Hiệu quả của bã cà phê và vỏ trứng lên sinh trưởng, năng suất hành tím (Allium ascalonicum) và một số đặc tính hóa và sinh học đất trong điều kiện nhà lưới

- Bã cà phê, vỏ trứng, hành tím và đất.
- Để đánh giá hiệu quả của bã cà phê và vỏ trứng lên sinh trưởng, năng suất củ hành tím và một số đặc tính hóa và sinh học đất, thí nghiệm trong nhà lưới được thực hiện trong ba tháng với 4 lặp lại.
- Hỗn hợp bã cà phê và vỏ trứng được bón với 2 mức độ: 10 và 20%.
- Nghiệm thức không bón phân được xem như là nghiệm thức đối chứng và nghiệm thức bón phân theo khuyến cáo cho cây hành tím được xem là nghiệm thức tham khảo.
- Kết quả thí nghiệm cho thấy trọng lượng tươi củ hành tím cao nhất ở 2 nghiệm thức: nghiệm thức 3 (bón 5% bã cà phê + 25% NPK khuyến cáo) và nghiệm thức 5 (bón 10% hỗn hợp bã cà phê và vỏ trứng).
- Trọng lượng củ hành tím ở hai nghiệm thức này lần lượt là 47,98 và 44,41 g/chậu, cao hơn rất nhiều so với nghiệm thức 1 (đối chứng) và nghiệm thức 2 (bón phân theo khuyến cáo) và có mối liên hệ với sinh trưởng và phát triển của cây hành tím.
- Thêm vào đó, việc bón hai vật liệu hữu cơ gồm: bã cà phê và vỏ trứng đã giúp gia tăng pH đất và mật số vi khuẩn và nấm trong đất rất đáng kể..
- Bã cà phê và vỏ trứng là rác thải hữu cơ có giá trị tái sử dụng rất cao đặc biệt trong nông nghiệp dùng làm phân bón cho cây trồng.
- Trên thế giới nghiên cứu về tái sử dụng bã cà phê và vỏ trứng dùng làm phân bón hữu cơ sạch cho cây trồng không cần phải qua bất cứ công đoạn xử lý nào chỉ mới được bắt đầu trong những năm gần đây..
- Bã cà phê sau khi sử dụng được tái chế thành dầu sinh học (Caetano và ctv., 2012) dùng làm thức ăn cho động vật vì trong thành phần của bã cà phê chứa 91,1% sinh khối khô.
- Bên cạnh bã cà phê, vỏ trứng cũng có giá trị dinh dưỡng cao đặc biệt là nguyên tố calcium, giúp cải tạo pH đất và sinh trưởng cây trồng (John và Paul, 2006).
- Do đó, nghiên cứu tái sử dụng bã cà phê và vỏ trứng làm phân bón hữu cơ chất lượng cao có giá trị cải tạo đất và cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng là cần thiết (Holmes và ctv., 2011)..
- Tuy nhiên, ở Việt Nam, việc nghiên cứu tái sử dụng bã cà phê và vỏ trứng làm phân bón hữu cơ sạch cho cây trồng hầu như chưa có.
- Do đó, nghiên cứu này được thực hiện nhằm mục tiêu: (1) đánh giá hiệu quả của việc bón bã cà phê kết hợp với vỏ trứng lên sinh trưởng và năng suất hành tím trồng trên nền đất giồng cát trong điều kiện nhà lưới và (2) đánh giá hiệu quả của hỗn hợp bã cà phê và vỏ trứng lên một số đặc tính hóa học và sinh học đất..
- 2.2 Vật liệu hữu cơ bã cà phê.
- 2.3 Vật liệu vỏ trứng.
- 2.5 Bố trí thí nghiệm.
- Thí nghiệm gồm 6 nghiệm thức và mỗi nghiệm thức có 4 lần lặp lại (1 chậu tương ứng với 1 lặp lại).
- Các nghiệm thức được liệt kê như sau:.
- Nghiệm thức 1: Đối chứng (ĐC).
- Nghiệm thức 2: Bón 100% của N-P-K khuyến cáo (100% NPK-KC).
- Nghiệm thức 3: 5% bã cà phê (97,5 tấn/ha.
- Nghiệm thức 4: 5% vỏ trứng (97,5 tấn/ha.
- Nghiệm thức 5: 10% hỗn hợp bã cà phê và vỏ trứng (195 tấn/ha) (10% hỗn hợp (BCP+VT).
- Nghiệm thứ 6: 20% hỗn hợp bã cà phê và vỏ trứng (390 tấn/ha) (20% hỗn hợp (BCP+VT).
- Tỷ lệ phối trộn giữa cà phê và vỏ trứng là 1:1 (tính theo trọng lượng khô).
- Lượng phân hóa học cho nghiệm thức khuyến cáo (25% và 100% của lượng phân bón khuyến cáo) được chia làm 5 lần bón như sau:.
- Bã cà phê và vỏ trứng theo từng nghiệm thức riêng lẻ được bón lót vào thời điểm xuống giống (0 ngày) dựa vào trọng lượng khô của đất trong mỗi chậu thí nghiệm (w/w).
- Chủ định của việc thiết lập nghiệm thức nghiệm thức 6: Bón 20% hỗn hợp bã cà phê và vỏ trứng là nhằm đánh giá xem hỗn hợp hữu cơ này có gây ức chế sinh trưởng.
- Riêng các chỉ tiêu hóa học đất như: chất hữu cơ (phương pháp Walkley-Black), đạm tổng số (chưng cất Kjeldahl), lân tổng số (vô cơ với H 2 SO 4 đậm đặc, tạo phức hợp màu phosphomolybdate và đo mẫu trên máy quang phổ), kali tổng số (vô cơ với H 2 SO 4 đậm đặc, sau đó đo mẫu trên máy hấp thu nguyên tử) và Ca trao đổi (trích bằng BaCl 2 và đo trên máy hấp thu nguyên tử) được phân tích với một mẫu đại diện sau khi 4 lặp lại được trộn đều với nhau theo nghiệm thức vào thời điểm cuối vụ..
- 3.1 Thành phần hóa học của bã cà phê, vỏ trứng và đất thí nghiệm.
- Kết quả phân tích về thành phần hóa học của bã cà phê, vỏ trứng và đất dùng trong thí nghiệm được trình bày trong Bảng 1.
- Bã cà phê tươi có giá trị dinh dưỡng cao, đặc biệt là lượng đạm cao chiếm 2,4.
- Giá trị dinh dưỡng có trong bã cà phê tương đương với giá trị dinh dưỡng có trong phân hữu cơ bã bùn mía trong nghiên cứu của Dương Minh Viễn và ctv.
- Môi trường pH trung tính cho thấy bã cà phê rất phù hợp bón cho nhiều loại cây trồng.
- Trị số pH (pH=8,85) và kali tổng số (1,36%) là hai thành phần hóa học của vỏ trứng cao hơn so với bã cà phê và đất, trong khi, các chỉ tiêu còn lại như: EC, CHC, Nts và Pts mặc dù thấp hơn so với bã cà phê, nhưng cao hơn rất nhiều so với đất thí nghiệm.
- Tóm lại, bã cà phê và vỏ trứng có thành phần dinh dưỡng thích hợp cho việc sử dụng như là nguồn phân hữu cơ và nguồn dinh dưỡng thiết yếu cây trồng.
- Bảng 1: Thành phần hóa học của bã cà phê, vỏ trứng và đất thí nghiệm Vật liệu pH- H2O.
- Bã cà phê .
- Vỏ trứng .
- 3.2 Ảnh hưởng của việc bón bã cà phê và vỏ trứng lên đặc tính hóa và sinh học đất.
- Kết quả diễn biến giá trị pH đất giữa các nghiệm thức được trình bày trong Hình 1.
- Nhìn chung, giá trị pH đất ở các nghiệm thức biến động khác nhau.
- Nghiệm thức 2 (100% NPK-KC) pH có xu hướng giảm dần trong suốt thời gian bố trí thí nghiệm.
- Hai nghiệm thức 1 (ĐC) và 3 (5% BCP + 25%.
- Trong khi ba nghiệm thức còn lại 4 (5% VT + 25% NPK-KC).
- Sự tăng pH đất đều xuất hiện ở các nghiệm thức bón vỏ trứng.
- Khi so sánh pH đất giữa các nghiệm thức tại các thời điểm thu mẫu khác nhau cho thấy có sự khác biệt thống kê giữa các nghiệm thức, đặc biệt vào 90 ngày thí nghiệm pH đất cao nhất ở các nghiệm thức bón vỏ trứng, kế đến là ở 2 nghiệm thức 1 (ĐC) và 3 (5% BCP+25% NPK-KC) và cuối cùng pH đất thấp nhất ở nghiệm thức 2 (100%.
- Tóm lại, kết quả này cho thấy bón bã cà phê độc lập không làm giảm pH đất, trong khi bón vỏ trứng giúp gia tăng pH đất..
- Lưu ý: Các chữ số hiển thị khác biệt thống kê trong hình chỉ dùng để so sánh các số liệu giữa các nghiệm thức với nhau trong cùng 1 ngày lấy mẫu, không so sánh các ngày lấy mẫu khác nhau trong cùng một nghiệm thức (n=4, sai số chuẩn).
- Kết quả diễn biến giá trị EC đất giữa các nghiệm thức được trình bày trong Hình 2.
- EC đất ở các nghiệm thức có sự biến động, khác nhau ở các thời điểm thu mẫu và có xu hướng tăng cao trong thời gian 15 ngày đầu của thí nghiệm, sau đó có xu hướng ổn định trong khoảng thời gian từ 15 đến 60 ngày thí nghiệm và giảm mạnh sau 60 ngày đến khi kết thúc thí nghiệm.
- Nhìn chung, EC đất ở các nghiệm thức đều nằm trong ngưỡng tối ưu cho cây trồng (<.
- Nghiệm thức 1 (ĐC) có chỉ số EC đất thấp nhất ở tất cả thời điểm khi so với các nghiệm thức khác.
- Nghiệm thức 2 (100% NPK- KC), EC đất cao nhất vào hai thời điểm thu mẫu 15 và 45 ngày thí nghiệm, cao hơn và khác biệt ý.
- nghĩa thống kê so với các nghiệm thức bón bã cà phê và vỏ trứng.
- Tuy nhiên, vào thời điểm 60 và 90 ngày thí nghiệm, EC đất cao nhất ở các nghiệm thức bón hỗn hợp bã cà phê và vỏ trứng và thấp nhất ở 2 nghiệm thức: 1) ĐC và 2) 100% NPK-KC..
- Tác giả cho thấy sau khi bón bã thuốc lá vào trong đất EC đất cao hơn so với nghiệm thức đối chứng.
- Kết quả phân tích các thành phần hóa học đất sau khi kết thúc thí nghiệm ở các nghiệm thức cho thấy ở tất cả các nghiệm thức bổ sung bã cà phê hàm lượng chất hữu cơ và hàm lượng đạm tổng số có xu hướng cao hơn rất nhiều so với nghiệm thức đối chứng.
- Hàm lượng chất hữu cơ và đạm tổng số trong đất có xu hướng tăng dần theo lượng bón của bã cà phê.
- Hai thành phần này cao nhất ở nghiệm thức 6 (20% hỗn hợp (BCP+VT.
- lần lượt cao hơn gấp 6,0 và 5,6 lần so với nghiệm thức đối chứng và chiếm 4,18% và 0,34% (Hình 3A và 3B).
- nghiệm thức còn lại 1 (ĐC).
- Hàm lượng lân và kali tổng số trong đất sau khi bố trí thí nghiệm ở tất cả các nghiệm thức có xu hướng không khác nhau (số liệu không trình bày)..
- Các nghiệm thức không bón vỏ trứng gồm 1 (ĐC).
- Kết quả diễn biến mật số vi khuẩn và nấm trong đất ở các nghiệm thức được trình bày trong Hình 4 cho thấy mật số nấm và vi khuẩn trong đất tăng nhanh và đạt mật số cao nhất vào ngày thứ 15 sau khi bố trí thí nghiệm ở tất cả các nghiệm thức có bón bã cà phê, sau đó, mật số giảm dần cho đến khi kết thúc thí nghiệm.
- Trong khi đó, các nghiệm thức còn lại gồm 1 (ĐC).
- So sánh mật số vi khuẩn và nấm giữa các nghiệm thức trong thời gian 60 ngày đầu của thí nghiệm cho thấy tất cả các nghiệm thức bón bã cà phê đều có mật số vi khuẩn và nấm cao hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với các nghiệm thức không bón bã cà phê gồm 1 (ĐC);.
- Hình 4: Diễn biến sự thay đổi mật số vi khuẩn (A) và nấm (B) trong 1 gram đất của các nghiệm thức trong thời gian bố trí thí nghiệm.
- 3.3 Ảnh hưởng của bón bã cà phê và vỏ trứng lên sinh trưởng và năng suất hành tím.
- Kết quả ảnh hưởng của các nghiệm thức bón phân lên sự sinh trưởng và phát triển của hành tím được trình bày ở Hình 5..
- Nhìn chung, chiều cao cây và số lá hành tím ở tất cả các nghiệm thức có xu hướng tăng nhanh vào giai đoạn 15 đến 45 ngày sau khi thí nghiệm, sau.
- Chiều cao cây hành tím vào thời điểm 15 ngày thí nghiệm không khác biệt thống kê khi so sánh các nghiệm thức với nhau.
- thí nghiệm, nghiệm thức 3 (5% BCP + 25% NPK- KC) có chiều cao cây cao nhất, 42,50 cm và khác biệt ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với các nghiệm thức còn lại, trong khi các nghiệm thức còn lại không khác biệt khi so sánh với nhau.
- Vào thời điểm 45 đến 90 ngày thí nghiệm, chiều cao cây hành tím thấp nhất ở nghiệm thức 6 (20% hỗn hợp (BCP + VT)) và nghiệm thức 1 (ĐC).
- Hai nghiệm thức còn lại có chiều cao cây cao hơn, tuy nhiên, không khác biệt thống kê khi so sánh hai nghiệm thức này với nhau (Hình 5A)..
- Số lá hành tím ở hai nghiệm thức 1 (ĐC) và 2 (100% NPK-KC) trong suốt thời điểm bố trí thí nghiệm thấp hơn và khác biệt ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với bốn nghiệm thức còn lại.
- Trong bốn nghiệm thức còn lại, nghiệm thức 3 (5% BCP + 25% NPK-KC) và nghiệm thức 5 (10% hỗn hợp (BCP + VT)) có số lá cao hơn và khác biệt ý nghĩa.
- thống kê so với 2 nghiệm thức còn lại (Hình 5B)..
- Số chồi hành tím cao nhất ở nghiệm thức 5 (10% hỗn hợp (BCP + VT)) trong suốt thời điểm thí nghiệm.
- Kế đến là 3 nghiệm thức 3 (5% BCP + 25% NPK-KC).
- Cả 3 nghiệm thức này không khác biệt thống kê khi so sánh với nhau..
- Cuối cùng, cả hai nghiệm thức 1 (ĐC) và 2 (100%.
- NPK-KC) có số chồi thấp nhất khác biệt thống kê so với 4 nghiệm thức trên (p<0,05), tuy nhiên, cả hai không khác biệt ý nghĩa thống kê khi so sánh với nhau (Hình 5C)..
- Điều này có thể là do trong bã cà phê có nhiều hợp chất hữu cơ có hoạt tính sinh học giúp cho cây trồng tăng sức đề kháng và chống chịu tốt trong điều kiện môi trường bất lợi do thiếu dinh dưỡng và sâu bệnh hại (Teresa và ctv., 2013a)..
- Hình 5: Diễn biến về sự sinh trưởng và phát triển của hành tím ở các nghiệm thức bón phân trong thời gian thí nghiệm gồm: chiều cao cây (A), số lá trên cây (B) và số chồi (C).
- Kết quả trọng lượng tươi củ hành tím giữa các nghiệm thức được trình bày trong Hình 6 cho thấy trọng lượng củ hành cao nhất ở nghiệm thức 3 (5%.
- BCP + 25% NPK-KC) và nghiệm thức 5 (10% hỗn hợp (BCP + VT.
- lần lượt là 47,98 và 44,41 g/chậu, khác biệt thống kê ở mức ý nghĩa 5% so với các nghiệm thức khác.
- Tuy nhiên, cả hai nghiệm thức này không khác biệt thống kê khi so sánh với nhau..
- Ở nghiệm thức 4 (5% VT + 25% NPK-KC) trọng lượng tươi hành tím là 32,58 g/chậu, cao hơn 3 nghiệm thức còn lại 1 (ĐC).
- tuy nhiên, trọng lượng củ hành tím ở nghiệm thức 4 không khác biệt thống kê so với nghiệm thức 2 (100% NPK- KC).
- Ba nghiệm thức 1 (ĐC).
- Do đó, khi kết hợp hai vật liệu gồm bã cà phê và vỏ trứng lại với nhau và bón cho cây trồng ở một liều lượng thích hợp thì thành phần dinh dưỡng thiết yếu cho cây trồng và vi sinh vật của hỗn hợp này trở nên hoàn hảo hơn và vì vậy năng suất củ hành tím được gia tăng.
- Tuy nhiên, việc bón một lượng lớn hỗn hợp bã cà phê và vỏ trứng với liệu lượng 195 tấn/ha để tăng năng suất hành tím có thể là một trở ngại lớn đối với nông dân..
- Hình 6: Trọng lượng củ hành tím/chậu ở các nghiệm thức bón phân sau khi thí nghiệm n=4, sai số chuẩn.
- Bã cà phê tươi sau khi pha chế và vỏ trứng có thể được sử dụng trực tiếp như là một dạng phân bón hữu cơ cho cây hành tím..
- Hiệu quả của hỗn hợp bã cà phê và vỏ trứng lên sinh trưởng và năng suất hành tím trong điều kiện nhà lưới phụ thuộc rất lớn vào liều lượng sử dụng..
- Bón 10% hỗn hợp bã cà phê và vỏ trứng (tỉ lệ 1:1) (dựa vào trọng lượng đất khô) giúp gia tăng sinh trưởng và năng suất củ hành tím.
- Do đó, bã cà phê kết hợp vỏ trứng có tiềm năng ứng dụng cao trong sản xuất nông nghiệp hữu cơ sạch và bền vững.