ẢNH HƯỞNG của PHÂN hữu cơtừ bã bùn mía, PHÂN TRÙN, cặn hầm ủ BIOGAS, PHÂN CHUỒNG lên THÀNH PHẦN, độ hữu DỤNG lân và NĂNG SUẤT bắp TRÊN đất xám mộc hóa – LONG AN

Điều kiện tự nhiên, sự hình thành và tính chất bất lợi của đất xám Mộc Hóa-Long 2.Thành phần và độ hữu dụng của lân trong đất 2 2.3 Độ hữu dụng của các thành phần lân theo qui trình Hedl

Trang 1

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

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

NĂNG SUẤT BẮP TRÊN ĐẤT XÁM

MỘC HÓA – LONG AN

Cán bộ hướng dẫn

TS Dương Minh Viễn Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Hồng Thủy MSSV: 3030517

Lớp:Trồng Trọt K29

Trang 2

Cần Thơ, 2/2008

Trang 3

VÀ NĂNG SUẤT BẮP TRÊN ĐẤT XÁM MỘC HÓA – LONG AN ” Đạt được kết quả

như ngày hôm nay, em xin chân thành cảm ơn:

Ø Cha mẹ cùng anh, chị, em trong gia đình động viên, an ủi và tạo mọi điều

kiện tinh thần và vật chất cho em trong suốt quá trình học tập.

Ø Quý Thầy Cô đã tận tình truyền đạt cho em những kiến thức quý báo và bổ

ích trong suốt thời gian em theo học ở trường.

Ø Thầy DƯƠNG MINH VIỄN trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt

thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp.

Ø Em xin kính lời cảm ơn đến tất cả quý thầy cô cùng các anh chị trong

phòng phân tích – Bộ môn Khoa Học Đất – Khoa Nông Nghiệp & SHƯD – ĐHCT

đã tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài.

Ø Sự giúp đỡ, động viên của bạn bè và người thân.

Luận văn tuy đã hoàn thành nhưng không thể tránh khỏi những thiếu sót, hạn chế Rất mong sự chỉ dạy của Quý Thầy Cô, sự đóng góp chân thành của các bạn, nhất là những ai có quan tâm đến vấn đề này.

Trân trọng kính chào!

Cần Thơ, ngày 31 tháng 12 năm 2007

Trang 4

Trang iv

NGUYỄN THỊ HỒNG THỦY

Trang 5

Trang vi

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

@&?

Trang 6

Trang vii

Cần thơ, ngày……tháng…….năm 2008

Trang 7

Trang ix

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN

@&?

Trang 8

Trang x

Trang 9

Trang xii

Ý KIẾN CỦA HỘI ĐỒNG

@&?

Trang 10

Trang xiii

Trang 11

Chương I LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1

1 Điều kiện tự nhiên, sự hình thành và tính chất bất lợi của đất xám Mộc Hóa-Long

2.Thành phần và độ hữu dụng của lân trong đất 2

2.3 Độ hữu dụng của các thành phần lân theo qui trình Hedley đối với cây

2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ hữu dụng lân 8

3.Vai trò của phân hữu cơ 10

3.2 Một số dạng phân hữu cơ 113.3 Một số nghiên cứu và ứng dụng phân hữu cơ trong nông nghiệp ở Việt

4 Đặc điểm chung của cây bắp 14

Trang 12

Trang xvi

4.1.Sinh trưởng và phát triển của bắp 144.2 Đặc điểm sinh thái và nhu cầu dinh dưỡng của bắp 15Chương II PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

1 Một số tính chất hóa lý của đất thí nghiệm 22

2 Tính chất của phân các loại phân hữu cơ từ bã bùn mía, phân trùn, cặn hầm ủ

3 Kết quả thí nghiệm trong chậu 233.1 Ảnh hưởng của các loại phân hữu cơ từ bã bùn mía, phân trùn, cặn hầm ủbiogas, phân chuồng lên pH trên đất xám 233.2 Ảnh hưởng của các loại phân hữu cơ từ bã bùn mía, phân trùn, cặn hầm ủbiogas, phân chuồng lên các thành phần lân trên đất xám 253.3 Hiệu quả giữa việc bón phân hữu cơ và phân hữu cơ kết hợp phân lân 26

Trang 13

Trang 14

xx Trang

5 Sự thay đổi pH ở các nghiệm thức bón các loại phân hữu cơ 24

6 Sự thay đổi pH ở nghiệm thức bón 10 tấn phân bã mía và nghiệm thứcbón 10 tấn phân bã mía cộng 60 kg P2O5 của superphosphate 24

7 Hàm lượng các thành phần P ở các nghiệm thức thí nghiệm nhà lưới 25

8 Thành phần lân ở hai nghiệm thức 10 tấn phân bã mía và 10 tấn phân

bã mía cộng 60 kg P2O5 của superphosphate 27

9 Trọng lượng khô thân và rễ bắp ở các nghiệm thức bón các loại phânhữu cơ, phân lân và đối chứng 29

10 Trọng lượng thân và rễ bắp ở nghiệm thức bón 10 tấn bã mía vànghiệm thức 10 tấn bã mía cộng thêm 60 kg P2O5 của superphosphate 30

11 Chiều dài rễ ở các nghiệm thức thí nghiệm nhà lưới 30

12 Chiều dài rễ ở nghiệm thức bón 10 tấn phân bã mía và nghiệm thứcbón 10 tấn phân bã mía cộng 60 kg P2O5 phân hữu cơ cộng superphosphate 31

Trang 15

xxi Trang

13 Năng suất và trọng lượng cây bắp ở điểm thí nghiệm ngoài đồng tại

DANH SÁCH HÌNH

3.1 Sự phát triển của bắp ở một số nghiệm thức ở thí nghiệm nhà lưới 28

3.2 Biểu hiện thiếu lân trên lá ở nghiệm thức đối chứng và nghiệm thức chỉ

3.3 Biểu hiện thiếu lân trên lá ở nghiệm thức bón 10 tấn phân bã mía vànghiệm thức bón 10 tấn phân trùn 29

Trang 16

xxii Trang

TÓM LƯỢC

Trên đất xám, lân trở nên khó tiêu đối với cây trồng do tạo thành hợp chất khótan phosphate Al, Fe hay do sự cố định P của khoáng sét là rất phổ biến Để tăng độhữu dụng của lân, nhiều nghiên cứu cho rằng, bón lân kết hợp với phân hữu cơ Mộtmặt, phân hữu cơ cung cấp thêm lân trong quá trình khoáng hóa Mặt khác, các phân

tử hữu cơ đính kết trên bề mặt các khoáng sét, ngăn cản sự hấp phụ ion phosphatecủa các khoáng sét đó; tạo phức bền với sắt, nhôm hoạt động có trong đất, ngăn cản

sự tạo thành phosphate nhôm, sắt khó tan Đề tài “ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN HỮU

CƠ TỪ BÃ BÙN MÍA, PHÂN TRÙN, CẶN HẦM Ủ BIOGAS, PHÂN CHUỒNG LÊNTHÀNH PHẦN, ĐỘ HỮU DỤNG LÂN VÀ NĂNG SUẤT BẮP TRÊN ĐẤT XÁMMỘC HÓA – LONG AN” được ngiên cứu nhằm khảo sát thay đổi các thành phần lân

dưới tác dụng của các phân hữu cơ từ bã bùn mía, phân trùn, cặn hầm ủ biogas,phân chuồng Qua đó, đánh giá hiệu quả của các loại phân trên trong việc cải thiện

độ phì của đất xám Đề tài luận văn này được tiến hành với hai thí nghiệm tại haiđịa điểm trong nhà lưới và ngoài đồng Ở thí nghiệm trong nhà lưới, đất sau khi lấy

từ lớp đất mặt tại Mộc Hóa được phơi khô và nghiềm mịn qua ray 2mm rồi cho vào mỗi chậu 3 kg đất, độ ẩm là 80% thuỷ dung Thí nghiệm được bố trí với 10 nghiệm

Trang 17

xxiii Trang

thức bao gồm nghiệm thức đối chứng không bón phân, các nghiệm thức bón 10 tấn các loại phân hữu cơ khác nhau và 10 tấn phân hữu cơ kết hợp thêm phân P vô cơ

60 Kg P2O5 ở dạng superphosphate Sau 45 ngày ủ, phân tích thay đổi các thànhphần P trong và trồng bắp (mỗi chậu 1 cây) để đánh giá khả năng sinh trưởng củacây Kết quả thí nghiệm cho thấy hàm lượng thành phần lân vô cơ dễ tiêu nhưH2O-P, NaHCO3 - Pi, NaOH - Pi tăng lên rõ rệt trong các nghiệm thức có bónphân hữu cơ Hàm lượng lân hữu cơ ở các nghiệm thức không có sự thay đổi đáng

kể Sinh trưởng của bắp trong các nghiệm thức có bón phân hữu cơ cũng được cảithiện đáng kể so với đối chứng hoặc chỉ bón P vô cơ Thí nghiệm đồng ruộng thựchiện tại Mộc Hoá, Long An cho thấy ở các nghiệm thức có bón phân hữu cơ vớimức 5 t/ha kết hợp với 75%N, 50% PK phân vô cơ theo khuyến cáo cho năng suất

và sinh khối của bắp tương đương với chỉ bón đầy đủ phân vô cơ theo khuyến cáo

ĐẶT VẤN ĐỀ

Trên đất xám có nhiều Al, Fe và lân thường ở dạng phosphate Al, Fe(Stevenson,1982) Cây trồng thiếu lân dẫn đến tình trạng vàng lá, có khi chết Nhiềukết quả nghiên cứu cho thấy chất hữu cơ có khả năng tạo phức với Al, Fe di động và

Al, Fe hoạt động trong khoáng sét và trên bề mặt của tinh thể oxide và hydroxide

Al, Fe (Dương Minh Viễn, 2007) Do đó, chất hữu cơ sẽ giúp giảm sự hình thànhphosphate Al, Fe, qua đó sẽ cải thiện độ hữu dụng của P (Dương Minh Viễn, 2007)

Do đó, việc dùng các loại phân hữu cơ có thể làm giảm được thành phần Al, Fehoạt động , tăng độ hữu dụng của lân, giảm được độc chất Al, Fe đối với cây trồng Ngoài ra, bón phân hữu cơ còn góp phần cải thiện các tính chất lý, hoá và sinhhọc của đất Qua đó nâng cao độ phì nhiêu của đất và làm tăng hiệu lực của phân vô

cơ Từ đó làm giảm chi phí đầu tư phân bón, góp phần nâng cao lợi nhuận chongười sản xuất (Bùi Đình Dinh, 1988)

Trang 18

xxiv Trang

Đề tài “Ảnh hưởng của phân hữu cơ từ bã bùn mía, phân trùn, cặn hầm ủ biogas,phân chuồng lên thành phần, độ hữu dụng lân và năng suất bắp trên đất xám MộcHóa – Long An” được nghiên cứu nhằm khảo sát tác động của phân bã bùn mía,cặn hầm ủ biogas, phân trùn và phân chuồng lên thành phần lân đất xám, Mộc Hoá,Long An và sinh trưởng bắp

Trang 19

19Trang

Chương I

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, SỰ HÌNH THÀNH VÀ TÍNH CHẤT BẤT LỢI CỦA ĐẤT BẠC MÀU MỘC HÓA – LONG AN

1.1 Điều kiện tự nhiên và sự hình thành đất xám Mộc Hóa, Long An.

Mộc Hóa Là một trong 3 huyện phía bắc vùng Đồng Tháp Mười thuộc tỉnhLong An, bắc giáp huyện Thạnh Hóa, nam giáp huyện Tân Thạnh, tây giáp huyệnVĩnh Hưng Diện tích tự nhiên 502,777km2

Xã Bình Tân, huyện Mộc Hóa, tỉnh Long An là điểm được chọn để nghiêncứu; phía đông giáp xã Bình Hiệp, tây giáp xã Tuyên Bình, nam giáp xã TuyênThạnh, bắc giáp Campuchia Diện tích tự nhiên1176,27ha Địa hình tương đối cao,

bị phân cắt và thấp dần theo hướng Tây Bắc – Đông Nam Nguồn nước mặt bị hạnchế, mùa kiệt thường bị khô hạn

Điểm thí nghiệm có khí hậu nằm trong chế độ chung của khí hậu miền tây nam

bộ, khí hậu nhiệt đới gió mùa Khí hậu quanh năm nóng, nhiệt độ trung bình27.50C, lượng mưa trung bình 1636mm Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11dương lịch chiếm 92-95% lượng mưa cả năm Mùa khô từ Tháng 12 – tháng 11dương lịch năm sau, chiếm 5% - 8% lượng mưa cả năm.Trong mùa mưa thường xảy

ra những đợt ít mưa hoặc không mưa liên tục từ 7 - 12 ngày vào tháng 7 & tháng 8hằng năm; Từ tháng giêng đến tháng 3 vào mùa khô, lượng mưa ít Độ ẩm trungbình hằng năm 80% Mùa khô hướng gió chính là hướng Đông Nam còn mùa mưa

có gió hướng Tây Nam

Huyện Mộc Hóa có chế độ thủy văn bị ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều từbiển Đông qua sông chính Vàm Cỏ Tây dài trên 250km bắt nguồn từ Campuchia

Trang 20

20Trang

chảy vào Việt Nam ( Long An) qua các huyện Vĩnh Hưng, Mộc Hóa, Tân Thạnh,Thanh Hóa, Thủ Thừa, Thị xã Tân An hợp với sông Vàm Cỏ Đông tại ba huyện TânTrụ, Châu Thành, Cần Đước đổ ra sông Soài Rạp và chảy ra biển Đông Đây là consông thuộc loại sông hẹp, nội địa ngắn, lưu lượng hẹp và nhỏ bắt nguồn từ nhữngvùng thấp nên tốc độ dòng chảy không lớn Vào mùa mưa sông Vàm Cỏ Tây cóchức năng tiêu thoát một phần nước lũ trong nội đồng, nhưng tỏ ra kém tác dụng,vào mùa kiệt lưu lượng dòng chảy xuống thấp, chế độ thủy văn hoàn toàn bị chiphối bởi thủy triều biển Đông Điều này gây ảnh hưởng không ít đến năng suất câytrồng

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

cổ lâu năm không được bồi tụ Cao độ trung bình 1,2-2,3m; thấp dần theo hướngTây Bắc-Đông Nam Đất đai bị xói mòn mạnh mẽ Đất xám trên phù sa cổ hình tháiphẫu diện đặc trưng bởi các tầng phát sinh: Tầng đất mặt thường từ 0-20cm, màuxám, thành phần cơ giới nhẹ, thịt trung bình, đất rời rạc Tầng 20-40cm, màu xámnhạt, xám trắng thành phần cơ giới thịt nhẹ, thịt trung bình, chặt Tầng sâu dưới40cm, màu xám nhạt, xám trắng, có những vệt loang lổ đỏ vàng (Tôn Thất Chiểu vàctv, 1991)

1.2 Đặc điểm bất lợi

Đất xám có phản ứng từ chua đến rất chua (pH:3-4,5) Hàm lượng mùn tầngmặt từ nghèo đến rất nghèo (0,5-1,5%); nghèo cation kiềm trao đổi (Ca2+,Mg2+ )trung bình <2meq/100g đất Độ no bazơ thấp (<50%), hàm lượng muối tầng mặt từnghèo đến rất nghèo( 0.5-1.5%) Các chất dinh dưỡng N, P, K tổng số và dễ tiêu đềunghèo cộng với dung tích hấp thu thấp làm cho đất càng bị thoái hóa (Nguyễn ThếĐặng, 1999)

2 THÀNH PHẦN VÀ ĐỘ HỮU DỤNG LÂN TRONG ĐẤT

2.1Vai trò của Lân

Trang 21

21Trang

Lân giữ vai trò rất quan trọng trong đời sống cây trồng Lân là nguyên tố cầnthiết cho các hoạt động sống quan trọng của cây trồng Trong cây lân chiếm trungbình khoảng 0.3-0.4% chất khô Phần lớn lân trong cây trồng được tích tụ trong hạt

Đa số là lân hữu cơ và chỉ khoảng 10-12% là lân vô cơ Theo Lê Văn Căn, 1978 đãnêu được vai trò của lân trong cây như sau:

Trong quá trình trao đổi chất của cây, lân là chất cần thiết bậc nhất các quátrình hình thành và tích lũy carbohydrate đều có sự tham gia trực tiếp hoặc gián tiếpcủa lân

Trong quá trình di chuyển trong cây, lân có khả năng chuyển biến từ dạng nàysang dạng khác Chẳng hạn, từ ion H2PO4- sang dạng H2PO42- Do đó, lân có khảnăng hiệu chỉnh được pH làm cho dung dịch cây có tính hoãn xung

Lân giúp rễ cây phát triển mạnh, ăn sâu, lan rộng, giúp rễ cây đứng vững, hútđược nhiều dưỡng chất khác trong đất

Lân làm tăng khả năng hút đạm Do đó, nó có tác dụng chống độc của đạmkhoáng, tăng cường chuyển đạm khoáng thành đạm protid

Tác dụng của lân rõ nhất vào thời kì cây còn nhỏ, lúc bộ rễ còn yếu Đối vớinhững thời kì sau lân làm cho cây mau chín, rút ngắn thời gian sinh trưởng và tăng tỉ

lệ hạt của cây trồng

Theo Đào Thế Tuấn, 1976 nhờ có quá trình phosphate mà lân ảnh hưởng trựctiếp tham gia vào quá trình sáng trong quang hợp và các quá trình hình thành diệplục tố do đó sự có mặt của lân làm tăng hàm lượng diệp lục

Thiếu lân cây phát triển kém, ít phân cành, là cứng, cây ít đẻ nhánh hoặc không

đẻ nhánh, kém trổ bông, chín chậm Thiếu lân thường hình thành ra những sắt tố

“Anthoxyanin” làm cho lá có màu ửng đỏ hoặc huyết dụ, thiếu lân kéo dài thời kìchín của hạt, trái và hạt xanh và lửng

Trang 22

22Trang

Theo Đỗ Ánh và Bùi Đình Dinh, 1992 Lân là yếu tố hạn chế năng suất, chiphối độ phì nhiêu thực tế của đất và đã trở thành vấn đề chiến lược đối với nôngnghiệp nước ta vì hàm lượng lân ở các đất chưa khai phá thấp

Bảng 1:Hàm lượng P2O5 của một số loại đất (Đỗ Ánh và Bùi Đình Dinh,1992)

Đất phù sa nâu tươi không glây

Phù sa glâyPhù sa chua trên nền phèn

đất phènđất xám

0.060.050.050.040.05Lân có vai trò quan trọng đối với cây bắp, tuy nhiên khả năng hút lân ở giaiđoạn cây non của bắp lại rất yếu Thời kì 3-4 lá cây bắp hút không được nhiều lân,

đó là thời kì khủng hoảng lân của bắp, nếu thiếu lân ở giai đoạn này sẽ làm giảmnăng suất nghiêm trọng Cây bắp hút nhiều lân nhất (khoảng 62% tổng lượng lânyêu cầu) ở thời kì 6-12 lá sau đó giảm đi ở các thời kì sau (Nguyễn Xuân Trường vàctv, 2000) Bắp khi thiếu lân lá chuyển sang màu đỏ đến tím Lá xanh đậm hơn bìnhthường, chuyển sang tím ở mặt dưới lá và sau cùng là toàn bộ cây phát triển chậm,thân nhỏ và ngắn, trì hoãn trưởng thành nên cây tăng trưởng kém Thiếu lân thườngxuất hiện trước tiên ở những lá già nhất, thường xuất hiện trên đất bị nén dẻ, đấtphèn nặng, đất kiềm hay đất có hàm lượng lân nghèo Ngoài ra, thiếu lân còn làmtrái bắp bị cong queo, trường hợp nặng lá sẽ chuyển vàng và chết (Nguyễn XuânTrường và ctv, 2000)

2.2 Lân trong đất

Lượng lân trong đất thay đổi phụ thuộc vào tính chất đá mẹ, thành phần cơ giới,hàm lượng chất hữu cơ (Nguyễn Tử Xiêm và ctv, 2000)

Trang 23

23Trang

Theo Scheffer Schachechabel, 1960 hàm lượng lân có trong nhiều loại đất trongkhoảng 0.02-0.08% Do quá trình tích lũy sinh học hàm lượng lân ở đất mặt cao hơn

ở đất dưới

2.2.1 Lân tổng số trong đất

Là tổng lượng lân trong đất, bao gồm hai dạng:

Lân hữu cơ chiếm khoảng 20% lân tổng số Lân vô cơ chiếm khoảng 80% lân tổng số

Ở Việt Nam hàm lượng lân tổng số trong đất thấp, trong đất chua trung bìnhtrong khoảng 0.03-0.12% Đất bạc màu có lân tổng số từ thấp đến trung bình.0.03-0.04% có trong đất phèn Kết quả phân tích 10 mẫu đất phèn của Nguyễn HữuChâu, 1983 cho thấy lân tổng số dao động trong khoảng 0.053-0.126% Trung bình

là 0.0912% P2O5

Bảng 2: Đánh gía lân tổng số trong đất ( Lê Văn Căn, 1978)

Mức độ P2O5 (%)

P2O5(kg)(từ 0-20cm)

2.2.1.1 Lân hữu cơ

Lân hữu cơ (P0) được tìm thấy trong chất mùn, lá cây và các dư thừa độngthực vật trong đất Vì vậy, lân hữu cơ được tìm thấy chủ yếu trong lớp đất mặt Hàm

Trang 24

24Trang

lượng lân hữu cơ trong đất thay đổi tùy theo loại đất và gia tăng với hàm lượng chất hữu cơ theo thứ tự sao: đất cát < đất sét < đất than bùn (Đỗ Thị Thanh Ren,2004) Trong đất lân hữu cơ thường ở 3 dạng là inositol phosphate, phospholipid vànucleic acid

Insitol P cấu thành từ 10 đến 50% của tổng lượng lân hữu cơ, ổn định trongđất chua và kiềm Trong khi phospholipid và nucleic acid P dễ dàng biến đổi thànhcác dạng lân vô cơ Các inositol tạo muối với các kim loại gọi là phytate Canxiphytate hoà tan trong acid và không hoà tan trong môi trường kiềm, trái lại phytate

Al và Fe không hoà tan trong acid nhưng hoà tan trong môi trường kiềm

Phospholipid là hợp chất lân béo được tìm thấy ở thực vật, cùng với nucleicacid chúng chiếm tỉ lệ 1-2% lân hữu cơ trong đất

Nucleic acid được hấp thu bởi hợp chất mùn cũng như các khoáng sét silicat

Có hai loại acid nucleic: ribonucleic acid và deoxyribose nucleic acid có trong tếbào sinh vật, chiếm tỉ lệ 1-2 % P0 trong đất

Trong đất lân hữu cơ bị vi sinh vật phân huỷ tạo thành các hợp chất lân vô cơhữu dụng cho cây trồng Sự khoáng hoá chất hữu cơ để giải phóng P hữu dụng cóquan hệ với tỉ lệ P và carbon trong cây Nếu dư thừa thực vật thêm vào đất có tỉ sốC/P thấp hơn 200/1 thì sự khoáng hoá P xảy ra và nếu tỉ số lớn hơn 300/1 thì sự bấtđộng xảy ra (Tisdale và Nelson, 1975) Có 3 cách để lân vô cơ có thể dược giảiphóng từ lân hữu cơ là do sự trực di lân vô cơ từ các thực vật chết, điều này xảy ratrong thời gian làm khô mẫu cây; do sự tự tiêu, khi năng lượng cung cấp cho sự thốirửa (vi sinh vật) được sử dụng , các tế bào vi sinh vật tự chúng bị phân huỷ bởi sựhiện diện của các enzyme trong tế bào và do sự khoáng hóa lân hữu cơ, giải phóngsinh học các yếu tố như N, P và S từ hữu cơ sang vô cơ và ngược lại với tiến trìnhnày là sự bất động

Sự bất động

< -Lân hữu cơ <====> H2PO4 <==== > phosphate Fe, Al, Ca

Trang 25

25Trang

- > P không hoà tan

Sự khoáng hoá Tất cả các tiến trình trên có vai trò quan trọng trong chu kì chất lân Sựkhoáng hoá lân hữu cơ trong đất chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như nhiệt độ, ẩm

độ, tỷ số Chữu cơ /lân vô cơ, pH đất, sự thoát nước, hoạt động của vi sinh vật, sửdụng và quản trị đất trồng trọt

Trần Thành Lập, 1986 ở vùng đất ĐBSCL đất phù sa có hàm lượng lân hữu cơthấp nhất khoảng 2.1% lân tổng số Ở đất phèn nặng thì lân hữu cơ chiếm khoảng50% lân tổng số

2.2.1.2 Lân vô cơ

Chiếm khoảng 80% lân tổng số, tồn tại chủ yếu ở các dạng phosphate canxi,nhôm, sắt,… Ở đất trung tính và kiềm, phosphate chủ yếu tồn tại dạng canxiphosphate, các dạng phosphate này khó hoà tan Trong đất chua, phosphate nhôm,sắt là chủ yếu

Các nghiên cứu về lân và thành phần của lân ở ĐBSCL, cho thấy đất phù sakhông phèn có lân vô cơ ( Pi) cao nhất Ở đất chua càng cao thì hàm lượng lân vô cơcàng thấp (khoảng 50% lân tổng số) Dạng dễ tan là các cation hóa trị I (KH2PO4;NaH2PO4), hay phosphate của kim loại kiềm thổ, phosphate Ca, Mg ở dạng khó tan(CaHPO4; MgHPO4; Ca3(PO4)2; Mg3(PO4)2) và còn có thể ở dạng hydroxit apatit( Ca5(PO4)3OH) khó tan hơn (Nguyễn Vy, Trần Khải, 1978)

Lân vô cơ trong đất phù sa không phèn ở ĐBSCL chủ yếu tồn tại dạngphosphate canxi, trong đất chua nhẹ và trung tính chủ yếu tồn tại dạng phosphatecanxi, sắt, nhôm Trong đất chua nặng thì dạng phosphate nhôm, sắt là chủ yếu Tất

cả phù hợp với nhận định của Heck (1973)

Trang 26

26Trang

Trong đất ngập nước, các dạng phosphate canxi, nhôm, sắt được cây trồng hấpthu dễ hơn đất khô cạn (David Joelo, 1961)

2.3 Độ hữu dụng của các thành phần lân đối với cây trồng theo qui trình Hedley

Các thành phần lân vô cơ (Pi) và hữu cơ (P0) bị hấp phụ hoặc liên kết với Al,

Fe, Ca hay các hợp chất P hữu cơ ở các mức độ khác nhau trong đất Tính dễ tiêucủa các thành phần Pi và khả năng khoáng hoá của P0 trong qui trình Hedley giảmdần theo các bước trích và được trích theo trình tự các dung dịch có sức ly trích tăngdần

H2O-P là dạng lân hòa tan trong dung dịch đất (Smeck, 1985) hoặc hấp thụyếu trên bề mặt các hợp chất kết tinh (Wager et al, 1986), dễ dàng phóng thích radung dịch (Shoenau et al, 1989) và là dạng lân chủ yếu để cây hấp thu Các hợp chấtnày bao gồm những loại muối phosphate dễ hòa tan như H2PO4-, HPO42-, PO43-.Nồng độ lân hòa tan rất thấp, thường là 0.2-0.5mg/l Các loại đất giàu lân có thểchưa đạt 1mg/l, các loại đất nghèo lân là 0.1mg/l Cây có khả năng thu hút được lân

từ những nồng độ rất loãng trong dung dịch đất Trong dung dịch đất nồng độ lân có

xu hướng giữ nguyên Khi cây hút lân trong dung dịch đất giảm, một phần lân bịhấp phụ bởi keo đất sẽ chuyển vào dung dịch để lập lại cân bằng bị phá vỡ Nồng độlân của dung dịch là kết quả của sự cân bằng giữa hai chiều hướng ngược nhau: sựhòa tan vào nước và sự hấp phụ của phức hệ (Nguyễn Xuân Hiển và ctv, 1977) Sựhiện diện của P hữu dụng trong đất phụ thuộc rất nhiều vào phản ứng của môitrường

NaHCO3-Pi là loại P cây dễ hấp thu (Wager at al, 1986), bị hấp phụ trên bềmặt keo đất và trên các tinh thể của các hợp chất trong đất (Shoenau et al, 1989;Tiessen et al, 1984) Ở dạng này lân có thể dễ dàng được huy động để cân bằng vớilân trong dung dịch đất khi có điều kiện thích hợp và trở thành dạng hữu dụng chocây

Trang 27

27Trang

NaHCO3-P0 là thành phần labile – P0 dễ khoáng hóa để cung cấp Pi dễ tiêucho cây ( Tiessen et al, 1984; Wager et al, 1986)

NaOH-Pi và NaOH-P0: bị hấp phụ hóa học trên bề mặt của oxide vàhydroxide Fe, Al Dạng này tương đối khó tiêu với cây trồng

NaOHs-Pi và NaOHs-P0: cũng như dạng NaOH-Pi và NaOH-P0 nhưng bị

cố định trong các đoàn lạp của đất nên phải dung sóng siêu âm phá vỡ các đoàn lạp

để giải phóng P

HCl-Pi: chủ yếu là Mg, Al, Fe; bị giữ chặt bên trong sesquioxide HCl-Pihầu như không có khả năng tham gia vào chu trình chuyển hóa để được hấp thu bởisinh vật và cây HCl-P0 thường rất thấp

H2SO4-P: Pi hoặc P0 bị kết tủa, dạng này rất bền vững

2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ hữu dụng lân

Độ hữu dụng lân trong đất tỉ lệ nghịch với khả năng cầm giữ P Như vậynhững yếu tố ảnh hưởng đến độ hữu dụng lân sẽ tương quan đến những yếu tố ảnhhưởng đến sự cầm giữ P như: các thành phần Fe, Al, Hoạt động khoáng hoá P hữu

cơ của vi sinh vật , pH, chất hữu cơ…

Tác động của các thành phần Fe, Al: Trong đất chua nghèo chất hữu cơ, hàmlượng các ion Fe, Al và Mn cao Các ion này phản ứng nhanh chóng với hầu hết cácion H2PO4- hoà tan tạo hợp chất hydroxy phosphate kết tủa cây không hấp thuđược

Al3+ + H2PO4- + 2H2O « 2H+ + Al(OH)2.H2PO4¯

( Hòa tan) ( Không hòa tan)

Trang 28

28Trang

Hydroxy phosphate vừa mới kết tủa hoà tan nhẹ Vì vậy, ở giai đoạn đầu cáchợp chất này hữu dụng một ít đối với cây Tuy nhiên theo thời gian các tinh thểhydroxy phosphate càng chặt và chất P bên trong tinh thể trở nên ít hữu dụng vàchất lân bên trong càng trở nên không hữu dụng đối với hầu hết cây trồng Trongcác loại đất chua và có nồng độ ion Fe và Al cao hơn nồng độ ion H2PO42- rấtnhiều hầu hết lân đều bị kết tủa với Al và Fe (Đỗ Thị Thanh Ren và ctv, 2004).Lân trong đất có khả năng bị hấp phụ trên bề mặt các tinh thể hydroxyt Fe, Al

để tạo thành những sắt hydroxit phosphate, nhôm hydroxit phosphate Ở đất chua sốlượng lân bị các oxyt nhôm, oxyt sắt ngậm nước cố định còn vượt qua cả số lượnglân bị kết tủa với Fe, Al và Mn hòa tan.(Nguyễn Chí Thuộc và ctv, 1974)

Al(OH)3 + H2PO4- « Al(OH)2H2PO4 +OH -¯

( Hòa tan) ( Không hòa tan)

Sự tồn tại của các gốc hydroxyl -OH trên bề mặt khoáng sét dẫn đến sự hấpphụ P di động trong đất :

Sét-OH + H2PO4-® sét-HPO42- + H2O

Ngoài ra các ion phosphate có thể kết hợp với các khoáng sét này do (i) Thaythế nhóm hydroxit từ nguyên tử nhôm, (ii) Tạo thành liên kết sét-Ca-P Sét có tỉ lệ

số SiO2 : R2O3 nhỏ sẽ cố định nhiều lân hơn các loại khoáng sét có tỉ lệ SiO2 :R2O3 cao (Đỗ Thị Thanh Ren., 1999)

Độ hữu dụng của P lưư tồn trong đất: Thời gian phân lân tiếp xúc với đất cànglâu lượng lân cố định càng lớn Ngay sau khi bón phân cây có khả năng thu hút tốtnhất lượng lân bón vào

pH: Trong hầu hết các loại đất, độ hữu dụng của lân trong đất đạt tối đa trongkhoảng pH từ 5.5-7.0 Độ hữu dụng của lân giảm khi pH nhỏ hơn 5.5 và cao hơn7.0 Ở giá trị pH thấp lân bị cầm giữ do phản ứng với Fe, Al và các hydroxit của

Trang 29

29Trang

chúng Khi pH tăng lớn hơn 7.0 ion Ca, Mg sẽ hiện diện cùng với ion carbonatetrong đất, sẽ làm kết tủa lượng lân bón vào, làm giảm độ hữu dụng của lân (Đỗ ThịThanh Ren, 1999) Theo Lê Văn Căn (1985) thì cho rằng pH từ 5.4-6.8 rất thích hợpcho việc bón lân vì ở khoảng pH này lân không bị kết tủa hoặc kết tủa rất ít

Hoạt động khoáng hoá P hữu cơ của vi sinh vật: Theo Nguyễn Chí Thuộc vàctv (1974) trong điều kiện bình thường ở các nước ôn đới sự khoáng hóa lân bữu cơtiến hành rất chậm chạp và lượng lân cung cấp cây không đáng kể Trái lại ở cácnước nhiệt đới, nhiệt độ tương đối cao (35-500C) nên quá trình khoáng hóa tăng lên

và lân được cung cấp cho cây nhiều Sự hấp thụ lân phụ thuộc vào nhiệt độ, khinhiệt độ giảm từ 300C xuống 150C thì sự hấp thu lân giảm 50% Quá trình khoánghóa do vi sinh vật sẽ làm tăng hàm lượng lân dễ tiêu, nếu hàm lượng P của chất hữu

cơ có ít nhất 0.3 % (0.69 %P2O5 ) Nếu hàm lượng lân thấp hơn thì lượng lân giảiphóng trong quá trình khoáng hóa sẽ bị vi sinh vật hấp thu hoàn toàn (Trần KôngTấu & ctv, 1986 )

Chất hữu cơ: có thể làm giảm sự cố định lân, do chúng có thể tạo thành phứcvới các ion Fe2+, Al3+ làm giảm nồng độ các ion này dưới mức gây độc cho cây(Brady and Well, 1996) Chất mùn trong đất làm gia tăng độ hữu dụng của lân do:(1) Tạo thành phức chất phosphohumic cây thu hút dễ dàng; (2) Sự thay thế anionphosphate bởi ion humate; (3) chất mùn tạo lớp vỏ bọc xung quanh các phần tửsesquioxide, vì vậy làm giảm khả năng cố định lân của chúng (Đỗ Thị Thanh Ren,1999) Các ion có hiệu quả lớn nhất trong việc thay thế phosphate là citrate, oxalate,tatrate, malate, malonate

3. VAI TRÒ CỦA PHÂN HỮU CƠ

3.1 Phân hữu cơ

Là tên gọi chung của các loại phân được sản xuất từ các vật liệu hữu cơ như xác

bã thực vật, phân chuồng, phân xanh, các phế phẩm nông nghiệp và công nghiệp.Sau khi phân giải có khả năng cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng Phân hữu cơ

Trang 30

30Trang

giúp tăng năng suất cây trồng do có thể cải thiện các tính chất hoá lý và sinh họcđất, qua đó và nâng cao độ phì nhiêu của đất và làm tăng hiệu lực của phân vô cơ(Bùi Đình Dinh, 1988)

Chất hữu cơ trong đất là một trong bốn nhân tố quan trọng nhất trong cấu tạo

và duy trì độ bền của cấu trúc đất Nó còn là yếu tố quan trọng nhất để đánh giá độphì nhiêu và ảnh hưởng đến nhiều tính chất đất: tính chất hóa học, sinh học và vật lýcủa đất

Theo Hoàng Minh châu (1998), nhờ các acid humic trong phân hữu cơ mà nógiúp cây hấp thụ tốt chất dinh dưỡng, các chất hữu cơ cũng là nguồn dinh dưỡngcung cấp cho cây do mùn bị phân hủy và hòa tan các chất vô cơ trong đất Chất hữu

cơ không chỉ là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng mà còn giúp đạt năng suất caonhất, nhờ con đường khoáng hóa và cải tạo tính chất lý-hóa đất Cũng theo NguyễnLân Dũng (1968) nguồn đạm bổ sung cho đất chủ yếu từ nguồn phân hữu cơ và sự

cố định đạm của vi sinh vạt sống trong đất Ngoài ra, bản thân phân hữu cơ có chứacác nguyên tố N, P, K, Ca, Mg và nhiều nguyên tố vi lượng cần thiết cho cây trồng(Trần Thành Lập, 1998)

Khaleel et al (1996) khảo sát 42 ruộng thí nghiệm tìm thấy sự tương quan có

ý nghĩa giữa bón phân hữu cơ và giảm dung trọng đất Tăng hàm lượng chất hữu cơtrong đất giúp tăng độ xốp của đất, tăng độ bền của đoàn lạp, giảm dung trọng đất.Cũng theo một nghiên cứu khác của Châu Minh Khôi và ctv (2007), thí nghiệm vềhiệu quả của phân hữu cơ lên đất liếp vườn trồng cam cho thấy bón phân chuồng và

bã bùn mía ủ hoai với lượng 10t/ha/năm mỗi loại giúp gia tăng hoạt động của vi sinhvật đất, hàm lượng chất hữu cơ, khả năng hấp phụ và trao đổi cation của đất

Chất hữu cơ ảnh hưởng đến tuần hoàn nước trong đất làm cho nước ngầmsâu trong đất được thuận lợi hơn, khả năng giữ nước cao hơn, việc bốc hơi mặt đất ít

đi nhờ vậy mà tiết kiệm được nước tưới, ngoài ra chất hữu cơ có tác dụng làm chođất thông thoáng tránh sự tạo váng và tránh xói mòn (Ngô Ngọc Hưng và ctv,2004)

Trang 31

31Trang

Ngoài ra chất hữu cơ còn có khả năng hấp phụ Al, Fe, hấp thu hóa chất bảo vệthực vật và các hợp chất hóa hữu cơ trong đất Sự hấp thu của chất hữu cơ là mấuchốt của sự chuyển hóa chất bảo vệ thực vật trong đất, bao gồm: hoạt động sinh học,lưu tồn, phân hủy sinh học, lọc và bay hơi Chất hữu cơ và sét là các thành phầnquan trọng trong đất thường hấp thụ và liên kết với các hóa chất bảo vệ thực vật(Dương Minh Viễn, 2007)

Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới nước ta, khả năng phân hủy của chất hữu cơtrong đất tương đối mạnh Ngoài ra, việc cung ứng phân hữu cơ vào đất thườngkhông cao, dẫn đến sự thoái hóa đất Do đó, bổ sung thêm chất hữu cơ cho đất giúpcây trồng tăng năng suất và giảm lượng phân vô cơ, điều hòa được môi trường đất.Chất hữu cơ hiện nay được nhiều nhà khoa học khuyến khích sử dụng

3.2 Một số dạng phân hữu cơ

Một nền nông ngiệp bền vững và an toàn về lương thực trong quản lý tổng hợpdinh dưỡng cho cây trồng, nhất thiết phải tính đến việc sử dụng phân hữu cơ trongsản xuất nông nghiệp Chỉ có trên cơ sở đó thì độ phì nhiêu đất mới được bảo tồn vànăng suất cây trồng mới ổn định Trên thế giới, trước năm 1950 khi mà công nghiệphóa học chưa phát triển thì người nông dân đều dùng chất thải của động vật (phân,nước giải) và tàn dư của thực vật để bón cho cây trồng Ở Việt Nam, trước năm

1954 thì nông nghiệp Việt Nam là nông nghiệp hữu cơ, nông dân ta có thói quendùng phân chuồng để bón cho cây trồng Về sau, việc dùng phân hóa học ngày càngtăng do trong nước đã sản xuất được phân hóa học và nhập phân hóa học từ nướcngoài càng nhiều Tuy nhiên đến nay lượng phân chuồng bón cho cây trồng vẫnchiếm rất cao trong tổng số phân bón hằng năm (Phạm Tiến Hoàng, 2003)

Ở nước ta hiện nay trên thị trường xuất hiện khá nhiều dạng phân hữu cơ như:Phân hữu cơ tổng hợp chế biến từ bùn, rác thải công nghiệp, phân trùn, phân xanh,phân hữu cơ vi sinh vật, phân chuồng,…

Sản phẩm phân bón hữu cơ tổng hợp được chế biến từ rác thải bùn ao, hồ,kênh mương trong làng nghề được đông đảo nông dân trong vùng và một số tỉnh lân

Định dạng
Số trang	62
Dung lượng	30,82 MB