Ảnh hưởng của luân canh cây họ đậu và chất hữu cơ đến khả năng khóang hóa đạm và hô hấp đất trên đất bạc màu thâm canh lúa hai vụ tại Mộc Hóa - Long An và tịnh biên An Giang

1.4 MỘT SỐ TRỞ NGẠI VỀ ĐẶC TÍNH VẬT LÝ ĐẤT 1.4.1 Dạng bạc màu do những biến đổi trong lòng đất 1.4.1.1 Sự nén dẽ đất Theo Lê Văn Khoa (2003) thì nhiều vùng đất ở đồng bằng sông Cửu Long đã được khai thác và sử dụng khá triệt để qua nhiều thế hệ, đặc biệt là vùng ven sông. Để có được năng suất và sản lượng cao, người dân địa phương đã áp dụng nhiều biện pháp canh tác khác nhau như làm đất thủ công hoặc cơ giới, rửa phèn, bón phân.... Với những cách quản lý đất này, cùng với tiến trình tự nhiên của đất có thể làm cho đất bị suy thoái. Sự nén dẽ là quá trình phá vỡ, làm giảm thể tích các tế khổng trong đất, quá trình này xảy ra khi có lực bên ngoài tác động làm cho các hạt đất nén lại (Lê Văn Khoa, 2000). Sự nén dẽ là tiến trình thay đổi một số đặc tính vật lý đất như dung trọng, độ chặt, độ xốp, khả năng thắm nước của đất. Những thay đổi này sẽ làm ảnh hưởng đến sự di chuyển của nước và không khí trong đất, sự mất cân đối của đất và nước làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự phát triển của rễ cây trong môi trường đất. Sự nén dẽ làm giảm khả năng thắm nước của đất, làm tăng lượng nước chảy tràn trên bề mặt đất thường đưa đến hiện tượng xói mòn đất, dinh dưỡng cung cấp cho cây trồng cũng bị cuốn trôi, khả năng dự trữ nước của đất kém, những tế khổng trong đất bị giảm làm cho bộ rễ cây trồng phát triển kém, giảm khả năng hoạt động của hệ sinh vật trong đất và cuối cùng làm cho năng suất cây trồng bị giảm. Một cách tổng quát sự nén chặt trong đất được xem như là một hàm số thay đổi theo các điều kiện như: dung trọng khô của đất; độ xốp của đất; sức cản của đất và hàm lượng ẩm độ trong đất. Theo nghiên cứu của Võ Thị Gương và ctv (2004) lực cản ở tầng đất mặt 0 – 15 cm trên các vườn trồng cam tại Cần Thơ biến động từ 2,8 – 5,8 MPa. Đất liếp có lực cản được xem là bị nén dẽ và ảnh hưởng đến sự phát triển của bộ rễ cây trồng khi lực xuyên thấu của đất cao hơn 3,0 MPa. Độ nén dẽ của đất gia tăng theo tuổi liếp có ý nghĩa thống kê. Đặc biệt, ở vườn 26 và 33 năm tuổi liếp có độ cản của đất rất cao từ 5,60 – 5,83 MPa. Ở độ sâu 15 – 30 cm độ nén dẽ đất cao nhất trên đất vườn 26 năm tuổi là 6,83 MPa. Tương tự như thế, ở độ sâu 30 – 45 cm thì vườn 26 và 33 năm tuổi có độ nén dẽ cao nhất 3,0 – 4,7 MPa. Trên đất liếp trồng cam đất có tỷ lệ sét cao, hàm lượng chất hữu cơ trong đất thấp qua thời gian lên liếp lâu dài thì tình trạng nén dẽ của đất dễ dàng xảy ra. 1.4.1.2 Sự kết cứng và đóng ván trên mặt đất Theo Lê Văn Khoa (2004) thì sự kết cứng và đóng váng trên mặt đất là sự kết cứng của đất trong suốt thời gian đất bị khô cho đến khi đất được bão hoà nước trở lại. Đất dưới sự khô cứng sẽ trở nên cứng và không có cấu trúc. Khác với sự nén dẽ của đất, sự khô cứng này không bị ảnh hưởng bởi các tác nhân bên ngoài (như cày, dậm, trục... do động vật, máy móc hoặc con người) mà do tự tính chất của đất tạo ra. Sự khô cứng của đất tuỳ theo các yếu tố như sau: loại khoáng sét; tính trương co của đất; sức bền của đất; sự đóng ván trên bề mặt đất và tình trạng ngập lũ. 1.4.2 Dung trọng đất Dung trọng đất là khối lượng của một thể tích đất tự nhiên (không bị xáo trộn) bao gồm cả chất hữu cơ, không khí, đơn vị tính là kg/m3 hoặc g/cm3. Giá trị dung trọng bình quân của đất thịt có canh tác biến động trong khoảng 1,1 đến 1,4 g/cm3. Cho sự phát triển tốt của cây trồng dung trọng nên giới hạn trong các giá trị sau: nhỏ hơn 1,4 g/cm3 với đất sét và nhỏ hơn 1,6 g/cm3 với đất cát. Dung trọng cũng được dùng để tính toán tổng lượng nước có thể được giữ bởi đất theo một thể tích đất nào đó và cũng để đánh giá khả năng phát triển của hệ thống rễ cây trồng và mức độ thoáng khí của đất (Lê Văn Khoa, 2004). Dung trọng 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 dụng cụ lấy mẫu (cm3) Dung trọng của đất phụ thuộc vào cấp hạt cơ giới, hàm lượng chất hữu cơ, độ chặt, cấu trúc và kỷ thuật làm đất (Trần Văn Chính, 2006). Theo kết quả nghiên cứu của Võ Thị Gương và ctv (2004) khảo sát trên liếp vườn trồng cam quýt tại Cần Thơ cho thấy dung trọng trên các vườn có tuổi liếp 7 đến 16 năm có biến động từ 0,9 – 1,1 g/cm3 được xem là đất không bị nén dẽ do dung trọng tương đối thấp. Riêng vườn có tuổi liếp 26 đến 33 năm có dung trọng khoảng 1,3 g/cm3 khá cao. Các loại đất có dung trọng thấp thường là những loại đất có kết cấu tốt, hàm lượng mùn cao. Do đó những loại đất này cũng sẽ có chế độ nước, nhiệt, không khí và dinh dưỡng phù hợp cho cây trồng sinh trưởng và phát triển (Nguyễn Thế Đặng, 1999). Tuy nhiên, khi dung trọng của đất cao, tế khổng trong đất giảm sẽ hạn chế sự phát triển của hệ rễ cây trồng, giới hạn khả năng hấp thu dinh dưỡng, hấp thu nước và cuối cùng là năng suất cây trồng giảm (Võ Thị Gương, 2004). 1.5 PHÂN HỮU CƠ Phân hữu cơ là các loại phân được sản xuất từ các vật liệu hữu cơ như các dư thừa thực vật, rơm rạ; phân súc vật, phân chuồng; phân rác và phân xanh. Mặc dù, nền công nghiệp hoá học trên thế giới ngày càng phát triển, phân hữu cơ vẫn là nguồn phân quí, không những làm tăng năng suất cây trồng mà còn có khả năng làm tăng hiệu lực của phân hoá học, cải tạo và nâng cao độ phì của đất (Ngô Ngọc Hưng và ctv, 2004). 1.5.1 Hiệu quả của phân hữu cơ trên sự sinh trưởng của cây trồng Theo Ngô Ngọc Hưng và ctv 2004 thông thường sử dụng phân hữu cơ nhằm mục đích cung cấp dưỡng chất, làm gia tăng hàm lượng chất hữu cơ trong đất, cải thiện tính chất vật lý và hoá học của đất: Cải thiện cấu trúc đất: Ảnh hưởng trực tiếp do làm mất độ cứng của đất, chất mùn trong phân hữu cơ có tác dụng gắn kết các hạt keo nhỏ lại với nhau, tạo nên cấu trúc bền vững, làm cải thiện độ xốp của đất, hạn chế sự rửa trôi, xói mòn đất, làm cho cây thu hút các ion dinh dưỡng dễ dàng hơn. Ảnh hưởng gián tiếp do sự hoạt động của vi sinh vật, làm cho cấu trúc trở nên tốt hơn. Gia tăng khả năng giữ nước của đất: Ảnh hưởng trực tiếp bởi sự liên kết nước với chất hữu cơ, ảnh hưởng gián tiếp bởi sự cải thiện cấu trúc đất. Cải thiện độ thoáng khí của đất: Cung cấp oxy cho rễ cây, tạo ra con đường thoát CO2 từ không gian rễ. Làm gia tăng nhiệt độ đất: Ảnh hưởng trực tiếp do mùn có màu sẫm, làm gia tăng sự hấp thu nhiệt của đất. Ảnh hưởng gián tiếp do cải thiện cấu trúc của đất. Ví dụ sự rút ra nhanh chóng lượng nước dư thừa trong các chỗ nứt, làm cho sự gia tăng nhiệt độ nhanh hơn. Chứa các dưỡng chất tại bề mặt của chúng dưới dạng trao đổi: Làm gia tăng khả năng trao đổi cation, vì vậy làm giảm khả năng trực di các cation, điều này quan trọng trên các loại đất chứa ít sét. Làm gia tăng khả năng đệm các chất dinh dưỡng, chủ yếu là N, P và S. Vì vậy, làm gia tăng hiệu quả của phân hoá học bón vào đất. Cung cấp chất dinh dưỡng và năng lượng: Cung cấp CO2 cho sự quang tổng hợp chất hữu cơ. Cung cấp chất dinh dưỡng khoáng, đặc biệt là chất đạm, lân, lưu huỳnh và các nguyên tố khác, bao gồm cả nguyên tố vi lượng. Cung cấp các chất dinh dưỡng hữu cơ như đường và các amino acid là sản phẩm trung gian trong quá trình phân huỷ, có thể được cây sử dụng. Sự phân huỷ chất mùn, huy động chất dinh dưỡng khoáng vô cơ: Trực tiếp qua sự tiết ra độ chua của vi sinh vật, giải phóng chất dinh dưỡng dự trữ, làm cho chúng trở nên hữu dụng hơn. Gián tiếp bởi sự tấn công của acid được tạo thành trong sự phân huỷ chất mùn, hoặc do sự giảm điện thế oxy hoá, một vài dưỡng chất trở nên di động hơn dưới điều kiện khử như Fe, Mn và gián tiếp là phosphate và Molybden. Sự phân huỷ chất mùn thúc đẩy sự cố định đạm từ khí quyển, chỉ xảy ra đối với chất mùn chứa hàm lượng đạm thấp. Sự bất động chất dinh dưỡng bởi chất mùn, các chất dinh dưỡng bị bất động trong thời gian ngắn do vi sinh vật tạm thời lấy chất dinh dưỡng để cấu tạo nên cơ thể của chúng, vì vậy làm trở ngại đến sự hữu dụng của chúng đối với rễ cây. Sự bất động chất đạm trong thời gian phân huỷ chất hữu cơ đặc biệt quan trọng khi tỷ số C/N lớn hơn 25. Sự bón phân hữu cơ và các tác nhân hoạt động trong đất: Các loại phân hữu cơ có thể chứa nhiều tác nhân hoạt động (active agent). Tác nhân hoạt động là các yếu tố sinh trưởng rất quan trọng cho cây thể hiện qua các chất sinh trưởng như vitamin, quinon có thể có ích lợi chính cho sự nẩy mầm của cây, mà tự nó không sản xuất đủ. 1.5.2 Phân chuồng Phân chuồng là một hỗn hợp phân gia súc, gia cầm với xác bả thực vật, phân chứa đủ ba chất dinh dưỡng cơ bản là đạm, lân và kali cần thiết cho tất cả các loại cây trồng. Ngoài ra, phân còn chứa nhiều nguyên tố vi lượng như B, Cu, Mo, Mn...và những chất kích thích sinh trưởng như Auxin, heteroauxin, các loại vitamin như vitamin B, vitamin C...Những chất dinh dưỡng có trong phân chuồng đều là những chất tương đối dễ tiêu, nhận được từ sự khoáng hoá các hợp chất hữu cơ. Do đó, bón phân chuồng với liều lượng thích hợp sẽ cung cấp thức ăn từ từ cho cây trồng, không gây hiện tượng héo lá, hoặc lốp đổ như trường hợp bón nhiều phân đạm hoá học dễ hoà tan. 1.6 VI SINH VẬT TRONG ĐẤT 1.6.1 Quần thể vi khuẩn trong đất Các nhóm vi sinh vật trong đất, thường được quan sát là: vi khuẩn, xạ khuẩn, tuyến trùng, trùng đất, nấm, tảo, động vật nguyên sinh, vi rus...Hệ vi sinh vật đất này đóng vai trò quan trọng trong các tiến trình phân huỷ chất hữu cơ, cung cấp dưỡng chất hữu dụng cho cây trồng, giúp đất phát triển cấu trúc, chống xói mòn và góp phần phục hồi, nâng cao độ phì tự nhiên của đất (Lê Văn Khoa, 2004). Theo nghiên cứu của Võ Thị Gương và ctv (2004) mật số nấm có xu hướng giảm dần theo tuổi liếp và khác biệt có ý nghĩa thống kê. Mật số nấm cao nhất trên vườn có tuổi liếp 7 đế 9 năm, kế đến là vườn có tuổi liếp là 26 năm và thấp nhất ở vườn có tuổi liếp là 33 năm. Tảo và xạ khuẩn phát triển với mật số tương đương nhau giữa các vườn có tuổi liếp khác nhau. Kết quả này cho thấy, mật số vi khuẩn và nấm trong đất có thay đổi theo tuổi liếp, vườn có tuổi liếp cao mật số nấm và vi khuẩn giảm thấp có thể do điều kiện như đất chặt, độ nén dẽ cao, pH đất thấp, hàm lượng chất hữu cơ thấp, dinh dưỡng thấp là yếu tố làm giảm sự phát triển của nấm và vi khuẩn. Qua kết quả nghiên cứu của Bossuyt và ctv (2001) cho thấy nấm trong đất có tác dụng liên kết các hạt đất lại thành những đoàn lạp to. Trong khi đó, vi khuẩn trong đất giúp ổn định các cỡ hạt sét - thịt trong đất (Tisdall, 1994). Do đó, sự giảm mật số nấm, vi khuẩn trong đất liếp lâu năm ngoài việc ảnh hưởng bất lợi đến các tiến trình sinh học như sự khoáng hoá chất hữu cơ trong đất thì ảnh hưởng bất lợi về mặt vật lý đất là đất càng chặt, tế khổng trong đất kém, trao đổi khí và vận chuyển dưỡng chất kém gây ra bất lợi cho sự phát triển của rễ và sinh trưởng của cây trồng. 1.6.2 Vai trò của sinh vật trong đất Theo Lê Văn Khoa (2004) cho rằng vai trò quần thể vi sinh vật trong đất có ảnh hưởng trực tiếp đến các tiến trình trong đất, đặc biệt là những tiến trình thúc đẩy sự phát triển và làm tăng độ phì tự nhiên của đất (sự phát triển cấu trúc, sự khoáng hoá, sự chuyển hoá đạm, sự cố định đạm...). Ngoài ra, trong các nghiên cứu gần đây cho thấy một số dòng vi sinh vật đất còn góp phần phân huỷ một vài loại thuốc trừ sâu bệnh, trừ cỏ dại lưu tồn trong đất. Theo Võ Thi Gương (2002) thì hệ vi sinh vật đất đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển hoá chất hữu cơ và góp phần cải thiện tính chất lý, hoá đất. Bản thân sinh vật đất khi chết đi cũng trở thành chất hữu cơ và được phân huỷ là một trong những nguồn cung cấp dưỡng chất cho cây trồng. Theo Trần Thượng Tuấn (2004) cho biết vi sinh vật có vai trò sản sinh enzyme phân huỷ các hợp chất hữu cơ: cellulase, lignase, xylase, chitinase, protease, lipase… . Sản sinh các chất kháng sinh giúp rễ cây kháng bệnh; Sản sinh một số chất sinh trưởng: auxin, gibberellin, cytokinin; Cố định đạm và giữ gìn cấu trúc của đất và chất hữu cơ trong đất. Theo kết quả nghiên cứu của Võ Thị Gương và ctv (2004) thì quần thể vi sinh vật đóng vai trò quan trọng trong việc phân huỷ xác bả hữu cơ, tham gia vào các phản ứng sinh hoá trong đất, làm tăng độ phì nhiêu của đất và ảnh hưởng đến tính chất vật lý đất có lợi cho cây trồng. Lượng vi khuẩn trong tầng đất mặt liếp vườn 33 năm tuổi rất thấp so với các vườn có tuổi liếp 7, 9 và 26 năm. Theo nghiên cứu của Dương Minh (2004) nấm Trichoderma có khả năng phòng trị các loại nấm bệnh hại rễ cây ăn trái và rau màu như Fusarium, Rhizoctonia, Sclerotium, Colletotrichum, Verticilium… và trứng tuyến trùng hại rễ. Sự kết hợp chủng vi khuẩn Rhizobium với dung dịch lân chứa vi khuẩn và Trichoderma làm tăng sinh trưởng của cây, hấp thu đạm và năng suất, quần thể vi sinh vật ở vùng rễ (Rudresh và ctv, 2004). CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP 2.1 PHƯƠNG TIỆN  2.1.1 Thời gian thực hiện  Đề tài được thực hiện vào tháng 05 năm 2006 tại xã Phú Phụng, huyện Chợ Lách, tỉnh Bến Tre. Tiến hành phân tích vào tháng 01 năm 2008 tại phòng thí nghiệm phân tích hóa - lý đất, Bộ môn Khoa Học Đất và Quản Lý Đất Đai, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ và kết thúc vào tháng 04 năm 2008. 2.1.2 Các phương tiện vật tư hổ trợ cho đề tài Các thiết bị, dụng cụ phân tích trong phòng thí nghiệm phân tích hóa- lý đất. Mẫu đất được lấy tại xã Phú Phụng, Huyện Chợ Lách, Tỉnh Bến Tre. 2.1.3 Hàm lượng dinh dưỡng trong đất đầu vụ và mẫu vật liệu làm thí nghiệm Bảng 2.1. Hàm lượng dinh dưỡng trong đất đầu vụ và mẫu vật liệu làm thí nghiệm. Chất dinh dưỡng trong vật liệu thí nghiệm pH đất tươi đầu vụ TÊN MẪU % N %P %K %Ca %Mg %C 3,38 Mẫu đất đầu vụ 1,45 0,55 0,36 0,06 0,27 37,08 Phân trùng + Tricho 0,60 0,21 0,81 0,003 0,34 5,38 Bã bùn mía + Tricho 1,90 2,50 0,34 0,35 0,27 29,79 Cỏ cúc ủ 3 ngày 1,76 0,36 3,11 0,50 0,22 41,39 Vôi 36,01 1,07 2.2 PHƯƠNG PHÁP  2.2.1 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1.1 Đánh giá sự suy thoái về lý, hoá học, độ phì nhiêu và hô hấp đất trên các vườn cây ăn trái Để đạt được mục tiêu nghiên cứu đề ra, thí nghiệm được thực hiện qua các bước sau: Bước 1: Đánh giá tổng quan hiện trạng vườn chôm chôm qua thảo luận với nông dân có vườn cây ăn trái lâu năm tại địa phương như kỹ thuật canh tác, phân bón, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, chế độ tưới tiêu, năng suất và sâu bệnh hại trên cây. Bước 2: Chọn vườn điều tra khảo sát trên vườn chôm chôm. Các vườn được chọn cần đạt các yêu cầu như có tuổi liếp trên 17 năm, có biểu hiện cây kém phát triển, năng suất thấp, phẩm chất trái kém. 2.2.1.2 Thử nghiệm một số biện pháp cải thiện sự suy thoái đất Thí nghiệm sẽ được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 nghiệm thức và 3 lần lập lại. Mỗi nghiệm thức 30 m2/2cây. Tổng diện tích thí nghiệm 500m2. Chôm chôm đã được trồng 17 năm tuổi và lượng phân NPK bón theo khuyến cáo (1,5 kg N + 1,0 kg P2O5 + 1,7kg K2O cây-1) Các nghiệm thức: Nghiệm thức 1: Bón theo nông dân (2,2N +1,5P2O5 + 0,3 K2O). Nghiệm thức 2: 20 tấn ha-1 Phân bã bùn mía + (1,5 kg N + 1,0 kg P2O5 + 1,7kg K2O cây-1). Nghiệm thức 3: 20 tấn ha-1 Biogas + (1,5 kg N + 1,0 kg P2O5 + 1,7kg K2O cây-1). Nghiệm thức 4: 20 tấn ha-1 Phân trùng + (1,5 kg N + 1,0 kg P2O5 + 1,7kg K2O cây-1). Nghiệm thức 5: 20 tấn ha-1 cúc dại + (1,5 kg N + 1,0 kg P2O5 + 1,7kg K2O cây-1). Lượng vôi nền 1,5 tấn ha-1; ẩm độ phân hữu cơ là 50 %. 2.2.2 Chỉ tiêu theo dõi + Mẫu đất đầu vụ: Polsen, N-NH4 +, N-NO3-, Nlabile, CEC, Zn, CHC, hô hấp đất, pH, dung trọng, đoàn lạp. + Mẫu đất giữa vụ (6 tháng sau khi bón phân hữu cơ): Polsen, N-NH4 +, N-NO3-, Nlabile, CEC, Zn, CHC, hô hấp đất, pH. + Mẫu đất cuối vụ: Polsen, N-NH4 +, N-NO3-, Nlabile, CEC, Zn, CHC, hô hấp đất, pH, dung trọng, đoàn lạp. + Năng suất trái. 2.2.3 Phương pháp phân tích 2.2.3.1 Tính chất hoá học và hô hấp đất - pH tươi của đất theo từng giai đoạn sinh trưởng: pH đất được xác định bằng cách sử dụng điện cực xác định [H+] trong dung dịch trích với tỷ lệ đất và nước 1 : 2,5. - Lân dễ tiêu trong đất: được xác định theo phương pháp Olsen với dung dịch trích NaHCO3 0,5 M ở pH 8,5, với tỷ lệ đất và dung môi là 1 : 20 và thời gian lắc 30 phút. Dung môi NaHCO3 0,5 M ở pH 8,5 chủ yếu hoà tan lân ở dạng FePO4, AlPO4 và một ít Ca3(PO4)2. Hàm lượng lân dễ tiêu trong dung dịch trích được xác định theo phương pháp so màu amonium molybdate - acid ascorbic ở bước sóng 800 nm hoặc 720 nm. - Chất hữu cơ: chất hữu cơ trong đất được xác định theo phương pháp Walkley- Black. Dựa trên nguyên tắc oxy hoá chất hữu cơ bằng K2Cr2O7 trong môi trường H2SO4 đậm đặc, sau đó chuẩn độ lượng dư K2Cr2O7 bằng FeSO4 0,1 N. - Đạm hữu cơ dễ phân huỷ: dung dịch trích là KCl 2M đun nóng ở 100oC trong 4 giờ (Gianello và Bremner, 1986). Đạm NH4+ - N được phân tích theo phương pháp Kjeldahn có thêm vào MgO để tạo môi trường kiềm. NH4+- N được xác định bằng cách chuẩn độ với dung dịch H2SO4 0,0025 M. - Kali trao đổi trong đất: Kali được đo ở dung dịch trích mẫu đất với BaCl2 0,1 M trên máy hấp thu nguyên tử (Atomic Absorption Spectrophotometer). Chất Cs (acidified) được thêm vào dung dịch trước khi đo và độ dài sóng tương ứng K 766 nm. - Calcium và Magnesium trao đổi trong đất: Ca và Mg trong dung dịch trích BaCl2 và được đo bằng máy hấp thu nguyên tử (Atomic Absorption Spectrophotometer). Để ngăn sự kết hợp giữa Ca, Mg với P, Al,… trong ngọn lửa, Lanthanum được thêm vào và nó sẽ thay thế Ca và Mg. Đối với Ca đo ở độ dài sóng 422,7 nm và Mg 285,2 nm. - Phương pháp xác định hô hấp đất: sự hô hấp đất được xác định bằng cách đo hàm lượng CO2 tích luỹ theo thời gian theo phương pháp của Anderson (1982): khí CO2 thoát ra từ đất sẽ được dung dịch NaOH có nồng độ chính xác biết trước hấp thu và giữ lại dưới dạng carbonate CO2 + 2OH- ª CO32- + H2O Xác định lượng NaOH thừa, sau khi đã hấp thu CO2 bằng cách chuẩn độ với dung dịch H2SO4 chuẩn (0,01N). Lượng CO2 tích luỹ được tính toán thông qua việc xác định nồng độ NaOH giảm theo thời gian. Lượng CO2 được xác định sau 7 ngày 14 ngày và 28 ngày. Tính kết quả Tính lượng CO2 thoát ra bằng công thức: Mg CO2-C = (B-V) x (N x E) Trong đó : B : thể tích dung dịch H2SO4 (ml) dùng để chuẩn độ mẩu blank. V : thể tích dung dịch H2SO4 (ml) dùng để chuẩn độ mẩu đất. N : nồng độ mol của dung dịch H2SO4 chuẩn (0,01N). E : khối lượng đương lượng của CO2 (E=22). 2.2.3.2 Xác định các tính chất vật lý đất * Phương pháp tính dung trọng: mẫu đất lấy không được để xáo trộn dùng để tính toán dung trọng. Các bước thực hiện: - Cân khối lượng dụng cụ lấy mẫu (2 số thập phân). - Lấy mẫu đất không xáo trộn ở độ sâu cần tính toán, chú ý mẫu đất phải đủ trong dụng cụ thể tích được dùng lấy mẫu. - Sấy mẫu đất ở 105oC liên tục ít nhất 24 giờ. - Lấy ra để nguội trong bình hút ẩm. - Cân và xác định khối lượng đất khô kiệt của mẫu đất. * Phương pháp xác định tính bền của đất theo Trường Đại Học Gent, Bỉ (Verplancke, 2002): Tính bền sẽ được xác định cho hai trạng thái đất khác nhau. Đất khô không khí sẽ được qua rây 8 mm. Rây khô: Trong phương pháp này, sự phân phối thực của tập hợp đất khô sẽ được xem xét. Cân khoảng 200 g đất (tập hợp < 8mm), sau đó cho đất qua loạt rây với kích cỡ của đường kính như sau: 4,76; 2,83; 2,00; 1,00; 0,50 và 0,30mm. Rây có đường kính nhỏ nhất được đặt ở dưới cùng. Loạt rây đó được lắc nhẹ bằng tay (5 lần), theo đó chúng ta sẽ thu được những phần tử của tập như sau: 8 – 4,76 mm; 4,76 – 2,83 mm; 2,83 – 2,00 mm; 2,00 – 1,00 mm; 1,00 – 0,50 mm; 0,50 – 0,30 mm và <0,30 mm. Mỗi phần tử được đổ ra hộp nhôm và cân cẩn thận, tiếp theo tập hợp đó được làm ẩm đến ẩm độ thủy dung ngoài đồng theo hệ thống Mariotte, trong đó chiều cao và đường kính giọt nước được thực hiện theo mô hình mưa trong phòng thí nghiệm. Khối lượng của những giọt mưa được xác định bằng cách hứng 30 giọt nước trong một cốc nhôm và cân chúng. Trong lượng trung bình của một giọt sẽ được tính toán và số lượng giọt nước cần thiết để làm ẩm lượng đất đến thuỷ dung ngoài đồng. Thể tích nước cần để làm ẩm lượng đất khô đạt thuỷ dung ngoài đồng cho các sa cấu đất khác nhau: Sét nặng là 24 ml nước; Sét là 22; Sét nhẹ là 20; Thịt là 18 và cát là 15 ml nước. Những cốc đựng các kích cỡ hạt khác nhau được đặt trong tủ ủ 24 giờ (khoảng 20oC và ẩm độ 80%-100%). Rây ướt: Sau khi ủ, mỗi cấp hạt được chuyển vào loạt rây tương ứng, hệ thống rây này giống như hệ thống rây khô nhưng đã được loại bỏ rây cuối cùng (<0,3 mm). Hệ thống rây ướt được lắc lên xuống trong nước dưới tốc độ không đổi (tự động) trong vòng 5 phút. Sau đó, tập hợp đất còn lại trên mỗi rây được rửa vào cốc, để yên trong khoảng 15 phút cho các hạt đất lắng xuống, lượng nước trên mặt được loại bỏ. Các cốc được đặt trên bếp nung để cho nước bốc hơi, sau đó được để khô trong không khí, phần tử của mỗi tập hợp sẽ được cân. Lượng tập hợp <0,3 mm được xác định bằng sự sai khác với trọng lượng ban đầu. 2.2.4 Phân tích số liệu  Số liệu sẽ được xử lý bằng EXCELL, sau đó phân tích thống kê bằng chương trình MSTATC. CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 HIỆU QUẢ CỦA CÁC BIỆN PHÁP CẢI THIỆN ĐẤT VỀ TÍNH CHẤT HÓA HỌC ĐẤT 3.1.1 pH đất Nhìn chung kết quả từ hình 3.1 cho thấy, pH đất không có sự khác biệt ý nghĩa giữa các nghiệm thức, nhưng pH đất có bón phân hữu cơ + Tricho cao hơn so với bón theo nông đân. Từ kết quả trình bày ở bảng 2.1 ta thấy pH đất tươi đầu vụ rất thấp (pH 4 (bã bùn mía + Tricho pH = 4,50), đến cuối vụ lại giảm xuống (bã bùn mía + Tricho có pH = 3,71). Đến vụ sau, tiến trình cũng diễn ra như vụ trước nhưng pH đất lại giảm xuống, đầu vụ sau khi bón phân hữu cơ + Tricho pH < 3,5, đến giữa vụ pH có tăng (bã bùn mía + Tricho có pH = 3,65) nhưng vẫn thấp hơn so với vụ trước. Hình 3.1. Hiệu quả của phân hữu cơ đến pH đất trên vườn chôm chôm. Nguyên nhân do sự acid hóa của đất trồng cũng tăng theo thời gian lên liếp, có nghĩa là đất có tuổi liếp càng lâu năm thì pH đất càng thấp do nhiều yếu tố kết hợp như một phần cation base được cây trồng hấp thu, rửa trôi dinh dưỡng (Ca2+, Mg2+) theo thời gian, sự tích tụ ion H+ (do rễ cây phóng thích H+ để lấy dinh dưỡng), sự cung cấp dưỡng chất mất cân đối. Nhìn chung, khi bón phân hữu cơ có sung nấm Tricho thì lượng pH tăng cao hơn so với bón theo nông dân. Do đó đối với đất liếp lâu năm ta nên bón chất hữu cơ có bổ sung nấm Tricho để cải thiện độ pH của đất, vì khi bón phân hữu cơ vào giúp giữ được những cation kiềm khi xảy ra hiện tượng rửa trôi nên pH đất ít thay đổi. 3.1.2 Chất hữu cơ Kết quả trình bày ở hình 3.2 cho thấy, 3 tháng sau khi bón phân hữu cơ có bổ sung nấm Tricho thì hàm lượng chất hữu cơ ở mức trung bình so với thang đánh giá hàm lượng chất hữu cơ trong đất theo phương pháp Walkley-Black (Nguồn Metson, 1961, theo trích dẫn của Landon, 1984) cao nhất là bón bã bùn mía có bổ sung nấm Tricho (35,20 gC/kg) chưa thấy có sự khác biệt ý nghĩa trong thống kê (p = 0,05) so với nghiệm thức bón theo nông dân và các nghiệm thức còn lại. Sau 6 tháng, hàm lượng chất hữu cơ trong đất gia tăng đáng kể, cao nhất là khi bón biogas có bổ sung nấm Tricho (55,07 gC/kg) nhưng chưa thấy có sự khác biệt ý nghĩa trong thống kê với các nghiệm thức còn lại. Đến giai đoạn 12 tháng sau khi bón phân hữu cơ ở hình 3.2 cho thấy hàm lượng chất hữu cơ đạt ở mức trung bình, cao nhất ở nghiệm thức biogas (33,73 gC/kg) và nghiệm thức bã bùn mía (33,07 gC/kg), có sự khác biệt ý nghĩa trong thống kê so với nghiệm thức bón theo nông dân, nghiệm thức bón cúc dại và phân trùn. Hình 3.2. Hiệu quả của phân hữu cơ đến hàm lượng chất hữu cơ trong đất trên vườn chôm chôm. Ở giai đoạn 3 tháng của chu kỳ thứ hai bón phân hữu cơ ở hình 3.2, hàm lượng chất hữu cơ cũng ở mức trung bình, cao nhất là bã bùn mía (36,48 gC/kg) nhưng chưa thấy có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê so với nghiệm thức bón theo nông dân và các nghiệm thức còn lại. Ở giai đoạn 6 tháng sau khi bón phân hữu cơ, hàm lượng chất hữu cơ trong đất cao nhất là bã bùn mía (32,82 gC/kg) có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê so với nghiệm thức bón theo nông dân nhưng không có sự khác biệt ý nghĩa với ba nghiệm thức còn lại. Khi bón phân hữu cơ + Tricho, ở giai đoạn đầu vụ ta thấy hàm lượng chất hữu cơ ở mức trung bình, điều này phù hợp với nghiên cứu của Võ Thị Gương và ctv (2004), trên các vùng trồng cây ăn trái ở đồng bằng sông Cửu Long có nhiều năm tuổi bước đầu cho thấy sự giảm hàm lượng chất hữu cơ. Đến giữa vụ, hàm lượng chất hữu cơ tăng lên là do trong giai đoạn này cây xử lý ra hoa nên rụng lá nhiều. Mặt khác, trong thí nghiệm có tưới bổ sung nấm Tricho nên giúp quá trình phân hủy thân cỏ và lá cây xảy ra nhanh hơn thì hàm lượng chất hữu cơ tăng cao, trong đó ta thấy nghiệm thức bã bùn mía + Tricho tăng cao do khả năng phân hủy chất hữu cơ của chúng thấp nên hàm lượng chất hữu cơ vẫn còn nhiều ở giai đoạn này. Từ những kết quả trên, ta thấy bón phân hữu cơ + Tricho hàm lượng chất hữu cơ cao hơn so với nghiệm thức bón theo nông dân. Do đó, nên bón nhiều phân hữu cơ có bổ sung nấm Trichoderma cho đất liếp lâu năm để bổ sung lượng chất hữu cơ bị mất đi trong thời gian dài lên liếp hơn là bón theo nông dân. 3.1.3 Hàm lượng đạm 3.1.3.1 Đạm hữu cơ dễ phân hủy Kết quả trình bày ở hình 3.3 cho thấy, khi bón phân hữu cơ có bổ sung nấm Trichoderma thì chưa thấy có sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức ở các giai đoạn đầu vụ, giữa vụ và cuối vụ. Ở giai đoạn đầu vụ, do mới bón phân hữu cơ vào, là giai đoạn thích nghi nên lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy chưa được vi sinh vật phân hủy kịp mà chúng chỉ lấy đạm để tích lũy năng lượng nuôi cơ thể, do đó lượng đạm trong các nghiệm thức bón phân hữu cơ không tăng nhiều so với nghiệm thức bón theo nông dân. Đến giữa vụ, hàm lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy trong phân hữu cơ + Tricho gia tăng đáng kể, do sự phát triển của nấm Trichoderma trong đất giúp cải thiện phần nào về cấu trúc đất nên đạm hữu cơ dễ phân hủy được đưa xuống sâu bên dưới đất, giúp cho rễ cây trồng phát triển sâu hơn, và hàm lượng đạm trong nghiệm thức phân trùn + Tricho giảm (18,17 meq/100g đất) do phân trùn có khả năng phân hủy chất hữu cơ nhanh nên vi sinh vật đã sử dụng chúng làm năng lượng nuôi cơ thể, do đó tuy cùng một thời điểm mà lượng đạm trong nghiệm thức phân trùn lại thấp hơn so với các nghiệm thức có bón phân hữu cơ khác. Đến cuối vụ, hàm lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy trong phân hữu cơ + Tricho giảm nhưng vẫn cao hơn so với nghiệm thức bón theo nông dân (13,33 mg/kg đất), hàm lượng đạm thấp do bị rửa trôi, bốc thoát mất ở dạng NH3, bị cây trồng sử dụng,…trong đó hàm lượng đạm trong nghiệm thức phân trùn lại cao (30,47 meq/100g đất), có thể do khả năng phân hủy chất hữu cơ của nó nhanh hơn so với các vật liệu hữu cơ khác. Hình 3.3. Hiệu quả của phân hữu cơ đến hàm lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy trong đất trên vườn chôm chôm. Kết quả trên phù hợp với kết quả nghiên cứu của Võ Thị Gương và ctv (2004), khi bổ sung phân hữu cơ vào đất giúp tăng hàm lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy và đạm hữu dụng trong đất, cung cấp thêm cho đất một số nguyên tố vi lượng cần thiết cho cây trồng như Cu, Zn,… 3.1.3.2 Đạm hữu dụng trong đất * N-NH4 Kết quả trình bày ở hình 3.4 cho thấy, khi bón phân hữu cơ có bổ sung nấm Trichoderma sau 3 tháng hàm lượng N-NH4+ gia tăng đáng kể, cao nhất là nghiệm thức biogas có bổ sung nấm Tricho (45,31 mg/kg đất) khác biệt có ý nghĩa thống kê với nghiệm thức bã bùn mía và nghiệm thức cúc dại có bổ sung nấm Tricho, nhưng chưa thấy có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê với hai nghiệm thức còn lại. Đến giai đoạn giữa vụ và cuối vụ hàm lượng đạm hữu dụng khi bón phân hữu cơ có bổ sung nấm Tricho có khuynh hướng thấp xuống và thấp hơn so với nghiệm thức bón theo nông dân nhưng chưa thấy có sự khác biệt ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức bón theo nông dân và các nghiệm thức còn lại. Hàm lượng đạm hữu dụng có khuynh hướng thấp xuống là do N-NH4+ chỉ thích hợp trong khoảng pH hẹp từ 5-6 nếu pH thấp hơn hoặc cao hơn đều làm giảm khả năng hoạt động của nấm và vi sinh vật mà pH của điểm thí nghiệm nhỏ hơn 4 nên khả năng phân hủy các chất hữu cơ trở thành đạm hữu dụng cho cây trồng giảm xuống. Hình 3.4. Hiệu quả của phân hữu cơ đến hàm lượng đạm hữu dụng trong đất trên vườn chôm chôm. Tương tự, sau khi thu hoạch xong ta tiến hành bón phân hữu cơ có bổ sung nấm Tricho để cung cấp đạm hữu dụng cho đất trong vụ sau (chu kỳ thứ hai). Ở giai đoạn 3 tháng và 6 tháng bón phân hữu cơ lượng đạm hữu dụng ở các nghiệm thức bón phân hữu cơ thấp xuống và cao nhất là nghiệm thức bón theo nông dân (32.54 mg/kg đất) có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê so với các nghiệm thức bón phân hữu cơ. Nguyên nhân là do nghiệm thức bón theo nông dân sử dụng hàm lượng đạm 2,2 kgN/cây/năm cao hơn so với khuyến cáo 1,5 kgN/cây/năm. Kết quả trên phù hợp với kết quả nghiên cứu của Võ Thị Gương và ctv (2004), khi bổ sung phân hữu cơ vào đất giúp tăng hàm lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy và đạm hữu dụng trong đất. * N-NO3 Kết quả trình bày ở hình 3.5 cho thấy, 3 tháng sau khi bón phân hữu cơ có bổ sung nấm Trichoderma thì hàm lượng N-NO3 cao nhất là nghiệm thức bón theo nông dân (111,17 mg/kg) có sự khác biệt ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức còn lại, hàm lượng N-NO3 khi bón phân hữu cơ + Tricho thấp hơn so với nghiệm thức bón theo nông dân do lượng phân đạm vô cơ bón theo nông dân (2,2 kgN/cây/năm) cao hơn nhiều so với khuyến cáo (1,5 kgN) và hàm lượng đạm ở giai đoạn này thấp do đây là giai đoạn nghỉ của vi sinh vật nên phân hữu cơ chưa được vi sinh vật phân hủy thành đạm hữu dụng để cung cấp cho cây trồng. Hình 3.5. Hiệu quả của bón phân hữu cơ đến hàm lượng đạm hữu dụng trong đất trên vườn chôm chôm. Ở giai đoạn 6 tháng bón phân hữu cơ vi sinh vật đã phân hủy hết lượng phân hữu cơ nên lượng N-NO3 trong phân hữu cơ tăng lên rất nhiều, cao nhất là nghiệm thức cúc dại + Tricho (544,08 mg/kg) khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức bón theo nông dân và chưa thấy có sự khác biệt ý nghĩa với các nghiệm thức còn lại, hàm lượng N-NO3 trong nghiệm thức phân trùng thấp nhất là do phân trùng có khả năng phân hủy chất hủy chất hữu cơ nhanh nên vi sinh vật sử dụng chúng làm năng lượng để tổng hợp cơ thể. Ở giai đoạn 12 tháng và 6 tháng của chu kỳ hai bón phân hữu cơ hàm lượng N-NO3 giảm thấp xuống, có thể là do rửa trôi, do cây trồng và vi sinh vật lấy đi,… cao nhất là đối chứng (79,09 mg/kg), và giữa các nghiệm thức chưa thấy có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê. Tương tự sau 3 tháng bón phân hữu cơ của chu kỳ hai hàm lương N-NO3 tăng cao có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê. Có thể là do vi sinh vật ở cuối vụ trước phân hủy chất hữu cơ và cung cấp lại cho đất một lượng lớn đạm hữu dụng. Mặc khác, do hàm lượng phân bón vô cơ theo nông dân 2,2 kgN cao hơn so với khuyến cáo 1,5 kgN do đó hàm lượng N-NO3 tăng. Kết quả trên phù hợp với kết quả nghiên cứu của Võ Thị Gương và ctv (2004), khi bổ sung phân hữu cơ vào đất giúp tăng hàm lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy và đạm hữu dụng trong đất. 3.1.4 Lân dễ tiêu (Polsen) Hình 3.6. Hiệu quả của phân hữu cơ đến hàm lượng Polsen trong đất trên vườn chôm chôm. Kết quả trình bày ở hình 3.6 cho thấy, hàm lượng Polsen trong đất không có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê. Giai đoạn 3 tháng sau khi bón phân hữu cơ hàm lượng Polsen ở nghiệm thức bón theo nông dân cao hơn các nghiệm thức bón phân hữu cơ do bón theo nông dân (1,5 kg P2O5) hàm lượng P cao hơn bón theo khuyến cáo (1,0 kg P2O5). Ở giai đoạn giữa vụ hàm lượng P thấp xuống là do cây cần sử dụng P để đâm chồi, đậu trái nên bộ rễ phát triển hút P trong đất, do đó hàm lượng P bị giảm xuống; đến giai đoạn cuối vụ hàm lượng P lại tăng cao là do trái đã lớn cây không cần sử dụng nhiều P nên P vẫn còn trong đất mà không bị mất do rửa trôi. Mặc khác, hàm lượng P trong phân hữu cơ rất cao đặc biệt là phân bã bùn mía 2,5% P khi bón với số lượng 20 tấn/ha nên cung cấp lượng P khá lớn cho đất. 3.1.5 Kali trao đổi (K) Kết quả trình bày ở hình 3.7 cho thấy, sau 3 tháng bón phân hữu cơ hàm lượng kali chỉ ở mức trung bình so với thang đánh giá hàm lượng cation bazơ trao đổi trong đất (Nguồn Agricultural Compendium, 1989) trong đó hàm lượng kali gia tăng nhiều nhất là khi bón nghiệm thức cúc dại + Tricho (0,73 meq/100g đất) khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức bón theo nông dân và nghiệm thức biogas + Tricho nhưng chưa thấy có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê so với nghiệm thức bã bùn mía + Tricho và nghiệm thức phân trùn + Tricho. Hình 3.7. Hiệu quả của phân hữu cơ đến hàm lượng kali trao đổi trong đất trên vườn chôm chôm. Ở giai đoạn 6 tháng sau bón phân hữu cơ hàm lượng kali giảm thấp nhất ở nghiệm thức phân trùn + Tricho (0,24 meq/100g) nhưng chưa có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê giữa các nghiệm thức. Sau 12 tháng hàm lượng kali lại gia tăng nhưng thấp nhất là nghiệm thức bón theo nông dân có khác biệt ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức bón phân hữu cơ. Điều này là do hàm lượng phân vô cơ khi bón vào đất cây không hấp thu hết và được keo đất tích lũy dần. Mặc khác, Kali không phải là nguyên tố xa xỉ, không bị mất do bốc hơi nên cây không hấp thu khi tích lũy dần trong đất. Theo kết quả phân tích mẫu đất đầu vụ cho thấy hàm lượng kali trao đổi đều nằm trong mức trung bình theo thang đánh giá hàm lượng kali trao đổi trong đất của Kyuma (1976). Khi bón theo nông dân (0,3 kg K2O/cây/năm) hàm lượng kali thấp hơn bón theo khuyến cáo (1,7kg K2O/cây/năm) nên ta thấy hàm lượng kali bón theo nông dân thấp hơn bón theo phân hữu cơ, hàm lượng kali ở đầu vụ cao hơn giữa vụ do sử dụng lượng kali của cuối vụ trước. Mặc khác,hàm lượng kali trong phân hữu cơ khá cao đặc biệt cúc dại kali > 3,1% khi bón với lượng lớn 20 tấn/ha cung cấp rất lớn cho đất. Đất vườn trồng cây ăn trái được lên liếp lâu năm, hàm lượng kali trao đổi thấp và lượng kali không được bồi đắp từ phù sa, trong khi cây ăn trái có nhu cầu cao về kali, vì thế, để tăng cường khả năng chống chịu với các điều kiện bất lợi và gia tăng phẩm chất thì cần thiết phải đáp ứng đầy đủ kali cho vườn cây ăn trái, nhất là nguồn từ phân hữu cơ. 3.1.6 Calci trao đổi (Ca) Kết quả trình bày ở hình 3.8 cho thấy, hàm lượng Ca trao đổi ở đầu vụ tại vườn chôm chôm thuộc nhóm thấp (Theo thang đánh giá Ca trao đổi của Marx và Steven, 1999). Hình 3.8. Hiệu quả của phân hữu cơ đến hàm lượng Ca trao đổi trong đất trên vườn chôm chôm. Ở giai đoạn 3 tháng sau bón phân hữu cơ hàm lượng Ca cao nhất khi bón bã bùn mía + Tricho (7,15 meq/100g đất) có khác biệt ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức bón theo nông dân (4,16 meq/100g đất) và nghiệm thức phân trùn + Tricho (4,11 meq/100g đất). Sau 6 tháng hàm lượng Ca có sự gia tăng giữa các nghiệm thức, đặc biệt hàm lượng Ca cao nhất khi bón bã bùn mía + Tricho (19,36 meq/100g đất) và khác biệt có ý nghĩa thống kê với nghiệm thức bón theo nông dân (8,48 meq/100g đất), nghiệm thức biogas (12,79 meq/100g đất) và nghiệm thức phân trùn + Tricho (12,50 meq/100g đất). Sau 12 tháng hàm lượng Ca có sự sụt giảm giữa các nghiệm thức nhưng chưa có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê. Nguyên nhân do cây hấp thu và quá trình tưới dẫn đến các cation kiềm dễ bị rửa trôi đặc biệt là Ca, sự cung cấp dinh dưỡng không cân đối. Sự hiện diện của Ca thấp cũng làm cho độ pH đất trở nên thấp, ảnh hưởng đến độ hữu dụng của một số nguyên tố dinh dưỡng khác, ảnh hưởng đến sự khoáng hoá và các phản ứng hoá học trong đất. Vì thế, rất cần thiết phải bón thêm vôi và phân hữu cơ cho vườn cây ăn trái có tuổi liếp lâu năm giúp gia tăng hàm lượng Ca và pH trong đất. Kết quả cho thấy, sau 6 tháng hàm lượng Ca gia tăng và sau 12 tháng nó giảm xuống khi bón phân hữu cơ, kết quả này, phù hợp với một số kết quả đã nghiên cứu của nhiều tác giả là cung cấp vôi trên đất phèn chỉ hiệu lực trong khoảng 6 tháng hay trên đất bạc màu cũng chỉ hiệu lực không được một năm. 3.1.7 Magenisum trao đổi (Mg) Kết quả trình bày ở hình 3.9 cho thấy, ở giai đoạn 3 tháng đầu hàm lượng Mg trao đổi tại vườn chôm chôm thuộc nhóm trung bình (Theo thang đánh giá magnesium trao đổi của Marx và Steven, 1999). Hình 3.9. Hiệu quả của phân hữu cơ đến hàm lượng Magnesium trong đất trên vườn chôm chôm. Trong đó, hàm lượng Mg khi bón bã bùn mía + Tricho là cao nhất (1,14 meq/100g đất) có khác biệt ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức bón theo nông dân nhưng chưa có sự khác biệt ý nghĩa so với ba nghiệm thức còn lại. Sau 6 tháng hàm lượng Mg gia tăng, cao nhất ở nghiệm thức cúc dại + Tricho (1,95 meq/100g đất) không có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê so với nghiệm thức bã bùn mía + Tricho nhưng có sự khác biệt ý nghĩa thống kê so với ba nghiệm thức còn lại. Sau 12 tháng bón phân hữu cơ hàm lượng Mg giảm rất nhiều, giảm hơn so với 3 tháng, trong đó cao nhất là nghiệm thức bã bùn mía + Tricho (1,04 meq/100g đất) và không có sự khác biệt ý nghĩa so với nghiệm thức bón theo nông dân, nhưng có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với ba nghiệm thức còn lại. Điều này cho thấy, các nguyên tố trung lượng đã được cây trồng hấp thu qua nhiều năm canh tác, mặc khác cũng do quá trình tưới dinh dưỡng Mg bị rửa trôi và sự mất cân đối trong khi bón phân cũng làm ảnh hưởng đến hàm lượng Mg trong đất. Do đó để gia tăng năng suất và chất lượng cây ăn trái thì cần thiết phải cung cấp thêm dinh dưỡng trung lượng cho cây. Mg hữu dụng cho cây trồng dưới dạng trao đổi hoặc hoà tan trong nước, sự hấp thu Mg của cây tuỳ thuộc vào nồng độ Mg hiện diện trong đất, pH đất, mức độ bão hoà Mg. 3.1.8 Kẽm (Zn) Kết quả trình bày ở hình 3.10 cho thấy, sau 3 tháng bón phân hữu cơ hàm lượng Zn cao nhất là biogas + Tricho (8,26 ppm) và bã bùn mía + Tricho (7,76 ppm) có sự khác biệt ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức bón theo nông dân, nghiệm thức phân trùng và nghiệm thức cúc dại. Hình 3.10. Hiệu quả của phân hữu cơ đến hàm lượng Zn trong đất trên vườn chôm chôm. Ở giai đoạn 6 tháng sau khi bón phân hữu cơ hàm lượng Zn tăng cao, cao nhất là nghiệm thức biogas + Tricho (20.23 ppm) có sự khác biệt ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức bón theo nông dân, nghiệm thức phân trùng và nghiệm thức cúc dại nhưng chưa có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê so với nghiệm thức bã bùn mía. Đến 12 tháng sau khi bón phân hữu cơ hàm lượng Zn tăng cao nhất là nghiệm thức bã bùn mía + Tricho (17,97 ppm) có sự khác biệt ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức bón theo nông dân, nghiệm thức phân trùng và nghiệm thức cúc dại nhưng chưa có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê so với nghiệm thức biogas + Tricho. Sau khi thu hoạch xong, ta lại tiếp tục bón phân hữu cơ cho liếp vườn chôm chôm trong vụ sau, sau 6 tháng ta thấy hàm lượng Zn khi bón biogas + Tricho (16,73ppm) cao nhất có sự khác biệt ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức còn lại. Kết quả này cho thấy trong phân hữu cơ bón vào cung cấp một lượng Zn khá lớn cho đất, đặc biệt ở nghiệm thức bón biogas + Tricho có hàm lượng kẽm cao nhất so với các loại phân hữu cơ còn lại. Kết quả này phù hợp với kết quả nghiên cứu của Võ Thị Gương và ctv (2004), khi bổ sung phân hữu cơ vào đất giúp tăng hàm lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy và đạm hữu dụng trong đất, cung cấp thêm cho đất thêm một số nguyên tố vi lượng cần thiết cho cây trồng như Cu, Zn,… 3.1.9 Hô hấp đất Hình 3.11. Hô hấp đất sau khi bón phân hữu cơ 6 tháng. Kết quả trình bày ở hình 3.11 cho thấy, hô hấp đất trong tuần đầu ở mức trung bình, cao nhất là nghiệm thức biogas + Tricho (595,10 mg CO2/kg đất) chưa có sự khác biệt ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức bã bùn mía + Tricho, nhưng có sự khác biệt ý nghĩa so với ba nghiệm thức còn lại. Trong đó, hàm lượng CO2 khi bón phân hữu cơ + Tricho cao hơn bón theo nông dân; ở tuần thứ 2 hàm lượng CO2 thấp xuống, trong đó cao nhất là nghiệm thức biogas + Tricho (284,53 mg CO2/kg đất) có sự khác biệt ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức bón theo nông dân, nhưng chưa thấy có sự khác biệt ý nghĩa thống kê so với ba nghiệm thức còn lại; tới tuần thứ 4 hàm lượng CO2 lại có sự gia tăng, cao nhất vẫn là nghiệm thức biogas + Tricho (885.99 mg CO2/kg đất) có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê so với bốn nghiệm thức còn lại. Trong đó, hàm lượng CO2 khi bón phân hữu cơ + Tricho vẫn cao hơn so với nghiệm thức bón theo nông dân không cung cấp phân hữu cơ. Chứng tỏ mật số vi sinh vật trong phân hữu cơ nhiều hơn sẽ giúp cải thiện độ phì đất tốt hơn. 3.2 HIỆU QUẢ CỦA CÁC BIỆN PHÁP CẢI THIỆN ĐẤT VỀ TÍNH CHẤT VẬT LÝ ĐẤT 3.2.1 Dung trọng đất Bảng 3.1. Hiệu quả của phân hữu cơ lên dung trọng đất thí nghiệm tại vườn chôm chôm. Nghiệm thức Dung trọng đất (g/cm3) Tầng (0-10 cm) Tầng (10-20 cm) Bón theo nông dân (nghiệm thức 1) Bã bùn mía + Tricho (nghiệm thức 2) Biogas + Tricho (nghiệm thức 3) Phân trùn + Tricho (nghiệm thức 4) Cúc dại + Tricho (nghiệm thức 5) CV (%) LSD0.05 1,11 a 1,00 b 1,05 ab 1,06 ab 1,07 ab 4,94 % 0,1031 1,10 a 1,14 a 1,14 a 1,11 a 1,12 a 2,28 % 0,05954 Kết quả trình bày ở bảng 3.1 cho thấy, dung trọng đất tầng 0-10 cm cao nhất là nghiệm thức bón theo nông dân (1,11 g/cm3 ) có khác biệt ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức bã bùn mía + Tricho, nhưng chưa có sự khác biệt ý nghĩa thống kê so với ba nghiệm thức còn lại, dung trọng đất ở tầng này biến động trong khoảng 1,00 – 1,11 g/cm3 ta có thể nói đất này mới được xới có hàm lượng chất hữu cơ ở mức trung bình theo thang đánh giá dung trọng đất của N.A.Karchinski (1965) trích trong bài giảng Phì Nhiêu Đất và Phân Bón của Đỗ Thị Ren (1999), phù hợp phát triển của vườn chôm chôm, từ những kết quả trên ta thấy dung trọng thấp nhất khi bón bã bùn mía + Tricho (1,00 g/cm3) nên dung trọng của đất vẫn cải thiện được khi ta bón nhiều bã bùn mía + Tricho giúp cải thiện tầng mặt và làm đất tơi xốp hơn. Như vậy, việc bón phân hữu cơ làm cho tầng đất mặt được cải thiện, đất ít bị nén dẽ hơn so với không bón phân hữu cơ. Dung trọng đất được cải thiện giúp tăng khả năng thoáng khí, giúp cho rễ cây trồng phát triển thuận lợi. Ở tầng 10-20 cm, dung trọng đất không có sự khác biệt ý nghĩa thống kê. Tuy nhiên từ kết quả ở bảng 3.1 ta thấy, khi bón phân hữu cơ + Tricho thì dung trọng cao hơn so với nghiệm thức bón theo nông dân, điều này chứng tỏ khi cung cấp các dạng phân hữu cơ lần đầu chỉ mới tác dụng ở tầng mặt chưa đủ lượng và thời gian để có thể cải thiện tầng đất bên dưới. Đất liếp vườn trồng chôm chôm 17 năm vẫn chưa nén dẽ, dung trọng có khuynh hướng tăng khi xuống sâu tầng bên dưới (so sánh với kết quả nghiên cứu của Võ Thị Gương và ctv (2004) trên các liếp vườn trồng cam quýt tại Cần Thơ có tuổi liếp từ 16 đến 30 năm), nhưng nó vẫn chưa đạt ngưỡng đất bị nén dẽ và ít ảnh hưởng bất lợi đến sự phát triển của bộ rễ (theo thang đánh giá dung trọng đất của N.A.Karchinski, 1965). 3.2.2 Khả năng giữ nước của đất Bảng 3.2. Hiệu quả của phân hữu cơ lên khả năng giữ nước của đất liếp vườn trồng chôm chôm. Nghiệm thức Khả năng giữ nước của đất (%) Tầng (0-10 cm) Tầng (10-20 cm) Bón theo nông dân (nghiệm thức 1) Bã bùn mía + Tricho (nghiệm thức 2) Biogas + Tricho (nghiệm thức 3) Phân trùn + Tricho (nghiệm thức 4) Cúc dại + Tricho (nghiệm thức 5) CV (%) LSD0.05 51,44 a 52,20 a 54,08 a 51,80 a 52,31 a 3,93 % 3,876 46,89 a 46,12 a 45,25 a 46,82 a 46,94 a 4,76 % 4,157 Kết quả trình bày ở bảng 3.2 cho thấy, ở tầng 0-10 cm khả năng giữ nước của đất ở các nghiệm thức không có sự khác biệt ý nghĩa thống kê, ta thấy khi bón phân hữu cơ + Tricho khả năng giữ nước cao (> 50%), nó thích hợp cho sự phát triển của vườn trồng chôm chôm. Nhìn chung, khi bón phân hữu cơ + Tricho vào đất có khuynh hướng giúp tăng khả năng giữ nước trong đất tốt hơn so với bón theo nông dân. Ở tầng 10-20 cm khả năng giữ nước của đất ở các nghiệm thức cũng không có sự khác biệt ý nghĩa thống kê, từ kết quả trên bảng 3.2 ta thấy khả năng giữ nước ở tầng 10-20 cm thấp hơn tầng mặt có thể do phân hữu cơ chưa tác dụng đáng kể đến tầng bên dưới. Vì vậy nên khuyến cáo nông dân bón phân hữu cơ lâu dài để cải thiện khả năng giữ nước của đất. 3.2.3 Tính bền của đất Bảng 3.3. Hiệu quả của phân hữu cơ lên tính bền của đất vườn trồng chôm chôm ở tầng 0-10 cm. Nghiệm thức Tính bền của đất thí nghiệm Tầng (0-10 cm) Bón theo nông dân (nghiệm thức 1) Bã bùn mía + Tricho (nghiệm thức 2) Biogas + Tricho (nghiệm thức 3) Phân trùn + Tricho (nghiệm thức 4) Cúc dại + Tricho (nghiệm thức 5) CV (%) LSD0.05 76,84 a 95,45 a 82,18 a 83,77 a 76,86 a 14,10 % 22,04 Kết quả trình bày ở bảng 3.3 cho thấy, ở tầng 0-10 cm tính bền của đất khi bón nghiệm thức bã bùn mía là cao nhất (95,45) chưa có sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức và khi bón phân hữu cơ + Tricho ta thấy tính bền của đất có khuynh hướng gia tăng. Do đất thí nghiệm ở đây là đất lâu năm (17 năm) nó có khuynh hướng bị nén dẽ nếu ta không bón nhiều phân hữu cơ trong thời gian dài, nếu ta chỉ bón phân hữu cơ trong một vụ thì chưa đủ để bổ sung phần hữu cơ mất đi sau nhiều vụ thu hoạch và cải tạo tình trạng đất vườn lâu năm,bên cạnh đó không có thảm thực vật có thể dẫn đến kết quả tính bền đất chưa có sự khác biệt. Do đó ta nên khuyến cáo nông dân bón phân hữu cơ lâu dài để cải thiện tính bền của đất. 3.3 NĂNG SUẤT CHÔM CHÔM THU ĐƯỢC VÀO MÙA VỤ NĂM 2006 Kết quả trình bày ở hình 3.12 cho thấy, năng suất chôm chôm thu được khi bón theo nghiệm thức biogas + Tricho, cỏ dại + Tricho và bón theo nông dân trên 50%, trong đó bón theo nghiệm thức bã bùn mía và nghiệm thức phân trùng thì chỉ gần tới 50% và năng suất cao nhất khi bón nghiệm thức cỏ dại + Tricho (67,33); giữa các nghiệm thức chưa thấy có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê. Hình 3.12: Hiệu quả của phân hữu cơ đến năng suất của chôm chôm trên một cây vào mùa vụ năm 2006. Điều đó cho thấy, khi bón theo nông dân thì năng suất chôm chôm thu được vẫn cao do người dân có nhiều năm kinh nghiệm trong canh tác nên họ ước đoán lượng phân bón vừa đủ để cung cấp cho cây trồng, nhưng nếu cứ bón phân hóa học trong thời gian dài sẽ làm cho đất bị bạc màu, nén dẽ, đất bị mất đi tính bền, bên cạnh đó hàm lượng chất hữu cơ, khoáng đa lượng, khoáng vi lượng và vi sinh vật trong đất bị giảm dần theo thời gian. Theo Võ Thị Gương (2004) nhận định với hệ thống canh tác như hiện nay thì vấn đề duy trì độ phì nhiêu đất là không thể thiếu được để đạt năng suất và ổn định cho cây trồng Do đó ta nên khuyến cáo nông dân bón phân hữu cơ + Tricho vừa cung cấp được lượng dinh dưỡng cần thiết cho cây chôm chôm vừa cải tạo được các đặt tính lý hóa của đất cũng như giúp gia tăng mật số vi sinh vật trong đất giúp tăng cao năng suất cây trồng, như khi bón nghiệm thức cỏ dại + Tricho cho năng suất cao nhất (67,33), do chất hữu cơ làm tăng tính đệm của hệ thống, nghĩa là giúp cải thiện điều kiện phát triển với cây trồng khi một số yếu tố của môi trường đất thấp hơn hoặc cao hơn khoảng tối hảo, hay nói cách khác là vai trò chất hữu cơ giúp duy trì điều kiện cho năng suất tối hảo. CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 KẾT LUẬN Huyện Chợ Lách có liếp vườn cây ăn trái lâu năm (17 năm) chiếm 70% diện tích, đang có khuynh hướng suy thoái về độ phì nhiêu đất, vật lý và sinh học đất thay đổi theo chiều hướng bất lợi. Kết quả phân tích xác định tính lý, hóa trên vườn chôm chôm tuổi liếp 17 năm như sau: pH đất dưới 3,5, hàm lượng chất hữu cơ nghèo, lân dễ tiêu thấp, kali trao đổi thấp, Ca và Mg ở mức thấp; nhưng khi bón phân hữu cơ vào các đặc tính lý, hóa và sinh học đất có chiều hướng thay đổi tốt hơn. Sau thời gian 12 và 6 tháng của chu kỳ 2, hàm lượng chất hữu cơ ở các nghiệm thức bã bùn mía (33,07 g C/kg), biogas (33,73 g C/kg) cao có khác biệt ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức bón theo nông dân; ở giai đoạn 3, 6 và 3 tháng của chu kỳ 2 hàm lượng chất hữu cơ vẫn cao hơn nghiệm thức bón theo nông dân nhưng chưa có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê. Đạm hữu cơ dễ phân hủy (Nlabile) và pH ở các nghiệm thức bón phân hữu cơ có khuynh hướng cao hơn so với bón theo nông dân nhưng chưa có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê, trong đó đạm hữu cơ dễ phân hủy cao ở nghiệm thức phân trùn (30,47 mg/kg) và biogas (29,50 mg/kg), pH tăng ở nghiệm thức bã bùn mía (pH = 4,50) kế đến nghiệm thức phân trùn (pH = 4,29) và cúc dại (pH = 4,25). Hàm lượng N-NH4 và N-NO3 cao nhất ở nghiệm thức bón theo nông dân (do nông dân bón với lượng 2,2 kg N/cây/năm cao hơn so với khuyến cáo 1,5 kg N/cây/năm). Lân (Polsen) trong đất chưa thấy có sự khác biệt giữa các nghiệm thức (do nông dân bón với lượng 1,5 kg/cây/năm cao hơn so với khuyến cáo 1,0 kg/cây/năm), nhưng ở giai đoạn 6 và 12 tháng hàm lượng lân ở các nghiệm thức bón phân hữu cơ cao so với nghiệm thức bón theo nông dân. Hàm lượng kali trao đổi cao nhất ở nghiệm thức bón cúc dại (1,20 meq/100g) kế đến nghiệm thức bón bã bùn mía (0,75 meq/100g) và biogas (1,17 meq/100g) có khác biệt ý nghĩa so với nghiệm thức bón theo nông dân. Hàm lượng Ca và Mg cao nhất ở giai đoạn 6 tháng, trong đó Ca cao ở nghiệm thức bón bã bùn mía (19,36 meq/100g) và cúc dại (15,52 meq/100g) có khác biệt ý nghĩa so với bón theo nông dân, Mg cao ở nghiệm thức cúc dại (1,95 meq/100g) có khác biệt ý nghĩa so với bón theo nông dân. Hàm lượng Zn trao đổi cao nhất ở nghiệm thức biogas (20,23 ppm) và bã bùn mía (15,66 ppm) có khác biệt ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức bón theo nông dân (8,59 ppm). Chỉ tiêu hô hấp đất ở nghiệm thức có bón phân hữu cơ cao hơn so với nghiệm thức bón theo nông dân, đặc biệt cao nhất ở nghiệm thức bón biogas (885,99 mg/kg) giúp gia tăng quần thể vi sinh vật đất. Tính chất vật lý đất cũng được cải thiện đáng kể ở tầng 0-10 cm. Dung trọng đất ở nghiệm thức bón bã bùn mía (1,00 g/cm3) thấp hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức bón theo nông dân (1,11 g/cm3). Khả năng giữ nước và tính bền của đất ở các nghiệm thức có bón phân hữu cơ cao hơn so với nghiệm thức bón theo nông dân, nhưng chưa thấy có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê giữa các nghiệm thức. 4.2 KIẾN NGHỊ Nông dân nên bón phân hữu cơ có bổ sung nấm Trichoderma hàng năm, với lượng 20 tấn/ha và 1.5 tấn vôi/ha để cải thiện độ phì nhiêu đất, hoá, lý và sinh học đất, tăng năng suất và chất lượng vườn cây ăn trái có tuổi liếp lâu năm. Cần giảm lượng phân vô cơ bón theo nông dân (2,2 kg N + 1,5 kg P2O5 + 0,3 kg K2O) nên bón phân vô cơ theo khuyến cáo (1,5 kg N + 1,0 kg P2O5 + 1,7 kg K2O). Do phân hữu cơ có hiệu quả chậm, vì thế cần có những thí nghiệm nghiên cứu dài hạn về hiệu quả phân hữu cơ vi sinh nhằm cải thiện các tính chất như lý, hóa và sinh học đất để nâng cao độ phì nhiêu của đất và năng suất cây trồng.