Đề tài Ảnh hưởng của phân hữu cơ trong việc cải thiện tính chất vật lý và năng suất của đất trồng lúa thâm canh ở Cầu Kè – Trà Vinh và Mộc Hóa – Long An

ng đất cho phép ta sơ bộ đánh giá được chất lượng của đất, đặt biệt là đất cho cây trồng cạn. 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). Ý nghĩa: Dung trọng của đất được sử dụng trong việc tính độ xốp của đất, tính khối lượng đất canh tác trên 1 ha để xác định trữ lượng các chất dinh dưỡng, lượng vôi cần bón cho đất hay trữ lượng nước có trong đất…( Trần Văn Chính, 2006). Dựa vào đặt tính nén dẻ của đất, dung trọng còn được dùng để kiểm tra chất lượng các công trình thủy lợi, đê, bờ mương máng…để đảm bảo độ vững của các công trình trên đòi hỏi dung trọng cần đạt được tối thiểu phải lớn hơn 1,5 g/cm3 (Trần Văn Chính, 2006). Độ xốp của đất Là tổng số các tế khổng trong đất và biểu thị bằng % thể tích đất. Độ xốp của đất phụ thuộc vào cấu trúc, thành phần cơ giới, dung trọng và tỷ trọng đất. Khả năng thoáng khí, khả năng giữ nước phụ thuộc rất lớn vào độ xốp đất (Đỗ Thị Thanh Ren, 1999). Độ xốp của đất được tính theo công thức (Nguyễn Mỹ Hoa, 2007): Ep = 100*(1- ρb/ ρp) Trong đó: Ep: Độ xốp của đất ρb: Dung trọng (g/cm3) ρp: Tỷ trọng (g/cm3 hoặc kg/m3) Bảng 6 Đánh giá độ xốp đất theo N.A.Karchinski, 1965 (trích trong trong Bài giảng Phì Nhiêu Đất và Phân Bón của Đỗ Thị Thanh Ren, 1999) Tế khổng Đánh giá >70% Đất quá xốp, đất quá khô 65 – 55 % Đất xốp (lớp đất cày xới tầng mặt) 55 – 50% Trung bình cho lớp đất mặt <50% Đất chặt, không đạt yêu cầu 40 – 25% Đất quá chặt (các tầng dưới) Ý nghĩa thực tiễn: Độ xốp của đất rất có ý nghĩa đối với sản xuất nông nghiệp và các loại cây trồng vì nước và không khí di chuyển được trong đất là nhờ vào những khoảng trống hay độ xốp của đất. Các chất dinh dưỡng của đất có thể huy động được cho cây trồng , các hoạt động của vi sinh vật đất chủ yếu cũng diễn ra ở đây, chính bởi vậy mà người ta nói độ phì đất phụ thuộc đáng kể vào độ xốp của đất. Ngoài ý nghĩa trên chúng ta cũng dễ dàng nhận thấy nếu đất tơi xốp thì làm đất cũng dễ dàng, rễ cây phát triển tốt, khả năng thấm, thoát nước và trao đổi không khí diễn ra cũng hết sức thuận lợi và nhanh chóng. Vùng đồi núi nếu đất có độ xốp cao thì phần lớn nước mưa được thấm xuống sâu, hạn chế hiện tượng nước chảy tràn trên mặt đất và do đó hạn chế được xói mòn trên bề mặt (Trần Văn Chính, 2006). Bảng 7 Dung trọng, tỷ trọng và độ xốp của một số loại đất ở Việt Nam (Trần Văn Chính, 2006). Loại đất (theo phát sinh) Dung trọng (g/cm3) Tỷ trọng Độ xốp (%) Đất cát biển 1,48 – 1,55 2,62 – 2,65 41 – 44 Đất mặn 0,97 – 1,22 2,43 – 2,65 54 – 61 Đất phèn 0,64 – 1,07 2,3 – 2,4 55 – 73 Đất lầy và than bùn 0,12 – 0,74 1,66 – 2,63 72 – 92 Đất phù sa 0,79 – 1,40 2,41 – 2,75 40 – 69 Đất bạc màu 1,20 – 1,31 2,52 – 2,66 51 – 53 Đất đen nhiệt đới 0,80 – 1,18 2,45 – 2,54 53 – 68 Đất đỏ vàng Feralit 0,76 – 1,30 2,50 – 2,90 51 – 74 Một số tính chất cơ lý đất Tính liên kết của đất Tính liên kết của đất là sự dính kết giữa các phần tử đất với nhau (khi đất khô tính chất này biểu hiện rõ) những loại đất có tính liên kết lớn thường tạo thành trong đât những kiểu kết cấu tảng cục lớn. Những yếu tố ảnh hưởng đến tính liên kết của đất là: thành phần cơ giới, độ ẩm đất, cấu trúc của đất, hàm lượng mùn và thành phần cation hấp phụ trong đất. Đất có thành phần cơ giới nặng do chứa nhiều sét nên tính liên kết của chúng rất lớn, ngược lại đất có thành phần cơ giới nhẹ như đất cát, do có tỷ lệ các hạt cát cao nên có tính liên kết kém. Độ ẩm đất chi phối đến khả năng liên kết của đất, ở những loại đất có tính liên kết lớn như đất sét nếu đất càng khô thì tính liên kết của đất thể hiện càng mạnh. Hàm lượng mùn cao trong đất có tác động dung hòa rất tốt đến tính liên kết của một số loại đất có kết cấu kém hoặc không có kết cấu như đất cát và đất sét nặng (Trần Văn Chính, 2006). Ý nghĩa thực tiễn: Tính liên kết của đất ảnh hưởng rất lớn đến việc làm đất và áp dụng các biện pháp canh tác. Đất có kết cấu tốt (như dạng kết cấu viên) lực liên kết giữa các hạt đất không lớn, do đó rất dễ cày, bừa. Ngược lại ở những loại đất sét có kết cấu tảng lớn thì việc làm đất rất khó khăn, đặt biệt là khi đất bị khô vừa phải cày bừa và vừa phải đập cho đất vỡ vụn ra (Trần Văn Chính, 2006). Tính dính của đất Là tính dính khi tiếp xúc với các vật khác từ bên ngoài như cày, bừa, các dụng cụ làm đất. Nó sẽ làm tăng lực ma sát, và gây khó khăn khi làm đất. Tính dính được xác định bởi lực cần để dứt đất ra khỏi bảng kim loại (g/cm2). Tính dính thường xuất hiện ở gần giới hạn dưới ẩm độ đồng ruộng và tăng dần cho đến khi đất vượt độ ẩm giới hạn động ruộng (Dương Minh Viễn, 2003). Giống như tính liên kết của đất, tính dính phụ thuộc thành phần các cấp hạt trong đất, kết cấu và độ ẩm đất. Những loại đất có tỷ lệ các cấp hạt sét cao với các thành phần khoáng sét càng cao thì tính dính của chúng càng lớn, trong các thành phần khoáng sét thì montmorilonit, ililite có tính liên kết và tính dính cao hơn hẳn các khoáng sét kaolinit và các hydroxyt sắt. Ngược lại với tỷ lệ sét, khi đất có hàm lượng mùn càng lớn thì càng làm giảm tính dính của đất. Hầu hết đất bắt đầu có tính dính cao khi độ ẩm trong đất đạt 60 – 80% độ trữ ẩm cực đại (Trần Văn Chính, 2006). Tính dẻo của đất Tính dẻo của đất là chỉ khả năng của đất có thể biến dạng mà không bị vỡ vụn ra khi có lực tác động từ bên ngoài vào. Như vậy tính dẻo được hình thành chính do sức hút lẫn nhau của các phân tử đất (Nguyễn Thế Đặng, 1999). Tính dẻo phụ thuộc vào hàm lượng sét và độ ẩm. Khi đất quá ướt sẽ bị chảy hoặc khô trở nên mất tính dẻo. Giới hạn trên của tính dẻo: là độ ẩm mà ở đó đất bắt đầu chảy, được xác định là ẩm độ khi đầu hình chóp nón để đo lực cản có trọng lượng 76g có thể tự chìm đến độ sâu 10 cm. Giới hạn dưới của tính dẻo: là độ ẩm mà ở đó đất có thể vê thành sợi có đường kính 3 cm mà không bi nứt nẻ. Chỉ số dẻo là hiệu của giới hạn trên và dưới hạn dưới. Ý nghĩa thực tiễn: Đất có tính dẻo cao thường có những ảnh hưởng không tốt đến việc làm đất vì ở trạng thái ẩm, ướt khi cày bừa đất sẽ tạo thành tảng lớn chứ không tơi vỡ tạo ra các kết cấu thích hợp cho cây trồng. Còn ngược lại ở trạng thái đất khô thì lại cứng, làm tăng lực cản của đất đối với các công cụ làm đất và làm tiêu tốn nhiều năng lượng làm đất (Trần Văn Chính, 2006). CÁC KHÁI NIỆM, ẢNH HƯỞNG CỦA HỆ THỐNG THÂM CANH LÚA ĐẾN NĂNG SUẤT VÀ TÍNH CHẤT VẬT LÝ ĐẤT Khái niệm về đất thâm canh Đất thâm canh là vùng đất được hiểu như là để chỉ mức độ đầu tư lao động, vật tư, khoa học kỹ thuật cho đơn vị diện tích hay đơn vị sản phẩm có lời ở các mức khác nhau để sản xuất lúa cho năng suất lúa cao. Dựa trên sự kết hợp điều kiện tự nhiên với đặc tính đất đai, khí hậu thuận lợi (Nguyễn Thị Ngọc Uyên, 2001). Theo các chuyên gia tư vấn cho rằng, để được xếp vào loại hệ thống thâm canh, một hệ thống canh tác phải sản xuất ít nhất 8 tấn/ha/năm qui ra lúa, với tốc độ quay vòng của đất ít nhất là hai. Lượng và phẩm chất các vật tư nông nghiệp phải được theo dõi cẩn thận để giám định tốc độ tăng trưởng sản lượng (Võ Tòng Xuân, 1999). Ảnh hưởng của thâm canh lúa liên tục đến năng suất Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Hữu Chiếm và ctv (1999) về ảnh hưởng của thâm canh lúa ở 3 nhóm ruộng có thời gian canh tác 3 vụ lúa khác nhau (nhóm dưới 8 năm, nhóm 8 – 15 năm và nhóm trên 15 năm) thì năng suất có xu hướng giảm dần theo thời gian canh tác ở cả 3 vụ lúa Đông Xuân, Hè Thu, Thu Đông. Kết quả cũng cho thấy rằng muốn tăng năng suất phải tăng lượng phân bón. Cassman (1992), kết luận rằng năng suất lúa giảm từ 50 – 240 kg/ha mỗi năm theo thời gian canh tác liên tục trong gần 30 năm ở những thí nghiệm thâm canh lúa ở Philippines và Ấn Độ. Ảnh hưởng của thâm canh lúa liên tục lên tính chất vật lý đất Theo Ponnam Peruma (1985), trong ruộng thâm canh 2 – 3 vụ/năm thì nước được giữ ngập liên tục. Qua khảo sát đánh giá một số đặc tính hóa lý trên vùng đất thâm canh 3 vụ lúa tại Tiền Giang của Nguyễn Văn Thảo (2002), ghi nhận rằng tầng đất mặt do ngập nước liên tục có hiện tượng lầy thục. Độ phì vật lý của đất được đánh giá thuộc loại trung bình. Tầng B có xu hướng bị tích tụ sét và nén dẽ theo thời gian. Đa số nông dân chuẩn bị đất cơ giới và độ cày sâu mỏng 10 – 15cm nên sự nén chặt càng mạnh. Nông dân chuẩn bị đất trong lúc đất ngập nước nên tiến trình trực di trong đất càng mạnh, chiều dày của tầng đế cày tăng theo thời gian canh tác. Tầng đế cày làm tăng khả năng giữ nước trên ruộng lâu hơn, kiểm soát cỏ dại dễ hơn, phân bón vào đất ít bị rữa trôi xuống tầng bên dưới, nhưng độ dày tầng đế cày ngày càng gia tăng làm hạn chế sự phát triển của bộ rễ cây trồng, nhất là cây trồng cạn trồng trên đất lúa. Vì vậy nên thay đổi độ sâu làm đất khi trồng các loại cây trồng cạn. Theo Huỳnh Hiệp Thành (1997), trên vùng đất thâm canh 2 – 3 vụ lúa tại huyện Chợ Mới, An Giang thì nông dân không sử dụng phân hữu cơ cho lúa và rơm rạ bị lấy đi hoặc đốt ngoài đồng sau thu hoạch. Nếu chỉ bón phân khoáng và canh tác độc canh, không chú ý tới bón phân hữu cơ thì trong vòng 20 – 50 năm đất sẽ bị bạc màu, mất cấu trúc, rời rạc và năng suất cây giảm mạnh. Chất hữu cơ giúp đất tơi xốp, giúp bộ rễ phát triển mạnh hút được nhiều chất dinh dưỡng làm tăng năng suất cây trồng, làm tăng khả năng trao đổi của keo đất, là môi trường cho vi sinh vật đất sống và phát triển nhanh chóng. TỔNG QUAN VỀ CHẤT HỮU CƠ Khái niệm về chất hữu cơ Chất hữu cơ là một thành phần cơ bản kết hợp với các sản phẩm phong hóa từ đá mẹ để tạo thành đất. Chất hữu cơ là một đặc trưng để phân biệt đất với đá mẹ và là nguồn nguyên liệu để tạo nên độ phì của đất. Số lượng và tính chất của chất hữu cơ quyết định đến nhiều tính chất hóa lý và sinh học của đất. (Nguyễn Thế Đặng, 1999). Chất hữu cơ là bộ phận của đất có thành phần phức tạp và có thể chia làm hai phần: Chất hữu cơ chưa bị phân giải và những tàn tích hữu cơ như: thân, rễ, lá thực vật, xác động vật, xác vi sinh vật. Phần thứ hai là những chất hữu cơ đã phân giải. Trong phần chất hữu cơ đã phân giải này chia làm hai nhóm: Nhóm những hợp chất hữu cơ ngoài mùn. Nhóm những hợp chất mùn. Nhóm những hợp chất trong đất ngoài mùn chiếm tỷ lệ thấp trong toàn bộ chất hữu cơ thường không vượt quá 10 – 15% (trừ than bùn hoặc đất dưới rừng có tầng thảm mục dày). Nhóm chất hữu cơ này gồm các chất hữu cơ thông thường có trong động vật, thực vật và vi sinh vật như: hydrat, cacbon, protein, linhin, lipit, andehyt,…(Nguyễn Thế Đặng, 1999). Nhóm hợp chất mùn là những hợp chất cao phân tử có cấu tạo phức tạp. Chúng chiếm tỷ lệ cao trong chất hữu cơ (khoảng 85 – 90%). Sự có mặt của chất hữu cơ làm cho đất có một tính chất đặc biệt đó là độ phì, bao gồm những đặc tính về lý, hóa học và môi trường sống của vi sinh vật trong đất (Dương Minh Viễn, 2003). Nguồn gốc chất hữu cơ trong đất Nguồn gốc nguyên thủy của chất hữu cơ trong đất là mô thực vật: thân, rễ, lá cây sau khi chết đi sẽ bị mục nát, hoa màu sau khi thu hoạch thì phần còn lại như: Lá hay rễ cũng bị phân hủy để cung cấp chất hữu cơ cho đất. Ngoài ra động vật cũng là nguồn cung cấp chất hữu cơ cho đất (Thái Công Tụng, 1969). Cụ thể chất chữu cơ được bổ sung vào đất từ các nguồn sau đây: Xác sinh vật (còn gọi là tàn tích sinh vật): Đây là nguồn hữu cơ chủ yếu. Sinh vật đã lấy thức ăn từ đất để tạo nên cơ thể chúng và khi chết đi để lại những tàn tích hữu cơ cho đất. Trong xác sinh vật có đến 4/5 là từ thực vật. Tính trung bình hàng năm đất được bổ sung từ thực vật 5 – 18 tấn thân, rễ và lá trên ha (Nguyễn Thế Đặng, 1999). Ngoài thực vật thì xác vi sinh vật và động vật đất đã cung cấp chất hữu cơ một phần hết sức đáng kể, mặc dù khối lượng không lớn nhưng có chất lượng tốt. Phân hữu cơ đối với đất đang canh tác thì lượng chất hữu cơ do con người bón vào đất là nguồn hữu cơ đáng kể. Những nơi thâm canh cao người ta có thể bón tới 80 tấn hữu cơ trên ha. Nguồn phân hữu cơ bao gồm: phân chuồng, phân xanh, phân rơm rác, bùn ao,…tùy thuộc vào loại phân hữu cơ khác nhau mà chất lượng khác nhau. (Nguyễn Thế Đặng, 1999). Vai trò của chất hữu cơ trong đất Đối với quá trình thành lập đất Trong chất hữu cơ, đặc biệt là acid mùn có đặc tính chelate sẽ tham gia tích cực trong quá trình phong hóa đá và các khoáng vật. Humic acid phân giải các khoáng vật thuộc nhóm silicate và alumino silicate (Trần Kim Tính, 2000). Chất hữu cơ còn liên kết với sét tạo nên lớp phủ, một dấu hiệu quan trọng về các tiến trình thành lập đất đã hoặc đang xảy ra. Lớp phủ là chất hữu cơ thường có màu tối, thường không nhẳn và không cứng. Lớp phủ gồm chất hữu cơ và sét thường hiện diện ở những đất có hàm lượng Na cao. Chất hữu cơ kết hợp với phần trăm Na trao đổi, chúng rời ra tạo nên các hạt đất nhỏ làm cho đất khô rất nhanh. Trên đất phù sa có hàm lượng sét cao, chất hữu cơ là một trong những biến số làm thay đổi sức căng của đất. Do đó, chất hữu cơ đóng một vai trò khá quan trọng trong quá trình hình thành và ổn định cấu trúc đất. Trong đất, chất hữu cơ được đánh giá như sau: Bảng 8 Đánh giá hàm lượng chất hữu cơ trong đất (Theo I.V.Chiurin, 1951, 1972). CHC trong đất ( %) Đánh giá <1,0 Rất nghèo 1,1 – 3,0 Nghèo 3,1 – 5,0 Trung bình 5,1 – 8,0 Khá >8,1 Giàu Tuy nhiên theo Lê Văn Tiềm, 1998, phần lớn đất trồng của chúng ta nghèo chất hữu cơ theo phân cấp: Chất hữu cơ dưới 1%: rất nghèo. Chất hữu cơ từ 1 – 2%: nghèo. Chất hữu cơ từ 2 – 3%: trung bình. Chất hữu cơ từ 3 – 5%: khá. Chất hữu cơ trên 5%: giàu. Đối với sự tăng trưởng cây trồng Chất hữu cơ có chứa các nguyên tố như N, P, K, Mg và các nguyên tố vi lượng cần thiết cho cây trồng. Cây có thể hút trực tiếp một lượng nhỏ chất đạm hữu cơ dưới dạng amino acid như: Alanine, Glycine; còn thông thường cây hút các chất dinh dưỡng dưới dạng muối khoáng có được từ sự khoáng hóa chất hữu cơ. Ví dụ: cây lúa hút 80% chất đạm từ sự khoáng hóa chất hữu cơ trong đất, ngay cả khi đất được bón phân (Ponnamperuma, 1984 trong Đỗ Thị Thanh Ren, 1993). Bón kết hợp thích đáng giữa phân hóa học và phân hữu cơ sẽ có tác dụng tăng năng suất cây trồng. Đối với đất canh tác nông nghiệp Tác dụng cải tạo và bảo vệ đất: giúp đất ít bị rửa trôi, chất hữu cơ có tác dụng như keo giữ lại các hạt đất nhỏ, nếu chất mùn trong đất tăng lên thì các chất dinh dưỡng do ta bón cho cây ít bị rửa trôi hay bay hơi. Ngoài ra, nhờ vào đặc tính keo của chất mùn mà chất hữu cơ làm tăng tính đệm của đất. Thông qua hoạt động của vi sinh vật, chất hữu cơ bị phân hủy thành mùn và mùn có khả năng liên kết những hạt đất phân tán làm cho đất có cấu trúc tốt, thoáng khí dễ cày bừa, giữ nước và giữ phân tốt hơn (Đỗ Thi Thanh Ren, 1993). Ảnh hưởng đến tiến trình hóa học đất: hầu hết các loại đất nếu bón phân đạm lâu ngày sẽ có xu hướng giảm pH đất. Chất hữu cơ sẽ có tác dụng đệm. Nếu độ chua của đất do nhôm có thể chữa trị bằng cách tạo hợp chất hữu cơ với nhôm. Chất hữu cơ có thể tạo thành các phức chất với Fe, Al từ phosphate của chúng và sự tạo thành CO2 từ sự phân hủy chất hữu cơ có thể làm xuất hiện dạng lân liên kết với Ca (Đỗ Thị Thanh Ren, 1999). Sự hiện diện của các ligand hữu cơ trong các chuỗi polymer của mùn sẽ tạo một số cation đặc biệt là các kim loại chuyển tiếp. Việc tạo phức theo cách này không giống như việc hấp phụ các ion trên màng kép, các cation trong phức thì không trao đổi với các cation khác. Sự hiện diện của các cation trong phức sẽ làm giảm CEC của chất hữu cơ trong đất. Chất hữu cơ là nguồn cung cấp nguyên tố vi lượng cho đất, nhưng chúng cũng có thể làm giảm độ hữu dụng của một số nguyên tố vi lượng, chẳng hạn như sự cố định Cu trên đất than bùn vì những phức chất được tạo ra từ ion Cu2+ và chất hữu cơ thì ổn định trong một khoảng pH rất rộng (Lê Anh Tuấn, 2003). Sự chuyển hóa chất hữu cơ trong đất Sự biến đổi và chuyển hóa các xác hữu cơ trong đất là một quá trình sinh hóa phức tạp, được thực hiện với sự tham gia trực tiếp của vi sinh vật và của động vật, ôxy không khí và nước. Xác sinh vật tồn tại trên mặt đất hoặc trong các tầng đất, trong quá trình phân giải chúng mất cấu tạo hình dạng, còn các hợp chất cấu tạo nên xác sinh vật thì bị chuyển đổi thành những hợp chất linh hoạt hơn, dễ tan hơn. Một phần hợp chất này được khoáng hóa hoàn toàn để tạo ra sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O. Trong quá trình khoáng hóa một số hợp chất trung gian đơn giản là dinh dưỡng cho vi sinh vật, động vật và thực vật. Một phần sản phẩm của quá trình khoáng hóa được vi sinh vật dùng để tổng hợp nên protit, lipit, gluxit, và một loạt hợp chất mới. Xây dựng cơ thể chúng và khi chết đi được phân hủy tiếp tục. Phần thứ ba của quá trình chuyển hóa chất hữu cơ là tạo thành những hợp chất cao phân tử có cấu tạo phức tạp đó là những axit mùn. Những hợp chất mùn này có thể lại tiếp tục bị khoáng hóa để giải phóng dinh dưỡng cho cây trồng (Nguyễn Thế Đặng, 1999). Như vậy xác hữu cơ trong đất, chịu sự tác động của hai trình song song tồn tại, tùy thuộc điều kiện ngoại cảnh, hệ vi sinh vật là loại xác hữu cơ mà quá trình này hay quá trình kia chiếm ưu thế (Nguyễn Thế Đặng, 1999). Hai quá trình ấy là: -Quá trình khoáng hóa chất hữu cơ. -Quá trình mùn hóa chất hữu cơ. Xác hữu cơ Mùn hóa khoáng hóa nhanh Các hợp chất mùn Các hợp chất khoáng Khoáng hóa từ từ Hình 3. Sơ đồ chuyển hóa chất hữu cơ PHÂN HỮU CƠ Khái niệm phân hữu cơ Phân hữu cơ là tên gọi chung cho các loại phân được sản xuất từ các vật liệu hữu cơ như dư thừa thực vật, phân chuồng, phân xanh, chất thải thực vật, các phế phẩm nông nghiệp và công nghiệp vùi trực tiếp vào đất hay ủ thành phân. Sau khi phân giải có khả năng cung cấp dinh dưỡng cho cây. Quan trọng hơn nữa là có khả năng tái tạo lớn. Đây là nguồn phân quý, không những tăng năng suất cây trồng mà còn có khả năng làm tăng hiệu lực của phân hóa học, cải tạo và nâng cao độ phì nhiêu của đất. Kinh nghiệm trong quá trình sử dụng, nghiên cứu phân bón cho thấy để đảm bảo năng suất cao và ổn định, việc cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng chỉ dựa vào phân vô cơ là không đủ, mà phải có phân hữu cơ ít nhất 25% trong tổng số dinh dưỡng. Chất hữu cơ có tỷ lệ C/N cao được vùi trực tiếp vào đất không qua chế biến, chức năng chủ yếu là cải tạo đất thì được gọi là chất hữu cơ cải tạo đất. Chất hữu cơ thông qua chế biến hay không thông qua chế biến có tỷ lệ C/N thấp thì gọi là phân hữu cơ. Vai trò của phân hữu cơ trong sản xuất nông nghiệp Vai trò của phân bón trong sản xuất nông nghiệp Phân bón, yếu tố quan trọng trong việc nâng cao năng suất cây trồng Qua thực tiễn của nền văn minh lúa nước nông dân Việt Nam đã thấy rõ vai trò của phân bón đối với sản xuất và năng suất lúa qua câu ca dao “ Người đẹp vì lụa, lúa tốt vì phân”. Phân bón cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng sinh trưởng và phát triển . Nếu chỉ lấy từ đất thì cây trồng hoàn toàn không đủ chất dinh dưỡng mà phải lấy thêm phần lớn từ phân bón. Phân bón chính là thức ăn nuôi sống cây trồng. Điều tra tổng kết ở khắp nơi trên thế giới đều cho thấy trong số các biện pháp kỹ thuật trồng trọt, bón phân luôn là biện pháp có ảnh hưởng lớn nhất đến năng suất cây trồng (Nguyễn Đăng Nghĩa, 2005). Tưới đủ ẩm mà không bón phân, do cây huy động được nhiều thức ăn trong đất hơn, làm đất chóng kiệt mau hơn. Khi gặp hạn cây được tưới thêm nước, bón thêm phân cho năng suất cao hơn. Người ta nói phân giúp cho cây tiết kiệm nước hơn hay cũng có thể nói nước đã phát huy hiệu lực của phân (Vũ Hữu Yêm, 2005). Tổng kết trên phạm vi toàn thế giới, 1989 tổ chức Lương Nông Liên hợp quốc (FAO) đưa ra nhận xét : “Mỗi tấn chất dinh dưỡng sản xuất được mười tấn ngủ cốc“. Nhận xét này khẳng định vai trò hàng đầu của phân bón đối với việc sản xuất lương thực trên thế giới. Phân bón ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Cây trồng hút chất dinh dưỡng từ trong đất và phân bón, kết hợp với sản phẩm của quá trình quang hợp tạo thành sản phẩm của mình. Cho nên sản phẩm thu hoạch phản ánh tình hình đất đai và việc cung cấp thức ăn cho cây. Bón phân cân đối và hợp lý còn làm tăng chất lượng nông sản, cụ thể làm tăng hàm lượng chất khoáng, protein, đường và vitamin cho sản phẩm. Tuy nhiên, nếu thiếu chất dinh dưỡng, hoặc bón quá nhiều và không cân đối cũng có thể làm giảm năng suất và chất lượng nông sản (Nguyễn Đăng Nghĩa, 2005). Ngoài ra, phân bón còn làm tăng khả năng chống chịu của cây. Ảnh hưởng gián tiếp do cải thiện được sức sinh trưởng của cây để chống chịu với các yếu tố khí hậu, sâu bệnh và các loài gây hại (Lê Văn Tri, 2001). Bón phân là một biện pháp cải tạo môi trường Bón phân làm tăng độ phì nhiêu của đất, đất tốt hơn, cân đối hơn, đặc biệt phân hữu cơ và vôi là biện pháp cải tạo đất rất hữu hiệu. Ở những đất có độ phì nhiêu ban đầu thấp, tức là đất xấu thì việc bón phân càng có tác dụng rõ. Tuy vậy, bón phân không hợp lý, không đúng kỹ thuật có thể làm cho đất xấu đi hoặc gây ô nhiễm môi trường. Phân hữu cơ có thể tạo ra nhiều các chất CH4, CO2, NH3, NO3, phân vô cơ tạo ra nhiều đạm ở thể khí làm đất trở nên độc với cây trồng và ô nhiễm không khí, nguồn nước (Nguyễn Đăng Nghĩa, 2005). Vai trò của phân hữu cơ trong sản xuất nông nghiệp Cải tạo hóa tính và bồi dưỡng đất Theo Vũ Hữu Yêm (1995) và Nguyễn Ngọc Nông (1999) cho rằng: Phân hữu cơ khi bón vào đất sau khi phân giải sẽ cung cấp thêm các chất khoáng làm phong phú thêm thành phần thức ăn cho cây và sau khi mùn hóa làm tăng khả năng trao đổi của đất. Đặc biệt là các humic aicd trong phân có tác dụng khoáng hóa đạm rất tốt trong đất. Tương tự, theo Jones và Jarvis (1982) cho rằng trong quá trình phân hủy, chất hữu cơ tạo ra nhiều dinh dưỡng cung cấp cho cây trồng, làm giảm sự cố định K, P trong đất và có khả năng tạo phức với các kim loại. Chất mùn có khả năng tạo phức với Al làm giảm Al trao đổi và Al hoà tan trong dung dịch đất, do đó hạn chế khả năng gây độc của Al đối với cây trồng (Hargrove và Thomas, 1981; Bell và Edwards, 1987). Ảnh hưởng gián tiếp trong việc cung cấp dinh dưỡng từ bón phân hữu cơ là nâng cao khả năng trao đổi cation của đất. Ngoài ra, do chất hữu cơ có khả năng trao đổi cation lớn hơn 2 đến 3 lần so với khoáng sét cùng khối lượng và chứa nhiều các nguyên tố đa lượng nên dễ dàng phóng thích dinh dưỡng cho cây trồng khi xảy ra quá trình khoáng hóa (Brady và Well, 1996). Hữu cơ còn là nhân tố tích cực tham gia vào chuyển hóa lân trong đất từ dạng khó tiêu sang dạng dễ tiêu, hữu dụng cho cây trồng (Nguyễn Thị Thúy và ctv, 1997). Mặt khác, chất hữu cơ còn có tác dụng đệm trong hầu hết các loại đất (Đỗ Thị Thanh Ren, 1998), hay tạo phức chất hữu cơ – khoáng để khắc phục các yếu tố độc hại trong đất (Lê Văn Khoa và ctv, 1996). Theo Lê Duy Phước (1968), tăng cường bồi dưỡng đất bằng phân hữu cơ kết hợp sử dụng vôi, phân hóa học hợp lý để cải tạo thành phần lý – hóa của đất, cải tạo nhanh chóng đất bạc màu. Bên cạnh đó, chất hữu cơ còn phát huy tác dụng của các chất điều hòa tăng trưởng sinh ra trong đất (Hoàng Minh Châu, 1998). Theo Lê Huy Bá (2000), cây trồng chỉ hấp thu 50-56% chất dinh dưỡng từ phân đạm vô cơ năm đầu, trong khi đó phân hữu cơ chỉ khoảng 20-30%. Do đó, liều lượng và thời gian bón rất quan trọng, nếu sử dụng phân khoáng liên tục mà không chú trọng bón phân hữu cơ thì làm cho đất chua dần, đất chai cứng, giảm năng suất cây trồng. Đối với cây lúa, Nguyễn Ngọc Hà (2000) kết luận rằng bón hoàn toàn rơm rạ sẽ tăng năng suất lúa 16% so với hoàn toàn không bón phân. Bên cạnh đó, bón kết hợp phân hữu cơ với phân hoá học sẽ tăng năng suất lúa 22%. Ngoài ra, kết quả ghi nhận của Bùi Đình Dinh (1984) cho thấy để đảm bảo năng suất ổn định thì phân hữu cơ chiếm ít nhất là 25% trong tổng số dinh dưỡng cung cấp cho cây trồng. Cải tạo lý tính của đất Chất hữu cơ có ảnh hưởng rất lớn đến tính chất vật lý của đất. Một trong những ảnh hưởng quan trọng là hình thành cấu trúc và duy trì độ bền cấu trúc đất (Cochrane và Aylmore, 1994; Thomas và ctv., 1996). Khi trộn chất hữu cơ vào đất làm tăng độ ổn định kết cấu đất, giúp làm đất tơi xốp do hoạt động của vi sinh vật đất và tạo lớp phủ bề mặt đất. Phân hữu cơ ảnh hưởng đến tuần hoàn nước trong đất làm cho nước thấm vào đất thuận lợi, khả năng giữ nước của đất cao, việc bốc hơi bề mặt ít đi, ngoài ra còn hạn chế đóng váng bề mặt. Theo Đỗ Thị Thanh Ren (1998), thông qua hoạt động của vi sinh vật chất hữu cơ phân hủy biến thành mùn, mùn có khả năng kiên kết những hạt đất phân tán làm cho đất có cấu trúc tốt, thoáng khí, tăng độ xốp, đất dễ cày bừa, giữ phân và giữ nước tốt hơn. Khi bón phân hữu cơ một cách có hệ thống sẽ cải thiện những tính chất lý – hóa cũng như sinh học, chế độ nước, chế độ nhiệt của đất (Lê Văn Khoa và ctv, 1996). Đất có cấu trúc làm cho đất thoáng khí và điều hòa nhiệt độ đất, do đó giúp rễ cây trồng phát triển, trao đổi khí được tốt hơn (Hamblin, 1985), đồng thời giảm dung trọng và lực cản của đất (Sparovek và ctv., 1999; Carter, 2002). Ngược lại, sự suy giảm chất hữu cơ trong đất đưa đến giảm độ xốp đất và tăng dung trọng đất (Tisdall và Oades, 1982). Bênh cạnh đó chất hữu cơ làm tơi xốp đất do hoạt động của vi sinh vật và tạo lớp phủ bề mặt cho đất (Hoàng Minh Châu,1998). Mặt khác khi bón phân hữu cơ thì nước ngấm vào đất thuận lợi hơn, khả năng giữ nước của đất cao hơn, việc bốc hơi bề mặt ít đi và hạn chế đóng váng bề mặt (Vũ Hữu Yêm, 1995 và Nguyễn Ngọc Nông, 1999). Ngoài ra, phân hữu cơ còn đóng vai trò quan trong trong việc phục hồi và nâng cao độ phì nhiêu đất thoái hóa, khối lượng phân hữu cơ vùi vào đất càng lớn thì độ phì nhiêu hồi phục càng nhanh (Lê Hông Tịch, 1997). Tác dụng đến đặc tính sinh học của đất Sau khi vùi phân hữu cơ vào đất thì tập đoàn sinh vật đất phát triển rất nhanh, làm phong phú thêm tập đoàn sinh vật đất có ích cũng như có hại. Chất hữu cơ là môi trường tốt cho vi sinh vật sống và phát triển nhanh chóng, chất mùn từ phân chuồng làm tăng hiệu quả cố định đạm của Rhirobium và Azobacter và khả năng nitrate của đất cũng tăng lên (Đỗ Thị Thanh Ren và ctv, 1993). Nó cũng là sản phẩm năng lượng, là nguồn thức ăn đối với vi khuẩn đất và cũng là nguồn sinh vật cung cấp cho đất (Lê Văn Khoa và ctv, 1996). Tác dụng trực tiếp đến cây trồng Theo Hoàng Minh Châu (1998): nhờ các aicd humic trong phân hữu cơ mà nó giúp cây hấp thụ tốt chất dinh dưỡng, các chất hữu cơ cũng là nguồn dinh dưỡng cung cấp cho cây do mùn bị phân hủy và hòa tan các chất vô cơ trong đất. Chất hữu cơ không chỉ là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng cho cây trồng mà còn giúp đạt năng suất cao nhất, nhờ con đường khoáng hóa và cải tạo tính chất lý – hóa đất. Cũng theo Nguyễn Lân Dũng (1968) nguồn đạm bổ sung cho đất chủ yếu dựa vào nguồn phân hữu cơ và sự cố định đạm của các vi sinh vật sống trong đất. Ngoài ra, bản thân phân hữu cơ có chứa các nguyên tố N, P, K, Ca, Mg và nhiều nguyên tố vi lượng cần thiết cho cây trồng (Trần Thành Lập, 1998 ).  PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP PHƯƠNG TIỆN Thời gian và địa điểm nghiên cứu - Thời gian: đề tài được thực hiện lấy mẫu và phân tích từ 2/2007 đến 7/2007. - Địa điểm nghiên cứu: Thí nghiệm 1: tại Mộc Hóa – Long An. Thí nghiệm 2: tại Cầu Kè – Trà Vinh. Các phương tiện vật tư hổ trợ đề tài - Khoan lấy mẩu đất, khoan mô tả, ring, hệ thống đo pF, cân điện tử, tủ sấy mẩu, hệ thống hút chân không, bình hút ẩm. - Máy tính và chương trình thống kê MSTATC được sử dụng để tính toán, thống kê và đánh giá số liệu. - Các trang thiết bị trong phòng thí nghiệm Bộ môn Khoa học đất và QLĐĐ dùng để phân tích các đặc tính lý hoá học đất . - Phân bón: hữu cơ (phân chuồng ủ mục tự nhiên). PHƯƠNG PHÁP Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với 2 nghiệm thức và bắt đầu thực hiện từ vụ Đông Xuân 2002. *Mộc Hóa: Lúa - lúa Lúa - lúa (bón 10 tấn phân chuồng/ha vào đầu vụ Đông Xuân) Diện tích lô: (9x7)m = 63m2. *Cầu Kè: 1. Lúa – lúa – lúa 2. Lúa – lúa – lúa (bón 10 tấn phân chuồng/ha vào đầu vụ Đông Xuân) Diện tích lô: (5x4)m = 20m2. Cách lấy mẩu và các chỉ tiêu phân tích Các mẫu đất được lấy ở các độ sâu khác nhau: 0-10 cm, 10-20cm và 20-30cm. Các chỉ tiêu phân tích: + Chỉ tiêu hóa học: pH, EC, CEC, chất hữu cơ. + Chỉ tiêu vật lý: dung trọng, tỷ trọng, độ xốp, tính bền. Phương pháp phân tích Các chỉ tiêu hoá lý phân tích theo quy trình và trang thiết bị áp dụng và sử dụng tại phòng thí nghiệm hoá lý – Bộ môn Khoa Học Đất và QLĐĐ – Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng – Trường Đại học Cần Thơ. Các chỉ tiêu vật lý Dung trọng Dung trọng (g/cm3) được tính trên cơ sở khối lượng đất khô (được sấy khô ở 105oC) trên đơn vị thể tích đất ở điều kiện tự nhiên và không bị xáo trộn . Tính toán kết quả: ρb = Wov – Wr / Vr Trong đó: ρb: Dung trọng khô, (g/cm3). Wov: Khối lượng mẩu đất và ring ngay sau khi sấy khô ở 1050C (g). Wr: Khối lượng của ring (g). Vr: Thể tích ban đầu của mẩu đất (cm3). Tỷ trọng Phân tích dựa vào Pycnometer (bình tỷ trọng) để xác định. Tính toán kết quả: ρp = Msp/Vw=(Ms – Me)/(Ms- Me) – (Msw – Mw) Trong đó: ρp: Tỷ trọng của đất Msp: Khối lượng các hạt đất khô, g. Vw: Thể tích nước trong bình pycnometer được thay bởi mẩu đất, cm3 hoặc m3. Me: Khối lượng bình pycnometer (sạch và khô) có nắp, g. Ms: Khối lượng đất khô + bình pycnometer có nắp, g. Msw: Khối lượng bình pycnometer chứa đầy nước khử khoáng + đất, g. Mw: Khối lượng bình pycnometer chứa đầy nước khử khoáng, g. Độ xốp Được xác định dựa vào tỷ trọng thể rắn và dung trọng của đất. Ep = 100*(1- ρb/ ρp) Trong đó: Ep: Độ xốp của đất ρb: Dung trọng khô, (g/cm3) ρp: Tỷ trọng khô, g/cm3 hoặc kg/m3 Thành phần cơ giới Phân tích thành phần cơ giới thực hiện theo phương pháp ống hút Rhobinson và được phân cấp theo USDA. Độ bền đoàn lạp (tính bền) Tính bền cơ học đất được xác định bằng phương pháp rây khô và rây ướt theo quy trình của Đai Học Gent, Bỉ (Verplancke, 2002). Các chỉ tiêu hóa học Xác định pH và EC pHH2O tỷ lệ đất/nước là 1:2.5. Được xác định bằng máy đo pH. EC (mS/cm) tỷ lệ đất/nước là 1:2.5. Được xác định bằng máy đo EC. Xác định chất hữu cơ Được xác định theo phương pháp Walkley – Black, chuẩn độ bằng FeSO4 0,5N. Xác định CEC Xác định theo phương pháp không đệm, trích bằng BaCl2 0,1M. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ĐẶC TÍNH HÓA HỌC và thành phẦN cơ giỚI ĐẤT TẠI CẦU KÈ – TRÀ VINH, MỘC HÓA – LONG AN Thí nghiệm Cầu Kè – Trà Vinh Bảng 9. Đặc tính hóa học đất tại vị trí nghiên cứu Cầu Kè – Trà Vinh Tầng đất (cm) pHH2O pHKCl EC (mS/cm) CHC (%) CEC (cmol(+)/kg) 0 – 10 4,9 3,5 0,14 2,34 9,18 10 – 20 5,1 3,7 0,04 1,96 10,51 20 – 30 7,4 5,1 0,01 0,36 13,27 Kết quả bảng 9 cho thấy pHH2O ở tầng 0 – 10 cm có giá trị là 4,9 và pHKCl là 3,5. Với pH này đây là loại đất chua vừa. Ở các tầng 10 – 20 cm và 20 – 30 cm thì pHH2O có giá trị là 5,1 và 7,4; pHKCl là 3,7 và 5,1. Đất có EC = 0,14 mS/cm (0 – 10 cm); 0,04 mS/cm (10 – 20 cm); 0,01 mS/cm (20 – 30 cm). Với giá trị EC này thì không ảnh hưởng đến cây trồng . Từ kết quả phân tích cho biết chất hữu cơ trong đất lần lượt ở 3 tầng là 2,34%; 1,96%; 0,36%. Chất hữu cơ trong đất có được là do quá trình tích lũy lâu dài của đất Trong quá trình canh tác, nếu lượng chất hữu cơ thêm vào đất nhỏ hơn lượng chất hữu cơ mất đi từ đất thì chất hữu cơ trong đất bị mất đi dần và ngược lại. Kết quả cho thấy chất hữu cơ của đất ở mức thấp, điều này cho thấy lượng chất hữu cơ thêm vào đất hằng năm không bù đắp được chất hữu cơ mất đi từ đất. Chất hữu cơ rất quan trọng trong đất vì nó làm thay đổi rất lớn các đặc tính khác của đất như: pH, CEC, tính đệm, hoạt động của vi sinh vật (khoáng hóa) và các đặc tính vật lý đất. Chất hữu cơ còn là nguồn dinh dưỡng, chất kích thích sinh trưởng. Canh tác liên tục 3 vụ lúa trong năm là nguyên nhân làm giảm hàm lượng chất hữu cơ trong đất vì người dân không bón trả lại chất hữu cơ cho đất. CEC (Cation exchange capacity) là tổng lượng cation có thể hấp thu trên bề mặt phức hệ keo. Nó phụ thuộc vào pH, loại và lượng keo âm (Trần Kim Tính, 2000). Kết quả phân tích cho thấy CEC của các tầng 0 – 10cm, 10 – 20cm, 20 – 30cm lần lượt là 9,18; 10,51; 13,27 cmol(+)/kg, được đánh giá ở mức trung bình, làm cho việc giữ và trao đổi cation bị hạn chế. Hàm lượng chất hữu cơ trong đất thấp làm cho CEC cũng thấp, khả năng cung cấp dưỡng chất cho cây trồng thấp. Vì vậy cần bón vôi để cải tạo pH và bón chất hữu cơ, cả hai yếu tố này đều có khả năng làm gia tăng CEC của đất. Bảng 10. Thành phần cơ giới của đất tại Cầu Kè – Trà Vinh Tầng đất (cm) Cát(%) Thịt(%) Sét(%) Phân loại (USDA) 0 – 10 21,63 47,74 30,63 Thịt nhẹ pha sét 10 – 20 22,33 45,37 32,30 Thịt nhẹ pha sét 20 – 30 18,65 43,30 38,05 Thịt trung bình pha sét Thành phần cơ giới đất ở Cầu Kè – Trà Vinh được phân loại theo USDA đất thịt nhẹ pha sét và thịt trung bình pha sét. Thí nghiệm Mộc Hóa – Long An Bảng 11. Đặc tính hóa học đất tại vị trí nghiên cứu Mộc Hóa – Long An Tầng đất (cm) pHH2O pHKCl EC (mS/cm) CHC (%) CEC (cmol(+)/kg) 0 – 20 4,7 3,7 0,03 1,29 3,75 20 – 30 5,3 3,6 0,01 0,62 5,94 Số liệu được trình bày ở bảng 10 cho thấy pHH2O ở độ sâu từ 0 – 20 cm, 20 – 30 cm có giá trị là 4,7 và 5,3; pHKCl là 3,7 và 3,6. Đất ở đây có pH chua vừa. Ở hai tầng 0 – 20 cm, 20 – 30 cm thì EC thay đổi từ 0,03 mS/cm đến 0,01 mS/cm. Từ kết quả này cho thấy EC hoàn toàn không ảnh hưởng đến cây trồng Theo kết quả khảo sát thì chất hữu cơ đạt từ 0,62% đến 1,29%. Theo I.V.Chiurin, 1951, 1972, đất ở đây có hàm lượng chất hữu cơ thấp. Qua khảo sát thực tế cho thấy rằng rơm rạ sau khi thu hoạch được nông dân rải đều ra để đốt. Điều này làm cho hàm lượng chất hữu cơ trong đất ngày càng giảm dần. Đất có CEC là 3,75 cmol(+)/kg đối với tầng 0 – 20cm và 5,94 cmol(+)/kg đối với tầng 20 – 30cm. Đất có CEC được đánh giá là thấp. Bảng 12. Thành phần cơ giới của đất tại Mộc Hóa – Long An Tầng đất (cm) Cát(%) Thịt(%) Sét(%) Phân loại (USDA) 0 – 10 12,50 66,00 21,50 Thịt trung bình 10 – 20 19,57 65,02 15,42 Thịt trung bình 20 – 30 10,37 53,36 36,27 Thịt trung bình pha sét Thành phần cơ giới đất ở Mộc Hóa – Long An được phân loại theo USDA là đất thịt trung bình và thịt trung bình pha sét. HIỆU QUẢ CỦA PHÂN HỮU CƠ TRONG CẢI THIỆN TÍNH CHẤT VẬT LÝ ĐẤT Dung trọng * Thí nghiệm Cầu Kè – Trà Vinh: Hình 4. Đồ thị dung trọng thí nghiệm Cầu Kè – Trà Vinh (0 – 10cm) Qua số liệu hình 4 cho thấy kết quả dung trọng của đất tại điểm Cầu Kè ở tầng 0 – 10cm lần lượt ở nghiệm thức không bón hữu cơ và có bón hữu cơ là 1,17 g/cm3 và 1,03 g/cm3. Nghiệm thức có bón hữu cơ thì dung trọng nhỏ hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức không bón hữu cơ. Mặc dù, dung trọng tầng đất mặt của nghiệm thức không bón hữu cơ cao hơn nghiệm thức có bón hữu cơ nhưng chưa đạt mức nén dẽ là do đất được cày xới trước khi sạ do đó dung trọng ở tầng mặt không cao. Hình 5. Đồ thị dung trọng thí nghiệm Cầu Kè – Trà Vinh (10 – 20cm) Hình 6. Đồ thị dung trọng thí nghiệm Cầu Kè – Trà Vinh (20 – 30cm) Tương tự ở tầng 10 – 20cm, 20 – 30cm thì dung trọng ở nghiệm thức không bón hữu cơ cao hơn và khác biệt có ý nghĩa thống kê với nghiệm thức có bón hữu cơ (hình 5, 6). Dung trọng ở nghiệm thức không bón hữu cơ là 1,52 g/cm3 và 1,57g/cm3 còn có bón hữu cơ là 1,40 g/cm3 và 1,44 g/cm3. Ở độ sâu từ 10 – 30cm dung trọng đất tăng cao (>1,3 g/cm3), đất bị nén chặt mạnh, có lẽ do càng xuống sâu trong phẩu diện hàm lượng hữu cơ giảm và do canh tác thâm canh lâu năm đã hình thành tầng đế cày. * Thí nghiệm Mộc Hóa – Long An: Hình 7. Đồ thị dung trọng thí nghiệm Mộc Hóa – Long An (0 – 10cm) Qua kết quả được trình bày ở hình 7 cho thấy dung trọng đất ở tầng mặt tại Mộc Hóa của nghiệm thức có bón hữu cơ (1,16 g/cm3) thấp hơn nghiệm thức không bón hữu cơ (1,27 g/cm3) và khác biệt có ý nghĩa thống kê. Tuy nhiên dung trọng đất ở tầng mặt tại Mộc Hóa cao hơn so với ở Cầu Kè. Ở nghiệm thức không bón hữu cơ, dung trọng cao, đất bị nén chặt mạnh. Hình 8. Đồ thị dung trọng thí nghiệm Mộc Hóa – Long An (10 – 20cm) Hình 9. Đồ thị dung trọng thí nghiệm Mộc Hóa – Long An (20 – 30cm) Kết quả phân tích được trình bày trong hình 8 và 9 cho thấy dung trọng ở tầng ở tầng 10 – 20cm, 20 – 30cm lần lượt của nghiệm thức không bón hữu cơ là 1,51 g/cm3; 1,56 g/cm3 và nghiệm thức có bón hữu cơ là 1,40 g/cm3; 1,47 g/cm3. Tuy nghiệm thức không bón hữu cơ dung trọng cao hơn nghiệm thức có bón hữu cơ nhưng không khác biệt có ý nghĩa thống kê. Tỷ trọng * Thí nghiệm Cầu Kè – Trà Vinh: Bảng 13. Tỷ trọng của đất tại Cầu Kè – Trà Vinh Nghiệm thức Tỷ trọng (g/cm3) NT1.(0 – 10cm) 2,46 NT1.(10 – 20cm) 2,52 NT1.(20 – 30cm) 2,60 NT5.(0 – 10cm) 2,48 NT5.(10 – 20cm) 2,56 NT5.(20 – 30cm) 2,56 Tỷ trọng của đất chủ yếu phụ thuộc vào thành phần khoáng và chất hữu cơ trong đất. Bảng 13 cho thấy, tỷ trọng đất tại Cầu Kè ở nghiệm thức 1 (không bón hữu cơ) và nghiệm thức 5 (có bón hữu cơ) chênh lệch không lớn. * Thí nghiệm Mộc Hóa – Long An: Bảng 14. Tỷ trọng của đất tại Mộc Hóa – Long An Nghiệm thức Tỷ trọng (g/cm3) NT1.(0 – 10cm) 2,53 NT1.(10 – 20cm) 2,40 NT1.(20 – 30cm) 2,45 NT2.(0 – 10cm) 2,40 NT2.(10 – 20cm) 2,45 NT2.(20 – 30cm) 2,42 Bảng 14 trình bày kết quả phân tích tỷ trọng đất tại Mộc Hóa. Tỷ trọng tại các tầng đất của nghiệm thức có bón hữu cơ (nghiệm thức 1) dao động từ 2,40g/cm3 đến 2,53g/cm3 và của nghiệm thức không bón hữu cơ (nghiệm thức 2) dao động từ 2,40g/cm3 đến 2,45g/cm3. Độ xốp * Thí nghiệm Cầu Kè – Trà Vinh: Hình 10. Đồ thị độ xốp thí nghiệm Cầu Kè – Trà Vinh (0 – 10cm) Kết quả độ xốp ở tầng đất 0 – 10cm được trình bày trong hình 10 cho thấy ở nghiệm thức có bón hữu cơ độ xốp đạt 58,5%, theo thang đánh giá thì đất ở đây có độ xốp tốt, phù hợp cho cây trồng phát triển, còn ở nghiệm thức không bón hữu cơ thì độ xốp thấp hơn (52,4%) và khác biệt có ý nghĩa thống kê. Hình 11. Đồ thị độ xốp thí nghiệm Cầu Kè – Trà Vinh (10 – 20cm) Hình 12. Đồ thị độ xốp thí nghiệm Cầu Kè – Trà Vinh (20 – 30cm) Các tầng 10 – 20cm, 20 – 30cm mặc dù nghiệm thức có bón hữu cơ độ xốp cao hơn nghiệm thức không bón hữu cơ và khác biệt có ý nghĩa thống kê nhưng độ xốp lại <50% được đánh giá là đất bị nén dẽ (hình 11 và 12). Nghiệm thức có bón hữu cơ thì độ xốp được cải thiện tốt hơn so với nghiệm thức không bón hữu cơ, điều này đúng với nhận định của Đỗ Thị Thanh Ren (1998), thông qua hoạt động của vi sinh vật chất hữu cơ phân hủy biến thành mùn, mùn có khả năng liên kết những hạt đất phân tán làm cho đất có cấu trúc tốt, thoáng khí, tăng độ xốp, đất dễ cày bừa, giữ phân và giữ nước tốt hơn. * Thí nghiệm Mộc Hóa – Long An: Hình 13. Đồ thị độ xốp thí nghiệm Mộc Hóa – Long An (0 – 10cm) Độ xốp của đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Qua kết quả tính toán độ xốp của tầng 0 – 10cm ta thấy độ xốp ở nghiệm thức có bón hữu cơ (51,7%) cao hơn nghiệm thức không bón hữu cơ (50,1%) và khác biệt có ý nghĩa thống kê (hình 10). Hình 14. Đồ thị độ xốp thí nghiệm Mộc Hóa – Long An (10 – 20cm) Hình 15. Đồ thị độ xốp thí nghiệm Mộc Hóa – Long An (20 – 30cm) Các tầng bên dưới tầng mặt tại thí nghiệm Mộc Hóa được đánh giá là đất có độ xốp trung bình và không khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa 2 nghiệm thức (hình 14 và 15). Độ bền đoàn lạp (tính bền) * Thí nghiệm Cầu Kè – Trà Vinh: Hình 16. Đồ thị tính bền thí nghiệm Cầu Kè – Trà Vinh (0 – 10cm) Hình 17. Đồ thị tính bền thí nghiệm Cầu Kè – Trà Vinh (10 – 20cm) Kết quả trên cho ta thấy độ bền đoàn lạp ở tầng 0 – 10cm và 10 – 20cm ở nghiệm thức có bón hữu cơ (132,6 và 78,9) cao hơn nghiệm thức không bón hữu cơ (98,8 và 54,8) và khác biệt có ý nghĩa thống kê (hình 16 và 17). Riêng tầng 20 – 30cm thì nghiệm thức có bón hữu cơ (79,7) cao hơn nghiệm thức không bón hữu cơ (62,6) nhưng không khác biệt có ý nghĩa thống kê (hình 18). Hình 18. Đồ thị tính bền thí nghiệm Cầu Kè – Trà Vinh (20 – 30cm) Điều này phù hợp với nhận định của Dương Minh Viễn, 2003 là chất hữu cơ có ảnh hưởng tốt lên độ thoáng khí, khả năng giữ nước và tính thẩm thấu của đất. Khi thường xuyên thêm lượng hữu cơ vào đất dẫn đến tổng hợp những chất mùn mới trong đất, giúp liên kết các hạt đất lại với nhau thành đoàn lạp, tạo cho đất có cấu trúc tốt, độ bền cao. * Thí nghiệm Mộc Hóa – Long An: Hình 19. Đồ thị tính bền thí nghiệm Mộc Hóa – Long An (0 – 10cm) Kết quả tính bền ở tầng 0 – 10cm được thể hiện trong hình 19 cho ta thấy độ bền đoàn lạp của nghiệm thức có bón hữu cơ (69,72) cao hơn nghiệm thức không bón hữu cơ (60,90) và khác biệt có ý nghĩa thống kê. Hình 20. Đồ thị tính bền thí nghiệm Mộc Hóa – Long An (10 – 20cm) Hình 21. Đồ thị tính bền thí nghiệm Mộc Hóa – Long An (20 – 30cm) Đối với các tầng 10 – 20cm và 20 – 30cm thì tính bền ở nghiệm thức có bón hữu cơ và nghiệm thức không bón hữu cơ không khác biệt có ý nghĩa thống kê (hình 20 và 21). HIỆU QUẢ CỦA PHÂN HỮU CƠ TRONG VIỆC CẢI THIỆN NĂNG SUẤT Thí nghiệm Cầu Kè – Trà Vinh Hình 22. Đồ thị năng suất lúa thí nghiệm Cầu Kè – Trà Vinh Qua biểu đồ cho thấy ở nghiệm thức có bón hữu cơ năng suất lúa đạt 3,53 tấn/ha, nghiệm thức không bón hữu cơ năng suất chỉ đạt 2,52 tấn/ha. Năng suất chênh lệch nhau rất rõ và khác biệt có ý nghĩa thống kê. Điều này chứng tỏ đất có bón hữu cơ cải thiện tốt những tính chất vật lý cũng như hóa học đất giúp cây trồng phát triển tốt hơn. Điều này phù hợp với ý kiến của Hoàng Minh Châu (1998): nhờ các aicd humic trong phân hữu cơ mà nó giúp cây hấp thụ tốt chất dinh dưỡng, các chất hữu cơ cũng là nguồn dinh dưỡng cung cấp cho cây do mùn bị phân hủy và hòa tan các chất vô cơ trong đất, giúp nâng cao năng suất cây trồng. Thí nghiệm Mộc Hóa – Long An: Hình 23. Đồ thị năng suất lúa thí nghiệm Mộc Hóa – Long An Tương tự như ở Cầu Kè, năng suất lúa tại Mộc Hóa cũng được cải thiện đáng kể nhờ phân hữu cơ. Ở nghiệm thức có bón hữu cơ năng suất là 6,32 tấn/ha và không bón hữu cơ là 5,00 tấn/ha và khác biệt có ý nghĩa thống kê. Điều này càng khẳng định thêm vai trò cần thiết của phân hữu cơ đối với đất và cây trồng. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ KẾT LUẬN * Thí nghiệm Cầu Kè – Trà Vinh: - Dung trọng đất ở tầng 0 – 10cm của nghiêm thức có bón phân hữu cơ (1,03 g/cm3) thấp hơn dung trọng đất của nghiệm thức không có bón phân hữu cơ (1,17 g/cm3) và khác biệt có ý nghĩa thống kê. Tầng 10 – 20cm dung trọng của nghiệm thức có bón hữu cơ là 1,52g/cm3, của nghiệm thức không bón hữu cơ là 1,40 g/cm3 và khác biệt có ý nghĩa thống kê. Tương tự, tầng 20 – 30cm dung trọng lần lượt ở hai nghiệm thức có và không có bón hữu cơ lần lượt là 1,57 g/cm3; 1,44 g/cm3 và khác biệt có ý nghĩa thống kê. - Độ xốp đất có bón hữu cơ cao hơn (58,5%) đất không bón phân hữu cơ (52,4%) (ở tầng 0 – 10cm). Bón phân hữu cơ có tác dụng làm gia tăng độ xốp của đất. Ở tầng 10 – 20cm, 20 – 30cm nghiệm thức có bón hữu cơ có độ xốp cao hơn nghiệm thức không bón hữu cơ và khác biệt có ý nghĩa thống kê. - Đất trồng lúa thâm canh khi bón phân hữu cơ thì đất ở tầng 0 – 10cm có tính bền cao hơn rõ rệt (132,6) so với đất không bón phân hữu cơ (98,8) và khác biệt có ý nghĩa thống kê. Ở tầng 10 – 20cm thì đất có bón hữu cơ (78,9) cao hơn đất không bón hữu cơ (54,8) và khác biệt có ý nghĩa thống kê. Riêng tầng 20 – 30cm thì không khác biệt. * Thí nghiệm Mộc Hóa – Long An: - Dung trọng ở tầng 0 – 10cm của đất có bón phân hữu cơ (1,16g/cm3) thấp hơn dung trọng đất không bón phân hữu cơ (1,27g/cm3) và khác biệt có ý nghĩa thống kê. Ở các tầng còn lại thì dung trọng không khác biệt có ý nghĩa thống kê. - Độ xốp đất ở tầng 0 – 10cm của nghiệm thức có bón hữu cơ là 51,7% và nghiệm thức không bón hữu cơ là 50,1%, đất có độ xốp trung bình và khác biệt có ý nghĩa thống kê. Ở tầng 10 – 20cm, 20 – 30cm độ xốp không khác biệt có ý nghĩa thống kê. - Độ bền đoàn lạp của nghiệm thức có bón hữu cơ (69,7) cao hơn so với nghiệm thức không bón hữu cơ (60,9), khác biệt có ý nghĩa thống kê. Các tầng còn lại không khác biệt. Kết quả năng suất lúa: Cả ở hai điểm nghiên cứu thì năng suất của nghiệm thức bón hữu cơ đều cao hơn có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức không bón hữu cơ. ĐỀ NGHỊ Đây là loại đất có độ phì tự nhiên tương đối thấp nếu chỉ thâm canh cây lúa rất dễ dẫn đến đất đai ngày càng suy thoái. Vì vậy để cải tạo độ phì nhiêu đất nên khuyến cáo mô hình canh tác hợp lý như xen canh với các cây trồng khác. Tăng cường bón phân hữu cơ cho đất để tăng độ phì cũng như cải thiện những đặc tính vật lý đất đang có vấn đề. TÀI LIỆU THAM KHẢO BELL, L.C., EDWARDS, D.G., 1987. The role of aluminium in acid soil infertility. In: Soil Management under Humid Conditions in Asia and Pacific. IBSRAM Proceedings 5, 201 - 223. BRADY, N.C., WELL, R.R., 1996. The nature and properties of soils. Prentice – Hall International. BÙI ĐÌNH DINH. 1984. Hiệu lực của phân hữu cơ đối với lúa trên một số loại đất ở Việt Nam. Thông tin chuyên đề: Phân bón cho Đồng Bằng Sông Cửu Long. Viện lúa Đồng Bằng Sông Cửu Long. Bộ Nông nghiệp và Công nghiệp thực phẩm. CARTER, M.R., 2002. Soil quality for sustainable land management: organic matter and aggregation interactions that maintain soil functions. A agronomy J. 94, 38-47. CASSMAN, K.G, and J.DESCALSOTA. 1992. Monitoring yield trends and cropping system performance in long – term experiments: the case of yield decline in intensive. COCHRANCE, H.R., Aylmore, L.A.G., 1994. The effects of plant roots on soil structure. In: Proceedings of 3rd Triennial Conference ‘‘Soils 94’’, 207-212. DƯƠNG MINH VIỄN. 2003. Giáo trình Thổ Nhưỡng. ĐHCT. ĐỖ THỊ THANH REN, TRƯƠNG THỊ NGA, VÕ THỊ GƯƠNG, TRẦN THÀNH LẬP và NGUYỄN MỸ HOA. 1993. Giáo trình nông hoá học. Khoa NN và SHUWD. ĐHCT. ĐỖ THỊ THANH REN. 1998. Đặc tính của một vài loại đất phù sa và đất phèn ở ĐBSCL. Trích từ kết quả nghiên cứu khoa học – khoa nông nghiệp - trượng ĐHCT. ĐỖ THỊ THANH REN. 1998. Bài giảng phì nhiêu đất và phân bón. Khoa NN và SHƯD. ĐHCT. ĐỖ THỊ THANH REN. 1999. Bài giảng Phì Nhiêu Đất và Phân Bón. Khoa NN và SHƯD. ĐHCT. HAMBLIN, A.P., 1985. The influence of soil structure on water movement, crop root growth, and water uptake. Advances in Agronomy 38, 95-158. HARGROVE, W.L., THOMAS, G.W., 1981. Effect of organic matter on exchangeable aluminum and plant growth in acid soils. In stelly. M., ed., Chemistry in the soil Environment. Madison, American society of Agronomy, 211-227. HOÀNG MINH CHÂU. 1998. Cẩm nang sử dụng phân bón. TT. TTKHKT Hóa chất Hà Nội. HUỲNH HIỆP THÀNH. 1997. Điều tra khảo sát hiện trạng sản xuất lúa 2 vụ và 3 vụ tại huyện Chợ Mới tỉnh An Giang 1999 – 2000. Luận án thạc sĩ. ĐHCT. JONES, L.H.P., JARVIS, S.C., 1982. The fate of heavy metals. In: Greenland, D.J. and M.H.B. Hayes, Ed., The chemitry of soil processes chichester, Wiley, 593-620. LÊ ANH TUẤN. 2003. Khảo sát về hàm lượng và phương pháp phân tích Chất Hữu Cơ trong đất ĐBSCL. Luận văn tốt nghiệp. ĐHCT. LÊ DUY PHƯỚC. 1968. Kết quả nghiên cứu thực nghiêm bảo vệ và cải tạo đất trong 10 năm qua (1958-1968). Trích từ nghiên cứu đất phân. Tập 2 (tr 133-167). NXBKH. LÊ HỒNG TỊCH và LƯƠNG ĐỨC LOAN.1997. Một số tính chất đất Bazan thoái hoá Tây Nguyên và biện pháp phục hồi độ phì nhiêu. Hội thảo về quản lí dinh dưỡng và nước cho cây trồng trên đất dốc Miền Nam Việt Nam. (tr 122-137). LÊ VĂN KHOA, TRẦN KHẮC HIỆP và TRỊNH THỊ THANH. 1996. Hoá học nông nghiệp. NXB đại học quốc gia Hà Nội. LÊ VĂN TIỀM. 1998. Quan Điểm Quản Lý Dinh Dưỡng, Tổng Hợp Cho Cây Trồng Ở Miền Bắc Việt Nam. NXBNN Hà Nội. NGÔ NGỌC HƯNG, ĐỖ THỊ THANH REN, VÕ THỊ GƯƠNG, NGUYỄN MỸ HOA. 2004. Giáo trình Phì Nhiêu Đất. ĐHCT. NGUYỄN ĐĂNG NGHĨA, MAI VĂN QUYỀN, NGUYỄN MẠNH CHINH. 2005. Phân bón với cây trồng. NXBNN – TPHCM. NGUYỄN HỮU CHIẾM, TRẦN CHẤN BẮC, TRẦN QUANG TUYÊN và LÊ VĂN DŨ. 1999. Bước đầu khảo sát ảnh hưởng của sự thâm canh lúa 3 vụ đến môi trường sinh thái nông nghiệp tại một số điểm ĐBSCL. Báo cáo kết quả thực hiện đề tài cấp bộ 1997 – 1999. ĐHCT. NGUYỄN LÂN DŨNG.1968. Bước đầu nghiên cứu các nhóm vi sinh vật cố định đạm ở Việt Nam và ảnh hưỡng của chúng đối với cây trồng. Trích từ nghiên cứu đất phân. tập 1 (tr 96-129). NXBKH-KT. NGUYỄN MỸ HOA, TRẦN BÁ LINH. 2007. Giáo trình Thực Tập Hóa Lý Đất. ĐHCT. NGUYỄN NGỌC HÀ. 2000. Rơm rạ sau khi thu hoạch là nguồn phân hữu cơ trong sản xuất nông nghiệp. Thông tin khoa học. Viện lúa ĐBSCL. Số 2, 8/2000. NGUYỄN THẾ ĐẶNG, NGUYỄN THẾ HÙNG. 1999. Giáo trình đất. NXBNN Hà Nội. NGUYỄN THỊ NGỌC UYÊN. 2001. Một số tính chất vùng đất phù sa và bạc màu thâm canh 2 – 3 vụ lúa ở ĐBSCL. Báo cáo thực tập tốt nghệp ngành QLĐĐ. ĐHCT. NGUYỄN THỊ THÚY, LƯƠNG ĐỨC LOAN và TRÌNH CÔNG TƯ. 1997. Vai trò của phân trong việc nâng cao năng suất cây trồng và ổn định độ phì nhiêu đất vùng Tây Nguyên. Hội thảo về quản lí dinh dưỡng và nước cho cây trồng trên đất dốc Miền Nam Việt Nam. (tr 144-154). NXBNN. HCM. NGUYỄN VĂN THẢO. 2002. Khào sát đánh giá một số đặc tính đất thâm canh 3 vụ lúa tại huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang. Luận văn tốt nghiệp. ĐHCT. PONNAM PERUMA, F.N., 1985. Chemical Kinetic of wetland rice soils relative. To soils relative to soils fertility. SPAROVEK, G., Lambais, M.R., Silva, A.P., Tormena, C.A., 1999. Earthworm (Pontoscolex corethrurus) and organic matter effects on the reclamation of an eroded Oxisol. Pedobiologia 43, 698-704. TISDALL, J.M., Oades, J.M., 1982. Organic matter and water - stable aggregates in soils. J. Soil Sci. 33, 141-163. THÁI CÔNG TỤNG. 1969. Thổ nhưỡng học đại cương “Bản Chất Và Tính Chất của Đất” tập I. Viện khảo cứu, Bộ Canh Nông. THOMAS, G.W., Haszler, G.R., Blevins, R.I., 1996. The effect of organic matter and tillage on maximum compactibility of soils using the proctor test. Soil Sci. 161, 502-508. TRẦN KIM TÍNH, LÊ QUANG TRÍ, LÊ VĂN KHOA, VÕ TÒNG ANH. 2000. Giáo trình Thổ Nhưỡng. Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng. ĐHCT. TRẦN THÀNH LẬP. 1998. Bài giảng nông hoá. phần 2 – Khoa Nông Nghiệp - trường ĐHCT. TRẦN VĂN CHÍNH. 2006. Giáo trình Thổ Nhưỡng Học. NXBNN Hà Nội. VÕ TÒNG XUÂN. 1999. Bước vào thế kỉ 21 dinh dưỡng cây trồng và vấn đề an toàn lương thực. Trong Nông Nghiệp Tài Nguyên Đất Và Sử Dụng Phân Bón Tại Việt Nam. VŨ HỮU YÊM, PHÙNG QUỐC TUẤN, NGÔ THỊ ĐÀO. 2005. Đất trồng – Phân bón – Giống. NXBGD. VŨ HỮU YÊM. 1995. Giáo trình phân bón và cách bón phân. NXBNN Hà Nội. MỤC LỤC TÓM LƯỢC 1 MỞ ĐẦU 2