TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT & QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI VŨ ANH PHƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP HIỆU QUẢ CỦA PHÂN HỮU CƠ VI SINH TRONG CẢI THIỆN TÍ
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT & QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI
VŨ ANH PHƯƠNG
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
HIỆU QUẢ CỦA PHÂN HỮU CƠ VI SINH TRONG CẢI THIỆN TÍNH CHẤT HÓA HỌC ĐẤT VÀ
NĂNG SUẤT RAU MÀU
Luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành Nông Học
Tháng 1/2008
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT & QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
HIỆU QUẢ CỦA PHÂN HỮU CƠ VI SINH TRONG CẢI THIỆN TÍNH CHẤT HÓA HỌC ĐẤT VÀ
NĂNG SUẤT RAU MÀU
MSSV: 3031025 Lớp Nông Học 29B
Tháng 1/2008
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 3TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT & QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI
Chứng nhận đề tài: HIỆU QUẢ CỦA PHÂN HỮU CƠ VI SINH TRONG CẢI
THIỆN TÍNH CHẤT HÓA HỌC ĐẤT VÀ NĂNG SUẤT RAU MÀU”
Đánh giá của giáo viên hướng dẫn:
Cần Thơ, ngày tháng năm
Giáo viên hướng dẫn Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 4TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT VÀ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI
Chứng nhận đề tài: “HIỆU QUẢ CỦA PHÂN HỮU CƠ VI SINH TRONG CẢI
THIỆN TÍNH CHẤT HÓA HỌC ĐẤT VÀ NĂNG SUẤT RAU MÀU”
Đánh giá của Hội Đồng:
Cần Thơ, ngày tháng năm
Chủ tịch Hội Đồng Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 5TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT VÀ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI
Chứng nhận đề tài: “HIỆU QUẢ CỦA PHÂN HỮU CƠ VI SINH TRONG CẢI
THIỆN TÍNH CHẤT HÓA HỌC ĐẤT VÀ NĂNG SUẤT RAU MÀU”
Đánh giá của phản biện:
Cần Thơ, ngày tháng năm
Phản biện Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 6LỜI CẢM TẠ Kính dâng!
Cha mẹ suốt đời chăm lo, tận tụy vì sự nghiệp tương lai của các con
Quý Thầy Cô, Anh Chị Bộ Môn Khoa Học Cây Đất & Quản Lý Đất Đai – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng – Trường Đại Học Cần Thơ đã truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm bổ ích cho tôi
Chân thành biết ơn,
Cố vấn Ngô Thành Trí đã tận tình dìu dắt tôi trong suốt quá trình học tập tại trường
Bộ môn Bảo Vệ Thực Vật – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng luôn quan tâm và tạo điều kiện học tập tốt cho tôi trong những năm học tập tại trường
Chân thành cảm ơn,
Các bạn Chánh, Nguyện, Cường lớp Nông Học 29B; Nhanh, Khoa, Thủy, Myl lớp Trồng Trọt 29 đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trông suốt thời gian thực hiện thí nghiệm
Thân ái gửi về,
Các bạn Nông Học khóa 29 lời chúc sức khỏe, hạnh phúc và thành đạt trong tương lai
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 7TÓM LƯỢC
C ải thiện tính chất hoá lý và phì nhiêu đất qua sử dụng phân hữu cơ trong
canh tác rau màu, góp ph ần duy trì độ phì nhiêu đất, đồng thời giảm chi phí đầu tư
phân vô c ơ và thuốc phòng trừ dich hại là vấn đề cần được nghiên cứu và khuyến
cáo trong s ản xuất nông nghiệp
Đề tài được thực hiện trên đất canh tác rau muống, cà chua và dưa leo tại
hai điểm thuộc Long Tuyền và Thốt Nốt – Thành phố Cần Thơ Mười sáu mẫu đất được thu trên các nghiệm thức sử dụng phân vô cơ theo liều lượng nông dân, phân
vô c ơ cân đối và phân hữu cơ kết hợp một lượng thấp phân vô cơ để phân tích một
s ố tính chất đất như hàm lượng chất hữu cơ, lân hữu dụng, khoáng hóa đạm và hô
h ấp đất
S ử dụng thêm phân hữu cơ vi sinh bã bùn mía kết hợp giảm 25% lượng phân
vô c ơ cân đối giúp gia tăng hàm lượng chất hữu cơ, lân hữu dụng trong đất, quá
trình khoáng hóa đạm diễn ra nhanh hơn, hoạt động và mật số của vi sinh vật cũng
gia t ăng Tuy hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh bả bùn mía chưa rõ trong cải thiện
n ăng suất rau và dưa leo, nhưng cải thiên được chất lượng sản phẩm và do đó tăng
t ỷ lệ thương phẩm của rau màu
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 8MỤC LỤC
GIỚI THIỆU .1
CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ……… …… 2
1 Sơ lược vùng thí nghiệm ……… 2
2 Phân hữu cơ vi sinh ……… 2
2.1 Phân hữu cơ ……… 2
2.1.1 Khái niệm ………2
2.1.2 Tác dụng của phân hữu cơ đối với đất canh tác ……….3
2.1.3 Tác dụng của phân hữu cơ đối với cây trồng……… 4
2.2 Phân vi sinh ……….……… 4
2.3 Phân hữu cơ vi sinh ……… 5
2.3.1 Khái niệm ………5
2.3.2 Vai trò của phân hữu cơ vi sinh ………5
2.4 Phân hữu cơ vi sinh bã bùn mía dùng trong thí nghiệm………… ……5
2.4.1 Thành phần nguyên liệu sử dụng làm phân ………5
2.4.2 Thành phần vi khuẩn cấy vào phân ………6
3 Sinh vật trong đất ……… 6
3.1 Phân loại ……….6
3.2 Sự phân bố và biến động mật số vi sinh vật trong đất ……….7
3.3 Vai trò của vi sinh vật trong đất ………7
4 Các tính chất hóa học khảo sát ……… 8
4.1 Sự khoáng hóa đạm trong đất…… .….……… …….8
4.1.1 Nguồn gốc và sự phân bố các dạng đạm trong đất……….8
4.1.2 Sự khoáng hóa đạm trong đất ………9
4.1.3 Sự bất động đạm ………12
4.2 Lân trong đất ………12
4.2.1 Thành phần lân trong đất ……… 13
4.2.2 Sự khoáng hóa lân hữu cơ ………14
4.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự khoáng hóa lân ………15
4.2.4 Sự bất động lân ………15
4.3 Chất hữu cơ trong đất………16
4.3.1 Nguồn gốc chất hữu cơ trong đất ……….18 Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 94.3.2 Vai trò của chất hữu cơ ……… 19
4.4 CO2 trong đất ………21
5 Các rau màu thí nghiệm……… 22
5.1 Rau muống……….22
5.2 Cà chua……… 23
5.3 Dưa leo ……… 25
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP ……… 27
1 PHƯƠNG TIỆN ……… 27
2 PHƯƠNG PHÁP ……… 27
2.1 Bố trí thí nghiệm ………27
2.2 Cách lấy và xử lý mẫu đất ……… 28
2.3 Thành phần hóa học phân bã bùn mía sử dụng ……….28
2.4 Các chỉ tiêu hóa học phân tích ………28
2.5 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa học ……… 29
3 XỬ LÝ SỐ LIỆU ……… 30
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN ……… 31
3.1 Khái quát tình hình sản xuất rau an toàn hiện nay tại TP Cần Thơ …31 3.2 Một số đặc tính của đất trồng trước thí nghiệm ………32
3.3 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh bã bùn mía đến một số tính chất hóa học đất………33
3.3.1 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh bã bùn mía đến hàm lượng chất hữu cơ trong đất ………33
3.3.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh bã bùn mía đến hàm lượng lân dễ tiêu trong đất ……… 36
3.3.3 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh bã bùn mía đến sự khoáng hóa đạm trong đất ………39
3.3.4 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh bã bùn mía đến hàm lượng CO2 trong đất ………43
3.4 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh bã bùn mía đến năng suất các rau màu thí nghiệm ………46 Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 10KẾT LUẬN - ĐỀ NGHỊ ……….50
1 KẾT LUẬN ……….50
2 ĐỀ NGHỊ ………51
TÀI LIỆU THAM KHẢO ………
PHỤ CHƯƠNG ………
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 11DANH SÁCH BẢNG
3.1 Một số chỉ tiêu hóa học đầu vụ của đất tại Long Tuyền 32
3.2 Ảnh hưởng của các nghiệm thức phân bón đến hàm lượng chất
hữu cơ trong đất trên các điểm thí nghiệm tại Long Tuyền 33
3.3 Ảnh hưởng của các nghiệm thức phân bón đến hàm lượng
lân dễ tiêu trong đất tại điểm thí nghiệm Thốt Nốt 39
3.4 Ảnh hưởng của các nghiệm thức phân bón đến hàm lượng
3.5 Ảnh hưởng của các nghiệm thức phân bón đến năng suất
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 12DANH SÁCH HÌNH
3.1 Ảnh hưởng của các nghiệm thức phân bón đến hàm lượng
3.2 Sự thay đổi hàm lượng chất hữu cơ trong đất qua 2 đợt bón 35
3.3 Ảnh hưởng của các nghiệm thức phân bón đến hàm lượng
chất hữu cơ trên đất trồng dưa leo tại Thốt Nốt 36
3.4 Ảnh hưởng của các nghiệm thức phân bón đến hàm lượng
3.5 Ảnh hưởng của các nghiệm thức phân bón đến hàm lượng
lân dễ tiêu trên đất canh tác dưa leo (Long tuyền) 37 3.6 Sự thay đổi hàm lượng lân dễ tiêu trong đất qua 2 đợt bón 38
3.7 Ảnh hưởng của các nghiệm thức phân bón đến tốc độ
3.8 Ảnh hưởng của các nghiệm thức phân bón đến tốc độ khoáng
hóa đạm trên đất khi bón tiếp phân đợt 2(canh tác cà chua) 41
3.9 Ảnh hưởng của các nghiệm thức phân bón đến tốc độ
khoáng hóa đạm trên đất canh tác dưa leo tại Long Tuyền 41 3.10 Ảnh hưởng của các nghiệm thức phân bón đến tốc độ
khoáng hóa đạm trên đất canh tác dưa leo tại Thốt Nốt 42
3.11 Ảnh hưởng của các nghiệm thức phân bón lên tốc độ
3.12 Ảnh hưởng của các nghiệm thức phân bón đến
3.13 Ảnh hưởng của các nghiệm thức phân bón đến tỷ lệ
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 13GIỚI THIỆU
Sự phát triển về kinh tế và đời sống người dân được nâng cao thì nhu cầu về an toàn thực phẩm, đa dạng chủng loại cũng cao hơn Bên cạnh nguồn lương thực - thực phẩm như: gạo, thịt, sữa, trứng…cung cấp lượng đạm và prôtêin dồi dào thì rau xanh là một món ăn không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày Rau xanh bổ sung vitamin và các khoáng chất, đặc biệt một số loại rau còn là những vị thuốc tự nhiên rất quý cho sức khỏe con người Trong xu thế này, việc phát triển sản xuất rau màu theo hướng chú trọng chất lượng ở đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là điều rất cần thiết
Đất đai là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá và là tư liệu sản xuất quan trọng của con người Ở ĐBSCL, các nghiên cứu về sự thoái hóa tính chất vật lý, hóa học và sinh học ở các vùng đất thâm canh 3vụ lúa/năm , các vườn cây ăn trái nhiều năm tuổi cho thấy có sự giảm hàm lượng chất hữu cơ, hàm lượng lân hữu dụng, sự rửa trôi đạm xảy ra mạnh, độ nén dẽ cao, hệ số thấm nước thấp… (Võ Thị Gương, 2004)
Những năm vừa qua, tuy chưa đánh giá được mức độ ô nhiễm ở những vùng trồng rau cũng như những ảnh hưởng tiêu cực lên môi trường và cuộc sống của con người từ việc sử dụng phân hóa học và thuốc phòng trừ dịch hại rất cao trong kỹ thuật canh tác, cũng như chưa có nhiều nghiên cứu đánh giá đầy đủ về hiệu quả việc sử dụng phân hữu cơ vi sinh trong việc cải tạo các tính chất hóa, lý, sinh của đất trồng rau màu, nhưng mục tiêu phát triển nông nghiệp của chúng ta là hướng tới một nền nông nghiệp bền vững - nền nông nghiệp hữu cơ kết hợp với những tiến bộ của khoa học kỹ thuật Đề
tài “Hiệu quả phân hữu cơ vi sinh trong cải thiện tính chất hóa học đất và
năng suất rau màu” được thực hiện nhằm giải quyết mục tiêu trên
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 14CHƯƠNG I
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1 SƠ LƯỢC VÙNG THÍ NGHIỆM
Quận Bình Thủy và huyện Ô Môn là hai địa phận trực thuộc thành phố Cần Thơ với khí hậu nhiệt đới hai mùa nắng mưa rõ ràng: mùa mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 11 và mùa nắng từ tháng 12 đến đầu tháng 4 năm sau Khí hậu ôn hòa, ít bão, nóng ẩm quanh năm và không có mùa lạnh Đất đai được phù sa bồi đắp quanh năm, chủ yếu do hai con sông: sông Hậu và sông Cần Thơ bồi đắp hàng năm, rất thuận lợi cho nghề trồng rau màu phát triển
Đời sống người dân chủ yếu dựa vào nông nghiệp là chính Tuy còn nhiều khó khăn về cơ sở hạ tầng, công nghiệp chưa phát triển mạnh, dịch vụ phát triển chưa cao, nhưng trong tương lai đây sẽ là những vùng phát triển mạnh của thành phố Cần Thơ
2 PHÂN HỮU CƠ VI SINH
2.1 Phân hữu cơ
Chất hữu cơ là nhân tố không thể thiếu để đạt hiệu quả trong canh tác ngày nay Tuy nhiên với tình hình thâm canh tăng vụ như hiện nay thì một lượng lớn chất hữu cơ trong đất bị mất đi, hơn nữa đất là nguồn tài nguyên hữu hạn không phục hồi, sự canh tác liên tục làm cho chất hữu cơ trong đất ngày càng cạn kiệt, điều đó tác động rất lớn đến các tính chất lý hóa, sinh học đất, đồng thời làm cho năng suất, chất lượng nông phẩm giảm đi Do đó phân hữu cơ là nguồn cung cấp chất hữu cơ chính để tăng cường chất hữu cơ lại cho đất Hiện nay phân hữu cơ là một trong những nhân tố quan trọng trong sản xuất nông nghiệp bền vững do những đặc tính
có lợi của nó trong việc cải tạo đất
2.1.1 Khái niệm
Theo Vũ Hữu Yêm (1995) và Nguyễn Ngọc Nông (1999), phân hữu cơ là các loại chất hữu cơ sau khi vùi vào đất được phân hủy và cung cấp chất dinh Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 15dưỡng cho cây Quan trọng hơn nữa là phân hữu cơ có khả năng cải thiện độ phì nhiêu đất (Chu Thị Thơm, 2005)
Phân hữu cơ là tên gọi chung cho các loại phân được sản xuất từ các vật liệu hữu cơ như: các dư thừa thực vật, rơm rạ; phân súc vật, phân chuồng; phân rác và
phân xanh Theo Lê Văn Khoa và ctv (1996) thì phân hữu cơ được coi như những
chất tươi có nguồn gốc động thực vật, được vùi trực tiếp vào đất hay ủ thành phân bón vào đất để tăng năng suất cây trồng và tăng độ phì của đất
Michel Vilain (1989) đề nghị phân loại theo mức độ khoáng hóa chất hữu cơ hay khả năng tạo mùn của chất hữu cơ Chất hữu cơ có tỷ lệ C/N cao được vùi trực tiếp vào đất không qua chế biến, chức năng chủ yếu là cải tạo đất thì được gọi là chất hữu cơ cải tạo đất, chất hữu cơ thông qua chế biến có tỷ lệ C/N thấp thì gọi là phân hữu cơ (Vũ Hữu Yêm, 2005)
2.1.2 Tác dụng của phân hữu cơ đối với đất canh tác
Phân hữu cơ được sử dụng với mục đích cung cấp dưỡng chất, gia tăng hàm lượng chất hữu cơ trong đất, cải thiện tính chất lý, hóa, sinh học của đất
Ảnh hưởng đến các tính chất hóa, sinh học đất
Phân hữu cơ được bón vào đất giúp gia tăng hàm lượng chất hữu cơ trong đất, tạo nguồn thức ăn phong phú cho hệ vi sinh vật đất phát triển và hoạt động mạnh hơn, bao gồm vi sinh vật tự dưỡng và cả vi sinh vật dị dưỡng Chất hữu cơ dễ thối rửa, vi sinh vật càng phát triển mạnh, khả năng khoáng hóa đạm cũng tăng lên Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 16Trong quá trình phân giải, phân hữu cơ có thể tăng khả năng hòa tan các chất khó tan, tăng khả năng trao đổi của đất Hữu cơ là nhân tố tích cực tham gia vào chuyển hóa lân trong đất từ dạng khó tiêu sang dạng dễ tiêu, hữu dụng cho cây
trồng (Nguyễn Thị Thủy và ctv., 1997) Mặt khác sự bổ sung chất hữu cơ cho đất
thông qua phân hữu cơ góp phần gia tăng khả năng đệm trong hầu hết các loại đất (Đỗ Thị Thanh Ren, 1998), gia tăng sự tao phức chất hữu cơ – khoáng để khắc phục
các yếu tố độc hại trong đất (Lê Văn Khoa và ctv., 1996)
Bón phân hữu cơ đơn thuần hoặc bón kết hợp phân hóa học thì vi sinh vật đất ổn định hơn, sự cân bằng sinh học trong đất được tốt hơn (Nguyễn Ngọc Hà, 2000)
2.1.3 Tác dụng của phân hữu cơ đối với cây trồng
Phân hữu cơ có chứa đầy đủ các loại chất khoáng cần thiết cho cây trồng nhưng không nhiều, mặc dù phân hữu cơ không có tác dụng tức thời như phân hóa học nhưng bón với số lượng lớn thì tác dụng của nó không thua kém phân hóa học bao nhiêu ( Nguyễn Thanh Hùng, 1984)
Theo Nguyễn Bảo Vệ (1996) nhờ các acid humic trong phân hữu cơ giúp cây hấp thu tốt chất dinh dưỡng Phân hữu cơ cũng là nguồn cung cấp dưỡng chất cho cây do mùn bị khoáng hóa (Akio Inoko, 1984) và hòa tan các chất vô cơ trong đất (Hoàng Minh Châu, 1998).Mặt khác phân hữu cơ làm tăng hàm lượng đạm hữu cơ
dễ phân hủy và đạm hữu dụng trong đất, cung cấp thêm cho đất một số nguyên tố vi
lượng cần thiết cho cây trồng như Cu, Zn,…(Võ Thị Gương và ctv., 2004) Khi môi
trường đất thích hợp cho sự sinh trưởng của cây thì sự gia tăng năng suất thông qua phân hữu cơ thường ít, nhưng khi môi trường đất không thích hợp thì năng suất sẽ gia tăng có hiệu quả khi được bón thêm phân hữu cơ
2.2 Phân vi sinh
Phân vi sinh là các chế phẩm chứa vi sinh vật sống có hoạt lực cao đã được tuyển chọn Thông qua hoạt động của nó tạo ra chất dinh dưỡng cho đất và cây trồng, giúp cây phát triển tốt hơn Nguồn dinh dưỡng hữu cơ, vô cơ và vi lượng Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 17trong phân là rất thấp, không được bổ sung nên mục đích dùng phân vi sinh là làm tăng cộng đồng vi sinh vật có ích cho đất (Lê Văn Tri, 2001)
Theo Đỗ Thị Thanh Ren và Ngô Ngọc Hưng (2004) thông thường có 3 nhóm
vi sinh vật được dùng trong sản xuất phân vi sinh: vi sinh vật cố định đạm, vi sinh vật hòa tan lân và vi sinh vật kích thích tăng trưởng cây
Các loại phân vi sinh hiện có trên thị trường
Nitragin: vi khuẩn nốt sần cây họ đậu
Rhidafo: vi khuẩn cây đậu phộng
Azotobacter: vi khuẩn hút đạm từ khí trời
Azozin: vi khuẩn hút đạm của khí trời ở ruộng lúa, có thể trộn với hạt giống Phospho bacterin: vi khuẩn giải phóng lân dễ tiêu từ các chất vô cơ
2.3 Phân hữu cơ vi sinh
2.3.1 Khái niệm
Phân hữu cơ vi sinh là phân trộn cơ học giữa phân vi sinh và phân hữu cơ Phân hữu cơ vi sinh dùng chủ yếu là dùng để bón lót hoặc dùng làm nguyên liệu để sản xuất phân phức hợp hữu cơ vi sinh (Lê Văn Tri, 2002)
2.3.2 Vai trò của phân hữu cơ vi sinh
Phân hữu cơ vi sinh là sự phối hợp giữa phân hữu cơ và phân vi sinh nên bên cạnh những tác động đến tính chất lý, hóa, sinh học đất, cây trồng của phân hữu cơ thì phân hữu cơ vi sinh còn góp phần làm giàu nguồn vi sinh vật trong đất, làm giảm mầm móng sâu bệnh trong đất, cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt, sự gia tăng có hiệu quả của năng suất và chất lượng nông sản, hạn chế sâu bệnh cây trồng, giảm sử dụng thuốc hóa học, góp phần làm sạch môi trường
2.4 Phân hữu cơ vi sinh bã bùn mía sử dụng thí nghiệm
2.4.1 Thành phần nguyên liệu sử dụng làm phân
Bã bùn mía: sử dụng bã bùn mía từ các nhà máy đường chưa qua xử lý Bã
bùn vừa xuất xưởng khỏi nhà máy mía đường nhão và có ẩm độ khoảng 75-80%
Bã bùn mía có hàm lượng carbon và các nguyên tố dinh dưỡng trong chất khô Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 18tương đối cao, sẽ làm thức ăn cho vi sinh vật, giúp quá trình hoai mục nhanh hơn
Có thể sử dụng bã bùn mía tương đối còn mới ngoài bãi chứa của nhà máy nhưng tránh sử dụng loại đã hoai mục hoặc thành phẩm đóng trong bao của nhà máy
Xác mía: sử dụng xác mía sau khi ép trong ủ phân hữu cơ để tăng hàm
lượng carbon trong nguyên liệu ủ và làm cho bã bùn mía được tơi xốp, giúp tăng cường hoạt động của vi sinh vật hiếu khí Trong quá trình ép mía lấy đường, xác mía đã bị nghiền vụn, rất thuận lợi cho ủ phân hữu cơ Ẩm độ trong xác mía khoảng 40-50%, do đó khi trộn với bã bùn sẽ làm cho nguyên liệu ủ khô hơn
Phân heo: lượng phân heo sử dụng để ủ không nhiều so với bã bùn mía và
xác mía Trong phân heo có chứa nguồn vi sinh vật dồi dào và hàm lượng dinh dưỡng, đặc biệt là lân và đạm tương đối cao nên giúp giảm tỷ lệ C/N của nguyên liệu ủ đến mức phù hợp và cung cấp vi sinh vật giúp phân hoai mục nhanh Ẩm độ của phân heo thu từ các trại chăn nuôi khoảng 75%
2.4.2 Thành phần vi khuẩn cấy vào phân
Sản phẩm Trico có chứa nấm Trichoderma spp có khả năng ngừa và trị các loại nấm hại rễ cây ăn trái và rau màu: Fusarium, Rhizoctonia, Sclerotium,
Collectotricum, Verticilium và tuyến trùng rễ
Hai chủng vi khuẩn Burkholderia cepacia TG17 và Bacillus sp TG19 có khả năng đối kháng mạnh với nấm Rhizoctonia solani và nấm Collectotrichum spp
Vi khuẩn Pseudomonas spp có khả năng giúp hòa tan lân khó tan trong đất
Vi khuẩn Azocspirillum spp là vi khuẩn cố định đạm tự do giúp tăng cường
cố định đạm
3 SINH VẬT TRONG ĐẤT
3.1 Phân loại
Các sinh vật sống trong đất có quan hệ chặt chẽ với sự hình thành và phát
triển của đất Xét về số lượng cũng như chủng loại, hệ vi sinh vật đất là bộ phận quan trọng nhất của hệ sinh vật đất, đồng thời có vai trò rất quan trọng đối với trồng trọt Các vi sinh vật đất phần lớn thuộc nhóm vi khuẩn (92-94%) bao gồm: vi khuẩn Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 19hiếu khí, vi khuẩn kỵ khí, vi khuẩn phân hủy celluloz, vi khuẩn hóa ammon, vi khuẩn hóa Nitrate, vi khuẩn khử N, vi khuẩn cố định N,…
3.2 Sự phân bố và biến động mật số của các nhóm vi sinh vật trong đất
Vi sinh vật sống và hoạt động tập trung ở lớp đất mặt Ở độ sâu khoảng 30cm lớp đất mặt canh tác qua nghiên cứu cho thấy có khoảng 2-10 tấn sinh khối của hệ sinh vật đất (Lê Văn Khoa, 2004) Vùng quanh rễ cây tập trung mật số vi sinh vật cao vì khi phân tích chất trong vùng này thấy có nhiều chất hữu cơ cần thiết cho vi sinh vật như đường, amino acid, acid hữu cơ, vitamin,…(Phạm Văn Kim, 2000)
Tùy vào môi trường đất vi sinh vật tồn tại, cũng như vai trò của từng chủng loại mà mật số vi sinh vật biến động theo loại đất đai, khí hậu, thời tiết Sự tác động qua lại giữa chính các chủng loài khác nhau của vi sinh vật cũng tác động đến sự biến đổi mật số của chúng trong đất
Theo nghiên cứu của Võ Thị Gương và ctv (2004) mật số nấm có xu hướng
giảm dần theo tuổi liếp và khác biệt có ý nghĩa thống kê Mật số nấm cao nhất trên vườn có tuổi liếp 7 đế 9 năm, kế đến là vườn có tuổi liếp là 26 năm và thấp nhất ở vườn có tuổi liếp là 33 năm Tảo và xạ khuẩn phát triển với mật số tương đương nhau giữa các vườn có tuổi liếp khác nhau Kết quả nầy cho thấy, mật số vi khuẩn
và nấm trong đất có thay đổi theo tuổi liếp, vườn có tuổi liếp cao mật số nấm và vi khuẩn giảm thấp có thể do điều kiện như đất chặt, độ nén dẽ cao, pH đất thấp, hàm lượng chất hữu cơ thấp, dinh dưỡng thấp là yếu tố làm giảm sự phát triển của nấm
và vi khuẩn
3.3 Vai trò của vi sinh vật trong đất
Theo Trần Thượng Tuấn (2004), vi sinh vật giữ vai trò rất đặc biệt trong vận hành hệ sinh thái và bền vững của sinh quyển Tất cả những quá trình sinh học trong môi trường đều có sự tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp của vi sinh vật Vi sinh vật
có vai trò sản sinh enzyme phân huỷ các hợp chất hữu cơ: cellulase, lignase, xylase, chitinase, protease, lipase…, sản sinh các chất kháng sinh giúp rễ cây kháng bệnh; Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 20sản sinh một số chất sinh trưởng: auxin, gibberellin, cytokinin; cố định đạm và giữ gìn cấu trúc của đất và chất hữu cơ trong đất
Hệ vi sinh vật đất ở lớp đất mặt canh tác đóng vai trò quan trọng trong các tiến trình phân hủy chất hữu cơ, cung cấp dưỡng chất hữu dụng cho cây trồng, giúp đất phát triển cấu trúc, chống xói mòn và góp phần phục hồi, nâng cao độ phì tự nhiên của đất (Lê Văn Khoa, 2004)
Quá trình hô hấp và phân giải chất hữu cơ tạo nên CO2 trong đất là một vòng tuần hoàn kín, trong đó vi sinh vật giữ vai trò chủ đạo, chúng tạo ra 1 lượng lớn
CO2, góp phần bổ sung thêm nguyên liệu cho quá trình hô hấp của cây trồng Theo
Võ Thị Gương (2002), bản thân sinh vật đất khi chết đi cũng trở thành chất hữu cơ
và được phân hủy là một trong những nguồn cung cấp dưỡng chất cho cây trồng
4 MỘT SỐ TÍNH CHẤT HÓA HỌC KHẢO SÁT
4.1 Sự khoáng hóa đạm trong đất
4.1.1 Nguồn gốc và sự phân bố các dạng đạm trong đất
Đạm là dưỡng tố rất dễ chuyển hóa bởi vi sinh vật đất Các dạng N được chuyển hóa gồm N hữu cơ, N vô cơ và N ở thể khí
Ngoài phân hóa học cung cấp N dạng vô cơ, đất còn được cung cấp N từ N hữu cơ nhờ xác bã động thực vật và vi sinh vật, N2 của khí quyển qua hiện tượng cố định đạm Đạm hữu cơ trong đất sẽ được vi sinh vật phân giải thành N vô cơ và N2 Như vậy đạm trong đất có 2 dạng chính:
+ Đạm hữu cơ:
Hầu hết N trong đất ở dạng đạm hữu cơ Dạng này chiếm vào khoảng 95% tổng số đạm Chất hữu cơ trong đất thường chứa khoảng 5% N Đạm hữu cơ trong đất thông thường là các nhóm amin (R-NH2) chủ yếu trong hợp chất prôtêin hoặc hợp chất humic Đạm hữu cơ khi bị khoáng hóa cho ra đạm vô cơ (Võ Thị Gương, 2004)
+ Đạm vô cơ:
Đạm vô cơ trong đất rất ít, ở tầng đất mặt chỉ chiếm khoảng 1-2% của đạm tổng số Đạm vô cơ trong đất có các dạng sau: N2O, NO2, NO, NH3, NH4+, NO3-, Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 21NO22-, trong đó chủ yếu là NH4+ và NO3-, là sản phẩm hoạt động của vi sinh vật đều
dễ tan trong nước nên cây trồng sử dụng được, nhưng cũng dễ bị rửa trôi
Thông thường dạng amonium trao đổi và hòa tan trong dung dịch đất, nitrite
và nitrate chiếm ít hơn 2% tổng số đạm trong đất Tuy có hàm lượng nhỏ nhưng rất cần thiết đối với cây trồng (Võ Thị Gương, 2004)
4.1.2 Sự khoáng hóa đạm trong đất
Sự khoáng hóa là tiến trình chuyển đổi N hữu cơ sang dạng N vô cơ NH4+ và
NO3- mà các vi sinh vật đất sử dụng các thành phần N hữu cơ như nguồn năng lượng (Jasson và Persson, 1982)
Các vi sinh vật phân giải hợp chất chứa carbon để lấy năng lượng, mặt khác chúng cũng phân giải các chất chứa đạm để lấy N, rất cần cho sự sống của chúng Hàng năm có khoảng 1,5-3,5% N hữu cơ trong đất được khoáng hóa và trở nên hữu dụng cho cây trồng (Võ Thị Gương, 2004)
Theo Phạm Văn Kim (2000), trong đất trồng trọt, lượng N vô cơ được phóng thích vào khoảng 1%-5% N toàn phần Trên đất ruộng lúa ngập nước, lượng N phóng thích thường cao hơn đất trồng màu vì đất ruộng ngập nước chứa nhiều hữu
cơ dễ phân hủy hơn Các nhóm prôtêin và các amino acid khi cho vào đất sẽ được phân giải nhanh chóng hơn các chất mùn chứa N, có thể do N trong chất mùn liên kết với các thành phần sét và các polyphenol nên được phân giải chậm hơn
Sự khoáng hóa chất hữu cơ trong đất chủ yếu qua 3 bước phản ứng:
Trang 22NH3 + H2CO3 (NH4)2CO3 = 2NH4+ + 2CO32-
Sự nitrate hóa Đạm amonium sau khi được phóng thích từ sự phân hủy chất hữu cơ sẽ bị oxi hóa chuyển sang nitrate gọi là sự nitrate hóa Tiến trình này trãi qua 2 giai đoạn:
2NH4+ + 3O2 2NO2- + 2H2O + 4H+ + năng lượng
2NO2- + O2 2NO3- + năng lượng 2NH4+ + 4O2 2NO3- + 4H+ + 2H2O
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự nitrate hóa Tiến trình nitrate hóa xảy ra luôn tương tác mật thiết với nhiều yếu tố như:
độ thoáng khí của đất, pH của môi trường, sự hiện diện của NH4+ và mật số vi sinh
vật sống trong đất (Bramley và White, 1991 - được trích dẫn bởi Jarvis et al., 1996)
Hàm lượng amonium: hàm lượng đạm amonium trong đất cao sẽ thúc đẩy
sự nitrate hóa xảy ra nhanh hơn Tỷ lệ C/N của chất hữu cơ cao làm ngăn chặn tiến trình phóng thích NH4+, từ đó làm giảm sự nitrate hóa (Võ Thị Gương, 2004) Tuy nhiên hàm lượng NH3 hiện diện quá cao cũng làm kiềm hãm sự nitrate hóa do NH3
gây độc đối với vi khuẩn Nitrobacter, dẫn đến tích lũy các ion NO2- gây độc (Brady, 1984)
Độ thoáng khí của đất: nitrate hóa là một tiến trình oxi hóa, vì vậy cần điều
kiện đất thoáng khí Đất thoáng khí và thoát nước tốt giúp tăng cường sự nitrate hóa Sự nitrate hóa xảy ra chậm trên đất không trồng trọt, ít canh tác so với đất đã cày bừa và đang canh tác (Võ Thị Gương, 2004) Theo Phạm Văn Kim (2000), các chi vi khuẩn tham gia vào tiến trình nitrate hóa là các chi vi khuẩn háo khí nên trong điều kiện đất thoát thủy tốt hoặc ở lớp oxi hóa ở đất ruộng ngập nước, các vi khuẩn này sẽ phát triển tốt hơn, thúc đẩy sự nitrate hóa, còn trong tầng khử đất ruộng ngập nước thì NH3 được tích lũy và không chuyển hóa thành NO3-
Nhiệt độ và ẩm độ: ảnh hưởng mạnh mẽ đến tiến trình nitrate hóa vì nhiệt độ
và ẩm độ có tác động rất lớn đối với hoạt động của các vi sinh vật nitrate hóa Ở nhiệt độ dưới 50C và trên 400C , vi khuẩn hoạt động rất chậm nên sự chuyển hóa
Hy đrolysis
Nitrosomonas Nitrobacter
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 23đạm NH4+ thành NO3- rất chậm (Phạm Văn Kim, 2000) Nhiệt độ thích hợp cho sự nitrate hóa là từ 20-300C (Võ Thị Gương, 2004) Bên cạnh đó sự nitrate hóa cũng cần cung cấp đủ nước, độ ẩm đất quá thấp hoặc quá cao cũng làm chậm sự nitrate hóa Độ ẩm thích hợp cho sự nitrate hóa chính là độ ẩm thích hợp cho sự sinh trưởng của cây trồng, khoảng 60% thể tích tế khổng chứa đầy nước (Brady, 1984)
pH và baze trao đổi: pH ảnh hưởng đến hoạt động của vi khuẩn nitrate và sự nitrate hóa (Alexander, 1961 và Brady, 1984) pH thích hợp cho hoạt động của vi khuẩn này thường trên 6 Theo Phạm Văn Kim (2000), ở một số vùng, khi pH<6 thì quá trình nitrate hóa giảm đi, thấp ở pH = 5 và ngừng hẳn ở pH = 4 Trên vài loại đất, quá trình nitrate hóa có thể xảy ra ở pH = 4.5, nhưng ở nơi khác, vi khuẩn không hoạt động được ở pH này Các vi khuẩn nitrate hóa sống trong đất hơi chua
có pH tối hảo = 6.5, còn vi khuẩn sống trong nơi đất kiềm có pH tối hảo là 7,8 Sự nitrate hóa xảy ra nhanh chóng khi đất có nhiều baze trao đổi Mặc dù vi sinh vật mẫn cảm với pH của đất nhưng trong một giới hạn nhất định, độ chua ít ảnh hưởng đến sự nitrate hóa khi môi trường cung cấp đủ các baze (Võ Thị Gương, 2004)
Chất hữu cơ: thành phần chất hữu cơ nhẹ được tách ra theo phương pháp tỷ trọng riêng được xem là thành phần dễ phân hủy nhất, có tương quan chặt với sự
khoáng hóa chất hữu cơ (Biederbeck et al., 1994) Các thành phần chất hữu cơ dễ
phân hủy nhiều thì sự khoáng hóa này diễn ra liên tục, khuynh hướng bất động đạm giảm thấp
Phân bón: cung cấp cho đất một số lượng nhỏ của nhiều loại muối, ngay cả
các nguyên tố vi lượng cũng kích thích sự nitrate hóa Bón phân đạm amonium với
số lượng lớn trên đất kiềm sẽ làm giảm bước thứ 2 của phản ứng nitrate hóa, hàm
lượng amoniac cao sẽ gây độc cho Nitrobacter nhưng không ảnh hưởng đến hoạt
động của Nitrosomonas, như vậy ở pH đất cao có sự tích tụ NO2-
Các yếu tố khác: tỷ số C/N có ảnh hưởng nhiều đến hoạt động của vi sinh vật đất nên ảnh hưởng đến sự nitrate hóa Quá trình nitrate hóa cũng chịu ảnh hưởng của chất phòng trừ dịch hại, các chất hóa học gốc cyanua, các hợp chất gốc Clo hữu
cơ đều ức chế mạnh quá trình nitrate hóa
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 244.1.3 Sự bất động đạm
Sự bất động đạm là quá trình ngược lại với sự khoáng hóa, vi sinh vật chuyển đạm vô cơ thành các dạng hữu cơ Sự bất động xảy ra khi xác bã động thực vật có chứa lượng nitrogen thấp được thêm vào trong đất (Brady, 1984)
Theo Võ Thị Gương (2004), vi sinh vật trong đất phân hủy hợp chất hữu cơ chứa carbon để lấy năng lượng, phân hủy hợp chất hữu cơ chứa N để phát triển mô
cơ thể Vì vậy, khi tỷ lệ C/N cao (C/N >25) thì lượng N trong chất hữu cơ mà chúng phân hủy không còn đáp ứng đủ nhu cầu về N, các vi sinh vật hoạt động mạnh hơn, chúng sử dụng nguồn N vô cơ có sẵn trong đất (NH4+, NO3-) để phát triển cơ thể, sự bất động đạm xảy ra
Khi các vi sinh vật chết đi thì tỷ số C/N giảm vì C bị mất do hô hấp trong khi
đó N trong cơ thể chúng vẫn còn nên có sự phóng thích nitrogen hữu dụng từ sự bất động này (Paul và Clark, 1989; Coyen, 1999) Khi C/N < 20 sự phóng thích đạm dễ dàng xảy ra trong quá trình phân hủy (Tisdale, Nelson và Beaton, 1985)
Nghiên cứu sự bất động đạm trên đất trồng hoa màu cho thấy xác bã thực vật
có chứa từ 2.4 - 3.4 % đạm thì sự phóng thích đạm xảy ra sớm và đạm hữu dụng trong đất gia tăng Chất bã thực vật chứa từ 0.8 - 1.5% N, đạm vô cơ bị bất động ở giai đoạn đầu của sự phân hủy nhưng sau đó phóng thích đạm vào đất Xác thực vật chứa 0.5 - 0.6%N thì lượng đạm vô cơ trong đất giảm (Tất Anh Thư, 2003)
Sự khoáng hóa và sự bất động xảy ra nối tiếp nhau, chúng làm tăng hay giảm
N vô cơ trong đất tùy thuộc chủ yếu vào tỷ lệ C/N
4.2 Lân trong đất
So với đạm và Kali thì hàm lượng lân trong cây và đất thấp hơn, nhưng lân giữ vai trò quan trọng, thiếu lân cây trồng và động vật không thể phát triển được Trong tự nhiên, lân không ở dạng tự do mà kết hợp với oxi tạo ra P2O5, kết hợp với nước tạo ra acid orthophosphoric Còn trong đất, lân phản ứng với các thành phần trong đất tạo thành các hợp chất không hòa tan, chậm hữu dụng cho cây trồng
Lượng lân đi vào đất từ không khí thường rất thấp (0.05-0.5 kg/ha/năm) Phân bón cung cấp cho đất lượng lân đáng kể Lượng lân mất mát do hoa màu lấy đi Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 25qua các sản phẩm thu hoạch khoảng 5-50 kg/ha/năm Lân mất đi qua xói mòn khoảng 0.1-10 kg/ha/năm Lân hòa tan mất đi do nước chảy tràn bề mặt khoảng 0.1-
3 kg/ha/năm (Brady và ctv., 1999)
4.2.1 Thành phần lân trong đất
Hàm lượng lân tổng số trong đất biến thiên từ 0.02-0.15% P2O5 Đất vùng đồng bằng sông Cửu Long nhìn chung nghèo lân tổng số, hàm lượng lân trung bình của các nhóm đất chính là 0.06% P2O5 Lân tổng số chia làm 2 dạng:
a Lân hữu cơ:
- Lân hữu cơ là lân liên kết với các chất hữu cơ Lân hữu cơ được tìm thấy trong hợp chất mùn, lá cây và các dư thừa thực vật, động vật trong đất, vì vậy lân hữu cơ chủ yếu trong lớp đất mặt, đất càng giàu mùn thì càng giàu P hữu cơ Lượng
P hữu cơ thay đổi tùy độ sâu của đất: càng xuống sâu, P hữu cơ càng giảm
- Lân hữu cơ có 2 dạng: dạng hữu dụng và dạng bền vững cây khó sử dụng Ngoài ra còn tồn tại dưới các dạng khác nhưng với tỷ lệ nhỏ (phospho protêin, nuclêic acid…) (Tất Anh Thư, 2003)
- Hầu hết các dạng lân hữu cơ trong đất ít hữu dụng đối với cây trồng, chỉ có một số dạng như: phytin, succarophosphate, cây có thể sử dụng được Còn các dạng lân khác cây chỉ sử dụng được khi đã khoáng hóa
b Lân vô cơ:
- Lân vô cơ trong đất được tạo thành chủ yếu từ biến đổi của đá trầm tích và
sự khoáng hóa lân hữu cơ dưới dạng ion orthophosphate (PO43-)
- Hàm lượng lân vô cơ trong đất thường cao hơn lân hữu cơ, ngoại trừ trên các loại đất hữu cơ Hàm lượng lân vô cơ gia tăng theo độ sâu của phẫu diện đất
(Đỗ Thị Thanh Ren và ctv., 2004)
Về mặt dinh dưỡng cây trồng, trong đất có 3 thành phần P quan trọng là:
Lân hữu dụng trong dung dịch đất: là những muối phosphate dễ hòa tan như Ca(H2PO4)2, KH2PO4, NH4H2PO4, Mg(H2PO4)2 có hàm lượng thấp nhất so với các thành phần lân khác Lân dưới dạng H2PO4- và HPO42- là dạng chủ yếu để cây trồng hấp thu Số lượng của mỗi loài hiện diện trong đất tùy thuộc vào pH Ở pH = Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 267.21 hàm lượng 2 ion này cân bằng nhau nhưng ở pH < 7.21 thì hàm lượng H2PO4chiếm ưu thế (Dixon and Weed, 1997; Brady, 1996)
-Lân chậm hữu dụng: là thành phần phosphate được giữ trên bề mặt keo đất hay các phân tử rắn như các oxide kim loại trong đất
Lân khó hòa tan: Apatite, đá phosphate trầm tích, các dạng Ca-Fe-Al phosphate Các dạng này khó tan trong nước, không hữu dụng đối với cây trồng
Trong đất, lân hữu cơ chiếm khoảng 20% lân tổng số và lân vô cơ chiếm khoảng 80% lân tổng số (Bray và Well, 1996) Cả lân hữu cơ và lân vô cơ cây trồng đều thường không thể hút trực tiếp được, chúng phải được chuyển hóa sang dạng
P2O5 vô cơ dễ tan thì cây trồng mới hấp thu được Vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển hóa các dạng lân trong đất (Alexander, 1961)
4.2.2 Sự khoáng hóa lân hữu cơ
Trong quá trình sống, các vi sinh vật đất cần phân hủy các chất hữu cơ thành các đường đơn để lấy C cần cho sự phát triển của chúng Nhờ các men do vi sinh vật tiết ra trong quá trình này mà các hợp chất hữu cơ chứa lân sẽ phóng thích lân dưới dạng phosphate (Phạm Văn Kim, 2000)
Tiến trình khoáng hóa lân hữu cơ trong đất xảy ra cũng tương tự như khoáng hóa giải phóng đạm Có 3 cách để lân vô cơ có thể được giải phóng từ lân hữu cơ:
- Do sự trực di lân vô cơ từ các thực vật chết, điều này xảy ra trong thời gian làm khô mẫu cây
- Khi năng lượng cung cấp cho sự thối rửa được sử dụng, các tế bào vi sinh vật tự chúng bị phân hủy bởi sự hiện diện của các enzym trong tế bào
- Qua sự khoáng hóa lân hữu cơ, giải phóng sinh học các nguyên tố như N, P
và S từ dạng hữu cơ sang dạng vô cơ
Sự bất động
Vi sinh vật Fe3+, Al3+, Ca2+
Vi sinh vật (phosphate hòa tan) (phosphate không hòa tan)
Sự khoáng hóa Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 274.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự khoáng hóa lân
Sự chuyển hóa các P hữu cơ sang P vô cơ xảy ra nhanh hay chậm tùy vào các điều kiện của môi trường như:
- Nhiệt độ: < 300C sự chuyển hóa xảy ra hơi chậm Sự chuyển hóa tăng nhanh
ở nhiệt độ > 300C Nhiệt độ càng cao càng thuận lợi cho việc khoáng hóa lân hữu
cơ, nhiệt độ thích hợp là 40-500C, vì vậy vào mùa hè tốc độ khoáng hóa lân hữu cơ mạnh hơn Như vậy nhóm vi sinh vật giữ vai trò trong sự chuyển hóa này có khuynh hướng thích nhiệt độ cao
- pH: là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự hữu dụng của lân trong đất Khi
pH = 5.5-7.0 độ hữu dụng của lân đạt tối đa, pH<5.5 hoặc pH>7.0 độ hữu dụng của lân giảm Ở môi trường kiềm, sự phóng thích P vô cơ nhanh hơn môi trường chua
- C/P: dư thừa thực vật thêm vào đất có tỷ số C/P< 200/1 thì sự khoáng hóa P
sẽ xảy ra, và nếu tỷ số C/P > 300/1 sự bất động sẽ xảy ra (Tisdale và Nelson, 1975)
Sự xen kẽ khô ẩm làm hoạt hóa quá trình khoáng hóa lân hữu cơ cũng như hoạt hóa quá trình khoáng hóa hợp chất đạm hữu cơ (Nguyễn Ngọc Nông, 1999)
- Chất hữu cơ: đất chứa nhiều mùn hoặc nhiều chất hữu cơ, phosphate được
phóng thích nhanh hơn Trong chất mùn, các acid nuclêic được chuyển hóa nhanh hơn và phytin là chất được chuyển hóa chậm nhất (Pearson và Simonson, 1939)
- Đạm và carbon: sự khoáng hóa lân hữu cơ xảy ra nhanh ở đất có sự khoáng
hóa đạm mạnh Sự khoáng hóa đạm xảy ra mạnh hơn sự khoáng hóa lân từ 8-15 lần Tương tự cũng có mối tương quan giữa sự khoáng hóa chất C (phóng thích CO2) và lân hữu cơ, tỷ lệ 2 sự khoáng hóa này từ 100:1 đến 300:1
4.2.4 Sự bất động lân (sự cố định lân)
Quá trình khoáng hóa lân hữu cơ sẽ tạo ra lân dễ tiêu, một phần sẽ được cây hấp phụ, phần còn lại chuyển sang dạng lân vô cơ khó tan và bị bất động do vi sinh vật sử dụng Vi sinh vật lấy P cùng với N và C để phát triển Lân được vi sinh vật hấp thu sẽ được tích lũy dưới dạng lân hữu cơ, khi vi sinh vật chết đi sẽ được chuyển hóa ngược lại, vì thế lân ở dạng này không bị mất đi mà chỉ bị bất động một thời gian (Alxeander, 1961)
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 28Mặt khác, sự cố định lân có thể do lân phản ứng với Fe, Al, Mn và Ca, tạo ra những hợp chất phosphate kết tủa khó tan, chúng trở nên ít hữu dụng và chất lân trong chúng không hữu dụng đối với hầu hết cây trồng
Sự cố định lân rất quan trọng vì nó làm cho một số lượng lớn P khi bón vào đất sẽ không bao giờ được sử dụng Thường đất acid và đất có nhiều sét sự cố định lân sẽ cao hơn các loại đất khác, đất vùng nhiệt đới cố định nhiều hơn đất vùng ôn đới (Đỗ Thị Thanh Ren và ctv., 2004)
4.2.5 Sự chuyển hóa lân vô cơ khó tan thành lân dễ tan
Phần lớn vi sinh vật trong đất có khả năng chuyển hóa P vô cơ khó tan thành
P dễ tan Có khoảng 10-50% chủng nấm và vi khuẩn phân lập được từ đất có khả
năng chuyển hóa P khó tan thành P dễ tan: Penicillium, Sclerotium, Aspergillus,
Pseudomonas , Micrococcus…(Phạm Văn Kim, 2000)
Vi khuẩn giải phóng các enzym và những acid hữu cơ có khả năng hòa tan những hợp chất lân khó tan (Yahya và Al-Azawi, 1989) Vi khuẩn hòa tan lân khó tan bằng cách sản xuất những acid hữu cơ từ đường như acid organic, acid oxalic,
acid citric, acid butyric,…(Leyval và Berthelin, 1989; Kim và ctv, 1998)
Trong điều kiện thiếu oxi (đất mới ngập ước), một số loài vi khuẩn có khả năng tạo ra H2S tác dụng lên phosphate sắt, nhôm và phóng thích ta P dễ tan (Sperber, 1957) Trên ruộng lúa bị nhiễm phèn, hầu hết P đều ở dạng phosphate sắt, nhôm nên lúa không hấp thu được P Trong điều kiện này, bón phân chuồng, chôn vùi rơm ra (cung cấp hữu cơ) kết hợp với bón N, P và vôi (giúp vi sinh vật phát triển) sẽ giúp P cố định chuyển sang dạng dễ tan cung cấp cho lúa, vì sự chuyển hóa này chậm nên cũng phải cung cấp thêm phân P cần thiết cho cây lúa
4.3 Chất hữu cơ trong đất
Chất hữu cơ (CHC) là thành phần cơ bản kết hợp với các sản phẩm phong hóa từ đá mẹ để tạo thành đất CHC là một đặc trưng để phân biệt đất với đá mẹ và
là nguồn nguyên liệu để tạo nên độ phì của đất Số lượng và đặc tính của CHC quyết định nhiều đến tính chất hóa, lý và sinh học đất (Nguyễn Thế Đặng, Nguyễn Thế Hùng, 1999)
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 29Chất hữu cơ được định nghĩa bao gồm một phần vật chất được phân hủy, vi sinh vật, động vật nhỏ tham gia tiến trình phân hủy và các sản phẩm phụ Chất hữu
cơ có vai trò rất quan trọng, ảnh hưởng đến các tính chất lý, hóa, sinh học, dinh dưỡng, cấu trúc và là môi trường sống của vi sinh vật trong đất
Chất hữu cơ trong đất là một thành phần phức tạp, có thể được chia làm 2 phần:
- Xác bã chất hữu cơ chưa chuyển hóa hoặc những thành phần chưa phân hủy
- Chất hữu cơ đã chuyển hóa gồm: những hợp chất hữu cơ ngoài mùn và những hợp chất mùn
Nhóm hợp chất mùn là những hợp chất cao phân tử có cấu tạo phức tạp, chiếm tỷ lệ cao trong chất hữu cơ (khoảng 85-90%) Trong khi đó nhóm những hợp chất hữu cơ ngoài mùn chiếm tỷ lệ thấp (10-15%) Thông qua hoạt động của vi sinh vật trong đất, chất hữu cơ bị phân giải thành mùn và mùn có khả năng liên kết những hạt đất phân tán làm cho đất có cấu trúc tốt, thoáng khí, dễ cày bừa, giữ nước
và giữ phân tốt hơn (Đỗ Thị Thanh Ren, 1993)
Theo Janzen et al (1992), chất hữu cơ có chứa những thành phần được phân
hủy nhanh chóng đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp dưỡng chất cho đất hơn những chất hữu cơ có chứa những thành phần khó phân hủy Nguồn chất hữu
cơ dễ phân hủy là chìa khóa cung cấp N của đất, ảnh hưởng đến năng suất cây trồng, ngược lại thành phần khó phân hủy của chất hữu cơ lại đóng vai trò ổn định
cấu trúc đất (Mc Gill và ctv, 1986) Groot và Houba (1995) cũng cho rằng có thể
dựa vào thành phần chất hữu cơ dễ phân giải để dự đoán khả năng cung cấp đạm của đất
Tốc độ phân huỷ chất hữu cơ và khoáng hoá của các thành phần hữu cơ trong đất có cấu trúc thô nhanh hơn ở đất có cấu trúc mịn (Van Veen và Kuikman, 1990),
vì chất hữu cơ và sinh khối của vi sinh vật trong đất có cấu trúc mịn được bảo vệ về
mặt vật lý tốt hơn (Verberne và ctv, 1990) Chất hữu cơ trong đất có liên quan chặt
với N tổng số trong đất (Stevenson, 1982) nhưng đạm hữu dụng lại tương quan Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 30không cao với chất hữu cơ hoặc đạm tổng số trong đất (Sim và ctv, 1967; Cassman
và ctv, 1996)
Trong đất, chất hữu cơ được đánh giá như sau:
Bảng Đánh giá hàm lượng chất hữu cơ trong đất (Theo I.V.Chiurin, 1951, 1972)
<1,0 1,1-3,0 3,1-5,0 5,1-8,0
>8,1
Rất nghèo Nghèo Trung bình Khá
Giàu
Khoáng hóa là quá trình phân hủy các hợp chất hữu cơ liên tục để tạo thành các hợp chất khoáng đơn giản, sản phẩm cuối cùng là những hợp chất tan và chất khí có sự tham gia của vi sinh vật, sự khoáng hóa phụ thuộc vào thành phần chất hữu cơ, ẩm độ của đất (70-80%), nhiệt độ (thích hợp là 25-350C), pH đất (thích hợp 6.5-7.5) và sự thoáng khí (Nguyễn Thế Đặng, 1999) Sự phân hủy chất hữu cơ trong đất sẽ cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng dưới dạng các chất vô cơ
4.3.1 Nguồn gốc chất hữu cơ trong đất
Nguồn gốc nguyên thủy của chất hữu cơ trong đất là mô thực vật: thân, rễ, lá cây sau khi chết đi bị mục nát, các phần còn lại của hoa màu sau khi thu hoạch như
lá, rễ cũng bị phân hủy để cung cấp chất hữu cơ cho đất Ngoài ra các phế thải, xàc
bã của sinh vật sống trong đất, động vật cũng là nguồn cung cấp chất hữu cơ cho đất Chất hữu cơ được bổ sung từ các nguồn chính sau:
Xác sinh vật bao gồm: động vật, thực vật, vi sinh vật và các động vật trong đất Trong đó xác thực vật là nguồn bổ sung chất hữu cơ chủ yếu cho đất, trung bình 5-15 tấn thân, rễ, lá được bổ sung vào mỗi hecta hàng năm Ngoài thực vật thì xác sinh vật, động vật cũng cung cấp một phần chất hữu cơ đáng kể, mặc dù khối lượng không lớn nhưng có chất lượng tốt
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 31Đối với đất canh tác thì phân hữu cơ là nguồn cung cấp chất hữu cơ đáng kể cho đất, người ta có thể bón tới 80 tấn hữu cơ/ha cho những nơi thâm canh cao Các phân hữu cơ thường dùng như: phân chuồng, phân xanh, phân rơm rác, bùn ao…, tùy thuộc vào loại phân hữu cơ khác nhau mà chất lượng khác nhau
4.3.2 Vai trò của chất hữu cơ
Phân bố hàm lượng và thành phần chất hữu cơ trong phẫu diện có đặc trưng khác nhau cho các loại đất, trên từng địa hình, vị trí địa lý Qua đó thể hiện mối liên quan đến quá trình hình thành đất (Dương Minh Viễn, 2003)
Chất hữu cơ trong đất rất quan trọng đối với quản lý đất một cách bền vững trong sản xuất nông nghiệp, vì nó thúc đẩy sự hình thành những đoàn lạp và những đoàn lạp sẽ giúp duy trì một kết cấu đất tốt cho sự tiêu nước và thông khí Chất mùn cũng làm tăng sự trao đổi các cation, tăng cường khả năng giữ phân bón (các chất dinh dưỡng) và nước của đất Nó cũng có tác dụng như một bể chứa chất dinh dưỡng, vì một phần của chất hữu cơ bị phân giải do quá trình khoáng hoá liên tục của đất Trong quá trình đó, nó cung cấp cho các cây trồng các loại chất dinh dưỡng khác nhau, bao gồm Nitơ, Phốt-pho và lưu huỳnh
Ảnh hưởng đến đặc tính vật lý đất
Chất hữu cơ liên kết các hạt đất thành một tập hợp, tăng cấu trúc và độ xốp của đất, giữ vai trò quan trọng quyết định đến sự tăng trưởng của rễ, trao đổi khí, sự giữ và di chuyển của nước trong đất
Chất hữu cơ có ảnh hưởng quan trọng đến việc hình thành cấu trúc và duy trì
độ bền cấu trúc đất (Cochrane and Aylmore, 1994; Thomas et al., 1996) Chất hữu
cơ có tác dụng làm giảm dung trọng và lực cản của đất (Sparovek et al, 1999; Carter, 2002)
Chất hữu cơ chưa bị phân hủy hay phân hủy chưa hoàn toàn rất quan trọng
về phương diện vật lý, nó như tạo lớp bảo vệ phía trên mặt đất và tạo tính tơi xốp cho lớp đất bên dưới
Quá trình canh tác liên tục làm giảm chất hữu cơ hay giảm bón phân hữu cơ đều ảnh hưởng xấu đến cấu trúc đất, giảm độ xốp, tăng dung trọng đất, gây ra Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 32những khó khăn trong việc gieo trồng, phát triển của cây con và rễ do sự nén dẽ của đất (Papendick, 1994)
Ảnh hưởng đến đặc tính hóa học đất
Quá trình khoáng hóa chất hữu cơ bởi vi sinh vật là nguồn dinh dưỡng N, P,
S, K, Ca, vi lượng cho thực vật và chính các vi sinh vật trong đất
Hầu hết N trong đất ở dạng N hữu cơ, chiếm khoảng 95% tổng số N Chất hữu cơ trong đất thuờng chứa khoảng 5% N, do đó hàm lượng chất hữu cơ trong đất cao thường đi đôi với giàu N tổng số trong đất
Tỷ lệ về thành phần của các nguyên tố trong chất hữu cơ dường như không thay đổi ở hầu hết các loại đất, tỷ số C:N giữa C hữu cơ và N hữu cơ thường dao động từ 10 – 14, giữa C hữu cơ và S hữu cơ là 7 – 8 Tuy nhiên P hữu cơ trong đất ít liên kết với C hữu cơ trong đất hơn so với N hữu cơ và S hữu cơ vì P hữu cơ trong đất hiện diện ở dạng inositol phosphates khá bền (Tate, 1987), ít được khoáng hóa một cách dễ dàng so với P vô cơ có sẵn, điều này xảy ra tương tự với N, S hữu cơ
so với N, S vô cơ
Chất hữu cơ làm giảm sự cố định K, P trong đất (Nguyễn Tử Siêm và ctv, 1999) Chất hữu cơ có ảnh hưởng gián tiếp trong việc cung cấp dinh dưỡng là nâng cao khả năng trao đổi cation của đất (Willett, 1994) Chất hữu cơ có khả năng tạo phức với kim loại (Jones and Jarvis, 1981), mùn có khả năng tạo phức với Al, làm giảm Al trao đổi và Al hòa tan trong dung dịch, hạn chế được khả năng gây độc của
Al với cây trồng Ngoài ra chất hữu cơ giúp tăng tính đệm của đất nhờ những nhóm định chức của mùn, có khả năng liên kết cao và đảm bảo cho các phản ứng hóa học trong đất xảy ra bình thường và không gây hại cho cây trồng
Ảnh hưởng đến đặc tính sinh học đất
Đối với các sinh vật sống trong đất, chất hữu cơ vừa là nguồn thức ăn quý vừa là môi trường sống của quần thể sinh vật đất Trên các loại đất khác nhau thì đặc điểm phân bố chất hữu cơ trong phẩu diện cũng khác nhau Nơi nào có chất hữu
cơ nhiều thì vi sinh vật tập trung sinh sản nơi đó Vì vậy khi đất được cày xới thường thì chất hữu cơ sẽ được phân bố đồng đều, các vi sinh vật sẽ phân bố tương đối đều hơn Nếu tính chung tất cả các nhóm vi sinh vật trong các tầng đất thì tầng Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 33A có mật số vi sinh vật cao hơn tầng B và tầng C, vì tầng A có nhiều chất hữu cơ hơn cũng như việc trao đổi oxi tầng này tương đối dễ hơn so với các tầng dưới Ngoài ra, chất hữu cơ còn ảnh hưởng gián tiếp lên sự phát triển của quần thể vi sinh vật đất, thông qua việc cải tạo pH đất, tạo độ thông thoáng, điều hòa ẩm độ và nhiệt
độ đất Hàm lượng chất hữu cơ trong đất có liên quan đến sinh khối vi sinh vật đất
(Saffigna et al., 1989) Hàm lượng chất hữu cơ trong đất cao còn góp phần làm
giảm sự phát triển của vi sinh vật có hại trong đất
Chất hữu cơ còn giúp tăng cường phân hủy sinh học nông dược dư tồn trong đất thông qua việc kích thích hoạt động của vi sinh vật trong đất, góp phần giải quyết một phần thiệt hại cho hệ sinh vật trong đất
Tác động đến cây trồng
Chất hữu cơ vừa là nguồn cung cấp thức ăn thường xuyên, vừa là kho dự trữ dinh dưỡng từ từ cho cây sinh trưởng và phát triển Các chất hữu cơ được khoáng hóa nhanh thành các chất trung gian và chất khoáng cung cấp dinh dưỡng cho cây, hợp chất mùn chứa nhiều nguyên tố dinh dưỡng lại có khả năng khoáng hóa chậm
và thường xuyên chuyển hóa thành các hợp chất vô cơ đơn giản cung cấp cho cây trồng
Chất hữu cơ không chỉ là nguồn cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng mà còn
có tính chất bền vững đến năng suất tiềm năng cao nhất cho phép của cây trồng từ đất nhờ con đường khoáng hóa và cải tạo tính chất lý – hóa (Wolgang Flaig, 1984)
Ngoài lượng CO2 được tạo ra từ sự khoáng hóa chất hữu cơ, CO2 còn do hoạt động của các vi sinh vật trong đất tạo ra Ở đất liếp vườn lâu năm, đất bị thoái hóa, Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 34bạc màu, nén dẽ chặt thì hoạt động của vi sinh vật yếu đi nên lượng CO2 cũng giảm
đi (Syers và Craswell, 1995; Võ Thị Gương và ctv, 2004) Bên cạnh đó, quá trình hấp thu tích cực các dưỡng chất dưới dạng ion làm cho rễ cây hô hấp mạnh hơn, cần nhiều O2 và thải ra nhiều CO2 xung quanh rễ Lượng CO2 này kết hợp với nước tạo
ra H2CO3 góp phần làm giảm pH đất Trong đất kiềm và đất trung tính, CO2 có vai trò quan trọng làm gia tăng sự hữu dụng của chất lân
Trong điều kiện tối hảo, sự phân hủy chất hữu cơ được đánh giá bởi tốc độ sản sinh CO2 (Miller và Johnson, 1964) Theo Janzen et al (1992) và Hasink (1995)
thành phần đạm hữu cơ dễ phân hủy có liên quan đến tốc độ giải phóng CO2 và có thể dựa vào tốc độ giải phóng CO2 để dự đoán hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy Khi oxi bị giới hạn hay trong tình trạng yếm khí thì sự trao đổi chất trong đất
cơ bản bị thay đổi (Yosida, 1975), phần lớn vi sinh vật trở nên ngừng hoạt động, sự khoáng hóa các chất thành CO2 diễn ra chậm hơn rất nhiều (Jenkinson, 1981)
5.1 Rau muống
Rau muống là cây rau ăn lá có thời gian sinh trưởng ngắn, có thể thu hoạch lứa đầu sau 20-30 ngày gieo (Trần Thế Tục, 2000; Trần Khắc Thi và Trần Ngọc Hùng, 2005)
Năng suất bình quân của rau muống có thể đạt từ 20-30 tấn/ha, với mật độ gieo từ 5-10g/m2 (Trần Thế Tục, 2000) Với lượng phân 15-20 tấn phân chuồng, 150-160 Kg N, 20-30 Kg P2O5, 15-20 Kg K2O/ha thì năng suất có thể đạt 70-80 tấn /ha (Nguyễn Văn Thắng, Trần Khắc Thi, 1996) Sau khi thu hoạch đợt 1 rau thường được tưới phân urê để kích thích chồi phát triển (Trần Khắc Thi và Trần Ngọc Hùng, 2005)
Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh Đất: Rau muống thích hợp với các loại đất có ẩm độ cao và phát triển tốt
nhất ở đất có hàm lượng chất hữu cơ cao (Tindall, 1993 và Đường Hồng Dật, 2003) Theo Trần Khắc Thi và Trần Ngọc Hùng (2005) rau muống có thể trồng trên nhiều Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 35loại đất: đất cát, đất sét, đất pha nhưng cần ẩm ướt, giàu mùn hoặc bón nhiều phân hữu cơ, pH thích hợp cho sự phát triển của rau muống là 5.3-6
Thời vụ: Thời gian trồng rau muống từ tháng 3 đến tháng 7 dương lịch và
thu hoạch liên tục từ tháng 4 đến tháng 9 (Nguyễn Thị Hường, 2004) Theo Nguyễn Mạnh Chinh (2005), ở miền Nam rau muống có thể trồng quanh năm nhưng trong mùa mưa năng suất và hiệu quả rau thường thấp
Nhiệt độ và ẩm độ: Cây thích nghi cao với khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, nhiệt
độ thích hợp cho cây phát triển mạnh từ 23-300C Ở nhiệt độ dưới 200C rau muống phát triển k1m và cho năng suất thấp (Đường Hồng Dật, 2003 và Đỗ Huy Bích và
ctv, 2004) Rau phải được tưới nước thường xuyên để đảm bảo đủ ẩm 90% thì mới cho năng suất cao
Ánh sáng: Theo Trần Khắc Thi và Trần Ngọc Hùng (2005) rau muống là cây
ưa sáng, sinh trưởng tốt, cho năng suất cao ở nhiệt độ cao, đủ ánh sáng trong vùng nhiệt đới ẩm
Sâu bệnh hại chính trên rau muống
Sâu: sâu khoang (Spodoptera litura Fab) thường gây hại năng cho rau
muống (Trần Khắc Thi và Trần Ngọc Hùng, 2005; Nguyễn Mạnh Chinh, 2005)>
Bệnh: gây hại phổ biến, năng nề và ảnh hưởng nhiều nhất đến chất lượng rau
là bệnh rỉ trắng do nấm Albugo impomoea Schweinitz gây ra, thường gây hại nặng
vào mùa mưa (Nguyễn Mạnh Chinh, 2005)
Nhiệt độ: nhiệt độ đóng vai trò quan trọng trong sự nẩy mầm của hạt, nhiệt
độ tốt nhất để hạt nẩy mầm và gầy cây con là từ 20-250C, nhiệt độ đất dưới 150C Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 36làm sự nẩy mầm kém và không đều (Barry, 1997) Cà chua sinh trưởng và phát triển tốt trong điều kiện khí hậu ấm và khô, nhiệt độ tối hảo cho sự sinh trưởng và phát triển tốt là 21-240C (Phạm Hồng Cúc, 1999) Trên 350C cây bị héo và độ tăng trưởng giảm đi, dưới 150C cây lớn chậm, sự thụ phấn và kết trái kém, trái chín chậm, nhiệt độ tốt nhất cho trái chín là 220C, trên 250C trái chín có màu vàng (Barry, 1997)
Ánh sáng: Cà chua là cây ưa sáng mạnh Ánh sáng đầy đủ cây con sinh
trưởng tốt, ra hoa kết trái thuận lợi, năng suất cao và chất lượng quả tốt Ánh sáng trực tiếp vào buổi trưa làm cây bị héo, lá và trái bị cháy nắng (Phạm Hồng Cúc, 1999) Theo Tạ Thu Cúc (2002) thiếu ánh sáng cây ra hoa kết trái chậm do nhụy bị
co rút lại, phát triển không bình thường, giảm khả năng tiếp thu hạt phấn của nướm nhụy, năng suất và chất lượng giảm, hương vị kém Thiếu ánh sáng nghiêm trọng dẫn tới rụng hoa, rụng nụ, ức chế quá trình sinh trưởng, làm chậm quá trình chuyển giai đọan từ sinh trưởng sinh dưỡng đến sinh trưởng sinh thực
Ẩm độ:Ẩm độ cao trên 70% thường được chuộng vì nó thúc đẩy cây tăng
trưởng đầy nhựa và mềm, nhưng nó cũng tạo điều kiện lý tưởng cho nhiều nấm bệnh phát triển (Barry, 1997) Do đó ẩm độ từ 45-60% là thích hợp nhất (Phạm Hồng Cúc, 2002)
Nước: cây cần nhiều nước nhất là lúc ra hoa đậu trái, lúc này nếu thiếu nước
thì hoa và trái non dễ rụng , thừa nước thì rễ bị tổn hại và mẫn cảm với sâu bệnh
(Trần Thị Ba và ctv., 1999) Khi trái chín không cần tưới nước, trái chín gặp mưa
nhiều sẽ chín chậm và bị nứt, dinh dưỡng trong đất bị rửa trôi và thiếu oxi cung cấp cho rễ (Tạ Thu Cúc, 2002)
Chất dinh dưỡng: Nguyễn Văn Viên và Đỗ Tấn Dũng (2003) đã nhận thấy
trong các nguyên tố dinh dưỡng , cà chua sử dụng nhiều nhất là K và N, sau đó là P,
Ca và nguyên tố vi lượng Cà chua là cây có thời gian sinh trưởng dài, thân lá sinh trưởng mạnh, cành lá sum xuê, khả năng ra hoa, quả nhiều, tiềm năng cho năng suất lớn vì vậy cần cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng - yếu tố có tính chất quyết định đến năng suất và chất lượng trái (Tạ Thu Cúc, 2002)
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 37Sâu bệnh hại quan trọng
Sâu: rầy mềm (Aphis gossypii Glover và Myzus persicaeSulzer), các thuốc
sát trùng thông dụng đều phòng trị rầy hiệu quả (Nguyễn Thị Nghiêm, 1996) Sâu đục trái (Heliothis armigera) sâu hại nhiều vào mùa nắng khi nhiều loại cây kí chủ được canh tác (thuốc lá, bắp, đậu, cà chua…)
Bệnh
+ Bệnh héo tươi do vi khuẩn Pseudomonas solanacearum: vi khuẩn gây hại
mạnh trong điều kiện nhiệt độ và ẩm độ cao , đặc biệt trên nền trồng cà liên tục nhiều năm và pH thấp Phòng trừ hiệu quả nhất là trồng giống kháng, cải tạo đất bằng cách bón vôi, xử lý đất bằng thuốc trừ vi khuẩn (Lê Lương Tề và Vũ Triệu Mân, 1999)
+ Bệnh úa sớm (early blight) do nấm Anternaria solani: nấm sản xuất độc tố
làm lá trở nên vàng , mau rụng, nấm cũng tấn công trái và gây các vết cháy trên thân, cành…Có thể dùng giống kháng hay xịt định kỳ Manozeb 80WP hoặc Copper-Zinc 85WP, Copper-B 75WP để phòng trị (Nguyễn Thị Nghiêm, 1996)
+ Bệnh virus: có khoảng 25 loài virus gây hại trên cà được tìm thấy, trong đó
có các loài quan trọng như : TMV (tomato mosaic virus), virus làm mất màu lá, lá xanh vàng loang lỗ (Mosaic), lá méo mó (leafbunckering) Sử dụng giống kháng là biện pháp phòng trị tốt nhất (Green and Kim, 1998)
5.3 Dưa leo
Dưa leo có thời gian sinh trưởng ngắn, từ 55-75 ngày, tùy theo giống (Trần
Khắc Thi, 1999) Theo Trần Thị Ba và ctv (1999) các giống dưa leo ở đồng bằng
sông Cửu Long từ 55-65 ngày sau khi gieo thì tàn
Năng suất bình quân từ 15-17 tấn/ha với mật độ 35.000-40.000 cây/ha Tuy nhiên có một số giống dưa leo lai F1 cho năng suất khá cao từ 40-60 tấn/ha như Malai 759, TN 180, Amata 765 (Công ty Trang Nông, 2002)
Yêu cầu điều kiện ngoại cảnh Đất: có yêu cầu nghiêm khắc, nếu gặp hạn hay úng, nống độ phân cao dễ làm bộ rễ dưa vàng, khô, thâm đen Vì vậy đất trồng phải có thành phần cơ giới nhẹ Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 38như cát pha, đất thịt nhẹ và nhiều chất hữu cơ, pH từ 5,5-6,8 (Phạm Hồng Cúc và
ctv., 2001)
Ẩm độ và nước: ẩm độ đất từ 85-95% do rễ dưa leo chỉ phát triển ở tầng đất
mặt nên yêu cầu nước rất cao, nhất là thời kỳ phát triển trái, thiếu nước cây sinh trưởng kém, trái không phát triển và tích lũy lượng cucurbitaxina gây đắng trái (Mai Thị Phương Anh, 1996) Độ ẩm không khí thích hợp là 90-95% (Trần Khắc Thi, 1999)
Nhiệt độ: dưa leo thuộc nhóm ưa nhiệt Theo Tạ Thu Cúc (2000) nhiệt độ tối
thiểu cho dưa leo nẩy mầm là 15,50C và tối đa là 40,50C Nhiệt độ thích hợp cho sinh trưởng và phát triển của dưa leo là 20-300C, nhiệt độ cao hơn cây ngừng sinh trưởng và nếu kéo dài nhiệt độ 35-400C cây sẽ chết (Mai Văn Quyền, 1995)
Ánh sáng: dưa leo ưa ánh sáng ngày ngắn, độ dài chiếu sáng 10-12h/ngày
thích hợp cho cây sinh trưởng và phát dục Theo Fujieda (1994) độ dài chiếu sáng trong ngày ngắn làm tăng tỷ lệ hoa cái trên cây dưa leo Nắng nhiều có tác dụng tốt đến hiệu suất quang hợp, tăng năng suất và chất lượng , rút ngắn thời gian lớn của trái (Trần Khắc Thi, 1999)
Phân bón: đối với các giống dưa leo lai cho năng suất cao hiện nay thì yêu
cầu phân bón cũng cao hơn, trung bình cho 1 ha là 200-300Kg Urê, 200-250Kg Super lân, 150-200Kg KCl, 20-25 tấn phân chuồng, 1-2 tấn tro trấu (Trần Thị Ba
và ctv., 1999) Hiệu suất sử dụng phân, dưa leo cần nhất là K, kế đến là N, sau cùng
là P (Mai Thị Phương Anh, 1996) Ở giai đoạn đầu của sự sinh trưởng thì dưa leo hấp thu N nhiều hơn các chất khác, đến khi phân nhánh và kết trái thì hấp thụ mạnh
K (IFA, 1992)
Sâu bệnh hại quan trọng
Theo Trần Văn Hai và ctv (2000) ở đồng bằng sông Cửu Long, dưa leo bị
một số sâu bệnh hại như: bọ dưa, dòi đục lòn, sâu ăn tạp thường tấn công khi cây dưa leo còn nhỏ, giai đoạn sau thì bị bù lạch, sâu xanh, rầy mềm và bệnh đốm phấn, thán thư tấn công
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 39CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP
Đối tượng: đất canh tác các loại rau màu: rau muống, cà chua, dưa leo
Các mẫu đất được phân tích tại phòng phân tích hóa – lý của Bộ môn Khoa học đất & QLĐĐ – Khoa Nông Nghiệp & SHƯD - Trường Đại học Cần Thơ
Thời gian thực hiện các thí nghiệm ngoài đồng: 12/2006 đến 06/2007
Thời gian xử lý mẫu: từ tháng 10/2007 đến tháng 1/2008
Bón theo
Rau muống
20P 2 O 5 - 10K 2 O/ha
150N- 80P 2 O 5 - 40K 2 O/ha
100N-10 tấn hữu cơ vi sinh bã bùn mía + 75% KC /ha
5 tấn hữu cơ vi sinh bã bùn mía+
5tấn hữu cơ vi sinh
bã bùn mía + 75%
KC/ha Dưa leo
270 N-
240 P 2 O 5 -150 K 2 O/ha
140 N-
90 P 2 O 5 -80 K 2 O/ha
10 tấn hữu cơ vi sinh bã bùn mía+75% KC /ha
5 tấn hữu cơ vi sinh bã bùn mía + 75% KC /ha
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Trang 40Tháng 3/2007 Tháng 10/2007
Mẫu đất được lấy ngẫu nhiên tại 6 vị trí của một lô, khoảng 2Kg đất ở độ sâu 0-15cm Sau đó mẫu được mang về phòng phân tích vật lý phơi khô ở điều kiện
phòng, nghiền qua rây kích thuớc 2mm và 0,5mm Mẫu được trữ lại để phân tích các chỉ tiêu hóa học
2.3 Thành phần hóa học của phân bã bùn mía sử dụng
2.4 Các chỉ tiêu hóa học phân tích
Mẫu đất đầu vụ: pH nước (tỷ lệ 1:2,5), CEC, N tổng số, P tổng số
Mẫu đất cuối vụ: chất hữu cơ, P dễ tiêu, sự khoáng hóa N (thời gian ủ:
1-2-4-6 tuần), hô hấp đất (thời gian ủ: 1-4 tuần)
P tổng số, P2O5 (%)
P dễ tiêu, P2O5 (%) Kali tổng số, K2O (%)
K dễ tiêu, K2O (%)
S tổng số (%) MgO tổng số (%) CaO tổng số (%)
Zn (mg/Kg)
5.78 4.62 0.99 0.53 2.36 0.76 10.48
351
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu