luận văn thạc sĩ hiện trạng quản lý rơm rạ và khả năng sử dụng chúng làm nguồn phân bón trực tiếp cho cây khoai tây ở huyện quế võ tỉnh bắc ninh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Hồng Thị Bích Hợp HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ RƠM RẠ VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CHÚNG LÀM NGUỒN PHÂN BÓN TRỰC TIẾP CHO CÂY KHOAI TÂY Ở HUYỆN QUẾ VÕ, TỈNH BẮC NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2014 z ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Hồng Thị Bích Hợp HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ RƠM RẠ VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CHÚNG LÀM NGUỒN PHÂN BÓN TRỰC TIẾP CHO CÂY KHOAI TÂY Ở HUYỆN QUẾ VÕ, TỈNH BẮC NINH Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Xuân Cự Hà Nội – 2014 z L IC M N Để hoàn thành luận văn này, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Xuân Cự, người tận tình hướng dẫn, b o giúp đỡ em suốt trình thực đề tài hoàn thành luận văn Em xin gửi lời c m ơn đến Ban qu n lý đề tài “Áp dụng tiến kỹ thuật sử dụng chế phẩm vi sinh Compost Maker rơm r lót gốc t i chỗ để thay nguồn phân chuồng canh tác khoai tây đông” t o điều kiện cho em tham gia nghiên cứu, sử dụng kết qu để hoàn thành luận văn Em xin gửi lời c m ơn đến thầy, cô Khoa Môi trường - Trường Đ i học Khoa học Tự nhiên - Đ i học Quốc gia Hà Nội truyền đ t kiến thức cho em năm học tập t i Trường Em xin gửi lời c m ơn tới thầy giáo, cô giáo, anh, chị b n Bộ môn Thổ nhưỡng Môi trường đất giúp đỡ t o điều kiện tốt cho em hoàn thành luận văn Cuối cùng, em muốn gửi lời c m ơn đến gia đình, người thân b n bè nguồn động lực lớn nhất, t o điều kiện c vật chất lẫn tinh thần cho em suốt thời gian qua Hà Nội, tháng năm 2014 Sinh viên ` Hồng Thị Bích Hợp i z M CL C DANH M C HÌNH DANH M C T M VI T TẮT Đ U CH NG T NG QUAN TÀI LI U 1.1 Nông nghi p b n vững v n đ phát triển nông nghi p b n vững 1.1.1 Nông nghiệp bền vững 1.1.2 Các vấn đề phát triển nông nghiệp bền vững .6 1.2 Cây khoai tây 1.2.1 Tổng quan khoai tây đặc điểm sinh trưởng khoai tây 1.2.2 Điều kiện sinh thái 1.2.3.Nhu cầu dinh dưỡng khoai tây 1.2.4.Vai trò chất hữu đất sinh trưởng, phát triển khoai tây 12 1.3 Phân bón nông nghi p 15 1.3.1 Các lo i phân bón chủ yếu 15 1.3.2 nh hưởng phân bón đến môi trường 17 1.4 Hi n tr ng qu n lí sử d ng ph ph phẩm nông nghi p (r m r ) tác đ ng t i môi tr ng 18 1.5 Tình hình s n xu t khoai tơy vƠ ph cung c p ch t dinh d ng pháp sử d ng r m r nh ngu n ng cho khoai tây th gi i Vi t Nam 19 1.5.1Tình hình s n xuất khoai tây giới Việt Nam 19 1.5.2Phương pháp sử dụng rơm r nguồn cung cấp chất dinh dưỡng cho khoai tây giới Việt Nam 21 ii z CH NG Đ I T 2.1 Đ i t NG VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U 24 ng nghiên c u 24 2.2 Ph ng pháp nghiên c u .25 2.2.1 Điều tra nghiên cứu thực địa 25 2.2.2 Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng .26 2.2.3 Phương pháp phân tích phịng thí nghiệm 28 2.2.4 Phương pháp xử lý phân tích số liệu 29 CH NG K T QU NGHIÊN C U VÀ TH O LU N 30 3.1 Tình tr ng s n xu t khoai tây qu n lý r m r khu vực nghiên c u 3.1.1 Tình hình s n xuất khoai tây Bắc Ninh 30 3.1.2 Tình tr ng qu n lý rơm r t i khu vực nghiên cứu 31 3.2 nh h ng c a bón r m r ch phẩm hữu c sinh học Compost Maker đ n m t s tính ch t hóa học c a đ t 33 3.2.1 Một số tính chất đất nghiên cứu 33 3.2.2 nh hưởng bón rơm r chế phẩm hữu sinh học Compost Maker đến số tính chất đất 33 3.2.2.1 nh h ng c a bón rơm r chế phẩm hữu sinh học Compost Maker đến pH c a đ t 33 3.2.2.2 nh h ng c a bón rơm r chế phẩm hữu sinh học Compost Maker đến Ca2+ Mg2+ trao đổi c a đ t .35 3.2.2.3 nh h ng c a hỗn hợp rơm r chế phẩm Compost Maker đến hàm l ợng nitơ dễ tiêu 37 3.2.2.4 nh h ng c a hỗn hợp rơm r chế phẩm Compost Maker đến hàm l ợng Phốt dễ tiêu 41 3.2.2.5 nh h ng c a hỗn hợp rơm r chế phẩm Compost Maker đến hàm l ợng kali dễ tiêu 43 3.2.2.6 nh h ng c a l ợng bón hỗn hợp rơm r chế phẩm Compost Maker đến hàm l ợng mùn 46 iii z 30 3.2.2.7 nh h ng c a l ợng bón hữu đến ch t l ợng mùn 48 3.2.2.8 nh h ng c a công thức bón rơm r tới hàm l ợng silic dễ tiêu đ t 49 3.3 nh h ng c a bón r m r ch phẩm hữu c sinh học Compost Maker sinh tr ng, phát triển xu t khoai tây 52 3.3.1 nh hưởng tới sinh trưởng khoai tây 52 3.3.2 nh hưởng đến suất củ khoai tây 53 3.3.3 nh hưởng tới hiệu qu s n xuất khoai tây 54 K T LU N, KI N NGH 57 TÀI LI U THAM KH O 59 iv z luan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninh DANH M C B NG Việt Nam giai đo n 2000 – 2007 .20 B ng Tình hình s n su t khoai tây B ng Hàm l ợng nguyên tố dinh d ỡng phân bón nghiên cứu 25 B ng Các cơng thức thí nghiệm bón phân 26 B ng Một số tính ch t c a đ t nghiên cứu 33 B ng 5a Sự biến động pHKCl c a mẫu đ t thí nghiệm CT1 34 B ng 5b Sự biến động pHKCl c a mẫu đ t thí nghiệm CT2 34 B ng 6a Ca2+ Mg2+ trao đổi c a đ t cơng thức thí nghiệm CT1 35 B ng 6b Ca2+ Mg2+ trao đổi c a đ t cơng thức thí nghiệm CT2 36 B ng 7a Hàm l ợng nitơ dễ tiêu (d ng nitơ th y phân) đ t thí nghiệm CT1 38 B ng 7b Hàm l ợng nitơ dễ tiêu (d ng nitơ th y phân) đ t thí nghiệm CT2 39 B ng 8a Hàm l ợng phốt dễ tiêu đ t thí nghiệm .41 B ng 8b Hàm l ợng phốt dễ tiêu đ t thí nghiệm CT2 42 B ng 9a Hàm l ợng kali dễ tiêu đ t thí nghiệm CT1 43 B ng 9b Hàm l ợng kali dễ tiêu đ t thí nghiệm CT2 44 B ng 10a Hàm l ợng CHC tổng số đ t công thức thí nghiệm CT1 .46 B ng 10b Hàm l ợng CHC tổng số đ t cơng thức thí nghiệm CT2 .47 B ng 11 Tổng hàm l ợng axit mùn đ t 47 B ng 12 nh h ng c a l ợng hữu đến ch t l ợng mùn đ t (Ch/Cf) 48 B ng 13 Hàm l ợng Si dễ tiêu dung dịch đ t 50 B ng 14 Chiều cao trung bình c a khoai tây .52 B ng 15 Năng su t khoai tây t i mẫu thí nghiệm 54 B ng 16 Giá phân bón giá khoai tây v đơng 2013 55 B ng 17 Hiệu qu s n xu t khoai tây cơng thức thí nghiệm 55 luan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninh v z luan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninh DANH M C HÌNH Hình Nhu cầu ngun tố dinh d ỡng đa l ợng c a khoai tây giai đo n sinh tr ng khác (Haifa, 2010) 10 Hình Sự hút thu ch t dinh d ỡng đa l ợng trung l ợng c a thân c khoai tây với su t 55 t n/ha (Haifa, 2010) .11 Hình Nhu cần hút thu ch t dinh d ỡng vi l ợng c a thân c khoai tây với su t 55 t n /ha (Haifa, 2010) .12 Hình Vị trí khu vực nghiên cứu 24 Hình Tỉ lệ diện tích trồng khoai tây diện tích đ t canh tác Hình Biện pháp sử d ng ph phẩm nông nghiệp th Hình Ho t động sử d ng ph phẩm nơng nghiệp ng có hộ 31 hộ gia đình 32 hộ dân 32 Hình 8b Sự biến động tổng l ợng Ca2+ Mg2+ chuỗi thí nghiệm CT2 37 Hình 9a Sự biến động nitơ dễ tiêu chuỗi thí nghiệm CT1 39 Hình 9b Sự biến động nitơ dễ tiêu chuỗi thí nghiệm CT2 40 Hình 10a Sự biến động hàm l ợng phốt dễ tiêu chuỗi thí nghiệm CT1 42 Hình 10b Sự biến động hàm l ợng phốt dễ tiêu chuỗi thí nghiệm CT2 43 Hình 11a Sự thay đổi hàm l ợng kali dễ tiêu cơng thức CT1 45 Hình 11b Sự biến đổi hàm l ợng kali dễ tiêu chuỗi cơng thức CT2 45 Hình 12a Sự thay đổi hàm l ợng Si dễ tiêu chuỗi công thức CT1 51 Hình 12b Sự thay đổi hàm l ợng Si dễ tiêu chuỗi công thức CT2 51 luan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninh vi z luan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninh DANH M C T CFU VI T TẮT Colony-Forming Unit Số đơn vị khuẩn l c CIF Cost Insurance and Freight Tiền hàng, b o hiểm cước phí vận chuyển CV Coefficient of Variation Hệ số biến thiên FAO The Food and Agriculture Organization of the United Nations Tổ chức Nông lương Liên hợp quốc GIZ The Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit GmbH Tổ chức Hợp tác Đức GDP Gross Domestic Product Tổng s n phẩm quốc nội LSD Least Significant Difference Giới h n sai số nhỏ SNV Stichting Nederlandse Vrijwilligers Tổ chức Phát triển Hà Lan VSV Vi sinh vật luan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninh vii z luan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninh M Đ U Dân số giới đ t đến ng ỡng tỉ ng i vào kỉ tới kho ng 40 năm nhu cầu l ơng thực để cung c p cho dân số tăng 70% so với nhu cầu l ơng thực (FAO, 2009; GIZ, 2013) Ngành nông nghiệp t i đư dần tr nên thiếu bền vững d ới tác động c a áp lực dân số, m t cân phân bổ giá trị nông nghiệp, bên c nh tác động c a thay đổi khí hậu, suy thoái tài nguyên đặc biệt tài nguyên đ t n ớc, tài nguyên đa d ng sinh học Vì vậy, v n đề phát triển nơng nghiệp bền vững đ ợc đặt tồn giới quốc gia với m c tiêu h ớng tới bền vững ba mặt kinh tế, xã hội mơi tr ng Nơng nghiệp đóng vai trò quan trọng phát triển c a Việt Nam Ngoài việc cung c p thực phẩm nguyên liệu, nông nghiệp cung c p hội việc làm với tỷ lệ lớn dân số với diện tích đ t nơng nghiệp chiếm 26,3 triệu ha, t ơng đ ơng với 79,4% tổng diện tích Việt Nam (Tổng c c Thống kê, 2012), đóng góp 21% GDP, sử d ng 47% lực l ợng lao động c a quốc gia (World Bank, 2013) Giá trị thặng d th ơng m i c a ngành nông nghiệp lên tới 10,6 tỷ USD với mặt hàng xu t ch lực đ t giá trị tỉ USD (lúa g o, cà phê, cao su, điều, gỗ, th y s n, sắn) Ngành s n xu t lúa g o năm 2012 đư đ t mức xu t kho ng 7,7 triệu t n g o đ t CIF 3,5 tỷ USD (Trung tâm Tin học Thống kê, 2012) Tuy nhiên tính bền vững cân s n xu t nông nghiệp Việt Nam l i ch a đ t đ ợc, m t bền vững đ ợc biểu qua m t cân kinh tế c a ng i nơng dân, thiếu sót chuỗi giá trị s n phẩm nông nghiệp, m t cân mơi tr ng sinh thái, thiếu sót việc xử lý tận d ng ph phẩm nông nghiệp Theo thống kê từ Tổ chức phát triển Hà Lan - SNV (2012) l ợng rơm r s n xu t nông nghiệp t i Việt Nam lên tới 23 triệu t n/năm, có tới 42% bị mang đốt, điều gây lãng phí khơng nhỏ ch t dinh d ỡng có sẵn rơm r , gi m thiểu kh hoàn l i ch t dinh d ỡng sau thu ho ch cho đ t, đồng th i gây tác động ô nhiễm tới khu vực nông thôn khu vực lân cận đốt rơm r luan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninhluan.van.thac.si.hien.trang.quan.ly.rom.ra.va.kha.nang.su.dung.chung.lam.nguon.phan.bon.truc.tiep.cho.cay.khoai.tay.o.huyen.que.vo.tinh.bac.ninh z