Luận án Đánh giá khả năng cung cấp lân trong đất trên một số vùng trồng rau màu trọng điểm ở đồng bằng sông Cửu Long

(2005) một số loại đất vùng Đông Nam Bộ đã có hiện tượng phú dưỡng lân trong đất. Kết quả nghiên cứu của Trần Minh Tiến và ctv (2013) về biến động một số tính chất đất trồng lúa vùng ĐBSH và ĐBSCL cho thấy, hàm lượng lân tổng số trên đất lúa đã tăng lên dao động từ 0,08 – 0,13 %P2O5 với lượng gia tăng tương ứng từ 0,02 – 0,06 %P2O5 giai đoạn từ năm 1975 đến năm 2005. 2.3 Khả năng hấp phụ và phóng thích lân trong đất Zhou và Li (2001) đã tìm thấy trên đất trồng rau màu hàm lượng lân hấp phụ tối đa theo Langmuir là 691-1.664 mgP/kg. Theo Võ Đình Quang và ctv (1995), ở ĐBSCL đất phèn có hàm lượng lân hấp phụ tối đa cao nhất là 1.134 – 2.656 mgP/kg, đế đến là đất phù sa từ 1.101 – 1.920 mgP/kg và thấp nhất là đất xám bạc màu từ 351 – 791 mgP/kg. Theo Penn và ctv (2001) đất giàu vật liệu chứa canxi thì có khuynh hướng phóng thích lân từ hợp chất Ca-P trong khi đất giàu vật liệu chứa nhôm, sắt thì có khuynh hướng thúc đẩy sự hấp phụ lân. Nghiên cứu của Villapando và Graetz (2001) cho rằng khả năng hấp phụ lân cũng chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như điều kiện yếm khí hay hiếu khí, hàm lượng nhôm trong - 4 - đất. Trong đó phản ứng hấp phụ bị ảnh hưởng rất lớn bởi nhôm chiếm khoảng 60% tổng số lân hấp phụ. Kết quả nghiên cứu của Penn và ctv (2005) cho thấy khoáng geothite có % hấp phụ cao nhất, kế đến là khoáng Hematite, Gibbsite và thấp nhất là khoáng kaolinite. Nghiên cứu của Trần Thị Tường Linh (2014) cũng tìm thấy khả năng hấp phụ lân tương quan thuận với hàm lượng chất hữu cơ, sét và sắt nhôm vô định hình, tương quan với mức độ thấp hơn với hàm lượng sắt nhôm tự do, tương quan nghịch với pH đất trên 20 loại đất lúa ở miền Nam. Nghiên cứu về sự phóng thích lân trong đất, theo Kyle and Joan (2012) cho rằng ít có sự khác biệt về sự phóng thích lân liên quan đến độ pH đất nhưng liên quan đến loại khoáng sét. Nghiên cứu của Trần Thị Tường Linh (2014) cũng tìm thấy các các yếu tố như hàm lượng sắt nhôm tự do và vô định hình, hàm lượng sét, hàm lượng chất hữu cơ có tương quan nghịch rất chặt với hàm lượng lân phóng thích trên 20 loại đất lúa ở miền Nam. 2.4 Sự đáp ứng của cây trồng đối với phân lân Trên thế giới, nghiên cứu về sự đáp ứng cây trồng đối với phân lân của Cahill et al (2008) cho thấy trên đất có hàm lượng lân cao (60-120 mgP/dm3-M3), không có sự đáp ứng của cây bắp (Zea mays L.) hoặc cây bông vải (Gossypium spp.) khi bón phân lân. Theo Bordoli và Mallarino (1998) nghiên cứu trên đất Iowa cho thấy bón lân ít để cung cấp khởi đầu (starter P) không làm tăng năng suất bắp, ngoại trừ trên đất có hàm lượng lân thấp đến rất thấp (8-16 mgP/kg-Bray1). Wortmann et al (2006) cho rằng không có sự gia tăng năng suất của cây lúa miếng (sorghum) trên đất lân cao (>15mgP/kg Bray1), trên đất có hàm lượng lân trung bình và thấp (<15 mgP/kg) thì có sự đáp ứng lân trên sinh trưởng được quan sát nhưng không có sự gia tăng năng suất cây trồng ở giai đoạn thu hoạch. Theo Dodd và Marino (2005) cho rằng hàm lượng lân được đánh giá ở mức tối hảo cho cây trồng khi ở ngưỡng 16-20 mgP/kg (Bray1) và ở ngưỡng này không cần bón lân. Nghiên cứu về sự đáp ứng cây trồng đối với phân lân ở Việt Nam đặc biệt là ở ĐBSCL, Nguyễn Mỹ Hoa và ctv (2008) thực hiện thí nghiệm khảo sát hiệu quả phân bón trong sử dụng phương pháp bón phân chuyên dùng cho cây bắp lai tại Trà Vinh cho thấy, không có sự khác biệt về năng suất giữa lô có bón phân lân và lô không bón lân, sự đáp ứng của bắp đối với phân lân và kali rất thấp. Theo Võ Thị Gương và ctv (2008) thí nghiệm - 5 - khảo sát bón kết hợp phân hữu cơ bã bùn mía với nhiều công thức phân khác nhau, kết quả cho thấy năng suất và sinh khối của bắp giữa hai nghiệm thức bón theo nông dân và bón theo khuyến cáo tương đương nhau không có sự khác biệt lớn. Thí nghiệm của Nguyễn Đức Toàn (2008) khảo sát hiệu quả của NPK và mật độ trồng trên sinh trưởng và năng suất của bắp lai trên đất có hàm lượng lân dễ tiêu thấp ở Tân Châu – An Giang cho thấy có sự giảm năng suất khoảng 10 – 15% khi không bón phân lân. Các tham khảo về chất lân trong đất làm cơ sở khoa học cho việc lý giải và quản lý chất lân trong đất chưa được thực hiện nhiều. Do đó, việc nghiên cứu đánh giá về hiện trạng chất lân trong đất và khả năng cung cấp lân trong đất đặc biệt là trên đất trồng màu ở ĐBSCL là cần thiết nhằm làm cơ sở cho việc khuyến cáo liều lượng bón phân lân trên các nhóm đất có hàm lượng lân dễ tiêu khác nhau. CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Nghiên cứu được thực hiện trên đất trồng rau màu có hàm lượng lân dễ tiêu từ trung bình đến cao thuộc nhóm đất Fluvisols, Gleysols và Arenosols tại Thốt Nốt – Cần Thơ, Chợ Mới – An Giang, Bình Tân – Vĩnh Long và Châu Thành – Trà Vinh. Luận án được thực hiện trên năm nội dung nghiên cứu, thí nghiệm trong chậu và thí nghiệm ngoài đồng. Nội dung nghiên cứu được tóm tắt trong sơ đồ ở Hình 3.1 Hình 3.1 Lược đồ các nội dung nghiên cứu - 6 - 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2.1 Nghiên cứu 1: Điều tra hiện trạng sử dụng phân lân tại các vùng trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL Nghiên cứu được thực hiện trên 123 hộ dân trồng rau màu tại 4 huyện của 4 tỉnh Cần Thơ, An Giang, Vĩnh Long và Trà Vinh. Mỗi huyện điều tra từ 30 -31 hộ dân, các chỉ tiêu khảo sát bao gồm: diện tích sản xuất rau màu, liều lượng và loại phân lân sử dụng trên mỗi loại cây trồng. Điều tra bằng cách phỏng vấn trực tiếp nông dân theo phiếu điều tra đã soạn sẵn. Đất trồng rau màu của các hộ dân chọn điều tra cũng được lấy mẫu đất để đánh giá hiện trạng chất lân, thành phần lân, khả năng hấp phụ lân, khả năng phóng thích lân và khả năng đáp ứng của cây bắp đối với phân lân trong điều kiện thí nghiệm nhà lưới. Do eo hẹp về kinh phí nghiên cứu và lượng đất không đủ nên số mẫu của các nghiên cứu không bằng nhau. 2.2.2 Nghiên cứu 2: Hiện trạng chất lân và các thành phần lân trong đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL 2.2.2.1 Nghiên cứu hiện trạng chất lân trong đất Nghiên cứu thực hiện gồm tổng số 123 mẫu đất được lấy từ các hộ điều tra ở 4 tỉnh trong nghiên cứu 1. Các chỉ tiêu khảo sát gồm Lân tổng số, lân dễ tiêu theo phương pháp Bray1 và Olsen. 2.2.2.2 Nghiên cứu thành phần lân trong đất Nghiên cứu thực hiện trên 32 mẫu đất được chọn từ 123 mẫu đất khảo sát để phân tích thành phần lân theo Chang – Jackson và 12 mẫu đất đại diện để phân tích lân thành phần theo Hedley. Các mẫu đất nghiên cứu này, có hàm lượng lân dễ tiêu từ thấp đến cao nằm trong các mẫu đất được bố trí thí nghiệm trong nhà lưới. - Xác định thành phần lân theo Chang – Jackson (1957) Thành phần lân theo Chang – Jackson được trích liên tiếp bao gồm trích P dễ tan trong nước dùng dung môi 1M NH4Cl, trích Al-P bằng dung dịch 0,5M NH4F pH = 8,2, trích Fe-P bằng dung dịch 0,1M NaOH, trích Ca-P bằng dung dịch 0,25M H2SO4. P hữu cơ được xác định là hiệu số giữa P trong mẫu đất nung ở 5500C và mẫu đất không nung khi trích bằng 1N H2SO4 . - Xác định thành phần lân theo Hedley (1982) - 7 - Thành phần Pi và Po được trích theo trình tự bởi các dung dịch có sức ly trích tăng dần. Đối với mỗi bước trích, Pi trong dung dịch trích được đo bằng phương pháp so màu (Murphy & Riley, 1962). Po được tính thông qua hiệu của Pt – Pi. Trong đó Pt (tổng Pi và Po trong mỗi bước trích) của dung dịch trích được đo bằng phương pháp so màu sau khi vô cơ dung dịch trích bằng potassium persulfate K2S2O8 hay ammonium persulfate (NH4)2S2O8 trong môi trường acid. H2O-Pi: trích bằng nước khử khoáng; NaHCO3-Pi và NaHCO3-Po: Trích bằng dung dịch 0,5N NaHCO3 pH 8,5 sau khi trích bằng nước khử khoáng; NaOH-Pi và NaOH-Po: Trích bằng 0,1N NaOH; HCl-Pi: Trích bằng 1N HCl sau khi trích 0,1N NaOH và Res- P: Trích được sau khi vô cơ hoá phần đất còn lại với H2SO4 đđ + H2O2 sau khi trích P qua các bước trên. 2.2.3 Nghiên cứu 3: Xác định khả năng hấp phụ lân trong đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL Nghiên cứu được thực hiện trên 19 mẫu đất có hàm lượng lân dễ tiêu từ thấp đến cao cùng mẫu với đất thí nghiệm khảo sát thành phần lân của nghiên cứu 2. Sự hấp phụ lân được xác định theo qui trình phân tích của Houba et al (1995) và mối liên hệ giữa lượng lân hấp phụ và nồng độ lân trong dung dịch đã cân bằng được mô tả bằng đường cong của phương trình Langmuir. Trong đó C là nồng độ dung dịch sau khi cân bằng (mgP/L) q là lượng P hấp phụ (mgP/kg) Lượng lân hấp phụ lớn nhất qm (giá trị b trong phương trình Langmuir) được ước lượng qua phương trình đồ thị biểu diễn mối liên hệ giữa C/q và C là nồng độ lân cân bằng trong dung dịch. Theo Houba et al (1995) cho rằng lân hấp phụ có sẵn trong đất được xác định bằng phương pháp Olsen với dung dịch trích đất 0,5 N NaOH ở pH = 8,5 tỷ lệ trích 1:20. 2.2.4 Nghiên cứu 4: Xác định khả năng phóng thích lân trong đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL Nghiên cứu được thực hiện trên 19 mẫu đất có hàm lượng lân dễ tiêu từ thấp đến cao cùng mẫu với đất thí nghiệm hấp phụ lân. Phương bk C bq C   11 - 8 - pháp trích lân trong đất với các tỷ lệ đất: nước tăng dần để xác định hàm lượng lân phóng thích. Theo Sui and Thompson (2000), lân được trích ở các tỷ lệ 1:10; 1:60; 1:120; 1:240 ở các thời gian: 1 giờ; 12 giờ; 24 giờ; và 48 giờ. Các chỉ tiêu khảo sát bao gồm hàm lượng lân phóng thích theo thời gian (mgP/kg) khảo sát ở các thời điểm 1 giờ; 12 giờ; 24 giờ; 28 giờ và ở các tỷ lệ trích đất: nước là 1:10; 1:60; 1:120; 1:240. Hàm lượng lân phóng thích tối đa (mgP/kg) được tính bằng lượng lân chênh lệch ở các thời điểm có giá trị cao nhất so với thời điểm 1 giờ ở tỷ lệ trích 1:240. 2.2.5 Nghiên cứu 5: Khảo sát sự đáp ứng của cây bắp đối với phân lân trong điều kiện nhà lưới và ngoài đồng 2.2.5.1 Khảo sát sự đáp ứng của bắp đối với phân trong điều kiện nhà lưới Nghiên cứu được thực hiện trên 40 mẫu đất, mỗi tỉnh chọn 10 mẫu có hàm lượng lân từ thấp đến cao. Thí nghiệm được thực hiện 5 vụ liên tiếp trong nhà lưới của Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng – Trường Đại học Cần Thơ từ tháng 1/2009 đến 9/2011. Giống nghiên cứu là giống bắp rau có tên thương mại là Amazing (râu trắng) được bố trí thí nghiệm 3 vụ và giống bắp nếp lai đơn có tên thương mại là F1 MX10 được bố trí 2 vụ còn lại . Thí nghiệm được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên 3 lần lặp lại. Các nhân tố thí nghiệm bao gồm: Có bón (90 kgP2O5/ha) và không bón lân. Phân N và K bón ở liều lượng 150 kgN/ha và 60 kgK2O/ha. Các chỉ tiêu khảo sát gồm năng suất trái, hàm lượng lân trong lá mang trái và tổng thu hút lân. 2.2.5.2 Nghiên cứu đồng ruộng sự đáp ứng của bắp đối với phân Nghiên cứu được thực hiện trên 6 hộ dân tại xã Mỹ An huyện Chợ Mới tỉnh An Giang được thực hiện từ từ tháng 1/2009 đến 9/2011 qua từ 1 đến 2 vụ canh tác trên mỗi điểm nghiên cứu. Đất nghiên cứu có hàm lượng lân dễ tiêu trong đất từ thấp đến cao. Giống nghiên cứu cũng là giống bắp rau và bắp nếp như thí nghiệm nhà lưới. Thí nghiệm được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên gồm từ 3-4 nghiệm thức và 3 lần lặp lại. Diện tích mỗi lô thí nghiệm từ 33 – 47 m2. Trên bắp rau thì các nghiệm thức và liều lượng bón lân từ 45, 90, 130, 400 kgP2O5/ha tùy theo theo từng mùa vụ. Đối với phân đạm và kali thì cố định ở liều lượng 180 kgN và 60 kgK2O. Trên bắp nếp các nghiệm thức và liều lượng bón lân từ 45, 90, 130, 400 kgP2O5/ha tùy theo theo từng mùa vụ. Đối với phân đạm và - 9 - kali thì bón ở liều lượng 160 kgN và 90 kgK2O. Các chỉ tiêu khảo sát gồm năng suất trái, hàm lượng lân trong lá mang trái và tổng thu hút lân. 2.3 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU Phân tích thống kê bằng phần mềm Minitab: Phân tích Anova (General linear model) và xác định sự khác biệt trung bình giữa các nghiệm thức theo phép thử Turkey. Phân tích tương quan tuyến tính (Simple Linear Regression and Correlation). CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 NGHIÊN CỨU 1: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ KỸ THUẬT CANH TÁC RAU MÀU TRÊN MỘT SỐ VÙNG TRỒNG RAU MÀU TRỌNG ĐIỂM Ở ĐBSCL 4.1.1 Tình hình sử dụng phân bón trên rau màu tại các vùng trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL Kết quả điều tra vùng sản xuất rau màu ở huyện Thốt Nốt chủ yếu là rau gia vị, các đối tượng sản xuất chính gồm hẹ, rau cần và rau thơm. Về hàm lượng phân bón cho thấy trên hẹ, rau cần và rau thơm được bón nhiều phân lân vượt quá hàm lượng khuyến cáo (cao hơn từ 3-4 lần) có khoảng (Bảng 4.1). Khi khảo sát về phần trăm người sử dụng so với khuyến cáo, kết quả tại Thốt Nốt cho thấy trên cây hẹ thì có 53% số hộ bón lân quá ngưỡng khuyến cáo. Trên rau thơm có 90% số hộ bón lân quá liều, cao gấp 20 lần ngưỡng khuyến cáo. Tương tự, trên rau cần có 80% số hộ bón lân cao hơn 8 lần so với khuyến cáo. Tương tự tại Chợ Mới trên cây bắp rau có đến 80% nông dân sử dụng phân lân cao hơn khuyến cáo. Tại Bình Tân có đến trên 50% hộ dân sử dụng phân lân cao hơn so với khuyến cáo và tại Châu Thành, lượng lân nguyên chất bón cho rau cũng rất cao so với khuyến cáo, trong đó nhiều nhất là dưa leo chiếm >65% số hộ. - 10 - Bảng 4.1 Lượng lân nguyên chất sử dụng cho rau màu tại huyện Thốt Nốt – Cần Thơ TT Loại rau màu Lượng lân sử dụng (kg P2O5/ha) Thấp nhất Số trung vị Trung bình Cao nhất 1 Hẹ * 140 642,8 632,1 1533 2 Rau thơm 180 208,5 193,8 366,5 3 Rau cần 0 167 198,8 390 Ghi chú: Lượng lân nguyên chất bón cho hẹ được tính trong 1 năm canh tác (7 lần cắt/năm) diện tích 1ha Nhìn chung, nông dân trồng rau màu ở ĐBSCL đã sử dụng phân lân cao hơn so với khuyến cáo từ 50 – 80% có thể do ngoài việc cung cấp cho cây trồng, nông dân bón lân để hạ phèn bên cạnh đó triệu chứng thừa lân trên cây trồng cũng rất khó phát hiện. 4.1.3 Các dạng phân sử dụng Về loại phân lân sử dụng ở bốn tỉnh cho thấy, có đến 100% nông dân sử dụng lân dạng vô cơ và dễ hòa tan như DAP hoặc NPK. Tỷ lệ nông dân có sử dụng thêm super lân là 40% (Thốt Nốt), 16,6% (Chợ Mới), 41,8% (Bình Tân) và 20% (Châu Thành). Kết quả này cho thấy, tập quán sử dụng phân vô cơ và dạng dễ tan góp phần làm tăng khả năng cố định lân trong đất và gây ô nhiễm môi trường. 4.2 NGHIÊN CỨU 2: HIỆN TRẠNG CHẤT LÂN VÀ CÁC THÀNH PHẦN LÂN TRONG ĐẤT TRỒNG RAU MÀU TRỌNG ĐIỂM Ở ĐBSCL 4.2.1 Hiện trạng chất lân trong đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL 4.2.1.1 Lân tổng số trong đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL Kết quả trình bày ở Bảng 4. 2 cho thấy hàm lượng lân tổng số trong đất ở vùng trồng rau ràu ở các điểm khảo sát đa số được đánh giá ở mức giàu và khá chiếm từ 80 – 100%, trong đó đất Thốt Nốt là 100%, kế đến đất Chợ Mới là 90,32%, đất Bình Tân là 90% và thấp nhất là đất Châu Thành đạt 80%. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Trần Minh Tiến và ctv (2013), Debusk et al (2001) cũng kết luận rằng có sự gia tăng hàm lượng lân trong đất canh tác nông nghiệp. - 11 - Bảng 4. 2 Hàm lượng lân tổng số và phân bố các cấp lân tổng số trong đất ở 4 tỉnh khảo sát Địa điểm Lân tổng số (%P) Đánh giá Phân bố các cấp lân (%) Thốt Nốt - Cân Thơ 0,074 ± 0,013 Giàu 65,63 0,048 ± 0,004 Khá 34,38 - Trung bình - Chợ Mới – An Giang 0,074 ± 0,009 Giàu 35,48 0,052 ± 0,004 Khá 54,84 0,030 ± 0,004 Trung bình 9,68 Bình Tân- Vĩnh Long 0,065 ± 0,004 Giàu 26,67 0,048 ± 0,004 Khá 63,33 0,030 ± 0,004 Trung bình 10,00 Châu Thành- Trà Vinh 0,201 ± 0,058 Giàu 60 0,111 ± 0,000 Khá 20 - Trung bình - - Nghèo - 0,021± 0,000 Rất nghèo 20 Trung bình ở 4 Huyện khảo sát 0,058 ± 0,004 Giàu 4.2.1.2 Sự phân bố các cấp lân dễ tiêu và hàm lượng lân dễ tiêu trong đất Kết quả trình bày ở Bảng 4.3 và Bảng 4.4 cho thấy, đất trồng rau màu ở ĐBSCL có hàm lượng lân dễ tiêu cao và cả 2 phương pháp đều giống nhau là không tìm thấy mẫu đất có hàm lượng lân đạt ở mức rất thấp. Nghiên cứu của Nguyễn Mỹ Hoa và Đặng Duy Minh (2006), Bộ môn - 12 - Nông học NCDA & CS (2007) cũng tìm thấy rất giàu lân dễ tiêu trong đất nông nghiệp có thể do bón nhiều lân trong quá trình canh tác. Bảng 4.3 Sự phân bố (%) các cấp đánh giá lân trong đất trồng rau tại 123 mẫu khảo sát Phương pháp Đánh giá theo Bray 1 (% số mẫu khảo sát) Đánh giá theo Olsen (% số mẫu khảo sát) Các cấp độ lân (%) Cao 73,98 Rất cao 88,48 Cao 6,56 Trung bình 20,33 Trung bình 3,28 Thấp 5,69 Thấp 1,68 Rất thấp 0 Rất thấp 0 Bảng 4.4 Hàm lượng lân trung bình của 3 phương pháp phân tích lân tại 123 mẫu khảo sát Mẫu đất Phương pháp phân tích Bray 1 (mgP/kg) Olsen (mgP/kg) Thốt Nốt – Cần Thơ 69,6±44,5 98,0 ±39,7 Chợ Mới –An Giang 34,8 ±18,8 44,5 ±18,5 Bình Tân – Vĩnh Long 26,7 ±19,0 41,5±20,3 Châu Thành – Trà Vinh 48,8 ±41,8 73,9±62,1 Khi phân tích tương quan 123 mẫu khảo sát với lân tổng số, kết quả cũng đã tìm thấy mối tương quan chặt giữa hàm lượng lân tổng số với hàm lượng lân Bray1 và Olsen với hệ số tương quan r = 0,65** và r = 0,64** theo tự và tương quan chặt giữa Bray1 và Olsen với r = 0,82**. Bên cạnh đó, đất nghiên cứu có pHH2O < 7 dao động từ 4,91 – 6,99. Vì vậy, nghiên cứu chọn phương pháp phân tích lân dễ tiêu Bray1 để đánh giá hàm lượng lân dễ tiêu trong đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL và sử dụng để phân tích tương quan và đáp ứng của cây trồng đối với phân lân trong nghiên cứu này. 4.2.2 Khảo sát các thành phần lân trong đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL 4.2.2.1 Khảo sát thành phần lân trong đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL theo phương pháp Chang – Jackson Kết quả trình bày ở Bảng 4.5 cho thấy, trên các nhóm đất nghiên cứu Fluvisols, Gleysols và Arenosols có thành phần lân Fe-P và Al-P là - 13 - dạng lân chủ yếu chiếm tỷ lệ lần lượt là 40,7 và 13,2% và có mối tương quan chặt với hàm lượng lân dễ tiêu Bray1 với hệ số tương quan lần lượt là r = 0,64*** và r = 0,90***, thành phần lân Ca-P có tương quan yếu với lân dễ tiêu với r = 0,38* và thành phần lân hữu cơ không tương quan với lân dễ tiêu. Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của Trần Thành Lập (1990) cho rằng đất ĐBSCL thành phần lân (Fe-P) nhiều hơn thành phần lân (Al-P) và lân (Ca-P). Abolfazli et al (2012) cũng tìm thấy hàm lượng Fe-P và Al-P cao trên đất chua trong khi hàm lượng Ca-P được tìm thấy trên đất kiềm. Lacedar et al (2013) tìm thấy Al-P và Fe-P có mối tương quan với P dễ tiêu trích bằng dung dịch kiềm (P Olsen) trong khi Ca-P có mối tương quan với P trích bằng dung dịch acid (Mehlich 1 và citric acid). Bảng 4.5 Sự phân bố thành phần lân theo phương pháp Chang-Jackson trên nhóm đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL Kí hiệu mẫu đất P dễ tiêu mg/kg ( Bray1) Thành phần lân P dễ tan trong nước mgP/kg Al -P mgP/kg Fe –P mgP/kg Ca-P mgP/kg P Hữu cơ mgP/kg TB TN 68,9 ±42,6 15,9±7,5 119,2±57,4 271,9±161,1 107,3±41,9 146,6±43,7 Hệ số (r) 0,89** 0,84* - 0,36ns - 0,44ns 0,63ns TB CM 36,0±25,3 3,7±4,2 59,5±42,9 219,1±102,9 88,9±57,4 187,5±94,1 Hệ số (r) 0,82** 0,99** 0,88** 0,82** - 0,06ns TB BT 30,7±23,3 3,2±2,3 61,4±42,1 203,9±53,6 43,9±13,2 171,7±76,0 Hệ số tương quan (r) 0,53 ns 0,89** 0,62* 0,45ns 0,29ns TB CT 29,4±16,4 4,9±3,4 36,9±23,9 145,3±81,0 66,9±50,0 101,5±78,8 Hệ số (r) 0,61ns 0,58 ns 0,47 ns 0,45 ns 0,78 ns Tỷ lệ (%) 1,2 13,2 40,7 14,3 30,5 Hệ số (r) chung 4 tỉnh 0,82*** 0,90*** 0,64*** 0,16ns 0,38* Ghi chú: Kiểm định T-Test: ns,*, **, ***: không khác biệt, khác biệt mức ý nghĩa 5%, 1%, 0,1%. r là hệ số tương quan của các thành phần lân với lân dễ tiêu Tóm lại, thành phần lân sắt và nhôm chiếm tỷ lệ cao và có tương quan với hàm lượng lân dễ tiêu trong đất, Thành phần lân hữu cơ không tương quan nhưng chiếm tỷ lệ cao. Điều này có thể góp phần giải thích sự không đáp ứng của cây trồng đối với phân lân trên một số đất có hàm lượng lân dễ tiêu thấp nhưng có hàm lượng lân hữu cơ dễ phân hủy cao. - 14 - 4.2.2.2 Khảo sát thành phần lân trong đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL theo phương pháp Hedley a. Thành phần lân dễ tiêu trong đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL theo phương pháp Hedley Kết quả phân tích các thành phần lân dễ theo theo phương pháp Hedley được trình bày ở Bảng 4.6 cho thấy, thành phần NaHCO3-Pi có hàm lượng cao nhất, kế đến là lân H2O-P và thấp nhất là NaHCO3-Po, trong đó lân H2O-P và lân NaHCO3-Pi chiếm khoảng 21,2% trong tổng các thành phần lân và có mối tương quan chặt với hàm lượng lân dễ tiêu trong đất với r=0,75** và r=0,89** theo thứ tự. Bảng 4.6 Thành phần lân dễ tiêu theo phương pháp Hedley trên các loại đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL Đất thí nghiệm Bray1 (mgP/kg) Thành phần lân dễ tiêu (mgP/kg) H2O-Pi NaHCO3-Pi NaHCO3-Po TN1 13,1 9,8 50,1 20,1 TN5 54,07 27,4 110,1 17,1 TN10 120,03 45,8 181,0 47,5 CM3 15,59 5,1 51,3 1,8 CM7 47,34 20,9 108,9 41,4 CM10 87,22 31,6 207,0 17,0 BT5 20,41 31,5 69,0 19,5 BT8 44,99 27,1 97,8 63,3 BT10 76,91 37,0 171,5 17,0 CT1 12,7 7,9 6,0 2,1 CT4 38,08 22,7 39,6 24,6 CT6 52,99 50,4 71,1 23,1 Trung bình tổng thể 48,62 26,43 96,95 24,54 Hệ số tương quan (r) 0,75** 0,89** 0,43ns b. Thành phần lân khó tiêu trong đất trồng rau màu ở ĐBSCL theo phương pháp Hedley Kết quả phân tích các thành phần lân dễ theo theo phương pháp Hedley được trình bày ở Bảng 4.7 cho thấy: - 15 - Hàm lượng lân NaOH-Pi trong đất ở 4 tỉnh gia tăng với sự gia tăng hàm lượng lân dễ tiêu trong đất và chiếm tỷ lệ cao nhất đạt 28,6% tổng lân và có tương quan tuyến tích với hàm lượng lân dễ tiêu Bray1 trong đất với r = 0,56**. Theo Zang et al (2004), sự lưu tồn phân lân trong đất sẽ làm gia hàm lượng NaOH-Pi và có khả năng cung cấp lân từ từ cho cây trồng từ các dạng này. Hàm lượng lân này đạt cao ở Thốt Nốt, Chợ Mới, Bình Tân và đạt rất thấp ở Châu Thành có thể do đa số là đất pha cát nên khả năng hấp phụ lân kém, do đó hàm lượng lân NaOH-Pi đạt thấp. Bảng 4.7 Thành phần lân khó tiêu theo phương pháp Hedley trên các loại đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL Lý lịch mẫu Bray1 (mg/kg) Thành phần lân khó tiêu (mgP/kg) NaOH-Pi NaOH-Po HCl-Pi Res-P TN1 13,1 153,9 3,6 54,9 144,3 TN5 54,07 197,1 5,4 67,8 99,1 TN10 120,03 277,5 3,0 67,3 120,2 CM3 15,59 136,8 25,2 5,6 341,8 CM7 47,34 119,7 45,3 213,6 17,9 CM10 87,22 205,5 178,5 103,0 43,3 BT5 20,41 210,0 1,2 15,4 133,7 BT8 44,99 232,5 5,1 20,1 121,7 BT10 76,91 216,6 41,4 65,5 62,3 CT1 12,7 35,0 39,1 0,7 359,4 CT4 38,08 57,5 59,6 18,9 252,3 CT6 52,99 154,8 43,2 369,0 54,4 Trung bình tổng thể 48,6 166,4 37,6 83,5 145,9 Hệ số tương quan (r) 0,65** 0,30ns 0,24ns -0,57* Ghi chú: ns không khác biệt, * khác biệt mức ý nghĩa 5%, ** khác biệt mức ý nghĩa 1%,*** khác biệt mức ý nghĩa 0,1%. Tóm lại, qua hai phương pháp trích lân thành phần theo Chang- Jackson và Hedley có thể nhận thấy thành phần lân tan trong nước, lân bị hấp phụ bởi hydroxit sắt và nhôm có mối tương quan thuận với hàm lượng lân dễ tiêu trong đất. Các thành phần lân hữu cơ, lân canxi, lân bị kết tủa với Mg, Al, Fe, bị giữ chặt bên trong sesquioxide không có mối tương quan với hàm lượng lân dễ tiêu trong đất. Kết quả này cho thấy việc bón phân dạng vô cơ và dễ hòa tan có làm gia tăng hàm lượng dê tiêu cung cấp - 16 - cho cây trồng nhưng hàm lượng cũng làm gia tăng đáng kể các thành phần lân ở dạng khó hòa tan hơn (Fe-P, Al-P). 4.3 NGHIÊN CỨU 3: SỰ HẤP PHỤ LÂN TRONG ĐẤT TRỒNG RAU MÀU TRỌNG ĐIỂM Ở ĐBSCL 4.3.1 Khả năng hấp phụ lân 4.3.1.1 Phần trăm lân (%P) hấp phụ trong đất Trên đất Thốt Nốt - Cần Thơ, Kết quả trình bày ở Bảng 4.8 cho thấy %P hấp phụ ở các mẫu đất cao nhất ở nồng độ 3 - 6 mgP/kg, với 91,3 - 97,2% hấp phụ trên các đất có hàm lượng lân dễ tiêu trung bình và đạt từ 62,4 - 82,6% đất có hàm lượng lân dễ tiêu cao. Khi nồng độ lân thêm vào càng tăng thì %P hấp phụ ở các mẫu đất giảm dần. Tương tự trên đất Chợ Mới - An Giang, Bình Tân – Vĩnh Long và Châu Thành – Trà Vinh, %P hấp phụ cũng giảm dần khi gia tăng nồng độ lân thêm vào. Khi bón lân ở nồng độ thấp (3 - 6 mgP/kg) thì %P hấp phụ cao nhất đạt 87,1 – 99,6% P hấp phụ ở các mẫu đất hàm lượng lân dễ tiêu thấp và trung bình và đạt từ 17,4 – 94,3% mẫu đất có hàm lượng lân dễ tiêu cao. Ở nồng độ lân thêm vào cao nhất 60 mgP/kg trên có lân thấp và trung bình đạt từ 30,2 -58,9% còn trên đất có lân dễ tiêu cao %P hấp phụ đạt thấp từ 11,3 – 37,1%. Bảng 4.8 Phần trăm (%) hấp phụ lân trên đất Thốt Nốt - Cần Thơ Nồng độ lân (mgP/l) Hàm lượng Lân thêm vào (mgP/kg) Hàm lượng lân thêm vào (kgP/ha) TN1 (%) TN2 (%) TN5 (%) TN8 (%) TN9 (%) TN10 (%) 3 60 144 97,2 96,0 82,6 62,4 70,9 68,1 6 120 288 91,3 93,0 74,4 63,4 65,7 65,4 9 180 432 83,9 87,6 70,7 64,2 63,5 64,8 12 240 576 75,1 81,7 62,1 56,6 52,0 59,3 18 360 864 65,1 72,8 48,5 40,5 40,6 44,7 24 480 1.152 54,6 63,5 41,1 34,8 22,7 38,5 30 600 1.440 44,9 55,9 37,5 28,6 17,3 32,1 60 1200 2.880 53,5 38,0 19,4 15,6 14,2 6,2 Ghi chú: Hàm lượng lân dễ tiêu trong đất TN1(13,1 mgP/kg), TN2(15,01 mgP/kg), TN5(54,07 mgP/kg), TN8(92,41 mgP/kg), TN9(104,89 mgP/kg), TN10(120,3 mgP/kg). Nhìn chung %P hấp phụ ở 4 tỉnh khảo sát tương đối cao. Ở nồng độ lân thấp 3 - 6 mgP/kg, thì các mẫu đất có hàm lượng lân dễ tiêu thấp và - 17 - trung bình có %P hấp phụ cao hơn các mẫu đất có hàm lượng lân dễ tiêu cao có thể là do các ở các mẫu đất có lượng lân dễ tiêu cao thì các vị trí hấp phụ lân đã giảm dần và gần như bão hòa. Điều này phù hợp với nghiên cứu của Lê Văn Căn (1985) báo cáo cho rằng sự cố định lân thường xảy ra nhanh ở nồng độ thấp và tùy thuộc vào đặc tính đất. 4.3.1.2 Sự hấp phụ lân theo phương trình Langmuir Kết quả phân tích tương quan giữa hàm lượng lân hấp phụ và nồng độ lân cân bằng theo phương trình Langmuir có hệ số xác định R2 cao từ 0,72 - 0,99 cho thấy các phương trình này có thể được sử dụng để tính giá trị lân hấp phụ tối đa (qm ). Kết quả cho thấy, 19 mẫu đất đại diện cho 4 tỉnh trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL có hàm lượng P hấp phụ tối đa đạt từ 200 – 714,28 mgP/kg. Trên đất có hàm lượng P dễ tiêu thấp thì hàm lượng lân hấp phụ tối đa cao và ngược lại. 4.3.2 Mối tương quan giữa lượng lân hấp phụ tối đa với tính chất lý hóa đất Kết quả phân tích tương quan giữa hàm lượng lân hấp phụ tối đa với tính chất lý hóa đất của 19 loại đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL được trình bày ở Bảng 4.9.Giữa P hấp phụ tối đa (qm) với pHH2O có tương quan nghịch với pH đất, hàm lượng sét, và P dễ tiêu với hệ số tương quan là r= - 0,50**, r = - 0,46* và r = - 0,78*** theo thứ tự. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Brady and Weil (1996); Sakurai et al, (1989); Sanyal and De Datta, (1991); Vo Dinh Quang and Dufey (1995); Trần Thị Tường Linh, (2014) cũng tìm thấy cơ sự tương quan giữa lân hấp phụ tối đa với pH đất và hàm lượng sét. P hấp phụ tối đa (qm) cũng tương quan nghịch với hàm lượng sắt do và sắt vô định hình với đạt r = 0,45* và r = 0,54* theo thứ tự. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Ryden and Pratt, (1980); Sanyal and De Datta, (1991) và Trần Thị Tường Linh (2014). Không có sự tương quan giữa khả năng hấp phụ lân tối đa với hàm lượng chất hữu cơ (CHC) trong đất. Nguyên nhân do chất hữu cơ trong đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL quá thấp và ít biến động giữa các loại đất dao động từ 0,34 -2,98% CHC nên khả năng hấp phụ P là không đáng kể và không có sự khác biệt giữa các loại đất. - 18 - Bảng 4.9 Hệ số tương quan tuyến tính (r) giữa lượng P hấp phụ tối đa (mgP/kg) với các tính chất đất của 19 loại đất ở 4 tỉnh trồng rau màu trọng điểm của ĐBSCL Chỉ tiêu Hệ số tương quan (r) pHH2O - 0,50** Sét (%) - 0,46* P tổng số (% P2O5) - 0,037ns P dễ tiêu Bray1 (mgP/kg) - 0,74*** Sắt tự do (% Fe2O3) 0,45* Sắt vô định hình (% Fe2O3) 0,54* Chất hữu cơ (% CHC) 0,13ns Ghi chú: ns, *, **,***: không khác biệt, khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5%, 1%, 0,1%. 4.3.3 Độ bão hoà lân (DPS) Kết quả phân tích DPS cho thấy, trên nhóm đất lân dễ tiêu thấp và trung bình có DPS dao động từ 0,63 – 4,27%. Trên nhóm đất hàm lượng lân dễ tiêu cao có DPS dao động từ 1,74 – 11,15%. Vì vậy chưa ảnh hưởng đến môi trường bởi việc dư thừa lân bởi theo Van der Zee et al (1990), khi DPS > 25% được xem như dư thừa lân, không khuyến cáo bón lân. Kết quả ở Bảng 4.11 về tương quan giữa DPS với các đặc tính lý hoá hoá học đất và các thành phần lân trong đất trồng rau màu ở ĐBSCL cho thấy, DPS có tương quan chặt chẽ với Pts, P oxalat, Fe-P, Al-P, Ca-P và lân dễ tiêu Bray1 đầu vụ và không có tương quan với pH, % Sét, Fe tự do, Fe vô định hình, CHC. Bảng 4.10 Hệ số tương quan tuyến tính (r) giữa %DPS với các tính chất lý hoá học đất và các thành phần lân trong đất trồng rau màu ở ĐBSCL Tính chất lý hoá học đất và các thành phần lân trong đất Hệ số tương quan (r) pHH2O 0,13ns P tổng số (%P2O5) 0,55* P dễ tiêu Bray1 (mgP/kg) 0,80** Sét (%) -0,31ns Poxalate (mgP/kg) 0,66** Fe tự do (%Fe2O3) 0,18ns Fe vô định hình (%Fe2O3) 0,09ns Chất hữu cơ (% CHC) 0,18ns Lân Al-P (mgP/kg) 0,78** Lân Fe-P (mgP/kg) 0,43* Lân Ca-P (mgP/kg) 0,50* Lân hữu cơ (mgP/kg) 0,20ns Ghi chú: ns,*, **, ***: không khác biệt, khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5%, 1%, 0,1%. - 19 - Tóm lại, độ bão hòa lân phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Pts, Fe-P, Al- P, Ca-P, và lân dễ tiêu. Trong nghiên cứu cũng sử dụng phân tích hồi quy nhiều biến giữa độ bão hòa lân và các đặc tính của đất. Tuy nhiên khi phân tích tương quan nhiều biến với các biến Pts, Bray1, Fe-P, Al-P và Ca-P thì sự đóng góp của các biến này không có ý nghĩa thống kê trong mô hình, do đó kết quả không được trình bày. 3.4 NGHIÊN CỨU 4: XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG PHÓNG THÍCH LÂN TRONG ĐẤT TRỒNG RAU MÀU TRỌNG ĐIỂM Ở ĐBSCL Từ kết quả nghiên cứu cho thấy, khả năng phóng thích đạt tối đa ở tỷ lệ trích 1:240. Tuy nhiên có một số đất có hàm lượng lân dễ tiêu cao có tốc độ phóng thích ở tỷ lệ 1:60 và 1:120 không khác nhiều so với tỷ lệ trích 1:240. Chứng tỏ có hiện tượng tái hấp thu khi ở tỷ lệ trích cao. Nghiên cứu cũng cho thấy, tốc độ phóng thích có liên quan đến hàm lượng lân tổng số, chất hữu cơ, lân Al-P và lân Fe-P tuy nhiên vẫn chưa được thể hiện rõ. Hàm lượng lân phóng thích tối đa rất biến động và không gia tăng theo hàm lượng lân dễ tiêu trong đất, trong đó trên nhóm đất lân thấp có hàm lượng lân phóng thích đối đa dao động từ 1,2 - 6,2 mgP/kg, nhóm lân dễ tiêu trung bình dao động từ 0,96- 42,48 mgP/kg và nhóm lân dễ tiêu cao dao động từ 2,4 – 61,92 mgP/kg. Tính chất hóa học và thành phần lân trong đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL có ảnh hưởng đến khả năng phóng thích lân trong đất. Kết quả phân tích tương quan tuyến tính giữa lượng P phóng thích với tính chất hóa học đất và các thành phần lân theo được trình bày Bảng 4.11: Khả năng phóng thích lân có tương quan thuận với lân tổng số, lân dễ tiêu, P dễ tan trong nước, lân Al-P, lân Fe-P, lân Ca-P, lân NaHCO3-Pi, NaOH-Pi với hệ số tương quan là r = 0,48*, r = 0,98***, r = 0,91*** , r = 0,98*** , r = 0,93*** , r = 0,98*** , r = 0,58**, r = 0,68** , r = 0,74** và r = 071** theo thứ tự. Kết quả của nghiên cứu cho thấy mối tương quan nghịch giữa lượng P hấp phụ tối đa và lượng P phóng thích tối đa (r= - 0,51*) có nghĩa là khả năng hấp phụ càng lớn thì khả năng phóng thích lân càng thấp. Nghiên cứu của Trần Thị Tường Linh (2014) trên các nhóm đất trồng lúa ở các tỉnh phía Nam cũng cho kết quả tương tự về mối tương quan nghịch rất chặt giữa hàm lượng P phóng thích và P hấp phụ trong đất. - 20 - Bảng 4.11 Hệ số tương quan tuyến tính (r) giữa lượng P phóng thích tối đa (mgP/kg) với các tính chất lý hoá học đất và các thành phần lân trong đất ở 4 tỉnh trồng rau màu trọng điểm của ĐBSCL Tính chất lý hoá học đất và các thành phần lân trong đất Hệ số tương quan (r) 1. Tính chất lý hoá học đất pHH2O -0,032ns P tổng số (%P2O5) 0,48* P dễ tiêu Bray1 (mgP/kg) 0,98*** P hấp phụ tối đa (mgP/kg) -0,51* Chất hữu cơ (% CHC) 0,27ns 2. Thành phần lân theo Chang – Jackson Lân dễ tan trong nước (mgP/kg) 0,81*** Lân Al-P (mgP/kg) 0,93*** Lân Fe-P (mgP/kg) 0,58** Lân Ca-P (mgP/kg) 0,68** Lân hữu cơ (mgP/kg) 0,16ns 3. Thành phần lân theo Hedley H2O – Pi (mgP/kg) 0,65* NaHCO3 – Pi (mgP/kg) 0,74** NaHCO3 – Po (mgP/kg) 0,33ns NaOH – Pi (mgP/kg) 0,71** NaOH – Po (mgP/kg) 0,02ns HCl – Pi (mgP/kg) 0,05ns Res – P (mgP/kg) - 0,4ns Ghi chú: ns, *, **, ***: không khác biệt, khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5%, 1%, 0,1% Tóm lại, trong tính chất hóa học đất thì các yếu tố lân tổng số, lân dễ tiêu, thành phần lân theo Chang – Jackson (lân dễ tan trong nước, lân Al-P, lân Fe-P, lân Ca-P) và thành phần lân theo Hedley (H2O-Pi, NaHCO3-Pi, NaOH-Pi) có hệ số tương quan chặt với khả năng phóng thích P trong đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL. Kết quả này cho thấy các yếu như lân tổng số, lân dễ tiêu, thành phần dễ tan trong nước, lân Al-P, lân Fe-P, lân Ca-P, lân H2O-Pi, lân NaHCO3-Pi, lân NaOH-Pi đều có ảnh hưởng đến khả năng phóng thích P trong đất. Vì vậy, kết quả luận án sẽ làm cơ sở cho việc lý giải khả năng cung cấp lân trong đất, đánh giá sự đáp ứng của cây trồng đối với phân lân và qủan lý tốt chất lân trong đất, duy trì độ phì của lân trong đất và giảm tác hại rửa trôi ra môi trường. - 21 - 4.5 NGHIÊN CỨU 5: KHẢO SÁT SỰ ĐÁP ỨNG CỦA CÂY TRỒNG ĐỐI VỚI PHÂN LÂN TRÊN ĐẤT TRỒNG RAU MÀU TRỌNG ĐIỂM Ở ĐBSCL TRONG ĐIỀU KIỆN NHÀ LƯỚI VÀ NGOÀI ĐỒNG 4.5.1 Khảo sát sự đáp ứng của cây bắp đối với phân lân trên đất trồng rau màu ở ĐBSCL trong điều kiện nhà lưới 4.5.1.1 Khảo sát sự đáp ứng năng suất bắp đối với phân lân trên đất trồng rau màu ở ĐBSCL trong điều kiện nhà lưới Kết quả khảo sát về khả năng đáp ứng năng suất bắp rau 3 vụ và bắp nếp 2 vụ đối với phân lân được trình bày ở Hình 4.1 và Hình 4.2. Trên đất Thốt Nốt - Cần Thơ, kết quả năng suất bắp rau vụ 3 cho thấy, ở nghiệm thức bón 90 kgP2O5/ha và nghiệm thức không bón lân không khác biệt có ý nghĩa thống kê. Năng suất bắp nếp vụ 4 và vụ 5 cũng cho thấy, ở nghiệm thức bón 90 kgP2O5/ha và nghiệm thức không bón cũng không khác biệt ý nghĩa thống kê so với đối chứng. Tương tự, nhìn chung trên đất Chợ Mới – An Giang, đất Bình Tân – Vĩnh Long và đất Châu Thành – Trà Vinh cũng không có sự khác biệt thống kê về năng suất giữa nghiệm thức bón lân với liều lượng 90 kgP2O5 và nghiệm thức không bón lân qua 5 vụ thí nghiệm. Kết quả này, phù hợp với nghiên cứu của Wortmann et al (2006) báo cáo là không có sự gia tăng năng suất của Quất (Sorghum) trên đất lân cao (> 15mgP/kg Bray1) và trên đất có hàm lượng lân trung bình và thấp (<15 mgP/kg) thì có sự đáp ứng lân trên sinh trưởng được quan sát, nhưng không có sự gia tăng năng suất cây trồng ở giai đoạn thu hoạch. - 22 - Hình 4.1 So sánh năng suất bắp rau và bắp nếp giữa nghiệm thức bón 90 kgP2O5/ha và nghiệm thức không bón lân qua 5 vụ trên đất Thốt Nốt – Cần Thơ và đất Chợ Mới – An Giang. Ghi chú: ns: không khác biệt, * khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5%, thanh sai số I: độ lệch chuẩn. - 23 - Hình 4.2 So sánh năng suất bắp rau và bắp nếp giữa nghiệm thức bón 90 kgP2O5/ha và nghiệm thức không bón lân qua 5 vụ trên đất Bình Tân – Vĩnh Long và đất Châu Thành – Trà Vinh . Ghi chú: ns: không khác biệt, * khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5%, thanh sai số I: độ lệch chuẩn - 24 - Kết quả trình bày ở Bảng 4.12 cho thấy hàm lượng lân trong lá mang trái qua 3 vụ trên đất Thốt-Nốt-Cần Thơ, Chợ Mới – An Giang, Bình Tân – Vĩnh Long và Châu Thành – Trà Vinh có hàm hàm lượng lân trong lá mang trái của bắp rau và bắp nếp nghiệm thức không bón lân có thấp hơn so nghiệm thức có bón 90 kgP2O5/ha và có khác biệt thống kê ở mức ý nghĩa 5%. Bảng 4.12 Hàm lượng lân trong lá mang trái (% P2O5) trên các loại đất ở Thốt Nốt – Cần Thơ VỤ 1 Nghiệm thức TN1 TN2 TN3 TN4 TN5 TN6 TN7 TN8 TN9 TN10 Trung bình P (t test) 0 P2O5 0,38 0,39 0,43 0,36 0,44 0,44 0,41 0,44 0,39 0,42 0,41 * 90 P2O5 0,53 0,53 0,49 0,35 0,62 0,51 0,57 0,44 0,48 0,43 0,49 VỤ 2 Nghiệm thức TN1 TN2 TN3 TN4 TN5 TN6 TN7 TN8 TN9 TN10 Trung bình P (t test) 0 P2O5 0,30 0,39 0,60 0,30 0,34 0,34 0,30 0,34 0,34 0,30 0,37 * 90 P2O5 0,55 0,50 0,55 0,34 0,50 0,60 0,50 0,50 0,55 0,50 0,50 VỤ 4 Nghiệm thức TN1 TN2 TN3 TN4 TN5 TN6 TN7 TN8 TN9 TN10 Trung bình P (t test) 0 P2O5 0,61 0,55 0,68 0,81 0,73 0,6 0,67 0,64 0,63 0,61 0,64 ** 90 P2O5 0,78 0,91 0,89 0,75 0,89 0,72 0,7 0,81 0,92 0,86 0,82 Ghi chú:ns: không khác biệt; * khác biệt mức ý nghĩa 5% ; ** khác biệt mức ý nghĩa 1% Theo Dương Minh (1999), bắp thiếu P ở mức độ 0,11% P tương đương 0,25% P2O5, ở mức độ 0,17% P tương đương 0,39% P2O5 là thấp và ở mức độ từ 0,2 – 0,46% tương đương 0,46 – 1,05% P2O5 là trung bình và theo Dierolf et al (2001) hàm lượng lân trong lá bắp lai dùng làm thức ăn cho gia súc từ 0,69% P2O5 đến 1,37% P2O5 tương đương 0,3 – 0,6% P là đủ cho cây trồng. Vì vậy với kết quả nghiên cứu cho thấy, việc bón lân đã làm gia tăng hàm lượng lân trong lá. Ở các nghiệm thức không bón lân có hàm lượng lân trong lá tuy thấp nhưng vẫn trên ngưỡng thiếu lân. - 25 - 4.5.2 Thí nghiệm đồng ruộng về sự đáp ứng cây bắp đối với phân lân 4.5.2.1 Sự đáp ứng của cây bắp đối với phân lân rên đất có hàm lượng lân dễ tiêu thấp Kết quả về năng suất bắp được trình bày ở Hình 4.3 cho thấy năng suất bắp cao nhất ở nghiệm thức 90 kgP2O5/ha (8,73 tấn/ha), kế đến là nghiệm thức không bón lân (8,06 tấn/ha) và thấp nhất là nghiệm thức bón 45 kgP2O5/ha (7,96 tấn/ha). Giữa nghiệm thức bón 45 kgP2O5/ha và nghiệm thức không bón lân thì không có khác biệt thống. Với lượng bón 90 kgP2O5/ha thì năng suất gia tăng có khác biệt thống kê so với nghiệm thức không bón lân và nghiệm thức bón 45 kgP2O5/ha. 8,06 b 7,96 b 8,73 a 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 Nghiệm thức 0 P2O5 Nghiệm thức 45 P2O5 Nghiệm thức 90 P2O5 N ăn g su ất (t /h a) Hình 4.3 So sánh năng suất bắp nếp giữa các nghiệm thức bón lân trên đất nghèo lân tại Chợ Mới – An Giang Ghi chú: các chữ giống nhau không khác biệt thống kê ở mức ý nghĩa 5%. 4.5.2.2 Sự đáp ứng của cây bắp đối với phân lân rên đất có hàm lượng lân dễ tiêu trung bình Ở vụ 1, kết quả về năng suất bắp được trình bày ở Hình 4.4 cho thấy không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về năng suất ở nghiệm thức không bón lân (5,94 tấn/ha), nghiệm thức bón 90 kgP2O5/ha (5,43 tấn/ha) và nghiệm thức bón 45 kgP2O5/ha (5,15 tấn/ha). Tương tự như vụ 1, ở vụ 2 năng suất bắp được trình bày ở (Hình 4.3) cho thấy năng suất bắp ở nghiệm thức có bón lân đạt cao hơn so với nghiệm thức không bón lân. Năng suất có khuynh hướng đạt cao ở nghiệm - 26 - thức bón 90 kgP2O5/ha (7,66 tấn/ha), kế đến nghiệm thức bón 45 kgP2O5/ha (7,62 tấn/ha) và thấp nhất là nghiệm thức không bón lân (6,93 tấn/ha) tuy nhiên sự gia tăng này không khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê. 5.94a 5.15a 5.45a 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 Nghiệm thức 0 P2O5 Nghiệm thức 45 P2O5 Nghiệm thức 90 P2O5 N ă n g s u ấ t ( t /h a ) Bắp nếp (vụ 1) 6.93a 7.62a 7.66a 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 Nghiệm thức 0 P2O5 Nghiệm thức 45 P2O5 Nghiệm thức 90 P2O5 N ă n g s u ấ t ( t /h a ) Bắp nếp (vụ 2) Hình 4.4 So sánh năng suất bắp nếp giữa các nghiệm thức bón lân phân lân trên đất có hàm lượng lân trung bình ở Chợ Mới – An Giang (vụ 1 và vụ 2) Ghi chú: các chữ giống nhau không khác biệt thống kê ở mức ý nghĩa 5%. 4.5.2.2 Sự đáp ứng của bắp đối với phân lân trên đất có hàm lượng lân dễ tiêu cao - Trên bắp rau Kết quả về năng suất bắp nếp ở vụ 1 được trình bày ở Hình 4.5 cho thấy, năng suất cao nhất ở nghiệm thức 90 kgP2O5/ha đạt 8,72 tấn/ha, thấp hơn là nghiệm thức bón 45 kgP2O5/ha đạt 8,42 tấn/ha và thấp nhất là nghiệm thức không bón lân đạt 7,55 tấn/ha. Tuy nhiên sự khác biệt này không có ý nghĩa về mặt thống kê. Tương tự như vụ 1, kết quả năng suất vụ 2 được trình bày ở Hình 4.5 cho thấy, năng suất bắp cao nhất ở nghiệm thức bón 90 kgP2O5/ha đạt 8,80 tấn/ha, thấp hơn là nghiệm thức bón 45 kgP2O5/ha đạt 8,75 tấn/ha và thấp nhất là nghiệm thức không bón lân đạt 8,54 tấn/ha và giữa các nghiệm thức này không có sự khác biệt về mặt thống kê. - 27 - Hình 4.5 So sánh năng suất bắp nếp qua 2 vụ giữa các nghiệm thức bón lân trên đất có lân dễ tiêu 20,51 mgP/kg (Bray1) ở Chợ Mới – An Giang Ghi chú: ns: không khác biệt thống kê ở mức ý nghĩa 5%. - Trên bắp nếp Kết quả thí nghiệm vụ ở 1 được trình bày trong Hình 4.6 cho thấy, điểm thí nghiệm 1 có năng suất bắp rau biến động không đáng kể dao động từ 2,73-2,87 tấn/ha và không có sự khác biệt thống kê giữa các nghiệm thức. Ở điểm thí nghiệm 2 có năng suất dao động từ 2,68 -2,99 tấn/ha, trong đó nghiệm thức bón lân cao (400 kgP2O5/ha) đạt năng suất cao nhất (2,99 tấn/ha) và cũng không khác biệt thống kê giữa các nghiệm thức. Điểm thí nghiệm 3 có năng suất cao hơn so với các hai điểm còn lại, dao động từ 2,81-3,28 tấn/ha trong đó nghiệm thức không bón lân cho năng suất cao nhất đạt 3,28 tấn/ha và giữa các nghiệm thức cũng không khác biệt thống kê. ns ns ns 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 Thí nghiệm 1 (31,8 mgP/kg) Thí nghiệm 2 (47,34 mgP/kg- CM7) Thí nghiệm 3 (62,7 mgP/kg) Nă ng suấ t (t /ha ) Bắp rau (vụ 1) 0 P2O5 90 P2O5 130 P2O5 400 P2O5 Hình 4.6 So sánh năng suất bắp rau giữa các nghiệm thức bón lân tại các điểm thí nghiệm ở Chợ Mới – An Giang (vụ 1) Ghi chú: ns: không khác biệt ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 5% - 28 - Kết quả trình bày ở Hình 4.7 cho thấy, năng suất bắp rau ở vụ 2 của điểm thí nghiệm 1 có năng suất cao nhất ở nghiệm thức bón 400 kgP2O5/ha đạt 2,28 tấn/ha, kế đến là nghiệm thức bón 60 kgP2O5/ha đạt 2,21 tấn/ha và thấp nhất là nghiệm thức không bón lân đạt 1,82 tấn/ha và giữa các nghiệm thức không khác biệt thống kê. ns ns 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 Thí nghiệm 1 (31,8 mgP/kg) Thí nghiệm 2 (47,34 mgP/kg-CM7) N ăn g su ất ( t/ ha ) Bắp rau (vụ 2) 0 P2O5 60 P2O5 400 P2O5 Hình 4.7 So sánh năng suất bắp rau giữa các nghiệm thức bón lân tại các điểm thí nghiệm ở Chợ Mới – An Giang (vụ 2) Ghi chú: ns: không khác biệt ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 5% Tóm lại, trên nhóm đất có hàm lượng lân dễ tiêu cao, tại 4 điểm thí nghiệm qua 2 vụ canh tác trên hai giống bắp nếp và bắp rau đều cho thấy không có sự đáp năng suất đối với phân lân và kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu thí nghiệm trong điều kiện nhà lưới. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Cahill et al (2008) cho rằng bón khoảng 11- 45 kgP/ha trên đất có hàm lượng lân cao (60–120 mgP/dm3 theo phương pháp Mehlich 3) thì không có sự đáp ứng của cây bắp (Zea mays L.) hoặc cây bông vải (Gossypium spp.), Sneller và Laboski (2009) nghiên cứu trên đất có lượng lân dễ tiêu là 11 và 12 mgP/kg (Bray1) cũng cho thấy ở năm đầu tiên năng suất sinh khối khô ở thân và hạt không khác biệt thống kê giữa nghiệm thức không bón lân với các nghiệm thức có bón lân ở các liều lượng khác nhau, nghiên cứu của Võ Thị Gương và ctv (1995) cho rằng hiệu quả của lân lưu tồn có thể ảnh hưởng đến vụ lúa thứ 3 (trồng ở đất phèn Hòa An). - Hàm lượng lân trong lá mang trái và tổng thu hút lân trên nhóm đất có lân dễ tiêu cao ở Chợ Mới – An Giang - 29 - Kết quả phân tích hàm lượng lân trong lá mang trái trên bắp rau ở vụ 1 cho thấy, hàm lượng này không biến động lớn dao động từ 0,72 - 0,92% P2O5 và không khác biệt ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức. Kết quả này phù hợp với thí nghiệm nhà lưới ở vụ 1 vẫn không có sự khác biệt thống kê giữa nghiệm thức không bón lân và nghiệm thức bón 90 kgP2O5/ha. Theo Dương Minh (1999), hàm lượng lân trong lá bắp ở mức từ 0,46 - 1,05% P2O5 được xem là mức trung bình. Như vậy, nếu so sánh với tiêu chuẩn này, hàm lượng lân trong lá mang trái ở các điểm thí nghiệm đều ở mức trên trung bình. Kết quả tổng thu hút lân trên cây bắp rau ở vụ 2 dao động từ 36,82- 50,23 kgP2O5/ha và trung bình là 44,88 kgP2O5/ha. Ở nghiệm thức bón 400 kgP2O5/ha có tổng thu hút lân đạt cao nhất và thấp nhất ở nghiệm thức không lân ở thí nghiệm 1 và nghiệm thức bón 60 kgP2O5/ha ở thí nghiệm 2. So với vụ 1 thì vụ 2 có tổng thu hút lân thấp hơn. Kết quả nghiên cứu của luận án cho thấy không có sự đáp ứng về năng suất bắp nếp và bắp rau trong trong điều kiện thí nghiệm 5 vụ ở nhà lưới và 2 vụ ở ngoài đồng đối với phân lân trên các nhóm đất có hàm lượng lân dễ tiêu từ trung bình đến cao thuộc các nhóm đất nghiên cứu. Tuy nhiên, không phải tất cả các đất nghiên cứu đều đáp ứng đủ lân cho nhu cầu của cây trồng. Trên nhóm đất có lân dễ tiêu Bray 1 thấp (< 7 mgP/kg) tuy không có sự đáp ứng rõ về năng suất đối với phân lân trong điều kiện nhà lưới nhưng trong điều kiện ngoài đồng khi bón lân 90 kgP2O5/kg đã làm gia tăng năng suất so với không bón lân. Do đó, trên các nhóm đất trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL có hàm lượng lân dễ tiêu trung bình và cao có thể cung cấp đủ lân cho cây trồng. - 30 - CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 5.1 Kết luận Qua kết quả nghiên cứu có thể kết luận như sau: Đa số nông dân vùng trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL đã bón lân cao hơn so với khuyến cáo chiếm từ 50 - 80% số hộ khảo sát với lượng bón trung bình > 92,5 kg P2O5/ha trên các nhóm rau màu chủ lực như bắp nếp, bắp rau, khoai lang, dưa leo. Trên các nhóm đất nghiên cứu (Fluvisols, Gleysols và Arenosols) trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL, đa số có hàm lượng lân tổng số và lân dễ tiêu đạt mức giàu. Thành phần lân trong các nhóm đất trồng rau trọng điểm ở ĐBSCL chủ yếu là Fe-P, lân Ca-P và Al-P đạt gần tương đương. Thành phần lân NaHCO3-Pi có hàm lượng cao nhất trong thành phần lân dễ tiêu, thành phần lân NaOH-Pi có hàm lượng cao nhất trong thành phần lân khó tiêu và có mối tương quan với lân dễ tiêu trong đất. Hàm lượng lân hấp phụ tối đa đạt cao trên nhóm đất có hàm lượng lân dễ tiêu thấp và đạt thấp hơn trên nhóm đất có lân dễ tiêu trung bình và cao . Các yếu tố pHH2O, % sét, sắt tự do, sắt vô định hình và lân dễ tiêu có hệ số tương quan chặt với hàm lượng lân hấp phụ tối đa trong đất. Độ bão hòa lân trên tất cả các nhóm đất đầu vụ là thấp từ 0,62 – 11,15 % chưa có nguy cơ rửa trôi lân ra môi trường nước và có tương quan với lân tổng số, lân dễ tiêu, Fe-P, Al-P và Ca-P. Hàm lượng lân phóng thích đạt thấp nhất trên nhóm đất có hàm lượng lân dễ tiêu thấp, lượng lân phóng thích tối đa từ 1,2 – 6,24 mgP/kg đạt cao trên nhóm đất có hàm lượng lân cao với hàm lượng lân phóng thích tối đa từ 2,4 – 61,92 mgP/kg tương đương Lân tổng số, lân dễ tiêu; thành phần lân theo Chang – Jackson (Lân dễ tan trong nước, Al-P, Fe-P, Ca-P); thành phần lân theo Hedley (H2O-Pi, NaHCO3-Pi, NaOH-Pi) có hệ số tương quan chặt với hàm lượng lân phóng thích tối đa trong đất. Trên các nhóm đất nghiên cứu có lân dễ tiêu >15 mgP/kg (Bray1) không có sự gia tăng năng suất bắp rau và bắp nếp khi bón phân lân ở thí nghiệm nhà lưới trong 5 vụ canh tác và thí nghiệm đồng ruộng trong 2 vụ canh tác. Trên các nhóm đất có hàm lượng lân dễ tiêu thấp <7 mgP/kg, bón - 31 - lân có hiệu quả làm tăng năng suất trong thí nghiệm ngoài đồng với mức bón 90 kgP2O5/ha. Khả năng cung cấp lân trên các nhóm đất có hàm lượng lân dễ tiêu Bray1 trung bình và cao ở vùng trồng rau màu trọng điểm ở ĐBSCL là đạt cao, thể hiện kết quả không đáp ứng của cây trồng khi bón lân, qua hàm lượng lân tổng số và lân dễ tiêu cao, các dạng lân dễ hữu dụng cho cây trồng như lân hoà tan trong nước, lân dễ tiêu NaHCO3- Pi, sự hấp phụ lân trên nhóm đất này thấp, tuy nhiên kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng bão hoà lân còn thấp nên nguy cơ rửa trôi lân ra môi trường thấp. Trên nhóm đất có lân dễ tiêu Bray1 thấp (<7 mgP/kg) do hàm lượng lân dễ tiêu thấp, sự phóng thích lân thấp và sự hấp phụ lân cao do đó khả năng cung cấp lân cho cây trồng thấp, cần thiết phải bón lân để gia tăng năng suất cây trồng. 5.2 Đề xuất Trên các nhóm đất nghiên cứu có lân dễ tiêu thấp <15 mgP/kg (Bray1) đề nghị bón 90 kgP2O5/ha/vụ đối với bắp nếp. Trên đất có hàm lượng lân dễ tiêu >15 mgP/kg (Bray1) đề nghị bón thấp hơn lượng lân hấp thu bởi cây trồng trên cây bắp nếp là < 50 - 60 kgP2O5/ha/vụ và trên bắp rau là < 35-50 kgP2O5/ha/vụ, tùy thuộc vào hàm lượng lân dễ tiêu trong đất để duy trì sự cung cấp lân tối hảo cho cây trồng. Tiếp tục đánh giá sự tích lũy lân trong đất lúa, đất vườn cây ăn trái về khả năng đáp ứng đối với phân lân của một số loại cây trồng khác để làm cơ sở cho việc khuyến cáo sử dụng phân lân một cách hiệu quả. Cần triển khai các kết quả nghiên cứu, các khuyến cáo đến nông dân để giảm lượng phân lân sử dụng, tiết kiệm chi phí, tăng thu nhập. Cần nghiên cứu biện pháp tăng cường sử dụng lân lưu tồn trong đất hiệu quả để khuyến cáo áp dụng trong sản xuất. - 32 - DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 1) Phạm Thị Phương Thúy, Nguyễn Thúy Quyên và Nguyễn Mỹ Hoa (2011). Sự đáp ứng của cây bắp rau (zea mays l.) đối với phân lân trong điều kiện nhà lưới trên mẫu đất chuyên canh rau màu ở Đồng bằng Sông Cửu Long. Tạp chí khoa học, Đại học Cần Thơ. Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ. 2011 (19a): Trang 335-142. 2) Phạm Thị Phương Thúy, Dương Thị Bích Huyền và Nguyễn Mỹ Hoa (2012). Khả năng hấp phụ lân trên đất trồng rau màu chủ yếu ở Đồng bằng Sông Cửu Long. Tạp chí khoa học, Đại học Cần Thơ. Nhà xuất bản Đại học Cần Thơ. 2012 (22a): Trang 222-232. 3) Phạm Thị Phương Thúy, Huỳnh Ngọc Đức và Nguyễn Mỹ Hoa (2013). Đánh giá hiện trạng lân trong đất và hiệu quả của phân lân trên đất trồng rau màu chủ yếu ở Đồng bằng Sông Cửu long. Hội thảo khoa học quốc gia về nâng cao hiệu quả quản lý và sử dụng phân bón tại Việt Nam. Nhà xuất bản Nông Nghiệp: Trang 534-550