Đánh giá sự thay đổi hình thái phẫu diện, tính chất hóa học đất và khả năng cung cấp dưỡng chất NPK cho lúa trên đất phèn Đồng bằng sông Cửu Long

Đánh giá sự thay đổi hình thái phẫu diện, tính chất hóa học đất và khả năng cung cấp dưỡng chất NPK cho lúa trên đất phèn Đồng bằng sông Cửu Long.Đánh giá sự thay đổi hình thái phẫu diện, tính chất hóa học đất và khả năng cung cấp dưỡng chất NPK cho lúa trên đất phèn Đồng bằng sông Cửu Long.Đánh giá sự thay đổi hình thái phẫu diện, tính chất hóa học đất và khả năng cung cấp dưỡng chất NPK cho lúa trên đất phèn Đồng bằng sông Cửu Long.Đánh giá sự thay đổi hình thái phẫu diện, tính chất hóa học đất và khả năng cung cấp dưỡng chất NPK cho lúa trên đất phèn Đồng bằng sông Cửu Long.Đánh giá sự thay đổi hình thái phẫu diện, tính chất hóa học đất và khả năng cung cấp dưỡng chất NPK cho lúa trên đất phèn Đồng bằng sông Cửu Long.Đánh giá sự thay đổi hình thái phẫu diện, tính chất hóa học đất và khả năng cung cấp dưỡng chất NPK cho lúa trên đất phèn Đồng bằng sông Cửu Long.Đánh giá sự thay đổi hình thái phẫu diện, tính chất hóa học đất và khả năng cung cấp dưỡng chất NPK cho lúa trên đất phèn Đồng bằng sông Cửu Long.Đánh giá sự thay đổi hình thái phẫu diện, tính chất hóa học đất và khả năng cung cấp dưỡng chất NPK cho lúa trên đất phèn Đồng bằng sông Cửu Long.Đánh giá sự thay đổi hình thái phẫu diện, tính chất hóa học đất và khả năng cung cấp dưỡng chất NPK cho lúa trên đất phèn Đồng bằng sông Cửu Long.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành: Khoa Học Đất Mã ngành: 62 62 01 03 TRẦN VĂN HÙNG ĐÁNH GIÁ SỰ THAY ĐỔI HÌNH THÁI PHẪU DIỆN, TÍNH CHẤT HĨA HỌC ĐẤT VÀ KHẢ NĂNG CUNG CẤP DƯỠNG CHẤT NPK CHO LÚA TRÊN ĐẤT PHÈN ĐỒNG BẰNG SƠNG CỬU LONG Cần Thơ, 2022 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ Người hướng dẫn chính: Gs.Ts Ngơ Ngọc Hưng Người hướng dẫn phụ: PGs.Ts Trần Văn Dũng Luận án bảo vệ trước hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp trường Họp tại: ., Trường Đại học Cần Thơ Vào lúc:…… …… , ngày ……tháng …… năm … … Phản biện 1: Phản biện 2: Có thể tìm hiểu luận án thư viện: Trung tâm Học liệu, Trường Đại học Cần Thơ Thư viện Quốc gia Việt Nam DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ Trần Văn Hùng, Lê Văn Dang, Ngô Ngọc Hưng 2017 Ảnh hưởng bón lân bọc Dicacboxylic axit Polime (DCAP) đến hàm lượng lân dễ tiêu đất, hấp thu lân suất lúa đất phèn Tạp chí Khoa học Nơng nghiệp Việt Nam 2017, tập 15, số 4: 371-379 Trần Văn Hùng, Lê Phước Toàn, Trần Văn Dũng, Ngơ Ngọc Hưng 2017 Hình thái tính chất lý, hóa học đất phèn vùng Đồng Tháp Mười Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, Số chun đề: Mơi trường Biến đổi khí hậu 2017 (2) ISSN 1859-2333 Trang 1-10 Trần Văn Hùng, Nguyễn Quốc Khương, Trần Ngọc Hữu, Lê Phước Toàn, Nguyễn Văn Nghĩa, Ngô Ngọc Hưng 2018 Nghiên cứu hấp thu dinh dưỡng khoáng (N, P, K) lúa vụ đông xuân khả cung cấp dưỡng chất (N, P, K, Ca, Mg) từ đất phèn số vùng Đồng Bằng Sơng Cữu Long Tạp Chí Nơng nghiệp Phát triển Nông thôn số 3+4/2018 ISSN 1859- 4581 Trang 62-71 Trần Văn Hùng, Lê Phước Toàn, Trần Văn Dũng, Ngô Ngọc Hưng 2018 Nghiên cứu thay đổi đặc tính lý hóa học hình thái phẫu diện đất phèn Đồng Bằng Sông Cữu Long sau 20 năm canh tác Tạp Chí Nơng nghiệp Phát triển Nông thôn số chuyên đề: Phát triển nông nghiệp bền vững tác động biến đổi khí hậu (thách thức hội) tháng 8/2018 ISSN 1859- 4581 Trang 125-136 Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề - Đồng Bằng Sơng Cửu Long (ĐBSCL) có diện tích đất phèn lớn, chiếm khoảng khoảng 1,6 triệu Phần lớn diện tích đất phèn trồng lúa, có pH thấp, độc chất sắt, nhôm cao làm cố định lân dẫn đến khó hấp thu, yếu tố giới hạn suất lúa (Afzal et al., 2010; Paul et al., 2010; Qurban et al., 2015) Gần đây, số nghiên cứu cung cấp dưỡng chất NPK cho lúa dựa nguyên lý bón phân theo địa điểm chuyên biệt (Site specific nutrient management-SSNM) ĐBSCL thực để đưa khuyến cáo phân bón (Tân, 2005; Khương, 2005; Khương ctv., 2010) Đồng thời, số nghiên cứu khác sử dụng chất phụ gia Avail@ polymer hay gọi hoạt chất (Dicarboxylic Acid Polymer-DCAP) bọc lên hạt phân lân dạng DAP giúp bảo vệ nguyên tố hạt phân DAP hạn chế bị cố định độc tố sắt, nhôm điều kiện pH thấp canxi, magiê điều kiện pH đất cao Kết cho thấy bón lân phối trộn Avail làm gia tăng hiệu sử dụng lân tăng suất số trồng (Dunn and Stevens, 2008; Mooso et al., 2012) Vì vậy, việc đánh giá thay đổi hình thái, tính biến động chất lượng đất phèn, khả cung cấp dưỡng chất cho lúa đất phèn cần quan tâm 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu chung - Nghiên cứu nhằm đánh giá biến đổi hình thái phẫu diện đất, tính chất đất phèn xác định nhu cầu dưỡng chất NPK cho lúa đất phèn ĐBSCL 1.2.2 Mục tiêu cụ thể - Đánh giá thay đổi hình thái phẫu diện tính chất hóa học đất phèn ĐBSCL sau thời gian 20 năm canh tác - Xác định khả cung cấp dưỡng chất NPK cho lúa đất phèn điển hình ĐBSCL - Xác định hiệu sử dụng phân lân dạng DAP phối trộn Avail cho lúa đất phèn ĐBSCL 1.3 Nội dung nghiên cứu - Nội dung 1: Xác định thay đổi hình thái phẫu diện tính chất hóa học đất phèn ĐBSCL sau 20 năm canh tác - Nội dung 2: Xác định khả cung cấp dưỡng chất NPK cho lúa đất phèn điển hình ĐBSCL - Nội dung 3: Xác định hiệu sử dụng phân lân dạng DAP phối trộn Avail cho lúa đất phèn ĐBSCL 1.4 Ý nghĩa luận án 1.4.1 Ý nghĩa khoa học - Kết nghiên công bố từ luận án cung cấp thông tin thay đổi hình thái đặc tính hóa học đất sau thời gian 20 năm canh tác - Áp dụng biện pháp bón phân theo lơ khuyết nhằm xác định khả cung cấp dưỡng chất N, P, K từ đất khả đáp ứng suất lúa dưỡng chất N, P K điểm thí nghiệm đất phèn - Kết thí nghiệm bón phân P dạng DAP phối trộn Avail xác định hiệu sử dụng phân lân đất phèn hoạt chất Avail polymer - Đây nguồn tài liệu quý phục vụ cho công tác nghiên cứu, học tập giảng dạy 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn - Kết nghiên cứu xác định thay đổi mặt hình thái đặc tính hóa học 05 phẫu diện đất phèn, nhiên phân loại đất dựa theo tầng chẩn đốn đặc tính chẩn đốn FAO – WRB tên đất không thay đổi sau 20 năm canh tác - Cho biết khả cung cấp dưỡng chất N, P K từ đất cho lúa vụ HT ĐX 04 điểm thí nghiệm đại diện cho 04 vùng sinh thái đất phèn ĐBSCL - Cho thấy bón phân lân dạng DAP phối trộn hoạt chất Avail polymer đạt hiệu cho lúa 01 địa điểm thuộc loại đất phèn nặng 1.5 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.5.1 Đối tượng nghiên cứu - Hình thái phẫu diện tính chất hóa học 05 vị trí đất phèn điển hình ĐBSCL (Hồng Dân - Bạc Liêu; Phụng Hiệp – Hậu Giang; Tân Thạnh – Long An; Thạnh Hóa – Long An; Tân Phước – Tiền Giang) - Hiệu suất sử dụng phân bón NPK cho lúa đất phèn - Hiệu phân lân dạng DAP bọc Avail polymer cho lúa đất phèn - Giống lúa cao sản OM5451, có thời gian sinh trưởng ngắn 88-95 ngày, có tính chịu phèn cao 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu + Về mặt không gian - Nghiên cứu hình thái đất phèn đặc tính đất phèn ĐBSCL - Nghiên cứu bố trí song song 04 thí nghiệm đồng ruộng khả cung cấp dưỡng chất N, P, K đồng thời đánh giá hiệu Avail cho lúa đại điện cho 04 vùng sinh thái đất phèn ĐBSCL + Về mặt thời gian - Đánh giá thay đổi hình thái phẫu diện tính chất hóa học đất phèn ĐBSCL thực hai thời điểm (năm 2015 so 1992) - Khảo sát khả cung cấp dưỡng chất N, P, K hiệu phân lân dạng DAP phối trộn hoạt chất Avail bón cho lúa vụ Hè Thu-HT 2014 Đông Xuân-ĐX (2014 - 2015) 1.6 Điểm luận án - Xác định mức độ thay đổi hình thái đất phèn ĐBSCL sau thời gian 20 năm sử dụng đất - Đánh giá thay đổi tính chất hóa học 05 phẫu diện đất phèn điển hình ĐBSCL sau thời gian 20 năm canh tác - Xác định khả cung cấp dưỡng chất N, P, K từ đất khả đáp ứng suất lúa dưỡng chất N, P K điểm thí nghiệm đại diện cho 04 vùng sinh thái đất phèn ĐBSCL - Đánh giá hiệu sử dụng phân lân đất phèn có phối trộn hoạt chất Avail polymer Chương 2: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu nghiên cứu (i) Vật liệu nghiên cứu - Phân đạm: Urê Phú Mỹ (46 %N); Phân lân: Super lân Long Thành (16% P2O5); Phân Kali: Kali clorua (60% K2O); Phân DAP (18%46%-0%); Dung dịch Avail@ polymer nồng độ 2‰ (ii) Dụng cụ khảo sát thực địa phân tích (Như trình bày luận án) 2.2 Thời gian địa điểm nghiên cứu - Thời gian thực hiện: Nghiên cứu thực từ năm 2014 đến năm 2019 - Địa điểm nghiên cứu hình thái phẫu diện đất phèn: Chọn 05 phẫu diện đất phèn điển hình ĐBSCL phục vụ cho nghiên cứu (Bảng 2.1) Bảng 2.1: Địa điểm, tọa độ phẫu diện nghiên cứu năm 2015 Tọa độ (UTMKý WGS.84) PD Vị trí phẫu diện Hiệu X Y H Hồng Dân (nay thuộc Phước 0532992 1029322 HD-BL Long), tỉnh Bạc Liêu 0567882 1080733 PH-HG H Phụng Hiệp, tỉnh Hậu Giang 0613046 1175920 TT-LA H Tân Thạnh, tỉnh Long An TH-LA H Thạnh Hóa, tỉnh Long An 0630916 1176116 TP-TG H Tân Phước, tỉnh Tiền Giang 0641482 1158609 - Địa điểm nghiên cứu: khả cung cấp dưỡng chất NPK xác định hiệu sử dụng phân lân dạng DAP phối trộn Avail cho lúa đất phèn điển hình đồng sông Cửu Long (Bảng 2.2) Bảng 2.1: Thời gian xuống giống thu hoạch lúa vụ HT ĐX 04 điểm thí nghiệm đất phèn ĐBSCL 2.3 Khí tượng thủy văn, hệ thống canh tác lịch thời vụ vùng khảo sát đất phèn (Như trình bày luận án) 2.4 Đặc tính đất thí nghiệm (Như trình bày luận án) 2.5 Phương pháp nghiên cứu - Mối quan hệ nội dung nghiên cứu đất phèn ĐBSCL thể (Như trình bày luận án) 2.5.1 Nội dung 1: Phương pháp điều tra, khảo sát đất  Khảo sát yếu tố tự nhiên biện pháp canh tác - Phỏng vấn nông hộ nơi đào tả phẫu diện địa danh, lịch sử canh tác đất, biện pháp cải tạo đất phèn Khảo sát địa mạo, khí hậu, mực thủy cấp, thực vật hoang dã  Phương pháp đào mơ tả hình thái phẫu diện - Sử dụng khoan máng 2m khoan thăm dò lại đất để chọn vị trí đại diện cho đào tả phẫu diện Kích thước đào tả phẫu diện dài 1,5 m, rộng 1,0 m sâu 1,5 m Mơ tả đất ngồi đồng bảng mô tả chuẩn bị sẵn theo “Hướng dẫn mô tả phẫu diện đất” in lần FAO (1998; 2006) Xác định đào tả lại hình thái phẫu diện đất năm 2015 địa điểm nghiên cứu giai đoạn 1992 Sử dụng thiết bị định vị toàn cầu GPS để xác định kinh độ vĩ độ điểm nghiên cứu  Phương pháp thu mẫu phân tích lý hóa đất - Thu mẫu đất theo tầng phát sinh phẫu diện, mang phòng thí nghiệm xử lý, phục vụ cho phân tích Dựa theo Sổ tay phân tích đất, nước, phân bón, trồng (Viện Nơng hóa Thổ nhưỡng, 1998) để thu mẫu đất phân tích đầu vụ (phương pháp phân tích tiêu lý, hóa học đất mơ tả chi tiết luận án)  Phân loại đất - Sử dụng hệ thống phân loại đất FAO-WRB (2006) để phân loại đặt lại tên đất cho phẫu diện  Đánh giá thay đổi số tính chất đất phèn - So sánh kết mơ tả hình thái hai thời điểm khác (2015 so 1992), tìm điểm tương đồng khác biệt tiêu hình thái đất Kết hợp so sánh đối chiếu đặc tính đất để vẽ biểu đồ đánh giá chiều hướng thay theo tầng phát sinh đất 2.5.2 Nội dung 2: Phương pháp xác định nhu cầu NPK cho lúa đất phèn  Bố trí thí nghiệm lơ khuyết NPK - Thí nghiệm thực hộ nơng dân (on-farm research) khác điểm thí nghiệm (Bảng 3.6), với lần lặp lại diện tích lơ 25 m2 Cơng thức bón phân cho điểm thí nghiệm vụ HT NPK (80-6030), vụ ĐX (100-60-30) Sử dụng giống OM 5451 làm thí nghiệm Phân bón thời điểm 10, 20 45 ngày sau sạ (NSS), với lượng cụ thể (Bảng 2.3) Bảng 2.3: Lượng phân N, P K bón ở ba thời điểm 10, 20, 45 NSS vụ HT ĐX 10 20 45 NSS Lượng phân bón (kg/ha) Loại phân N 24 (30) 24 (40) 32 (30) P2O5 60 0 K2O 15 15 - Cơng thức bón phân hộ nông dân vụ HT vụ ĐX điểm thí nghiệm thể (Bảng 2.4) thấy nghiệm thức có bón đạm đạt suất dao động từ (3,45-5,98 tấn/ha) cao khác biệt ý nghĩa thống kê 5% so với nghiệm thức khơng bón đạm khoảng (2,28-3,60 tấn/ha) Điều cho thấy đạm đóng vai trị quan trọng giúp tăng suất lúa Tuy nhiên, suất lúa nghiệm thức có bón lân khuyết lân hay nghiệm thức có bón kali so khuyết kali khơng khác biệt ý nghĩa thống kê (phụ lục luận án) 3.2.1.2Đáp ứng suất lúa dưỡng chất N, P, K vụ HT Đáp ứng suất lúa dưỡng chất N, P K tính tốn dựa mức độ gia tăng suất lúa nghiệm thức bón đầy đủ NPK so với nghiệm thức khuyết yếu tố mùa vụ Trong vụ lúa HT đáp ứng suất lúa dưỡng chất đạm thí nghiệm cao từ (1,32-2,43 tấn/ha) (Hình 3.6) Đối với giống lúa cao sản giai đoạn làm địng khơng thể thiếu đạm, bón thiếu N giảm suất (Huân ctv., 2000) Hình 3.6: Ảnh hưởng bón NPK đến đáp ứng suất lúa vụ HT Đối với đáp ứng suất lúa lân kali vụ HT tương đối thấp, P từ (0,04-0,81 tấn/ha) K (0,03-0,71 tấn/ha) (Hình 3.6) 3.2.1.3Ảnh hưởng phân NPK đến hàm lượng N, P, K lúa vụ HT Trong vụ lúa HT thí nghiệm (HĐ HD) hàm lượng đạm thân hạt không khác biệt nghiệm thức bón phân, hàm lượng N thân theo thí nghiệm (6,7-8,6; 4,5-5,4% N) hạt (0,91,06; 0,77-1,07% N) Tuy nhiên, PH có khác biệt ý nghĩa thống kê 5% hàm lượng N thân nghiệm thức có bón đạm (0,85- 0,88% N) so nghiệm thức khuyết đạm (0,66% N) Tại điểm thí nghiệm (HĐ, PH, HD TM) cho thấy chưa có khác biệt ý nghĩa thống kê hàm lượng lân thân nghiệm thức có bón lân so với khuyết lân (0,37; 0,44; 0,40; 0,48% P2O5) Chỉ có thí nghiệm HĐ có khác biệt ý nghĩa thống kê 5% hàm lượng lân hạt nghiệm thức có bón lân trung bình (0,82% P2O5) so với khuyết lân (0,71% P2O5) Khơng có khác biệt ý nghĩa thống kê hàm lượng kali thân hạt lúa nghiệm thức có bón lân khuyết lân vụ HT điểm thí nghiệm đất phèn ĐBSCL Hàm lượng kali thân trung bình (0,96% K2O) hạt (0,55% K2O) (chi tiết bảng 4.4 luận án) 3.2.1.4Ảnh hưởng phân NPK đến tổng hấp thu N, P, K lúa vụ HT Đạm yếu tố quan trọng, chất tạo hình lúa, sở để cấu tạo nên protein, cấu tạo nên tế bào mô Vụ lúa HT khả cung cấp đạm từ đất thấp