đánh giá ảnh hưởng của áp dụng mô hình luân canh lúa màu trên nền đất chuyên lúa đến một số đặc tính hóa học đất tại xã lương nghĩa, huyện long mỹ, tỉnh hậu giang

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT  NGUYỄN HỮU HÂN ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA ÁP DỤNG MÔ HÌNH LUÂN CANH LÚA-MÀU TRÊN NỀN ĐẤT CHUYÊN LÚA Đ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT



NGUYỄN HỮU HÂN

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA ÁP DỤNG MÔ HÌNH LUÂN CANH LÚA-MÀU TRÊN NỀN ĐẤT CHUYÊN LÚA ĐẾN MỘT SỐ ĐẶC TÍNH HÓA HỌC ĐẤT TẠI XÃ LƯƠNG NGHĨA, HUYỆN

LONG MỸ, TỈNH HẬU GIANG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Ngành: Khoa học đất

Cần Thơ, 11/2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT



NGUYỄN HỮU HÂN

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA ÁP DỤNG MÔ HÌNH LUÂN CANH LÚA-MÀU TRÊN NỀN ĐẤT CHUYÊN LÚA ĐẾN MỘT SỐ ĐẶC TÍNH HÓA HỌC ĐẤT TẠI XÃ LƯƠNG NGHĨA, HUYỆN

LONG MỸ, TỈNH HẬU GIANG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Ngành: Khoa học đất

MSSV: 3118338

Cần Thơ, 11/2014

i

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

Chứng nhận chấp thuận báo cáo đề tài: “Đánh giá ảnh hưởng của áp dụng mô

hình luân canh lúa-màu trên nền đất chuyên lúa đến một số đặc tính hóa học đất tại xã Lương Nghĩa, huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang”

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hân MSSV: 3118338 Lớp Khoa Học Đất Khóa 37

Ý kiến dánh giá của cán bộ hướng dẫn:

Cần Thơ, ngày … tháng … năm …

Cán bộ hướng dẫn

Châu Minh Khôi

ii

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

BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

***

XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG

Hôi đồng chấm báo cáo luận văn tốt nghiệp ngành Khoa học Đất đã chấp thuận

báo cáo đề tài: “Đánh giá ảnh hưởng của áp dụng mô hình luân canh lúa-màu trên

nền đất chuyên lúa đến một số đặc tính hóa học đất tại xã Lương Nghĩa, huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang”

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hân MSSV: 3118338 Lớp Khoa Học Đất Khóa 37 báo cáo trước hội đồng

Luận văn tốt nghiệp đã được Hội đồng đánh giá ở mức: ………

Ý kiến dánh giá của cán bộ hướng dẫn:

Cần Thơ, ngày … Tháng … Năm …

Chủ tịch hội đồng

iii

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

BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

***

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

Đề tài: “Đánh giá ảnh hưởng của áp dụng mô hình luân canh lúa-màu trên

nền đất chuyên lúa đến một số đặc tính hóa học đất tại xã Lương Nghĩa, huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang”

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Hân MSSV: 3118338 Lớp Khoa Học Đất Khóa 37 báo cáo trước hội đồng

Ý kiến dánh giá của cán bộ phản biện:

Cần Thơ, ngày … tháng … năm …

Cán bộ phản biện

Tác giả luận văn

Nguyễn Hữu Hân

Chân thành cảm ơn thầy Châu Minh Khôi và Thầy cố vấn Nguyễn Minh Đông đã tận tình tạo điều kiện, quan tâm và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp

Cám ơn anh Đỗ Bá Tân và chị Đoàn Thị Trúc Linh cùng toàn thể các quý Thầy

Cô và các anh chị trong phòng phân tích đất tại Bộ môn Khoa Học Đất đã chỉ bảo em trong thời gian làm việc tại phòng

Chân thành cảm ơn sự nhiệt tình giúp đỡ của các bạn lớp Khoa Học Đất K37 trong suốt quá trình làm luận văn cũng như thời gian học tập tại trường

Trân trọng cảm ơn và kính chào!

vi

TIỂU SỬ CÁ NHÂN

***

Họ và tên: Nguyễn Hữu Hân

Sinh ngày: 05 tháng 10 năm 1993

Nguyên quán: ấp Phú Mỹ Hạ, xã Phú Thọ, Phú Tân, An Giang

Họ tên Cha: Nguyễn Văn Hữu, sinh năm: 1968 Nghề nghiệp: làm ruộng

Họ tên Mẹ: Lê Thị Thanh Hiểm, sinh năm: 1971 Nghề nghiệp: làm ruộng

Qúa trình học tập của bản thân

 Năm 1999 – 2004: học Tiểu học tại trường Tiểu học “B” Phú Thọ

 Năm 2004 – 2008: học Trung học cơ sở tại trường THCS Phú Thọ

 Năm 2008 – 2011: học Phổ thông tại trường THPT Chu Văn An

 Năm 2011 đến nay học tại trường Đại Học Cần Thơ

vii

MỤC LỤC

Xác nhận của cán bộ hướng dân i

Xác nhận của hội đồng ii

Nhận xét của cán bộ phản diện iii

Lời cam đoan iv

Lời cảm tạ v

Tiểu sử cá nhân vi

Mục lục vii

Danh sách bảng x

Danh sách hình xi

Danh sách từ viết tắt xii

Tóm lược xiii

ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 Vị trí khu vực nghiên cứu 2

1.2 Hiện trạng thâm canh và các ảnh hưởng bất lợi của thâm canh tại Đồng bằng Sông Cửu Long 2

1.2.1 Định nghĩa 2

1.2.2 Tình hình thâm canh tại ĐBSCL 2

1.2.3 Ảnh hưởng bất lợi của thâm canh và năng suất cây lúa 3

1.2.4 Ảnh hưởng bất lợi của thâm canh đến môi trường đất 3

1.3 Luân canh lúa-màu và các ảnh hưởng của luân canh lúa-màu tại Đồng Bằng Sông Cửu Long 4

1.3.1 Khái niệm 4

1.3.2 Tình hình luân canh tại ĐBSCL 4

1.3.3 Các dạng luân canh tại ĐBSCL 5

1.3.4 Vai trò của luân canh trong cải thiện năng suất cây trồng 5

1.3.5 Vai trò của luân canh trong cải tạo đất 6

1.4 Phân hữu cơ và vai trò phân hữu cơ trong cải tạo đất 6

1.4.1 Định nghĩa 6

viii

1.4.2 Vai trò của phân hữu cơ trong cải tạo đất 6

1.5 Các đặc tính đất 7

1.5.1 Độ chua (pH) của đất 7

1.5.2 Độ dẫn điện (EC) của đất 7

1.5.3 Khả năng trao đổi/hấp thụ Cation (CEC) 8

1.5.4 Đạm trong đất 8

1.5.5 Lân trong đất 8

1.5.6 Kali trong đất 9

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phương tiện nghiên cứu 10

2.1.1Thời gian và địa điểm nghiên cứu 10

2.1.2 Vật liệu nghiên cứu 10

2.2 Phương pháp nghiên cứu 10

2.2.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 10

2.2.2 Phương pháp thu mẫu đất và mẫu nước 11

2.2.3 Phương pháp phân tích đất 12

2.2.4 Phương pháp hạch toán kinh tế của các mô hình canh tác 13

2.3 Phương pháp xử lý số liệu 13

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đặc tính đất và nước tại khu vực thí nghiệm 14

3.1.1 Đặc tính đất thí nghiệm 14

3.1.2 Tổng quan tình trạng xâm nhập mặn tại khu vực nghiên cứu 14

3.2 Ảnh hưởng luân canh, bón vôi và phân hữu cơ đến khả năng cải thiện các đặc tính hóa học đất 15

3.2.1 pH và độ dẫn điện (EC) trong đất 15

3.2.2 Các cation trong đất (Na hòa tan khong phải trong dung dich dat nhe) 16

3.2.3 Tỷ số Na+ trao đổi trên keo đất (ESP) 17

ix

3.3 Ảnh hưởng luân canh, bón vôi và phân hữu cơ đến khả năng lưu tồn dưỡng chất

trong đất 18

3.3.1 Hàm lượng chất hữu cơ 18

3.3.2 Hàm lượng đạm trong đất 19

3.3.3 Hàm lượng Lân trong đất 20

3.4 Hiệu quả kinh tế của các mô hình lúa-màu-màu và lúa-lúa 21

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận 23

4.2 Kiến nghị 23

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ CHƯƠNG

x

DANH SÁCH BẢNG

2.2 Liều lượng NPK (kg/ha) và phân hữu cơ sử dụng cho các lô bón

3.3 Ảnh hưởng luân canh, bón vôi và hữu cơ đến hàm lượng N hữu

dụng trong đất của các mô hình canh tác lúa-màu-màu và lúa-lúa 20 3.4 Tổng chi phí, lợi nhuận của các mô hình lúa-màu-màu và mô

Diễn biến EC của nước tưới và trong đất tại mô hình luân canh

3.2 pH đất và độ dẫn điện (EC) trên mô hình canh tác lúa-màu-màu

xii

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

xiii

Nguyễn Hữu Hân, 2013 “Đánh giá ảnh hưởng của áp dụng mô hình luân canh

lúa-màu trên nền đất chuyên lúa đến một số đặc tính hóa học đất tại xã Lương Nghĩa, huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang” Luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành Khoa Học Đất,

Trường Đại Học Cần Thơ

Cán bộ hướng dẫn: TS Châu Minh Khôi

TÓM LƯỢC

Quá trình thâm canh lúa nước ở ĐBSCL đã và đang có nhiều tác động đến môi trường và cây trồng trên khu vực Điển hình, năng suất lúa tại các vùng chuyên canh đang có xu hướng giảm, độ phì của đất bị thay đổi, đặc biệt, dinh dưỡng trong đất bị mất cân bằng Ngoài ra, ảnh hưởng của xâm nhập mặn cũng là một mối lo ngại lớn đến

sản xuất của ĐBSCL nói chung và tỉnh Hậu Giang nói riêng Do vậy, đề tài: “Đánh giá

ảnh hưởng của áp dụng mô hình luân canh lúa-màu trên nền đất chuyên lúa đến một số đặc tính hóa học đất tại xã Lương Nghĩa, huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang” được thực hiện nằm đánh giá ảnh hưởng của mô hình đến các đặc tính hóa học

và khả năng lưu tồn dưỡng chất trong đất Đồng thời qua kết quả nghiên cứu có thể xây dựng mô hình canh tác phù hợp cho địa phương góp phần tăng hiệu quả kinh tế cho người dân

Thí nghiệm được thực hiện trên 3 hộ nông dân, mỗi hộ thực hiện 2 mô hình canh tác Lúa-lúa và Khoai lang-lúa-bắp nếp Thời gian thực hiện từ tháng 6/2012 đến tháng 6/2013 Các mẫu đất được thu tại xã Lương Nghĩa, Long Mỹ, Hậu Giang nhằm xác định các đặc tính hóa học và dinh dưỡng có trong đất thí nghiệm trước khi thực hiện

mô hình và sau khi áp dụng mô hình luân canh khoai lang-lúa-bắp nếp trên nền đất lúa Kết quả ghi nhận: (i) Canh tác theo mô hình luân canh lúa-màu có nhiều tác động tích cực đến các đặc tính đất Trong đó, luân canh lúa-màu sẽ làm tăng pH đất (5,2) và giảm các tác động tiêu cực của EC (0,53 mS/cm2

) và Na+ (0,25 meq/100g) đến cây trồng (ii) Khả năng lưu tồn chất hữu cơ, đạm và lân tại mô hình luân canh lúa-màu-màu cao hơn mô hình lúa-lúa (iii) Hiệu quả kinh tế từ mô hình luân canh lúa-màu- màu khá cao Đặc biệt, năng suất lúa sau vụ màu tại mô hình luân canh lúa-màu- màu (6,3 tấn/ha) cao hơn năng suất lúa tại mô hình lúa-lúa cùng thời điểm (5,7

tấn/ha)

Luận văn Đại học Ngành Khoa học đất

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Đồng bằng sông Cửu Long được xem là khu vực chuyên canh cây lúa nước lớn nhất cả nước Tuy nhiên, tập quán canh tác này đang có ảnh hưởng bất lợi đến môi trường đất và năng suất cây trồng Vì vậy, đa dạng hóa sinh học và cây trồng nhất là trong các kiểu sử dụng đất đai đang được thực hiện Luân canh sẽ làm môi trường đất có thời gian thoáng khí và phân hủy các chất hữu cơ, tạo môi trường cho

vi sinh vật háo khí hoạt động và không làm mất cân đối dinh dưỡng

Trong những năm gần đây, Hậu Giang chịu nhiều ảnh hưởng của xâm nhập mặn do biến đổi khí hậu Nước mặn xâm nhập vào đồng ruộng trong mùa khô thường xuyên ảnh hưởng xấu đến sự hấp thu dinh dưỡng của cây trồng, gây khó khăn trong sản xuất của người nông dân, nhiều hộ nông dân trong khu vực chọn biện pháp bỏ vụ Điều này càng tăng tính cấp thiết nghiên cứu mô hình canh tác thích ứng và tăng hiệu quả kinh tế cho nông hộ tại khu vực

Đề tài nghiên cứu: “Đánh giá ảnh hưởng của áp dụng mô hình luân canh

lúa-màu trên nền đất chuyên lúa đến một số đặc tính hóa học đất tại xã Lương Nghĩa, huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang” được thực hiện với mục tiêu nhằm:

- Đánh giá ảnh hưởng của việc luân canh kết hợp với bón hữu cơ và vôi đến khả năng cải thiện các đặc tính hóa học cũng như khả năng lưu tồn dưỡng chất trong đất

- Đánh giá hiệu quả kinh tế của mô hình luân canh và mô hình chuyên lúa tại khu vực nghiên cứu

Luận văn Đại học Ngành Khoa học đất

2

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 VỊ TRÍ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

Xã Lương Nghĩa, Long Mỹ, Hậu Giang là một xã nông nghiệp với diện tích canh tác nông nghiệp khoảng 2.547,02 ha trong đó có khoảng 1.466,66 ha trồng lúa,

177 ha trồng màu và khoảng 158 ha trồng cây ăn trái

Xã Lương Nghĩa có vị trí tọa lạc nằm ở phía tây nam của huyện Long Mỹ:

 Phía bắc giáp với xã Vĩnh Viễn A - Long Mỹ - Hậu Giang

 Phía nam giáp huyện Hồng Dân - Bạc Liêu

 Phía đông giáp xã Lương Tâm - Long Mỹ - Hậu Giang

 Phía tây giáp xã Vĩnh Tuy – Kiên Giang

(Nguồn: Cổng thông tin điện tử tỉnh Hậu Giang)

Hình 1.1 Vị trí khu vực nghiên cứu 1.2 HIỆN TRẠNG THÂM CANH VÀ CÁC ẢNH HƯỞNG BẤT LỢI CỦA THÂM CANH TẠI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

1.2.1 Định nghĩa

Thâm canh tức là cách đầu tư thêm về phân bón, phương pháp, khoa học kĩ thuật vào nông nghiệp để tăng năng suất trên "một diện tích" trồng trọt Như vậy thâm canh là cách sản xuất làm tăng sản lượng nông nghiệp mà không cần tăng diện tích đất sử dụng

1.2.2 Tình hình thâm canh tại ĐBSCL

Từ đầu những năm 80 của thế kỷ XX, với sức ép gia tăng dân số thì việc đảm bảo an toàn lương thực đã và đang là vấn đề được ưu tiên hàng đầu cho cho sự phát

Luận văn Đại học Ngành Khoa học đất

3

triển nông nghiệp bền vững Để giải quyết cho vấn đề này thì việc tăng sản lượng lúa, các loại cây lương thực phục vụ cho phát triển và chăn nuôi được các nhà khoa học và nông dân đặc biệt quan tâm Diện tích đất canh tác ngày càng giảm do đô thị hóa, đất dành cho phát triển công nghiệp, giao thông, trường học… nên một trong những giải pháp để gia tăng sản lượng lúa là thâm canh tăng vụ

Đặc biệt, các mô hình canh tác lúa 3 vụ/năm ở ĐBSCL tập trung chủ yếu ở vùng đất phù sa ven sông Tiền, sông Hậu với diện tích thâm canh ngày càng tăng nhanh (Bảng 1.1)

Bảng 1.1 Diễn biến tăng diện tích 3 vụ lúa/năm ở ĐBSCL

Tuy nhiên, nếu quá trình thâm canh 3 vụ/năm hoặc 7 vụ/2 năm kéo dài sẽ làm cho chất lượng đất ngày càng suy giảm, đất bị thoái hóa nghiêm trọng do đất trong tình trạng bị ngập nước liên tục, trong thời gian tới nếu không có biện pháp cải tạo

độ phì cho đất thì năng suất cây trồng sẽ bị hạn chế nghiêm trọng và gây ô nhiễm môi trường xung quanh

1.2.3 Ảnh hưởng bất lợi của thâm canh và năng suất cây lúa

Theo Nguyễn Văn Thạnh (2000) canh tác lúa 3 vụ/năm trên cùng một nhóm đất trong thời gian dài sẽ làm năng suất lúa thay đổi theo chiều hướng giảm dần theo thời gian Trong những thí nghiệm dài hạn về canh tác 2 hoặc 3 vụ lúa/năm, sau khi đạt tiềm năng năng suất tối đa thì năng suất lúa đã sụt giảm hơn 35% trong suốt 20–30 năm qua, nếu không tăng lượng phân bón vào Nếu như vào thập niên

60 tổng năng suất lúa trung bình là 17,3 tấn/năm, vào thập niên 70 là 16,7 tấn thì đến cuối thập niên 80 tổng năng suất lúa trung bình giảm chỉ còn là 13,5 tấn (Olk et al., 1996)

Để khắc phục tình hình giảm năng suất của cây trồng, hiện nay trên thế giới người ta bắt đầu chú ý đến sự đa dạng hóa sinh học và cây trồng, nhất là trong các kiểu sử dụng đất đai

1.2.4 Ảnh hưởng bất lợi của thâm canh đến môi trường đất

Duy trì độ phì nhiêu của đất trong điều kiện tăng vụ là vấn đề được đặt ra bởi việc canh tác liên tục trong thời gian dài là nguyên nhân làm thay đổi đặc tính đất (Cassman et al., 1995) Theo Nguyễn Hữu Chiếm et al (1999), khi canh tác lúa

Luận văn Đại học Ngành Khoa học đất

4

nhiều vụ trong năm thì hàm lượng N tổng số trên tầng đất mặt bị giảm, độ dày tầng

đế cày ngày càng tăng lên, pH đất bị chua, EC đất ngày càng gia tăng

Trên những cánh đồng thâm canh tăng vụ, hai đến ba vụ trên năm, đất không

có giai đoạn khô để duy trì hàm lượng N hữu dụng Điều kiện ngập trong suốt thời

kỳ sinh trưởng của lúa dẫn đến giảm lượng N hữu dụng trong đất do sự nitrate hoá

và sự khử nitrate (Ponnamperuma, 1985) Kết quả nghiên cứu của Olk và Cassman (2002), trên lúa nước hai vụ cho thấy sự hấp thu N hữu dụng vào giai đoạn chính sinh lý suy giảm thường xuyên theo năm ở các nghiệm thức phân hủy yếm khí Việc canh tác trên cùng nhóm đất và trong một thời gian gian cũng có thế làm cho đất kiệt huệ các dinh dưỡng trong đất Vì thế, cần có biện pháp để quản lý, cải thiện cũng như duy trì và cân bằng độ phì của đất để đảm bảo cho tính bền vững trong xu thế hiện nay

1.3 LUÂN CANH LÚA–MÀU VÀ CÁC ẢNH HƯỞNG CỦA LUÂN CANH LÚA-MÀU-MÀU TẠI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

1.3.1 Khái niệm

Luân canh cây trồng là biện pháp trồng những loại cây trồng khác nhau ở từng

vụ khác nhau trong một năm trên cùng diện tích đất Theo Chu Thị Thơm và ctv, (2006) luân canh là việc trồng luân phiên các loại cây trồng khác nhau theo vòng tròn trên cùng mảnh đất

1.3.2 Tình hình luân canh tại ĐBSCL

Theo kết quả nghiên cứu của Viện lúa Quốc tế (IRRI) thì việc thay đổi một vụ lúa một vụ màu đã làm cho năng suất lúa tăng 12 % nhờ sau vụ trồng màu kết cấu đất được hồi phục (Trần Văn Chính, 2006) Tùy theo vùng sinh thái, năng suất lúa trong các mô hình luân canh tăng so với độc canh lúa từ 7 - 20 % là một trong những điểm nổi trội của mô hình luân canh lúa màu so với độc canh lúa cả ở trong

và ngoài vùng đê bao lũ (Nguyễn Mỹ Hoa và ctv, 2006)

Hiện nay, mô hình 2 vụ lúa - 1 vụ màu hoặc 2 vụ màu - 1 vụ lúa đã được nông dân các địa bàn thuần nông trước đây của các tỉnh An Giang, Vĩnh Long, Tiền Giang áp dụng rất thành công Nhiều hộ trúng mùa và trúng giá đã đạt lợi nhuận hàng trăm triệu đồng/ha/năm

Trước lợi nhuận ấy, nhiều địa phương bắt đầu tham gia vào việc chuyển đổi

mô hình từ độc canh cây lúa nước sang mô hình luân canh lúa-màu-màu Trong đó phải kể đến huyện Chợ Mới (An Giang) nông dân đã chuyển 21.000 ha đất trồng trọt sang mô hình lúa - màu, bình quân giá trị sản xuất đạt trên 90 triệu đồng/ha/năm Dự kiến diện tích rau màu trồng trên chân ruộng tại Chợ Mới sẽ nâng lên 35.000 ha vào năm 2010

Luận văn Đại học Ngành Khoa học đất

5

1.3.3 Các dạng luân canh tại ĐBSCL

Trồng lúa liên tục nhiều vụ trong năm đã làm cho đất ngập nước hầu như quanh năm, môi trường đất có thể bị ảnh hưởng và sâu bệnh nhiều hơn Do đó, cần thiết phải luân canh màu với cây lúa (Nguyễn Bảo Vệ, 2003) Các loại cây trồng có thể luân canh cùng cây lúa rất đa dạng: bắp, khoai lang, dưa hấu,…và đặc biệt là các cây họ đậu

Việc chuyển đổi mô hình chuyên lúa sang luân canh lúa màu không chỉ làm đa dạng hóa cây trồng cho địa phương mà còn góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế từ

mô hình đem lại cho người dân Tùy theo vùng sinh thái ở ĐBSCL mà đã hình thành nên các mô hình lúa-màu-màu hay chuyên màu thích hợp (Trương Trọng Ngôn, 2003) (bảng 1.2)

Bảng 1.2 Mô hình canh tác lúa-màu-màu và chuyên màu ở ĐBSCL

Vùng sinh thái nông nghiệp Nhóm đất Điều kiện tưới Cơ cấu cây trồng

1 Phù sa ngập lũ ven sông Tiền, sông

5 Vùng phèn ngập lũ Đồng Tháp

Mười

6 Vùng ngập lũ phèn Hà Tiên Phèn trung

(Nguồn: Trương Trọng Ngôn, 2003a)

1.3.4 Vai trò của luân canh trong cải thiện năng suất cây trồng

Cassman và Descalsota (1992) đã kết luận rằng, năng suất lúa giảm mỗi năm

từ 50-240 kg/ha theo thời gian canh tác liên tục trong gần 30 năm ở những thí nghiệm thâm canh lúa ở Philippines và Ấn Độ Sự giảm năng suất xảy ra không chỉ

ở những thí nghiệm có bón đầy đủ NPK và vi lượng mà còn trên những nghiệm thức đối chứng không bón N hoặc không bón NPK

Trong khi đó, kết quả nghiên cứu trên đất canh tác có sự luân canh giữa lúa với màu của Tôn Bình Minh (2003) cho thấy, năng suất trong cơ cấu 2 lúa - 1 màu cao hơn so với cơ cấu 3 lúa và 2 màu - 1 lúa Theo kết quả nghiên cứu về việc trồng đậu phộng, đậu xanh, đậu nành, mè, bắp lai trước vụ lúa cho thấy: lúa sau vụ đậu phộng bón lượng đạm 40 kg/ha đạt năng suất 4,75 tấn/ha, lúa sau vụ đậu nành và bắp lai bón lượng đạm 80 kg/ha đạt năng suất 4,58 tấn/ha

Luận văn Đại học Ngành Khoa học đất

6

1.3.5 Vai trò của luân canh trong cải tạo đất

Luân canh các loại cây trồng với hệ rễ khác nhau thì nhu cầu dinh dưỡng, nước tưới cũng khác nhau làm cho đất không bị nghèo dinh dưỡng, giúp cho đất có thời gian thoáng khí, cung cấp thêm mùn cho đất, và đất bắt đầu hình thành những hạt sét, từ đó đất vẫn giữ được kết cấu (Nguyễn Ngọc Niềm, 2009)

Theo Nguyễn Minh Đông (2006), hàm lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy ở các nghiệm thức luân canh (18,5-18,8 mg/kg) có khuynh hướng cao hơn so với ở hệ thống chuyên canh lúa (16,5 mg/kg), phần trăm đạm khoáng hóa so với đạm tổng số cũng cao hơn có ý nghĩa thống kê ở đất luân canh màu Từ đó, cho thấy chất lượng chất lượng chất hữu cơ đã được cải thiện trong hệ thống luân canh lúa-màu-màu, hàm lượng N-NH4+

của đất luân canh 16,1-116,5 mg/kg đất trong suốt vụ

Luân canh cây trồng hợp lý trên một diện tích đất sẽ làm thay đổi thay đổi thường xuyên kiểu canh tác và có tác dụng tăng cường độ phì cho đất

Kết quả thí nghiệm của Mai Nam (2006) tại Cai Lậy – Tiền Giang và Vĩnh Ngươn – An Giang cho thấy, khả năng khoáng hóa đạm trên đất lúa có luân canh với cây màu đặc biệt là cây bắp tăng cao khác biệt ý nghĩa so với trên đất chuyên canh lúa

1.4 PHÂN HỮU CƠ VÀ VAI TRÒ CỦA PHÂN HỮU CƠ TRONG CẢI TẠO ĐẤT

1.4.1 Định nghĩa

Phân hữu cơ là các loại chất hữu cơ khi vùi vào đất sau khi phân giải có khả năng cung cấp dinh dưỡng cho cây Quan trọng hơn nữa là phân hữu cơ có thể cải tạo được đất Nguồn nguyên liệu để chế tạo phân hữu cơ rất phong phú: các tàn dư thực vật, rác thải đô thị, phân gia súc,… mà những thành phần này không gây bất lợi cho cây trồng

Phân hữu cơ, được đánh giá chủ yếu dựa vào chất hữu cơ hoặc chất mùn trong phân, có vai trò quan trọng không chỉ nâng cao nâng suất cây trồng, tăng hiệu quả phân hóa học mà còn cải tạo và nâng cao độ phì của đất (Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004)

Phân hữu cơ bao gồm các dạng: phân tàn dư thực vật và rơm rạ, phân chuồng, phân xanh, phân rác (phân compost), và các dạng phân khác (tro, phân dơi, than bùn)

1.4.2 Vai trò của phân hữu cơ trong cải tạo đất

1.4.2.1 Tính chất vật lý

Phân hữu cơ có tác dụng rất lớn trong việc cải thiện cấu trúc đất Phân hữu cơ giúp cải thiện cấu trúc làm mất đi độ cứng, chất mùn trong CHC có tác dụng gắn kết các hạt keo nhỏ lại với nhau, tạo cấu trúc bền vững, cải thiện độ xốp của đất, hạn

Luận văn Đại học Ngành Khoa học đất

7

chế rửa trôi, xói mòn, cây thu hút dinh dưỡng dễ dàng Gia tăng khả năng giữ nước, cải thiện độ thoáng khí, cung cấp oxy cho rễ, tạo con dường thoát CO2 từ không gian rễ, gia tăng nhiệt độ cho đất (Ngô ngọc Hưng và ctv., 2004)

Việc bón phân hữu cơ vào đất có thành phần cơ giới nhẹ, đất xám, đất thịt giúp cho đất cải thiện cấu trúc rời rạc, hạn chế rửa trôi dinh dưỡng cũng như phân bón Đối với đất thịt nặng, đất sét thì lại giúp đất trở nên tơi xốp, thoáng khí hơn (Nguyễn Thanh Tùng, 1984)

Theo nghiên cứu của Trần Bá Linh và ctv., (2008), thấy rằng độ bền đoàn lạp

ở nghiệm thức bón phân hữu cơ cao hơn có ý nghĩa so với nghiệm thức bón phân hóa học

1.4.2.2 Tính chất hóa học

Phân hữu cơ không chỉ cung cấp dinh dưỡng khoáng cho cây trồng mà còn giúp gia tăng hàm lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy, đạm hữu dụng của đất (Võ Thị Gương và ctv., 2004) Ngoài ra, chất hữu cơ còn có thể hấp thụ các hóa chất chất bảo vệ thực vật và các hợp chất hữu cơ trong đất (Dương Minh Viễn, 2003)

Phân hữu cơ sau khi phân giải thêm chất khoáng cho đất, cây trồng và sau khi mùn hóa làm tăng khả năng trao đổi chất của đất Trong đó, các acid humic có tác dụng khoáng hóa rất tốt còn chất mùn có khả năng liên kết với Fe, Al và làm giảm

Al hòa tan và Al trao đổi trong dung dich đất hạn chế khả năng gây độc đến cây trồng (Jonh Favis, 1982)

Nghiên cứu của Châu Minh Khôi và ctv (2007) về hiệu quả phân hữu cơ trên đất trồng cam cho thấy bón phân chuồng và bã bùn mía ủ hoai với lượng 10 tấn/ha/năm mỗi loại giúp gia tăng hoạt động vi sinh vật đất, hàm lượng chất hữu cơ, khả năng trao đổi hấp phụ và trao đổi cation của đất

1.5 CÁC ĐẶC TÍNH CỦA ĐẤT

1.5.1 Độ chua (pH) của đất

Theo Ngô Ngọc Hưng et al (2004), pH đất là chỉ tiêu đánh giá rất quan trọng,

vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của cây trồng, vi sinh vật đất, vận tốc phản ứng sinh hóa trong đất Độ hữu dụng của dưỡng chất trong đất, hiệu quả của phân bón cũng phụ thuộc rất nhiều vào pH đất Đất có pH khoảng 6-7 là tốt nhất vì

ở mức pH này có sự hữu dụng tối đa của chất dinh dưỡng

Đất ĐBSCL thường có pH thấp, đất phù sa không phèn thường có pH khoảng

4 – 5,5 Loại đất có pH thấp nhất là đất phèn, trên đất phèn nặng pH có thể nhỏ hơn

3 (Trần Thành Lập, 1999)

1.5.2 Độ dẫn điện (EC) của đất

EC (Electrical conductivity) là độ dẫn điện của đất, biểu thị trực tiếp hoặc gián tiếp nồng độ muối hòa tan trong dung dịch đất Độ mặn trong đất làm cản trở quá

Luận văn Đại học Ngành Khoa học đất

8

trình hút nước và dinh dưỡng của cây trồng, giảm lượng nước hữu dụng trong đất, phá hủy cấu trúc của đất Không chỉ có đất mặn mới có lượng muối hòa tan cao, mà trong đất phèn với sự tác động của acid vào khoáng sét, nồng độ muối có thể cao và gây độc cho cây trồng (ĐỗThị Thanh Ren, 1999)

Trên đất ngập nước, EC có khuynh hướng tăng so với trước khi ngập do trong thời gian ngập có sự gia tăng nồng độ các chất khử như Fe2+, Mn2+ và tích luỹ các ion như NH4+, HCO3-, RCOO- (Dương Minh Viễn, 2004) Thông thường EC ở đất ngập nước vào khoảng 2-4 mohn/s, ở vài loại đất phèn EC có thể vượt quá 4 mohn/s (Ponnamperuma, 1978) Giá trị trung bình của EC theo Kyuma (1996) là 0,23 mS/cm

1.5.3 Khả năng trao đổi/hấp thụ Cation (CEC)

CEC là tổng cation trao đổi được hấp thụ trên bề mặt keo đất (Dierolfn và ctv, 2001) CEC được đo lường bởi khả năng cầm giữ K, Ca, Mg, Na trong đất

Dung tích hấp thụ CEC của đất càng cao chứng tỏ đất có khả năng giữ và trao đổi tốt với các dưỡng chất (Đỗ Thị Thanh Ren, 1993)

pH và CEC có liên quan mật thiết với nhau, khi pH tăng thì CEC tăng do một

số keo đất có điện tích thay đổi sẽ tích điện âm trong điều kiện pH cao, do đó khả năng hấp phụ cation cao pH thấp thì khả năng trao đổi cation thấp do các keo đất có tích điện thay đổi mang điện tích dương

1.5.4 Đạm trong đất

Đạm là dưỡng tố chính, là thành phần quan trọng của nhiều hợp chất cần thiết của cây trồng (Võ Thị Gương và ctv., 2004) Việc đánh giá Đạm trong đất cần đánh giá tổng đạm trong đất và hàm lượng đạm hữu dụng đáp ứng các nhu cầu cây trồng Trong đất, các hợp chất đạm mà cây trồng có thể hấp thu được chủ yếu là N-

NH4+ và N-NO3- Một phần đạm khác có thể được thủy phân từ các chất hữu cơ chứa đạm dưới tác động của vi sinh vật đất cũng tạo thành N-NH4+

và N-NO3-

NH4+ hiện diện nhiều trong đất ngập nước N-NO3- lại thường gặp trong môi trường thoáng khí và khô Các dạng N-NH4+ và N-NO3- dễ dàng chuyển biến qua lại và động thái của chúng trong đất khá phức tạp Hàm lượng của chúng cho biết lượng đạm hữu dụng cho cây trồng (Ngô Ngọc Hưng, 2009)

1.5.5 Lân trong đất

Lân tổng số là tổng số các loại lân trong đất, thể hiện bằng hàm lượng tổng số

P2O5 (Lê Văn Căn, 1985 trích Ngô Ngọc Hưng, 2009) Lân tổng số trong đất phụ thuộc vào thành phần khoáng của đất Các phosphate quan trọng là phosphate nhôm, sắt, canxi,… các dạng phosphate này thường khó tan (Đỗ Thị Thanh Ren, 2004) Trong đó, đất mặn có hàm lượng lân tổng số cao nhất và thấp nhất là đất phèn

Luận văn Đại học Ngành Khoa học đất

9

Lân dễ tiêu trong đất là phần hợp chất vô cơ chứa lân trong đất, có khả năng hòa tan trong nước hoặc các dung môi yếu như các acid vô cơ có nồng độ thấp các muối kiềm như cacbonat, Đây được xem là một trong những chỉ tiêu quan trọng đánh giá độ phì của đất Nếu hàm lựợng lân dễ tiêu cao thì đất có khả năng cung cấp lân nhanh và việc hút thu chất lân của bộ rễ cây trồng được thuận lợi (Lê Văn Căn, 1985) Hàm lượng lân dễ tiêu trong dung dịch đất và trong cây thay đổi rất lớn tùy thuộc vào tính chất đất, nhiệt độ môi trường, hàm lượng lân tổng số, quá trình hình thành và phát sinh của đất cũng như loại cây trồng trong đó (Ngô Ngọc Hưng, 2009)

1.5.6 Kali trong đất

Không như lân, kali hiện diện với số lượng lớn trong hầu hết các loại đất Sự biến động hàm lượng K tổng số trong đất là tùy thuộc vào thành phần các loại khoáng của mẫu chất và mức độ phong hóa các khoáng có chứa kali trong quá trình hình thành đất (Nguyễn Mỹ Hoa và Đỗ Thị Thanh Ren, 2004)

Hình 1.2 Các dạng kali trong đất

Theo kết quả các thí nghiệm về sự cố định kali của Nguyễn Bảo Vệ (1998) cho thấy, hầu hết đất lúa ĐBSCL đều có sự cố định kali và sự cố định nhiều nhất ở đất 3 vụ lúa Sự thiếu hụt kali có thể phục hồi qua một chế độ bón phân hợp lý của KCl hoặc K2SO4, tuy nhiên ở đất phù sa mịn, mặn hoặc đất đá vôi thì cung cấp kali vào đất đôi khi không hiệu quả hoặc chậm phục hồi Phân chuồng là một loại phân khá giàu kali, cho nên trên nền đất đã có bón nhiều phân chuồng thì phân kali thể hiện hiệu lực sẽ không rõ (Lê Văn Căn, 1978)

Luận văn Đại học Ngành Khoa học đất

10

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU

2.1.1Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Thời gian: tháng 6/2012 đến tháng 6/2013

Địa điểm: xã Lương Nghĩa, huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu Giang

2.1.2 Vật liệu nghiên cứu

- Giống lúa: OM 5451 của viện lúa ĐBSCL

- Khoai lang: khoai lang tím Nhật

- Bắp nếp: MX10 của Công ty Giống cây trồng Miền Nam

- Máy so màu quang phổ, máy ly tâm, máy lắc, máy khuấy từ, máy đo pH, nhiệt kế, cân điện tử,…

- Ống nghiệm, ống đong, ống nhỏ giọt, pipet, cốc thuỷ tinh, bình định mức, bình tam giác, giấy lọc,…

- Hóa chất sử dụng trong phân tích: H2SO4đđ, H3PO4đđ, HClđđ, H2O2, KCl, NaOH, K2Cr2O7, FeSO4, BaCl2, MgSO4, EDTA, giấy lọc và một số hóa chất