hiệu quả của phân ureahua và ureaneb trên hiệu quả sử dụng đạm, sinh trưởng và năng suất lúa thu đông 2013 tại tam bình, vĩnh long

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT PHẠM MINH NHẤT NGUYỄN THÀNH ĐỦ Đề tài HIỆU QUẢ CỦA PHÂN UREA-HUA VÀ UREA-NEB TRÊN HIỆU QUẢ SỬ DỤNG ĐẠM,

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

BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

PHẠM MINH NHẤT NGUYỄN THÀNH ĐỦ

Đề tài HIỆU QUẢ CỦA PHÂN UREA-HUA VÀ UREA-NEB TRÊN HIỆU QUẢ SỬ DỤNG ĐẠM, SINH TRƯỞNG

VÀ NĂNG SUẤT LÚA THU ĐÔNG 2013

TẠI TAM BÌNH, VĨNH LONG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

NGÀNH KHOA HỌC ĐẤT

Cần Thơ - 2014

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

VÀ NĂNG SUẤT LÚA THU ĐÔNG 2013

TẠI TAM BÌNH, VĨNH LONG

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: SINH VIÊN THỰC HIỆN:

TS NGUYỄN MINH ĐÔNG PHẠM MINH NHẤT

MSSV: 3113659 KHOA HỌC ĐẤT K37 – TT1172A1

NGUYỄN THÀNH ĐỦ MSSV: 3113626

KHOA HỌC ĐẤT K37 – TT1172A1

Cần Thơ - 2014

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

BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Xác nhận đề tài: “Hiệu quả của phân Urea-Hua và Urea-Neb trên hiệu quả sử dụng

đạm, sinh trưởng và năng suất lúa Thu Đông 2013 tại Tam Bình – Vĩnh Long” do

sinh viên Nguyễn Thành Đủ và Phạm Minh Nhất, lớp Khoa Học Đất Khóa 37 Bộ Môn Khoa học đất, Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại Học Cần Thơ thực hiện 6-2013 đến 11-2013

Nhận xét của Cán bộ hướng dẫn:

Kính trình Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thông qua

Cần thơ, Ngày… tháng …năm 2014 Cán bộ hướng dẫn

TS Nguyễn Minh Đông

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & 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 chấp nhận đề tài: “Hiệu quả của phân

Urea- Hua và Urea-Neb trên hiệu quả sử dụng đạm, sinh trưởng và năng suất lúa Thu Đông 2013 tại Tam Bình-Vĩnh Long” do sinh viên Nguyễn Thành Đủ và Phạm

Minh Nhất lớp Khoa Học Đất Khóa 37 Bộ Môn Khoa học đất, Khoa Nông nghiệp

và Sinh học ứng dụng, Trường Đại Học Cần Thơ thực hiện 6-2013 đến 11-2013

Ý kiến đánh giá của Hội đồng:

Luận văn tốt nghiệp được đánh giá ở mức: Kính trình Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thông qua

Cần thơ, Ngày …tháng …năm 2014 Chủ tịch Hội đồng

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu và kết quả được trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất

kỳ công trình luận văn nào trước đây

Tác giả luận văn

Phạm Minh Nhất Nguyễn Thành Đủ

Quí Thầy Cô và các Anh, Chị trong Bộ môn Khoa Học Đất - Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng luôn quan tâm và hỗ trợ tôi trong việc hoàn thành đề tài

Chân thành biết ơn:

Quí Thầy Cô giảng dạy lớp Khoa học đất K37 đã nhiệt tình giảng dạy và truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm thực tiễn hết sức quí báu cho chúng tôi và chân thành gửi đến tập thể lớp Khoa học đất lời cảm ơn và chúc thành đạt trong cuộc sống Bạn: Trịnh Minh Đầy, Bùi Văn Động, Nguyễn Văn Tấn Em, Trần Anh Vũ, Tạ Văn Hoàng, Lý Bao Bạc, Trần Thủ Lĩnh, Quách Thanh Toán, Đổng Kim Thoa, Mai Thị Thùy Dung, Bùi Thị Hồng Thấm, Nguyễn Phương Thảo Vân, Nguyễn Hữu Tuấn, Huỳnh Thị Minh Thư đã nhiệt tình giúp đỡ trong quá trình thực hiện thí nghiệm luận văn này

Cho phép tôi gửi lời cảm ơn chân thành đến công ty TNHH MTV Phân Bón Dầu Khí Cà Mau, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp tôi cũng như các sinh viên khác hoàn thành tốt đề tài

Trân trọng kính chào! Phạm Minh Nhất Nguyễn Thành Đủ

LƯỢC SỬ CÁ NHÂN

I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC

Họ và tên: Phạm Minh Nhất

Giới tính: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 02/01/1992

Nơi sinh: xã Hòa Mỹ, huyện Cái Nước, tỉnh Cà Mau

Dân tộc: Kinh

Chổ ở hiện nay: Số nhà 346, Ấp Thị Tường, Xã Hòa Mỹ, Huyện Cái Nước, Tỉnh Cà Mau

Mẹ: Nguyễn Tuyết Phương Sinh năm: 1968

Chổ ở hiện nay: Số nhà 346, Ấp Thị Tường, Xã Hòa Mỹ, Huyện Cái Nước, Tỉnh Cà Mau

Điện thoại di động: 01277 855 565

Email: nhat113659@student.ctu.edu.vn

II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO

Hệ đào tạo: Chính quy

Thời gian đào tạo: 2011-2015

Nơi học: Đại học Cần Thơ

Ngành học: Khoa Học Đất

Tên đề tài tốt nghiệp: “Hiệu quả của phân Urea-Hua và Urea-Neb trên hiệu quả sử dụng đạm, sinh trưởng và năng suất lúa Thu – Đông năm 2013 tại Tam Bình – Vĩnh Long”

Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2014

Người khai

Quê quán: Huyện Châu Phú, Tỉnh An Giang Dân tộc: Kinh

Địa chỉ liên lạc: Số nhà 113, Tổ 4, Ấp Vĩnh Thành, Xã Thị Trấn Cái Dầu, Huyện Châu Phú, Tỉnh An Giang

Cha: Nguyễn Thành Công Năm sinh: 1972

Chổ ở hiện nay: Số nhà 113, Tổ 4, Ấp Vĩnh Thành, Xã Thị Trấn Cái Dầu, Huyện Châu Phú, Tỉnh An Giang

Mẹ: Nguyễn Thị Phượng Năm sinh: 1974

Chổ ở hiện nay: Số nhà 113, Tổ 4, Ấp Vĩnh Thành, Xã Thị Trấn Cái Dầu, Huyện Châu Phú, Tỉnh An Giang

Email: du113626@student.com.vn

Số điện thoại: 0945297009

II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO

Hệ đào tạo: Chính quy

Thời gian đào tạo: 2011-2015

Nơi học: Đại học Cần Thơ

Ngành học: Khoa Học Đất

Tên đề tài tốt nghiệp: “Hiệu quả của phân Urea-Hua và Urea-Neb trên hiệu quả sử dụng đạm, sinh trưởng và năng suất lúa Thu – Đông năm 2013 tại Tam Bình – Vĩnh Long ”

Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2014

Người khai

Nguyễn Thành Đủ

Phạm Minh Nhất, Nguyễn Thành Đủ 2014 Hiệu quả của phân Hua và

Urea-Neb trên hiệu quả sử dụng đạm, sinh trưởng và năng suất lúa Thu- Đông năm 2013 tại Tam Bình – Vĩnh Long Luận văn Kỹ sư Khoa học đất, Khoa Nông nghiệp và

Sinh học ứng dụng, Trường Đại Học Cần Thơ Cán bộ hướng dẫn: Ts Nguyễn Minh Đông

TÓM LƯỢC

Những năm gần đây, với mục đích giảm thất thoát đạm (N) trong canh tác lúa, các công ty sản xuất phân bón đã sử dụng nhiều chất nâng cao hiệu quả sử dụng N, thuộc nhóm ức chế urease vào quá trình sản xuất phân bón Tuy nhiên, hiệu quả thực sự của các dòng phân bón chậm tan này trên hiệu quả sử dụng N và năng suất lúa chưa được đánh giá đầy đủ Vì vậy, đề tài được thực hiện nhằm mục tiêu: đánh giá hiệu quả của các chất ức chế urease, có nguồn gốc từ dịch chiết thực vật, được

bổ sung vào phân urea trên hiệu quả sử dụng N (N hấp thu từ phân bón,hiệu quả nông học), sinh trưởng và năng suất lúa Thí nghiệm trồng lúa được thực hiện vào

vụ Thu Đông 2013, trên nhóm đất phù sa không bồi, tại Tam Bình,Vĩnh Long Các nghiệm thức thí nghiệm được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên gồm 4 lần lặp lại và

5 nghiệm thức: (1) không bón N (0%N), (2) bón urea hạt đục thông thường (100%N), (3) bón Urea-Neb (75%N), (4) bón Urea-Hua (75%N), và (5) bón Urea-Neb (50%N) Kết quả thí nghiệm cho thấy mặc dù bón giảm hàm lượng N xuống còn 75%N, nhưng hàm lượng NH4+ trong đất cuối vụ lúa ở các nghiệm thức cón bổ sung dịch chiết Urea-Neb vẫn duy trì cao và không khác biệt so với ở mức bón 100%N Thậm chí còn cao ý nghĩa ở nghiệm thức 50%N-urea-Neb Tuy nhiên, hiệu lực của dịch chiết Hua thì không rõ trên hàm lượng N hữu dụng của đất Kết quả thí nghiệm cũng đưa ra cho ta thấyđượchiệu quả sử dụng N và hiệu quả nông học ở các nghiệm thức bón urease có bổ sung dịch chiết thực vật (Hua và Neb) liều lượng

N giảm còn 75%N và 50%N vẫn không giảm so với đối chứng (bón 100%N), thậm chí còn có khuynh hướng cao hơn đối chứng Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy rằng mặc dù giảm hàm lượng N bón xuống còn 75%N so với đối chứng (bón 100%N- phân urea thông thường) cộng thêm với việc bổ sung thêm chất ức chế urease (Hua và Neb) vào phân urea hạt đục Cà Mau thì các chỉ tiêu về sinh trưởng phát triển và thành phần năng suất lúa(chiều cao, số chồi, trọng lượng 1000 hạt, số bông/m2, số hạt trên bông và phần trăm hạt chắc) ở các nghiêm thức giảm N (urea-Hua 75%N và urea-Neb 75%N) vẫn không suy giảm Kết quả năng suất lúa ở các nghiệm thức urease (Hua va Neb) khi giảm liều lượng xuống còn 75%N thậm chí còn 50%N thì vẫn cho ra năng suất tương đương với nghiệm thức đối chứng (bón 100%N).Qua các kết quả cho thấy ta có thể thay thế bón Urea thường bằng Urea-Hua và Urea-Neb khi liều lượng N có thể giảm xuống còn 50%N

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM TẠ ii

LƯỢC SỬ CÁC NHÂN iii

TÓM LƯỢC v

MỤC LỤC vi

DANH SÁCH HÌNH viii

DANH SÁCH BẢNG ix

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT x

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu huyện Tam Bình – Vĩnh Long 2

1.1.1 Vị trí – địa lý 2

1.1.2 Điều kiện tự nhiên 2

1.2 Phân urea và sự mất N trên đất lúa ngập nước 2

1.2.1 Phân urea thường 2

1.2.2 Phân urea viên nén 3

1.2.3 Sự mất N trong đất lúa ngập nước 3

1.3 Các biện pháp hạn chế mất N 6

1.3.1 Dùng chất ức chế hoạt động của tảo 6

1.3.2 Bón kết hợp với urea với muối Canxi, Magie, Kali 7

1.3.3 Bón vùi sâu phân N viên nén 7

1.3.4 Sử dụng phân N chậm tan 7

1.3.5 Phân urea chậm tan có phủ lớp nhựa 8

1.4 Biện pháp tiên tiến hạn chế mất N 9

1.4.1 Phân urea kết hợp Neb 9

1.4.2 Phân urea kết hợp Hua 11

CHƯƠNG II PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP

2.1 Phương tiện 12

2.1.1 Phân bón 12

2.1.2 Thuốc bảo vệ thực vật 12

2.1.3 Giống lúa 13

2.1.4 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm 13

2.2 Phương pháp 13

2.2.1 Bố trí thí nghiệm 13

2.2.2 Mô tả thí nghiệm 14

2.2.3 Biện pháp canh tác 15

2.2.4 Các chỉ tiêu theo dõi 15

CHƯƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Diễn biến pH nước mặt 17

3.2 Đặt tính đất cuối vụ 18

3.3 Sinh trưởng và phát triển 19

3.3.1 Chiều cao cây lúa 19

3.3.2 Số chồi cây lúa 20

3.3.3 Chỉ số SPAD 21

3.4 Thành phần năng suất và trọng lượng hạt 22

3.4.1 Số bông trên mét vuông 22

3.4.2 Trọng lượng 1000 hạt 23

3.4.3 Số hạt trên bông 23

3.4.4 Tỉ lệ hạt chắc 23

3.5 Tổng hấp thu đạm và hiệu quả sử dụng đạm trên lúa 24

3.5.1 Hàm lượng đạm hấp thu 24

3.5.2 Hiệu quả sự dụng đạm trên lúa 24

3.6 Chỉ số thu hoạch HI và Năng suất thực tế 25

3.6.1 Chỉ số thu hoạch HI 25

3.6.2 Năng suất thực tế 26

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ CHƯƠNG

DANH SÁCH HÌNH

2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm đồng ruộng Urea-Hua và Urea-Neb vụ

Thu Đông 2013 tại Tam Bình Vĩnh Long

14

3.2 Hiệu quả của phân Urea-Hua và Urea-Neb trên chỉ số diệp lục tố

(SPAD) của lúa 10 ngày sau khi bón phân đợt 1 (20 NSS) và đợt

Bảng Tên bảng Trang 2.2 Tính chất hóa học đất đầu vụ của ruộng thí nghiệm 12

2.4 Lượng phân bón theo công thức khuyến cáo cho canh tác lúa vụ

Thu Đông

15

3.2 Trị số pH và hàm lượng N hữu dụng (NH4+ và NO3-) trong đất

cuối vụ lúa

18

3.3 Ảnh hưởng các mức bón N lên chiều cao cây lúa 19 3.4 Ảnh hưởng các mức bón N lên số chồi cây lúa 20 3.5 Ảnh hưởng các mức bón N lên thành phần năng suất cây lúa 22

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Viết đầy đủ

EC ELectric Conductivity (độ dẫn điện)

et al Et alia (and others) (và cộng sự) REP Replication (Lặp lại, đại diện)

MỞ ĐẦU

Lúa là đối tượng cây trồng chính trong sản xuất nông nghiệp ở vùng Đồng bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) Yếu tố phân bón, trong đó việc sử dụng phân N là nguyên nhân quan trọng nhất ảnh hưởng đến năng suất lúa Tuy nhiên, hiệu quả sử dụng N trên lúa thì rất thấp Ngoài kỷ thuật canh tác không phù hợp, còn nhiều yếu

tố khác góp phần làm gia tăng hàm lượng N thất thoát, dẫn đến suy giảm hiệu quả

sử dụng N và năng suất lúa Một nghiên cứu tại Philippines và Trung Quốc đưa ra kết quả là tỷ lệ mất N từ sự bốc thoát NH3 trên đất lúa nước là 7 – 47% (Fillery và

ctv., 1996; Freney và ctv., 1981) và 9 – 39% (Cai và ctv., 1986) Ở đất lúa Đồng

bằng sông Cửu Long, lượng NH3 bốc hơi tính trên lượng N bón theo nghiên cứu của

Watanabe và ctv (2009) là 0,5 - 19%, còn theo nghiên cứu của Dong và ctv (2012)

trên đất ngập liên tục là 20,8% còn trên đất tưới khô ngập xen kẻ là 12,9% Nguyên nhân là do sự thủy phân nhanh urea dưới tác động của men urease thành ammonium

và trong điều kiện thích hợp, lượng lớn ammonium sẽ bốc thoát dưới dạng ammonia Vì lý do đó, các nhà sản xuất đã bổ sung các chất ức chế men urease vào phân bón trong quá trình tạo hạt nhằm mục đích làm chậm quá trình thủy phân urea, hạn chế thất thoát N, nâng cao hiệu quả sử dụng N trong canh tác lúa

Các chế phẩm ức chế Urease được bổ sung trong phân N là những chất có tác dụng

ức chế hoạt động men urease, giúp nâng cao hiệu quả của phân N thông qua hạn chế quá trình bay hơi và các chất dinh dưỡng được phân giải từ từ để cho cây trồng sử dụng Có rất nhiều chất ức chế urease được thêm vào phân bón như Agrotain (tên thương mại hóa chất nBTPT - n-Butyl Thiophosphoric Triamide), Neb – 26, dịch chiết thực vật Hua Tuy nhiên, hiệu quả của các chất ức chế urease chưa cao mặc dù

đã được chứng minh là có hiêu quả tên cây trồng cạn (bắp, dưa bao tử ,…) Tuy nhiên việc đánh giá thực sự trong canh tác lúa chưa được nghiên cứu nhiều, đặc biệt

là ở ĐBSCL

Như vậy, vì những lí do trên đề tài “Hiệu quả của phân Urea-Hua và Urea-Neb trên hiệu quả sử dụng đạm, sinh trưởng và năng suất lúa Thu- Đông năm 2013 tại Tam Bình – Vĩnh Long” được thực nhằm đánh giá hiệu quả sử dụng của phân N khi thay thế bón phân Urea thông thường bằng Urea-Hua và Urea-Neb

CHƯƠNG I LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 Giới thiệu chung về huyện Tam Bình – Vĩnh Long

1.1.1 Vị Trí địa lí

Tam Bình là một huyện của tỉnh Vĩnh Long, nằm về phía Nam cách trung tâm Thành phố Vĩnh Long 32 km, cách trung tâm TP.Hồ Chí Minh 162 km, và trung tâm thành phố Cần Thơ 28 km Diện tích đất tự nhiên là 279,72 km2 Phía Bắc tiếp giáp với huyện Long Hồ, phía Nam giáp huyện Trà Ôn Toàn huyện có 16 xã và một thị trấn, dân số hơn 162.191 người, mật độ dân số là 562 người/ km2

1.1.2 Điều kiện tự nhiên

Địa hình của huyện Tam Bình tương đối bằng phẳng, cao độ giữa các cùng chênh lệch 0.3- 0,5 m từ phía Đông và Đông Bắc và thấp dần về phía Tây và tây Nam, có cao trình 0,5 – 0,7 m so với mực nước biển nên rất thuận lợi cho dòng chảy của nước phục vụ cho nhu cầu sản xuất nông nghiệp Địa chất cấu tạo đất của Tam Bình có loại đất mềm: Đất sét, đất cát và cát pha tạp chất hữu cơ Thổ nhưỡng

có 3 nhóm đất: Đất phèn 17.849 ha (chiếm 67,51%), đất phù sa 83.845 ha (32,06%)

và đất giồng khoáng sản rất quý giá – đất sét với trữ lượng lớn thuận lợi dung làm nguyên liệu cho việc xây dựng các nhà máy sản xuất gạch, ngói, gốm mỹ nghệ xuất khẩu

Khí hậu nhiệt đới gió mùa mát mẽ quanh năm, có chế độ nhiệt tương đối cao

và dồi dào, thích hợp cho sản xuất nông nghiệp và phát triển các vườn cây ăn trái vùng nhiệt đới Có hệ thống sông ngòi, kênh rạch chằng chịt, khả năng tiêu rút tốt nên ít bị tác hại do lũ hang năm gây ra Hiện tại Tam Bình đã phát triển 3 vụ trồng lúa trong năm, thuận lợi cho cơ giới hóa thâm canh tăng vụ

1.2 Phân urea và sự mất đạm trong đất lúa ngập nước

1.2.1 Phân Urea thường

Phân urea có công thức CO(NH2)2 có chứa 46% N nguyên chất Urea là loại phân có tỷ lệ N cao nhất Trên thị trường có bán 2 loại phân urea có chất lượng giống nhau: Loại tinh thể màu trắng, hạt tròn, dễ tan trong nước, có nhược điểm là hút ẩm mạnh Loại có dạng viên, nhỏ như trứng cá Loại này có thêm chất chống ẩm nên dễ bảo quản, dễ vận chuyển nên được dùng nhiều trong sản xuất nông nghiệp Phân urê có khả năng thích nghi rộng và có khả năng phát huy tác dụng trên nhiều loại đất khác nhau và đối với các loại cây trồng khác nhau Phân này bón thích hợp

trên đất chua phèn Phân urea cần được bảo quản kỹ trong túi pôliêtilen và không được phơi ra nắng (Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn cục trồng trọt về tiến

bộ kĩ thuật và công nghệ phân bón, 2012)

1.2.2 Phân Urea viên nén

Viên urea này phụ thuộc vào kích thước của túi, sản xuất viên có trọng lượng khác nhau với trọng lượng từ 0,9 – 2,7g Kĩ thuật bón phân urea viên nén vùi sâu cho lúa đã áp dụng thành công ở nhiều nước châu Á như Nhật Bản, Băngladesh, Nepal,… trong nhiều năm qua do chúng cải thiện hiệu quả lượng N hữu dụng việc

giữ lượng N lớn nhất trong đất gần với rễ cây (Mohanty và ctv., 1999; Savant và

Stangel, 1990) Theo nghiên cứu của Lê Văn Huấn (2007) cho rằng viên N nén nhìn chung sẽ hòa tan từ từ trong vòng một giờ và tạo ra nồng độ N cao ngay thời điểm bón, một phần keo đất hấp phụ Vùng đất có thành phần cơ giới nhẹ, việc thấm nước của đất có thể gây ra sự di chuyển đáng kể của Nitơ xuống dưới Sau khi bón

N, nếu có bất kì động tác nào làm thay đổi vị trí của điểm bón cũng có thể dẫn đến

sự di chuyển N phía trên và di chuyển theo dòng nước Sau khi bón thì pH tăng, sau

đó giảm dần sau 46 ngày thì dừng lại Viên N nén thường bị thủy phân sau bón 3 –

7 ngày Ammonium được hình thành do quá trình thủy phân được duy trì ổn định trong lớp đất khử và có xu hướng tích lũy lại ở điểm bón theo các tỷ lệ khác nhau (NH4+hòa tan, NH4+ trao đổi, NH4+ bị cố định)

Tỷ lệ dạng này thường thay đổi và chủ yếu phụ thuộc vào bản chất, số lượng của keo đất Đối với một loại đất điển hình thì lượng ammonium trao đổi cao hơn lượng ammonium hòa tan và cao hơn lượng ammonium cố định Theo thời gian lượng ammonium biến đổi thông qua quá trình khuếch tán và tác động tương hỗ của keo đất Nói chung trong đất lúa ngập nước, sự di chuyển của ammonium xuống keo đất lớn hơn chiều ngang và lên trên

1.2.3 Sự mất đạm trong đất lúa ngập nước

Trong đất ngập nước, lượng phân N bón vào thường bị mất đi do nhiều nguyên nhân khác nhau (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008) Theo Zhu (1980) khi bón phân trên bề mặt ngay lúc cấy lượng N bị mất từ 30 – 70% Theo Anbichandania và Fatnalk (1959) ở India sau 42 ngày bón N vào đất lúa sẽ mất 60% nếu là SA và 75% nếu là urea Qua kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy rằng N mất ở ruộng lúa do các nguyên nhân sau:

1.2.3.1 Sự mất đạm dạng NH3

Phân Urea là loại phân N chiếm ưu thế, được sử dụng trong hầu hết các quốc gia trồng lúa Khi urea được bón vào đất, nó nhanh chóng được thủy phân do hoạt

động xúc tác của men enzym urease để trở thành NH4+ dạng này dễ được cây lúa hấp thu (De Datta, 1982) Sự thủy phân urea được xúc tác bởi enzym urease do nhiều vi khuẩn, tảo, nấm, tổng hợp nên men này và sử dụng nguồn N cho sự sinh trưởng

CO(NH2)2 + 2H2O Enzyme Urease 2NH4+ + HCO

3-NH4+ qua những biến đổi:

pH kiềm và chúng sẽ phát thải trong không khí Nhân tố ảnh hưởng đến sự bay hơi

NH3 là pH và nhiệt độ trong nước, sự phát triển của tảo và cỏ dại dưới nước, sự phát triển mùa vụ và đặc tính đất (De Datta, 1987) Một số yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến sự bốc hơi ammonia là tốc độ gió, thời điểm bón và phương pháp bón phân, liều lượng và dạng phân bón (Ngô Ngọc Hưng, 2009) Sự thủy phân urea gây ra pH cao cùng với nồng độ NH3 cao sẽ gây độc cho cây trồng

Thực tế có nhiều nghiên cứu cho rằng thành phần NH4+ và NH3 cân bằng trong nước gọi chung là ammonical-N Sự cân bằng giữa NH4+ và NH3 phụ thuộc rất lớn vào pH Nồng độ NH3 (trong dung dịch) thay đổi tỷ lệ với NH4+ NH3 này sẽ tăng 10 lần khi tăng 1 đơn vị pH của dung dịch lên đến 9 cụ thể là NH3 tăng lần lượt từ

0.1% đến 1%; 10%; 50% khi tăng pH từ 6 đến 7, 8, 9 (Freney và ctv., 1983) Do đó,

sự hình thành NH3 và sự bốc thoát NH3 tăng lên cùng với sự gia tăng pH Theo

Wetselaar và ctv (1997) đã ghi nhận phương trình tương quan như sau: pH = NH3

bốc hơi /[NH3 (lỏng) + NH4+ ] trong nước

Theo nghiên cứu của Ferguson và ctv (1984) cho rằng tại thời điểm pH = 7,5

có khoảng 7% ammonium chuyển sang ammonia pH trên 7, cây trồng có thể bị thiệt hại do sự hình thành một lượng lớn NH3 tự do, ức chế sự oxi hóa NO2- và làm cho NO2- tích tụ lại (Gcurt, 1964) Sự bay hơi NH3 trong đất ngập nước biến động đến 60% lượng N cung cấp (De Datta, 1985; Xing và Zhu, 2000) Một nghiên cứu khác tại Philippines và Trung Quốc đưa ra kết quả là tỷ lệ mất N từ sự bốc thoát

NH3 trên đất lúa nước là 7 – 47% (Fillery và ctv., 1996; Freney và ctv., 1981) và 9 – 39% (Cai và ctv., 1986) Hay nghiên cứu của Lee và ctv (2005) tại Hàn Quốc thì

lượng NH3 bốc thoát là 22,39 kgN/ha, chiếm khoảng 20% lượng phân N Theo Toufiq Iqbal (2005) cho rằng lượng NH3 bốc thoát hơi tăng cùng với sự tăng liều lượng bón Ở đất lúa Đồng bằng sông Cửu Long, lượng NH3 bốc hơi tính trên lượng

N bón theo nghiên cứu của Watanabe và ctv (2009) là 0,5 - 19%, còn theo nghiên cứu của Dong và ctv (2012) trên đất ngập liên tục là 20,8% còn trên đất tưới khô

ngập xen kẻ là 12,9%

1.2.3.2 Sự mất đạm dạng N 2 O và N 2

Trong đất ngập nước, sự nitrate hóa và sự khử nitrate cũng là một trong những

cơ chế chủ yêu gây ra sự mất N Quá trình nitrate hóa là quá trình oxi hóa các muối ammonium đầu tiên thành nitrat:

HNO3 HNO2- N2O N2 (Reddy và Patrick, 1986)

Tiến trình khử này phóng thích nitric oxide (NO2-), khí nitơ (N2), nitrous oxide (N2O) (Garcia và Tiedje, 1982) Các yếu tố ảnh hưởng đến sự bốc thoát N2 là chế độ nước Đối với đất lúa nước ngập liên tục, điều kiện yếm khí thường xuyên, thiếu Oxi làm hạn chế sự nitrate hóa Ngược lại, sự khử nitrate được xem như là tiến trình

quan trọng của sự mất N trên loại đất này (Aulakh và ctv., 2001) Trên đất lúa, chỉ

có một lớp mỏng khoảng 10 cm đất mặt và vùng rễ là thoáng khí, trong phần còn lại

là đất yếm khí Tầng đất có oxi, nơi xảy ra sự nitrate hóa thì rất mỏng và nitrate nhanh chóng bị phân tán vào tầng đất yếm khí bên dưới, nơi mà sự khử xảy ra sự khử nitrate, biến đổi NO3- thành N2O và N2 (Buresh và De Datta, 1990) Do điện tích âm của keo sét nên NO3- dễ bị rửa trôi và trực di hơn NH4+ (Cho, 2003) Lượng

N mất do rửa trôi trong nông nghiệp từ 10% - 30% lượng phân N bón Sự rửa trôi phân N phụ thuộc vào đặc tính đất và phương pháp bón (Vlek và Craswell, 1979;

Velu và Ramanathan, 2000; Xing và Zhu, 2000) Theo Marko và ctv., (2002) cho ra

rằng có 98% N bị trực di là dạng NO3- N trong đất trồng đậu nành

Nitrosomonas Nitrobacter

1.2.3.3 Sự rữa trôi

Đạm NO3- ít bị keo đất hấp phụ, vì vậy rất dễ bị rửa trôi (Ngô Ngọc Hưng và

ctv, 2004) Theo Kochino (1973) tổng kết những thí nghiệm đo lường từ năm 1928

– 1971 cho biết rằng sự mất N do rửa trôi từ 3,4 – 25,4% tổng lượng N bón vào đất

Sự mất N do rửa trôi phụ thuộc vào cơ cấu đất, độ thấm lọc của đất, độ dốc của mặt đất, đồng thời số lần bón cũng ảnh hưởng rõ rệt

Theo Pandle và Adak (1971) cho rằng N mất do rửa trôi 11 – 33% khi bón nhiều lần

và 45 – 60% tổng lượng N bón một lần

1.2.3.4 Sự chãy thoát

Do đặc tính của phân N là hòa tan và khuếch tán nhanh vào trong đất nên lượng N mất do chảy thoát trên mặt ruộng một lượng đáng kể, lượng N mất này thay đổi từ 2,6 – 5,6 kg N/ha tùy thuộc vào việc điều khiển chế độ nước và phân bón (Singh, 1978)

1.2.3.5 Sự cố định của Ammonium

Dạng NH4+ ở đất lúa một phần nhỏ bị kẹp chặt giữa hai lá sét và của các loại

sét 2:1 (Vermiculite, Montmorillontine) Ion NH4+ đi vào những lá silic rồi sau đó

thực hiện phương thức trao đổi cation (Ngô Ngọc Hưng và ctv., 2004)

để cho urea xuống các lớp đất sâu hơn (Byrnes và Freney, 1995) NH4+ phóng thích chậm này sẻ được giữ trong các phức trao đổi cation trong đất (Peoples et al., 1995)

Sử dụng kết hợp chất ức chế men urease và chất ức chế hoạt động của tảo giảm lượng bốc hơi ammonia từ 10 xuống còn 0,4 kgN/ha Theo De Datta (1985) thí nghiệm tại IRRI khi bón phân N kết hợp với phenylphosphorodiamidate (PPD) giảm lượng bốc hơi NH3 12 – 22 kgN/ha Theo Di và Cameron (2002) thử nghiệm trong chậu khi bón phân urea có dùng chất ức chế sự nitrate hóa là dicyandiamide (DCD) trên loại đất trồng cỏ cho chăn thả (Udic Haplustept) ở New Zealand cho

thấy lượng NO3- rửa trôi hàng năm giảm đến 59%, và ở nghiệm thức không sử dụng DCD có lượng NO3- trong nước là 19,7 mgN/l vượt ngưỡng tiêu chuẩn nước uống

Di và ctv (2007) cũng bón kết hợp DCD với phân N trên bốn loại đất kết quả

là lượng bốc hơi N2O (trong thời gian hơn 69 - 137 ngày) giảm 61% - 73% so với không có DCD (0,31 - 5,7 kgN2O/ha so với 1 - 20,9 kgN2O/ha) Yaseen và ctv

(2005) dùng chất ức chế encapsulated calcium carbide (ECC) làm tăng năng suất

lúa so với bón NPK thông thường Banerjee và ctv (1990) thí nghiệm bón phân

urea 120 kg/ha với lô 30 m2 ở New Dehli, Ấn Độ có lượng bốc hơi N2 + N2O (sau khi bón 2 - 10 ngày) là 4,1 gN/ha khi có trộn với ECC 20 kg/ha và 61,9 gN/ha khi không có trộn Thí nghiệm trên ruộng lúa được đưa ra bởi CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization) chỉ ra rằng việc sử dụng

encapsulated calcium carbide (ECC) có thể giảm sự khử nitrate đáng kể

1.3.2 Bón kết hợp phân urea với các muối của Caxi, Magie, Kali dạng chloride hay nitrate

Khi bón vào đất, urea chuyển sang dạng (NH4)2CO3 dẫn đến dể mất do sự bốc hơi NH3 Nếu có muối Ca2+, Mg2+ chloride hay nitrate bón cùng với urea chúng sẻ tạo thành NH4Cl hay NH4NO3 Khi được bón vào đất, K+ sẻ có tác động gián tiếp đến sự bốc hơi NH3 do K+ trao đổi với Ca2+ làm tăng sự kết tủa CaCO3 Bón phân CaP (monocalcium phosphate) với urea trong đất chua có lượng NH3 bay hơi ít hơn kho bón Ca; bón CaCl2 + CaP + urea lượng bốc hơi NH3 ít hơn so với bón CaCl2 +

urea Fenn et al (1990) Khanif et al (1996) thí nghiệm trong phòng bón Ca2+,

Mg2+, K+ với urea 15N có tỉ lệ cation/N là 2 thì lượng bốc hơi NH3 là 13,1% so với đối chứng (không bón cation) 36,9% và thí nghiệm ngoài đồng lượng bốc hơi NH3tương ứng là 15,2% so với 27,7%

1.3.3 Bón vùi sâu dạng đạm viên nén

Đây là biện pháp hiệu quả để giảm sự bốc hơi phân bón (Mikkelsen et al.,

1978) Có các dạng urea như: urea dạng hạt (prilled urea – PU), viên urea lớn (urea large granule – ULG) và viên siêu urea (urea super granule – USG) có đường kính trung bình lần lượt là 1,5, 7,0 và 11,5 mm De Datta et al (1984) dùng 15N thí nghiệm ngoài đồng tại Viện nghiên cứu lúa Quốc tế cho thấy hiệu quả sử dụng N

cao hơn khi vùi viên nén Theo Mohanty et al (1998) cho biết bón vùi viên siêu

urea tăng hiệu quả sử dụng phân N và giảm lượng NH3 bốc hơi Choudhury và Kennedy (2005) trích dẫn số liệu từ Choudhury và Bhuiyan (1994) thí nghiệm ngoài đồng tại Viện nghiên cứu lúa tại Bangladesh (BRRI) cho thấy bón vùi ở mức 87 kgN so với không vùi có năng suất là 4,6 so với 4,0 tấn/ha và hiệu quả nông học là

21,8 so với 14,9

1.3.4 Sử dụng phân đạm chậm tan

Phân N chậm tan gồm các dạng sulfur-coated urea (SCU), polymer coated urea (PCU), urea formaldehyde (UF), isobutylidene diurea (IBDU), crotonylidene diurea (CDU), methylene urea (MU), neem-cake blended urea (NBU) và lac-coated urea (LCU) Khi bón phân SCU làm giảm lượng bốc hơi NH3, làm tăng hiệu quả sử dụng N (Keeney, 1982; De Datta, 1985) Bón phân SCU giảm sự khử nitrate (Keeney, 1982) và giảm sự rửa trôi N (Keeney & Sahrawat, 1986) Bón phân dạng NBU và LCU tăng sản lượng lúa so với bón thông thường (Sharma & Prasad, 1980; Roy, 1988) Bón phân NBU trong điều kiện thiếu khí làm giảm lượng bốc hơi NH3

có ý nghĩa so với phân urea dạng hạt (Blaise & Prasad, 1997)

1.3.5 Sử dụng phân urea chậm tan có lớp phủ nhựa hay vật liệu nhiệt dẻ

Phân PCU được sản xuất bằng lớp phủ nhựa (resin) hay các vật liệu nhiệt dẻo (thermoplastic) Ưu điểm của các vật liệu phủ này là có trọng lượng rất nhẹ (<1%), hàm lượng N trong phân cao và kéo dài hiệu lực phân bón có thể lên đến 400 ngày (Trenkel, 2010) Có nhiều nhà nghiên cứu quan tâm đến phân bón này cho lúa

Singh và ctv (1995) thí nghiệm ngoài đồng ở nông tại của IRRI năm 1993 - 1994

khi bón hai loại phân PCU so với bón phân urea trên lúa có năng suất từ bằng đến cao hơn 3 - 4 lần và hiệu quả sử dụng phân N ở mức cao từ 70 - 75% so với 50%

Carreres và ctv (2003) thí nghiệm ngoài đồng trên lúa năm 1998 - 2000 tại Tây Ban

Nha khi bón phân PCU (40% N) so với bón phân urea có năng suất (cho 2 vụ lúa) là 9,37 tấn/ha so với 8,19 tấn/ha và lượng N cây lúa hấp thu là 147,8 kg/ha so với 135,2 kg/ha Shoji (2005) tổng hợp các kết quả nghiên cứu phân PCU trên đất lúa tại Nhật Bản cho thấy hiệu quả hấp thu N của loại phân này đạt ở mức 79% hoặc

cao hơn Tuy nhiên, Golden và ctv (2009) cho biết khi bón loại phân PCU có tên là

Environmentally Smart Nitrogen cho năng suất thấp hơn so với phân urea dù giá

của nó đắt hơn Gần đây, Yang và ctv (2012) cho biết có một loại phân có lớp phủ

nhựa dẻo chứa 43% N được nông dân Trung Quốc chấp nhận bởi vì giá thấp và dễ bón Tác giả này cho rằng loại phân này có lượng phóng thích đến 80% lượng N trong vòng 40 - 140 ngày nên được bón trong lúc làm đất và chỉ cần bón một lần nên ít tốn công và quan trọng hơn là khi bón phân này trên ruộng của nông dân cho năng suất lúa cao hơn khi bón urea ở 3 mức N 100, 200 và 300 kg/ha

1.4 Biện pháp tiên tiến hạn chế mất đạm

1.4.1 Phân Urea kết hợp Neb

Hình 1.1 Phân Urea-Neb (Phạm Minh Nhất)

Đặc điểm chung: Dạng: hạt; Màu sắc: màu xanh; Mùi: hơi hăng

Chế phẩm Neb là một chế phẩm sinh học đã được Bộ NN&PTNT công nhận

và cho phép bổ sung vào danh mục phân bón Trong thành phần của Neb có 24.8% hữu cơ, 2 nguyên tố dinh dưỡng trung lượng Ca, Mg và 07 nguyên tố dinh dưỡng vi lượng (Fe, Zn, Mn, B, Cu, Mo, Na) Ngoài ra, trong Neb còn có Mycorrhizae rất có lợi cho sự phát triển của hệ rễ cây và tăng cường quá trình trao đổi chất giữa cây và

hệ đất Neb có chức năng làm tăng dân số vi khuẩn và làm tăng lượng nitơ cố định

Thông qua nghiên cứu sâu rộng, AGMOR đã phát triển sản phẩm bổ sung Neb vào urea với tỷ lệ 0,7%o tương đương 7 lít dung dịch Neb trên 1 tấn urea Neb làm tăng lợi ích cho nông dân làm giảm lượng urea đến 50% mà không làm giảm năng suất, đều này làm giảm chi phí cho nông dân tăng hiệu quả kinh tế

Theo kết quả khảo nghiệm phân bón Urea-Neb của Tiến Sĩ Nguyễn Đăng Nghĩa thực hiện thí nghiệm tại 6 huyện thuộc tỉnh Bắc Giang: Việt Yên, Tân Yên, Hiệp Hòa, Lạng Giang, Lục Nam và Yên Dũng cho quả như sau:

Kết quả ứng dụng Urea-Neb trên cây lúa với quy mô 7.678 ha với 76.140 hộ tham gia đã cho thấy Urea-Neb giúp cây lúa sinh trưởng phát triển tốt, giảm sâu bệnh và tăng thâm lợi nhuận 2.798.751đ/ha/vụ với giá lúa bán là 4.000đ/kg so với

mô hình đối chứng Kết quả ứng dụng Urea-Neb trên cây dưa bao tử với quy mô 2,8

ha đã cho thấy Urea-Neb giúp cây dưa bao tử sinh trưởng phát triển tốt, giảm sâu bệnh và tăng thâm lợi nhuận 2.798.751đ/ha/vụ với giá lúa bán là 4.000đ/kg so với

mô hình đối chứng

Bên cạnh đó Tiến Sĩ Nguyễn Đăng Nghĩa còn thực hiện thí nghiệm tại huyện Cầu Kè, Châu Thành, Trà Vinh và cho kết quả khá tốt như sau:

Kết quả ứng dụng Urea-Neb trên cây lúa với quy mô 50 ha với 100 hộ tham gia đã cho thấy Urea-Neb giúp cây lúa sinh trưởng phát triển tốt, giảm sâu bệnh và tăng thâm lợi nhuận 4.230.000đ/ha/vụ so với mô hình đối chứng Kết quả ứng dụng Urea-Neb trên cây bắp lai với quy mô 11,9 ha với 26 hộ tham gia đã cho thấy Urea-Neb giúp cây bắp lai sinh trưởng phát triển tốt, giảm sâu bệnh và tăng thâm lợi nhuận từ 2.500.000 – 3.500.000đ/ha/vụ so với mô hình đối chứng

1.4.2 Phân Urea kết hợp Hua

Hình 1.2 Phân Urea-Hua (Nguyễn Thành Đủ)

Đặc điểm chung: Dạng: hạt; Màu sắc: màu trắng đục; Mùi: hơi hăng

Dịch chiết thực vật Hua được phát triển dựa trên nguồn thực vật bản địa của Việt nam Về bản chất, đây là hỗn hợp dịch chiết từ một số loài thực vật có khả năng ức chế hoạt động của nhóm vi khuẩn ammonium hóa, qua đó làm chậm quá trình chuyển phân N dạng ammonium NH4+ thành NH3 Ngoài ra dịch chiết Hua cũng chứa thành phần ức chế men urease, giúp làm chậm lại quá trình chuyển phân

N dạng ammonium NH4+ thành NH3 Với việc kết hợp 2 cơ chế làm chậm quá trình ammonium hóa, Hua đã được chứng minh trong phòng thí nghiệm là ức chế được hoạt động của 8 chủng vi khuẩn ammonium hóa phân lập từ đất phù sa cổ Sông Hồng ở mức cao (tính theo vòng vi khuẩn so với kháng sinh) và ức chế hoạt động của enzyme urease 60- 80% Dịch chiết cũng đã được sử dụng kết hợp với bón phân Urea cho ruộng trống lúa và ngô tại một số vùng phía Bắc Kết quả bước đầu cho thấy một số dịch chiết có tác dụng ức chế quá trình mất N thể hiện qua lượng phân N được sử dụng thấp hơn mà cây trồng vẫn duy trì, thậm chí sinh trưởng và phát triển tốt

so với đối chứng (Bùi Hữu Ngọc 2010; Đỗ Thanh Bình 2010)

Sản phẩm dịch chiết và các sản phẩm kết hợp phân N được tạo ra từ nguồn nguyên liệu thực vật, được quản lý, giám sát dựa trên các phưưong pháp và nguyên

lý khoa học nên sẽ tiếp giảm được giá thành sản xuất, đồng thời chủ động được nguồn cung cấp, sản phẩm có tính cạnh tranh cao về giá thành, chất lượng sản phẩm

và tính an toàn đối với môi trường Sản phẩm dịch chiết trực tiếp góp phần giảm lượng N sử dụng, hạn chế sự mất N vào môi trường nên sẽ là một sản phẩm góp phần bảo vệ môi trường

CHƯƠNG II PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP

2.1 Phương tiện

Thí nghiệm được thực hiện vào vụ Thu Đông 2013 từ tháng 06 năm 2013 đến tháng 11 năm 2013 tại xã Mỹ Lộc – Huyện Tam Bình – Tỉnh Vĩnh Long, với các đặc tính vật lý, hóa học đất thí nghiệm được thể hiện trong Bảng 2.1

Bảng 2.1 Tính chất hóa học đất đầu vụ của ruộng thí nghiệm (ngày lấy mẫu:

18/07/2013)

Chỉ tiêu Trị số Đánh giá cho sinh trưởng cây trồng (a)

EC trích nước (mS.cm-1) 0,56 ± 0,02 Không ảnh hưởng đến cây trồng

N hữu dụng

-NH4+-N (mg.kg-1) 1,50 ± 0,22 Tương đối thấp

-NO3--N (mg.kg-1) 0,17 ± 0,03 Rất thấp

P dễ tiêu (mgOlsen-P/kg-1) 17,8 ± 1,27 Trung bình

K+ trao đổi (meq.100g-1) 0,12 ± 0,03 Tương đối thấp

Phì nhiêu đất, thuộc Bộ môn Khoa học đất, Trường Đại học Cần Thơ Mẫu đất được thu ở độ sâu 0-15cm sau khi thu hoạch vụ lúa Hè Thu 2013;(±):biểu thị độ lệch chuẩn (standard deviation, n = 6)

2.1.1 Phân bón

Các loại phân bón được sử dụng cho thí nghiệm ngoài đồng ruộng gồm các loại phân đơn: Urea hạt đục Cà Mau (46%N), Super lân (16% P2O5), và Kali clorua (60% K2O)

Phân Urea-Neb và Urea-Hua được cung cấp từ công ty N Cà Mau Tỉ lệ phối trộn, Neb và Urea là 7%o tương đương 7 lít dung dịch Neb trên 1 tấn Urea và tỉ lệ pha trộn Hua và Urea là 5%o tương đương 5 lít dung dịch Hua trên 1 tấn Urea

2.1.2 Thuốc bảo vệ thực vật

Rãi thuốc diệt ốc và phun Regent phòng ngừa bọ trĩ (rầy lửa) giai đoạn lúa nhỏ Trước và sau mỗi đợt rãi phân phun ngừa các bệnh vàng lá vi khuẩn, đạo ôn (bộ baMap, Navinano, Navi Start, OK, Vitako,…), phun dưỡng hạt trước khi thu hoạch (Tilt Supper,…)