Đánh giá khả năng giữ ẩm và dinh dưỡng của bentonite đối với đất cát trồng cây măng tây

Đánh giá chất lượng bentonite và hiệu quả của bentonite trong việc cải thiện khả năng giữ ẩm và dinh dưỡng của đất trồng cây măng tây .... Do đó, đề tài "Đánh giá khả năng giữ ẩm và din

k+

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thị Hà

PGS.TS Nguyễn Hoài Châu

Hà Nội - 2020

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn và gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Nguyễn Thị Hà - trưởng Bộ môn Công nghệ môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN và PGS.TS Nguyễn Hoài Châu - phòng Ứng dụng

và Chuyển giao Công nghệ, Viện Công nghệ Môi trường, Viện HLKH&CNVN là hai cán bộ hướng dẫn luận văn chính, đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn tôi tìm ra hướng nghiên cứu, tiếp cận thực tế, tìm kiếm tài liệu, xử lý và phân tích số liệu, giải quyết vấn đề nhờ đó tôi mới có thể hoàn thành luận văn cao học của mình

Cảm ơn đề tài mã số: ĐTĐLCN.32/17 của Viện Công nghệ Môi trường, Viện HLKH&CNVN chủ trì và sử dụng ngân sách quốc gia đã tài trợ kinh phí, hỗ trợ cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài tôi còn nhận được nhiều sự quan tâm, góp ý, hỗ trợ quý báu của quý thầy cô, đồng nghiệp, bạn bè và người thân Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:

 Các đồng nghiệp phòng Ứng dụng và Chuyển giao công nghệ luôn hỗ trợ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu

 Quý thầy cô giáo trong bộ môn Công nghệ Môi trường cùng toàn thể các

thầy cô giáo trong và ngoài khoa Môi trường đã truyền đạt cho tôi những kiến thức

bổ ích trong suốt hai năm học vừa qua

 Cha mẹ và anh chị em trong gia đình và đặc biệt là người chồng đã hết

lòng hỗ trợ, động viên tôi trong suốt thời gian qua để hoàn thành luận văn này

Tôi xin trân trọng cảm ơn những sự giúp đỡ quý báu đó!

Trong quá trình thực hiện luận văn, mặc dù đã cố gắng hoàn thiện đề tài qua tham khảo tài liệu, trao đổi và tiếp thu ý kiến đóng góp nhưng không tránh khỏi những sai sót Vì vậy tôi rất mong và cảm ơn các ý kiến đóng góp của Quý Thầy, Cô

và bạn đọc

Hà Nội, ngày… tháng… năm 2020

Học viên

Nguyễn Thị Thùy

MỤC LỤC

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT i

DANH MỤC BẢNG ii

DANH MỤC HÌNH iii

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3

1.1 Đất cát và tác động của nó đến sinh trưởng của cây trồng 3

1.2 Tổng quan về cây măng tây 5

1.2.1 Nguồn gốc, phân loại và vai trò của cây măng tây 5

1.2.2 Đặc điểm sinh học của cây măng tây 6

1.2.3 Yêu cầu về đất và các chất dinh dưỡng đối với cây măng tây 8

1.2.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ măng tây 10

1.3 Tổng quan về Bentonite 12

1.3.1 Giới thiệu chung về Bentonite 12

1.3.2 Các đặc tính cơ bản của Bentonite 13

1.3.2 Tình hình khai thác và sử dụng Bentonite 15

1.3.3 Ứng dụng của bentonite trong cải tạo đất 18

1.4 Đặc điểm khu vực nghiên cứu 25

1.4.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ măng tây xanh tại Ninh Thuận 25

1.4.2 Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng tại Ninh Thuận 27

1.4.3 Đặc điểm khí hậu, thủy văn 30

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

2.1 Đối tượng nghiên cứu 31

2.2 Phương pháp nghiên cứu 31

2.2.1 Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu 31

2.2.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa và lấy mẫu nghiên cứu 31

2.2.3 Xác định một số tính chất lý hóa của mẫu đất 32

2.2.4 Các phương pháp xác định đặc tính hóa lý của bentonite 33

2.2.5 Phương pháp đánh giá hiệu quả cải thiện một số đặc tính lý hóa của đất được bổ sung Bentonite 34

2.2.6 Phương pháp bố trí thí nghiệm 37

2.2.7 Phương pháp xử lý số liệu 40

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 41

3 1 Một số tính chất của đất trồng măng tây ở Ninh Thuận 41

3.2 Đánh giá chất lượng bentonite và hiệu quả của bentonite trong việc cải thiện khả năng giữ ẩm và dinh dưỡng của đất trồng cây măng tây 47

3.2.1 Đánh giá chất lượng bentonite ở Lâm Đồng và Bình Thuận 47

3.2.2 Xác định dung lượng trao đổi cation (CEC) 51

3.2.3 Đánh giá hiệu quả cải thiện một số đặc tính lý hóa khi bổ sung Bentonite vào đất 52

3.2.4 Đánh giá hiệu quả giữ nước và dinh dưỡng khi bổ sung bentonite vào đất 54

3.3 Đánh giá tác dụng của bentonite đến năng suất của măng tây 55

3.3.1 Thời gian sinh trưởng của măng tây 55

3.3.2 Kích thước chồi măng tây 56

3.3.3 Trọng lượng chồi măng tây 58

3.3.4 Số chồi thu hoạch 59

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

PHỤ LỤC 1 65

PHỤ LỤC 2 67

Dung lượng trao đổi cation (cation exchange capacity)

Độ dẫn điện (Electricity Conductivity) Tán xạ năng lượng tia X (Energy Dispersive X-ray)

Tổ chức lương thực và nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (Food and Agriculture Organization of the United Nations)

KH&CN

mgđl

MMT

Khoa học và Công nghệ Miligam đương lượng Montmorillonite

OC Cacbon hữu cơ (Organic compound)

UBND Ủy ban nhân dân

USGS Cơ quan Khảo sát Địa chất Mỹ (U.S Geological Survey)

VietGAP Thực hành sản xuất nông nghiệp tốt ở Việt Nam (Vietnamese

Good Agricultural Practices) XRD

XRF

Nhiễu xạ tia X (X-Ray diffraction) Huỳnh quang tia X (X-Ray fluorescence)

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 1 Khoảng nồng độ dưỡng chất trong cây măng tây khỏe mạnh 9

Bảng 1 2 Diện tích, năng suất và sản lượng măng tây ở các nước đứng đầu trên thế giới (2017) 10

Bảng 1 3 Tình hình sản xuất bentonite trên thế giới (1000 tấn/năm) 16

Bảng 1 4 So sánh hiệu quả sử dụng bentonite trong một số trường hợp 19

Bảng 1 5 Tăng năng suất đối với các loại cây khi thêm bentonite vào đất 19

Bảng 1 6 Kết quả tác động của Ca-bentonite đến năng suất ngô 21

Bảng 1 7 Diện tích, năng suất, sản lượng măng tây của tỉnh 27

Bảng 1 8 Diện tích các nhóm đất chính tỉnh Ninh Thuận 29

Bảng 2 1 Phương pháp xác định các chỉ tiêu trong đất 32

Bảng 2 2 Thành phần đất trồng măng tây 38

Bảng 3 1 Các thông số của đất trồng măng tây được phối trộn 2 tầng đất 41

Bảng 3 2 Đánh giá mức độ thích hợp đất của đất trồng măng tây 43

Bảng 3 3 Thành phần các loại khoáng có trong bentonite tại 2 mỏ 48

Bảng 3 4 Thành phần oxit kim loại có trong bentonite 49

Bảng 3 5 Thành phần kim loại có trong bentonite 49

Bảng 3 6 Đánh giá độ trương nở của bentonite 50

Bảng 3 7 Dung lượng trao đổi cation (CEC) của các mẫu bentonite khảo sát 52

Bảng 3 8 Ảnh hưởng của bentonite đến pH và dung lượng trao đổi cation (CEC) 53 Bảng 3 9 Khả năng tăng sức ẩm của đất cát bổ sung bentnite 54

Bảng 3 10 Thời gian mọc mầm mới và thu hoạch mầm của các công thức TN 55

Bảng 3 11 Chiều cao, đường kính, trọng lượng và số chồi măng tây ảnh hưởng bởi bentonite ở các công thức thí nghiệm 57

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 1 Các yếu tố của đất có ảnh hưởng đến sự phát triển của cây trồng 4

Hình 1 2 Đặc điểm hình thái của măng tây 7

Hình 1 3 Sơ đồ của lớp cấu trúc 2:1 của mạng tinh thể montmorillonite 13

Hình 2 1 Cách đặt Tensiometer để đánh giá độ ẩm của đất 36

Hình 2 2 Khoảng chỉ thị độ ẩm của dụng cụ Tensiometer 36

Hình 2 3 Chậu trồng măng tây 39

Hình 3 1 Độ trương nở của hai mẫu bentonite 50

Hình 3 2 So sánh độ trương nở của hai mẫu bentonite 51

Hình 3 3 Sự gia tăng CEC của đất cát được cải tạo bằng bentonite 54

Hình 3 4 Độ ẩm đất được cải thiện khi bổ sung bentonite 55

Hình 3 5 Thời gian sinh trưởng của măng tây 56

Hình 3 6 Chiều cao chồi măng tây sau khi thu hoạch (9 ngày)(cm) 57

Hình 3 7 Đường kính chồi măng tây sau khi thu hoạch (9 ngày)(mm) 58

Hình 3 8 Trọng lượng chồi măng tây sau thu hoạch (g/chồi) 58

Hình 3 9 Số chồi/cây măng tây sau thu hoạch 59

ĐẶT VẤN ĐỀ

Măng tây là cây rau lương thực, trồng lâu năm với giá trị kinh tế cao về nhiều mặt; đặc tính dễ trồng, vốn đầu tư thấp, thời gian thu hoạch kéo dài ít nhất 15 năm và cho năng suất cao Sản phẩm được tiêu thụ mạnh ở nhiều nước trên thế giới

và có nhiều lợi ích đối với sức khỏe con người Hiện nay, ở những nước và vùng lãnh thổ có điều kiện đất đai, khí hậu phù hợp với cây măng tây, người ta luôn chú trọng sản xuất và mở rộng diện tích trồng loại cây lương thực này

Ở Việt Nam, măng tây đã du nhập vào khá lâu, nhưng đến năm 2005 thì diện tích trồng mới phát triển Chúng được trồng phổ biến tại các tỉnh Ninh Thuận, Bình Thuận, Bà Rịa Vũng Tàu, Bình Phước, An Giang để phục vụ nhu cầu nội địa Một trong những vùng đầu tư vào trồng măng tây trọng điểm của Việt Nam là tỉnh Ninh Thuận với hơn 100 ha Do lợi ích của trồng măng tây đem lại cho người dân là rất cao nên diện tích trồng măng tây không ngừng được mở rộng [12] Với các vùng đất cát ở Ninh Thuận trên điều kiện thời tiết nóng, rất nhiều nhà nông đã làm giàu với loại cây này

Đất nông nghiệp tại nhiều khu vực của tỉnh Ninh Thuận được đánh giá là đất cát ít màu mỡ, khả năng giữ nước và độ ẩm kém Tỉnh Ninh Thuận lại nằm trong vùng khô hạn nhất cả nước, có nền khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, khí hậu khô, nóng, gió nhiều; các yếu tố này lại càng đẩy mạnh tốc độ bay hơi nước qua lá, làm cây trồng càng thiếu nước [13] Nếu không có bất kỳ sự tác động nào, năng suất nông nghiệp sẽ rất thấp Để cải thiện vấn đề khiếm khuyết trong các tính chất ban đầu của đất, nông dân đã thay đổi thành phần hữu cơ để cải thiện tính chất đất Tuy nhiên, hiệu quả của nó là không đáng kể trong việc cải thiện khả năng giữ nước của loại đất cát này Từ đó được định hướng sử dụng nguồn tài nguyên sẵn có là vật liệu sét bentonite Chúng có ưu điểm là không bị phân hủy sinh học, tác dụng lâu dài trong việc cải thiện các đặc tính lý hóa của đất giúp nâng cao khả năng giữ nước

Năng suất cây trồng phụ thuộc dinh dưỡng lưu trữ trong phần dưới mặt đất của măng tây, nhưng đất cát lại có khả năng giữ nước kém và rất dễ bị rửa trôi các

chất cần thiết cho cây, trong khi tại Ninh Thuận thời tiết khắc nghiệt nắng nóng quanh năm gây tác động xấu đến năng suất và chất lượng sản phẩm Từ đó, phát hiện một số sản phẩm măng tây bị giảm kích thước, phát triển kém chưa đạt chất lượng đầu ra, không đủ điều kiện xuất khẩu ra nước ngoài tất cả là do mất cân đối

về độ ẩm và thành phần dinh dưỡng cần thiết có trong đất Do đó, đề tài "Đánh giá

khả năng giữ ẩm và dinh dưỡng của bentonite đối với đất cát trồng cây Măng tây" được thực hiện để tìm ra giải pháp công nghệ góp phần cải tạo môi trường đất

khô hạn tại Ninh Thuận làm cơ sở khoa học cho việc quản lý dinh dưỡng tổng hợp, nhằm đảm bảo năng suất và phẩm chất măng tây thương phẩm cũng như nâng cao hiệu quả sử dụng đất bền vững

Mục tiêu nghiên cứu của Luận văn: Cải thiện khả năng giữ ẩm cho đất; hạn chế việc rửa trôi các chất dinh dưỡng; nhằm nâng cao hiệu quả trồng cây măng tây tại Ninh Thuận

Nội dung chính của Luận văn gồm có:

 Đánh giá một số tính chất lý hóa của đất trồng cây măng tây tại Ninh Thuận;

 Đánh giá chất lượng bentonite;

 Đánh giá hiệu quả của bentonite trong việc cải thiện khả năng giữ ẩm và dinh dưỡng của đất trồng cây măng tây;

 Đánh giá ảnh hưởng của bentonite đến năng suất của cây măng tây

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Đất cát và tác động của nó đến sinh trưởng của cây trồng

Đất cát là một trong những loại đất có diện tích rộng lớn nhất trên thế giới, hơn 900 triệu ha Đất cát được tìm thấy chủ yếu trong môi trường khô cằn (sa mạc), đến những vùng nhiệt đới ẩm Đất cát được đặc trưng bởi ít hơn 18% đất sét và hơn 68% cát trong 100 cm tầng đất mặt, được hình thành qua quá trình phong hóa của

đá giàu thạch anh hoặc trong cát lắng đọng gần các sa mạc hoặc cồn cát [20][22][38]

Đất cát tơi xốp, dễ làm đất, thuận lợi cho quá trình canh tác, nhưng khi ngập nước thường bị lắng, chặt, bí, dễ gây bất lợi cho cây trồng Hấp thu nhiệt và tỏa nhiệt nhanh, nhiệt độ đất thay đổi nhanh theo nhiệt độ không khí gây bất lợi cho cây trồng Khả năng giữ dinh dưỡng kém, dễ bị rửa trôi, hàm lượng dinh dưỡng trong đất thấp Chúng không có khả năng vận chuyển nước từ các lớp sâu hơn thông qua vận chuyển mao quản Đất nghèo dinh dưỡng toàn diện, chỉ trừ những vùng thâm canh cải tạo lâu năm, nhưng cũng rất dễ bị rửa trôi sau một vài vụ mùa thiếu chăm sóc [20]

Đất cát ở vùng nhiệt đới có độ xốp lớn do đó mật độ khối lớn (Db) Độ xốp trong đất cát thường nhỏ hơn so với đất sét và đất bùn, dao động từ 33% (Db = 1,78 g/cm3) đến 47% (Db = 1,40 g/cm3) [22]

Đất thích hợp cho nhiều loại cây trồng: Đối với cồn cát phi lao mọc khá tốt, một số vùng phát triển keo lá chàm Về loại đất cát biển, tùy theo địa hình và điều kiện thủy lợi có thể trồng lúa, các loại hoa màu, đỗ đậu, mía, nơi cao hơn trồng các loại cây lâu năm Bón phân hữu cơ và phân bón tổng hợp NPK với tỷ lệ cao hơn các loại đất khác, bón phân sâu và bón nhiều lần mới có hiệu quả Đặc biệt giữ kín vùng đất mặt, chống rửa trôi

Một số điều kiện đất quan trọng để tăng năng suất cây trồng bao gồm: pH đất, dinh dưỡng trong đất, độ ẩm, oxy có sẵn, nhiệt độ và độ thấm của đất Mỗi loại cây có những yêu cầu khác nhau cho từng điều kiện này Tuy nhiên, năng suất

và kinh tế đạt cao khi tất cả đều ở mức tối ưu Vì năng suất bền vững không thể đạt

được nếu trong vùng đất có đầy đủ dinh dưỡng tốt mà tính thấm của đất kém thì sẽ hạn chế sự phát triển của rễ cây Một nguồn dinh dưỡng tốt và đầy đủ là nền tảng cho cây trồng phát triển để đảm bảo năng suất cao, ngăn chặn suy thoái đất do đầu vào không cân bằng đã hạn chế độ phì nhiêu [31]

Hình 1 1 Các yếu tố của đất có ảnh hưởng đến sự phát triển của cây trồng

Khi nhu cầu nước trong nông nghiệp tăng cao đối với hệ thống sản xuất cây trồng, những biện pháp canh tác tăng cường hiệu quả và giảm thiểu lượng nước thừa (thoát đi mà cây không nhận được) là yếu tố rất quan trọng Một trong những biện pháp để cải thiện cây trồng trước mắt và cụ thể là cải thiện điều kiện đất theo thời gian, nâng cao tính chất hóa lý của đất cát đó là sử dụng vật liệu khoáng sét tự nhiên như bentonite [3][31]

1.2 Tổng quan về cây măng tây

1.2.1 Nguồn gốc, phân loại và vai trò của cây măng tây

Cây măng tây (Asparagus officinalis L.) thuộc họ Asparagaceae Bằng

chứng cho thấy măng tây xuất hiện trong thiên nhiên từ những năm 500 - 200 trước Công nguyên ở Hy Lạp, La Mã cổ đại và vùng Địa Trung Hải Mặc dù chỉ là một loại rau nhưng nó có vòng đời sinh học tự nhiên rất đặc biệt, nó có thể sống được đến 25 năm [35] Ở Việt Nam, cây măng tây được du nhập từ thời Pháp thuộc theo chân những gia đình quan chức người Pháp Từ những năm 1960 - 1970 đến nay, nhiều vùng trong nước đã trồng được cây măng tây để lấy chồi non làm rau xanh, ban đầu là miền Trung, miền Nam rồi tiếp đến là miền Bắc Cũng có nhiều giống phù hợp với từng điều kiện thời tiết cụ thể như Đông Anh (Hà Nội), Kiến An (Hải Phòng), Đà Lạt, Lâm Đồng, Hốc Môn nhưng thời đó diện tích hạn chế, không có sản lượng và thị trường tiêu thụ nên cây không có điều kiện để phát triển

Măng tây là một loài thực vật có hoa với ít nhất 300 loài khác nhau Nó xuất hiện cùng với 4 đến 15 thân cây cao khoảng 39 - 59 inch (100 - 150 cm), mỗi thân

có lá nhỏ và có vảy Măng tây thường có màu xanh lá cây, cũng có các giống màu trắng và tím Măng tây có thể được trồng từ hạt hoặc mua rễ từ ba đến bốn năm tuổi Thông thường, 1 pound (khoảng 453,6 gam) hạt giống măng tây có gần 25.000 hạt có thể ươm trồng trên 1 ha Khi chồi non của măng tây bắt đầu nhú khỏi mặt đất

sẽ có màu trắng Sau đó chúng tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, tạo ra sắc tố diệp lục khiến cho măng chuyển thành màu xanh đối với giống măng tây xanh, được trồng phổ biến nhất ở Mỹ Măng tây trắng có hương vị nhẹ và thân mềm hơn giống măng tây xanh; được ưa thích và phổ biến hơn ở châu Âu Măng tây tím khác với hai loại trắng và xanh bởi lượng đường cao và ít chất xơ Măng tây tím ban đầu được phát triển ở Ý, sau đó được phát triển ở Mỹ và New Zealand [37][42]

Công dụng chính của măng tây là sử dụng như một loại rau, có thể luộc, hấp, chần, xào hoặc nướng hay ăn kèm với bơ Măng tây được ví là ngôi sao dinh dưỡng bởi giá trị dinh dưỡng nó đem lại: nó ít calo với ít chất béo và rất ít natri,

chứa nhiều glutathione (26 - 40 mg/100g măng tươi) so với các loại rau quả khác Ngoài ra, măng tây còn có hàm lượng cao đạm, glucid, các vitamin K, C, A, E, pyridoxine (B6), riboflavin (B2), thiamin (B1), acid folid, các chất khoáng cần thiết cho cơ thể con người như: kali, magie, canxi, sắt, kẽm… Măng tây có tác dụng lợi tiểu và vì hàm lượng glutathione cao nên có lợi cho người có vấn đề về tim, ngoài ra nó còn có một số lợi ích khác: tăng hệ miễn dịch, chữa ho, khản tiếng, đau họng, ngừa lão hóa, loãng xương, đặc biệt rất tốt cho bà mẹ mang thai [37]

1.2.2 Đặc điểm sinh học của cây măng tây

1.2.2.1 Đặc điểm hình thái

Măng tây là loại thân mọc thẳng đứng cao tới 1,5 - 2 m khi trưởng thành, tán

lá rộng đến 1 mét Lá thật tiêu giảm, nhiều nhánh, có hình kim, trên bề mặt lá có lông, chiều dài 25 mm, chiều rộng 1 mm, tập hợp từ 4 đến 10 lá một cụm Cây phát triển theo dạng bụi Hoa đơn tính hình chuông với sáu vòi (phần hoa bên ngoài không phân biệt thành đài và cánh hoa) Hoa đực dài 5 - 6 mm và màu vàng Hoa cái dài khoảng 4 mm và có màu vàng lục Những chiếc cuống hoa dài tới 25 mm Quả mọng tròn màu đỏ có đường kính khoảng 7 - 9 mm, bên trong có 4 - 6 hạt màu đen Bộ rễ chùm trải rộng 70 cm Chồi măng tây bắt đầu nhô lên khỏi mặt đất có màu trắng và khi được tiếp xúc với ánh nắng mặt trời sẽ chuyển sang màu xanh đối với măng tây xanh [41]

Hình 1 2 Đặc điểm hình thái của măng tây

1.2.2.2 Đặc điểm sinh thái

Măng tây có khả năng chịu hạn tốt, có thể trồng ở các vùng ôn đới và cận nhiệt đới trên thế giới Khi khí hậu thuận lợi và được chăm sóc đúng cách, có thể khai thác măng tây ít nhất 10 - 15 năm hoặc lâu hơn [41]

Nhiệt độ: Măng tây phát triển tốt nhất ở những khu vực có nhiệt độ trong

khoảng 15 - 30oC, nhưng có thể chịu đựng được 6 - 38o

C và cây ngừng hoạt động sinh lý sinh hóa khi nhiệt độ xuống -1oC, nhưng chồi măng tây có thể chết khi nhiệt

độ giảm xuống còn -15oC Hạt măng tây có thể nảy mầm ở nhiệt độ 20 - 25oC Măng tây đặc biệt thích hợp với vùng khí hậu nhiệt đới có nhiệt độ trung bình 20 -

30 oC

Ánh sáng: Măng tây là cây ưa ánh sáng, thời gian chiếu sáng thích hợp 7 - 8

giờ/ngày Nếu trồng măng tây ở nơi bị che rợp, hiệu suất quang hợp thấp, cây sinh trưởng kém, năng suất giảm; khi đủ ánh sáng cây sinh trưởng và phát triển tốt, ít sâu bệnh

Độ ẩm, lượng mưa, nước tưới: Măng tây ưa độ ẩm không khí 60 - 70%, ẩm

độ đất 70 - 75% Lượng mưa thích hợp cho cây phát triển khoảng 800 - 1.200 mm, nhưng măng tây có thể chịu được ở mức 500 - 4.000 mm Nước tưới là nước ngọt không nhiễm mặn, nhiễm phèn (nước mương thủy lợi, nước ao, hồ, nước giếng khoan) Nồng độ muối dưới 0,5‰ (phần nghìn) Măng tây rất sợ úng, để úng nước trong 8 giờ: chồi măng biến dạng cong vẹo, thối rễ, không cho thu hoạch; để ngập nước 24 giờ măng sẽ bị chết Để tăng trưởng khỏe mạnh thì cây măng tây đòi hỏi thời gian ngủ đông từ 90 - 150 ngày khi nhiệt độ thấp vào mùa đông [35]

1.2.3 Yêu cầu về đất và các chất dinh dưỡng đối với cây măng tây

Cây sinh trưởng và phát triển tốt trong điều kiện đất tơi, xốp, đất sét nhẹ với nhiều chất hữu cơ và đất cát pha nhẹ thoát nước tốt Măng tây có thể chịu được độ

pH trong khoảng 4,5 - 8,2 nhưng pH từ 6,5 - 7,5 là khoảng tốt nhất cho cây phát triển Nếu đất quá chua pH < 4, cây măng tây bị bạc lá không phát triển được do rối loạn dinh dưỡng; so với điều kiện đất tối ưu, năng suất của măng có thể bị giảm và tuổi thọ của cây sẽ bị rút ngắn trong các loại đất này Mực nước ngầm phải sâu > 1m Tầng canh tác dày > 100 - 150 cm, đất bằng phẳng độ dốc không quá 10% Các loại đất bị xói mòn do gió mùa cần được chắn gió để bảo vệ chồi măng tây trong mùa thu hoạch Để có măng mềm, ngọt cần cung cấp đủ nước và giữ ẩm cho cây, độ

ẩm của đất tốt nhất từ 65 - 70% Măng tây có khả năng chịu hạn nhưng kém chịu úng Vì vậy không nên trồng măng tây ở những chân đất thấp, khó thoát nước trong mùa mưa Không trồng trên đất có tầng sét cứng, sạn sỏi, đá ngầm Măng tây trồng được cả ở vùng đồng bằng và miền núi Nhưng ở độ cao 600 - 900 m so với mực nước biển măng cho năng suất cao hơn [19]

Hầu hết các loại đất đều có thể sử dụng cho việc trồng măng tây nếu như vấn

đề thoát nước của đất trồng được giải quyết tốt Năng suất thu hoạch phụ thuộc vào lượng carbohydrate được lưu trữ trong phần dưới mặt đất của măng tây và liên quan trực tiếp đến khả năng sinh trưởng của cây ở mùa trước Thời gian cây măng tây sống càng lâu và sức sinh trưởng càng mạnh thì khối lượng carbohydrate lưu trữ trong măng càng nhiều Trong suốt quá trình sống, măng tây sinh trưởng trên một vị trí cố định, bộ rễ ăn sâu và rộng mới hút được nhiều chất dinh dưỡng trong đất, do

đó thoát nước tốt là điều cần thiết Rễ măng tây có thể đâm sâu 1 - 3 m dưới mặt đất Điều này cho phép măng tây chịu được thời tiết khô hạn so với các loại cây rễ nông khác Nước tưới cho cây là rất quan trọng đặc biệt trong hai mùa đầu trồng măng tây Thời tiết khô trong vụ thu hoạch hoặc cuối mùa trồng măng tây sẽ ít ảnh hưởng đến năng suất Nhưng nếu thời kỳ khô hạn còn kéo dài sau khi thu hoạch sẽ làm giảm năng suất vào năm sau Hạn hán làm giảm sự phát triển của măng tây, do

đó làm giảm năng suất tiềm năng trong tương lai [19]

Bảng 1 1 Khoảng nồng độ dưỡng chất trong cây măng tây khỏe mạnh

0,3 - 0,4

1,5 - 2,4

0,4 - 0,5

0,15 - 0,20

Măng tây phát triển mạnh nhất trong đất được cung cấp đầy đủ chất hữu cơ Đất đã trồng qua cây cao su, cây thuốc lá, đất nhiễm dioxin hoặc chất thải công nghiệp độc hại thì không nên trồng măng tây vì các chồi măng non rất dễ bị nhiễm độc tố

1.2.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ măng tây

1.2.4.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ măng tây trên thế giới

Măng tây là cây rau lâu năm được tiêu thụ chủ yếu ở châu Âu, châu Á và Hoa Kỳ Trên toàn thế giới, theo Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp (FAO) của Liên Hợp Quốc, sản xuất măng tây đã được mở rộng và phát triển nhanh chóng chủ yếu tập trung ở Trung Quốc, Peru, Mexico, Đức Măng tây ngoài việc dùng như một loại rau tươi trong bữa ăn hằng ngày, còn được đông lạnh và đóng hộp dự trữ cho mùa đông và xuất khẩu khắp nơi trên thế giới

Tính đến năm 2017, diện tích trồng măng tây trên thế giới là 1.559.426 ha, năng suất bình quân đạt 57.392 tạ/ha và sản lượng đạt 8.950.306 tấn Trong vòng 10 năm từ 2007 - 2017, sản lượng tăng hơn 26,18%, là do diện tích trồng măng tây được mở rộng (từ 1.397.580 ha lên đến 1.559.426 ha), năng suất tăng lên 13,08% bởi áp dụng các tiến bộ khoa học trong sản xuất măng tây

Bảng 1 2 Diện tích, năng suất và sản lượng măng tây ở các nước đứng đầu

Theo FAO (2017), ở một số nước trồng măng tây lớn nhất phải kể đến Trung Quốc là 1.411.978 ha có năng suất đạt 5,556 tấn/ha và đạt sản lượng lớn nhất là 7.845.162 tấn Khoảng 80% tổng số măng tây của đất nước này được thu hoạch diễn ra ở các tỉnh: Sơn Đông, Sơn Tây, Hà Bắc, Hà Nam và Phúc Kiến Ngoài ra hơn một nửa măng tây được sản xuất ở đây thuộc giống màu trắng

Peru là nhà sản xuất măng tây đứng đầu về năng suất đạt 118,4 tấn/ha, sản lượng đứng thứ hai là 383.098 tấn Hoa Kỳ đã giới thiệu loại rau này cho Peru vào năm 1990 trong một phần của chiến dịch Chiến tranh với Ma túy Ý tưởng là sản xuất măng tây sẽ thay thế sản xuất ma túy (đặc biệt là cocaine) Chính phủ Hoa Kỳ

đã trợ cấp cho ngành công nghiệp măng tây ở đây, nơi có tác động bất lợi đến nông dân Mỹ và sản xuất măng tây Trên thực tế, Mỹ đã giảm 55% diện tích sản xuất măng tây California và Washington Peru báo cáo rằng ngành công nghiệp măng tây cung cấp việc làm cho 50.000 người lao động [40]

Mexico là nhà sản xuất măng tây đứng thứ ba về sản lượng đạt 245.681 tấn

Tỷ lệ sản xuất của nó đã tăng lên hàng năm để theo kịp nhu cầu quốc tế Vùng Caborca và thung lũng Yaqui là hai trong số những vùng sản xuất măng tây mạnh nhất Trên thực tế, măng tây từ vùng Caborca là một trong những nhà cung cấp lớn nhất tại thị trường Bắc Mỹ Trong giai đoạn từ 2007-2017, xuất khẩu măng tây toàn cầu đạt tối đa trong năm 2017 và dự báo sẽ tăng trưởng trong tương lai gần [40]

Ở các nước phương Tây có khí hậu lạnh chỉ thu hoạch măng tây trong mùa xuân, nên nhu cầu nhập măng tây rất lớn và chủ yếu là Mỹ, châu Âu, Nhật Bản,

Mỹ nhập khẩu cả măng tây xanh và trắng từ Peru Măng tây trắng rất phổ biến ở Đức Tuy nhiên sản xuất tại Đức chỉ đủ để đáp ứng 61% nhu cầu tiêu dùng [42]

Để tiếp tục duy trì, phát triển sản lượng măng tây đang cung cấp cho thị trường trên thế giới, hiện nay tại 65 - 70 quốc gia có trồng cây măng tây vẫn đang tiếp tục mở rộng thêm diện tích trồng cây trên đất mới để luân phiên trẻ hóa, thay thế dần từng phần diện tích đất đã trồng cây măng tây từ 8 - 15 - 20 năm trước đến nay phải bỏ đi

1.2.4.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ măng tây tại Việt Nam

Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, thích hợp với nhiều loại cây trồng Măng tây là một loại rau dễ trồng, với giá trị kinh tế cao cho người nông dân; giá trị dinh dưỡng cao và nhiều hoạt chất có lợi cho sức khỏe, từ đó mà nhu cầu về măng tây ngày một tăng cao và được trồng ngày càng rộng rãi tại Việt Nam Đặc biệt là các thành phố lớn như thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội tiêu thụ rất mạnh

Ở Việt Nam, măng tây xanh đã du nhập vào từ những năm 1960 nhưng đến năm 2005 thì diện tích trồng măng tây được mở rộng, nhiều vùng như Củ Chi (thành phố Hồ Chí Minh); Đức Hòa (Long An); Long Thành (Đồng Nai); Bà Rịa Vũng Tàu, Bình Thuận, Bình Phước, Tây Ninh, Bạc Liêu, Sóc Trăng, Vĩnh Long, Bến Tre, Đắc Nông, Đắc Lắc, Gia Lai, Phú Thọ, Thái Bình, Thanh Hóa, Nghệ An,

Hà Nội, Hải Phòng, Quảng Ninh, đã trồng được măng tây để lấy rau xanh tiêu dùng trong nước, hướng tới xuất khẩu Do măng tây là một loại rau đặc biệt có khả năng nâng cao thu nhập cho người nông dân nên trong những năm gần đây các tỉnh

đã tích cực xây dựng các mô hình trồng măng tây để đưa ra được các biện pháp kỹ thuật thích hợp đối với các giống măng tây tại từng địa phương

1.3 Tổng quan về Bentonite

1.3.1 Giới thiệu chung về Bentonite

Bentonite là khoáng sét được tạo ra từ sự biến đổi của tro núi lửa, bao gồm chủ yếu là các khoáng vật smectite, thường là montmorillonite Các khoáng vật nhóm smectite khác gồm badelite, nontronite, saponite, gectorite tất cả các smectite có chung cấu trúc tinh thể bao gồm nhóm các silicate là khoáng sét ba lớp,

có lớp phân cách bởi các khoảng cách lớp bị lấp đầy bằng các phân tử nước và các cation trao đổi

Montmorillonite (MMT) có độ phân tán và tinh thể ẩn, màu hơi vàng và xanh xám, màu kem hoặc đôi lúc trắng, ánh sáp Montmorillonite (Al2O3 2SiO2

nH2O) - Al1,67[(Na, Mg)0,03](Si2O5)2(OH)2 là một loại alumosilicate lớp phân tán cao, trong đó một số cation tích điện dương được cố định trong mạng tinh thể, xuất

hiện điện tích âm được bù trừ bởi các ion trao đổi trong không gian giữa các lớp MMT nổi bật trong số các nhóm khoáng có khả năng hấp phụ và trao đổi ion cao, thêm vào đó khả năng trao đổi của MMT về tổng thể cao hơn nhiều so với các khoáng sét khác Dung lượng hấp phụ cao của MMT được giải thích vì tinh thể của MMT trao đổi với các ion không chỉ trên bề mặt ngoài của các tinh thể, mà còn bên trong mạng tinh thể giữa các gói lớp cơ sở

Hình 1 3 Sơ đồ của lớp cấu trúc 2:1 của mạng tinh thể montmorillonite

Bentonite là tên đại diện cho một số sét lớp 2:1 có thành phần hóa học khác nhau như montmorillonit (MMT), beidellit (BEI), nontronit (NONT), gồm hai mạng

tứ diện của SiO2 liên kết với một mạng bát diện ở giữa Al2O3 Các mạng này có chung các nguyên tử oxy ở đỉnh Ion oxy liên kết với các ion nhôm, magie, sắt và các kim loại khác phối trí sáu trong mạng trung tâm

Trong thành phần bentonite còn có các khoáng thứ cấp khác ngoài khoáng MMT bao gồm attapulgite, kaolin, mica và illite cũng như các khoáng chất như thạch anh, fenspat, canxit và thạch cao Sự xuất hiện của các khoáng chất này có thể ảnh hưởng tới tính chất và tính hấp phụ của bentonite [32]

1.3.2 Các đặc tính cơ bản của Bentonite

So với các alumosilicate khác thì bentonite có những đặc tính mà nhờ đó có giá trị độc đáo Cấu trúc và thành phần hóa học của montmorillonit dẫn tới những tính chất đáng chú ý là tính trương nở và tính hấp phụ bao gồm cả khả năng trao đổi cation

Khả năng trao đổi ion: là đặc tính cơ bản của bentonite Tính chất này được đánh giá thông qua giá trị CEC (dung lượng trao đổi cation); giá trị này càng lớn, khả năng trao đổi cation càng nhiều

Sự thay thế Si4+ bằng Al3+ trong tứ diện và Al3+ bằng Mg2+ trong bát diện được gọi là sự thay thế đồng hình và dẫn đến dư thừa điện tích âm trong mạng lưới Các điện tích âm được trung hòa bằng các cation trao đổi (Na+, K+, Ca2+ ) nằm ở khoảng giữa các lớp của bentonite được hấp phụ giữa các lớp cấu trúc và xung quanh các cạnh của chúng Dung lượng trao đổi ion của bentonite phụ thuộc vào số lượng điện tích âm bề mặt Số lượng cation thay thế đồng hình càng lớn nghĩa là bề mặt càng có nhiều điện tích âm thì dung lượng trao đổi càng lớn Trong quá trình tương tác với nước xung quanh các cation trao đổi được hình thành các lớp vỏ hydrate và do đó dẫn đến hiện tượng trương nở trong tập hợp các tập sét này

Khả năng trương nở: là khi bentonite hấp thụ hơi nước hay tiếp xúc với nước, các phân tử nước sẽ xâm nhập vào bên trong các lớp, làm khoảng cách này tăng lên đến 12,5 Å đến 20 Å (1 Å = 0,1nm) tùy thuộc loại bentonite và lượng nước

bị hấp thụ Lượng nước được hấp thụ vào giữa các lớp phụ thuộc vào khả năng hydrat hóa các cation Sự trương nở phụ thuộc vào bản chất khoáng sét, cation trao đổi, sự thay thế đồng hình trong môi trường phân tán

Khả năng trương nở và tăng thể tích của smectite (từ 2 - 20 lần) đã xác định tính năng công nghiệp của chúng Theo thành phần ion trao đổi, bentonite được chia làm loại kiềm và kiềm thổ Đối với bentonite kiềm, ion Na chiếm ưu thế trong tổ hợp ion trao đổi Do ion Na có khả năng thu hút một lượng lớn các nhóm hydrat mà montmorillonite có hàm lượng Na+ cao có khả năng trương nở lớn nhất Bentonite với các ion Ca2+ chiếm ưu thế được gọi là bentonite canxi Ngoài Ca2+ trong montmorillonite có thể có Mg2+ với số lượng đôi khi vượt cả Ca2+ Song thường gặp hơn cả là biến thể của bentonite canxi-magie Bentonite kiềm thổ có đặc trưng độ ái nước, độ kết dính thấp hơn, nhưng chúng có tính hấp phụ cao hơn Chúng được sử dụng ít hơn trong ngành công nghiệp so với bentonite kiềm Tuy nhiên bentonite

kiềm thổ nhờ tính hấp phụ và trao đổi cation mạnh hơn bentonite kiềm, chúng được dùng nhiều trong nông nghiệp, chăn nuôi và cải tạo đất [2]

Khả năng hấp phụ: Khoáng chất montmorillonite có cấu trúc xốp và bề mặt riêng lớn (lên đến 600 - 800 m2/g) và khả năng phân tán cao trong môi trường, tạo nên khả năng trao đổi cation đáng kể Các phân tử có cực được hấp phụ cả hai bề mặt ngoài và trong, các phân tử không phân cực chỉ hấp phụ ở bề mặt ngoài

Quá trình hấp phụ lên montmorillonite xảy ra theo ba cơ chế:

 Thay thế của các cation hữu cơ với cation của mạng nằm giữa các lớp cơ bản cũng như trên bề mặt của các hạt khoáng Theo cơ chế này là sự hấp phụ trao đổi của montmorillonite, vermiculite, hydromica;

 Bằng liên kết hydro với nhóm hydroxyl bên ngoài;

 Thông qua các liên kết hóa trị bị hỏng trên các cạnh và góc của các hạt tạo ra trong các bước của quá trình phát triển của hạt khoáng [7]

Dung lượng của các cation hấp phụ trên bề mặt được thể hiện bằng miligram đương lượng (mgđl) trên 100g vật chất khô Tổng hàm lượng cation trao đổi trong bentonite không cố định và thay đổi từ 30 - 40 đến 110 - 120 mgđl, trung bình là 50

- 70 mgđl, phụ thuộc vào biến thể bentonite và điều kiện tạo thành

1.3.2 Tình hình khai thác và sử dụng Bentonite

1.3.2.1 Tình hình khai thác và sử dụng bentonite trên thế giới

Kể từ khi phát hiện ra bentonite, đến thế kỉ XX nó ngày càng được quan tâm

và được ứng dụng vào các lĩnh vực: tẩy dầu thực vật, làm khuôn đúc, luyện kim, khoan dầu khí, giấy, gốm sứ, chất tẩy rửa Cũng từ những năm 60, bentonite đã được sử dụng trong nông nghiệp để cải tạo độ phì nhiêu của đất, tăng độ giữ ẩm đặc biệt đối với các loại đất cát pha [26]

Năm 2016, các nhà xuất khẩu bentonite hàng đầu thế giới bao gồm Ấn Độ, Thổ Nhĩ Kỳ và Hy Lạp, trong khi các nhà nhập khẩu hàng đầu là Canada, Đức, Hà

Lan và Nhật Bản Giá bentonite trên thế giới dao động từ 20 - 120 USD/tấn tùy thuộc chất lượng và địa điểm [39]

Sản lượng bentonite của các mỏ đang khai thác trên thế giới được Cơ quan Khảo sát Địa chất Mỹ (USGS) ước tính đạt 21 triệu tấn trong năm 2018 Trong đó,

Mỹ và Trung Quốc là hai quốc gia sản xuất bentonite hàng đầu thế giới và chiếm 50

- 60% tổng trữ lượng Năm 2018, sản lượng bentonite dẫn đầu là Trung Quốc khai thác, chế biến khoảng 5,6 triệu tấn bentonite, tăng 53% so với năm 2016, sau đó là

Mỹ (3,7 triệu tấn) và Thổ Nhĩ kỳ (3,1 triệu tấn)

Bảng dưới là sản lượng bentonite của một số nước tiêu biểu trên thế giới Tổng sản lượng bentonite trên thế giới tăng trung bình khoảng 6%/năm trong thời gian 5 năm gần đây [33]

Bảng 1 3 Tình hình sản xuất bentonite trên thế giới (1000 tấn/năm)

(Nguồn: khoáng sản USGS, 2018)

Có thể thấy sản lượng khai thác và sử sụng bentonite trên thế giới ngày càng tăng, đặc biệt trong những năm gần đây Trong các nước phát triển, bentonite được mệnh danh là khoáng dùng cho hàng ngàn ngành công nghiệp, khoảng ứng dụng của nó rất rộng - từ việc làm các dung dịch khoan, phân bón đến mỹ phẩm và thuốc chữa bệnh, từ việc chưng cất dầu mỏ, hóa chất đến việc thu gom và ngăn cách các chất thải phóng xạ [2]

1.3.2.2 Tình hình khai thác và sử dụng bentonite ở Việt Nam

Bentonite Việt Nam đã được bước đầu nghiên cứu đưa vào ứng dụng từ những năm 1990 trong một số luận án tiến sĩ của một số tác giả Việt Nam là nước

có nguồn Bentonite phong phú, đa dạng, trong đó thành phần chính là montmorillonite Theo một số tài liệu địa chất, hiện nay nước ta đã phát hiện ra hơn hai chục mỏ và điểm quặng sét bentonite Các mỏ có triển vọng và quy mô lớn đều tập trung ở phía nam Việt Nam (Lâm Đồng, Bình Thuận, thành phố Hồ Chí Minh ) Ở phía bắc, bentonite tập trung chủ yếu ở vùng đồng bằng Bắc Bộ (Thanh Hóa) [8][9]

Đặc biệt bentonite Tam Bố - Di Linh (Lâm Đồng) đã được nghiên cứu, sử dụng thành công trong sản xuất dung dịch khoan dầu khí, khoan cọc nhồi, bịt lỗ hổng trong các thân đê Bentonite Cổ Định - Thanh Hóa được sử dụng rộng rãi làm lõi đập, chống thấm trong các công trình đập ngăn trong xây dựng thủy điện, thủy lợi Đồng thời, bentonite cũng đã được thử nghiệm sử dụng trong cải tạo đất trồng tăng độ mịn cơ giới, tăng khả năng giữ ẩm cho đất trồng, đặc biệt cho các loại đất

có thành phần cơ giới nhẹ Bên cạnh đó nhiều đề tài nghiên cứu sử dụng bentonite trong xử lý môi trường, trong sản xuất nông nghiệp, chăn nuôi và đang được nghiên cứu [2]

Vấn đề sử dụng bentonite ở Việt Nam vẫn đang trong tình trạng nghiên cứu

cơ bản, lượng khai thác còn hạn chế Chúng ta có thể kỳ vọng vào nguồn bentonite

có đầy đủ tính chất để đáp ứng được nhu cầu trong nước và nâng cao sản lượng để

sử dụng vào thực tiễn

1.3.3 Ứng dụng của bentonite trong cải tạo đất

Trên thế giới việc sử dụng bentonite trong cải tạo và giải độc cho đất đã được nhiều nước nghiên cứu và áp dụng có hiệu quả Do đặc tính giữ ẩm tốt và có khả năng hấp phụ cao, bentonite là một trong những vật liệu thiên nhiên được áp dụng trong việc cải tạo đất, cải thiện khả năng sinh lợi của đất, đặc biệt rất thuận lợi cho việc cải tạo đất cát Đất cát có nhược điểm là có độ thấm nước cao, không giữ được nước và nghèo chất dinh dưỡng tự nhiên Khi bị ẩm, khả năng trương nở của bentonite làm giảm mao mạch của đất và làm cho đất cát có khả năng giữ nước và làm giảm độ thấm Ngoài ra, bentonite cũng làm tăng tính dẫn nhiệt của đất, cải thiện nhiệt dung của đất cát Qua đó, bổ sung bentonite vào đất cát dẫn đến thay đổi các tỉ lệ: Kali/canxi làm tăng kali nhiều hơn và nito/photpho về hướng có lợi nito

Khả năng kích thích sinh trưởng của các nguyên tố vi lượng cũng được tăng lên do thêm bentonite làm giảm số lượng dư thừa của chúng và giảm độc tố khi sử dụng quá liều Bentonite có khả năng trao đổi ion 20 - 25 meq/100g, nên phù hợp cho việc cải tạo đất [38]

1.3.3.1 Bentonite cải tạo đất cát

Để cải thiện đất cát phải làm cho những đặc tính nêu trên tốt hơn bằng cách

sử dụng các vật liệu hấp phụ (là những chất có khả năng hấp phụ nước bentonite) Việc sử dụng vật liệu phụ thuộc bản chất của đất, trong trường hợp đất cát thì bentonite có lợi thế cao, trong trường hợp đất thịt nặng thì có tác dụng ngược lại Lượng dùng bentonite khoảng 3 - 6% lớp đất mặt (0 - 20 cm) tức khoảng 15 -

cao-20 t/ha Trong trường hợp bình thường, việc áp dụng bentonite có hiệu quả kéo dài trong vài năm (khoảng 6 - 8 năm) Cách cày đất sau khi sử dụng bentonite cũng bình thường như đối với đất canh tác khác Trong trường hợp bentonite không chứa

đủ canxi thì cần bón thêm vôi Bentonite có tính năng giữ chất mùn để cải thiện kết cấu đất, nếu hàm lượng mùn cao hơn 3%, hiệu quả của bentonite giảm đi [29]

Bentonite ngăn cản sự rửa trôi của phân bón trong đất, cải thiện việc giữ nước trong đất và tạo thuận lợi cho cây trồng trực tiếp hấp thụ phân bón và như vậy nâng cao năng suất cây trồng Việc tăng năng suất cây trồng phụ thuộc vào nhiều

yếu tố (giống cây, hàm lượng mùn, pH của đất, kích thước hạt đất, khí hậu ) Ngoài ra, bentonite còn làm giảm việc thấm hóa chất xuống lớp nước trong lòng đất Thí nghiệm cho thấy việc dùng bentonite hiệu quả sử dụng phân bón tăng lên

15 - 25%, điều này cũng có nghĩa giảm lượng phân bón thấm vào nước trong đất Khi sử dụng betonite cải tạo đất cát, quá trình hấp phụ phức hợp bắt đầu do đất chứa các hạt cát và chất hữu cơ huyền phù Tính phức hợp này ngăn cản nước thấm xuống lớp đất sâu, 1 gam bentonite có thể giữ được 20 gam nước và tạo ra gel bền

có khả năng kết giữ tốt Nước được giữ lại, làm tăng độ ẩm dự trữ cung cấp cho cây

và tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật đất phát triển [2]

Bảng 1 4 So sánh hiệu quả sử dụng bentonite trong một số trường hợp

Các phương án Số lượng sử dụng

Hiệu quả (%) cho thêm bentonite

0 t/ha 5 t/ha 20 t/ha

Czaban và Siebielec đã nghiên cứu về tác dụng cải tạo đất cát rất nghèo hữu

cơ của bentonite với các tỷ lệ 0, 3, 6 và 12 kg/m2 Trong 30 năm, trồng các loại cây khác nhau và bón các loại phân khoáng và phân hữu cơ Trong 8 năm tiếp theo, để đất nghỉ Kết quả là đất có xử lý bentonite cuối cùng chứa lượng hữu cơ 4500 mgC/kg, cao hơn nhiều so với đối chứng không thêm bentonite là 3000 mgC/kg So với đối chứng, lượng hữu cơ có trong đất thí nghiệm với 12 kg/m2 bentonite phần lớn là humic 56% so với đối chứng là 45% Như vậy sự ổn định bền của các chất hữu cơ trong đất bằng bentonite có ý nghĩa quan trọng trong việc hấp phụ cacbon trong đất [28][29]

Hassan và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu cải tạo đất cát và đánh giá ảnh hưởng của bentonite lên một số cây ngũ cốc tại Ai Cập Nghiên cứu được thực hiện

để tìm hiểu khả năng của zeolite tự nhiên và khoáng bentonite (tỷ lệ 1:10) thay đổi tính chất hóa lý của đất cũng như một số thông số hình thái tăng trưởng, năng suất của đậu tương và ngô trồng trong điều kiện tưới nhỏ giọt và thoát nước tự nhiên Kết quả thu được cho thấy tính chất hóa học của đất, các thông số là EC, pH, hàm lượng cation và anion hòa tan cũng như các giá trị hiệu quả giữ nước bị ảnh hưởng trực tiếp khi tăng tỷ lệ áp dụng các vật liệu cải tạo đất Mật độ đất, mao quản lớn và các độ dẫn nước giảm đi rõ rệt, trong khi giá trị của tổng độ xốp, khả năng giữ nước

và độ ẩm hiệu dụng tăng dần lên Mức độ cải thiện đặc tính của đất được tăng theo liều lượng sử dụng vật liệu cải tạo Đồng thời năng suất cây trồng cũng tăng tỷ lệ thuận với việc tăng lượng vật liệu được sử dụng [25]

O Semalulu và cộng sự kết luận rằng việc thiếu độ ẩm đất là một yếu tố hạn chế chính đối với sản xuất nông nghiệp ở miền đông châu Phi, trong bối cảnh hạn

hán gia tăng và biến đổi lượng mưa theo mùa Nghiên cứu này đã đánh giá bentonite (khoáng sét 2:1) như là một biện pháp cải tạo có thể tăng khả năng giữ ẩm của đất cát ở những vùng bị hạn hán ở Uganda Nghiên cứu được thực hiện cả trong nhà kính tại NARL-Kawanda và ngoài đồng ruộng, quận Nakasongola Trong nhà kính (27 - 30oC), Ca-bentonite được trộn với đất cát với tỷ lệ 0; 0,5; 1; 1,5 và 2% trọng lượng, được nhắc lại ba lần Các hỗn hợp được tưới ẩm (30% nước) sau đó ngô được trồng và để trong 5 tuần mà không cần tưới thêm nước Trong điều kiện ngoài đồng ruộng, Ca-bentonite đã được áp dụng trên đất cát ở quận Lwabiyatasub

Ca-dễ bị hạn hán, quận Nakasongola ở miền trung Uganda [34]

Phương pháp cải tạo bao gồm: Ca-bentonite áp dụng ở 0; 1, 25 và 2,5 t/ ha; DAP ở 0; 62,5 và 125 kg/ ha; urê ở mức 0 và 60 kg/ha; và phân chuồng ở 0; 1,25 và 2,5 t/ha, được sắp xếp theo thiết kế khối ngẫu nhiên với ba lần lặp lại Trong điều kiện nhà kính, ứng dụng Ca-bentonite làm tăng độ ẩm của đất, hàm lượng pH, N, P,

Ca và Mg, và sau đó tăng năng suất của ngô khô [34]

Bảng 1 6 Kết quả tác động của Ca-bentonite đến năng suất ngô

Trung bình 2 vụ Năng suất (kg/ha)

Bentonite (2,5 t/ha) + DAP (62,5 kg/ha) 656 1822 1239

Bentonite (2,5 t/ha) + FYM (2,5 t/ha) 567 1941 1254

Bentonite (1,25 t/ha) + DAP (62,5 kg/ha) +

Ca-82,0% so với đối chứng) khi bentonite (2,5 t/ha) được kết hợp với DAP (62,5 kg/ha) hoặc FYM (2,5 t/ha) [34]

Các kết quả cho thấy việc cải tạo đất cát bằng canxi bentonite làm tăng đáng

kể độ ẩm của đất, pH, N, P, Ca và Mg, và tăng năng suất ngô và năng suất hạt Do

đó, canxi bentonite thể hiện khả năng cải thiện đất cát có độ phì nhiêu kém trong tình trạng hạn hán Đây là một công nghệ đầy hứa hẹn để thích ứng với biến đổi khí hậu ở những khu vực dễ bị hạn hán

1.3.3.2 Bentonite làm giảm thiểu ô nhiễm kim loại nặng và các ô nhiễm khác trong đất

Tác dụng của bentonite và các vật liệu hấp phụ có nguồn gốc khoáng tự nhiên khác trong việc cải tạo đất trồng bị nhiễm kim loại nặng (bao gồm cả nguyên

tố vi lượng) được Abdul và cộng sự nghiên cứu Kim loại nặng trong đất gây nên độc tố đối với thực vật và vi sinh vật đất Trong nhà kính đã thí nghiệm ảnh hưởng của một số chất phụ gia làm giảm độc hại của Zn, Cd, Cu, Ni và Pb trong một vùng đất bị ô nhiễm do việc sử dụng bùn thải dài hạn của xử lý nước thải Sự tích lũy của kim loại nặng trong sinh khối của lúa mì Các chất phụ gia được dùng là khoáng sét Na-bentonite, Ca-bentonite và zeolite; Fe oxit hematit và geothie; các loại phân bón super lân và phosphate Novaphos Lúa mì được trồng ba lần trong 5 tháng, tăng trưởng trong 7 tuần và thu hoạch Sinh khối khô và hàm lượng kim loại nặng trong

rễ của lúa mì được xác định sau mỗi lần thu hoạch Các mẫu đất được lấy sau vụ thu hoạch lần đầu và lần thứ ba, xác định hàm lượng kim loại nặng trong mẫu chiết bằng dung dịch NH4NO3 Sau khi thêm 2% Na-bentonite cũng như 2% Ca-bentonite, đã quan sát thấy sự giảm mạnh của các kim loại nặng di động trong đất

và trong rễ Vào thời gian cuối của thí nghiệm, hàm lượng kim loại nặng đã giảm do việc bổ sung Na-bentonite và Ca-bentonite tương ứng là 24% và 31% đối với Zn, giảm 37% và 36% đối với Cd, giảm 41% và 43% đối với Cu, giảm 54% và 61% đối với Ni và giảm 48% và 41% đối với Pb Theo đó, sản lượng rễ khô được tăng lên đáng kể Việc bổ sung phân lân (đặc biệt là Novaphos) làm giảm mạnh khả dụng sinh học của Pb đối với lúa mì Khi bón 0,05% Novaphos, hàm lượng Pb di động

vào trong rễ giảm xuống tương ứng là 39% và 64% Tuy nhiên, việc bổ sung Fe oxit hematit và zeolite chỉ giảm rất ít khả dụng sinh học của kim loại nặng cho cây lúa

mì Trong số các chất phụ gia được nghiên cứu, Na-bentonite và Ca-bentonite có tiềm năng nhất để giảm khả dụng sinh học cho kim loại nặng được nghiên cứu [17]

Trong nghiên cứu của Trần Khánh Vân và cộng sự (2017) đã nghiên cứu ảnh hưởng của bentonite đến sự tích lũy Cu của rau dền đỏ trồng trên đất ô nhiễm Cu Đất thí nghiệm là đất phù sa được gây ô nhiễm nhân tạo Cu 50 ppm và bổ sung liều lượng bentonite 0; 8,5; 17 và 34 g/kg đất ứng với 4 công thức thí nghiệm Hạt được gieo trong thùng xốp đến chiều cao 5 cm, tiến hành đánh ra các bầu thí nghiệm chuẩn bị trước, 6 cây/bầu Cây rau dền được thu hoạch sau 3 tháng Các mẫu cây được lấy để xác định sinh khối và sự tích lũy Cu trong rễ, thân và lá cây rau dền Kết quả là bentonite bổ sung vào đất với liều lượng càng cao cho hiệu quả hấp thụ

Cu càng lớn Hàm lượng Cu trong rễ cây dền đỏ: CT1 (0 g bentonite/kg đất) có hàm lượng Cu trong rễ lớn nhất (7,57 mg/kg) và CT4 (34 g bentonite/kg đất) có hàm lượng Cu trong rễ thấp nhất (4,09 mg/kg) Như vậy, bentonite có tác dụng hấp phụ

Cu, hạn chế tích lũy Cu trong cây rau dền đỏ khi cây được trồng trên đất ô nhiễm

Cu [15]

1.3.3.3 Bentonite làm tăng năng suất cây trồng ở những vùng đất khác nhau

Năm 2005, FAO đã công bố những kết quả đầu tiên về việc thử nghiệm cải tạo đất bằng bentonite ở Thái Lan, Trung Quốc và Úc [18] Một số thử nghiệm đã được tiến hành trên đất nhẹ, tơi xốp ở Bắc Úc, Đông Bắc Thái Lan và tỉnh Hải Nam

ở Trung Quốc Phương pháp xử lý và các loài cây trồng khác nhau (mía và các loại cây cỏ khác nhau) tại mỗi địa điểm nghiên cứu, gồm một loạt mức bổ sung bentonite từ 10 đến 60 t/ha Những cuộc thử nghiệm trên đồng ruộng đã chứng minh mức tăng đáng kể sinh khối cây trồng và sản lượng do bổ sung bentonite vào đất

Trong thử nghiệm trồng mía, sự gia tăng khả năng hấp phụ của đất (CEC) theo tỷ lệ tăng bentonite cũng được quan sát thấy tương tự như trong thử nghiệm lúa

mì Kết quả cho thấy sự gia tăng ổn định về sản lượng mía tỉ lệ với sự gia tăng

lượng bentonite được bổ sung Với liều lượng bentonite 60 t/ha, năng suất mía tăng

từ 17-30% khi so sánh với đối chứng

Kết quả thử nghiệm ở Đông Bắc Thái Lan cho thấy khối lượng chất khô/mm nước đã tăng từ 0,2 kg/mm trên các mảnh đất không xử lý tới hơn 14,75 kg/mm trong các thử nghiệm kết hợp xử lý bằng bentonite và phân compost Điều này cho thấy rõ bản chất thoái hóa của các loại đất, nhưng quan trọng hơn là đã thể hiện sự tác động tích cực của việc cải thiện các tính chất hóa học và vật lý của đất đến năng suất cây trồng trong tình trạng hạn hán Các nghiên cứu sử dụng bentonite để cải tạo đất tại vùng Đông Bắc Thái Lan có pH thấp, độ màu mỡ và khả năng giữ nước kém được tiếp tục thử nghiệm trên cây cao su [36]

Từ rất lâu đã có những công trình nghiên cứu ứng dụng bentonite để cải tạo đất trồng trọt trong điều kiện thiếu nước ở châu Phi đã được công bố Youssef và Shadia đã thử nghiệm trồng cà chua trên đất cát tại bán đảo Sinai trong hai vụ 2009-

2010 Các kết quả cho thấy năng suất cà chua tăng từ 20 - 30% khi bón lượng benotnite 44 t/ha Khi thêm bentonite ở mức 66 t/ha, năng suất cà chua tăng thêm từ

90 - 103% [44] Semalulu và cộng sự đã sử dụng bentonite dạng canxi để cải tạo đất trong khu vực chịu ảnh hưởng của hạn hán tại Uganda Kết quả thực nghiệm trồng ngô trên hai loại đất: loại đất cát (88% cát + 5% sét) và loại đất thịt pha cát (70% cát + 20% sét) ở vùng khô hạn với lượng mưa hàng năm từ 500 - 1000 mm cho thấy năng suất ngô đều tăng trên hai loại đất nhưng tỷ lệ tăng khác nhau Ở vụ đầu tiên tác động của bentonite tới năng suất cây ngô chưa cao rõ rệt, nhưng ở vụ thứ hai năng suất đã cao hơn đối chứng tới 37,6% và còn cao hơn trên 80% nếu có sự kết hợp bón với phân chuồng và phân DAP [34]

Từ những kết quả nghiên cứu đã dẫn ra ở trên, ta thấy rõ rằng việc sử dụng bentonite để cải tạo đất cát, đất bạc màu sẽ cải thiện được hai yếu tố cơ bản của đất trồng trọt là tăng khả năng giữ nước và giữ các chất dinh dưỡng có độ linh động cao như amoni, kali Để cải thiện được hai đặc tính trên của đất trồng trọt cần phải nghiên cứu kỹ về bản chất loại đất cần cải tạo và các đặc tính quan trọng của khoáng sét bentonite Với những liều lượng bentonite khác nhau sẽ cho những kết

quả khác nhau trên từng loại đất Vì vậy, để đạt được khả năng tiết kiệm nước cho cây trồng (tăng khả năng giữ nước của đất) và giảm mức độ rửa trôi chất dinh dưỡng (tăng dung lượng trao đổi cation CEC) phải lựa chọn được loại bentonite đưa vào cải tạo đất cần phải đạt những đặc tính:

 Tỷ lệ montmorillonite phải đạt trên 30%;

 Hàm lượng kim loại nặng thấp;

 Bentonite dạng canxi (kiềm thổ);

 Dung lượng trao đổi cation đạt 60 mgđl/100g

Các nghiên cứu quy mô phòng thí nghiệm phải đưa ra được kết luận về đặc tính loại đất cần cải tạo và tỷ lệ phối trộn bentonite với đất để làm tăng được 2 tính chất cần thay đổi của đất cát là khả năng giữ nước và tăng dung lượng trao đổi cation (CEC)

1.4 Đặc điểm khu vực nghiên cứu

1.4.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ măng tây xanh tại Ninh Thuận

Măng tây xanh là cây ưa nắng, thích hợp khí hậu nhiệt đới nên khá phù hợp với điều kiện của Ninh Thuận Cây măng tây xanh mới được đưa vào trồng ở tỉnh từ

2 ha thử nghiệm ban đầu đến nay tăng lên hàng trăm ha (theo số liệu thu thập từ Phòng Nông nghiệp các huyện, thành phố) Đây là loại cây có giá trị kinh tế cao, được tỉnh ưu tiên khuyến khích mở rộng sản xuất nhằm đảm bảo cuộc sống cho nhân dân ở vùng khô hạn Những năm qua, ngành chức năng thực hiện nhiều mô hình chuyển giao khoa học - kỹ thuật thúc đẩy trồng măng tây phát triển bền vững

Năm 2016, Hội Nông dân tỉnh chủ trì thực hiện Dự án “Xây dựng mô hình trồng măng tây xanh theo hướng VietGAP” triển khai tại xã An Hải (Ninh Phước)

và phường Văn Hải (Tp Phan Rang - Tháp Chàm) Qua thực tế sản xuất, mô hình cho năng suất và chất lượng cao hơn so với phương thức canh tác truyền thống từ

10 - 20% Cùng thời điểm, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn phối hợp với Viện Nghiên cứu Bông và Phát triển nông nghiệp Nha Hố chuyển giao mô hình thâm canh cây măng tây xanh ứng dụng công nghệ cao áp dụng hệ thống tưới nước tiết kiệm tại xã An Hải

Đầu năm 2017, ngành Nông nghiệp chủ động liên kết với doanh nghiệp nghiên cứu, chuyển giao giống măng tây xanh ATTicus F1 xuất xứ từ Hà Lan được Công ty TNHH Linh Đan Ninh Thuận đưa vào trồng thử nghiệm ở xã An Hải với diện tích 2 ha, đến nay đã chuyển giao cho Hợp tác xã Dịch vụ Nông nghiệp Tuấn

Tú trồng 10 ha

Đầu năm 2018, Sở Khoa học và Công nghệ tiếp tục triển khai mô hình tưới nhỏ giọt trên cây măng tây xanh Kết quả cho thấy hệ thống tưới phun mưa trước đây thường gây ra bệnh nấm trên cây măng tây làm giảm năng suất và chất lượng sản phẩm Khi công nghệ tưới nhỏ giọt được ứng dụng vào sản xuất đã khắc phục được tình trạng trên, búp măng to đều, ngọt mềm, giá cao hơn so với trước Với công nghệ mới, nông dân có thể sử dụng phân bón chuyên dùng hòa tan trong nước giúp cây măng tây hấp thụ dinh dưỡng nhanh, giảm công lao động

Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Ninh Thuận đã tổ chức thực hiện Đề tài

“Nghiên cứu, ứng dụng kỹ thuật thâm canh cây măng tây theo hướng công nghệ cao”, triển khai từ đầu quý II năm 2018 đến cuối năm 2019 Đề tài hướng trọng tâm vào nghiên cứu, chọn tạo 1 - 2 giống măng tây nhập nội có năng suất cao hơn từ 15

- 20% so với giống nội địa, phẩm chất tốt, thích nghi với điều kiện sinh thái ở tỉnh Ninh Thuận; nghiên cứu công nghệ sản xuất phân bón hữu cơ sinh học chuyên dùng cho măng tây Nội dung của đề tài Nghiên cứu, ứng dụng kỹ thuật thâm canh măng tây theo hướng công nghệ cao bao hàm đầy đủ quy trình canh tác tiên tiến hiện nay bao gồm cả phương án tăng thời gian bảo quản từ 25 - 30 ngày vẫn đảm bảo chất lượng măng tây tươi, tạo thuận lợi cho vận chuyển sản phẩm tiêu thụ ngoài tỉnh, xuất khẩu và không bị hao hụt khối lượng là giải pháp thúc đẩy sản xuất phát triển bền vững

Quy mô diện tích cây măng tây của tỉnh (đến tháng 10 năm 2017): 156 ha, năng suất bình quân 78,1 tạ/ha, sản lượng 1.219 tấn; phân bổ tại huyện Ninh Phước, thành phố Phan Rang - Tháp Chàm và Ninh Hải, cụ thể tại các địa phương như sau:

Bảng 1 7 Diện tích, năng suất, sản lượng măng tây của tỉnh

SL (tấn) 1.219,0 217,0 155,0 209,0 598,0 14,0 26,0

Ghi chú: Diện tích = DT; Năng suất = NS; Sản lượng = SL

(Nguồn: Niên giám Thống kê tỉnh Ninh Thuận, năm 2017)

Diện tích măng tây xanh hiện nay tập trung chủ yếu tại Xã An Hải (Ninh

Phước), Văn Hải (Phan Rang-Tháp Chàm), Ninh Hải, Ninh Sơn Do trồng măng tây

xanh cho thu nhập cao, đã có khá nhiều hộ nông dân ở đây đang chuyển qua trồng

loại cây này, diện tích vì thế ngày càng được mở rộng

1.4.2 Đặc điểm địa chất, thổ nhưỡng tại Ninh Thuận

Ninh Thuận thuộc vùng Duyên hải Nam Trung bộ, phía Bắc giáp tỉnh Khánh Hòa, phía Nam giáp tỉnh Bình Thuận, phía Tây giáp tỉnh Lâm Đồng và phía Đông

giáp biển Đông Diện tích tự nhiên phần đất liền là 335.833 ha, với đường bờ biển dài 105 km Địa hình của tỉnh Ninh Thuận có 3 dạng chính là núi, đồi gò bán sơn địa và đồng bằng ven biển [13]

Đồi núi chiếm hơn 63,2% diện tích tự nhiên toàn tỉnh, chủ yếu là núi thấp, dốc từ Tây sang Đông, từ Bắc xuống Nam Địa hình này phù hợp để phát triển thủy

điện quy mô nhỏ kết hợp với thủy lợi; phát triển du lịch lịch sử, leo núi, cắm trại

Đồi gò bán sơn địa chiếm 14,4%, có địa hình lượn sóng xen lẫn các đồi thấp

Đây là vùng có nhiều điều kiện để phát triển sản xuất nông, lâm kết hợp

Đồng bằng ven biển chiếm 22,4%, có địa hình bằng phẳng, ven biển có các đồi cát, cồn cát Điều kiện địa hình ven biển phù hợp phát triển sản xuất nông

nghiệp, nuôi trồng thủy sản và sản xuất muối

Chiếm tỷ trọng lớn nhất trong tổng diện tích đất tự nhiên của tỉnh là nhóm đất

đỏ vàng, khá giàu dinh dưỡng nhưng phân bố chủ yếu trên địa hình núi cao, độ dốc lớn, tầng đất mỏng, địa hình rất phức tạp (chiếm 48,5% diện tích tự nhiên) Nhóm đất đỏ và đất xám nâu bán khô hạn chiếm 28,5% diện tích đất tự nhiên (chiếm tỷ trọng lớn thứ 2 trong tổng diện tích đất tự nhiên) là nhóm đất nghèo dinh dưỡng, nằm trên vùng cao, địa hình phức tạp, khả năng cung cấp nước tưới rất hạn chế Diện tích đất phù sa, đất dốc tụ có chất lượng khá tốt, thích hợp với nhiều cây trồng

chỉ có 25,3 ngàn ha, chiếm 7,6% tổng diện tích đất tự nhiên của toàn tỉnh [14]

Theo Bản đồ sử dụng đất tỷ lệ 1/100.000 năm 2005 [16], tỉnh Ninh Thuận có

các nhóm đất chính sau:

- Nhóm đất cát ven biển: Phân bố dọc các xã, phường ven biển, có 3 loại đất Thành phần cơ giới chủ yếu là cát, khả năng giữ nước và dinh dưỡng kém, độ phì nhiêu thấp Trên loại đất này có thể khai thác một phần để trồng dừa, điều, còn lại

những nơi đất bạc màu, dinh dưỡng kém cần trồng rừng phủ xanh, chống cát bay

- Nhóm đất mặn, phèn: Tập trung chủ yếu ven biển, có 4 loại đất Đất được hình thành bởi quá trình lắng đọng của các sản phẩm trầm tích, chịu ảnh hưởng của

nước biển và các sản phẩm biển

- Nhóm đất phù sa: Phân bố chủ yếu ở hạ lưu các sông, nhất là sông Cái Phan

Rang, có 6 loại đất, thích hợp trồng cây lương thực, hoa màu, cỏ chăn nuôi

- Nhóm đất xám: Phân bố ở bậc thềm chuyển tiếp ở độ cao 50 - 100 m, có 13 loại đất Do có độ phì nhiêu thấp, chua, nghèo mùn nên chỉ thích hợp cho trồng rừng

và có thể cải tạo để trồng mía

- Nhóm đất vàng đỏ: Đây là đất có diện tích lớn nhất được phân thành 4 loại Nhóm đất này có độ phì nhiêu thấp, tầng canh tác mỏng, độ dốc lớn, ít thuận lợi cho

phát triển nông nghiệp Cần cải tạo và bảo vệ bằng trồng rừng phủ xanh

- Nhóm đất vàng đỏ trên núi: Phân bố ở độ cao lớn, độ dốc lớn, có 2 loại đất,

không sử dụng cho sản xuất nông nghiệp

Theo kết quả nghiên cứu của Phân viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp, trên địa bàn tỉnh Ninh Thuận được phân ra 8 nhóm đất cơ bản Diện tích và tỉ lệ diện

tích của các nhóm đất được tổng hợp trong bảng sau:

Bảng 1 8 Diện tích các nhóm đất chính tỉnh Ninh Thuận

1.4.3 Đặc điểm khí hậu, thủy văn

Ninh Thuận nằm trong vùng khô hạn nhất cả nước, có nền khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, với các đặc trưng là khô nóng, gió nhiều, lượng bốc hơi lớn từ

670 - 1.827 mm Nhiệt độ trung bình năm 27OC, khí hậu chia làm 2 mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 9 - 11; mùa khô từ tháng 12 - 8 năm sau Lượng mưa trung bình năm

700 - 800 mm ở thành phố Phan Rang-Tháp Chàm và tăng dần theo độ cao trên 1.100 mm ở vùng miền núi Độ ẩm không khí từ 75 - 77%, năng lượng bức xạ lớn

160 Kcl/m2, tổng nhiệt lượng 9.500 - 10.000OC, nhiệt độ nước biển trung bình 28 -

29OC; độ mặn trung bình 32,5 - 33 ppt [14] Nguồn nước ở Ninh Thuận phân bố không đều, tập trung chủ yếu ở khu vực phía Bắc và trung tâm tỉnh Nguồn nước ngầm chỉ bằng 1/3 mức bình quân cả nước [16]

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Khoáng sét Bentonite được khai thác tại Lâm Đồng: với mục đích nghiên

cứu sử dụng bentonite bổ sung vào đất cát trồng cây măng tây, dựa trên rất nhiều nghiên cứu trên thế giới đã ứng dụng thành công sử dụng bentonite trong nông nghiệp để cải tạo đất cát Thu thập và xử lý số liệu, lựa chọn loại bentonite phù hợp cho việc cải tạo đất:

 Tỷ lệ montmorillonite >30%;

 Bentonite dạng caxi (dạng kiềm thổ);

 Dung lượng trao đổi cation >60 mgđl/100 g;

 Hàm lượng các kim loại nặng thấp

Đất nghiên cứu là đất cát được lấy tại các vườn trồng măng tây có tuổi vườn

và chu kỳ canh tác khác nhau trên địa bàn tỉnh Ninh Thuận

Cây Măng tây (Asparagus o icinalis) là giống cây Măng tây xanh F1 Hà

Lan Hạt giống được ươm trong vòng 3 tháng, sau đó được trồng ra chậu tại nhà lưới thí nghiệm dùng bentonite để cải tạo đất

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu

Các số liệu, tài liệu liên quan đến nội dung nghiên cứu được thu thập, tổng hợp các tài liệu, các công trình nghiên cứu có liên quan đến vấn đề nghiên cứu và sử dụng qua sách, các tạp chí khoa học và các website trên internet

2.2.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa và lấy mẫu nghiên cứu

Tiến hành điều tra, khảo sát thực địa về tình hình trồng, chăm sóc măng tây ở địa phương và sau đó lựa chọn địa điểm lấy mẫu nghiên cứu

 Lấy mẫu đất tại các vùng đại diện (3 vườn) đang trồng măng tây tại xã An Hải, huyện Ninh Phước, tỉnh Ninh Thuận có thành phần % cát thấp nhất, trung bình

và cao nhất Một mẫu đất đại diện được hỗn hợp đất trồng đều nhau theo các hướng đông - tây - nam - bắc tại các vị trí hình chiếu đứng của tán Mỗi vị trí lấy 2 mẫu ở