ẢNH HƯỞNG VIỆC BÓN CHẤT THẢI BIOGAS, URÊ, VÔI ĐẾN LƯỢNG ĐẠM KHOÁNG TRÊN ĐẤT PHÈN TRUNG BÌNH CANH TÁC LÚA VÀ MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA HÀM LƯỢNG ĐẠM KHOÁNG TRONG ĐẤT VÀ SỰ HẤP THU ĐẠM CỦA CÂY

- ẢNH HƯỞNG VIỆC BĨN CHẤT THẢI BIOGAS, URÊ, VƠI ĐẾN LƯỢNG ĐẠM KHỐNG TRÊN ĐẤT PHÈN TRUNG BÌNH CANH TÁC LÚA VÀ MỐI TƯƠNG QUAN.
- GIỮA HÀM LƯỢNG ĐẠM KHỐNG TRONG ĐẤT VÀ SỰ HẤP THU ĐẠM CỦA CÂY.
- Đề tài được thực hiện trong nhà lưới để khảo sát ảnh hưởng việc bĩn chất thải Biogas và vơi đến khả năng cung cấp đạm khống trên đất phèn tại Hồ An CầnThơ.
- Đất phù sa trồng lúa ở Cai Lậy Tiền Giang được xử dụng như mẫu đất đối chứng.
- Lúa được trồng trong điều kiện hộp nhựa chứa 1kg đất, với các nghiệm thức gồm chất thải biogas sấy 70 o C(250mgN/kg), phân urê (250mgN/kg) và vơi (10T/ha) cho đất phèn.
- Biogas và vơi được ủ 4 tuần và Urê được bĩn 2 ngày trước khi sạ lúa.
- N –NH 4 khống được phân tích ở giai đoạn trước sạ và 6 tuần sau sạ lúa (TSS).
- Đạm tổng hấp thu trong cây được xác định giai đoạn 6 TSS.
- Kết quả cho thấy biogas giúp gia tăng đạm khống trong trường hợp cĩ hoặc khơng cĩ bĩn vơi trên đất phù sa và đất phèn trung bình.
- Đạm khống hĩa trong đất cĩ tương quan với đạm hấp thu trong cây, cho thấy cĩ thể sử dụng lượng đạm N–NH 4 như một chỉ tiêu để đánh giá khả năng cung cấp đạm từ đất cho cây trồng..
- Từ khố: Sự khống hĩa đạm, đất phù sa, đất phèn, chất hữu cơ, sự ủ yếm khí, vơi, tương quan sự khống hĩa đạm.
- Nhiều nghiên cứu trong và ngồi nước cho thấy đạm cĩ nguồn gốc từ sự khống hĩa N hữu cơ.
- đất là nguồn N chính mà cây trồng hấp thu.
- Thường cĩ khoảng 50 – 80% N hoặc hơn thế nữa được cây lúa hấp thu cĩ nguồn gốc từ chất hữu cơ (Broadbent,1978;.
- (1993), cho thấy hàm lượng đạm khống hĩa tích lũy cĩ tương quan thuận với lượng đạm hấp thu và năng suất cây trồng..
- Đất phèn trồng lúa ở Đồng Bằng Sơng Cửu Long thường cĩ hàm lượng chất hữu cơ cao, tuy nhiên khả năng cung cấp đạm dễ tiêu thường thấp so với đất phù sa trồng lúa cĩ cùng hàm lượng chất hữu cơ (Nguyễn Mỹ Hoa, 2004), nguyên nhân cĩ thể do các yếu tố bất lợi trong đất phèn ảnh hưởng đến hoạt động của hệ vi sinh vật đất, ảnh hưởng đến khả năng khống hĩa đạm từ chất hữu cơ dẫn đến giảm khả năng cung cấp đạm của đất.
- Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy việc bổ sung thêm chất hữu cơ giàu hàm lượng N và gia tăng pH đất bằng cách bĩn vơi cĩ thể gia tăng hàm lượng N –NH 4 phĩng thích (Bhardwaj &.
- Tuy nhiên mối tương quan giữa hàm lượng đạm khống (N – NH 4 ) với sự hấp thu đạm trong cây vẫn chưa được xác định.
- Nhằm khảo sát ảnh hưởng của việc bĩn chất thải biogas và vơi đến khả năng khống hĩa đạm trong đất, và khả năng đánh giá lượng đạm cung cấp cho cây thơng qua sự chẩn đốn dựa vào phương pháp phân tích hàm lượng đạm N –NH 4 trong đất, đề tài “Ảnh hưởng của việc bĩn chất thải biogas, urê, vơi đến hàm lượng đạm khống trong đất phèn trung bình canh tác lúa và mối tương quan giữa hàm lượng đạm khống trong đất với sự hấp thu đạm trong cây” được thực hiện..
- 2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 2.1 Đất thí nghiệm.
- Thí nghiệm thực hiện trên đất phèn trung bình trồng lúa (Dystric endo orthithionic) tại Hồ An -Cần Thơ.
- Đất phù sa trồng lúa (Umbric Gleysoils) ở Cai Lậy-Tiền Giang được xử dụng như mẫu đối chứng.
- Đất phù sa (đất PS) và đất phèn trung bình trồng lúa (đất Ptb) dùng trong thí nghiệm được phân loại theo chú dẫn bản đồ đất thế giới FAO – UNESCO, 1998, với một số đặc tính hĩa học trên đất phù sa (đất 1) và đất phèn (đất 2) trình tự như sau: pH H2O :5,46 và 4,06, CHC: 3,96% và 10,95%, N tổng số : 0,20% và 0,38%, C/N: 11,22 và 16,70, Al trao đổi :0,2 meq/100g và 7,35 meq/100g, Acid tổng số : 0,33 meq/100g và 8,03 meq/100g.
- 2.2 Vật liệu và nghiệm thức thí nghiệm.
- Chất thải biogas (sấy ở 70 o C), phân urea và vơi dùng trong thí nghiệm với lượng sử dụng là 250 mgN/kg đất tương ứng 10g Biogas/kg đất (hàm lượng N tổng số /biogas= 2,53.
- 543 mg Urea/kg đất và 10 T/ha vơi tương ứng 5g/kg cho đất phèn.
- Các nghiệm thức như sau: đất phù sa (đất PS), đất PS + Biogas, đất PS + Urea, đất phèn trung bình (đất Ptb), đất Ptb + Urea, đất Ptb + Vơi, đất Ptb + Biogas + Vơi (lime), đất Ptb + Urea + lime.
- Sử dụng giống lúa MTL250 trong thí nghiệm, thời gian sinh trưởng 95-105 ngày, khả năng chịu phèn thấp.
- nghiệm thức..
- Hộp nhựa cĩ kích thước (20x10x6) cm được dùng trong thí nghiệm, mỗi hộp nhựa chứa trọng lượng 1 kg đất bố trí như 1 nghiệm thức.
- Đất được ủ ngập nước 4 tuần trước khi gieo lúa.
- Tồn bộ lượng phân urea được bĩn 2 ngày trước khi sạ lúa ở nghiệm thức bĩn urea.
- Phân lân và KCl sử dụng như phân nền trước khi gieo lúa với lượng 100mgP 2 O 5 /kg đất và 50 mg K2O/ kg đất.
- Sau khi sạ lúa 6 tuần thu họach rơm, sấy khơ cân sinh khối và tính tổng hấp thu mgN/kg đất.
- Mẫu đất được lấy ở 2 thời điểm, 4 tuần sau khi ủ (trước khi gieo lúa) và 10 tuần sau khi ủ (6 tuần sau khi gieo lúa).
- 2.4 Phân tích NH 4 + và tổng hấp thu N.
- Từ sinh khối lúa thu được và hàm lượng N.
- trong cây, tổng lượng N hấp thu trong cây đã được xác định..
- Sử dụng muối KCL nồng độ 2M, theo tỉ lệ 1:5 giữa đất và dung dịch trích, làm dung dịch trích N-NH 4 + trong các nghiệm thức.
- Lượng N- NH 4 + đo được tại các thời điểm (được gọi là N-NH 4 khống tích lũy) là hiệu số giữa lượng N phĩng thích trong quá trình khống hĩa và lượng N bị cố định trong quá trình bất động N.
- Sự khống hĩa càng cao, sự bất động càng nhỏ hàm lượng N-NH 4 khống tích lũy trong các nghiệm thức càng lớn..
- 2.5 Phân tích số liệu.
- 3.1 Hàm lượng NH 4 + tích lũy trong điều kiện ủ yếm khí trước khi sạ lúa Trên đất phù sa Cai Lậy-Tiền Giang, hàm lượng NH 4 + tích lũy trong điều kiện ủ yếm khí trước khi gieo ở nghiệm thức bĩn urea đạt cao nhất, khác biệt cĩ ý nghĩa trong thống kê.
- Sự khác biệt này cĩ thể do từ nguồn phân urea được bĩn 2 ngày trước khi lấy mẫu đất (trước khi sạ lúa), lượng NH 4 + được phĩng thích từ phân ure chủ yếu dạng hữu dụng dẫn đến hàm lượng NH 4 + tích lũy đạt cao.
- Tuy nhiên lượng N-NH 4 tích lũy đo được ở thời điểm 4 tuần sau khi ủ yếm khí (trước khi sạ lúa) từ các nghiệm thức cĩ bĩn phân urê (từ 52.5 đến 92.8 mgN/kg) (Bảng 1) vẫn thấp so lượng N được cung cấp từ phân Urê (250mgN/kg), sự chênh lệch này cĩ lẽ do lượng lớn N đã bị mất từ các quá trình như sự bất động, sự bay hơi đạm dạng khí, sự rửa trơi đạm do quá trình rút nước cho việc sa lúa hoặc do sự thuỷ phân chưa hồn tồn của urê thành N-NH 4.
- Nhiều kết quả nghiên cứu đã cho thấy việc bổ sung thêm chất hữu cơ giàu hàm lượng đạm (chất thải biogas, secbania, clover.
- cĩ thể gia tăng hàm lượng N–NH 4 khống tích lũy trong đất (Bhardwaj &.
- Trịnh thị Thu Trang, 2002), tuy nhiên trong thí nghiệm chưa thấy sự khác biệt lớn giữa hàm lượng N-NH 4 khống tích lũy giai đoạn sau khi ủ 4 tuần ở nghiệm thức cĩ bĩn biogas so đất đối chứng, khác biệt.
- trong giai đoạn đầu của quá trình ủ yếm khí là nguyên nhân dẫn đến sự khơng khác biệt này (Hình 1)..
- Tương tự đất phù sa, ở đất phèn trung bình Hịa An-Cần Thơ nghiệm thức bĩn urea 2 ngày trước khi sạ cũng cĩ hàm lượng N-NH 4 khống tích lũy cao, khác biệt cĩ ý nghĩa với các nghiệm thức cịn lại trong điều kiện cĩ hoặc khơng cĩ thêm vơi..
- Giai đoạn 4 tuần sau khi ủ hàm lượng đạm NH 4 + tích lũy ở nghiệm thưc bĩn biogas cĩ khuynh hướng gia tăng nhưng chưa khác biệt trong thống kê so với nghiệm thức đất đối chứng (Hình 1).
- Bĩn vơi giúp cải thiện pH đất phèn, từ pH<4 ở các nghiệm thức khơng bĩn vơi tăng lên pH>5 và cĩ ảnh hưởng rất rõ đến các tiến trình khống hĩa đạm trên đất phèn (Bảng 1).
- Hình 1: Hàm lượng NH4+ tích lũy sau khi ủ 4 tuần trong điều kiện yếm khí (trước khi sạ lúa) trên đất phù sa (đất PS) và đất phèn trung bình (đất Ptb).
- Ghi chú: Các nghiệm thức cĩ cùng mẫu tự khơng khác biệt ý nghĩa thống kê ở mức độ 5%..
- So sánh hàm lượng NH 4 + khống tích lũy cùng thời điểm trên đất phù sa tại Cai Lậy-Tiền Giang và đất phèn trung bình ở Hịa An-Cần Thơ, tuy đất phù sa cĩ hàm lượng chất hữu cơ (3.96%) và đạm tổng số (0,2%) thấp hơn so đất phèn (10,95%.
- 5 thích hợp cho các tiến trình khống hĩa dẫn đến NH 4.
- khống tích lũy ở đất phù sa cĩ khuynh hướng đạt cao, tuy nhiên chưa đạt mức khác biệt trong phân tích thống kê so với trên đất phèn (Bảng 1)..
- Khuynh hướng gia tăng lượng N-NH 4 tích lũy ở nghiệm thức đất phèn cĩ bĩn vơi sau 4 tuần ủ so nghiệm thức đất đối chứng khơng bĩn vơi và so với đất phù sa, cho thấy vơi cĩ ảnh hưởng tốt đến quá trình khống hĩa chất hữu cơ trên đất phèn, tuy nhiên sự gia tăng chưa rõ nét dẫn đến khơng khác biệt trong phân tích thống kê (Bảng 1)..
- Ở nghiệm thức bĩn biogas, khi bổ sung vơi cĩ tác dụng tăng cường hàm lượng đạm khống hơn so với bĩn đơn độc 1 yếu tố, hàm lượng đạm NH 4 + tích lũy trước khi sạ lúa (4 tuần sau ủ yếm khí) ở nghiệm thức đất + biogas + vơi cĩ khuynh hướng tăng cao so nghiệm thức đất + biogas khơng bĩn vơi, tuy nhiên chưa đạt đến giá trị khác biệt trong phân tích thống kê.
- Tương tự, chưa thấy cĩ sự khác biệt trong hàm lượng đạm NH 4 + tích lũy ở nghiệm thức đất + urea và đất + urea + vơi ở giai đoạn 4 tuần sau khi ủ, khác biệt khơng cĩ ý nghĩa trong phân tích thống kê (Bảng 1)..
- nghiệm thức.
- Đất PS Đất PS+ Bio Đất PS+Urea Đất Ptb Đất Ptb+Bio Đất Ptb+Urea Đất Ptb+Vơi Đất Ptb+ Bio+Vơi Đất Ptb+Urea+Vơi.
- 3.2 Hàm lượng đạm NH 4 + cuối vụ.
- Hàm lượng đạm NH 4 + cịn lại cuối vụ tùy thuộc vào hàm lượng đạm NH 4 + đầu vụ và lượng đạm cây hút.
- Trên đất phù sa Cai Lậy-Tiền Giang, lượng NH 4 + tích lũy cịn lại sau khi sạ lúa 6 tuần tương đương nhau từ mg/kg), khác biệt khơng cĩ ý nghĩa trong phân tích thống kê (Bảng 1), cho thấy hàm lượng đạm đầu vụ tăng cao lượng đạm cây thu hút càng nhiều..
- Bảng 1: Hàm lượng đạm NH 4 + khống hĩa tích lũy ở 4 tuần sau khi ủ (trước khi sạ lúa), hàm lượng đạm hấp thu của lúa giai đoạn 6 tuần sau khi gieo (10 tuần sau khi ủ), hàm lượng NH 4 + khống tồn sau khi trồng lúa 6 tuần và pH đất 10 tuần sau khi ủ trên đất phù sa và đất phèn trung bình.
- Nghiệm thức NH 4 + 4 tuần sau ủ (trước sạ lúa) (mg/kg).
- NH 4 + 10 tuần sau khi ủ (6 tuần sau khi sạ) (mg/kg).
- Đất Ptb.
- Đất Ptb + Biogas 6.
- Đất Ptb + Urea 7.
- Đất Ptb+ Vơi 8.
- Đất Ptb+ Biogas + Vơi.
- Đất Ptb+ Urea + Vơi.
- Hình 2: Hàm lượng N-NH 4 + 10 tuần sau khi ủ trong điều kiện yếm khí (6 tuần sau khi sạ lúa) trên đất phù sa (đất PS) và đất phèn trung bình (đất Ptb).
- Ghi chú: Các nghiệm thức cĩ cùng mẫu tự khơng khác biệt ý nghĩa thống kê ở mức độ 5%.
- Trên đất phèn trung bình Hồ An – Cần Thơ, hàm lượng đạm NH 4 + cuối vụ cao hơn cĩ ý nghĩa so với đất phù sa.
- Hàm lượng NH 4 + tồn sau 6 tuần trồng lúa ở.
- đất đối chứng và so với đất phù sa, cho thấy trên đất phèn sự thu hút khơng đạt được tối đa.
- Riêng các nghiệm thức bĩn vơi thì khơng cĩ sự chênh lệch lớn trong hàm lượng đạm NH 4 + ở giai đoạn 6 tuần sau khi sạ, biến động khơng cĩ ý nghĩa và tương tự đất phù sa cĩ sự tương quan thuận giữa lượng NH 4 + khống tích lũy và lượng NH 4 + cây hấp thu (Hình 2)..
- 3.3 Hàm lượng đạm hấp thu trong cây lúa sau khi sạ 6 tuần.
- Trên đất phù sa Cai Lậy – Tiền Giang, lượng đạm lúa hấp thu ở giai đoạn 6 tuần sau khi gieo được ghi nhận giảm dần theo trình tự nghiệm thức sau: đất + urê, đất + biogas và đất đối chứng (Hình 3).
- Lượng đạm hấp thu của lúa trên đất phèn trung bình cũng biến thiên tương tự trên đất phù sa, lúa hấp thu lượng đạm cao nhất ở nghiệm thức bĩn Urê và thấp nhất ở nghiệm thức đất đối chứng, khác biệt cĩ ý nghĩa thống kê..
- So sánh lượng đạm hấp thu của lúa 6 tuần sau khi sạ ở đất phù sa và đất phèn trung bình, nhận thấy trong cùng thời gian sinh trưởng khả năng hấp thu đạm của lúa trồng trên đất phù sa cĩ khuynh hướng tăng cao và khác biệt cĩ ý nghĩa ở nghiệm thức bĩn thêm chất thải biogas.
- Riêng nghiệm thức bĩn urê, khả năng hấp thu đạm của lúa ở đất phèn trung bình lại cao hơn khác biệt cĩ ý nghĩa thống kê so đất phù sa điều này cĩ thể do lượng đạm NH 4 + tích lũy trước khi gieo lúa trên đất phèn đạt cao dẫn đến khả năng hấp thu đạm trong cây cao hơn.
- Bĩn vơi cĩ ảnh hưởng rất lớn đến sinh trưởng và phát triển của lúa thơng qua lượng đạm hấp thu tăng cao khác biệt cĩ ý nghĩa so với các nghiệm thức khơng bĩn vơi trên cùng biểu loại đất phèn (Hình 3)..
- Hình 3: Hàm lượng đạm lúa hấp thu 6 tuần sau khi sạ trên đất phù sa (đất PS) và đất phèn trung bình (đất Ptb).
- 3.4 Tương quan giữa lượng đạm khống tích lũy và lượng đạm lúa hấp thu Khảo sát sự tương quan giữa lượng đạm hấp thu của lúa và lượng đạm NH 4 + khống tích lũy trước khi sạ lúa (4 tuần sau khi ủ) cho thấy, trên cả hai loại đất, đất phù sa và đất phèn trung bình cĩ sự tương quan rất chặt (r r giữa lượng đạm khống tích lũy trước sạ và lượng đạm cây lúa hấp thu được, hàm lượng đạm NH 4 + tích lũy càng cao hàm lượng đạm cây hấp thu càng nhiều (Hình 4,5)..
- nghiệm thức N uptake (mg/kg).
- Đất PS Đất PS+ Bio Đất PS+Urea Đất Ptb Đất Ptb+Bio Đất Ptb+Urea Đất Ptb+Vơi Đất Ptb+.
- Giữa lượng đạm khống tích lũy trước sạ và lượng đạm khống tích lũy sau gieo 6 tuần (được xác định từ nguồn đạm tổng hấp thu và nguồn đạm tồn lại sau khi trồng lúa 6 tuần) cũng đạt tương quan rất chặt, r Hình 6).
- Đối với nghiệm thức bĩn biogas trên đất phù sa tuy lượng đạm khống tích lũy trước sạ lúa khơng khác biệt so với nghiệm thức đất đối chứng (Hình 1) nhưng lượng đạm cây hấp thu trong cùng thời gian lại nhiều hơn (Hình 2), cho thấy sự khống hĩa N từ biogas đã cung cấp lượng đạm cần thiết cho cây.
- Hình 4: Tương quan giữa lượng đạm lúa hấp thu và hàm lượng NH 4 + tích lũy trước sạ (4 tuần sau khi ủ).
- Hình 5: Tương quan giữa lượng đạm lúa hấp thu và tổng N-NH 4 + khống tích lũy 10 tuần sau khi ủ (N cây hấp thu + N tồn sau khi trồng).
- NH4+ tích lũy 10 tuần sau khi ủ NH4+ tích lũy 4 tuần sau khi ủ (mg/kg).
- Trên đất phèn hàm lượng N-NH 4 + cịn lại sau 6 tuần trồng cao hơn so với đất phù sa cho thấy cĩ lẽ do trong điều kiện pH thấp của đất phèn (pH<4) ảnh hưởng đến sinh trưởng của lúa, phần nào hạn chế khả năng hấp thu dinh dưỡng của lúa hơn so đất phù sa cĩ pH>5 thích hợp cho lúa phát triển..
- Trong trường hợp đất phèn cĩ bĩn vơi, thu hấp đạm gia tăng cao hơn so với đất phù sa khi được bĩn urea cho thấy việc bĩn vơi làm tăng pH đất (từ pH<4 dến pH>5, Bảng 1) tạo mơi trường phù hợp cho lúa phát triển (tương tự đất phù sa) dẫn đến tăng khả năng hấp thu dưỡng chất của lúa (Hình 2, 3)..
- Bĩn chất thải biogas trên đất phù sa và đất phèn cĩ tác dụng làm tăng cường sự cung cấp đạm khống hĩa từ chất hữu cơ trong trường hợp cĩ hoặc khơng cĩ bĩn vơi cải tạo đất.
- Trên đất phèn việc bĩn vơi chưa làm gia tăng rõ nét hàm đạm khống từ đất..
- Trên cả hai biểu loại đất, đất phù sa và đất phèn, cĩ sự tương quan rất chặt giữa hàm lượng đạm khống ở giai đoạn trước khi sạ lúa và sau khi sạ 6 tuần đến lượng đạm hấp thu trong cây, cho thấy việc phân tích hàm lượng đạm N –NH 4 + trong đất cĩ thể là một chỉ tiêu để đánh giá khả năng cung cấp đạm từ đất cho cây trồng.