HIỆU QUẢ của PHÂN hữu cơ VI SINH được sản XUẤT từ lục BÌNH kết hợp với rác CHẤT THẢI NÔNG NGHIỆP KHÁC TRÊN NĂNG SUẤT lúa TRỒNG TRÊN đất PHÈN ở hòa AN hậu GIANG TRONG điều KIỆN NHÀ lưới

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứuTRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP& SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT ĐỖ MINH TUẤN HIỆU QUẢ CỦA PHÂN HỮU CƠ VI S

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

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

BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

ĐỖ MINH TUẤN

HIỆU QUẢ CỦA PHÂN HỮU CƠ VI SINH ĐƯỢC SẢN XUẤT TỪ LỤC BÌNH KẾT HỢP VỚI RÁC CHẤT THẢI NÔNG NGHIỆP KHÁC TRÊN NĂNG SUẤT LÚA TRỒNG TRÊN ĐẤT PHÈN Ở HÒA AN- HẬU

GIANG TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGÀNH KHOA HỌC ĐẤT

Cần Thơ, 05/2009

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

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

BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

ĐỖ MINH TUẤN

HIỆU QUẢ VỦA PHÂN HỮU CƠ VI SINH ĐƯỢC SẢN XUẤT

TỪ LỤC BÌNH KẾT HỢP VỚI RÁC THẢI NÔNG NGHIỆP TRÊN NĂNG SUẤT LÚA TRỒNG TRÊN ĐẤT PHÈN Ở HÒA

AN- HẬU GIANG TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI

Chuyên ngành: Khoa Học Đất

Mã số: TT0572A1

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NGÀNH KHOA HỌC ĐẤT

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN:

TS NGUYỄN MỸ HOA

KS NGUYỄN CHÍ TÂM

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

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

GIANG TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI

Do sinh viên ĐỖ MINH TUẤN thực hiện Kính trình hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp

TP Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2009

TS NGUYỄN MỸ HOA

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

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

BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp chấp nhận luận văn tốt nghiệp ngành khoa học đất với đề tài:

HIỆU QUẢ CỦA PHÂN HỮU CƠ VI SINH ĐƯỢC SẢN XUẤT TỪ LỤC BÌNH KẾT HỢP VỚI RÁC CHẤT THẢI NÔNG NGHIỆP KHÁC TRÊN NĂNG SUẤT LÚA TRỒNG TRÊN ĐẤT PHÈN Ở HÒA AN- HẬU

GIANG TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI

Do sinh viên ĐỖ MINH TUẤN thực hiện và báo cáo trước hội đồng

Ý kiến của hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp:

Luận văn tốt nghiệp được đánh giá ở mức:

Duyệt Khoa Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2009 Trưởng Khoa Nông Nghiệp& Sinh Học Ứng Dụng Chủ tịch hội đồng

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

MỞ ĐẤU

Sự suy thoái đất hay đất bị giảm độ phì nhiêu tự nhiên về mặt hóa, lý và sinh học thể hiện rõ nhất là sự mất dần chất hữu cơ trong đất và giảm khả năng cung cấp các nguyên tố dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng Đất suy thoái chiếm 25% đất nông nghiệp thế giới, chủ yếu tập trung ở các nước đang phát triển và là vấn đề đang được quan tâm Những thách thức

về khoa học đất liên quan đến sự phát triển bền vững là thách thức lớn đối với các nước vùng nhiệt đới (Pedro,2002)

Sự mất dần chất hữu cơ trong đất làm đất bị nén dẻ, giảm khả năng thấm nước, thoát nước làm giảm hoạt động của các loài vi sinh vật đất, giảm khả năng cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng là nguyên nhân làm cho đất bị suy thoái, bạc màu, do đó làm giảm năng suất cây Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy sử dụng phân hữu cơ và hữu cơ vi sinh có thể cải thiện được các yếu tố bất lợi trên Do đó đề tài “Hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh được sản xuất từ Lục Bình kết hợp rác thải nông nghiệp trên năng suất lúa trồng trên đất phèn trồng lúa ở Hòa An-Hậu Giang trong điều kiện nhà lưới” được thực hiện với mục tiêu đánh giá hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh trong gia tăng năng suất cây trồng ở Hòa An-Hậu Giang nhằm khuyến khích sử dụng lục bình và rác thải nông nghiệp làm phân hữu cơ trong gia tăng năng suất cây trồng

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

Chương 1

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 ĐẤT PHÈN Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 1.1.1.Sự phân bố của đất phèn

Đất phèn chiếm diện tích khá lớn trên thế giới 12,6 triệu ha (Nguyễn Tử Khiêm, 1997), trong đó 6,7 triệu ha ở châu Á, 3,7 triệu ha ở châu Phi và 2,1 triệu ha ở Châu Mỹ La Tinh

Ở Việt Nam đất phèn tập trung lớn nhất ở ĐBSCL Theo tài liệu của Bộ Quy Hoạch

và Thiết kế Nông nghiệp (1997), trong 4 triệu ha đất canh tác ở ĐBSCL thì 1,4 triệu ha là đất phèn, nếu kể cả đất nhiễm mặn bên dưới có nhiều Pyrite thì tổng diện tích đất phèn lên đến 2,6 triệu ha tập trung nhiều nhất ở 2 vùng : Đồng Tháp Mười (576000 ha) và Tứ Giác Long Xuyên-Hà Tiên (250000 ha) còn lại phân bố rải rác các tỉnh khác

Ở ĐBSCL đất nhiễm phèn chiếm diện tích rất lớn gần một nửa tổng diện tích tự nhiên của vùng, tập trung chủ yếu ở các vùng:

+ Vùng phèn Tứ Giác Long Xuyên

Trong 2 loại đất phèn là phèn tiềm tàng và phèn hoạt động, thì phèn tiềm tàng phân bố

ở vùng trũng Đồng Tháp Mười , Tứ Giác Long Xuyên, vùng Đước Cà Mau, rừng U Minh, rải rác các vùng trũng Hậu Giang, Cửu Long đôi khi tìm thấy những vệt không liên tục như vùng ven biển ở Bến Tre (Phạm Thị Thu Hà,1989)

1.1.2 Sự hình thành của đất phèn

Sự hình thành của đất phèn chủ yếu là do sự tạo thành các Pyrite vô cơ (FeS2), một số hợp chất của lưu huỳnh và sắt Các Pyrite này trong điều kiện oxy hóa sẽ biến thành acid Sulfuric (H2SO4) và hình thành đất phèn dưới 2 dạng:

+ Phèn sắt Fe2(SO4)3 + Phèn nhôm Al2(SO4)3

Pyrite được hình thành chủ yếu bởi các phản ứng sau:

SO42- + 10 H+ +e- ↔H2S + H2O

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

2FeOOH + 3H2S ↔ 2FeS + S + H2O FeS + S ↔ FeS2

Tổng quát có thể viết:

Fe2S3 + 4SO4 2- + 8CH2O + ½O2 ↔ 2FeS2 + 8HCO3 ˉ

+ 4H2O Điều kiện chủ yếu để hình thành đất phèn:

+Sự tích lũy lưu huỳnh với một hàm lượng lớn được đưa đến từ nước biển

+Sự cung cấp các gốc muối SO42- luôn luôn thay mới

+Đất bị ngập nước liên tục

+Quá trình phát triển và bị vùi lấp của rừng đã để lại một khối lượng chất hữu cơ khá lớn Hàm lượng chất hữu cơ phong phú tạo điều kiện bổ sung và hình thành Pyrite sản phẩm của đất phèn

1.1.3 Sự Oxy hóa Pyrite thành đất phèn hiện tại

Đất phèn tiềm tàng bị Oxy hóa khi mực nước ngầm hạ thấp xuống khỏi tầng Pyrite trong vài tuần Khi đất bị khô, các khe nứt hình thành và không khí sẽ xâm nhập vào

Sự oxy hóa xảy ra theo phản ứng sau:

FeS2 + 7/2O2 + H2O ↔ Fe2+ + 2SO42- + 2H+

Sự oxy hóa Pyrite xảy ra rất chậm nhưng sự oxy hóa sẽ gia tăng sự hiện diện của nhóm vi khuẩn Thiobacillus Những vi khuẩn này có thể phát triển được ở pH<2, lấy năng lượng từ sự oxy hóa những hợp chất lưu huỳnh bị khử và trong trường hợp vi khuẩn là

T.ferroxidans sẽ oxy hóa Fe2+ thành Fe3+, Fe3+ hòa tan sẽ oxy hóa Pyrite theo phản ứng:

FeS2 + 14Fe3+ +8H2O ↔ 15Fe2+ +16H+ + 2SO42+

FeSO4 đượctạo thành sẽ bị oxy hóa (ra khỏi tầng Pyrite) và cho nhiều H+

Fe2+ + SO42- + ¼O2 + 5/2H2O ↔ Fe(OH)3 +2H+ + SO4

2-Hoặc

Fe2+ + SO42- + ¼O2 + 3/2H2O + 1/3K+ ↔ 3Kfe(SO4)(OH)6 + H+ + 1/3SO42- Acid sulfuric (H2SO4) được phóng thích trong quá trình oxy hóa Pyrite làm cho đất phèn tiềm tàng bị chua hóa và hình thành đất phèn hiện tại Độ chua cao làm cho hòa tan khoáng sét, phóng thích nhôm hòa tan cao, gây độc cho cây trồng Quá trình oxy hóa Pyrite cũng sản sinh nhiều sắt nhị hòa tan gây độc cho cây trồng (Ngô Ngọc Hưng, 2000)

1.1.4 Dinh dưỡng trong đất phèn 1.1.4.1 Dinh dưỡng đạm

Hiện nay trở ngại lớn nhất trong đất phèn là độ chua cao và độc chất Al3+, Fe2+ cao có thể gây độc cho cây trồng Nếu chú trọng vấn đề dinh dưỡng hợp lý thì có thể hạn chế độ

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

độc, trong đó đạm được xem là nguyên tố quan trọng nhất trong việc gia tăng năng suất cây trồng đồng thời giúp cây phát triển nhanh để vượt qua khả năng gây độc, đạm giúp gia tăng

sự sinh trưởng của cây đặc biệt là sự phát triển thân lá còn đối với cây lúa thì đạm góp phần phát triển chiều cao, tán lá, tăng sự nẩy chồi và trọng lượng hạt…Ngoài ra đạm còn là nguyên tố mà cây cần từ khi gieo đến giai đoạn chín sữa

Trong cây lúa hàm lượng N chiếm từ 1-3% trọng lượng khô hạt và trong đất N chiếm khoảng 95% ở dạng hữu cơ và 5% ở dạng khoáng Đạm trong đất thường ở ba dạng là:

NH4+, NO3

ˉ

, NO2 ˉ

, nhưng việc hấp thu đạm của cây lúa là dạng NH4+ vì sự tăng trưởng của cây trồng còn phụ thuộc vào pH, đồng thời NH4

+

thích hợp cho khoảng pH hẹp từ 5-6 và khi

pH cao hoặc thấp hơn đều làm giảm tốc độ tăng trưởng của cây (Đỗ Thị Thanh Ren và ctv, 1999)

Thông thường hàm lượng đạm cao nhất ở lớp mặt và giảm dần theo độ sâu, đồng thời

nó có mối quan hệ rất chặt với chất hữu cơ trong đất Hiện nay việc cung cấp đạm chỉ dựa vào nguồn phân Ure, nhưng trên thực tế thì việc sử dụng phân Ure của cây lúa rất thấp thường chỉ khoảng 30-40%, số còn lại bị mất theo con đường thấm lậu, bốc hơi và chảy tràn (Nguyễn Bảo Vệ, 2003)

1.1.4.2 Dinh dưỡng lân

Lân là yếu tố giúp bộ rễ phát triển mạnh vào giai đoạn đầu của thời kỳ sinh trưởng, ở giai đoạn đầu cây rất cần lân, lân tồn tại trong đất ở dạng phosphate vô cơ hoặc tạo thành các hợp chất hữu cơ (Phytin, Cenllulose,…) Thường thì cây lúa hấp thụ lân ít hơn đạm và kali nhưng lân lại là nguyên tố cần cho cây lúc sạ và lân còn làm tăng sản lượng và phẩm chất hạt

Khi cây lúa được bón lân thì có khả năng hút thêm đạm và khi bón kết hợp với đạm thì có tác dụng xúc tiến sự phát triển bộ rễ và tăng sự đẻ nhánh cũng như làm cho lúa trổ bông sớm, giảm lép, chín tập trung, tăng phẩm chất gạo (Nguyễn Thị Thanh Hồng, 2002) Tuy nhiên hàm lượng lân được cây lúa hấp thu trong vòng 42 ngày sau khi cấy và nó được chuyển vào hạt, còn ở giai đoạn sau thì lân được hút vào sẽ chuyển vào rơm rạ

Theo Đỗ Thị Thanh Ren (1987) thì hàm lượng lân hữu cơ ở tầng mặt chiếm tỉ lệ từ 21-64% lân tổng số, trong đó đất phù sa có hàm lượng lân hữu cơ thấp và ở đất phèn có hàm lượng lân hữu cơ cao hơn Nhưng trên thực tế thì lân trong đất phèn thường nghèo bởi có sự

cố định Fe và Al, vì vậy lân là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến năng suất lúa trên đất phèn, do đó khi bón super Lân là tốt nhất để lúa ra rễ sớm chống phèn từ đầu (Lâm Minh Triết và Lê Duy Bá)

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

Do đó việc phóng thích lân ở đất phèn còn phụ thuộc vào pH và sự cố định của Fe, Al thông thường lân trong đất tồn tại ở ba dạng là H2PO4

ˉ

, HPO42-, PO43-, nhưng cây lúa chỉ hút

H2PO4 ˉ

Hòa tan Không tan ở đất chua

1.1.4.3 Dinh dưỡng kali

Kali là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng thứ đối với cây trồng, kali được cây hấp thu với số lượng lớn hơn các nguyên tố khác ngoại trừ N (Đỗ Thị Thanh Ren và ctv, 1999) Kali còn có tác dụng giúp cây đứng vững, tăng tính chống chịu sâu bệnh, đổ ngã, làm giảm sự thoát hơi nước, giúp cây chống hạn tốt và chống chịu được với sương giá còn đối với cây lúa thì kali giúp làm chắc hạt, tăng lượng N trong hạt

Ngoài ra kali cũng được cây hút nhiều nhất trong đất, nhiều hơn so với Mg và Ca, kali thường ở dạng muối KCL, K2SO4, khi ở trong đất thì có ba dạng là: dạng kali hữu dụng chỉ chiếm 1-2% còn kali không hữu dụng thì chiếm 90-98% của K tổng số trong đất và kali hữu dụng chậm Theo Võ Thị Gương và ctv (1995), thì khả năng cố định kali cao nhất ở liều lượng bón 100mgK/100g đất phèn, kế đến là đất phù sa, do đó việc hấp thu K ở đất phèn sẽ kém hơn Fe2+ và Al3+ Hàm lượng K ở trong cây thường ở dạng khoáng và cao nhất là thời

kỳ đẻ nhánh rồi giảm dần Đồng thời kali còn giúp cho tế bào của cây lúa phát triển dài hơn

và kali trong bộ phận non mới thành lập nhiều hơn trong bộ phận già, tuy nhiên K đối kháng với Mg nhưng nó thúc đẩy sự hấp thu và sử dụng tốt N, P, Fe

1.1.4.4 Dinh dưỡng canxi (Ca)

Canxi rất cần thiết cho sự tăng trưởng của cây trồng, mặc dù lượng Ca cây trồng hấp thu và tích lũy trong thân lá cao nhưng theo yêu cầu thực sự của nguyên tố này đối với cây trồng rất thấp (Võ Thị Gương và ctv, 1999) Lượng Ca chứa trong hạt từ 0,2-0,5%, đồng thời canxi cũng cần thiết cho việc hình thành hệ thống rễ, làm giảm độ thấm của màng tế bào và giảm việc hút nước của cây

Do đó Ca cũng là nguyên tố có tác dụng giải độc cho cây trồng trong đất phèn và đất phèn trung bình Trong đất phèn thì hàm lượng Ca rất nghèo, đối với đất phèn ở nước ta thì rất thiếu Ca và chỉ đạt 0.05-0.08% (Lâm Minh Triết và Lê Huy Bá) khi cây hút Ca thì thường

ở dạng Ca2+

và sự hiện diện của Ca trong môi trường rễ thường cao hơn cây cần hút cho sự sinh trưởng (Đỗ Thị Thanh Ren và ctv, 1999) Ngoài ra Ca còn làm tăng pH nên giúp cho vi

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

sinh vật hoạt động tốt và làm giảm độc chất trong đất phèn, cho nên sự hiện diện của Ca trong đất phèn còn phụ thuộc vào nồng độ CO2 và chất hữu cơ có trong đất vì vậy việc tích lũy Ca trong lá thường cao hơn trong thân (Yoshida, 1985)

1.1.4.5 Dinh dưỡng Magie

Magie được xem là nhân của chất diệp lục và chất diệp lục này sẽ quyết định sự quang hợp của cây để tạo ra vật chất khô, khi thiếu magie thì lá mất màu xanh lục do diệp lục không hình thành và khi đó chỉ có gân lá màu lục Thường thì Mg có nhiều ở bộ phận non và tập trung ở trong hạt(0.2%), còn ở trên đất phèn thì Mg thường ở dạng MgSO4 nhưng với số lượng ít, còn đối với đất càng nhiều acid thì thiếu Mg hữu dụng trong đất, khi hàm lượng pH càng cao thì lượng Mg hữu dụng càng nhiều

Khi đất có hàm lượng kali trao đổi cao thì có thể làm trở ngại cho cây khi hút Mg vì

Mg đối kháng với kali và sự đối kháng này chủ yếu xảy ra ở đất có hàm lượng Mg thấp (Đỗ Thị Thanh Ren và ctv, 1999) Ở trong đất thì hàm lượng Mg thường biến thiên từ 0.1-3% và được tạo thành từ sự phân hủy các loài đá nguyên sinh

Đối với cây thì lượng Mg hữu dụng mà cây hấp thu là ở dạng trao đổi hoặc hòa tan trong nước Cho nên sự hấp thu Mg của cây tùy thuộc vào nồng độ Mg hiện diện trong đất,

pH đất, mức độ bão hòa Mg, sự hiện của các ion trao đổi khác và loai khoáng sét (Đỗ Thị Thanh Ren và ctv, 1999)

1.1.5 Một số đặc tính hóa học của nhóm đất phèn hiện tại

* pH đất Đất phèn hoạt động là loại đất phèn chua nhiều, có pH thấp, thường thì địa hình thấp trũng có tầng phèn gần mặt đất, quá trình oxy hóa xảy ra mãnh liệt phóng thích cho ra nhiều

H2SO4 và độc chất làm cho pH thấp, đất thường phát triển kém

Độ pH thấp từ 3,5-4, vào mùa khô có những nơi rất chua pH từ 1,5-2 (Trần Kim Châu,1999) Độ chua thay đổi tùy thuộc vào điều kiện địa hình, khí hậu,…mặt khác nó còn phụ thuộc rất lớn vào trình độ khai thác và sử dụng đất có hợp lý hay không

* EC của đất

Là chỉ tiêu cho biết nồng độ các muối có trong dung dịch đất

EC vượt qua giá trị 4 mmhos/cm đa số các loại cây trồng bị ảnh hưởng, trên đất phèn EC tăng cao khi ngập nước, có thể đạt đến khoảng 3 mmhos/cm (Ngô Ngọc Hưng,2000)

* Chất hữu cơ và đạm tổng số Thông thường đất hữu cơ sẽ giàu đạm tổng số, nhìn chung các loại đất phèn đều có đạm tổng số cao Ba nhóm đất có đạm tổng số và chất hữu cơ giảm dần từ nhóm Sulfquaepts

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

đến Pale Sulfietropaquepts, các chỉ tiêu này có hướng cao ở tầng mặt, giảm dần khi xuống sâu (Trần Kim Châu, 1999)

1.2 CÂY LÚA 1.2.1 Nguồn gốc cây lúa trồng

Cây lúa trồng (Oryza Sativa L.) là một cây thân thảo sinh sống hàng năm Thời gian

sinh trưởng của các giống dài ngắn khác nhau và nằm trong khoảng 60-250 ngày Về phương

diện thực vật học lúa trồng hiện nay là do lúa dại Oryza fatua hình thành thông qua quá trình chọn lọc nhân tạo lâu dài, họ hàng với cây lúa trồng là các loài trong chi Oryza Người ta khảo sát và thấy có 22 loài trong chi Oryza với 24 hoặc 28 nhiễm sắc thể (IRRI- RRAT,

1997)

1.2.2 Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cây lúa

Trong suốt quá trình sinh trưởng, phát triển cây lúa trải qua 3 thời kì lớn Ở mỗi thời

kỳ cây lúa không chỉ biến đổi về lượng mà còn biến đổi về chất để hoàn thành chu kỳ phát triển Người ta phân biết ba thời kỳ sinh trưởng phát triển của cây lúa là: Thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng, thời kỳ sinh trưởng sinh thực và thời kỳ hình thành hạt và chín (IRRI-1991)

• Ba thời kỳ sinh trưởng của cây lúa trải qua 10 giai đoạn phát triển được ký hiệu từ 0-9 như sau:

− Thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng gồm 4 giai đoạn: 0-3

− Thời kỳ sinh trưởng sinh thực gồm 3 giai đoạn: 4-6

− Thời kỳ chín gồm 3 giai đoạn: 7-9

1.2.2.1.Thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng

Ở thời kỳ này theo Vũ Văn Hiển và ctv (1999) cho rằng đây là thời kì cây lúa hình thành nhánh, lá và một phần của thân Cần có sự cân đối giữa sinh trưởng nhánh và simh trưởng lá sao cho số nhánh mới sinh ra đều có khả năng sinh ra lá gần với tổng số lá vốn có của giống Các nhánh ra muộn số lá ít sẽ không có khả năng chuyển sang thời kỳ thứ hai, thời kỳ sinh trưởng sinh thực và trở thành nhánh vô hiệu

1.2.2.2 Thời kỳ sinh thực

Cây lúa hình thành hoa, tập hợp nhiều hoa thành bông lúa Nếu chăm sóc chu đáo thời

kỳ thứ nhất đã đẻ nhánh, thời tiết thuận lợi thì số hoa của bông lúa sẽ được hình thành tối đa, tiền đề có nhiều hạt trên bông (Vũ Văn Hiển và ctv, 1999)

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

1.2.2.3 Thời kỳ chín

Ở hoa lúa được thụ tinh xảy ra quá trình tích luỹ tinh bột và phát triển hoàn thiện về phôi Nếu dinh dưỡng đầy đủ, sâu bệnh không phá hại, thời tiết thuận lợi thì các hoa được thụ tinh phát triển thành hạt chắc, sản phẩm chủ yếu của cây lúa (Vũ Văn Hiển và ctv, 1999)

1.2.3 Điều kiện ngoại cảch tác động đến sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa 1.2.3.1.Nhiệt độ

Nhiệt độ có tác dụng quyết định đến sinh trưởng phát triển của cây lúa Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp đều ảnh hưởng không tốt đến đời sống cây lúa Nhiệt độ thích hợp cho cây lúa sinh trưởng tốt là 20-30 oC Cây lúa trồng trong điều kiện ngập nước, mực nước khác nhau nên ảnh hưởng của nhiệt độ nước đến sinh trưởng và phát triển của cây lúa là không tránh khỏi Nhiệt không khí và nước ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng phát triển của cây lúa là ảnh hưởng tới vị trí điểm sinh trưởng (Tsunoda, Mastsushima, 1962)

1.2.3.2 Ánh sáng

Ánh sáng là yếu tố ảnh hưởng nhiều mặt trong đời sống cây lúa Ánh sáng có thể làm thay đổi nhiều bộ phận của cây, ảnh hưởng đến tính chịu hạn, chịu rét và tính chống chịu sâu bệnh của cây Ánh sáng ảnh hưởng cây lúa thông qua hai yếu tố, cường độ chiếu sáng và số giờ chiếu sáng trong ngày (Tsunoda, Mastsushima, 1962)

1.2.3.3 Lượng mưa

Lượng mưa và sự phân bố của nó có tính chất quyết định đến các vụ trong năm Lương mưa cần thiết cho cây lúa trung bình 6-7 mm/ngày trong mùa mưa, 8-9 mm/ngày trong mùa khô Lượng nước thẩm thấu trong ruộng khoảng 0,5-0,6 mm/ngày (Đinh Văn Lữ, 1978)

1.2.3.4 Điều kiện đất đai

Đất trồng lúa được hình thành trong điều kiện khác nhau về đá mẹ, địa hình, mực nước ngầm và chế độ nước Nhưng nói chung đều mang đặc điểm chung của loại hình đất ngập nước có những quá trình diễn biến khác đất cạn Đất ngập nước Fe2+ nhiều nó có thể chuyển hoá thành FeS không có hại cho cây lúa, nhưng thiếu oxy có nhiều chất độc hại khác phát sinh làm cho rễ bị đen và trở nên thối rễ Rễ phát triển kém ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây lúa do hấp thụ dinh dưỡng kém Cho nên cần dựa vào đặc tính cơ bản của loại đất lúa để có biện pháp tạo điều kiện cho rễ phát triển tốt nhất (Đinh Văn

Lữ, 1978)

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

Đất lúa vùng ĐBSCL có những đặc tính như sau: hàm lượng mùn 1,5-2,5%, N tổng

số 0,1-0,2%, K tương đối cao1,5-2%, pH( KCl) = 4,5-5 ( Vũ Văn Hiển, 1999)

1.3 PHÂN HỮU CƠ 1.3.1 Phân hữu cơ

Là tên gọi chung của các loại phân được sản xuất từ các vật liệu hữu cơ xác bã thực vật, phân chuồng, phân xanh, các chế phẩm nông nghiệp và công nghiệp Sau khi phân giải

có khả năng cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng Phân hữu cơ giúp tăng năng suất năng suất cho cây trồng do có thể cải thiện các tính chất hóa lý và sinh học đất, qua đó nâng cao độ phì nhiêu của đất và làm tăng thêm hiệu lực của phân vô cơ (Bùi Đình Dinh, 1998)

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 quan trọng nhất để đánh giá độ phì nhiêu và ảnh hưởng đến nhiều tính chất: tính chất hóa học, sinh học và vật lý của đất

Theo Hoàng Minh Châu (1998), nhờ các acid humic trong phân hữu cơ mà nó giúp cây hấp thụ tốt nhất chất dinh dưỡng, chất hữu cơ cũng là nguồn dinh dưỡng cung cấp cho cây trồng 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 cao nhất, nhờ con đường khoáng hóa và cải tạo tính chất hóa lý đất Cũng theo Nguyễn Lân Dũng (1968) nguồn đạm bổ sung cho đất chủ yếu từ nguồn phân hữu cơ và sự cố định đạm của vi sinh vật sống trong đất Ngoài ra, bản thân phân hữu cơ có chứa các 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 thấy sự tương quan có ý nghĩa giữa bón phân hữu cơ và giảm dung trọng đất Tăng hàm lượng chất hữu cơ trong 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 về hiệu quả của phân hữu cơ lên đất liếp vườn 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 của vi sinh vật đất, hàm lượng hữu cơ, khả năng hấp thụ và khả năng trao đổi cation của đất

Chất hữu cơ ảnh hưởng đến tuần hoàn nước trong đất làm cho nước ngầm sâu 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 cho đất thông thoáng tránh sự tạo váng và tránh sói mòn (Ngô Ngọc Hưng và ctv, )

Ngoài ra chất hữu cơ còn có khả năng hấp thụ Al, Fe, hấp thụ hóa chất bảo vệ thực vật

và các hợp chất hóa hữu cơ trong đất Sự hấp thu của các chất hữu cơ là mấu chốt của sự

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

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 phần quan 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 cơ trong đất là tương đối mạnh Ngoài ra việc cung ứng phân hữu cơ vào đất thường không cao, dẫn đến sự thoái hóa đất Do đó, bổ sung thêm chất hữu cơ cho đất giúp cây 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

1.3.2 Tác dụng của phân hữu cơ:

Phân hữu cơ làm tăng năng suất cây trồng và còn có tác dụng cải tạo đất Kết quả một

số công trình nghiên cứu cho thấy bón 1 tấn phân hữu cơ làm bội thu ở đất phù sa sông Hồng

80 – 120 kg thóc, ở đất bạc màu 40 – 60 kg thóc, ở đất phù sa đồng bằng sông Cửu Long 90 – 120 kg thóc Một số thí nghiệm cho thấy bón 6 – 9 tấn phân xanh/ha hoặc vùi 9 – 10 tấn thân lá cây họ đậu trên 1 ha có thể thay thế được 60 – 90 N kg/ha Vùi thân lá lạc, rơm rạ, thân lá ngô của cây vụ trước cho cây vụ sau làm tăng 0.3 tấn lạc xuân, 0.6 tấn thóc, 0.4 tấn ngô hạt/ha

1.3.2.1 Cải thiện đặc tính hóa học đất

Theo Vũ Hữu Yêm (1995) và Nguyễn Ngọc Nông, (1999) cho rằng: phân hữu cơ khi bón vào đất khi phân giải sẽ cung cấp thêm chất khoáng làm phong phú thêm thành phần thức ăn cho cây và sau khi mùn hóa làm tăng khả năng trao đổi của đất Đặc biệt là các Humic acid trong phân có tác dụng khoáng hóa đạm rất tốt trong đất (Nguyễn Bảo Vệ, 1996) Chất hữu cơ sẽ có tác dụng đệm trong hầu hết các loại đất (Đỗ Thị Thanh Ren, 1998) Hay tạo phức chất HC-khoáng (RC-M) để khắc phục các yếu tố độc hại trong đất (Hoàng Minh Châu, 1998) Hữu cơ còn là nhân tố tham gia tích cực vào việc chuyển hóa lân trong đất từ dạng khó tiêu sang dạng dễ tiêu hữu dụng cho cây trồng ( Nguyễn Thị Thúy và ctv, 1997)

Lê Duy Phước(1968) thì cho rằng tăng cường bồi dưỡng đất bằng phân hữu cơ kết hợp với sử dụng vôi, phân hóa học hợp lí để cải tạo thành phần lý hóa đất, cải tạo nhanh chóng đất bạc màu Qua thực tế ở Thái Bình của Nguyễn Ngọc Triều (1968) cũng có kết quả tương

tự

Bên cạnh, chất hữu cơ còn phát huy tác dụng của các chất điều hòa tăng trưởng sinh ra trong đất ( Hoàng Minh Châu, 1998)

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

1.3.2.2 Cải thiện dặc tính lý học đất

Việc trộn chất hữu cơ vào trong đất làm tăng độ ổn định kết cấu đất (Vũ Hữu Yên, 1995), giúp làm tơi xốp đất hơn, do hoạt hóa của vi sinh vật đất và tạo lớp phủ bề mặt cho đất (Hoàng Minh Châu, 1998) Phân hữu cơ ảnh hưởng đến tuần hoàn nước trong đất làm cho nước ngầm vào đất thuận lợi hơn, khả năng giữ nước của mặt đất cao hơn, việc bốc hơi mặt đất ít đi Bên cạnh chất hữu cơ còn hạn chế đóng váng bề mặt (Vũ Hữu Yêm , 1995 và Nguyễn Ngọc Nông, 1999)

P.D.P Vervacke và Phùng Quang Minh, 1997 cũng cho thấy sự thoái hóa về cấu trúc đất do quá trình canh tác cũng như các biện pháp quản lý đất canh tác có liên quan rất nhiều đến chất hữu cơ đất , đều này thậm chí vẫn xảy ra trên đất Haplic Ferralsol ở Bảo Lộc và vai trò của chất hữu cơ đất đối với cấu trúc đất trên đất Ferralsol không phải là nhỏ như chúng ta từng suy nghĩ

Đỗ Thị Thanh Ren (1998) cho thấy thông qua hoạt động của vi sinh vật chất hữu cơ phân hủy biến thành chất mùn Mùn có khả năng liên kết những hạt đất phân tán làm cho đất

có cấu trúc tốt, thoáng khí, tăng độ xốp đất, dễ cày bừa, giữ nước và phân tốt hơn ( Nguyễn Thị Thúy và ctv ,1997), tác giả còn cho biết ảnh hưởng của chất hữu cơ đến tiến trình vật lý đất thể hiện rõ trên đất trồng màu( dryland crop soils) hơn là trên đất lúa nước( flooded rice soils)

Theo Lê Duy Phước(1968) thì phân hữu cơ rất cần thiết trong việc nâng cao tỉ lệ mùn cho đất bạc màu và cải thiện tính chất vật lý của đất Bón thêm nhiều phân hữu cơ cho đất chua mặn vẫn là một yêu cầu quan trọng nhằm cải tạo tính chất nặng bí của đất, làm cho đất xốp dần Chất hữu cơ có tỉ lệ C/N cao như rơm rạ và trấu có ảnh hưởng nhiều đến tiến trình vật lý đất hơn là chất hữu cơ đã phân hủy hay bán phân hủy Phân hữu cơ ( phân chuồng, phân xanh, phân họ đậu, tàn dư thực vật…) đóng vai trò quan trọng trong việc phục hồi và nâng cao độ phì nhiêu đất thoái hóa, khôi phục lượng phân hữu cơ vùi vào đất càng lớn thì

độ phì nhiêu phục hồi càng nhanh ( Lê Hồng Tịch và Lương Đức Loan, 1997)

1.3.2.3 Cải thiện hệ vi sinh vật đất

Sau khi vùi phân hữu cơ vào trong đất thì tập đoàn vi sinh vật đất phát triển rất nhanh,

và nó còn giúp làm phong phú thêm tập đoàn vi sinh vật đất có ích cũng như có hại (Vũ Hữu Yêm , 1995 và Nguyễn Ngọc Nông, 1999)

Chất hữu cơ là môi trường tốt cho vi sinh vật sống và phát triển nhanh chóng, chất mùn trích từ phân chuồng làm tăng hiệu quả cố định đạm của Rhizobium và Azobacter và khả năng nitrate hóa của đất cũng tăng lên (Đỗ Thị Thanh Ren và ctv, 1993) Nó cũng là sản

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

phẩm năng lượng là nguồn thức ăn đối với vi khuẩn đất và cũng là nguồn vi sinh vật đất cung cấp cho đất Bên cạnh đó, khi bón phân hữu cơ một cách hệ thống sẽ cải thiện những tính chất lý-hóa-sinh học và chế độ nước, chế độ nhiệt của đất ( Lê Văn Khoa và ctv, 1996) Phân hữu cơ là môi trường thích hợp cho vi sinh vật sống và phát triển Phân chuồng có ảnh hưởng đến vi sinh vật cố định đạm , số lượng vi sinh vật tăng lên làm khả năng khoáng hóa đạm cũng tăng lên Bổ sung phân hữu cơ vào đất làm tăng mật số vi sinh vật trong đất, giúp đất có cấu trúc tốt hơn (Võ Thị Gương và ctv.,2004).Bón phân hữu cơ đơn thuần hoặc bón kết hợp phân hóa học thì vi sinh vật đất ổn định hơn (Nguyễn Ngọc Hà, 2000) Theo Phạm Tiến Hoàng (1995) trích dẫn bởi Trần Kim Châu (1999), bón thêm váo đất 1% chất hữu cơ thì có thể tạo cho đất có khả năng giữ đạm từ 3-6 mg N/100 g đất Theo Wolfgang Flaig (1984) hầu hết các vi sinh vật hữu cơ được phân hủy trong đất do hoạt động của vi sinh vật, vì thế những yếu tố ảnh hưởng đến chúng thì rất quan trọng trong việc chuyển hóa vật liệu hữu cơ, những yếu tố ảnh hưởng là nhiệt độ, ẩm độ , điều kiện thoáng khí, dinh dưỡng trong đất

1.3.3 Các phương pháp ủ phân

Có 3 phương pháp ủ phân:

* Ủ nóng : Khi lấy phân ra khỏi chuồng để ủ, phân được xếp thành từng lớp ở nơi có

nền không thấm nước, nhưng không được nén Sau đó tưới nước phân lên, giữ độ ẩm trong đống phân 60 – 70% Có thể trộn thêm 1% với bột (tính theo khối lượng) trong trường hợp phân có nhiều chất độn Trộn thêm 1 – 2% supe lân để giữ đạm Sau đó trát bùn bao phủ bên ngoài đống phân Hàng ngày tưới nước phân lên đống phân

Sau 4 – 6 ngày, nhiệt độ trong đống phân có thể lên đến 60oC Các loài vi sinh vật phân giải chất hữu cơ phát triển nhanh và mạnh Các loài vi sinh vật háo khí chiếm ưu thế

Do tập đoàn vi sinh vật hoạt động mạnh cho nên nhiệt độ trong đống phân tăng nhanh và đạt mức cao Để đảm bảo cho các loài vi sinh vật háo khí hoạt động tốt cần giữ cho đống phân tơi, xốp, thoáng Phương pháp ủ nóng có tác dụng tốt trong việc tiêu diệt các hạt cỏ dại, loại trừ các mầm mống sâu bệnh Thời gian ủ tương đối ngắn Chỉ 30 – 40 ngày là ủ xong, phân ủ

có thể đem sử dụng Tuy vậy, phương pháp này có nhược điểm là để mất nhiều đạm

* Ủ nguội : Phân được lấy ra khỏi chuồng, xếp thành lớp và nén chặt Trên mỗi lớp

phân chuống rắc 2% phân lân Sau đó ủ đất bột hoặc đất bùn khô đập nhỏ, rồi nén chặt Thường đống phân được xếp với chiều rộng 2 – 3 m, chiều dài tuỳ thuộc vào chiều dài nền đất Các lớp phân được xếp lần lượt cho đến độ cao 1.5 – 2.0 m Sau đó trát bùn phủ bên

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

ngoài Do bị nén chặt cho nên bên trong đống phân thiếu oxy, môi trưởng trở lên yếm khí, khí cacbonic trong đống phân tăng Vi sinh vật hoạt động chậm, bởi vậy nhiệt độ trong đống phân không tăng cao và chỉ ở mức 30 – 35oC Đạm trong đống phân chủ yếu ở dạng amôn cacbonát, là dạng khó phân huỷ thành amôniắc, nên lượng đạm bị mất giảm đi nhiều.Theo phương pháp này, thời gian ủ phân phải kéo dài 5 – 6 tháng phân ủ mới dùng được Nhưng phân có chất lượng tốt hơn ủ nóng

* Ủ nóng trước, nguội sau : Phân chuồng lấy ra xếp thành lớp không nén chặt ngay

Để như vậy cho vi sinh vật hoạt động mạng trong 5 – 6 ngày Khi nhiệt độ đạt 50 – 60o

C tiến hành nén chặt để chuyển đống phân sang trạng thái yếm khí Sau khi nén chặt lại xếp lớp phân chuồng khác lên, không nén chặt Để 5 – 6 ngày cho vi sinh vật hoạt động Khi đạt đến nhiệt độ 50 – 60oC lại nén chặt Cứ như vậy cho đến khi đạt được độ cao cần thiết thì trát bùn phủ chung quanh đống phân Quá trình chuyển hoá trong đống phân diễn ra như sau: ủ nóng cho phân bắt đầu ngấu, sau đó chuyển sang ủ nguội bằng cách nén chặt lớp phân để giữ cho đạm không bị mất Để thúc đẩy cho phân chóng ngấu ở giai đoạn ủ nóng, người ta dùng một số phân khác làm men như phân bắc, phân tằm, phân gà, vịt… Phân men được cho thêm vào lớp phân khi chưa bị nén chặt Ủ phân theo cách này có thể rút ngắn được thời gian so với cách ủ nguội, nhưng phải có thời gian dài hơn cách ủ nóng.Tuỳ theo thời gian có nhu cầu

sử dụng phân mà áp dụng phương pháp ủ phân thích hợp để vừa đảm bảo có phân dùng đúng lúc vừa đảm bảo được chất lượng phân

1.3.4 Sự cần thiết ủ phân

Là biện pháp cần thiết trước khi đem phân chuồng ra bón ruộng Bởi vì trong phân chuồng tươi còn có nhiều hạt cỏ dại, nhiều kén nhộng côn trùng, nhiều bảo tử, ngủ nghỉ của nấm, xạ khuẩn, vi khuẩn và tuyến trùng gây bệnh Ủ phân vừa có tác dụng sử dụng nhiệt độ tương đối cao trong quá trình phân huỷ chất hữu cơ để tiêu diệt hạt cỏ dại và mầm mống côn trùng, bệnh cây vừa thúc đẩy quá trình phân huỷ chất hữu cơ, đẩy nhanh quá trình khoáng hoá để khi bón vào đất phân hữu cơ có thể nhanh chóng cung cấp chất dinh dưỡng cho cây

Mặt khác, trong phân tươi tỷ lệ C/N cao, là điều kiện thuận lợi cho các loài vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ ở các giai đoạn đầu hoạt động mạnh Chúng sẽ sử dụng nhiều chất dinh dưỡng nên có khả năng tranh chấp chất dinh dưỡng với cây Ủ phân làm cho trọng lượng phân chuồng có thể giảm xuống, nhưng chất lượng phân chuồng tăng lên Sản phẩm cuối cùng của quá trình ủ phân là loại phân hữu cơ được gọi là phân ủ, trong đó có mùn, một