Nghiên cứu về tác động của một số biện pháp vi sinh và phi vi sinh trong nông nghiệp để cải tạo chất lượng đất

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU VỀ TÁC ĐỘNG CỦA MỘT SỐ BIỆN PHÁP VI SINH VÀ PHI VI SINH TRONG NÔNG NGHIỆP ĐỂ CẢI TẠO CHẤT LƯỢNG ĐẤT Mã số: T2021-06-01 Chủ nhiệm đề tài: TS Nguyễn Sỹ Toàn Đà Nẵng, Tháng Năm 2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG NGHIÊN CỨU VỀ TÁC ĐỘNG CỦA MỘT SỐ BIỆN PHÁP VI SINH VÀ PHI VI SINH TRONG NÔNG NGHIỆP ĐỂ CẢI TẠO CHẤT LƯỢNG ĐẤT Mã số: T2021-06-01 Xác nhận quan chủ trì đề tài Chủ nhiệm đề tài Danh sách thành viên tham gia nghiên cứu đề tài Thứ tự Tên Cơ quan Vai trò Ghi Khoa Cơng nghệ Hóa Nguyễn Sỹ Tồn học – Môi trường, Trường Đại học Sư Chủ nhiệm phạm Kỹ thuật – Đại Giảng viên học Đà Nẵng Khoa Công nghệ Hóa Nguyễn Thùy Lương học – Mơi trường, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật – Đại Thành viên Sinh viên học Đà Nẵng Khoa Cơng nghệ Hóa Huỳnh Thị Nhi học – Mơi trường, Trường Đại học Sư Thành viên Sinh viên Thành viên Sinh viên phạm Kỹ thuật – Đại học Đà Nẵng Khoa Cơng nghệ Hóa Nguyến Vũ Thục Ngun học – Môi trường, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật – Đại học Đà Nẵng Mục lục i Danh sách bảng biểu ii Danh mục viết tắt vi THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU viii Lời cám ơn xvi MỞ ĐẦU 1 Tổng quan nghiên cứu nước Tính cấp thiết đề tài Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu 3.1 Cách tiếp cận 3.2 Phương pháp nghiên cứu 3.3 Cấu trúc báo cáo đề tài nghiên cứu Ý nghĩa khoa học đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan các phương pháp dùng rơm rạ enzyme rác để cải thiện dinh dưỡng đất trồng 1.2 Tổng quan các nghiên cứu về đánh giá hiệu khả tiền xử lý siêu âm nước nóng tới biến đởi dinh dưỡng đất 1.3 Tổng quan tài liệunghiên cứu về việc bón phân hóa học lâu dài tới biến đổi thành phần đất 1.4 Tổng quan nghiên cứu về tác động việc đốt rơm rạ làm phân bón tới thay đổi số thành phần hữu quan trọng đất 12 CHƯƠNG VẬT LIỆU VA PHƯƠNG PHAP NGHIEN CỨU 15 2.1 Thí nghiệm ứng dụng enzyme rác 15 2.1.1 Mô tả địa điểm thiết kế thí nghiệm 15 2.1.2 Chuẩn bị enzyme rác thiết lập thí nghiệm 16 2.1.3 Đo lường phát triển thực vật phân tích đất 16 2.2.Thí nghiệm tiền siêu âm 18 2.2.1 Lấy mẫu phân tích đất 18 2.2.2 Xử lý sơ thí nghiệm ủ yếm khí 19 2.3 Thí nghiệm dài hạn 20 2.3.1 Thu mẫu 20 2.3.2 Lấy mẫu phân tích đất 21 2.4 Thí nghiệm đốt rơm rạ 22 2.4.1 Mô tả địa điểm lấy mẫu 22 2.4.2 Phân tích đất 23 2.4.3 Giao thức chiết xuất cacbohydrat đất 23 2.4 Phân tích thống kê 24 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25 3.1 Thí nghiệm ứng dụng enzyme rác 25 3.1.1 Thay đổi sinh khối thực vật 25 3.1.2 Thay đổi chiều cao 26 3.1.3 Những thay đổi carbohydrate chiết xuất đất (ECH) 27 3.1.4 Ammonium chiết xuất 29 3.2 Thí nghiệm tiền siêu âm 31 3.2.1 Hàm lượng cacbohydrat chiết xuất ban đầu (Ini-ECH) 31 3.2.2 Nội dung quá trình ủ carbohydrate khoáng hóa (Incu-ECH) 32 3.2.3 Đóng góp ECH cho SOC 32 3.3 Thí nghiệm dài hạn 39 3.3.1 Thay đổi về pH EC đất 39 3.3.2 Ảnh hưởng việc sử dụng lâu dài các chất hữu đến P sẵn có đất 43 3.3.3 Thay đổi về hàm lượng SOC TN 45 3.4 Thí nghiệm đốt rơm rạ 48 3.4.1 Thay đổi carbon hữu đất pH đất 48 3.4.2 Những thay đởi nước nóng carbohydrate chiết x́t 50 3.4.3 Sự đóng góp carbohydrate chiết xuất vào hàm lượng carbon hữu đất 52 3.4 Mối quan hệ HECH, WECH, SOC pH 55 3.4.5 Nghiên cứu tương lai 56 KẾT LUẬN VÀ KIÉN NGHỊ 60 Kết luận 60 Kiến nghị 63 Phụ lục công bố khoa học 72 Tài liệu tham khảo 64 DANH SÁCH BẢNG BIỂU Danh sách bảng Chương Bảng Đặc tính ban đầu đất lúa rơm rạ điểm nghiên cứu 15 Bảng 2 Mô tả bốn phương pháp điều trị nghiên cứu 16 Bảng Thông số ban đầu về chất lượng đất 19 Bảng Hàm lượng nước, C hữu tổng N, tỷ lệ ứng dụng các chất hữu sử dụng thí nghiệm dài hạn mùa 21 Chương Bàng Mối quan hệ các tham số 30 Bàng Phần trăm Min-ECH, Ini-ECH Incu-ECH đối với cacbon hữu khối lượng lớn đất (SOC) 33 Bàng 3 Ảnh hưởng vi sinh các công thức hỗn hợp 34 Bàng ECH, Min-ECH nghiên cứu so với nghiên cứu tương đối trước 35 Bàng Hàm lượng nước, C hữu tổng N, tỷ lệ ứng dụng các chất hữu sử dụng thí nghiệm dài hạn mùa 41 Bàng Hàm lượng nước, C hữu tổng N, tỷ lệ ứng dụng các chất hữu sử dụng thí nghiệm dài hạn mùa 44 Bàng Tởng lượng N bón từ phân vô các chất hữu cơ, hấp thụ N sinh khối lúa mặt đất, cân N bón hấp thụ, lượng TN dự trữ độ sâu 0– 25 cm 31 năm số năm nghiệm thức 44 Bàng Carbohydrate chiết xuất trước sau đốt rơm rạ 51 Bàng Sự sai khác lượng đốt trước so với đốt sau tỷ lệ phần trăm tương đối chúng 54 Bàng 10 Mối tương quan Pearson các tham số 56 ii Bàng 11 Carbon hữu đất thay đổi bị ảnh hưởng các phương pháp xử lý khác 57 iii Danh sách hình Chương Hình Quy trình sơ đồ đề xuất cho thí nghiệm tiền xử lý ủ 20 Chương Hình Sinh khối thực vật ảnh hưởng rơm rạ tháng sử dụng enzyme rọ đá 25 Hình Sinh khối thực vật ảnh hưởng rơm rạ tháng sử dụng enzyme rọ đá 26 Hình 3 Đất chiết xuất tác động rơm rạ tháng sử dụng enzyme 27 Hình Chiết xuất ammonium đất sau tháng trồng lúa 29 Hình Hàm lượng carbohydrate chiết xuất ban đầu các phương pháp tiền xử lý khác 31 Hình Hàm lượng carbohydrate ủ các phương pháp tiền xử lý khác sau tuần ủ kỵ khí 32 Hình Sự khoáng hóa cacbohydrat đất nước nóng tiền xử lý siêu âm 37 Hình Ảnh hưởng lâu dài việc xử lý phân bón vơ chất hữu đối với thay đởi P sẵn có độ sâu đất 0–25 cm (A) độ sâu tầng đất cm (B) Trong A, các cột có các chữ cái giống không khác đáng kể mức 5% Các sai số tiêu chuẩn (SE) cho lần xử lý A 39 Hình Ảnh hưởng lâu dài việc xử lý phân bón vơ chất hữu đối với thay đổi EC độ sâu đất 0–25 cm (A) độ sâu tầng đất cm (B) Trong A, các cột có các chữ cái giống không khác đáng kể mức 5% Các sai số tiêu chuẩn (SE) cho lần xử lý A 40 Hình 10 Ảnh hưởng lâu dài việc xử lý phân bón vơ chất hữu đối với thay đởi P sẵn có độ sâu đất 0–25 cm (A) độ sâu tầng đất cm (B) iv Trong A, các cột có các chữ cái giống không khác đáng kể mức 5% Các sai số tiêu chuẩn (SE) cho lần xử lý A 44 Hình 11 SOC trước sau đốt rơm 48 Hình 12 pH đất trước sau đốt rơm rạ 49 Hình 13 Tỷ lệ% ECH so với SOC trước sau đốt rơm rạ theo hai phương pháp chiết xuất 53 v năm 4-12 thực SOC Tăng SOC (Kautsar cộng hành canh tác hữu sự, 2020) Carbon đất SOC Được điều chỉnh (Ma cộng sự, trầm tích độ sâu đất 2020) Ứng dụng khoáng Phát thải SOC, tăng (Tang cộng lâu dài sự, 2021) CO Thay đổi nhiệt độ CO , CH phát thải CH trái mùa mùa Ứng dụng ủ rơm SOC, DOC, đồng Tăng rạ rơm rạ dài vị ổn định δ 13 C SOC, (Tang cộng sự, 2016) DOC, (Nguyễn-Sỹ giảm δ 13 C cộng sự, 2019) DOC giảm (Wu cộng sự, hạn Bổ sung than sinh DOC học 12 2020a) năm - lúa SOC, DOC, đồng SOC trì, DOC (Wu cộng sự, chuyển sang đất vị ổn định δ 13 C giảm, tăng δ 13 C 2020b) ngập nước Rơm rạ cộng SOC, CO , CH Khả phân hủy C (Yuan cộng đồng vi sinh vật phát thải C sự, 2018) 58 đất điều chỉnh cụm vi khuẩn đất Rơm rạ / phân gia DOC, SOC Tất nhóm C đều (Zhu cộng sự, súc vi sinh tăng 2021) Cũng cần lưu ý đốt rơm rạ thải nguồn carbon rất lớn lúa Theo (Cheng cộng sự, 2016) , lượng rơm rạ còn sót lại đồng ruộng tấn / ha, với hàm lượng cacbon khoảng 36-40% tổng sinh khối, dẫn đến khoảng 2000kg cacbon phát thải vào không khí số còn lại dưới dạng cặn cháy Ngoài ra, tác động hoạt động vi sinh vật đất cách đốt rơm rạ cần chú ý để hiểu sâu về chế luân chuyển cacbon hữu đất tiềm khoáng hóa đất Do đó, nghiên cứu sâu dựa tác động rất cần thiết 59 KẾT LUẬN VÀ KIÉN NGHỊ Kết luận • Về phương pháp dùng rơm rạ enzyme rác để cải thiện dinh dưỡng đất trồng: Nghiên cứu nghiên cứu ảnh hưởng rơm rạ enzym rác đối với phát triển lúa, hàm lượng carbohydrate amoni đất Kết cho thấy khơng có khác biệt đáng kể về chiều cao sinh khối nghiệm thức Tuy nhiên, carbohydrate chiết xuất tăng cường cách bổ sung rơm rạ, sản xuất amoni tăng cường cách bổ sung enzyme rác Khối lượng tươi khối lượng khô tất nghiệm thức dao động khoảng 1,60-1,83 0,27-0,32 mg, ý nghĩa (p> 0,05) Điều đáng quan tâm chiều dài rễ dao động từ 4,7-7,7 cm với cao nhất đối chứng thấp nhất với xử lý kết hợp; đó, chiều cao chồi dao động từ 17,8-20,3 cm dài nhất nghiệm thức RS ngắn nhất nghiệm thức đối chứng (P