Bài viết Nghiên cứu hệ số sử dụng phân P của cây cà phê vối kinh doanh bằng kỹ thuật đồng vị đánh dấu 32P nhằm xác định hệ số sử dụng phân lân để có đề xuất lượng phân lân bón cho cây cà phê phù hợp là rất cần thiết, việc ứng dụng phương pháp nghiên cứu đồng vị phóng xạ để tiến hành nghiên cứu xác định hệ số sử dụng P của cây cà phê là phương pháp tiên tiến và chính xác nhất so với các phương pháp khác từ trước tới nay.
NGHIÊN CỨU HỆ SỐ SỬ DỤNG PHÂN P CỦA CÂY CÀ PHÊ VỐI KINH DOANH BẰNG KỸ THUẬT ĐỒNG VỊ ĐÁNH DẤU 32P Hồ Công Trực1 , Nguyễn Kim Thu1 TÓM TẮT Xác định hệ số sử dụng phân lân để có đề xuất lượng phân lân bón cho cà phê phù hợp cần thiết, việc ứng dụng phương pháp nghiên cứu đồng vị phóng xạ để tiến hành nghiên cứu xác định hệ số sử dụng P cà phê phương pháp tiên tiến xác so với phương pháp khác từ trước tới Kết nghiên cứu xác định hệ số sử dụng phân P công thức phân bón khác cho thấy Hệ số sử dụng phân lân cà phê phụ thuộc vào lượng bón phương pháp bón, bón hệ số sử dụng lân cao hơn, bón nhiều hệ số sử dụng lân giảm Bón kết hợp phân chuồng giúp tăng hệ số sử dụng lân cao Tùy theo lượng bón phương pháp bón mà hệ số sử dụng phân lân cà phê đạt từ 20,61 - 36,1% Từ khóa: hệ số sử dụng; phân bón; cà phê Đặt vấn đề Cà phê công nghiệp dài ngày hàng năm cần lượng dinh dưỡng lớn để sinh trưởng phát triển cho suất, đặc biệt nguyên tố N, P, K Những năm gần với mục đích thu suất cao nên đa số bà nơng dân bón cho cà phê lượng phân hóa học lớn dẫn đến dư thừa phân bón, lãng phí tiền bạc cịn gây nhiễm mơi trường đất Trong thời gian qua có nhiều nghiên cứu hiệu lực liều lượng loại phân bón cà phê, hiệu lực phân P trọng nghiên cứu Các kết nghiên cứu cho thấy vai trò phân P cà phê lớn, thiếu P phát triển kém, khả chịu hạn thấp Nghiên cứu xác định hệ số sử dụng P cà phê chưa nhiều, số liệu hệ số sử dụng phân P cà phê tác giả đưa dựa nghiên cứu thơng thường, nên mức độ xác chưa cao Chính việc nghiên cứu Hệ số sử dụng P phương pháp sử dụng nguyên tố đồng vị đánh dấu 32P hy vọng đưa kết xác có luận khoa học Bài viết trình bày kết ứng dụng kỹ thuật đồng vị phóng xạ 32 P để nghiên cứu xác định hệ số sử dụng phân lân (P) bón cho cà phê kinh doanh Tây Nguyên Mục tiêu Nghiên cứu xác định hệ số sử dụng phân P cà phê vối kinh doanh đất Bazan Tây Nguyên, thông qua ứng dụng kỹ thuật đồng vị đánh dấu 32P để đề xuất mức phân bón P thích hợp giúp tiết kiệm phân bón, tránh lãng phí nhiễm mơi trường đất dư thừa phân bón gây Trung tâm Nghiên cứu Đất, Phân bón Mơi trường Tây Ngun 10 Tổng quan tài liệu P sau xâm nhập vào thực vật dạng hợp chất vô theo đường đồng hóa sơ cấp P hệ rễ, tham gia vào nhiều hợp chất hữu quan trọng tham gia vào hầu hết trình trao đổi chất Vì P đóng vai trò định đến biến đổi vật chất lượng, mà mối liên quan tương hỗ biến đổi quy định chiều hướng cường độ trình sinh trưởng phát triển thể thực vật cuối suất chúng (Vũ Văn Vụ ctv 1993) Thiếu P già cành mang nhiều có màu vàng sáng, dần chuyển sang màu hồng đỏ sẫm, lúc đầu xuất phần lá, thường đầu lá, sau phát triển tồn Những bánh tẻ có màu xanh sẫm, tối bình thường rủ xuống đất Ở nước ta, kết nghiên cứu Lê Đình Sơn (1990) cho thấy tác động tăng suất phân lân cho cà phê chè trồng đất phiến thạch mica vùng Phủ Quỳ, Nghệ An Trên đất bazan nghèo vùng này, giống cà phê Mundo Novo phản ứng tốt với liều lượng phân lân cao tới 400kg P2O5/ha giống Caturra Amarillo phát hiệu lực phân đạm mà không phát hiệu lực phân lân Nguyễn Khả Hòa nghiên cứu tác dụng lân cà phê chè trồng đất bazan Phủ Quỳ kết luận lân có khả tăng sinh trưởng suất rõ rệt, mức tăng suất cao liều lượng 200 kg P 2O 5(1994) Trên đất đỏ bazan vùng Tây Nguyên, thí nghiệm cho thấy phản ứng cà phê Robusta với việc bón phân vào thời kỳ kinh doanh thấy có xuất triệu chứng thiếu lân cà phê kinh doanh Kết thí nghiệm tổ hợp NPK Tôn Nữ Tuấn Nam Trương Hồng (1993) cho thấy phân lân có tác dụng khơng rõ đến sinh trưởng suất cà phê vối hàm lượng lân dễ tiêu đất đạt 6mg/100gđất Bón phân đơn độc mang lại kết tốt ln có mối tương tác thuận rõ NP NPK lên suất cà phê vối nhiều thí nghiệm thực nghiệm vùng Tây Nguyên Thí nghiệm bón phân lân cho cà phê Viện nghiên cứu cà phê cho thấy hàm lượng lân dễ tiêu đất đất bazan đạt 3mg/100g đất việc bón lân dạng lân Văn Điển không làm thay đổi đáng kể hàm lượng lân cà phê, suất không thấy tăng sau vụ thu hoạch (Trương Hồng, 1996) Nghiên cứu hệ số sử dụng P cà phê, theo tác giả Tôn Nữ Tuấn Nam, Trương Hồng (1999) HSSD phân lân phụ thuộc vào đất đai, giống, chế độ bón phân điều kiện canh tác khác Nhìn chung HSSD phân P cà phê đất bazan thấp, đạt 3-5% Để tăng hiệu sử dụng phân lân, Fritland (1973) cho biện pháp bón phân lân phải kết hợp với bón phân hữu kết hợp với phân xanh Sau vùi, phân giải chất hữu giải phóng lân từ từ để cung cấp cho Bón phân hữu làm tăng hàm lượng mùn, hợp chất hữu - khoáng đất Sự kết hợp hữu với sesquioxit 11 làm giảm khả giữ chặt lân, tăng lượng lân dễ tiêu có lợi cho dinh dưỡng lân trồng W Krishnamurthy Rao (1985) cho biết bón phân hữu làm tăng hàm lượng lân dễ tiêu đất, làm tăng hoạt động vi sinh vật phân giải lân khó tan, bón phân lân đồng thời với phân hữu làm tăng hiệu sử dụng phân lân cà phê Nội dung, đối tượng phương pháp nghiên cứu 4.1 Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu khả hút dinh dưỡng P cà phê từ phân lân bón vào thơng qua kỹ thuật đồng vị phóng xạ P 32 phận 4.2 Đối tượng nghiên cứu: Cây cà phê vối kinh doanh (12 tuổi) đất bazan Tây Nguyên Vật liệu nghiên cứu: P 32 có hoạt độ riêng 5mCi/g đánh dấu từ phân lân Văn Điển Sản phẩm dạng rắn bảo quản lọ thủy tinh thùng thiếc Độ hạt nhân: 99% Độ hóa học: 99% 4.3 Phương pháp nghiên cứu: *Địa điểm : Thí nghiệm thực đồng ruộng xã Hịa Thắng, thành phố Bn Ma Thuột, tỉnh Daklak Thời gian thực hiện: Tháng - tháng 12/2006 Đất nâu đỏ bazan có tính chất lý hóa học đất: pHKCl = 4,35; hữu tổng số = 3,82%; N tổng số = 0,158%; P2O5 tổng số = 0,21%; K2O tổng số = 0,05%; P2O5 dễ tiêu = 6,1 mg/100gđ; K2O dễ tiêu = 13,4 mg/100g; Ca2+ = 2,15 lđl/100gđ; Mg2+ = 1,82 lđl/100gđ; dung trọng = 0,96 g/cm3; độ xốp = 63,81% Cơng thức thí nghiệm: Gồm cơng thức T1: Cơng thức bón theo người nông dân 350N + 60 P2O5 + 200 K2O (kg/ha) T2: Công thức doanh nghiệp áp dụng/khuyến cáo 270N + 110 P 2O5 + 300 K2O (kg/ha) T3: Công thức tiết kiệm phân bón 230N + 80 P2O5 + 230 K2O + phân chuồng (kg/ha) Thí nghiệm sở gốc cà phê (9m2) gồm lần nhắc lại, ô ngăn nilon sâu 30cm Lượng 32P bón theo tỷ lệ lượng P2O5 công thức: 5,5 mCi/gốc (T1); 10 mCi/gốc (T2) 7,3 mCi/gốc (T3) Thời điểm bón phân: Lần 1: 35%N + 100% P2O5 +30% K2O + 100% PC (Tháng 5) Lần 2: 35%N + 35% K2O (Tháng 7) Lần 3: 30%N + 35% K2O (Tháng 9) *Lấy mẫu phân tích: - Lấy mẫu phân tích P tổng số P 32 thời gian 25 ngày sau bón phân Mẫu lấy phận: Thân, lá, cành, rễ, 12 -Xác định khối lượng phận cà phê: Thân, lá, cành, rễ, +Cành, lá, rễ: Cắt 1/8 theo hình chiếu từ xuống để xác định trọng lượng tươi Sau phơi khô, sấy để xác định trọng lượng khô +Thân: Cắt phần thân để xác định trọng lượng tươi Sau phơi khơ, sấy để xác định trọng lượng khô Xác định trọng lượng chất khô phận, sau lấy mẫu đại diện theo tỷ lệ phận, nghiền nhỏ, trộn lấy mẫu phân tích P tổng số, P 32 Phân tích hoạt độ phân lân có chứa P 32 thời điểm phân tích mẫu để tính tỷ lệ phân rã P 32 *Phương pháp phân tích trồng: -Xác định hoạt độ 32P mẫu thực vật sau xử lý vơ hóa máy đo nhấp nháy lỏng LS2 SR7 Scaler Ratemeter Nuclear Enterprises, Vương quốc Anh sản xuất -Xác định P tổng số phương pháp so màu máy spectrophotometer, công phá mẫu HCLO4 + HNO3, xác định lân dung dịch “màu xanh molypden” Tính tốn: 1.Hoạt độ riêng mẫu chất khơ phân bón (S.A) P 32 (bq) S.A = -P tổng số (mg) P 32 (bq) S.A phân = -P tổng số (mg) 2.%Pdff = (S.A cây/S.A phân) x 100 3.Trọng lượng chất khô (kg/ha) - DM 4.P chất khô (kg/ha) = DM (kg/ha) x (%P/100) 5.P hút từ phân (kg/ha) = P chất khô (kg/ha) x (%Pdff/100) 6.Hệ số sử dụng phân P (%) = (P hút từ phân/Khối lượng P bón vào) x 100 Kết nghiên cứu 5.1 Xác định thơng số để tính tốn Hệ số sử dụng phân lân Khối lượng chất khô cà phê xác định phương pháp thu 1/8 theo chiều thẳng đứng từ tán rễ, sau sấy khơ kết lượng chất khơ cà phê thời điểm 25 ngày sau bón phân bảng Khối lượng chất khô cà phê thời điểm 15.341 - 15.664 kg/ha, khối lượng chất khô công thức sử dụng phân bón khác chưa thấy có khác biệt đáng kể 13 Bảng Hàm lượng P tổng số, khối lượng chất khô khối lượng P tổng số cà phê sau bón phân 25 ngày Chất khô Lượng P TT Công thức P tổng số (%) (kg/ha) (kg/ha) 350N + 60 P2O5 + 200 K2O 0,067 15.664 10,548 270N + 110 P2O5 + 300 K2O 0,068 15.561 10,531 230N + 80 P2O5 + 230 K2O + 0,067 15.341 10,279 PC LSD0.05 0,002 1.459 1,006 32 Bảng Khối lượng P P phân bón sau bón phân 25 ngày P phân Lượng 32P TT Công thức (kg/ha) phân (109 bq/ha) 350N + 60 P2O5 + 200 K2O 26,16 223,85 270N + 110 P2O5 + 300 K2O 47,96 407,00 230N + 80 P2O5 + 230 K2O + 34,88 297,11 PC Lượng P 32P bón cho cà phê cơng thức thể bảng 3, cơng thức bón P luợng 32P ít, ngược lại cơng thức bón lượng P cao lượng 32P cao Với cơng thức bón 26,16 kg P/ha có 223,85 x 109 bq 32P /ha; Cơng thức bón 47,96 kg P/ha có 407 x 109 bq 32P /ha; Cơng thức bón 34,88 kg P/ha có 297,11 x 109 bq 32P /ha Phân tích hoạt độ 32P tính tốn tổng hoạt độ P32/ha chất khô (bảng 3) cho thấy hoạt độ 32P chất khô công thức từ 5,16 - 5,69 x 106 bq/kg, chiều hướng cơng thức bón 230N-80 P2O5-230K2O-5 phân chuồng có hoạt độ 32 P chất khô cao nhất, tổng hoạt độ 32P đạt 87,48 x 109 bq/ha Bảng Hoạt độ 32P Hoạt độ 32P Tổng hoạt độ 32P TT Công thức (106 bq/kg) (109 bq/ha) 350N + 60 P2O5 + 200 K2O 5,16 80,82 270N + 110 P2O5 + 300 K2O 5,39 83,86 230N + 80 P2O5 + 230 K2O + 5,69 87,48 PC LSD0.05 1,05 5,37 5.2 Tính tốn hoạt độ riêng (S.A cây), phân bón (S.A phân) tỷ lệ hút P từ phân bón (%Pdff) Bảng Hoạt độ riêng (S.A phân), phân bón (S.A cây) tỷ lệ hút P từ phân bón (Pdff) TT Công thức S.A S.A phân %Pdff 350N + 60 P2O5 + 200 K2O 7662 8557 89,54 270N + 110 P2O5 + 300 K2O 7963 8486 93,84 230N + 80 P2O5 + 230 K2O + PC 8511 8518 99,92 LSD0.05 856 8,2 14 Từ kết tính tốn hoạt độ riêng (S.A cây) tỷ lệ hút P từ phân bón (%Pdff) công thức (bảng 4) thấy công thức bón (350N + 60 P2O5 + 200 K2O) có S.A thấp (7662) tỷ lệ hút P từ phân bón mức thấp (89,54%); sỡ dĩ có điều lượng P bón vào nên phải sử dụng P có sẵn đất Cơng thức bón (230N + 80 P2O5 + 230 K2O kết hợp bón phân chuồng) có S.A cao (8511) tỷ lệ hút P từ phân cao (99,92%); công thức phân chuồng giúp tăng khả sử dụng phân P cà phê, gần hoàn toàn sử dụng P từ phân bón Cơng thức bón (270N + 110 P2O5 + 300 K2O) lượng P nhiều song cà phê phải sử dụng P từ đất đủ lượng P lại phân sử dụng 5.3 Tính tốn lượng P hút từ phân bón Hệ số sử dụng (HSSD) phân bón Bảng Lượng P hút từ phân Hệ số sử dụng phân lân cà phê cơng thức sử dụng mức phân bón khác Lượng P hút HSSD TT Công thức (kg/ha) (%) 350N + 60 P2O5 + 200 K2O 9,44 36,10 270N + 110 P2O5 + 300 K2O 9,88 20,61 230N + 80 P2O5 + 230 K2O + 10,27 29,44 PC LSD0.05 1,80 6,67 Từ kết phân tích, tính tốn xác định hệ số sử dụng phân lân cà phê công thức (bảng 5); Kết cho thấy HSSD phân bón cơng thức bón (350N + 60 P2O5 + 200 K2O) cao (36,10%), điều giải thích với lượng phân bón 60 kg P2O5/ha thấp nên sử dụng từ phân bón với tỷ lệ cao Cơng thức bón (270N + 110 P2O5 + 300 K2O) cho HSSD phân lân thấp (20,61%), nguyên nhân có lẽ bón lượng P2O5 nhiều nên cà phê hấp thụ kịp Cơng thức bón (230N + 80 P2O5 + 230 K2O + phân chuồng) cho HSSD phân lân tương đối cao (29,44%) lượng P2O5 sử dụng không cao kết bón với phân chuồng nên khả hút P cà phê tăng lên Kết luận Qua kết thực năm nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật đồng vị phóng xạ P để xác định hệ số sử dụng phân P, sơ có kết luận sau: Hệ số sử dụng phân lân cà phê phụ thuộc vào lượng bón phương pháp bón, bón hệ số sử dụng lân cao hơn, bón nhiều hệ số sử dụng lân giảm Bón kết hợp phân chuồng giúp tăng hệ số sử dụng lân cao Tùy theo lượng bón phương pháp bón mà hệ số sử dụng phân lân cà phê đạt từ 20,61 - 36,1% Khi bón phân lân để tăng hiệu sử dụng nên bón ít, bón làm nhiều lần kết hợp bón phân chuồng hay loại phân hữu khác 32 15 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đòan Triệu Nhạn, Hòang Thanh Tiệm, Phan Quốc Sủng, 1999 - Cây cà phê Việt Nam - Nhà xuất nông nghiệp Nguyễn Văn Tồn, Lê Thị Đính, Lê Xn Thám, 2003 - Nghiên cứu khả hút lân giống đậu đen Phaseolus Vulgaris kỹ thuật đồng vị phóng xạ 32P - Hội nghị vật lý toàn quốc lần ba (Vật lý & kỹ thuật hạt nhân) Vũ Văn Vụ, Hoàng Đức Cự, Vũ Thanh Tâm, Trần Văn Lài, 1993 - - Sinh lý học thực vật (Giáo trình cao học nông nghiệp, sinh học ) - Nhà xuất nông nghiệp Wrigley, 1998 - Nutrition of coffee tree In: Coffee AICTA - Longman Scientific & Technical, Copublished in United State with John Wiley & Sons, Ins, New York, 1988 Training course series No 14 2001 - Use of Isotope and Radiation Methods in Soil anh Water Management and Crop Nutrition, Vienna SUUMARY RESEARCH ON P USED COEFFICIENT OF ROBUSTA COFFEE BY 32P TECHNIQUE Ho Cong Truc2, Nguyen Thi Kim Thu In a field experiment, research on P fertiliser used coefficient of robusta coffee by 32P on basaltic soils in Highland in 2006 There were three treatments (350N + 60 P2O5 + 200 K2O ; 270N + 110 P2O5 + 300 K2O and 230N + 80 P2O5 + 230 K2O + ton FYM/ha) each with three replicates, used 5.5-10 mCi P32/coffee tree After 25 days, the plant sample was colected and analysed 32P activity and total P contentration The results showed that % fertilizer P utilization by robusta coffee since 20.61 to 36.1% ; P used coefficient of highest was mineral fertilizer and FYM applying treatment The lower P fertiliser supplied, the higher P used coefficient of robusta coffee was Keywords: used coefficient; fertilizer; coffee Central Highlands Soils, Fertilizers and Environment Research Center 16 ... khả hút P cà phê tăng lên Kết luận Qua kết thực năm nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật đồng vị phóng xạ P để xác định hệ số sử dụng phân P, sơ có kết luận sau: Hệ số sử dụng phân lân cà phê phụ thuộc... tượng phương ph? ?p nghiên cứu 4.1 Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu khả hút dinh dưỡng P cà phê từ phân lân bón vào thơng qua kỹ thuật đồng vị phóng xạ P 32 phận 4.2 Đối tượng nghiên cứu: Cây cà phê vối. .. bón phương ph? ?p bón, bón hệ số sử dụng lân cao hơn, bón nhiều hệ số sử dụng lân giảm Bón kết h? ?p phân chuồng gi? ?p tăng hệ số sử dụng lân cao Tùy theo lượng bón phương ph? ?p bón mà hệ số sử dụng phân