- ẢNH HƯỞNG CỦA KỸ THUẬT TƯỚI LUÂN PHIÊN LÊN SỰ KHOÁNG HÓA ĐẠM CỦA ĐẤT PHÙ SA TRỒNG LÚA Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG. - Mục tiêu của nghiên cứu là xác định ảnh hưởng của chế độ tưới ngập liên tục và khô ngập luân phiên lên sự khoáng hóa đạm và tiềm năng nitrate hóa từ đất lúa ngập nước.. - Tốc độ khoáng hóa NH 4 + -N được xác định bằng kỹ thuật bổ sung 15 N. - NO 2 - -N trong đất gia tăng ở nghiệm thức khô ngập xen kẽ và tốc độ khoáng hóa NO 3. - NO 2 - -N đạt cao nhất vào giai đoạn 65NSS, trong khi hàm lượng NO 3 - -N trong điều kiện ngập liên tục hầu như biến mất sau 15 ngày sạ. - Kỹ thuật tưới luân phiên được xem là một trong những yếu tố quan trọng thúc đẩy sự khoáng hóa N trong đất lúa ở ĐBSCL.. - Từ khóa: Khô ngập luân phiên, AWD, ngập liên tục, CF, khoáng hóa đạm, đất trồng lúa ở đồng bằng sông Cửu Long. - Nhiều nghiên cứu cho thấy đạm có nguồn gốc từ sự khoáng hóa N hữu cơ đất là nguồn đạm chính mà cây trồng hấp thu, ngay cả khi bón phân đạm liều lượng cao cũng không thay thế được đạm từ đất (Cassman et al., 1994). - (1993) hàm lượng đạm khoáng hóa tích lũy tương quan thuận với lượng đạm hấp thu và năng suất cây trồng. - Chính vì thế, việc khảo sát khả năng khoáng hóa đạm trong hai điều kiện tưới là cần thiết.. - Chu kỳ khô ngập được áp dụng ở giai đoạn từ 10 - 55NSS.. - 2.2.2 Phương pháp xác đinh khoáng hóa NH 4 + -N. - Phương pháp xác định khoáng hóa NH 4 + -N: sử dụng kỹ thuật bổ sung 15 N xác định cả tổng đạm và đạm thuần theo Blackburn (1979) và được bổ sung bởi Laws (1984). - Tính tốc độ khoáng hóa dựa trên thời gian ủ theo đề nghị Blackburn (1979).. - Khoáng hóa thuần được tính toán dựa trên sự thay đổi của tổng NH 4 + -N theo thời gian (công thức 1) nghĩa là hệ số góc (X) của đồ thị tổng NH 4 + -N theo thời gian.. - N khoáng hóa (công thức 3) và bất động N từ công thức 4 (Blackburn, 1979).. - d: tốc độ khoáng hóa tổng ammonium;. - i: tốc độ bất động ammonium;. - d-i: tốc độ khoáng hóa thuần ammonium;. - 2.2.3 Phương pháp xác đinh khoáng hóa NO 3. - Tiềm năng nitrate và nitrite hóa của đất được xác định bởi ủ đất hiếu khí bằng cách làm giàu ammonium trong dung dịch đất dựa trên tốc độ nitrate và sản phẩm nitrite (Nicolaisen et al., 2004). - Tốc độ NO x - hóa được tính toán từ sự tích lũy NO x - theo thời gian.. - Tốc độ nitrate hóa được tính như sau: Tốc độ trên lít nước = hệ số gốc của đường hồi quy mol l -1 h -1. - Tốc độ trên lít dung dịch đất. - Tốc độ trên lít nước. - (lít nước/ lít dung dịch đất) Tốc độ trên gram đất khô. - 3.2 Ảnh hưởng của biện pháp tưới lên tốc độ khoáng hóa NH 4 + -N 3.2.1 Tốc độ khoáng hóa NH 4 + -N tổng. - Tốc độ khoáng hóa đạm tổng ở AWD cao hơn CF. - Tốc độ khoáng hóa đạm tổng ở AWD qua các giai đoạn NSS lần lượt 4,00. - Cùng với sự gia tăng chu kỳ khô ngập thì sự khác biệt giữa tốc độ khoáng hóa ở hai nghiệm thức càng rõ rệt. - Đến giai đoạn 65NSS giữa hai nghiệm thức không khác biệt thống kê (5. - ở giai đoạn 100, 107NSS, tốc độ khoáng hóa NH 4 + -N có khác biệt thống kê (5%) (p = 0,020 và 0,016). - Ở giai đoạn 107NSS tốc độ khoáng hóa NH 4 + -N của AWD cao gần gấp hai lần so với CF. - Trong khi ở đất ngập liên tục, thiếu oxy dẫn đến giới hạn khoáng hóa N bởi vì chỉ có những vi sinh vật đất mà có thể sống sót trong điều kiện kỵ khí hoạt động (Jonathan Deenik, 2006).. - Hình 2: Ảnh hưởng của biện pháp tưới lên (a) tốc độ khoáng hóa NH 4 + -N tổng, (b) tốc độ khoáng hóa NH 4. - N thuần, (c) tốc độ bất động NH 4 + -N. - 3.2.2 Tốc độ khoáng hóa NH 4 + -N thuần. - Khoáng hóa đạm thuần là kết quả của hai tiến trình đối lập: khoáng hóa đạm tổng (sự phóng thích đạm) và sự bất động đạm (sự đồng hóa đạm) bởi hoạt động của vi sinh vật (Mengel, 1987). - Hàm lượng N tổng số trong đất chưa dự đoán được khả năng cung cấp N hữu dụng từ đất cho sự hấp thu của cây trồng (Sims et al., 1967) và tiềm năng khoáng hóa đạm thuần thì rất quan trọng cho việc điều chỉnh lượng phân đạm bón vào đối với nhu cầu mùa vụ (Ward Chesworth, 2008. - Tương tự tốc độ khoáng hóa NH 4 + -N tổng, tốc độ khoáng hóa NH 4 + -N thuần ở AWD cao hơn CF. - Tốc độ khoáng hóa đạm thuần ở AWD ở các giai đoạn NSS lần lượt 2,77. - Có mối tương quan thuận chặt chẽ giữa tốc độ khoáng hóa thuần so với tốc độ khoáng hóa tổng (hệ số tương quan r = 0,70). - Tùy thuộc vào những giai đoạn khác nhau thì tốc độ khoáng hóa N thuần so với tốc độ khoáng hóa tổng cũng khác nhau. - Tốc độ khoáng hóa thuần trên đất phù sa ở AWD đạt cao nhất khoảng 82,8%. - so với tốc độ khoáng hóa tổng (Bảng 2).. - Bảng 2: Tốc độ khoáng hóa NH 4 + -N thuần. - so với tốc độ khoáng hóa NH 4 + -N tổng NSS. - 3.2.3 Tốc độ NH 4 + -N bị bất động bởi vi sinh vật đất. - Tốc độ NH 4 + -N bị bất động bởi vi sinh vật đất ở AWD cao hơn CF qua các giai đoạn NSS lần lượt 0,69. - Nguyên nhân dẫn đến kết quả NH 4 + -N bị bất động ở 65NSS cao hơn các giai đoạn khác là do ẩm độ đất cao hơn (71,5%) và phù hợp cho hoạt động của vi sinh vật hơn so với CF.. - 3.3 Ảnh hưởng của biện pháp tưới lên tốc độ khoáng hóa NO 3 - +NO 2 - -N pH là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tiến trình nitrate hóa (Staley et al., 1990), khoảng pH tối hảo cho tiến trình nitrate hóa là 6,6 - 8,0. - Qua hình 3, tốc độ nitrate hóa ở AWD cao hơn CF vì tiến trình NO x - hóa cần sự hiện diện của oxy để biến đổi NH 4 + -N thành NO 3 - -N. - Hình 3: Tốc độ khoáng hóa NO 3. - Tốc độ nitrate hóa trên đất phù sa luôn thay đổi theo thời gian (Hình 3). - Tốc độ nitrate hóa của AWD có sự thay đổi đáng kể trong khi CF gần như ổn định cả mùa vụ. - Điều này chứng tỏ bằng biện pháp tưới luân phiên giúp tăng khả năng khoáng hóa NO 3. - Tốc độ nitrate hóa ở AWD thời điểm 65NSS lần lượt 16,3 nmol NO 3. - Thời gian ngập ở AWD kéo dài hơn so với các chu kỳ trước nên có thể gây bất lợi cho vi sinh vật háo khí, dẫn đến tốc độ khoáng hóa NO 3. - NO 2 - -N ở giai đoạn này thấp hơn so với giai đoạn trước.. - Việc khảo sát tốc độ khoáng hóa NO 3. - Qua đồ thị cũng thấy được rằng khả năng bốc thoát N ở giai đoạn này cao nhất (65NSS) và giai đoạn sau thu hoạch ở nghiệm thức AWD. - Trên đất phù sa, kỹ thuật tưới luân phiên giúp tăng khả năng khoáng hóa N ở cả 2 dạng NH 4 + -N và NO 3. - Tốc độ khoáng hóa NH 4 + -N tổng, NH 4 + -N thuần, NH 4 + -N bất động ở AWD cao hơn CF trong cả mùa vụ và có sự tương quan chặt giữa tổng khoáng hóa NH 4 + -N và khoáng hóa NH 4 + -N thuần.. - Chu kỳ khô ngập đã giúp gia tăng lượng đạm NO 3 - -N trong đất và tốc độ NO 3. - Tốc độ khoáng hóa NO 3. - NO 2 - -N g -1 h -1 ) vào giai đoạn 65NSS trong khi hàm lượng NO 3 - -N trong điều kiện ngập liên tục biến mất sau 15 ngày sạ.. - Kỹ thuật tưới luân phiên được xem là một trong những tác nhân quan trọng xúc tiến sự khoáng hóa N trong đất lúa ở ĐBSCL.