NGHIÊN CỨU HIỆU SUẤT SỬ DỤNG PHÂN URÊ CỦA GIỐNG CAO SU PB260 TRỒNG TRÊN ĐẤT XÁM BẠC MÀU (SỬ DỤNG KĨ THUẬT ĐÁNH DẤU ĐỒNG VỊ N 15) ĐOÀN PHẠM NGỌC NGÀ*, HÀ TẤN PHÁT**, VŨ TÔN QUYỀN** TRẦN THỊ CHUNG**, PH[.]
Đồn Phạm Ngọc Ngà tgk TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHSP TPHCM _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ NGHIÊN CỨU HIỆU SUẤT SỬ DỤNG PHÂN URÊ CỦA GIỐNG CAO SU PB260 TRỒNG TRÊN ĐẤT XÁM BẠC MÀU (SỬ DỤNG KĨ THUẬT ĐÁNH DẤU ĐỒNG VỊ N-15) ĐOÀN PHẠM NGỌC NGÀ*, HÀ TẤN PHÁT**, VŨ TÔN QUYỀN TRẦN THỊ CHUNG**, PHẠM VĂN KHÁNH** ** TÓM TẮT Nghiên cứu hiệu suất sử dụng nitơ từ phân urê có ý nghĩa quan trọng canh tác cao su từ làm sở để xây dựng chế độ bón phân urê hợp lí Kết nghiên cứu sử dụng kĩ thuật đánh dấu đồng vị N-15 cho thấy mức bón cho cao su năm tuổi giốn PB260 là: 1gN, 2gN 3gN có hiệu suất sử dụng phân urê rễ, thân cao su PB260 tăng từ 15 ngày sau bón (NSB) -60NSB, sau giảm 90NSB Khối lượng nitơ hút từ phân (NHTP) hiệu suất sử dụng phân urê cao su PB260 có xu hướng tăng từ 15NSB, đạt cao 60NSB sau giảm 90NSB Tổng % hiệu suất N hút từ phân ba mức bón: 1gN, 2gN 3gN theo thứ tự 9,33%; 6,09% 31,31% Từ khóa: cao su PB260, N-15, phân urê ABSTRACT A Study of nitrogen in plant diversed from urea of rubber PB260 cultivated on haplic acrisoil (using stable isotope N-15 tracer technique) Study of nitrogen (N) in plant diversed from urea plays a key role in rubber cultivation from which acceptable urea fertilizer regime would be establisted Results of research in application of N-15 stable isotope tracer technique showed that at N levels of 1gN, 2gN 3gN, nitrogen in root, stem and leaf diversed from urea of PB260 rubber had increasing trend from 15 day after fertilizing (DAF) to 60 DAF, then decreasing at 90DAF Amount of N in plant derived from fertilizer and % nitrogen in plant diversed from fertilizer also increased from 15DAF to 60DAF, then decreasing at 90DAF Total % nitrogen in plant diversed from urea at N levels of 1gN, 2gN and 3gN per year old plant were 9.33%, 6.09% and 31.31% respectively Keywords: rubber PB 260, N-15, urea Mở đầu Cây cao su, Hevea brassilliensis, có giá trị kinh tế cao Từ năm 2007 đến nay, kim ngạch xuất cao su vượt giá trị tỉ USD đóng góp quan trọng vào nguồn thu ngoại tệ, phát triển kinh tế nông nghiệp nông thôn Việt Nam [2] * ** ThS, Trung tâm Hạt nhân TPHCM; Email: dpngocnga@gmail.com CN, Trường Đại học Nông lâm TPHCM Canh tác cao su chia thành giai đoạn: Vườn ươm, kiến thiết (giai đoạn 1-8 năm đầu chưa khai thác mủ) khai thác Phân bón đa lượng vi lượng bổ sung đóng vai trị đặc biệt quan trọng giai đoạn vườn ươm kiến thiết Bón phân cân đối hiểu cung cấp cho nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu với liều lượng đúng, tỉ lệ thích hợp giúp phát triển nhanh, khỏe rút ngắn thời kì vườn ươm kiến thiết [1], [3] Phân vơ NPK bón cho cao su sử dụng với số lượng tương đối lớn: 10.000 urê/năm; 4000 P2O5/năm 2000 K2O/năm [2] Tuy nhiên, hiệu sử dụng phân NPK, đặc biệt phân urê cao su chưa cao tùy thuộc vào liều lượng, chuyển hóa urê đất, phương pháp bón điều kiện mơi trường đất Với mong muốn góp phần xây dựng chế độ bón phân vơ cơ, đặc biệt phân urê hợp lí cho cao su canh tác Việt Nam Trong nghiên cứu này, kĩ thuật đánh dấu đồng vị N-15 sử dụng nhằm nghiên cứu hiệu suất sử dụng phân urê giống cao su PB260 trồng đất xám bạc màu Vật liệu, phương pháp 2.1 Thời gian địa điểm thí nghiệm Thí nghiệm tiến hành từ ngày 15/10/2014 đến 15/02/2015 khu Trại thực nghiệm Bộ môn Công nghệ Sinh học thực vật, Viện Công nghệ Sinh học Môi trường - Trường Đại học Nơng lâm TP Hồ Chí Minh 2.2 Đặc điểm đất đai thời tiết khu vực thí nghiệm Bảng 2.1 Đặc tính lí hóa đất khu thí nghiệm Thành phần giới (%) pH Thịt Sét Cát H2O 58,60 2,40 39,00 5,19 CHC (%) 2,68 Đạm tổng số (%) Lân tổng số (%) Kali dễ tiêu (%) N P2O5 K2O 0,09 0,07 0,05 (Nguồn: Trung tâm Hạt nhân TPHCM, 2015) Cây cao su thí nghiệm trồng chậu đất xám bạc màu Thí nghiệm tiến hành vườn ươm trồng cây, chủ động nguồn nước tưới Một số thơng số phân tích đất thí nghiệm trình bày bảng 2.1 Bảng 2.2 Đặc điểm khí tượng nơng nghiệp khu thí nghiệm Nhiệt độ (0C) Tháng Trung bình Tối cao Tối thấp Tổng lượng mưa (mm) Ẩm độ khơng khí (%) Tổng số nắng (giờ) 10 28,3 35,0 23,8 342,1 80 97,2 11 12 01 28,1 28,8 27,9 35,0 35,4 35,3 24,0 23,6 21,2 306,5 267,4 82,2 80 76 72 109,6 223,7 291,4 (Nguồn: Đài khí tượng thủy văn khu vực Nam Bộ, 2015) Theo bảng 2.2 ta thấy, nhiệt độ trung bình dao động từ 27,9 đến 28,80C; tổng lượng mưa dao động từ 82,2mm đến 342,1mm; ẩm độ khơng khí dao động từ 72 % đến 80%; tổng số nắng dao động từ 97,2 đến 291,4 Những điều kiện khí hậu thuận lợi để cao su sinh trưởng phát triển, nhiên, tổng lượng mưa dao động cao, cần ý đến chế độ tưới tiêu nước cho hợp lí 2.3 Vật liệu thiết bị - Giống cao su PB260 (nguồn giống từ Công ti Cao su Tân Biên, Tây Ninh) - Chậu nhựa (đường kính 35 cm, chiều cao 50 cm) chứa 20 kg đất - Máy đo số diệp lục: CCM – 200, Opti – Sciences, USA - Phân urê có đánh dấu đồng vị 15N kí hiệu urê-15N - Máy NOI 7PC đo 15N - Hệ vơ hóa mẫu chưng cất đạm Kjeldahl 2.4 Phương pháp thí nghiệm * Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm bố trí theo kiểu hồn tồn ngẫu nhiên đơn yếu tố gồm nghiệm thức (NT) lần lặp lại Các mức phân urê – 15N ứng với nghiệm thức là: NT 1: bón 2,17 gam phân urê – 15N tương đương 1gN (Kí hiệu là: N2) NT 2: bón 4,3 gam phân urê – 15N tương đương 2gN (Kí hiệu là: N4) NT 3: bón 6,5 gam phân urê –15N tương đương 3gN (Kí hiệu là: N6) Số cây/1 NT: Tổng số thí nghiệm: 3NT x x lập lại = 63 Loại đất trồng: đất xám bạc màu Ngày trồng: 30/10/2014 Vật liệu trồng: cao su có tầng * Cách thức thực hiện: Đất làm tơi cho vào chậu (20 kg đất/1 chậu) Cây cao su trồng có tầng Phân urê có đánh dấu 15N bón quanh gốc độ sâu cách mặt đất 5cm Mẫu phân tích (gồm rễ, thân cao su) lấy vào thời điểm 15 ngày sau bón (NSB), 30NSB, 60NSB 90 NSB * Phương pháp Kjeldahl [5] dùng để - Vơ hóa mẫu chuyển nitơ hữu vô thành muối ammonium - Muối mmonium tách khỏi H2SO4 dung dịch kiềm mạnh, khí ammoni cất giữ lại dung dịch axít - Xác định N tổng số phương pháp chuẩn độ * Phương pháp xác định % 15N a.e mẫu [5] 14 N 15N hai đồng vị N Trong khơng khí 15N 14N chiếm tỉ lệ 0,366% 99,634% Dựa vào khác tỉ lệ 15N/14N tự nhiên, 15N làm giàu kí hiệu %15Na.e sử dụng làm chất đánh dấu Trong phương pháp xác định %15N, hàm lượng %15N a.e mẫu xác định máy quang phổ kế phát xạ NOI 7PC Đức dựa tỉ số 15N/14N mẫu theo nguyên lí sau: mẫu sau xác định N tổng số cô đặc tới nồng độ 0,5mgN/1ml Mẫu đo sau chuyển vào máy NOI bị oxy hóa sodiumhypobromine (NaOBr) chuyển sang dạng khí N theo phản ứng Rittenberg: 2NH4Cl + NaOBr + 2NaOH N2 +5H2O + 3NaBr + 2NaCl * Xử lí số liệu Số liệu tính tốn phần mềm Excel xử lí thống kê chương trình MSTASTC Kết thảo luận 3.1 Mối tương quan mức bón N hiệu suất sử dụng phân urê rễ, thân cao su (giống PB 260) Bảng 3.1 Hiệu suất sử dụng phân urê rễ, thân cao su PB260 trồng đất xám bạc màu với mức bón 1gN/cây thời điểm 15, 30, 60 90 NSB Bộ phận Rễ Thân Lá CV (%) F tính 15NSB 0,034 0,035 0,037 8,10 4,667ns Hiệu suất sử dụng phân urê 30NSB 60NSB 0,897 1,487 0,723 1,487 0,707 1,830 19,22 26,40 1,154ns 3,640ns 90NSB 0,063 0,063 0,070 7,19 2.000ns Ghi chú: Trong cột, sau giá trị trung bình có mẫu tự khơng có khác biệt ý nghĩa thống kê mức 0,05 theo phân hạng LSD ns : sai biệt nghiệm thức ý nghĩa thống kê Trên sở đặc điểm sinh trưởng cao su chọn thời điểm thu mẫu gồm 15, 30, 60 90 NSB Số liệu ghi nhận trình bày bảng 3.1 phản ánh hiệu suất sử dụng urê phận gồm rễ thân khác biệt thống kê thời gian 15, 30, 60 90 NSB Điều chứng tỏ rễ, thân có nhu cầu N sau ba tháng bón phân urê Mặt dù vậy, số liệu cho thấy bón 1gN hiệu suất sử dụng phân có xu gia tăng khoảng thời gian 15NSB đến 60NSB cụ thể rễ hiệu suất tăng từ 0,034 % -1,487%; thân tăng từ 0,023% 1,487%; hiệu suất sử dụng phân tăng mạnh từ 0,043% - 2,830% tức tăng 2,79 % Tuy nhiên, 90NSB hiệu suất sử dụng phân giảm, rễ thân giảm 1,424% giảm 2,76% Bảng 3.2 Hiệu suất sử dụng phân urê rễ, thân cao su PB260 trồng đất xám bạc màu với mức bón 2gN/cây thời điểm 15, 30, 60 90 NSB Bộ phận Rễ Thân Lá CV(%) F tính 15NSB 0,030 0,027 0,023 4,46 0,273ns Hiệu suất sử dụng phân urê 30NSB 60NSB 0,257 1,137 0,310 1,037 0,263 1,240 6,82 18,20 0,087ns 4.200ns 90NSB 0,097 0,060 0,060 29,49 1.052ns Ghi chú: Trong cột, sau giá trị trung bình có mẫu tự khơng có khác biệt ý nghĩa thống kê mức 0,05 theo phân hạng LSD ns : sai biệt nghiệm thức khơng có ý nghĩa thống kê Ở mức bón 2gN hiệu suất sử dụng phân rễ, thân khác biệt thống kê thời gian 15, 30, 60 90 NSB, kết thể bảng 3.2 Hiệu sử dụng phân cao rễ, thân ghi nhận thời điểm 60NSN Xu hướng hấp thụ phân rễ, thân gia tăng từ 15NSB đến 60NSB, sau bắt đầu giảm thời điểm 90NSB So sánh với kết H.C.Guo, 2010 hiệu suất sử dụng phân 8,06% với mức bón 2gN hiệu suất sử dụng phân cao 60NSB 2,83% thấp gần lần Bảng 3.3 Hiệu suất sử dụng phân urê rễ, thân cao su PB260 trồng đất xám bạc màu với mức bón 3gN/cây thời điểm 15, 30, 60 90 NSB Bộ phận Rễ Thân Lá CV(%) F tính 15NSB 0,197 0,123 0,110 14,77 0,220ns Hiệu suất sử dụng phân urê 30NSB 60NSB 4,340 A 1,727 A 3,597 B 1,627 A 4,983 A 1,417 B 21,43 6,24 3,753ns 7,637ns 90NSB 0,103 0,117 0,097 9.35 1,553ns Ghi chú: Trong cột, sau giá trị trung bình có mẫu tự khơng có khác biệt ý nghĩa thống kê mức 0,05 theo phân hạng LSD ns : sai biệt nghiệm thức khơng có ý nghĩa thống kê Theo kết bảng 3.3, hiệu suất sử dụng phân cao thời điểm 30NSB Đặc biệt, phận rễ, thân hiệu suất sử dụng phân có khác biệt mặt thống kê Điều cho thấy phân cao su có khác việc hấp thụ N Hiệu suất sử dụng phân rễ 30NSB cao hiệu suất sử dụng phân thân điều cho thấy giai đoạn rễ cần nhiều dinh dưỡng để tạo sinh khối Kết phù hợp với khối lương tươi khô rễ cao trọng lương tươi khô thân thời điểm 30NSB Từ 60-90NSB hiệu suất sử dụng phân giảm Ở thời điểm 60NSB hiệu suất sử dụng phân rễ, thân có khác mặt thống kê Ở giai đoạn rễ thân mặt dù có hiệu suất sử dụng phân giảm cao hiệu suất sử dụng phân Hai thông số khối lượng N hút từ phân (N HTP) hiệu suất sử dụng phân N có vai trị quan trọng canh tác trồng nói chung canh tác cao su nói riêng Theo kết bảng 3.4, mức bón N, khối lượng N HTP cao su có xu hướng tăng đạt giá trị cao 60NSB sau giảm 90NSB Tại thời điểm 15, 30, 60 90NSB khối lượng NHTP khác thể qua khác biệt có ý nghĩa thống kê Nhìn chung, rễ mức bón 3gN ln có khối lượng NHTP cao hẳn (gần lần) so với mức bón 1gN 2gN Điều giải thích cao su thí nghiệm năm tuổi so với phân khác rễ lớn Mặt khác, chuyển từ bầu ươm sang trồng chậu nên cần dinh dưỡng để phát triển ổn định hệ rễ 3.2 Lượng N hút từ phân hiệu suất sử dụng phân urê cao su PB260 trồng đất xám bạc màu với mức bón 1gN, 2gN 3gN Bảng 3.4 Lượng N hút từ phân hiệu suất sử dụng phân urê cao su PB260 trồng đất xám bạc màu với mức bón 1gN, 2gN 3gN 15NSB Nghiệm thức N HTP (mgN/kg đất NT1 NT2 1,05 B 1,60 B Hiệu suất sử dụng urê (%) 0,11 B 0,16 B NT3 10,01 A CV(%) LSD 0,05 6,63 0,8009* 30NSB 23,69 B 19,92 C Hiệu suất sử dụng urê (%) 2,37 B 1,99 B 1,00 A 99,16 A 9,92 A 18,81 0,2533* 0,84 0,9994** 7,3 1,1092* N HTP (mgN/kg đất 60NSB N HTP (mgN/kg đất 64,00 C 74,19 B 566,94 A 1,97 1,704** Hiệu suất sử dụng urê (%) 6,40 B 3,71 C 90NSB 4,54 B 4,52 B Hiệu suất sử dụng urê (%) 0,45 B 0,23 B 18,90 A 44,79 A 1,49 A 5,94 1,683** 1,91 1,027* 8,84 0,1915* N HTP (mgN/kg đất Ghi chú: Trong cột, sau giá trị trung bình có mẫu tự khơng có khác biệt ý nghĩa thống kê mức 0,05 theo phân hạng LSD ** sai biệt nghiệm thức có ý nghĩa thống kê, * sai biệt nghiệm thức có ý nghĩa thống kê, ns sai biệt nghiệm thức khơng có ý nghĩa thống kê Đối với mức bón, hiệu suất sử dụng phân cao ghi nhận thời điểm 60NSB cụ thể riêng trừng mức bón thứ tự hiệu suất hấp thu phân 3gN, 1gN 2gN ứng với hiệu suất 18,90%; 6,40% 3,71% Tính đến thời điểm 90NSB tổng % hiệu suất hút từ phân ba mức phân bón 1gN, 2gN, 3gN theo thứ tự 9,33%; 6,09%; 31,31% Kết cho thấy tỉ lệ thất thoát phân lớn Theo số liệu thời tiết nêu phần vật liệu phương pháp thí nghiệm, thời gian tiến hành thí nghiệm tháng có lương mưa tương đối lới điều góp phần lớn tạo nên tượng thất thoát phân sau bón Kết luận - Các mức bón cho cao su PB260 giai đoạn năm tuổi 1gN, 2gN 3gN có hiệu suất sử dụng phân urê rễ, thân có xu hướng tăng từ 15NSB - 60NSB, sau giảm 90NSB - Hiệu suất sử dụng phân urê rễ 30NSB mức bón 3gN cao 4,34% 4,98% - Lượng NHTP hiệu suất sử dụng phân urê cao su PB260 có xu hướng tăng từ 15NSB đạt cao 60NSB sau giảm 90NSB - Tổng % hiệu suất hút từ phân ba mức phân bón 1gN, 2gN, 3gN đến 90NSB theo thứ tự 9,33%; 6,09%; 31,31% TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn Bộ (2003), Bón phân cân đối cho trồng Việt Nam; từ lí luận đến thực tiễn, Nxb Nơng nghiệp Niên giám thống kê (2007), Nxb Thống kê, TPHCM Tập đồn Cơng nghiệp Cao su Việt Nam (2012), Quy trình kĩ thuật cao su, tr.4147 H.C Guo (2010), Using N-15 isotope technology to study Ndff in rubber tree (Heavea brasiliensis) seedling applied with different nitrogen fertilizer, IRRDP annual meeting IAEA (1990), Use of Nuclear techniques in studies of soil-plant relationship, Training course series No2 (Ngày Tòa soạn nhận bài: 01-4-2015; ngày phản biện đánh giá: 06-52015; ngày chấp nhận đăng: 18-5-2015) ... cứu n? ?y, kĩ thuật đánh dấu đồng vị N- 15 sử dụng nhằm nghi? ?n cứu hiệu su? ??t sử dụng ph? ?n urê giống cao su PB260 trồng đất xám bạc màu Vật liệu, phương pháp 2.1 Thời gian địa điểm thí nghiệm Thí nghiệm... dưỡng để phát tri? ?n ? ?n định hệ rễ 3.2 Lượng N hút từ ph? ?n hiệu su? ??t sử dụng ph? ?n urê cao su PB260 trồng đất xám bạc màu với mức b? ?n 1gN, 2gN 3gN Bảng 3.4 Lượng N hút từ ph? ?n hiệu su? ??t sử dụng ph? ?n. .. sánh với kết H.C.Guo, 2010 hiệu su? ??t sử dụng ph? ?n 8,06% với mức b? ?n 2gN hiệu su? ??t sử dụng ph? ?n cao 60NSB 2,83% thấp g? ?n l? ?n Bảng 3.3 Hiệu su? ??t sử dụng ph? ?n urê rễ, th? ?n cao su PB260 trồng đất xám