.600 tấn, mè 500 tấn (sản lượng giảm so với năm 2011) (Cục Thống kê Long An, 2012)

Tuy nhiên, canh tác lúa liên tục nhiều vụ trong một khoảng thời gian dài gây

ra nhiều điều kiện bất lợi cho độ phì nhiêu của đất Đồng thời với vòng quay canh tác quá cao, sẽ làm cho các hệ vi sinh vật đất thay đổi như: giảm đa dạng loài và giảm mật số vi sinh vật, vì vậy năng suất cây trồng giảm, hiệu quả kinh tế mang lại không cao (Trần Khắc Tiệp, 2006)

1.2 Một số tính chất lý, hóa của đất bạc màu ở Đồng bằng song Cửu Long

Đất xám bạc màu ở Đồng bằng sông Cửu Long phân bố ở các tỉnh: Long An,

Kiên Giang, An Giang

Đất có thành phần cơ giới nhẹ; dung trọng 1,3 – 1,5 g/cm3

; tỷ trọng 2,65 – 2,70 g/cm3, độ xốp 43 – 44%; sức chứa ẩm đồng ruộng 27 – 31%; độ ẩm cây héo 5 – 7%; nước hữu hiệu 22 – 24%; Phản ứng của đất từ chua đến rất chua (pHKCl dao

động từ 3,4 – 4,5), nghèo cation kiềm trao đổi (Ca2+

, Mg2+), độ no bazơ thấp, khoảng 30 – 40% Tỷ lệ mùn thấp và keo sét ít làm cho đất hấp phụ dinh dưỡng kém Tóm lại, đất bạc màu có pH thấp, nghèo dinh dưỡng, nghèo những chất

khoáng và hữu cơ, khả năng hấp phụ kém, thường bị khô hạn và xói mòn mạnh (Trần Khắc Tiệp, 2006)

Với những bất lợi về tính chất lý, hóa trên đây cho thấy đất bạc màu là loại đất xấu, nghiên cứu cải tạo loại đất này là một công tác quan trọng và cấp thiết

Theo PGS TS Lê Đức và PGS TS Trần Khắc Hiệp (2006) thì để cải tạo một cách toàn diện và triệt để đất bạc màu cần áp dụng những biện pháp tổng hợp khác nhau như: cày sâu, bón phân hữu cơ và phân khoáng, bón vôi, che phủ đất, áp dụng những biện pháp thủy lợi thích hợp, đa dạng hóa cây trồng

1.3 Vai trò của phân hữu cơ đối với độ phì nhiêu của đất

Chất hữu cơ trong đất là nguồn dự trữ thiết yếu của carbon, dưỡng chất, năng lượng trong chu kỳ sống (Jenkinson, 1988) Từ quan điểm nông nghiệp bền vững, chất hữu cơ trong đất quan trọng vì là yếu tố cơ bản trong chu trình dinh dưỡng và cải thiện tính chất vật lý đất như: cấu trúc đất, duy trì lớp đất trồng trọt và giảm đến mức tối thiểu sự xói mòn (Lickacz và Penny, 2001) Nền nông nghiệp thâm canh đã gia tăng năng suất và tính hiệu quả của hệ thống nông nghiệp, nhưng cũng gây ảnh

hưởng tiêu cực cho môi trường (Matson và ctv., 1997)

Hiện nay, bảo tồn đất là mối quan tâm vì sự canh tác liên tục, sự cung cấp vật liệu hữu cơ không cân bằng với việc sử dụng phân khoáng đã góp phần giảm chất hữu cơ trong đất, và hậu quả là giảm chất lượng đất nông nghiệp (Magdoff và Ray, 2004) Tuy nhiên, ảnh hưởng tiêu cực của hoạt động nông nghiệp có thể được cải thiện nếu sử dụng phân chuồng hoặc chất thải thực vật trong hệ thống canh tác, có thể sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp với phân vô cơ (Breland và Eltun, 1999; Haynes,

2000; Nardi và ctv., 2004) Lượng chất hữu cơ tích lũy trong đất trên số lượng vật

liệu hữu cơ được bón thay đổi rất lớn và phụ thuộc sự dễ phân hủy của vật liệu hữu

cơ Tùy vào loại vật liệu hữu cơ được bón vào đất, số lượng hữu cơ được tích lũy khác nhau Hàm lượng chất hữu cơ trong đất được phản ánh bởi sự cân bằng giữa tích lũy và phân hủy Những yếu tố chính là khí hậu, loại đất, sự sinh trưởng của

thực vật, địa hình, sự canh tác (McDonald, 2008) Theo Hunt và ctv., (1996) sau 9

năm khảo sát cho thấy với canh tác có bón thêm chất hữu cơ thì lượng chất hữu cơ trong lớp đất mặt tăng có ý nghĩa so với canh tác bình thường

1.3.1 Vai trò của phân hữu cơ đến tính chất vật lý đất

Phân hữu cơ là các loại chất hữu cơ sau khi vùi vào đất, phân hủy và có khả năng cung cấp dinh dưỡng cho cây Quan trọng hơn là phân hữu cơ có khả năng cải tạo đất rất tốt (Vũ Hữu Yêm,1995; Nguyễn Ngọc Nông, 1999) Phân hữu cơ còn cải thiện cấu trúc của đất, tăng độ xốp đất và gắn kết các hạt keo nhỏ lại với nhau, hạn chế xói mòn và rửa trôi đất Gia tăng khả năng giữ nước, cung cấp oxy cho rễ, tạo

con đường thoát CO2 qua rễ, làm gia tăng nhiệt độ trong đất (Ngô Ngọc Hưng và

ctv, 2004)

Kết quả nghiên cứu của Trình Công Tư (2000) về suy thoái của đất bazan cho thấy chất hữu cơ giúp tăng độ xốp của đất từ 59% lên 63,4% Khi bón phân hữu cơ vào cho đất, ngoài việc cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng: đạm, lân, kali, magie và các nguyên tố vi lượng, phân hữu cơ còn cung cấp chất mùn làm cho đất có cấu trúc ngày càng tốt: đất được tơi xốp, bộ rễ phát triển mạnh, hạn chế bốc hơi nước, chống xói mòn (Lê Văn Trí, 2002)

Theo Phạm Tiến Hoàng (2003) cho thấy chất hữu cơ có khả năng hạn chế sự rửa trôi, xói mòn đất, cấu trúc đất trở nên tốt hơn, giúp gia tăng khả năng giữ nước

và thấm nước của đất Bón phân hữu cơ vào các loại đất nhẹ, đất xám, đất cát làm cho đất không có cấu trúc rời rạc, nhờ đó hạn chế sự bốc thoát hơi nước và thấm lậu xuống các tầng đất bên dưới, làm gia tăng lượng nước hữu dụng cho cây trồng, giúp cây có thể chống chịu tốt hơn trong điều kiện khô hạn Đối với đất thịt nặng hoặc

đất sét, nếu được bón nhiều phân hữu cơ thì đất trở nên tơi xốp hơn do đó trong điều

kiện mưa nhiều đất ít bị dính chặt hay ít bị ngập úng tạo điều kiện tốt cho rễ cây trồng phát triển (Preston Sullivan, 2000; Nguyễn Thanh Hùng, 1984)

Hàm lượng chất hữu cơ cao sẽ giúp cho đất có cấu trúc tốt, độ bền đoàn lạp sẽ cao hơn, đất được thoáng khí, nhiệt độ trong đất được điều hòa giúp rễ phát triển tốt

và trao đổi khí tốt hơn (Hamblin, 1985) Theo Ngô Ngọc Hưng và Đỗ Thị Thanh Ren (1993), chất hữu cơ ảnh hưởng đến các tiến trình vật lý đất, chất hữu cơ giúp cải thiện cấu trúc đất, nó ảnh hưởng trực tiếp do làm mất độ cứng của đất, chất mùn trong phân hữu cơ có tác dụng gắn kết các hạt keo nhỏ lại với nhau, tạo nên cấu trúc bền cho đất, làm cải thiện độ xốp của đất, hạn chế rửa trôi, xói mòn đất, làm cho cây trồng thu hút các chất dinh dưỡng dễ dàng hơn Chất hữu cơ còn ảnh hưởng gián tiếp đến các hoạt động của vi sinh vật trong đất làm cho đất có cấu trúc trở nên tốt hơn Ngoài ra chất hữu cơ giúp gia tăng khả năng giữ nước của đất, ảnh hưởng trực tiếp bởi sự liên kết nước với chất hữu cơ và ảnh hưởng gián tiếp bởi sự cải thiện cấu trúc đất Phân hữu cơ còn ảnh hưởng đến tuần hoàn nước trong đất làm cho nước ngấm sâu trong đất được thuận lợi hơn, khả năng giữ nước cao hơn, và bốc thoát hơi mặt đất ít đi nhờ vậy mà tiết kiệm được nước tưới Chất hữu cơ giúp cải thiện

độ thoáng khí của đất Làm tăng khả năng cung cấp oxy cho rễ cây từ không khí và

tạo ra con đường thoát CO2 từ không gian rễ Phân hữu cơ có tác dụng làm cho đất thông thoáng tránh sự tạo váng và tránh sự xói mòn Làm gia tăng lượng nhiệt trong

đất, nó ảnh hưởng trực tiếp do mùn có màu sẫm, làm gia tăng sự hấp thu nhiệt của đất

Theo nghiên cứu của Lê Quang Trí, Võ Thị Gương, Trần Kim Tính trích trong Nguyễn Thanh Bình (2001), đã nghiên cứu cho thấy rằng: Chất hữu cơ trong

đất và chất hữu cơ vùi vào trong đất có mối liên hệ chặt chẽ với chỉ tiêu hóa lý của đất Bón phân hữu cơ đã cải thiện được các đặc tính vật lý có lợi cho cây trồng Sau

hai năm vùi chất hữu cơ liên tục dung trọng bé dần và độ xốp tăng lên rõ, độ ẩm đất

cao hơn (Trần Bá Linh và ctv (2008))

1.3.2 Vai trò của phân hữu cơ đến tính chất hóa học đất

Phân hữu cơ ảnh hưởng đến các tiến trình hóa học của đất như: hấp phụ các dưỡng chất khoáng, làm gia tăng khả năng trao đổi cation Khả năng trao đổi cation

được quyết định bởi chất hữu cơ, khoáng sét có trong đất (Trần Kim Tính, 2002)

Phân hữu cơ được bón vào đất, sau thời gian phân giải sẽ cung cấp các khoáng chất làm tăng hàm lượng dinh dưỡng để cung cấp cho cây trồng và sau khi mùn hóa sẽ làm tăng khả năng trao đổi của đất (Vũ Hữu Yêm, 1995)

Theo Nguyễn Bảo Vệ (1996) thì trong phân hữu cơ có humic acid sẽ làm tăng khả năng khoáng hóa đạm rất tốt Phân hữu cơ còn có tác dụng là giúp tăng tính

đệm pH của đất và cải thiện pH đất, nhất là đất xám bạc màu, đất nhiều cát Giá trị

pH trong dung dịch đất có ảnh hưởng rất lớn đến độ hòa tan các chất dinh dưỡng (Lindsay, 1979) và những đặc tính có lợi cho cây trồng (Lucus và Davis, 1961; Peterson, 1981) Có nhiều đánh giá, nhận định khác nhau về sự tăng pH khi bổ sung

chất hữu cơ vào trong đất (Hoyt & Turner, 1975; Lungu và ctv., 1996) Nguyên

nhân sự tăng pH là do H+ bị tiêu thụ trong các quá trình acid hóa các anion của acid hữu cơ trong quá trình mùn hóa, sự ammonium hóa chất mùn, và từ phản ứng khử trong điều kiện yếm khí (Haynes và Mokolobate, 2000) Sự phân giải phân hữu cơ còn tạo ra các acid hữu cơ, các acid này liên kết với Fe, Al, Ca trong các hợp chất phosphate khó hòa tan và chuyển nó vào hợp chất không bền vững (Phạm Tiến Hoàng, 2003) Ngoài việc cải tạo tình trạng dinh dưỡng của đất, phân hữu cơ còn làm tăng lượng chất hữu cơ và mùn trong đất mà phân hóa học không có được (Trần Văn Hai và Trần Thị Ba, 1999) Cây trồng lấy từ đất một lượng dinh dưỡng khá lớn, nhiều chất bị rửa trôi, bay hơi nên cần phải trả lại lượng dinh dưỡng cho đất để duy trì độ phì nhiêu và đáp ứng nguồn thức ăn cho cây trồng Bón phân hữu cơ có tác dụng cung cấp cho đất gần như đầy đủ các loại dưỡng chất cần thiết: N, P, K, Mg,

Ca, … và nhiều chất vi lượng khác mà phân hóa học không có đặc điểm này (Nguyễn Thanh Hùng, 1984) Việc sử dụng phân hữu cơ trong thời gian dài sẽ làm tăng pH và sự tăng này giúp cây trồng phát triển tốt và năng suất cao hơn trên nhóm

đất acid (Haynes và Mokolobate, 2000)

Theo Ngô Ngọc Hưng và ctv (2004) phân hữu cơ còn cung cấp CO2 cho sự quang tổng hợp chất hữu cơ, làm giảm khả năng trực di các cation Vì vậy, làm tăng

hiệu quả của phân hóa học bón vào đất….Bón phân hữu cơ làm tăng lượng lân dễ tiêu, tăng dung tích hấp thu (CEC) và tăng khả năng hấp thu NH4+

1.3.3 Vai trò của phân hữu cơ đến tính sinh học đất

Phần lớn vi sinh vật trong đất đều thuộc nhóm hoại sinh nên phân hữu cơ giúp cung cấp nguồn thức ăn, tạo điều kiện phát triển sinh khối, đa dạng chủng loại và giúp kìm hãm vi sinh vật có hại ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây trồng Phân hữu cơ là môi trường thuận lợi cho sự phát triển và sinh sống cho vi sinh vật Bổ sung phân hữu cơ vào đất giúp gia tăng mật số vi sinh vật trong đất (Võ Thị Gương và ctv, 2004)

Trong quá trình phân giải chất hữu cơ, vi sinh vật giúp phóng thích các dưỡng chất khoáng hữu cơ thành vô cơ dễ hấp thu đối với cây trồng Đồng thời, vi sinh vật cũng lấy nguồn năng lượng từ carbon hữu cơ cho hoạt động sống và chuyển hóa các carbon hữu cơ khó phân hủy khác: cellulose, lignin … việc bón phân hữu cơ đơn thuần hoặc kết hợp với phân hóa học thì vi sinh vật được ổn định hơn, dẫn đến sự cân bằng trong đất được tốt hơn (Nguyễn Ngọc Hà, 2000)

Trong điều kiện đất giàu hữu cơ thì quần thể vi sinh vật đối kháng sẽ phát triển mạnh đủ sức khống chế và kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh dưới ngưỡng gây hại Phân hữu cơ còn giúp tăng cường phân hủy sinh học các hợp chất nông dược dư tồn trong đất thông qua việc kích thích hoạt động của hệ vi sinh vật trong đất ( Nguyễn Thơ và Lê Văn Hưng, 2004) Hấp phụ các chất làm ô nhiễm

đất như tạo phức với kim loại nặng, một số nông dược (Dương Minh Viễn, 1999)

Theo Bosuyt và ctv, (2000) cho rằng sự hô hấp đất gia tăng khi chất hữu cơ được

thêm vào có tỉ lệ C/N phù hợp Theo Syers và Craswell (1995), chất hữu cơ kích thích hoạt động của quần thể vi sinh vật trong đất, dẫn đến việc dinh dưỡng trong

đất được phóng thích trong quá trình phân hủy xác bã động thực vật Quần thể vi

sinh vật có vai trò quan trọng trong việc gia tăng tính hữu dụng và đáp ứng chất dinh dưỡng, đặc biệt trên đất nghèo dinh dưỡng

đường, san lấp, sản xuất xi măng, Tuy nhiên, trước khi sử dụng, xỉ phải được chế

biến như nghiền, sàng và phân loại kích thước Các thành phần hóa học chính của xỉ

thép là CaO, FexOy, MgO, MnO2, SiO2 và Al2O3,… ở các phức bền vững, trong đó thành phần chính là CaO, SiO2 và FexOy chiếm đến 80% trọng lượng của xỉ lò (Công ty Vật liệu xanh, 2012)

Bảng 1.1 Thành phần kim loại nặng có trong phân xỉ thép (Nguồn: Sumitomo

1.4.3 Các công trình nghiên cứu, ứng dụng của xỉ thép trên thế giới và Việt

Nam

Với nguồn cung nguồn cung dồi giàu hơn 100 triệu tấn được tạo ra trên thế giới mỗi năm (Tatsuhito Takahashi và Kazuya Yabuta, 2002) và (Branca và Colla, 2012), xỉ thép thực sự là một nguồn tài nguyên được ứng dụng rất rộng rãi trong nhiều thành phần, lĩnh vực trên thế giới và cả Việt Nam

Đã từ lâu xỉ thép được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, ngành nghề khác nhau,

theo Hiệp hội Xỉ thép Châu Âu (Euroslag), người đầu tiên là Aristotle - Nhà Triết học, Khoa học Hy Lạp cổ đại đã ứng dụng xỉ thép cho các mục đích xây dựng, y tế vào năm 350 trước công nguyên Xỉ thép bắt đầu được ứng dụng rộng rãi như: đúc

đạn cho súng thần công ở Đức (1589), làm bến cảng ở Anh (1652), sản xuất sợi và

bông từ xỉ ở xứ Wales (1840), sản xuất xi măng xỉ ở Đức (1852), làm bê tông xỉ cốt thép ở Đức và Châu Âu (1892), gạch không nung từ xỉ và đá vôi ở Nhật (1901), vật liệu lộc ở bãi chôn lấp rác Thụy Điển (Hình 2) (Công ty Vật liệu xanh, 2012)

Hình 1.2 Biểu đồ phần trăm ứng dụng xỉ thép trong các lĩnh vực (Euroslag, 2010)

Hơn 100 năm qua, tại Mỹ, Châu Âu, Nhật Bản,… xỉ thép được sử dụng rộng rãi vào nhiều mục đích xây dựng các công trình dân dụng và công nghiệp, phát triển giao thông, nông nghiệp, công nghiệp xử lý chất thải (Công ty Vật liệu xanh, 2012) Tại Châu Âu và các nước tiên tiến trên thế giới, các sản phẩm xỉ đã qua xử lý

được sử dụng rộng rãi trong xây dựng các công trình dân dụng, công nghiệp, phát

triển giao thông, hạ tầng kỹ thuật, sản xuất nông nghiệp và công nghiệp xử lý chất thải (Công ty Vật liệu xanh, 2012)

Ngày nay, tại Mỹ xỉ thép không những được sử dụng như một chất bón vôi cho các trang trại nông nghiệp, ruộng đồng, mà còn sử dụng trong các công viên, sân golf, vườn ươm, trồng rau sạch trong nhà kính, thậm chí đất khai hoang Khi xỉ thép tiếp tục được sử dụng ngày càng nhiều, ngành nông nghiệp vẫn tiếp tục được hưởng lợi, đồng thời vấn đề môi trường được giải quyết khi chuyển chất thải của ngành luyện thép thành sản phẩm có ích như phân bón, tiết kiệm tài nguyên và nâng cao hiệu quả kinh tế Hơn 90% đường cao tốc Thái Lan là đường bê tông asphalt Cốt liệu đá dùng để làm đường chiếm tỷ lệ gần 95% tổng lượng cốt liệu (Công ty Vật liệu xanh, 2012)

Theo Quy chuẩn Việt Nam QCVN 6705:2009 (Bộ Khoa học và Công nghệ, 2009) Phân loại chất thải rắn, xỉ thép là chất thải rắn thông thường, vì vậy theo quy

định pháp luật của Việt Nam về bảo vệ môi trường cần khuyến khích tái chế, tái sử

dụng chất thải này Trong xỉ thép có chứa hàm lượng đá vôi và một số khoáng chất

đặc biệt nên có thể dùng làm phân bón, cải tạo đất hoặc phục hồi hệ sinh thái đáy

biển, đáy sông bị tàn phá do các hoạt động nạo vét luồng tàu để làm cảng biển, cảng sông,… Ngoài ra, xỉ thép còn có thể giúp cây phát triển tốt, tăng pH và tăng lợi nhuận từ sản xuất nông nghiệp (Tatsuhito Takahashi và Kazuya Yabuta, 2002) Xỉ

thép là một sản phẩm có ích, thân thiện môi trường, không phải là chất thải cần phải loại bỏ hoặc đem chôn lấp

Kết quả nghiên cứu ứng dụng phân xỉ thép trong nông nghiệp gần đây nhất là công trình nghiên cứu của Gultom - Posma Roida, Đánh giá tác động của xỉ thép

đến đặc tính hóa học đất, sự phát triển của cây lúa trên đất phèn (thí nghiệm trong

nhà lưới) đại học IPB (Bogor Agricultural University) năm 2012 kết quả cho thấy xỉ thép có tác dụng tăng pH, Ca, Mg, K, P hữu dụng trong đất, kết quả của việc tăng

pH trong đất do xỉ thép có chứa làm lượng lớn CaO và MgO và làm giảm Zn, Cu và

Pb do bị kết tủa lại trong môi trường đất có pH cao, làm tăng sự phát triển, năng suất cây lúa lên 145% (Gultom, 2012)

Tại Việt Nam, xỉ thép được xem là chất thải rắn công nghiệp thông thường và

được Nhà nước khuyến khích tái chế, tái sử dụng, hạn chế chôn lấp, các thành phần

kim loại nặng, chất độc hại thấp rất nhiều lần so với quy định của Việt Nam

Bảng 1.2 Giới hạn hàm lượng tổng số của một số kim loại nặng (Nguồn: Sumitomo

Forestry Co.LTD, 2012 và Bộ Tài Nguyên và Môi Trường, 2008)

Giới hạn hàm

lượng tổng số

kim loại

Thông số (mg/kg) Asen

(As)

Cadimi (Cd)

Đồng (Cu)

Chì (Pb)

Kẽm (Zn)

Thủy ngân (Hg)

Phân xỉ thép <0,001 <0,001 0 0,001 0 0,0005 QCVN 03 :

Bà Rịa – Vũng Tàu tập trung nhiều nhà máy luyện thép và được xem như là trung tâm luyện kim của cả nước với sản lượng phôi thép khoảng 3,75 triệu tấn/năm, khối lượng xỉ thép được dự báo khoảng 412.000 – 562.500 tấn xỉ/năm Xỉ thép phát sinh từ luyện thép nhưng chưa được tái chế sẽ gây ra những vấn đề như bụi, nước mưa chảy tràn qua bãi chứa xỉ, là gánh nặng về môi trường và kinh tế cho các nhà máy luyện thép, đồng thời nó sẽ làm mất đất và lãng phí tài nguyên nếu

đem đi chôn lấp (Công ty Vật liệu xanh, 2012)

Ở Việt Nam xỉ thép chỉ bước đầu được sử dụng để làm cốt liệu cho bê tông

asphalt, làm đường, nền nhà xưởng, làm gạch block, tấm đan, bố vĩa,… làm vật liệu trải đường giao thông và đường tàu trong các khu công nghiệp lớn như (KCN) Mỹ Xuân A2 của Công ty Phát triển Quốc tế Formosa (Đài Loan), Kho ngoại quan Thorensen-Vinama thuộc Tập đoàn Thoresen Thai ở KCN Phú Mỹ 1, huyện Tân Thành,Vũng Tàu, xỉ thép dùng để thay thế cát, xỉ đồng để làm vật liệu làm sạch bề

mặt kim loại, làm chất phụ gia xi măng, làm vật liệu đa năng sử lý nước thải, khí thải, bảo vệ mội trường (Công ty Vật liệu xanh, 2012)

1.5 Sơ lược về cây lúa

Đời sống của lúa bắt đầu từ lúc hạt nảy mầm chó đến khí lúa chin có thể chia

làm 3 giai đoạn chính: Tăng trưởng, sinh sản và giai đoạn chín (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

1.5.1 Giai đoạn sinh trưởng

Giai đoạn này của cây lúa bắt đầu từ khi hạt nảy mầm cho đến khi cây lúa bắt

đầu phân hóa làm đòng Cây chủ yếu phát triển mạnh về thân lá, ra nhiều chồi và

chiều cao tăng dần trong giai đoạn này Tùy thuộc vào thời gian sinh trưởng dài hay ngắn của mỗi giống lúa (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

1.5.2 Giai đoạn sinh sản

Giai đoạn sinh sản của lúa bắt đầu từ lúa phân hóa làm đòng cho đến khi lúa bắt đầu trổ bong, thường kéo dài khoảng 27 – 35 ngày, trung bình là 30 ngày và tùy thuộc vào đặc tính giống lúa Đặc biệt trong giai đoạn này thì số chồi vô hiệu giảm nhanh, chiều cao tăng lên rõ rệt, lúa bắt đầu làm đòng và trổ bông Trong thời gian này nếu cung cấp đủ dinh dưỡng, nước thích hợp, ánh sáng nhiều, không sâu bệnh

và thời tiết thuận lợi thì bông chắc của lúa sẽ nhiều, góp phần làm tăng năng suất (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008)

•Thời kỳ chín sáp: hạt lúa sẽ mất nước trong giai đoạn này, từ từ cô đặc lại nhưng vỏ trấu vẫn còn màu xanh

•Thời kỳ chín vàng: hạt lúa tiếp tục bị mất nước, gạo cứng dần, vỏ trấu chuyển sang màu vàng đặc thù của giống lúa, lúc này lúa bắt đầu “đỏ đuôi”, lá già tiếp tục rụi dần

•Thời kỳ chín hoàn toàn: hạt gạo khô cứng lại, ẩm độ hạt khoảng 20% hoặc thấp hơn tùy vào thời tiết lúa thu hoạch, ẩm độ môi trường Khi hơn 80% hạt lúa chuyển sang màu trấu đặc trưng của giống thì thu hoạch là tốt nhất

CHƯƠNG II