Hiệu quả của bón phân hữu cơ trong cải thiện chất lượng đất và sinh trưởng của đậu nành trên mô hình luân canh lúa đậu nành tại tỉnh vĩnh long

Chất hữu cơ trong đất được xem là yếu tố chính ảnh hưởng đến các đặc tính vật lý và độ phì nhiêu đất, quyết định khả năng sản suất của đất và duy trì chất lượng đất.. DANH SÁCH BẢNG1.1 C

TÓM TẮT

Đất canh tác lâu năm chỉ sử dụng phân vô cơ làm lượng chất hữu cơ thấp, do đógiảm độ phì nhiêu đất Việc tăng cường hàm lượng chất hữu cơ trong đất là rất cầnthiết Chất hữu cơ trong đất được xem là yếu tố chính ảnh hưởng đến các đặc tính vật

lý và độ phì nhiêu đất, quyết định khả năng sản suất của đất và duy trì chất lượng đất Qua kết quả thí nghiệm cho thấy sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê giữadung trọng và độ xốp ở các tầng đất cũng như năng suất và thành phần năng suất củađậu nành ở các nghiệm thức Tuy nhiên, về mặt số liệu trung bình thì tính chất vật lý,năng suất và thành phần năng suất của đậu nành ở các nghiệm thức có bón phân hữu

cơ có khuynh hướng cao hơn so với nghiệm thức đối chứng không bón hữu cơ

Thực hiện bón phân hữu cơ dài hạn sẽ thấy được hiệu quả cải thiện tính chất củađất, năng suất của cây đậu, và hiệu quả canh tác cây đậu để lại cho cây lúa trong môhình luân canh lúa đậu nành

1

DANH SÁCH BẢNG

1.1 Các nghiệm thức thí nghiệm luân canh lúa-đậu nành kết hợp bón

2.1 Thang đánh giá dung trọng của Katrinski của một số loại đất có

thành phần cơ giới từ thịt và sét

06

2.3 Quan hệ giữa dung trọng đất với thành phần cơ giới và thành phần

vật liệu cấu tạo ở một số loại đất

08

2.4 Tỷ trọng của một số khoáng vật có trong đất 10

2.6 Mức đánh giá chung khi xác định tỷ trọng của đất trồng 11

2.7 Thang đánh giá độ xốp (tính bằng % thể tích đất) (N.A Karchinski,

1965)

12

3.3 Các nghiệm thức thí nghiệm luân canh lúa-đậu nành kết hợp bón

phân hữu cơ

25

2

DANH SÁCH HÌNH

3

2.1 Địa điểm nghiên cứu ở ấp Mỹ Lợi, xã Thiện Mỹ, huyện Trà Ôn,tỉnh Vĩnh Long 04

3.1 Sơ đồ thiết kế đồng ruộng vụ Xuân Hè năm 2018 tại huyện TràÔn – tỉnh Vĩnh Long. 28

4.1 Ảnh hưởng của phân hữu cơ đến dung trọng ở tầng 0 – 15 cm 294.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ đến dung trọng ở tầng 15 – 30 cm 30

4.3 Ảnh hưởng của phân hữu cơ đến độ xốp của tầng 0 – 15 cm 314.4 Ảnh hưởng của phân hữu cơ đến độ xốp của tầng 15 - 30 cm 31

4.5 Lượng đạm hữu dụng trong tầng đất 0-15cm của các nghiệm

4.7 Lượng lân hữu dụng trong tầng đất 0-15cm của các nghiệm thức 33

4.8 Lượng lân hữu dụng trong tầng đất 15-30cm của các nghiệm

thức

34

4.9 Mức độ sinh trưởng của cây đậu ở các giai đoạn 354.10 Trọng lượng 1000 hạt của các nghiệm thức 364.11 Năng suất thực tế thu hoạch được tại mô hình 37

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

MỤC LỤC

4

XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN i

XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ii

LỜI CẢM TẠ iii

TÓM TẮT iv

DANH SÁCH BẢNG v

DANH SÁCH HÌNH vi

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT vii

MỤC LỤC viii

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 2

1.3 NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI 2

1.4 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 3

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 KHÁI QUÁT KHU VỰC TỰ NHIÊN 4

2.1.1 Vị trí địa lý 4

2.1.2 Địa hình 5

2.2 Một số tính chất vật lý đất 5

2.2.1 Dung trọng của đất 5

2.2.2 Tỷ trọng của đất 8

2.2.3 Độ xốp của đất 11

2.3 Khái niệm về đất thâm canh và tác hại của thâm canh lúa đến chất lượng đất .12 2.3.1 Khái niệm về đất thâm canh 12

5

2.3.2 Tác hại của việc thâm canh lúa đến chất lượng đất 12

2.4 Tổng quan về chất hữu cơ 14

2.4.1 Khái niệm chất hữu cơ 14

2.4.2 Nguồn gốc chất hữu cơ trong đất 14

2.4.3 Vai trò của chất hữu cơ trong đất 15

2.4.4 Là nguồn dinh dưỡng cho cây trồng và vi sinh vật 15

2.4.5 Duy trì và bảo vệ đất 16

2.4.6 Sự chuyển hóa chất hữu cơ trong đất 16

2.5 Phân hữu cơ 17

2.5.1 Khái niệm chung về phân hữu cơ 17

2.5.2 Vai trò của phân hữu cơ đối với đất 17

2.6 Đặc điểm canh tác và yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của cây đậu nành 18

2.6.1 Đặc điểm sinh trưởng và yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của cây đậu nành 18

2.6.2 Thời vụ 20

2.6.3 Nhu cầu dinh dưỡng 21

2.6.4 Tưới tiêu cho cây đậu nành 21

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP PHƯƠNG TIỆN 24

3.1 Thời gian và địa điểm 24

3.1.1 Thời gian 24

3.1.2 Địa điểm 24

3.2 Phương tiện 24

3.2.1 Đất 24

3.2.2 Phân bón 24

3.2.3 Cách bố trí thí nghiệm 25

6

3.2.4 Giống đậu nành cho thí nghiệm 25

3.2.5 Phương pháp gieo 26

3.2.7 Phương pháp lấy mẫu đất 26

3.2.8 Chỉ tiêu phân tích 26

3.2.9 Phương pháp phân tích 26

3.3.10 Xử lý số liệu 27

3.3.11 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 28

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 29

4.1 Ảnh hưởng của phân hữu cơ đến tính chất vật lý đất 29

4.1.1 Dung trọng 29

4.1.2 Độ xốp của đất 31

4.2 Thành phần dinh dưỡng của đất trồng 32

4.2.1 Đạm hữu dụng 32

4.2.2 Lân hữu dụng 33

4.3 Thành phần năng suất và năngsuất 35

4.3.1 Mức độ sinh trưởng của cây qua các giai đoạn 35

4.3.2 Trọng lượng 1000 hạt 36

4.3.3 Năng suất thực tế 36

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 38

5.1 Kết luận 38

5.2 Kiến nghị 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39

7

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Chuyển đổi cơ cấu cây trồng từ độc canh sang đa canh là vấn đề đang được đặcbiệt quan tâm của các nhà lãnh đạo địa phương và các nhà khoa học Hiệu quả tích cựccủa luân canh dài hạn trên năng suất cây trồng từ lâu được ghi nhận vì nó có nhữngảnh hưởng: (1) giảm nguy cơ dịch bệnh cho cây trồng; (2) cải thiện điều kiện hoạtđộng cho hệ thống rễ; (3) đưa đến giảm thiểu: bón phân và thuốc bảo vệ thực vật Vìthế, năng suất cây trồng sẽ đạt cao hơn khi luân canh lúa với cây trồng cạn thay vìtrồng lúa liên tục

Luân canh với cây trồng cạn có hiệu quả trong cải thiện độ phì nhiêu của đất.Luân canh giúp gia tăng có ý nghĩa hàm lượng carbon hữu cơ dễ phân huỷ, lượng đạmkhoáng hoá hữu dụng cho cây trồng, hàm lượng lân hữu dụng Hàm lượng chất hữu cơ

có khuynh hướng gia tăng và thành phần mùn tích luỹ trong đất có khuynh hướnggiảm, qua đó sự khoáng hoá chất hữu cơ hữu hiệu hơn và tăng khả năng cung cấp dinhdưỡng cho cây trồng Cải thiện được tình trạng khử của đất, giúp hạn chế các yếu tốbất lợi về mặt hoá học Cây trồng trong quá trình sinh trưởng và phát triển ngoài nhucầu về nguồn nước cây cũng có nhu cầu về dinh dưỡng Nguồn dinh dưỡng cung cấpcho cây có từ nguồn phân vô cơ hoặc phân hữu cơ Việc sử dụng phân vô cơ thường

có tác động xấu đến môi trường Ngược lại phân hữu cơ có thể xem như người bạnthân thiết của môi trường

Tuy nhiên tác động của biến đổi khí hậu làm cho nguồn nước trong đất dùng chosản xuất nông nghiệp trở nên khan hiếm, nguồn dinh dưỡng trong đất suy giảm mạnhdẫn đến nguy cơ đất có thể bị suy thoái và bạc màu, ô nhiễm nguồn nước và khôngkhí Việc tăng cường mối quan tâm đến môi trường trong sản xuất nông nghiệp nhằmgiảm thiểu tác động của sản xuất đối với môi trường, chống suy thoái đất là biện phápđược các nhà khoa học quan tâm hiện nay Đất bị suy thoái sẽ không cung cấp đầy đủdinh dưỡng, do đó không thể đảm bảo cho nền sản xuất nông nghiệp bền vững Việchoàn trả lại cho đất chất thải hữu cơ trong nông nghiệp phải được quan tâm đẩy mạnh.Chính vì thế vấn đề đặt ra là làm sao cải thiện tình hình chất lượng lượng đất vàsinh trưởng cây trồng trong mô hình luân canh lúa – đậu nành –lúa nhưng vẫn đảm bảogiữ vững năng suất cây trồng Do đó đề tài này nhằm đánh giá hiệu quả của bón phânhữu cơ trong cải thiện chất lượng đất và sinh trưởng của đậu nành trên mô hình luâncanh lúa - đậu nành tại tỉnh Vĩnh Long

1.2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Đánh giá hiệu quả của phân hữu cơ đến chất lượng đất và sinh trưởng của đậunành trên mô hình luân canh lúa - đậu nành tại huyện Trà Ôn tỉnh Vĩnh Long

1.3 NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI

Bố trí thí nghiệm

Thực hiện thí nghiệm đồng ruộng trồng cây đậu nành trong mô hình luân canh(lúa-đậu nành-lúa) trên vùng đất canh tác thâm canh lúa (3 vụ/năm) tại tỉnh Vĩnh Longnhằm đánh giá hiệu quả của phân hữu cơ đến cải thiện chất lượng đất và sinh trưởngcủa cây đậu nành Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên gồm 03nghiệm thức và 3 lần lập lại, mỗi lô thí nghiệm có diện tích là 25m2 Các nghiệm thứcthí nghiệm được trình bày trong Bảng 1:

Bảng 1.1: Các nghiệm thức thí nghiệm luân canh lúa-đậu nành kết hợp bón phân hữucơ

Hệ thống cây trồng Phân hữu cơ

2 Lúa-Đậu nành-Lúa 2 tấn/ha (phân compost

3 Lúa-Đậu nành-Lúa 2 tấn/ha (phân ủ rơm rạ

Thu thập và phân tích số liệu

- Mẫu đất được thu thập và phân tích các chỉ tiêu vật lý và hóa học, gồm: CHC, P hữudụng, N hữu dụng, dung trọng, độ xốp

- Các chỉ tiêu về cây trồng gồm năng suất thực tế, thành phần năng suất

1.4 Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI

Mô hình luân canh lúa – đậu nành – lúa kết hợp bón phân hữu cơ sẽ cải thiệnđược chất lượng đất, tạo điều kiện thuận lợi cho cây trồng sinh trưởng và phát triển

góp phần nâng cao năng suất cây trồng, tăng hiệu quả kinh tế nhằm mục tiêu phát triểnnông nghiệp sạch và bền vững từ đó góp phần phát triển kinh tế - xã hội.

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 KHÁI QUÁT KHU VỰC TỰ NHIÊN

2.1.1 Vị trí địa lý

Ấp Mỹ Lợi, xã Thiện Mỹ, huyện Trà Ôn nằm ở phía Tây Nam tỉnh Vĩnh Long,cách Thị xã Vĩnh Long khoảng 35 km và cách Thành Phố Cần Thơ chưa đầy 17 kmtheo đường chim bay, được giới hạn từ 9057’13.07’’ độ vĩ Bắc và từ 105055’58.01’’ độkinh Đông.

Phía Bắc giáp huyện Tam Bình và Vũng Liêm

Phía Nam giáp huyện Cầu Kè (Trà Vinh) và huyện Kế Sách (Sóc Trăng)

Phía Đông giáp huyện Vũng Liêm và huyện Cầu Kè (Trà Vinh)

Phía Tây giáp huyện Tam Bình, Bình Minh và Châu Thành (Cần Thơ)

Trà Ôn có mạng lưới giao thông thuỷ bộ thuận lợi, nối liền huyện với Thành Phố

Hồ Chí Minh, Thành Phố Cần Thơ và các tỉnh miền Quốc Lộ 54, tỉnh lộ 901, 904,

906, 907 đi ngang qua huyện nối Trà Ôn với các tỉnh Trà Vinh, Đồng Tháp Sông Hậunằm cặp bờ Tây của huyện, sông Mang Thít nằm ở bờ Tây Bắc của huyện nối liềnsông Tiền với sông Hậu và sông Trà Ngoa nối từ sông Măng Thít xuyên ngang quagiữa huyện đến giáp tỉnh Trà Vinh

Dân số 152.200 người, nữ 78.320 người chiếm 51.45%, mật độ 580 người/km2

và phân bổ chủ yếu ở nông thôn với 92.22% dân số toàn huyện Có 3 dân tộc sinh sốngđan xen với nhau, trong đó dân tộc Kinh chiếm số đông với 93.83%; dân tộc Khmerchiếm 5.57% và dân tộc Hoa chiếm 0.6% dân số toàn huyện

Hình 2.1: Địa điểm nghiên cứu ở ấp Mỹ Lợi, xã Thiện Mỹ, huyện Trà Ôn, tỉnh Vĩnh

Long

Trà Ôn, cũng như các vùng Nam Bộ, mang tính chất khí hậu nhiệt đới gió mùa,nhiệt độ trung bình 26 – 270C (tháng 4 nóng nhất: 360C, tháng giêng nhiệt độ thấp

nhất: 290C), bình quân hàng năm có 2.600 giờ nắng, ẩm độ trung bình 80 – 83% (độ

ẩm tối đa khoảng 92% và tối thiểu khoảng 62%)

Hàng năm có 2 mùa rõ rệt : Mùa khô kéo dài từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau,đây là mùa nắng gay gắt ảnh hưởng xấu đến sản xuất nông nghiệp Mùa mưa, từ tháng

5 đến tháng 11, trung bình có khoảng 115 ngày mưa, với lượng mưa khoảng 1400

-1500 mm

2.1.2 Địa hình

Địa hình tương đối bằng phẳng, địa hình cao từ sông Hậu, sông Trà Ôn và sôngMang Thít thấp dần về phía đông bắc, cao trình biến thiên từ 1.25 – 0.5 m: Vùng cócao trình từ 1 – 1.25 m gồm các xã ven sông Hậu và sông Trà Ôn – Mang Thít nhưTích Thiện, Thiện Mỹ, Thị trấn Trà Ôn và Tân Mỹ; Vùng có cao trình từ 0.75 - 1 mgồm các xã Vĩnh Xuân, Thuận Thới, Hựu Thành, Trà Côn;

Vùng có cao trình từ 0.5 – 0.75 m gồm các xã Hòa Bình, Xuân Hiệp, Nhơn Bình,Thới Hòa

2.2 Một số tính chất vật lý đất

2.2.1 Dung trọng của đất

Theo Nguyễn Thế Đặng (1999), dung trọng đất là trọng lượng của một đơn vị đấtkhô kiệt ở trạng thái tự nhiên, đơn vị là g/cm3 hoặc tấn/m3 Dung trọng phụ thuộc vàothành phần khoáng vật của đất, hàm lượng chất hữu cơ, tổng lượng khe hở trong đất.Nghiên cứu dung trọng trong đất cho phép ta sơ bộ đánh giá được chất lượng của đất,đặc biệt là đất cho cây trồng cạn Các loại đất có dung trọng thấp thường là những loạiđất có kết cấu tốt, hàm lượng mùn cao Do đó những loại đất này cũng sẽ có chế độnước, nhiệt, không khí và dinh dưỡng phù hợp cho cây trồng sinh trưởng và phát triển.Dung trọng của đất còn phụ thuộc vào cấp hạt cơ giới, độ chặt và kết cấu của đất.Các loại đất tơi xốp, giàu chất hữu cơ và mùn thường có dung trọng nhỏ và ngược lại(Trần Văn Chính, 2006)

Dung trọng có chiều hướng tăng dần khi xuống tầng dưới đất sâu, vì càng xuốngsâu hàm lượng đất mùn càng giảm Về ý nghĩa, dung trọng của đất được sử dụng trongviệc tính độ xốp của đất, tính khối lượng đất canh tác trên 1 ha để xác định trữ lượngcác chất dinh dưỡng, lượng vôi cần bón cho đất hay trữ lượng nước có trong đất (TrầnVăn Chính, 2006)

Bảng 2.1: Thang đánh giá dung trọng của Katrinski của một số loại đất có thành phần

cơ giới từ thịt và sét:

Dung trọng (g/m 3 ) Đánh giá

< 1 Đất giàu chất hữu cơ1.0 – 1.1 Đất trồng trọt điển hình

1.2 Đất bị nén ít1.3 – 1.4 Đất bị nén chặt

1.4 – 1.6 Những tầng đất bị nén chặt dưới tầng canh tác

1.6 – 1.8 Tầng tích tụ bị nén mạnh

Nguồn: giáo trình Thổ nhưỡng học (Trần Văn Chính, 2006)

Dung trọng của đất là một đặc tính quan trọng dùng để đánh giá độ phì vật lý(như tình trạng nén dẽ, độ xốp chiều sâu tầng đất mà rễ cây có thể phát triển) và hóahọc đất như ước lượng hàm lượng tương đối chất hữu cơ trong đất, điều kiện đất cóđược thoáng khí hay không Ngoài ra dung trọng của đất cũng cho biết khả năng đâmxuyên của hệ thống rễ cây trồng ở tầng đất này, ví dụ: đối với nhóm đất sét, nếu giá trịdung trọng vượt ngưỡng 1.34 g/cm3 thì tầng đất này đang ờ trong trình trạng nén dẽ và

rễ cây trồng gặp rất nhiều khó khăn khi sinh trưởng ở tầng này (Trần Bá Linh và ctv,2007)

Dung trọng phụ thuộc vào thành phần khoáng, thành phần cơ giới, hàm lượngchất hữu cơ, cấu trúc và kỹ thuật làm đất Độ tơi xốp của đất thường cao nhất ngay khilàm đất, sau đó bị nén dẽ dần và dung trọng tăng lên, sau một thời gian dung trọng sẽđạt cân bằng và không thay đổi Đất có dung trọng thích hợp nhất cho cây là 1.1 – 1.32g/cm3 Đối với cây lúa dung trọng thấp đôi khi có hại và không giữ được nước Dungtrọng > 1.2 g/cm3 và ở tầng để cày > 1,34 g/cm3 là rất thích hợp cho cây lúa (Võ ThịGương và ctv, 2004)

Dung trọng đất là khối lượng (g) của một đơn vị thể tích (cm3) ở trạng thái tựnhiên (có khe hở) sau khi sấy khô kiệt (Trần Văn Chính, 2006) Theo Ngô Ngọc Hưng(2004), dung trọng là trọng lượng của một đơn vị thể tích đất khô không bị phá vỡ cấutrúc và được tính bằng g/cm3

Dung trọng được xác định bằng cách đóng ống kim loại hình trụ có thể tích bêntrong 100 cm3 thẳng gốc với bề mặt đất ở trạng thái hoàn toàn tự nhiên (Trần KôngTấu, 2006), sau đó đem sấy khô kiệt đất rồi tính theo công thức:

D = P/V

Theo Ngô Ngọc Hưng (2004), dung trọng của đất được tính bằng công thức:

Pb = Wov – Wr/Vr

Trong đó:

Pb: Dung trọng khô, g/cm3

Wov: Khối lượng mẫu đất và ring ngay sau khi sấy khô ở 1050C, g

Wr: Khối lượng của ring, g

Vr: Thể tích ban đầu của dung cụ lấy mẫu, cm3

Taylor, 1996 đã đưa ra đánh giá dung trọng của một số loại đất có thành phần cơ

Bảng 2.3: Quan hệ giữa dung trọng đất với thành phần cơ giới và thành phần vật liệu

cấu tạo ở một số loại đất

(Ms - Me)

(Ms - Me) – (Msw – Mw)

Msp Vw

Thịt pha cát 1.40 Vật liệu hữu cơ 0.5 – 0.6

Nguồn: giáo trình thổ nhưỡng học (Trần Văn Chính, 2006)

Ý nghĩa: dung trọng của đất được sử dụng trong việc tính độ xốp của đất, tínhkhối lượng đất canh tác trên ha để xác định trữ lượng các chất dinh dưỡng, lượng vôicần bón cho đất hay trữ lượng nước có trong đất (Trần Văn Chính, 2006)

2.2.2 Tỷ trọng của đất

Tỷ trọng (g/cm3) là tỷ số của tổng khối lượng các hạt đất (thành phần rắn) và thểtích chính của các hạt ấy (không phải tổng thể tích khối đất) Phân tích tỷ trọng dựavào bình pycnomcter, dựa trên nguyên tắc xác định thể tích nước hoặc thể tích chấtlỏng tương ứng với thể tích đất lấy để phân tích Đế tính tỷ trọng, ta áp dụng côngthức:

Trong đó:

Pp: Tỷ trọng của đất

Msp: Khối lượng các hạt đất khô (g)

Vw: Thể tích nước trong bình pycnometer được thay bởi mẫu đất (cm3)

MS: Khối lượng đất khô + bình có nắp (g)

Me: Khối lượng bình pycnomcter (sạch và khô) có nắp (g)

Msw: Khối lượng bình pycnometcr chứa đầy nước khử khoáng (g)

Mw: Khối lượng bình pycnometcr chứa đầy nước khử khoáng và đất (g)

Giá trị tỷ trọng của đất là một thông số quan trọng giúp ước lượng được thànhphần khoáng chủ yếu cũng như hàm lượng tương đối chất hữu cơ, hàm luợng sét hay tỉ

lệ sắt nhôm của một loại đất cụ thể Đất thường có hàm lượng chất hữu cơ cao, thường

có giá trị tỷ trọng thấp hơn so với đất sét (Trần Bá Linh, 2007)

Tỷ trọng (g/cm3) là lượng đất tính bằng gam (g) của một đơn vị thể tích đất (cm3)

ở trạng thái khô kiệt và xếp sít vào nhau (Nguyễn Thế Hùng và ctv, 1999) Tỷ trọngđất thường dao động trong khoảng 2.60 – 2.75 g/cm3, một số đất giàu mùn tỉ trọng cóthể nhỏ hơn 2.4 g/cm3, đất phù sa có tỷ trọng trong khoảng 2.41 – 2.75 g/cm3 (ĐỗNguyên Hải, 2006)

Tỷ trọng đất phụ thuộc vào thành phần khoáng vật, thành phần hóa học của đất,đất càng nhỏ mịn thì tỷ trọng càng lớn Nếu trong đất có nhiều mùn và chất hữu cơ thì

tỷ trọng nhỏ Tỷ trọng của mùn khoảng 1.20 – 1.40 g/cm3 Tỷ trọng của đất nghèo mùnhoặc ở tầng dưới lớp mùn thay đổi trong khoảng 2.6 đến 2.8 g/cm3, có trường hợp đến

3 g/cm3 và lớn hơn (Trần Văn Chính, 2006)

Bảng 2.4: Tỷ trọng của một số khoáng vật có trong đất.

Khoáng vật Tỷ trọng (g/cm 3 )

Thạch anh tinh khiết 2.65

Tỷ trọng đất được quyết định chủ yếu bởi các loại khoáng nguyên sinh, thứ sinh

và hàm lượng chát hữu cơ có trong đất Nhìn chung do tỷ lệ chất hữu cơ trong đấtthường không lớn nên tỷ trọng đất sẽ phụ thuộc chủ yếu vào thành phần khoáng vậtcủa đất

Nguồn: Giáo trình thổ nhưỡng học, Đại học Nông Nghiệp I, 1995

Bảng 2.6: Mức đánh giá chung khi xác định tỷ trọng của đất trồng.

Tỷ trọng (g/cm 3 ) Loại đất

< 2.5 Đất có lượng mùn cao2.50 – 2.66 Đất có lượng mùn trung bình

> 2.70 Đất giàu Fe2O3

Nguồn: Giáo trình thổ nhưỡng học, Đại học Nông Nghiệp I, 1995

Ý nghĩa thực tiễn: Tỷ trọng đất được sử dụng trong các công thức tính toán độxốp, công thức tính tốc độ, thời gian sa lắng của các cấp hạt đất (cát, thịt, sét) trongphân tích thành phần cơ giới Thông qua tỷ trọng đất người ta cũng có thể đưa ra đượcnhững nhận xét sơ bộ về hàm lượng chất hữu cơ, hàm lượng sét hay tỷ lệ sắt, nhômcủa một loại đất cụ thể nào đó (Trần Văn Chính, 2006)

2.2.3 Độ xốp của đất

Độ xốp là tỉ lệ phần trăm các khe hở trong đất so với thể tích (Ngô Thị Đào,2005) Độ xốp phụ thuộc vào hàm lượng mùn, cấu trúc, thành phần cơ giới, dungtrọng, tỷ trọng của đất (Nguyễn Thế Hùng, 1999; Trần Thành Lập, 1999 và ĐỗNguyên Hải, 2006) Độ xốp của đất là phần trăm thể tích của đất được chiếm bởikhông khí và nước (Trần Bá Linh và ctv, 2007) Theo Ngô Thị Đào (2005), độ xốp củađất biến động trong khoảng 30 – 70%, độ xốp phụ thuộc vào kết cấu, tỷ trọng và dungtrọng của đất

% thể tích của đất được chiếm bởi pha rắn và 50% còn lại là nước và không khí (Trần

Bá Linh và ctv, 2007) Theo nghiên cứu của Đỗ Nguyên Hải (2006) đất phù sa thường

Nguồn: giáo trình Phì Nhiêu Đất

2.3 Khái niệm về đất thâm canh và tác hại của thâm canh lúa đến chất lượng đất 2.3.1 Khái niệm về đất thâm canh

Đất thâm canh là vùng đất được hiểu như là để chỉ mức độ đầu tư lao động, vật

tư, khoa học kĩ thuật cho đơn vị diện tích hay đơn vị sản phẩm có lời ở mức khácnhau, để sản suất lúa cho năng suất cao Dựa trên sự kết hợp điều kiện tự nhiên với đặctính đất đai, khí hậu thuận lợi (Nguyễn Thị Ngọc Uyên, 2001)

Theo các chuyên gia tư vấn cho rằng, để được xếp vào hệ thống thâm canh hệthống canh tác phải sản xuất ít nhất 8 tấn/ha/năm qui ra lúa, với tốc độ quay vòng củađất ít nhất là hai Lượng và phẩm chất các vật tư nông nghiệp phải được theo giỏi cẩnthận để giảm định tốc độ tăng trưởng sản lượng (Võ Tòng Xuân, 1990)

2.3.2 Tác hại của việc thâm canh lúa đến chất lượng đất

Theo Brady et al (1996), việc canh tác liên tục đã bổ sung vào đất quá nhiềuphân bón, vôi, xác bã thực vật chưa phân hủy…làm hàm lượng trung bình chất hữu cơ

ở tầng mặt giảm và các chất dinh dưỡng cũng giảm dần nên không thích hợp cho sựphát triển và phân hủy của các vi sinh vật đất Mặt khác việc cài ải, phơi đất, chôn vùirơm rạ hay thói quen sử dụng phân hữu cơ không được chú trọng làm cho độ xốp củađất giảm, tính thấm của nước kém, hàm lượng nước hữu dụng thấp Vấn đề quan trọngcần được chú ý là một khi đất đã bị kiệt quệ về dưỡng chất, bị thoái hóa về mặt vật lýnhư nén dẽ mất cấu trúc, giảm khả năng thấm rút thì rất khó cải tạo

Theo Trần Quang Tuyến (1997), việc thâm canh lúa trong thời gian dài đã khaithác quá mức độ phì nhiêu của đất mà không chú ý bồi hoàn hoặc bồi hoàn không cânđối làm cho dưỡng chất trong đất ngày một cạn kiệt.

Theo Lê Văn Khoa (2004), sự suy giảm dinh dưỡng trong đất là do hậu quả củaviệc sử dụng đất không thích hợp như tăng vòng quay của đất nhưng không có biệnpháp bồi dưỡng hoặc cải tạo đất hoặc kết quả từ quá trình hình thành đất (trầm tích phù

sa có nguồn dinh dưỡng kém) Bên cạnh đó, thâm canh lúa làm cho đất bị ngập nướcquanh năm ảnh hưởng đến môi trường đất, sâu bệnh phát triển làm giảm năng suất lúatheo thời gian canh tác

Theo Ngô Ngọc Hưng và ctv (2004), nếu thâm canh liên tục và chỉ bón phân vô

cơ không chú ý bón phân hữu cơ thì trong vòng 20 – 50 năm đất sẽ bạc màu, mất cấutrúc, rời rạc và năng suất cây trồng giảm mạnh Việc bón phân chua sinh lí trong thờigian dài có thể làm cho đất bị chua hóa, mất chất kiềm và có thể bị xi măng hóa Việcchú trọng sử dụng phân hóa học hơn phân hữu cơ sẽ làm cho hàm lượng chất hữutrong đất giảm Thêm vào đó việc độc canh một giống cây trồng nào đó trong thời gianlâu dài cũng làm cho chế độ dinh dưỡng trong đất bị mất cân đối Mỗi loại cây trồngchỉ hút nhiều những chất nhất định và ít hút dưỡng chất khác, như vậy rất có hại chođất và cây Hiện tượng suy giảm năng suất trên đất lúa độc canh đã đượcPonnamperuma ghi nhận trong các thí nghiệm thực hiện ở IRRI trong những năm 1966– 1978 (Ponnamperuma, 1979) Chiều hướng giảm năng suất trên lúa cũng được ghinhận qua các thí nghiệm dài hạn nhiều nơi ở Philippines (Flinn and De Datta, 1984)

Ở những vùng thâm canh lúa ba vụ, nông dân thường có tập quán đốt rơm rạhoặc dọn sạch ra khỏi ruộng để canh tác vụ kế tiếp, làm giảm hàm lượng chất hữu cơtrả lại cho đất, lớp đất canh tác mỏng dần, tiềm năng năng suất lúa giảm (Trần QuangTuyến, 1997)

Việc thâm canh lúa nước đã làm gia tăng số vụ canh tác trong năm và đất bị ngậpnước suốt thời gian dài với một lượng lớn thừa thải thực vật, được chôn vùi, phân hủytrong điều kiện yếm khí Điều kiện này được xem là thích hợp cho sự gia tăng mùnhóa của chất hữu cơ trong đất Mùn hóa là mức độ kết hợp của nhóm amino chứa N vàcarbonhydrate vào nhân thơm và nhóm carboxyl của mùn, tạo thành hợp chất cao phân

tử của mùn, phân hủy rất chậm (Võ Thị Gương và ctv, 2010)

2.4 Tổng quan về chất hữu cơ

2.4.1 Khái niệm chất hữu cơ

Chất hữu cơ là hợp phần quan trọng của đất, làm cho đất có những tính chất khácvới mẫu chất Số lượng và tính chất của chất hữu cơ có vai trò quyết định tới quá trìnhhình thành và các tính chất cơ bản của đất (Lê Văn Khoa, 2000).

Chất hữu cơ là một bộ phận của đất Có thành phần phức tạp và có thể chia làmhai phần: chất hữu cơ chưa bị phân giải và những tàn tích hữu cơ như thân lá, rễ thựcvật, xác động thực vật, vi sinh vật… Phần thứ hai là những chất hữu cơ đã được phângiải

Chất hữu cơ là một thành phần cơ bản kết hợp với các sản phẩm phong hóa từ đá

mẹ để tạo thành đất Chất hữu cơ là một đặc trưng để phân biệt đất với đá mẹ và mộtnguồn nguyên liệu để tạo nên độ phì của đất Chất hữu cơ là phần quý giá nhất của đất,

nó không chỉ là kho dinh dưỡng cho cây trồng mà còn điều tiết các tính chất của đất vàảnh hưởng tới sức sản xuất của đất (Nguyễn Thế Đặng và Nguyễn Thế Hùng, 1999)

2.4.2 Nguồn gốc chất hữu cơ trong đất

Trong đất tự nhiên nguồn hữu cơ cung cấp duy nhất cho đất là tàn tích sinh vậtbao gồm xác thực vật, động vật và vi sinh vật Đối với đất trồng trọt ngoài tàn tích sinhvật còn có một nguồn hữu cơ bổ sung thường xuyên đó là phân hữu cơ (Trần VănChính, 2006)

Theo Nguyễn Thế Đặng (1999), trong đất tự nhiên nguồn hữu cơ duy nhất cungcấp cho đất là tàn tích sinh vật bao gồm xác động thực vật, vi sinh vật Xác sinh vậtcòn gọi là tàn tích sinh vật Đây là nguồn hữu cơ chủ yếu Sinh vật đã lấy thức ăn từđất để tạo nên cơ thể của chúng và khi chết đi để lại những tàn tích hữu cơ cho đất.Trong xác sinh vật có đến 4/5 là thực vật bao gồm thân rễ, lá cây sau khi chết đi sẽ bịmục nát, hoa màu sau khi thu hoạch thì phần còn lại như lá hay rễ cũng bị phân hủy đểcung cấp chất hữu cơ cho đất (Thái Công Tụng, 1969) Đối với đất trồng trọt ngoài tàntích sinh vật còn có một nguồn bổ sung đáng kể chất hữu cơ đó là phân hữu cơ Nhữngnơi thâm canh cao người ta bón tới 80 tấn hữu cơ trên ha Nguồn phân hữu cơ baogồm: phân chuồng, phân xanh, phân rơm rác, bùn… Theo Ngô Ngọc Hưng (2004), sốlượng và chất lượng phân hữu cơ cũng khác nhau, tùy thuộc vào trình độ sản xuất,mức độ thâm canh cụ thể ở từng vùng

2.4.3 Vai trò của chất hữu cơ trong đất

- Đối với tính chất đất

Chất hữu cơ có tác dụng cải thiện trạng thái kết cấu đất, các keo mùn gắn các hạtđất với nhau tạo thành những hạt kết tốt, bền vững từ đó ảnh hưởng đến toàn bộ lý tínhđất như chế độ nước (tính thấm và giữ nước tốt hơn), chế độ khí, chế độ nhiệt (sự hấpthu và giữ nhiệt tốt hơn), các tính chất phổ biến của đất, việc làm đất cũng dễ dànghơn Nhờ đó, nếu đất giàu chất hữu cơ người ta có thể trồng trọt tốt cả nơi đất có thànhphần cơ giới quá nặng và quá nhẹ (Trần Văn Chính, 2006).

Khalel R (1996), khảo sát 42 ruộng tìm thấy sự tương quan có ý nghĩa giữa bónphân 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

Theo Trần Văn Chính (2006), chất hữu cơ xúc tiến các phản ứng hóa học, cảithiện điều kiện oxy hóa, gắn liền với sự di động và kết tủa với các nguyên tố vô cơtrong đất Chất hữu cơ làm tăng khả năng hấp thụ của đất, giữ được chất dinh dưỡngđồng thời làm tăng tính đệm của đất

Chất hữu cơ ảnh hưởng đến tuần hoàn nước trong đất làm cho nước ngấm sâutrong đất được thuận lợi hơn, khả năng giữ nước cao hơn, việc bốc hơi mặt đất ít đinhờ vậy mà tiết kiệm được nước tưới, ngoài ra chất hữu cơ còn có tác dụng làm chođất thông thoáng tránh sự đóng váng và tránh xói mòn (Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004).Thông qua mọi hoạt động của vi sinh vật, chất hữu cơ phân hủy biến thành mùn.Mùn có khả năng liên kết những hạt đất phân tán làm cho đất có cấu trúc tốt, thoángkhí, dễ cày bừa, giữ nước và giữ phân tốt hơn, giúp rễ cây trồng phát triển mạnh (VõThị Gương, 2007)

Thông thường chất hữu cơ có tỷ số C/N cao như rơm rạ và trấu sẽ ảnh hưởngnhiều đến các tiến trình vật lý đất hơn là chất hữu cơ đã phân hủy hoặc bán phân hủy(HESSE, 1984)

Ảnh hưởng của chất hữu cơ đến các tiến trình vật lý đất thể hiện rõ trên đất trồngmàu (dryland crops soils) hơn là trên đất trồng lúa nước (flooded rice soil)

2.4.4 Là nguồn dinh dưỡng cho cây trồng và vi sinh vật

Nguyễn Lân Dũng (1968), cho rằng nguồn đạm bổ sung cho đất chủ yếu từnguồn phân hữu cơ và sự cố định đạm của sinh vật sống trong đất Ngoài ra, bản thânphân hữu cơ có chứa các nguyên tố N, P, K, Ca, Mg và nhiều nguyên tố vi lượng cầnthiết cho cây trồng Những nguyên tố này, được giữ một thời gian dài trong các hợpchất hữu cơ Vì vậy, chất hữu cơ vừa cung cấp thức ăn thường xuyên vừa là kho dự trữdinh dưỡng lâu dài của cây trồng cũng như vi sinh vật đất (Trần Thành Lập, 1998)