- Chế phẩm cải tạo đất, độ mặn của đất, phân hữu cơ bã bùn mía, sản xuất lúa và than sinh học. - Nghiên cứu này được triển khai trên nền đất canh tác lúa 3 vụ, bị nhiễm mặn ở huyện U Minh Thượng và Thạnh Phú của hai tỉnh Bến Tre và Kiên Giang, với 4 nghiệm thức và 4 lần lặp lại cho mỗi nghiệm thức. - Các chế phẩm cải tạo đất bao gồm phân hữu cơ sản xuất từ bã bùn mía (PHC), than sinh học (biochar) và phân silic được sử dụng nhằm mục tiêu duy trì chất lượng đất và năng suất lúa. - Bón than sinh học 10 tấn/ha/vụ cải thiện có ý nghĩa về hàm lượng đạm hữu dụng (18,7 mg N/kg) và chất hữu cơ trong đất, trong khi bón PHC 5 tấn/ha/vụ chỉ có hiệu quả lên sự sinh trưởng của cây lúa so với nghiệm thức đối chứng và bón phân silic. - Năng suất lúa của các nghiệm thức chưa có sự khác biệt ý nghĩa qua một vụ thí nghiệm. - Sử dụng phân hữu cơ để cải tạo đất đang ngày càng phổ biến vì đây là những biện pháp cải thiện đất bền vững hơn sử dụng phân bón hoá học. - Hiện nay, ở ĐBSCL ngoài việc sử dụng rơm rạ để hoàn trả hữu cơ cho đất có nhiều nghiên cứu khác đã sử dụng cây phân xanh và phân compost để cải thiện đặc tính đất phèn và đất nhiễm mặn (Châu Minh Khôi và ctv., 2014. - Kết quả nghiên cứu cho thấy bón phân hữu cơ và vôi giúp, giảm nồng độ Na trao đổi và giảm phần trăm natri trao đổi (ESP) của đất, đồng thời tăng đạm hữu dụng, lân dễ tiêu, kali trong đất ở điều kiện thí nghiệm nhà lưới (Lâm Văn Tân và ctv., 2014). - Bón biochar vào trong đất được xem như một trong những công cụ hữu hiệu để cải thiện chất lượng đất, cải thiện hàm lượng chất hữu cơ trong đất và giảm thiểu phát thải khí nhà kính (khí CH 4 và N 2 O) (Jia et al., 2015;. - Thí nghiệm đồng ruộng trong nghiên cứu này sử dụng phân hữu cơ sản xuất từ bã bùn mía, biochar và phân silic thương mại bón vào đất với mục tiêu tìm ra sản phẩm hiệu quả trong cải thiện đặc tính đất, duy trì sự sinh trưởng và năng suất lúa trong vùng canh tác lúa 3 vụ ở Bến Tre và Kiên Giang bị rủi ro nhiễm mặn trong mùa khô. - Phân compost sử dụng trong thí nghiệm là phân hữu cơ được ủ hoai mục từ bã bùn thải của nhà máy sản xuất đường ở tại ĐBSCL. - Kết quả phân tích một số thành phần hóa học chính trong phân compost như sau: pH carbon hữu cơ (%C) (17,4), kali hòa tan (1,63. - Than sinh học được sử dụng trong thí nghiệm là loại biochar thành phẩm được sản xuất ở nhà máy tại ĐBSCL. - Phân silic sử dụng trong thí nghiệm là loại phân thương mại đang được lưu hành trên thị trường với hàm lượng SiO 2 (65. - Các thí nghiệm được thực hiện trên loại đất sét pha thịt với hàm lượng sét >. - 2.2 Bố trí thí nghiệm đồng ruộng. - Thí nghiệm đồng ruộng được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 nghiệm thức được bón các chế phẩm cải tạo đất khác nhau và 1 nghiệm thức đối chứng. - Mỗi nghiệm thức được lặp lại 4 lần.. - Mỗi lô thí nghiệm có diện tích là 48 m 2 . - Giữa các lô thí nghiệm được ngăn cách nhau bởi các bờ đất chắc chắn và thường xuyên được kiểm tra và gia cố để tránh rò rỉ nước giữa các lô thí nghiệm. - Các nghiệm thức thực hiện ngoài đồng ruộng cụ thể như sau:. - Nghiệm thức 1: Đối chứng (Canh tác lúa và bón phân hoá học theo công thức khuyến cáo). - Nghiệm thức 2: Bón phân hữu cơ (5 tấn/ha) Nghiệm thức 3: Bón Biochar (10 tấn/ha) Nghiệm thức 4: Bón phân có chứa Silic (100 kg/ha). - Thí nghiệm sử dụng giống lúa nông dân đang canh tác ở địa phương gồm OM6162 (Thạnh Phú) và OM5451 (U Minh Thượng) với lượng giống sử dụng gieo sạ trong các lô thí nghiệm tương đương 150 kg/ha. - Phân bón hoá học khuyến cáo cho lúa được áp dụng cùng một lượng giống nhau (kg/ha) là 100N-60P 2 O 5 -30K 2 O cho tất cả bốn nghiệm thức của thí nghiệm. - Các nghiệm thức với biện pháp bón cải tạo đất, vật liệu cải tạo được bón tại thời điểm 2 tuần trước khi gieo hạt lúa giống.. - 2.3 Phương pháp thu mẫu thí nghiệm Thu mẫu mẫu đất ban đầu: Trước khi tiến hành thí nghiệm đồng ruộng, mẫu đất đại diện cho hai địa. - Mẫu đất được lấy ở 5 điểm ngẫu nhiên trên ruộng sau đó được trộn đều để lấy mẫu đại diện cho điểm thí nghiệm. - Ba mẫu đất được thu ở mỗi điểm thí nghiệm được sử dụng để phân tích các chỉ tiêu hoá học.. - nghiệm: Sau khi bón các chế phẩm cải tạo đất 2 tuần mẫu đất ở các lô thí nghiệm được thu thập trước khi tiến hành gieo sạ lúa, mỗi lô thí nghiệm thu 5 vị trí khác nhau sau đó trộn chung thành một mẫu đại diện (mẫu đầu vụ). - Cuối vụ thí nghiệm tại thời điểm thu hoạch lúa, mẫu đất phân tích các chỉ tiêu hóa học cũng được thu thập riêng ở lô thí nghiệm (mẫu cuối vụ). - Mẫu đất sau khi thu ở từng thời điểm được giữ trong thùng cách nhiệt, sau đó đem về phòng thí nghiệm trong vòng 12 giờ để tiến hành xử lý và phân tích các chỉ tiêu về hóa học trên các mẫu đất khô đã được xử lý.. - Tại thời điểm thu hoạch, lúa trong các ô thí nghiệm được chọn ngẫu nhiên để thu hoạch trong khung 5 m 2 . - Chất hữu cơ. - Carbon hữu cơ được oxy hóa bằng hỗn hợp K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 và xác định lượng thừa K 2 Cr 2 O 7. - sau khi oxy hóa C hữu cơ bằng dung dịch FeSO 4. - hàm lượng (N-NO 3. - 2.5 Phân tích số liệu thí nghiệm. - Số liệu thí nghiệm được tính toán trên phầm mềm Excel để vẽ đồ thị. - Khác biệt trung bình giữa các nghiệm thức thí nghiệm được tính toán thống kê. - Bảng 2: Một số đặc tính đất trước khi thực hiện thí nghiệm tại U Minh Thượng và Thạnh Phú. - Chất hữu cơ . - 3.1 Sự thay đổi đặc tính hóa học đất thí nghiệm. - Độ dẫn điện của đất (EC) tại thời điểm đầu vụ của nghiệm thức có bón biochar cao khác biệt có ý nghĩa (P<0,05) so với các nghiệm thức còn lại, 2,49 mS/cm ở điểm U Minh Thượng và 2,59 mS/cm ở điểm Thạnh Phú. - các nghiệm thức tại hai điểm thí nghiệm (Hình 1).. - Kết quả phân tích EC của đất đầu vụ cho thấy sau khi bón biochar vào trong đất đã làm tăng giá trị EC của đất có ý nghĩa (P<0,05) so với các nghiệm thức còn lại điều này được giải thích là vì sự hiện diện của biochar trong đất gây nên sự tích tụ muối carbonat và các kim loại kiềm, đó là lý do làm EC của đất tăng lên (Nigussie et al., 2012). - Bón phân silic không làm thay đổi giá trị EC của đất ở cả hai điểm thí nghiệm.. - Ghi chú: Trong cùng một thời điểm các ký tự khác nhau trên cột số liệu thể hiện sự khác biệt giữa trung bình các nghiệm thức ở mức ý nghĩa thống kê 5%. - Giá trị pH của đất đầu vụ tại điểm thí nghiệm U Minh Thượng biến động từ và pH của đất tăng nhẹ ở giai đoạn cuối vụ từ Hình 2A). - điểm cuối vụ giảm thấp hơn so với thời điểm đầu vụ (Hình 2B), tuy nhiên tại hai điểm thí nghiệm cho thấy giá trị pH không có sự khác biệt ý nghĩa thống kê giữa các nghiệm thức sau một vụ canh tác lúa được bón các chế phẩm cải thiện đặc tính đất.. - Đánh giá hiệu quả của phân silic lên pH đất, kết quả thí nghiệm hiện tại phù hợp với nhận định bón phân silic với lượng 1 tấn/ha làm gia tăng pH của đất đơn vị trong khi với liều lượng thấp hơn không có hiệu quả cải thiện pH đất (Greger et al., 2018). - Bón phân hữu cơ 5 tấn/ha trong nghiên cứu này chưa làm thay đổi có ý nghĩa giá trị pH so với nghiệm thức đối chứng. - (2018) kết luận bón 5 tấn phân hữu cơ/ha kết hợp với bón vôi và phân hoá học làm tăng pH đất trong điều kiện đất mặn hoặc đất phèn nhiễm mặn một cách có ý nghĩa. - Thực tế thí nghiệm đồng ruộng trong nghiên cứu này chỉ sử dụng 5 tấn phân hữu cơ/ha mà không có bón bổ sung vôi, có lẽ vì điều. - này mà pH của đất chưa cho thấy sự gia tăng so với nghiệm thức đối chứng.. - 3.1.3 Chất hữu cơ trong đất. - Hàm lượng chất hữu cơ trong đất ở giai đoạn đầu vụ thí nghiệm ở các nghiệm thức dao động trong khoảng và các trị số này gia tăng nhẹ ở các nghiệm thức có bón các chế phẩm cải tạo đất ở giai đoạn cuối vụ tại điểm thí nghiệm U Minh Thượng (Hình 3A). - Tuy nhiên, hàm lượng chất hữu cơ của nghiệm thức đối chứng tại điểm thí nghiệm U Minh Thượng có khuynh hướng giảm từ 2,77% (đầu vụ) xuống 2,56% (cuối vụ). - Điều này cho thấy nếu không bổ sung chất hữu cơ cho đất canh tác ở địa điểm U Minh Thượng mà chỉ canh tác lúa liên tục bón phân hóa học về lâu dài sẽ ảnh hưởng rất lớn đến lượng chất hữu cơ lưu trữ trong đất. - Ở cả hai điểm thí nghiệm cho thấy bón phân silic đều không làm thay đổi hàm lượng chất hữu cơ trong đất so với đối chứng. - Trong khi đó, bón biochar đã làm tăng hàm lượng chất hữu cơ trong. - Tại điểm thí nghiệm Thạnh Phú, hàm lượng chất hữu cơ trong đất thay đổi không nhiều và không có khác biệt thống kê giữa các nghiệm thức cũng như giữa thời điểm đầu và cuối vụ thí nghiệm. - Tuy nhiên, nghiệm thức bón biochar có khuynh hướng giúp duy trì hàm lượng chất hữu cơ trong đất với 3,77 % tại thời điểm đầu vụ và 3,30% tại thời điểm cuối vụ thử nghiệm (Hình 3B). - Ở cả hai điểm thí nghiệm, việc bón phân hữu cơ 5 tấn/ha chưa cho thấy sự thay đổi hàm lượng chất hữu cơ trong đất rất có thể là do đất thí nghiệm có hàm lượng hữu cơ rất thấp (%C <. - 2%) nên lượng bón vào 5 tấn/ha trong một vụ không làm tăng hàm lượng hữu cơ trong đất. - (2007) đề xuất bón 10 tấn hữu cơ/ha trong khoảng thời gian dài mới có khả năng làm gia tăng hàm lượng chất hữu cơ trong đất, trong khi hiệu quả ngắn hạn chủ yếu tác động đến hoạt động của vi sinh vật trong đất.. - Hình 3: Hàm lượng chất hữu cơ trong đất thay đổi sau một vụ canh tác lúa tại (A) U Minh Thượng và (B) Thạnh Phú. - Ở điểm thí nghiệm U Minh Thượng, hàm lượng đạm hữu dụng không có sự khác biệt giữa các nghiệm thức và nghiệm thức đối chứng. - Sau khi bón các chế phẩm cải tạo đất hai tuần, hàm lượng đạm hữu dụng của nghiệm thức bón phân hữu cơ và bón phân silic giảm so với hai nghiệm thức còn lại, giá trị đạm hữu dụng đạt theo thứ tự là 26,5 mg N/kg và 25,7 mg N/kg. - Phân silic cho kết quả hàm lượng đạm hữu dụng giảm thấp có ý nghĩa so với đối chứng, trong khi bón phân hữu cơ không khác biệt. - Bón biochar cho kết quả hàm lượng đạm hữu dụng trong đất cao có ý nghĩa (30,4 mg N/kg) nhưng chưa khác biệt so với đối chứng (29,6 mg N/kg).. - Đến giai đoạn cuối vụ thí nghiệm, sau khi phân tích lại cho thấy hàm lượng đạm hữu dụng ở tất cả các nghiệm thức đều giảm và vẫn có sự khác biệt ý nghĩa thống kê (P<0,05) giữa các nghiệm thức bón các chế phẩm cải tạo đất so với nghiệm thức đối chứng. - Hàm lượng đạm hữu dụng ở nghiệm thức bón biochar là 18,7 mg N/kg và khác biệt có ý nghĩa so với nghiệm thức đối chứng đạt 16,7 mg N/kg (Hình 4B). - Việc đạm hữu dụng cao khác biệt ý nghĩa khi có bón biochar so với các nghiệm thức còn lại là do đặc tính của biochar có khả năng hấp phụ, cố định và trao đổi ion NO 3 - và NH 4 + chính vì điều này là cơ sở làm gia tăng hàm lượng đạm hữu dụng trong đất để cung cấp cho cây trồng (Wang et al., 2017).. - 3.1.5 Natri trao đổi trong đất. - Kết quả phân tích natri trao đổi trong đất ở Hình 5 cho thấy giá trị natri trao đổi chỉ thể hiện sự khác biệt giữa các nghiệm thức vào giai đoạn đầu vụ thí nghiệm của điểm thí nghiệm U Minh Thượng. - Kết luận này có thể giải thích natri trong đất của thí nghiệm hiện tại chỉ cho thấy cao hơn so với đối chứng trên đất thí nghiệm ở U Minh Thượng. - Khi so sánh giữa hai điểm thí nghiệm cho thấy natri trao đổi trong đất có xu hướng giảm vào giai đoạn cuối của thí nghiệm, tuy nhiên giá trị natri trao đổi trong đất của điểm thí nghiệm U Minh Thượng vào thời điểm cuối vụ biến động trong khoảng meq/100g (Hình 5A) và cao hơn có ý nghĩa (P<0,05) so với giá trị natri trao đổi trong đất ở thời điểm cuối vụ tại Thạnh Phú meq/100g (Hình 5B). - Với kết quả phân tích hàm lượng natri trao đổi trong đất cho thấy sự gia tăng EC của đất trong nghiệm thức có bón biochar vào thời điểm đầu vụ (Hình 1) ở U Minh Thượng không phải là do tác động của hàm lượng natri trao đổi trong đất mà là do các ion khác. - Vì vậy, sự gia tăng EC trong đất ở nghiệm thức bón biochar có thể nói không làm tăng nồng độ natri trao đổi ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây lúa, điều này thể hiện rõ ở kết quả chiều cao cây lúa ghi nhận ở Bảng 3.. - Kết quả trình bày trong Bảng 3 cho thấy nghiệm thức bón phân hữu cơ có chiều cao cây cao nhất so với các nghiệm thức còn lại ở cả hai thời điểm khảo sát tại điểm thí nghiệm U Minh Thượng. - Trong khi đó, tại Thạnh Phú nghiệm thức bón biochar chỉ cho kết quả sinh trưởng của cây lúa là tốt nhất vào giai đoạn 40 NSKS (56,8 cm) và có khác biệt hơn hơn hai nghiệm thức bón chế phẩm còn lại. - Ở giai đoạn lúa được 60 ngày không có sự khác biệt ý nghĩa thống kê về sinh trưởng của cây ở tất cả các nghiệm thức. - Mặc dù việc bón phân silic trong thí nghiệm nhằm mục tiêu. - giúp cây lúa tăng trưởng tốt hơn trong điều kiện nhiễm mặn, tuy nhiên với nghiệm thức sử dụng phân silic chưa cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về chiều cao cây ở cả hai thời điểm ghi nhận và cả hai điểm thí nghiệm. - (2017) đã kết luận rằng, bón phân silic với liều lượng từ 100 – 400 kg/ha vẫn không cho kết quả khác biệt về chiều cao cây lúa so với nghiệm thức đối chứng. - Kết quả này cho thấy sản phẩm phân hữu cơ và biochar có hiệu quả tích cực lên sự sinh trưởng của cây lúa ở hai vùng thí nghiệm. - Nghiệm thức U Minh Thượng Thạnh Phú. - Phân hữu cơ (5 tấn/ha) 52,3 a a b Biochar (10 tấn/ha) 51,6 a a a Phân Silic (100 kg/ha) 49,8 ab ab b . - trong cùng một cột các ký tự khác nhau theo sau số liệu thể hiện sự khác biệt giữa trung bình các nghiệm thức ở mức ý nghĩa thống kê 5%. - 3.3 Năng suất lúa thí nghiệm. - Năng suất lúa tại điểm thí nghiệm U Minh Thương đạt từ tấn/ha và năng suất ở Thạnh Phú đạt được trong khoảng . - (2007) cho thấy phân hữu cơ có thể có hiệu quả lên năng suất cây trồng ngay trong năm đầu tiên khi được bón với lượng lớn (>. - Hình 6: Năng suất lúa (tấn/ha) ở hai điểm thí nghiệm U Minh Thượng và Thạnh Phú Ghi chú: ns: không khác biệt ý nghĩa thống kê.. - Áp dụng biochar 10 tấn/ha trên đất canh tác lúa 3 vụ bị ảnh hưởng mặn cải thiện có hiệu quả độ phì nhiêu của đất liên quan đến hàm lượng chất hữu cơ. - Trong khi đó, bón phân hữu cơ 5 tấn/ha có hiệu quả trong việc cải thiện sinh trưởng của cây lúa trên đất nhiễm mặn của vùng U Minh Thượng. - Cả ba sản phẩm sử dụng trong nghiên cứu chưa cho thấy hiệu quả có ý nghĩa trong việc gia tăng năng suất lúa ở vụ trồng đầu tiên so với nghiệm thức đối chứng chỉ sử dụng phân hóa học, do đó các nghiên cứu tiếp theo để đánh giá hiệu quả lâu dài của các sản phẩm này trong việc cải thiện năng suất lúa và các đặc tính hoá học khác của đất kể cả khả năng cung cấp chất vi lượng cho cây trồng là thật sự cần thiết.. - Hiệu quả của phân hữu cơ và vôi trong cải thiện một số đặc tính đất và sinh trưởng của lúa trên đất nhiễm mặn. - Cải thiện đặc tính bất lợi của đất phèn nhiễm mặn và năng suất lúa qua sử dụng phân hữu cơ và vôi trong điều kiện nhà lưới. - Hiệu quả của phân hữu cơ và vôi trong cải thiện năng suất lúa và đặc tính bất lợi của đất nhiễm mặn trong điều kiện nhà lưới.