Tóm tắt luận án Tiến sĩ Khoa học đất: Đánh giá khả năng cung cấp lân trong đất trên một số vùng trồng rau màu trọng điểm ở đồng bằng Sông Cửu Long

Mục tiêu chung của luận án nhằm đánh giá hiện trạng chất lân trong đất và khả năng cung cấp lân trên các vùng trồng rau màu trọng điểm ở đồng bằng Sông Cửu Long làm cơ sở cho việc khuyến cáo bón phân lân phù hợp, giảm chi phí bón phân lân và tăng thu nhập cho nông dân.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

2015

3

CẢM TẠ

Xin được gởi lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu, Ban Chủ nhiệm Khoa NN&SHƯD Trường Đại học Cần Thơ đặc biệt là Qúy thầy cô ở Bộ môn Khoa học đất - những người đã trực tiếp giảng dạy, hướng dẫn và cung cấp cho chúng tôi những kiến thức quý báu, bổ ích về chuyên ngành Khoa học đất Xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến các thầy cô và các anh chị phòng thí nghiệm hoá lý Bộ môn Khoa học đất đã giúp đỡ chân thành và hỗ trợ phân tích thí nghiệm trong suốt thời gian tôi làm luận án này

Xin gởi lời cảm ơn đến các bạn: Trân, Duy, Huyền, Đức, Quyên, Tiền, Trúc, Loan, Nam, Tân, Phước, Linh và gia đình Chú Khiểm, Chú Khánh, chú Lục, anh Thanh, anh Cất và anh Hải ở xã Mỹ An huyện Chợ Mới tỉnh An Giang đã hỗ trợ tôi thực hiện luận án này

Thân gởi về các anh thân thiết lớp Nghiên cứu sinh Khoa học đất khóa

2010 những tình cảm sâu sắc và xin chúc các anh gặt hái được nhiều thành công trong cuộc sống

Xin gởi lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu, Ban chủ nhiệm khoa NNTS và các bạn đồng nghiệp Trường Đại học Trà Vinh - Nơi tôi đang công tác - đã tạo điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành khoá học này

Đặc biệt, xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến:

Cô PGs.Ts Nguyễn Mỹ Hoa đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ dạy tận tình về chuyên môn và giúp tôi lĩnh hội thêm nhiều kiến thức mới trong lĩnh vực nghiên cứu và hoàn thành tốt luận án

Song thân quá cố, Anh, Chị, ông xã Võ Minh Hải và hai đứa con bé bổng của tôi luôn là nguồn động viên, là chổ dựa tinh thần, luôn ủng hộ và giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt con đường học tập và hoàn thiện luận án này

Tôi bày tỏ sự biết ơn sâu sắc với tấm lòng trân trọng và mãi luôn ghi nhớ những công ơn quý báu này!

Phạm Thị Phương Thúy

ý đến tính chất đất nên khả năng tích lũy lân cao là rất lớn Do đó nghiên cứu được thực hiện nhằm mục tiêu đánh giá khả năng cung cấp lân từ đất làm cơ

sở khuyến cáo lượng phân lân bón phù hợp Nghiên cứu được thực hiện gồm 5 nội dung: (1) Hiện trạng bón phân lân ở 4 vùng trồng rau chuyên canh trọng điểm ở ĐBSCL bao gồm Thốt Nốt - Cần Thơ, Chợ Mới - An Giang, Bình Tân

- Vĩnh Long và Châu Thành - Trà Vinh; (2) Hiện trạng chất lân và các thành phần lân trong đất theo Chang - Jackson và Hedley (3) Đánh giá sự hấp phụ lân trong đất (4) Đánh giá sự phóng thích lân trong đất và (5) Đánh giá sự đáp ứng của cây bắp đối với phân lân trong điều kiện nhà lưới và ngoài đồng

Kết quả nghiên cứu cho thấy, nông dân vùng trồng rau màu trọng điểm

ở ĐBSCL đã bón lân cao hơn so với khuyến cáo chiếm từ 50 - 80% số hộ khảo sát với lượng bón trung bình > 92,5 kgP2O5/ha trên các đối tượng rau màu chủ lực như bắp nếp, bắp rau, khoai lang, dưa leo Trên đất nghiên cứu thuộc các nhóm đất như Fluvisols, Gleysols và Arenosols được trồng rau màu trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL, đa số có hàm lượng lân tổng số và lân dễ tiêu đạt mức giàu Thành phần lân trong các nhóm đất trồng rau trọng điểm ở ĐBSCL chủ yếu là Fe - P > Ca – P > Al - P Trong đó, thành phần lân NaHCO3 - Pi có hàm lượng cao nhất trong thành phần lân dễ tiêu, thành phần lân NaOH - Pi

có hàm lượng cao nhất trong thành phần lân khó tiêu và có mối tương quan với lân dễ tiêu trong đất Hàm lượng lân hấp phụ tối đa đạt từ 555,3 - 714,3 mgP/kg tương đương 2.776,8 - 3.571,2 kgP2O5/ha trên nhóm đất có hàm lượng lân dễ tiêu thấp và đạt thấp trên nhóm đất có lân dễ tiêu trung bình và cao với hàm lượng lân hấp phụ tối đa đạt 149,3 - 555,3 mgP/kg tương đương 746,4 - 2.776,8 kgP2O5/ha

5

Trong các tính chất lý hoá học đất thì các yếu tố pHH2O, % sét, sắt tự

do, sắt vô định hình và lân dễ tiêu có hệ số tương quan chặt với hàm lượng lân hấp phụ tối đa trong đất Độ bão hòa lân trên tất cả các nhóm đất đầu vụ là thấp từ 0,62 - 11,15 % chưa có nguy cơ trực di lân ra môi trường nước Hàm lượng lân phóng thích đạt thấp nhất trên nhóm đất có hàm lượng lân dễ tiêu thấp, lượng lân phóng thích tối đa từ 1,2 - 6,24 mgP/kg tương đương 6 - 34,8 kgP2O5/ha và đạt cao trên nhóm đất có hàm lượng lân cao với hàm lượng lân phóng thích tối đa từ 2,4 - 61,92 mgP/kg tương đương 13,2 - 340,8 kgP2O5/ha Trong các tính chất hoá lý đất thì các yếu tố: lân tổng số, lân dễ tiêu; thành phần lân theo Chang - Jackson (Lân dễ tan trong nước, Al - P, Fe - P, Ca - P); thành phần lân theo Hedley (H2O - Pi, NaHCO3 - Pi, NaOH - Pi) có hệ số tương quan chặt với hàm lượng lân phóng thích tối đa trong đất

Trên các nhóm đất nghiên cứu có lân dễ tiêu > 15 mgP/kg (Bray1) không có sự gia tăng năng suất bắp rau và bắp nếp khi bón phân lân ở thí nghiệm nhà lưới trong 5 vụ canh tác và thí nghiệm đồng ruộng trong 2 vụ canh tác Trên các nhóm đất có hàm lượng lân dễ tiêu thấp < 7 mgP/kg, bón lân có hiệu quả làm tăng năng suất trong thí nghiệm ngoài đồng với mức bón

90 kgP2O5/ha Khả năng cung cấp lân trên các nhóm đất có hàm lượng lân dễ tiêu Bray1 trung bình và cao (> 15 mgP/kg) ở vùng trồng rau màu trọng điểm

ở ĐBSCL là đạt cao, thể hiện qua kết quả không đáp ứng của cây trồng khi bón lân, qua hàm lượng lân tổng số và lân dễ tiêu cao, các dạng lân dễ hữu dụng cho cây trồng như lân hoà tan trong nước, lân NaHCO3 - Pi, sự hấp phụ lân thấp, do đó có thể bón lân ở mức rất thấp để duy trì hàm lượng lân trong đất Trên nhóm đất này, kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng bão hoà lân còn thấp nên nguy cơ trực di lân ra môi trường thấp Trên nhóm đất có lân dễ tiêu Bray 1 thấp (< 7 mgP/kg) do hàm lượng lân dễ tiêu thấp, sự phóng thích lân thấp và sự hấp phụ lân cao do đó khả năng cung cấp lân cho cây trồng thấp, cần thiết bón lân ở mức 90 kgP2O5/ha để gia tăng năng suất cây trồng Kết qủa nghiên cứu cần được phổ biến rộng để giảm chi phí, tăng lợi nhuận cho nông dân và giảm tác hại môi trường

Từ khóa: Khả năng cung cấp lân trong đất, lân dễ tiêu, hấp phụ lân, phóng thích

lân, sự đáp ứng của cây trồng đối với phân lân, đất trồng rau màu ở ĐBSCL

6

Pham Thi Phuong Thuy, 2015 “Phosphorus supplying capacity in soil on some major vegetable growing areas in the Mekong Delta” PhD Thesis of Soil Science, College of Agriculture & Applied Biology, Cantho University Supervisor: Asociate Professor Dr NGUYEN MY HOA

to high available P

Results showed that 50 - 80% of investigated farmers applied P fertilizer at high rate (> 92.5 kgP2O5/ha) in comparison to recommendation rate on corn, baby corn, sweet potato and cucumber On studied soils of Fluvisols, Gleysols and Arenosols in major vegetable growing areas, almost soils samples had high total and available P P fractions in studied soils were mainly Fe - P > Ca - P > Al - P The P fraction of NaHCO3 - Pi occupied the highest ratio within available fraction group and the fraction of NaOH - Pi occupied highest ratio within unavailable fraction group, and they were correlated with available P Bray1 Maximum P sorption was high, from 555.3

- 714.3 mgP/kg (equivalent to 2,776.8 - 3,571.2 kgP2O5/ha) on low available P soil group, was lower (149.3 – 555.3 mgP/kg equivalent to 746.4 - 2,776.8 kgP2O5/ha) on medium and high available P soil group

Soil pHH2O, clay content, free and amorphous iron oxide/hydroxide and available P had high correlation with maximum P sorption Degree of P saturation was low from 0.62 - 11.15 %, therefore risk of P leaching to environment was low Maximum P desorption was 1.2 - 6.24 mgP/kg (equivalent to 6 - 34.8 kgP2O5/ha) in low P soils, and was 2.4 - 61.92 mgP/kg

7

(equivalent to 13.2 - 340.8 kgP2O5/ha) in high P soil group Chang - Jackson P fractions such as water soluble P, Al - P, Fe - P, and Ca - P, and Hedley P fractions such as H2O - Pi, NaHCO3 - Pi, NaOH - Pi were correlated with maximum P desorption

P supplying capacity was found high in medium and high available P soil groups (> 15 mgP/kg), which is observed by no yield response to P, high total and available P, high water soluble P and NaHCO3 - Pi, high P desorption and low P sorption; therefore P fertilization is recommended at small amount for maintenance In this soil group, degree of P saturation was remained low resulted in low risk of P leaching to environment On soil with low P Bray 1(< 7 mgP/kg), available P was low, P desorption was low, P sorption was high, therefore P supplying capacity was low, P fertilizer should be applied at

90 kgP2O5/ha Result of the study should be disseminated to reduce fertilizer cost, increase income and reduce adverse effect to environment

Keywords: P supplying capacity, available P, P sorption, P desorption, plant response

to phosphorus fertilizer, vegetable growing area in the Mekong Delta

8

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam kết luận án này được hoàn thành dựa trên các kết quả nghiên cứu của tôi và các kết quả của nghiên cứu này chưa được dùng cho bất cứ luận

phương trình Langmuir

10

MỤC LỤC

CẢM TẠ 3

TÓM LƯỢC 4

ABSTRACT 6

LỜI CAM ĐOAN 8

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 9

MỤC LỤC 10

DANH SÁCH HÌNH 13

DANH SÁCH BẢNG 16

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 20

1.1 MỤC TIÊU CHUNG 22

1.2 CÁC MỤC TIÊU CỤ THỂ BAO GỒM 22

1.3 Ý NGHĨA CỦA LUẬN ÁN 22

1.4 ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN 23

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 25

2.1TÌNH HÌNH SẢN XUẤT RAU MÀU Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG 25

2.1.1 Tình hình sản xuất rau màu ở Thốt Nốt – Cần Thơ 25

2.1.2 Tình hình sản xuất rau màu ở Chợ Mới – An Giang 25

2.1.3 Tình hình sản xuất rau màu ở Bình Tân - Vĩnh Long 25

2.1.4 Tình hình sản xuất rau màu tại huyện Châu Thành - Trà Vinh 26

2.2 HIỆN TRẠNG CHẤT LÂN TRONG ĐẤT 26

2.2.1 Hiện trạng lân tổng số trong đất 26

2.2.2 Hiện trạng lân dễ tiêu trong đất 28

2.2.3 Thành phần lân trong đất 36

2.3 SỰ HẤP PHỤ VÀ PHÓNG THÍCH LÂN TRONG ĐẤT 39

2.3.1Sự hấp phụ lân trong đất 39

2.3.2 Sự phóng thích lân trong đất 47

2.4 SỰ LƯU TỒN VÀ KHẢ NĂNG ĐÁP ỨNG PHÂN LÂN BÓN CHO CÂY TRỒNG 49

2.4.1 Sự lưu tồn lân trong đất 49

2.4.2 Sự tích lũy lân trong đất và khả năng đáp ứng của cây trồng đối với phân lân 50

12

4.2.5 Sự biến động lân dễ tiêu (Bray1) trong đất trồng rau màu trọng điểm ở

ĐBSCL sau 5 vụ trồng bắp trong nhà lưới……… 105

4.3 NGHIÊN CỨU 3: SỰ HẤP PHỤ LÂN TRONG ĐẤT TRỒNG RAU MÀU TRỌNG ĐIỂM Ở ĐBSCL……… 109

4.3.1 Khả năng hấp phụ lân……… 109

4.3.2 Khả năng hấp phụ lân (đệm lân) của đất……… 117

4.3.3 Mối tương quan giữa lượng lân hấp phụ tối đa với tính chất lý hóa đất ……….……… …121

4.3.4 Độ bão hoà lân……… 126

4.4 NGHIÊN CỨU 4: XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG PHÓNG THÍCH LÂN TRONG ĐẤT TRỒNG RAU MÀU TRỌNG ĐIỂM Ở ĐBSCL …………129

4.4.1 Sự phóng thích lân trong đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL ……… ….129

4.4.2 Tương quan giữa lượng lân phóng thích với tính chất đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL……… ……… 136

4.5 NGHIÊN CỨU 5: KHẢO SÁT SỰ ĐÁP ỨNG CỦA CÂY TRỒNG ĐỐI VỚI PHÂN LÂN TRÊN ĐẤT TRỒNG RAU MÀU TRỌNG ĐIỂM Ở ĐBSCL TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI VÀ NGOÀI ĐỒNG……… 139

4.5.1 Khảo sát sự đáp ứng của cây bắp đối với phân lân trên đất trồng rau màu ở ĐBSCL trong điều kiện nhà lưới ………139

4.5.2 Kết qủa thí nghiệm đồng ruộng về sự đáp ứng cây bắp đối với phân lân……… 151

4.6 ĐÁNH GIÁ VỀ KHẢ NĂNG CUNG CẤP LÂN TỪ ĐẤT TRÊN ĐẤT TRỒNG RAU MÀU TRỌNG ĐIỂM Ở ĐBSCL……… 160

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT……… 162

5.1 KẾT LUẬN ………162

5.2 ĐỀ XUẤT ………163

TÀI LIỆU THAM KHẢO…… ……… 164

PHỤ CHƯƠNG ………173

13

DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1 Tương quan giữa các phương pháp phân tích lân dễ tiêu Bray1,

Olsen, Mehlich 3 (Mallarino và Sawyer, 2000) 36

Hình 2.2 Sự tích lũy về khả năng phóng thích lân theo thời gian trên nhóm đất cát pha thịt ở Quebec, Canada 49

Hình 4.1 Tương quan 123 mẫu khảo sát giữa hàm lượng lân tổng số (%P2O5) và lân dễ tiêu (mg P/kg) ở các địa điểm khảo sát với: (a) lân dễ tiêu qua phương pháp Bray 1; (b) lân dễ tiêu qua phương pháp Olsen; 91

Hình 4.2 Tương quan giữa phương pháp Bray1 và Olsen của 4 tỉnh khảo sát 92

Hình 4.3 Tương quan giữa phương pháp Bray 1 và Olsen trích lân dễ tiêu qua 123 mẫu đất khảo sát 93

Hình 4.4 Khả năng đệm lân của đất ở Thốt Nốt - Cần Thơ 118

Hình 4.5 Khả năng đệm lân của đất ở Chợ Mới – An Giang 119

Hình 4.6 Khả năng đệm lân của đất ở Bình Tân-Vĩnh Long 120

Hình 4.7 Khả năng đệm lân của đất ở Châu Thành-Trà Vinh 121

Hình 4.8 Tương quan giữa P hấp phụ tối đa với pHH2O trên các nhóm đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL 122

Hình 4.9 Tương quan giữa P hấp phụ tối đa với % Sét trên các nhóm đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL 123

Hình 4.10 Tương quan giữa P hấp phụ tối đa với hàm lượng sắt trên các nhóm đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL 124

Hình 4.11 Tương quan giữa P hấp phụ tối đa với hàm lượng lân trong đất trên nhóm đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL 125

Hình 4.12 Tương quan giữa P hấp phụ tối đa với hàm lượng lân CHC trong đất trên đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL 126

Hình 4.13 Biểu đồ khả năng phóng thích lân theo thời gian ở các tỷ lệ trích khác nhau trên đất Thốt Nốt Cần Thơ 130

Hình 4.14 Biểu đồ khả năng phóng thích lân theo thời gian ở các tỷ lệ trích khác nhau trên đất Chợ Mới An Giang 131

Hình 4.15 Biểu đồ khả năng phóng thích lân theo thời gian ở các tỷ lệ trích khác nhau trên đất Bình Tân Vĩnh Long 132

14

Hình 4.16 Biểu đồ khả năng phóng thích lân theo thời gian ở các nồng độ trích khác nhau trên đất Châu Thành Trà Vinh 133 Hình 4.17 Hàm lượng lân phóng thích đối đa (mg/kg) trên các nhóm có hàm lượng lân dễ tiêu khác nhau trên nhóm đất trồng rau màu ở Thốt Nốt- Cần Thơ 134 Hình 4.18 Hàm lượng lân phóng thích đối đa trên các nhóm có hàm lượng lân

dễ tiêu khác nhau trên nhóm đất trồng rau màu ở Chợ Mới- An Giang 134 Hình 4.19 Hàm lượng lân phóng thích đối đa trên các nhóm có hàm lượng lân

dễ tiêu khác nhau trên nhóm đất trồng rau màu ở Bình Tân – Vĩnh Long 135 Hình 4.20 Hàm lượng lân phóng thích đối đa trên các nhóm có hàm lượng lân

dễ tiêu khác nhau trên nhóm đất trồng rau màu ở Châu Thành – Trà Vinh 135 Hình 4.21 So sánh năng suất bắp rau và bắp nếp giữa nghiệm thức bón lân và không bón lân qua 5 vụ trên đất Thốt Nốt – Cần Thơ 141 Hình 4.22 So sánh năng suất bắp rau và bắp nếp giữa nghiệm thức bón lân và không bón lân qua 5 vụ trên đất Chợ Mới – An Giang 142 Hình 4.23 So sánh năng suất bắp rau và bắp nếp giữa nghiệm thức bón lân và không bón lân qua 5 vụ trên đất Bình Tân – Vĩnh Long 144 Hình 4.24 So sánh năng suất bắp rau giữa nghiệm thức bón lân và không bón lân qua 3 vụ trên đất Châu Thành – Trà Vinh 145 Hình 4.29 So sánh năng suất bắp nếp giữa các nghiệm thức bón lân trên đất nghèo lân tại Chợ Mới – An Giang 152 Hình 4.26 So sánh năng suất bắp nếp qua 2 vụ giữa các nghiệm thức bón lân phân lân trên đất có hàm lượng lân trung bình ở Chợ Mới – An Giang 153 Hình 4.27 So sánh năng suất bắp nếp giữa các nghiệm thức bón lân tại điểm thí nghiệm có lân dễ tiêu 20,51 mgP/kg (Bray1) ở Chợ Mới – An Giang (vụ 1) 155 Hình 4.28 So sánh năng suất bắp rau giữa các nghiệm thức bón lân tại các điểm thí nghiệm ở Chợ Mới – An Giang (vụ 1) 156 Hình 4.35: So sánh năng suất bắp rau giữa các nghiệm thức bón lân tại các điểm thí nghiệm ở Chợ Mới – An Giang (vụ 2) 156