- XỬ LÝ RƠM RẠ TRÊN ĐỒNG RUỘNG BẰNG CHẾ PHẨM SINH HỌC TRONG VỤ XUÂN - HÈ TẠI HUYỆN CÁI BÈ, TỈNH TIỀN GIANG Nguyễn Xuân Dũ 1 , Trương Thị Nga 2 và Nguyễn Thị Kim Phước 2. - Chất hữu cơ, chế phẩm sinh học, phân hủy, vùi rơm, xử lý rơm rạ, hóa học đất. - Đề tài “Xử lý rơm rạ trên đồng ruộng bằng chế phẩm sinh học trong vụ Xuân - Hè tại huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang” được thực hiện với mục tiêu (i) Nghiên cứu ảnh hưởng của các chế phẩm sinh học đến quá trình xử lý rơm rạ trên đồng ruộng. - (ii) Khảo sát thành phần hóa học đất nhằm đánh giá vai trò của chế phẩm sinh học. - Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 5 nghiệm thức và 3 lần lặp lại: 1) đốt rơm theo người dân. - 3) rơm + chế phẩm Biomix. - 4) rơm + chế phẩm Trichomix-DT. - 5) rơm + chế phẩm AT compost. - Kết quả thí nghiệm cho sau thời gian thí nghiệm rơm phân hủy đạt trọng lượng rơm còn lại ở nghiệm thức vùi rơm với chế phẩm Biomix, Trichomix-DT và ATcompost trung bình là (26,89. - 27,99%) và nghiệm thức không chế phẩm (34,39. - Tỉ số C/N của rơm khi dùng Trichomix-DT thấp nhất (40,27). - Thời gian phân hủy rơm rạ của Biomix là 50 ngày, Trichomix-DT và AT là 60 ngày và không dùng chế phẩm là 70 ngày.. - Hàm lượng N dễ tiêu của rơm với Trichomix-DT cao nhất (23,70 mg/kg). - Chế phẩm Biomix, Trichomix-DT và AT compost có triển vọng ứng dụng xử lý rơm rạ, bên cạnh Trichomix-DT và AT compost khi sử dụng có thể bổ sung chất dinh dưỡng (đạm, lân) và cải thiện C/N cho đất.. - Đồng bằng sông Cửu Long có diện tích trồng lúa lớn nhất nước, vấn đề xử lý rơm rạ sau mỗi vụ thu hoạch trên thực tế chưa có biện pháp hữu hiệu.. - Hầu hết rơm rạ sau thu hoạch được đốt hoặc chuyển đi nơi khác mà không được hoàn trả lại cho đất vì vậy đất ngày càng bị suy giảm độ phì nhiêu (Moorman, 1989). - Bên cạnh đó, xử lý rơm rạ không tốt, sẽ gây mùi hôi thối khi rơm rạ phân hủy, và sản sinh ra nhiều độc tố như H 2 S, CH 4, C 2 H 4. - Hiện nay, các nhà nghiên cứu đã cho ra đời nhiều loại chế phẩm sinh học nhằm thúc đẩy quá trình phân hủy của rơm rạ. - Thời gian và hiệu quả xử lý của các chế phẩm sinh học này sẽ thay đổi tùy thuộc vào điều kiện canh tác và môi trường tại địa phương, nên cần có loại chế phẩm sinh học và cách thức xử lý phù hợp để đạt được hiệu quả xử lý rơm rạ cao. - Vì vậy, đề tài “Xử lý rơm rạ trên đồng ruộng bằng chế phẩm sinh học trong vụ Xuân-Hè tại huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang” được thực hiện với mục tiêu góp phần tìm ra giải pháp xử lý rơm rạ hiệu quả, hạn chế việc đốt đồng và hoàn trả dinh dưỡng, cải thiện độ phì cho đất thông qua đánh giá sự phân hủy rơm rạ và thành phần hoá học đất dưới tác dụng của các chế phẩm sinh học.. - Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 lần lặp lại: đốt rơm, cày vùi rơm không sử dụng chế phẩm và cày vùi rơm sử dụng 3 loại chế phẩm sinh học khác nhau:. - Nghiệm thức đốt rơm (ĐC): Rơm rạ được rải đều và đốt theo cách của nông dân.. - Nghiệm thức NDC: Rơm rạ xới vào trong đất, không phun chế phẩm sinh học. - Nghiệm thức NTA: Rơm rạ được phun chế phẩm sinh học Trichomix – DT, sau đó cày vùi vào trong đất.. - Nghiệm thức NTB: Rơm rạ được phun chế phẩm sinh học Biomix, sau đó xới vào đất.. - Nghiệm thức NTD: Rơm rạ được phun chế phẩm sinh học bio – decomposer (AT), sau đó xới vào đất.. - Một số chế phẩm sinh học Biomix. - Biomix là chế phẩm sinh học được nghiên cứu tại Viện Công nghệ Môi trường - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam. - Mật độ vi sinh vật hữu hiệu trong Biomix đạt 10 9 CFU/g chế phẩm. - Thành phần vi sinh vật của chế phẩm Biomix bao gồm 30 chủng xạ khuẩn ưa nhiệt nhóm Streptomyces và 20 chủng vi khuẩn ưa nhiệt nhóm Bacillus. - Liệu lượng sử dụng 250g/tấn rơm rạ.. - Chế phẩm Trichomix-DT. - Chế phẩm Trichomix-DT là sản phẩm của nhà máy phân bón Điền Trang. - Chế phẩm Bio- decomposer (còn được gọi là AT compost) là một chế phẩm phân hữu cơ sinh học, được Công ty TNHH MTV Sinh học Nông nghiệp Văn Giang (VAB Co) sản xuất.. - Thành phần vi sinh vật có ích trong chế phẩm gồm:. - Cách sử dụng: hòa loãng 20 ml chế phẩm AT xử lý nhanh rơm rạ với 2 lít nước phun đều trên bề mặt diện tích 30 m 2 ruộng đã thu hoạch để xử lý rơm rạ trực tiếp trên đồng ruộng.. - Thí nghiệm khảo sát sự phân hủy rơm rạ Túi lưới chứa rơm kích thước 20 cm x 20 cm (400 cm 2. - Sau khi đã bố trí xong các túi rơm, tại thời điểm rơm rạ trên ruộng được cày vùi vào đất, các túi lưới chứa rơm đồng thời cũng được vùi vào đất các ô thí nghiệm tương ứng.. - N dễ tiêu: xác định theo phương pháp Waring Bremner. - P dễ tiêu: xác định theo phương pháp Olsen.. - Lân dễ tiêu trong đất được xác định bằng cách trích đất với dung dịch natri bicacbonat NaHCO 3. - Hàm lượng lân dễ tiêu trong dung dịch trích được xác định theo phương pháp so màu amonium molipdate-acid ascorbic ở bước sóng 880 nm.. - 3.1.1 Khảo sát sự phân hủy rơm rạ 3.1.1 Sự thay đổi trọng lượng khô của rơm trong túi lưới. - Nghiệm thức vùi rơm không dùng chế phẩm trọng lượng rơm giảm dần đến ngày 70 (còn lại 36,15. - Trong khi đó, trọng lượng rơm ở các nghiệm thức vùi rơm với chế phẩm giảm nhanh đến ngày 50 ở nghiệm thức sử dụng chế phẩm biomix (còn lại 31,6%) hoặc ngày 60 ở nghiệm thức sử dụng chế phẩm Trichomix-DT và chế phẩm AT (còn lại lần lượt 29,74% và 30,39%) thì ổn định. - Trọng lượng rơm trong túi lưới ở các nghiệm thức giảm nhanh trong khoảng 20 ngày đầu, sau đó trọng lượng rơm giảm chậm lại cho đến khi đạt trạng thái ổn định. - Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Nguyễn Thành Hối (2008) khi kết luận rằng sau 15 ngày vùi rơm, trọng lượng rơm rạ giảm xuống nhanh nhất, sau đó tốc độ phân hủy chậm hơn nên trọng lượng rơm giảm chậm lại. - theo thời gian Sự phân hủy nhanh rơm rạ ở giai đoạn đầu gieo. - Trong các nghiệm thức vùi rơm với chế phẩm sinh học thì nghiệm thức vùi rơm với chế phẩm Biomix có trọng lượng rơm giảm nhiều nhất trong cùng thời gian. - Trọng lượng rơm ở nghiệm thức vùi rơm với Trichomix-DT và nghiệm thức vùi rơm với AT như nhau. - Kết quả nghiên cứu cho thấy khi sử dụng chế phẩm Biomix rơm rạ phân hủy nhanh hơn khi dùng các chế phẩm còn lại.. - 3.1.2 Diễn biến tỉ số C/N của rơm trong túi lưới Kết quả nghiên cứu cho thấy tỉ số C/N ở các nghiệm thức trung bình khoảng . - Nghiệm thức vùi rơm có tỉ số C/N giảm đều và có khác biệt thống kê theo thời gian đến ngày 70, sau ngày 70 tỉ số C/N trở nên ổn định. - Trong khi đó đối với các nghiệm thức có sử dụng chế phẩm tỉ số C/N giảm đến ngày 50 (nghiệm thức sử dụng Biomix) hoặc đến ngày 60 (nghiệm thức sử dụng Trichomix-DT và nghiệm thức sử dụng AT compost). - Kết quả này cho thấy các chế phẩm sinh học đã thúc đẩy quá trình chuyển hóa chất hữu cơ có trong rơm rạ thành các hợp chất đạm nhanh hơn khi chỉ vùi rơm thông thường không dùng chế phẩm.. - 3.1.3 Thời gian phân hủy rơm rạ. - Dựa vào sự không thay đổi trọng lượng khô của rơm trong túi lưới (Hình 1 mục 3.1.1), trọng lượng rơm ở nghiệm thức rơm có sử dụng chế phẩm giảm nhanh đến ngày 50 ở nghiệm thức sử dụng chế phẩm biomix (còn lại 31,6%) hoặc ngày 60 ở nghiệm thức sử dụng chế phẩm Trichomix-DT còn lại là 29,74% và chế phẩm AT còn lại 30,39%) và. - sự ổn định tỉ số C/N của rơm có thể xác định thời gian phân hủy nhanh rơm rạ và rơm rạ đang trong quá trình khoáng hóa.. - Kết quả nghiên cứu cho thấy nghiệm thức vùi rơm được phun chế phẩm Biomix sự phân hủy rơm rạ vào khoảng 50 ngày sau đó quá trình chậm lại thể hiện qua trọng lượng trong túi rơm được thể hiện qua (Hình 1 mục 3.1.1), hai nghiệm thức vùi rơm phun chế phẩm Trichomix và chế phẩm AT sự phân hủy rơm rạ kéo dài khoảng 60 ngày, chậm hơn nghiệm thức vùi rơm có chế phẩm Biomix và nhanh hơn nghiệm thức vùi rơm không dùng chế phẩm. - Tuy nhiên, nghiệm thức vùi rơm không có chế phẩm khoảng thời gian phân hủy kéo dài khoảng 70 ngày và bắt đầu chuyển sang giai đoạn khoáng hóa.. - 3.2 Ảnh hưởng của các biện pháp xử lý rơm rạ đến tính chất đất. - 3.2.1 Diễn biến hàm lượng đạm dễ tiêu trong đất Theo thời gian, hàm lượng đạm dễ tiêu trong các nghiệm thức tăng lên sau đó có khuynh hướng giảm xuống. - Đặc biệt vào ngày 15 và ngày 30 hàm lượng đạm dễ tiêu tăng nhanh tất cả các nghiệm thức. - Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Võ Tòng Xuân et al.(1993) trên đất phù sa phèn ở Đồng bằng sông Cửu Long và Ngô Ngọc Hưng (2009) khi vùi rơm rạ ở liều lượng khác nhau trên các loại đất khác nhau.. - Sau thi kết thúc thí nghiệm (ngày 90), hàm lượng đạm dễ tiêu trong đất ở nghiệm thức vùi rơm có chế phẩm cao hơn khi bắt đầu thí nghiệm, cho thấy quá trình khoáng hóa diễn ra. - Hàm lượng đạm dễ tiêu thể hiện qua Hình 2.. - Hình 2: Diễn biến đạm dễ tiêu trong đất theo thời gian Ghi chú N: ngày. - 3.2.2 Diễn biến hàm lượng lân dễ tiêu trong đất Kết quả thí nghiệm cho thấy hàm lượng lân dễ tiêu ở các nghiệm thức trong thí nghiệm lại tương đối ổn định. - Hàm lượng lân dễ tiêu được thể hiện qua Bảng 1.. - Bảng 1: Hàm lượng lân dễ tiêu (mg/kg) theo nghiệm thức và thời gian Thời. - gian Đốt rơm Vùi rơm Vùi rơm. - Vùi rơm. - +Trichomix Vùi rơm+AT Ngày 1 19,04 bcA abA aA aA aA ±0,64 Ngày 15 19,91 cA bA abA abA abA ±0,58 Ngày 30 17,93 abA bB bcC abBC bcBC ±0,56 Ngày 45 17,84 aA bB cC abBC bcC ±0,40 Ngày 60 18,09 abA bB cC bBC cBC ±0,64 Ngày 75 17,90 abA bA abB abB bcB ±0,61 Ngày 90 18,08 abA aA aB abB bcB ±0,68 Ghi chú: Trong cùng một cột có ít nhất một chữ cái thường giống nhau thì không khác biệt có ý nghĩa thống kê (phép thử Duncan, mức ý nghĩa 5%). - Các yếu tố ảnh hưởng đến sự gia tăng hàm lượng lân dễ tiêu trong đất đó là việc bổ sung phân hóa học trong quá trình canh tác (vào ngày 12, ngày 25 và ngày 40). - Sự hấp thu lân của cây lúa trong giai đoạn tăng trưởng (khoảng 30 ngày đầu) và vi sinh vật đất cao hơn sự phân giải lân trong rơm rạ và sự tồn tại của các cation Al, Fe, Mn trong đất là các yếu tố làm cho hàm lượng lân dễ tiêu giảm (Ngô Ngọc Hưng et al., 2004).. - Hàm lượng lân dễ tiêu ở các nghiệm thức vùi rơm với chế phẩm có khuynh hướng cao hơn nghiệm thức chỉ vùi rơm thông thường. - Kết quả cho thấy, khi xử lý với chế phẩm làm gia tăng hiệu quả giữ lân ở dạng hòa tan bằng cách phân giải lân từ từ và tạo ra các hợp chất mùn thực hiện tiến trình chelate hóa.. - Tỉ số C/N ở các nghiệm thức khi bắt đầu thí nghiệm dao động từ và không có khác biệt về mặt thống kê. - Tỉ số C/N ở các nghiệm thức giảm theo thời gian. - Các nghiệm thức vùi rơm với chế phẩm sinh học lại có tỉ số C/N giảm rõ rệt. - Tỉ số C/N ở nghiệm thức vùi rơm với Biomix giảm từ 20,77 xuống còn 15,52. - nghiệm thức vùi rơm với chế phẩm Trichomix-DT giảm từ 20,64 xuống còn 14,63. - nghiệm thức vùi rơm với chế phẩm AT giảm từ 20,24 xuống còn 14,84. - Kết quả cho thấy tốc độ phân giải chất hữu cơ trong đất ở các nghiệm thức vùi rơm với chế phẩm sinh học nhanh hơn ở nghiệm thức vùi rơm và đốt rơm.. - Từ ngày 45 trở đi tỉ số C/N ở các nghiệm thức sử dụng chế phẩm sinh học có sự khác biệt rõ rệt (có ý nghĩa thống kê) so với nghiệm thức đốt rơm và nghiệm thức vùi rơm. - Trong thời gian này tiến trình phân giải chất hữu cơ gần như hoàn tất ở các nghiệm thức nên có thể thấy rõ sự khác biệt về tốc độ khoáng hóa chất hữu cơ của từng nghiệm thức.. - Sau khi thí nghiệm kết thúc tỉ số C/N đất ở các nghiệm thức vùi rơm giảm xuống và khác biệt về thống kê so với khi bắt đầu thí nghiệm. - C/N ở các nghiệm thức vùi rơm với chế phẩm giảm nhiều nhất (giảm khoảng 4,5 đơn vị).. - Bảng 2: Tỉ số C/N của đất theo nghiệm thức và thời gian. - Đốt rơm Vùi rơm Vùi rơm. - +Trichomix Vùi rơm+AT 01 ngày 21,04 bA dA dA dA dA ±0,81 15 ngày 19,44 abAB cdB cA cAB bcdA ±0,62 30 ngày 18,77 aB abcB cA bAB bcdAB ±0,38 45 ngày 18,10 aB bcC aA aA cdBC ±1,18 60 ngày 19,97 abC abcC bcB aA abAB ±0,86 75 ngày 19,62 abC abC abB aA aAB ±0,66 90 ngày 19,61 abB aB aA aA abAB ±1,21 Ghi chú: Trong cùng một cột có ít nhất một chữ cái thường giống nhau thì không khác biệt có ý nghĩa thống kê (phép thử Duncan, mức ý nghĩa 5%). - Sau khi kết thúc thí nghiệm, rơm rạ phân hủy đạt ở các nghiệm thức vùi rơm với chế phẩm và không khác biệt có ý nghĩa thống kê và sự phân hủy rạ ở nghiệm thức vùi rơm không chế phẩm đạt 65,61%. - Tỉ số C/N của rơm khi vùi với Trichomix-DT thấp nhất (40,27), khác biệt có ý nghĩa thống kê khi vùi với Biomix (42,83) và vùi không có chế phẩm (43,26).. - Vùi rơm với chế phẩm có thời gian phân hủy rơm rạ ngắn hơn so với không sử dụng chế phẩm, sử dụng Biomix là 50 ngày, Trichomix-DT và AT là 60 ngày, khi không dùng chế phẩm là 70 ngày.. - Hàm lượng đạm dễ tiêu, lân dễ tiêu trong đất ở các nghiệm thức vùi rơm có chế phẩm cao hơn nghiệm thức vùi rơm không chế phẩm và đốt rơm, vùi rơm với Trichomix-DT có hàm lượng đạm dễ tiêu cao nhất (23,70 mg/kg). - Hàm lượng lân dễ tiêu không khác biệt về thống kê ở các nghiệm thức sử dụng chế phẩm (19,64 mg/kg– 20,45 mg/kg). - Tỉ số C/N trong đất ở các nghiệm thức vùi rơm với chế phẩm tương đương nhau và thấp hơn khi vùi rơm không có chế phẩm (18,57).. - Chế phẩm Biomix có triển vọng nhất trong ứng dụng xử lý rơm rạ do cho thời gian phân hủy rơm rạ ngắn nhất (50 ngày) và khả năng bổ sung chất dinh dưỡng (đạm dễ tiêu, lân dễ tiêu), cải thiện C/N cho đất tương đương với chế phẩm Trichomix-DT và AT.. - Lưu Hồng Mẫn (2010), Ứng dụng chế phẩm sinh học (Nấm Trichodesma) để sản xuất phân rơm rạ hữu cơ và cải thiện độ phì của đất canh tác lúa, Viện Lúa ĐBSCL.. - Nguyễn Thành Hối (2008), Ảnh hưởng sự chôn vùi rơm rạ tươi trong đất ngập nước đến sinh trưởng của lua Oryza Sativa L ở ĐBSCL, Luận án tiến sĩ, Đại học Cần Thơ.