Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu ảnh hưởng của sử dụng phụ phẩm nông nghiệp đến lý, hoá tính đất và năng suất lúa, ngô trên đất phù sa sông Hồng và đất xám bạc màu Bắc Giang

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NƠNG NGHIỆP HÀ NỘI HỒNG NGỌC THUẬN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA SỬ DỤNG PHỤ PHẨM NÔNG NGHIỆP ðẾN LÝ, HĨA TÍNH ðẤT VÀ NĂNG SUẤT LÚA, NGƠ TRÊN ðẤT PHÙ SA SÔNG HỒNG VÀ ðẤT XÁM BẠC MÀU BẮC GIANG Chuyên ngành: ðất Dinh dưỡng trồng Mã số: 62 62 15 01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ NƠNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2012 Cơng trình hồn thành tại: TRƯỜNG ðẠI HỌC NƠNG NGHIỆP HÀ NỘI Người hướng dẫn khoa học: TS Trần Thị Tâm PGS TS Nguyễn Như Hà Phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Hữu Thành Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội Phản biện 2: PGS.TS Phạm Văn Toản Viện khoa học Nông nghiệp Việt Nam Phản biện 3: PGS.TS Nguyễn Tử Siêm Hội Khoa học ñất Luận án ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm luận án cấp trường họp tại: Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội vào hồi ngày tháng năm 2012 Có thể tìm hiểu luận án thư viện trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội MỞ ðẦU Tính cấp thiết ñề tài ðất tư liệu sản xuất ñặc biệt thay sản xuất nông nghiệp Trong ñất chất hữu phận ñặc biệt, tiêu quan trọng biểu thị ñất khác mẫu chất ñá mẹ Sự chất hữu ñất kéo theo hàng loạt hệ nghiêm trọng thoái hoá vật lý, hoá học, chế ñộ nước nguyên nhân hàng ñầu suy giảm ñộ phì nhiêu sức sản xuất đất Do nhiều nguyên nhân khác nhiều nơi nơng dân khơng đủ phân chuồng bón cho trồng Trong đó, rơm rạ khơng cịn chất đốt chủ yếu nơng thơn có nhiên liệu khác thay (điện, khí gas, than…) sau mùa gặt rơm rạ lại ñược ñốt ruộng, việc làm vừa làm ñi lượng lớn chất hữu bổ sung cho đất vừa gây ô nhiễm môi trường Xuất phát từ yêu cầu cấp thiết sản xuất nơng nghiệp cần đảm bảo nguồn phân hữu cho trồng nhằm ñạt suất cao, ổn định, cải thiện độ phì nhiêu ñất, ñồng thời tăng khả sử dụng tiết kiệm, hiệu phân khoáng khắc phục tượng ñốt phụ phẩm ñồng ruộng ngày tăng, ñề tài ”Nghiên cứu ảnh hưởng sử dụng phụ phẩm nơng nghiệp đến lý, hố tính đất suất lúa, ngơ đất phù sa sơng Hồng đất xám bạc màu Bắc Giang“ ñã ñược tiến hành Mục tiêu nghiên cứu Xác ñịnh ảnh hưởng sử dụng phụ phẩm nơng nghiệp (tàn thể lúa ngơ) đến lý, hố tính đất, suất lúa ngơ khả giảm thiểu lượng phân khoáng cho trồng ñất phù sa sông Hồng ñất xám bạc màu Bắc giang Ý nghĩa khoa học thực tiễn ñề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học ðề tài bổ sung kết nghiên cứu sở khoa học việc sử dụng phụ phẩm nông nghiệp sau thu hoạch (rơm rạ, thân ngơ) bón vào đất ảnh hưởng đến tính chất lý, hóa đất suất lúa, ngô Cung cấp sở khoa học cho việc khuyến cáo nông dân sử dụng hiệu phụ phẩm (tàn thể ) lúa, ngô luân canh lúa xn – lúa mùa - ngơ đơng ñất bạc màu Bắc Giang ñất phù sa sông Hồng 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Kết nghiên cứu xây dựng biện pháp kỹ thuật sử dụng hợp lý phụ phẩm nông nghiệp (rơm rạ, thân ngô) sau thu hoạch cấu trồng lúa xuân – lúa mùa ngô giúp bà nông dân áp dụng nhằm nâng cao suất lúa, ngơ; giảm chi phí; tiết kiệm phân bón hóa học; tăng thu nhập cải thiện độ phì nhiêu đất ðóng góp luận án học thuật lý luận Xây dựng ñược hệ thống sử dụng hợp lý nguồn dinh dưỡng (hữu vô cơ) cho luân canh hai vụ lúa + vụ ngơ đơng mối quan hệ với đất đai, khí hậu, trình độ canh tác, tập qn để nâng cao hiệu lực phân bón, tăng suất phẩm chất nơng sản, an tồn mơi trường sinh thái đất phù sa sơng Hồng đất Xám bạc màu Trên sở đề xuất cơng thức bón phân hợp lý cho trồng phù hợp với ñiều kiện cụ thể ñịa phương Khắc phục ñược tượng ñốt rơm rạ ngồi đồng vừa gây nhiễm cho mơi trường vừa làm đất chóng suy kiệt mùn ñộ phì CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1 ðặc điểm đất phù sa sơng Hồng ñất xám bạc màu 1.1.1 ðặc ñiểm ñất phù sa sơng Hồng Về tính chất lý, hóa học, đất phù sa sơng Hồng có thành phần giới dao động chủ yếu từ thịt nhẹ đến thịt trung bình, có phản ứng trung tính (pHKCl trung bình 7,1), độ no bazơ cao, giàu kim loại kiềm kiềm thổ Hàm lượng bon hữu tổng số, ñạm tổng số, lân tổng số kali tổng số ñều mức trung bình đến Do phù hợp với nhiều loại trồng 1.1.2 ðặc ñiểm ñất ñất xám bạc màu Về tính chất lý, hóa học, đất xám bạc màu có đặc điểm sau: phản ứng từ chua nhiều đến chua (pHH2O trung bình 4,94 pHKCl trung bình 4,33); hàm lượng bon hữu tổng số, ñạm tổng số, lân tổng số kali tổng số ñều mức nghèo ñến trung bình; hàm lượng cation trao đổi thấp Al3+ chiếm ưu tổng cation; dung tích hấp thu biến động từ thấp đến trung bình; độ no bazơ thấp [40] 1.2 Nghiên cứu hàm lượng dinh dưỡng phụ phẩm nông nghiệp 1.2.1 Nghiên cứu nước ngồi Ở nước có nơng nghiệp phát triển Canada Mỹ, sản phẩm hữu sau thu hoạch thơng thường trả lại trực tiếp qua thời gian ủ làm cho chúng bị phân hủy bán phân hủy, cách làm tăng hiệu sử dụng trồng Lai (1997)[87] cho thấy lượng phụ phẩm nơng nghịêp tạo phụ thuộc vào đặc tính loại trồng Ước tính lượng phụ phẩm nơng nghịêp cho thấy lúa cho từ 3,5-4,5 tấn/ha, ngơ khoảng 2,7-3,2 tấn/ha, ñậu tương 0,8-1,0 tấn/ha, lúa mạch 2,6-3,3 tấn/ha Theo Achim, Dobermann T H Fairhurst, 2000 [47]: Trong thân, lúa thời kỳ chín, có chứa 40% tổng lượng N, 80-85% tổng lượng K, 30-35% tổng lượng P 40-50% tổng lượng S mà lúa hút ñược Rơm rạ nguồn hữu quan trọng cung cấp K, Si, Zn cho trồng Các nghiên cứu khác Trung Quốc, Canada ñã rõ phụ phẩm nơng nghiệp có chứa hàm lượng dinh dưỡng cao, đáp ứng phần nhu cầu trồng 1.2.2 Nghiên cứu nước Theo nhiều tài liệu [2] thóc kèm theo rơm rạ lấy ñi 22,2 kg N, 7,1 kg P2O5, 31,6 kg K2O, 3,94 kg CaO, 4,0 kg MgO, 0,94 kg S, 51,7 kg Si nhiều nguyên tố trung vi lượng khác Zn, Cu, B Như vậy, năm vụ lúa với tổng suất bình qn 10 tấn/ha, lúa lấy lượng dinh dưỡng tương ñương 482 kg urê 430 kg supe 528 kg kali clorua/ha Theo ðỗ Thị Xô (1995) [43], hàm lượng chất dinh dưỡng 100 kg chất khô phế phụ phẩm số trồng đất bạc màu sau: rơm rạ có 0,53 kg N, 0,35 kg P2O5 1,3 kg K2O; thân ngơ có 0,78 kg N, 0,29 kg P2O5 1,25 kg K2O; thân lạc có 1,61 kg N, 0,55 kg P2O5 2,3 kg K2O; thân đậu tương có 1,03 kg N, 0,27 kg P2O5 1,42 kg K2O; thân khoai lang có 0,51 kg N, 0,31 kg P2O5 1,7 kg K2O 1.3 Nghiên cứu ảnh hưởng chất hữu cơ, phụ phẩm nơng nghiệp đến độ phì nhiêu đất 1.3.1 Nghiên cứu nước ngồi Ở Mỹ ñã ban hành luật cấm ñốt rơm rạ ruộng lúa Việc quản lý rơm rạ ñược khuyến cáo cho nhiều mục đích sử dụng thay có ý nghĩa kinh tế - xã hội bảo vệ môi trường Các giải pháp thay cho việc khơng đốt rơm rạ ñồng ruộng vùi rơm rạ vào ñất Vùi rơm rạ giúp trì N (ñạm) C ñất Lado M cộng (2004)[86] cho tăng hàm lượng hữu ñất từ 2,3 ñến 3,5% làm giảm khả vỡ ñoàn lạp, giảm hình thành váng bề mặt tác động mưa Còn theo Gajic B., Dugalic G., Diurovic N (2006) hàm lượng hữu tầng ñất mặt ñất canh tác giảm 2,5 lần so với đất rừng có thảm thực vật (hơn 100 năm) đồn lạp bền (đường kính từ 0,25 mm đến 10 mm) giảm lần so với ñất rừng tự nhiên Tủ phụ phẩm trồng che phủ giúp cho bảo vệ bề mặt ñất giảm thiểu lực tác ñộng trực tiếp hạt mưa (Duley, 1939; Moldenhauer Kemper, 1969) cải thiện đồn lạp lớp đất bề mặt 1.3.2 Nghiên cứu nước ðể phục hồi độ phì nhiêu đất cần phải bón lượng phân chuồng 10-15 tấn/ha, mà phân chuồng nước ta khơng thể đáp ứng được, cần phải sử dụng nguồn hữu cơ, tàn dư trồng, phế phẩm công nghiệp, rơm rạ, phân xanh, cỏ rác tủ gốc, ép xanh phủ ñất (Trần Khải Nguyễn Tử Siêm, 1995) Kết nghiên cứu Nguyễn Thị Dần (1995) cho thấy vùi phụ phẩm trồng trước cho trồng sau ñất bạc màu Bắc Giang ñã làm tăng suất trồng quy thóc 9%, độ ẩm đất tăng 2,0-2,5%, độ xốp đất tăng 3-5% so với cơng thức bón phân chuồng + phân khống, khơng vùi phụ phẩm nơng nghiệp ðộ ẩm ñất tăng 2,0-3,5%, ñộ xốp ñất tăng 5-6% so với cơng thức bón phân khống NPK 1.4 Nghiên cứu ảnh hưởng phụ phẩm nơng nghiệp đến suất trồng 1.4.1 Nghiên cứu nước Theo Shinde (1990), vùi 2,5- 7,5 mía kết hợp phân vi sinh vật phân giải xelulo làm tăng suất mía 3,0- 12,2 tấn/ha ðánh giá vai trò hữu khả thay phân hố học, Gill cộng (1982) sử dụng phân chuồng với mức 12 tấn/ha kết hợp với 80 kg N cho suất lúa ñạt 5,4 tấn/ha, tương ñương với mức 120 kg N; với mức 12 phân chuồng thay cho 40 kg N Trong thí nghiệm với phế phụ phẩm lúa mỳ ñối với lúa mỳ với mức bình qn 7,3 tấn/ha, thân lúa mỳ ủ với khoảng thời gian 40, 20 10 ngày trước bón Thí nghiệm Yadvinder (2004) tiến hành với cơng thức từ năm 19941999 Kết cho thấy cơng thức bón phân hố học kết hợp với phế phụ phẩm lúa mỳ ủ thời gian 40 ngày cho suất 6,54 tấn/ha, cơng thức bón phân hố học phế phụ phẩm ủ 20 ngày cho suất 6,29 tấn/ha cơng thức bón phân hố học kết hợp với phế phụ phẩm ủ 10 ngày cho suất 6,39 tấn/ha 1.4.2 Nghiên cứu nước Kết nghiên cứu Nguyễn Thị Hiền Phạm Quang Hà (2005) vai trị vùi hữu cân dinh dưỡng hệ thống thâm canh vụ/năm ñất bạc màu Bắc Giang ñã rằng: vùi 100% sản phẩm phụ trồng vụ trước cho trồng vụ sau ñã bù ñắp ñược lượng thiếu hụt ñáng kể ñối với tất trồng hệ thống Trần Thị Tâm cộng sự, 2005 vùi phụ phẩm trồng vụ trước cho trồng vụ sau cấu trồng có lúa loại đất: bạc màu, cát biển, ñất phù sa ñối với cấu hệ thống trồng có lúa: (1) Lúa xuân-Lúa mùa-Ngơ đơng (Bắc Giang, Hà Tây, Nghệ An) (2) Lúa đơng xn-Lúa xn hè-Lúa hè thu (Khánh Hồ, Cần Thơ) tăng suất 6-12% so với khơng vùi Theo ðỗ Thị Xơ cộng (1995) đất xám bạc màu Bắc Giang dùng 4070% phụ phẩm trồng vụ trước bón cho vụ sau cải thiện độ phì nhiêu đất tăng suất trồng từ 3,6 đến 21,1% so với cơng thức không vùi phụ phẩm nông nghiệp CHƯƠNG ðỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 ðối tượng nghiên cứu - Cây trồng : Giống lúa Khang Dân 18 giống ngơ lai LVN 99 trồng cấu trồng lúa xuân - lúa mùa - ngơ đơng - Phụ phẩm nơng nghiệp: tàn dư hữu trồng rơm rạ, thân ngô từ trồng vụ trước vùi cho vụ sau - ðất thí nghiệm: đất phù sa sơng Hồng khơng ñược bồi hàng năm (Eutric Fluvisols) xã Hạ Mỗ, huyện ðan Phượng, Hà Nội ñất xám bạc màu phù sa cổ (Haplic Acrisols) xã Lương Phong, Hiệp Hoà, Bắc Giang 2 Nội dung nghiên cứu 2.2.1 ðiều kiện khí hậu, tính chất đất, tình hình sử dụng phân bón sử dụng phụ phẩm nơng nghiệp vùng nghiên cứu - ðiều kiện khí hậu - Tính chất đất vùng nghiên cứu - Tình hình sử dụng phân bón vùng nghiên cứu - Tình hình sử dụng phụ phẩm vùng nghiên cứu 2.2.2 Xác ñịnh khả cung cấp dinh dưỡng cho trồng từ phụ phẩm nông nghiệp - Hàm lượng dinh dưỡng N, P, K, Ca, Mg, Si, S phụ phẩm trước vùi - Diễn biến trình phân giải phụ phẩm theo thời gian vùi ñồng ruộng (khối lượng, dinh dưỡng NPK tỷ lệ C/N) 2.2.3 Ảnh hưởng vùi phụ phẩm nơng nghiệp đến khả cung cấp N, P, K dễ tiêu đất cho lúa, ngơ - Ảnh hưởng vùi phụ phẩm nơng nghiệp đến N, P, K dễ tiêu ñất giai ñoạn sau vùi 30 ngày 60 ngày sau vùi phụ phẩm - Ảnh hưởng vùi phụ phẩm nông nghiệp ñến việc hấp thu dinh dưỡng N, P, K trồng 2.2.4 Ảnh hưởng vùi phụ phẩm nông nghiệp đến số lý, hóa tính đất nghiên cứu - Ảnh hưởng vùi phụ phẩm nơng nghiệp đến lý tính đất đất nghiên cứu - Ảnh hưởng vùi phụ phẩm nơng nghiệp đến hóa tính đất nghiên cứu 2.2.5 Ảnh hưởng phương pháp sử dụng phụ phẩm nơng nghiệp đến suất lúa, ngơ - Ảnh hưởng phương pháp sử dụng phụ phẩm nông nghiệp ñến suất trồng ñất phù sa sông Hồng - Ảnh hưởng phương pháp sử dụng phụ phẩm nơng nghiệp đến suất trồng ñất xám bạc màu Bắc Giang 2.2.6 Ảnh hưởng sử dụng phụ phẩm nơng nghiệp đến khả giảm lượng phân khoáng, thay phân chuồng, hiệu sử dụng phân bón hiệu kinh tế trồng lúa, ngô - Ảnh hưởng vùi phụ phẩm nông nghiệp đến khả giảm thiểu lượng phân khống thay phân chuồng - Ảnh hưởng phụ phẩm nơng nghiệp giảm thiểu lượng phân khống đến hiệu kinh tế 2.3 Phương pháp nghiên cứu 2.3.1 Phương pháp thu thập thơng tin điều tra - Thu thập thơng tin thứ cấp khí hậu, thời tiết vùng nghiên cứu: số liệu 10 năm (2001-2010) hai trạm Khí tượng Láng, Hà Nội Hiệp Hịa, Bắc Giang - ðiều tra tình hình sử dụng phế phụ phẩm phân bón theo phương pháp vấn theo phiếu điều tra ngẫu nhiên 200 hộ gia đình có cấu thâm canh vụ lúa – vụ ngơ đất phù sa sơng Hồng đất bạc màu Bắc Giang 2.3.2 Phương pháp thí nghiệm đồng ruộng 2.3.2.1 Thí nghiệm quy Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng phương pháp vùi phụ phẩm nơng nghiệp đến suất trồng (thí nghiệm thực liên tục từ năm 2003 2005 ñất phù sa sơng Hồng đất bạc màu Bắc Giang) a Mục đích: Thí nghiệm so sánh phương pháp sử dụng phụ phẩm vùi tươi sau thu hoạch có kết hợp với vật liệu khác ñể tăng tốc ñộ phân giải phụ phẩm với cách bón phân truyền thống (sử dụng phân chuồng) cách bón tro từ đốt phụ phẩm (hiện có nhiều nơi áp dụng) tiêu đánh giá suất lúa, ngơ để từ xác định phương pháp sử dụng phụ phẩm thích hợp sản xuất nơng nghiệp b Cơng thức thí nghiệm NPK + Phân chuồng NPK + Phân chuồng + PP vùi tươi NPK + Phân chuồng + PP ñốt thành tro NPK + Phân chuồng + PP vùi tươi + urê + vôi NPK + Phân chuồng + PP vùi tươi + urê + vôi + CPVS NPK + PP vùi tươi + urê + vôi + Hữu sinh học Ghi chú: - Lượng phân bón NPK, PC, PP, HCSH cụ thể vụ ñược nêu mục g - Urê 0,1% tổng lượng PP tươi vùi, lượng phân lấy từ lượng N cần bón cho trồng công thức) Vôi bột (bằng 2% tổng lượng PP tươi vùi) - CPVS: chế phẩm vi sinh vật phân giải Viện Thổ nhưỡng Nơng hố (Tạp chí KHCN Nơng nghiệp Việt Nam Số 3.2008, trang 58-62) - Hữu sinh học phân bón hữu Sơng Gianh c Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm (TN) bố trí với lần nhắc (24 TN) Diện tích TN 30 m2 Thí nghiệm bố trí theo khối ngẫu nhiên hồn chỉnh (RCBD) d Chỉ tiêu theo dõi: Năng suất thực thu thí nghiệm e Thu hoạch thí nghiệm: - Thu hoạch thóc: thu hoạch ơ, cân khối lượng tươi sau lấy mẫu kg để tính tỷ lệ chất khơ từ tính suất khơ tồn thí nghiệm - Thu rơm rạ (thân ngô): cân lượng phụ phẩm nông nghiệp tươi sau lấy mẫu, mẫu kg để tính khối lượng chất khơ trung bình để tính khối lượng phụ phẩm nông nghiệp khô vùi f Lượng phân bón cách bón cho thí nghiệm Phân bón phân đạm urê (46% N), phân supe phốtphát (16% P2O5), phân kali clorua (60% K2O) Lượng bón - Lượng bón cho trồng đất phù sa sơng Hồng: + Lúa xn: Phân chuồng bón tấn; phân NPK bón 120 kg N + 60 kg P2O5 + 60 kg K2O; thân ngô khô khơng khí bón 4,2 tấn* tương đương 14,3 tươi + Lúa mùa: phân chuồng bón tấn; phân NPK bón 90 kg N + 60 kg P2O5+40 kg K2O; thân lúa quy khơ bón 5,8 tấn* tương đương 16,9 tươi + Ngơ đơng: Phân chuồng bón 10 tấn*; phân NPK bón 150 kg N + 90 kg P2O5 + 90 kg K2O; thân lúa quy khô bón 5,5 tấn* tương đương 13,7 tươi *Ghi chú: khối lượng thân ngơ, rơm rạ tính điều kiện khơ khơng khí - Lượng bón đất bạc màu: + Lúa xn: Phân chuồng bón tấn; phân NPK bón 100 kg N + 80 kg P2O5 + 80 kg K2O; thân ngô quy khơ bón 5,0 tấn* tương đương 16,5 tươi + Lúa mùa: phân chuồng bón tấn; phân NPK bón 90 kg N + 60 kg P2O5+60 kg K2O/ha; thân lúa quy khơ bón 5,5* tương đương 15,9 tươi + Ngơ đơng: Phân chuồng bón 10 tấn; Phân NPK bón 150 kg N + 90 kg P2O5 + 90 kg K2O; thân lúa quy khô 4,8 tấn* tương ñương 11,5 tươi *Ghi chú: Khối lượng thân ngơ, rơm rạ tính điều kiện khơ khơng khí Cách bón + Phân chuồng, phụ phẩm, phân lân bón lót 100% + Phân đạm bón với tỷ lệ % 30:40:30 vào thời kỳ bón lót - giai đoạn đẻ nhánh- đầu thời kỳ làm địng lúa, bón lót - giai đoạn 4-5 - giai đoạn 9-10 ngơ + Phân kali bón với tỷ lệ % 30:30:40 thời kỳ bón với đạm cho loại lúa, ngơ g Sơ đồ thí nghiệm: phụ lục 1, thí nghiệm Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng phương pháp sử dụng phụ phẩm nông nghiệp có chế phẩm vi sinh đến lý, hóa tính đất suất trồng (thí nghiệm thực liên tục từ năm 2003 - 2005 ñất phù sa sơng Hồng đất bạc màu Bắc Giang) a Mục ñích: Thí nghiệm so sánh phương pháp sử dụng phụ phẩm sau thu hoạch có kết hợp với chế phẩm vi sinh ñể tăng tốc ñộ phân giải phụ phẩm với việc bón phân khống NPK có bón phân chuồng khơng bón phân chuồng (hiện có nơi cịn có phân chuồng để bón nhiều nơi khơng cịn phân chuồng để bón) tiêu đánh giá hóa lý tính đất suất lúa, ngơ để từ xác định mức ñộ ảnh hưởng phương pháp áp dụng sử dụng phụ phẩm có chế phẩm vi sinh sản xuất nơng nghiệp b Cơng thức thí nghiệm NPK NPK + PP vùi tươi NPK + PP vùi tươi+ CPVS NPK + PP tủ mặt + CPVS Ghi chú: - Các cơng thức bố trí có phân chuồng khơng có phân chuồng Lượng phân bón bón NPK, PP cụ thể vụ nêu mục f thí nghiệm - PP: Phụ phẩm nông nghiệp (rơm rạ, thân ngô) - CPVS chế phẩm vi sinh vật phân giải Viện Thổ nhưỡng Nơng hố (Tạp chí KHCN Nơng nghiệp Việt Nam Số 3.2008, trang 58-62) - Công thức tủ mặt áp dụng vụ ngơ cịn lúa vùi cơng thức c Bố trí thí nghiệm - Thí nghiệm thực liên tục từ năm 2006 -2008 đất phù sa sơng Hồng từ năm 2008 – 2010 ñất bạc màu Bắc Giang - Thí nghiệm (TN) bố trí với lần nhắc (16 TN) Diện tích TN 60 m2 Thí nghiệm bố trí theo khối ngẫu nhiên hồn chỉnh (RCBD) Sơ đồ thí nghiệm xem phụ lục 1, thí nghiệm Do thí nghiệm có bón phân chuồng khơng bón phân chuồng nên 60 m2 lại chia thành ô, ô 30 m2 d tiêu theo dõi thí nghiệm Hàm lượng Ntp đất giai ñoạn ñẻ nhánh, làm ñòng ñối với lúa giai ñoạn 4-5 l, 9-10 ñối với ngô; khả hút N, P2O5, K2O thời kỳ làm ñòng, thu hoạch ñối với lúa giai ñoạn 9-10 lá, thu hoạch ngơ; phân tích lý tính, hố tính đất sau nghiên cứu: thành phần giới, dung trọng, tỷ trọng, đồn lạp bền nước pH KCl, chất tổng số (%): OC, N, P2O5, K2O, P2O5 K2O dễ tiêu (mg/100g ñất, CEC, Ca2+, Mg2+ (lđl/100g đất) Theo dõi vụ thí nghiệm tiêu như: suất thực thu thí nghiệm, khối lượng rơm rạ, khối lượng thân ngô e Cách lấy mẫu để phân tích thu hoạch thí nghiệm - Lấy mẫu đất: lấy mẫu tầng 0-20 cm, lấy mẫu điểm theo quy tắc ñường chéo, mẫu ñược trộn ñều lấy mẫu trung bình 0,5 kg - Lấy mẫu cây: mẫu lúa lấy thời kỳ làm địng thu hoạch; mẫu ngơ lấy giai đoạn 9-10 thu hoạch Lấy khóm lúa (hoặc ngơ) liên tục gần - Thu hoạch thí nghiệm: thí nghiệm f Lượng phân bón cách bón cho thí nghiệm: mục f thí nghiệm g Sơ đồ thí nghiệm: phụ lục 1, thí nghiệm Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng sử dụng phụ phẩm nơng nghiệp đến khả giảm thiểu lượng phân khống (thí nghiệm thực liên tục từ năm 2003 – 2005 đất phù sa sơng Hồng bạc màu Bắc Giang) a Mục đích: Thí nghiệm so sánh giải pháp bón phân khống NPK số mức bón khác kết hợp với sử dụng phụ phẩm vùi tươi tiêu ñánh giá suất lúa, ngơ từ xác định giải pháp áp dụng sử dụng phân bón NPK hợp lý sản xuất nơng nghiệp b Cơng thức thí nghiệm NPK (CT1) NPK + PC NPK + PP vùi tươi NPK + PC + PP vùi tươi 90% NPK so với CT1 + PC + PP vùi tươi 80% NPK so với CT1 + PC + PP vùi tươi 70% NPK so với CT1+ PC + PP vùi tươi Ghi chú: - PP: Phụ phẩm nông nghiệp (rơm rạ, thân ngô) Lượng phân bón NPK, PC, PP, cụ thể vụ ñược nêu mục f thí nghiệm c Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm (TN) bố trí với lần nhắc (28 TN) Diện tích TN 30 m2 Thí nghiệm bố trí theo khối ngẫu nhiên hoàn chỉnh (RCBD) d Chỉ tiêu theo dõi thí nghiệm - Năng suất thực thu thí nghiệm e Cách thu hoạch thí nghiệm: thí nghiệm f Lượng phân bón cách bón cho thí nghiệm: thí nghiệm g Sơ đồ thí nghiệm: phụ lục 1, thí nghiệm Thí nghiệm 4: Nghiên cứu ảnh hưởng sử dụng phụ phẩm nơng nghiệp có chế phẩm vi sinh đến khả giảm thiểu lượng phân khống (thí nghiệm thực liên tục từ năm 2006 -2008 ñất phù sa sông Hồng từ năm 2008 – 2010 đất bạc màu Bắc Giang) a Mục đích: Thí nghiệm so sánh giải pháp sử dụng phân khoáng NPK số mức bón khác kết hợp với sử dụng phụ phẩm vùi tươi có chế phẩm vi sinh có bón phân chuồng hay khơng có bón phân chuồng tiêu suất lúa, ngơ từ xác định giải pháp áp dụng sử dụng phân bón hợp lý kết hợp với sử dụng phụ phẩm có sản xuất nơng nghiệp b Cơng thức thí nghiệm NPK NPK + PP vùi tươi + CPVS (NPK – 50% NPK có PP) + PP vùi tươi+ CPVS (NPK – 100% NPK có PP) + PP vùi tươi+ CPVS Ghi chú: - PP: Phụ phẩm nông nghiệp (rơm rạ, thân ngơ) Lượng phân bón NPK, PC, PP, cụ thể vụ ñược nêu mục f thí nghiệm - CPVS: chế phẩm vi sinh vật phân giải Viện Thổ nhưỡng Nơng hố (Tạp chí KHCN Nông nghiệp Việt Nam Số 3.2008, trang 58-62) - Các cơng thức bố trí có phân chuồng khơng có phân chuồng c Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm (TN) bố trí lần nhắc (16 TN) Diện tích TN 60 m2 Thí nghiệm bố trí theo khối ngẫu nhiên hồn chỉnh (RCBD) Do thí nghiệm có bón phân chuồng khơng bón phân chuồng nên 60 m2 lại chia thành ơ, 30 m2 d Chỉ tiêu theo dõi thí nghiệm: Năng suất thực thu thí nghiệm, khối lượng rơm rạ, khối lượng thân ngô e Cách lấy mẫu để phân tích thu hoạch thí nghiệm: thí nghiệm f Lượng phân bón cách bón cho thí nghiệm: thí nghiệm g Sơ ñồ thí nghiệm: phụ lục 1, thí nghiệm 2.3.2.2 Thí nghiệm lớn Thí nghiệm: Nghiên cứu ảnh hưởng sử dụng phụ phẩm nơng nghiệp đến khả giảm thiểu lượng phân khống (thí nghiệm lớn thực liên tục từ năm 2003 – 2005 ñất phù sa sông Hồng bạc màu Bắc Giang) a Mục đích: Thí nghiệm tính ứng dụng thực tế giải pháp sử dụng phân bón NPK số mức bón khác kết hợp với sử dụng phụ phẩm vùi tươi tiêu ñánh giá suất lúa, ngô b Công thức NPK + PC NPK+PC+PP 90% NPK so với CT1 + PC +PP 90% NP so với CT1 + 70% K so với CT1 + PC +PP 80% NPK so với CT1 + PC +PP 80% NP so với CT1 + 70% K so với CT1 + PC +PP 11 * Trong đó: P độ xốp tính %, D dung trọng ñất, d tỷ trọng đất - Xác định đồn lạp bền nước: Theo phương pháp Savinop - Xác ñịnh ñộ ẩm ñất: Xác định theo cơng thức sau: P1 – P2 A= x 100 P2 Trong đó: A độ ẩm đất tính %; P1 khối lượng ñất mẫu trước sấy; P2 khối lượng ñất mẫu sau sấy nhiệt ñộ 1050C - Xác ñịnh NO3, NH4+: Theo phương pháp Kjeldahl Nitrat, amon ñược chiết dung dịch KCl 1M, xác ñịnh NH4+ - N MgO, sau khử NO3 – N hỗn hợp Devarda Cân 20g ñất tươi + 50ml KCl 1N (2%) lắc lọc qua giấy lọc + Xác ñịnh NH4: Lấy dung dịch cất (khoảng 10-25ml) + 0,5g MgO (dung dịch có màu hồng) Bình hứng 10ml HBO3 2% (cất từ màu hồng chuyển sang màu xanh ñược) Dùng H2SO4 0,02N chuẩn ñộ từ xanh sang màu đỏ tía nhạt Xác định NO3 - N: Mẫu ñã xác ñịnh NH4 – N Khử Nitrat hỗn hợp Devarda sau tiếp tục cất theo Kjendhal 2.3.5.2 Phân tích trồng - N tổng số: Theo phương pháp Kjeldahl, công phá mẫu H2SO4 có hỗn hợp K2SO4, CuSO4 Se xúc tác - K20 tổng số: ðo máy quang kế lửa, cơng phá mẫu hỗn hợp axít H2SO4 + HClO4 - P205 tổng số phương pháp so màu máy phổ quang kế (spectrophotometer), công phá mẫu hỗn hợp axít H2SO4 + HClO4, xác định lân dung dịch “màu xanh molypden” - Phân tích Ca, Mg (TCN 455 – 2001) Công phá axit HClO4 (70%)+ HNO3 (65%) (Tỷ lệ 1:1): Ngâm cơng phá mẫu đến dịch ðề nguội, lên thể tích 100ml nước cất Dung dịch mẫu sau lên thể tích đem đốt máy Quang phổ hấp phụ nguyên tử (AAS) lửa khí Axetylen/khơng khí bước sóng 422,7 nm có thêm La (Ca) cịn Mg đo bước sóng 285,2nm - Phân tích S % (TCN 456 – 2001) Cân gam mẫu ñã nghiền qua rây 1mm + 2ml dung dịch Mg(NO3)2 cho vào nung nhiệt ñộ 700C tăng dần lên tới 3000C 10 ðể nguội cho ngồi sau cho 5ml HNO3 25% dùng nắp ñậy cố ñun cách thủy 2h 30 phút (chú ý: khơng để bắn axit ngồi) ðể nguội, lên ñịnh mức 50ml sau ñem phân tích theo phương pháp so ñộ ñục Hút ml dung dịch mẫu (tùy theo lượng nhiều hay ít) cho vào bình định mức 50ml + 0,5g BaCl2 (nghiền bột) lắc ñều cho tan + cho 1ml gum (polyvialcon + CH3COOH 1%) lắc, sau ñem so bước sóng 490nm máy so màu Spectrophotometer - Si % theo phương pháp khối lượng Cân gam mẫu ñã nghiền qua rây 1mm vào chén sứ (ñã cân trọng lượng) Thấm ướt mẫu axit HNO3 ñậm ñặc (H2O2 30%) trộn vào 1-2 gam NH4NO3 Cho vào lị nung, tăng dần nhiệt độ lên tới 450-5000C 2-4 giờ, ñể nguội, lấy chén thấm ướt mẫu nước cất… 2.3.6 Phương pháp xử lý số liệu Số liệu ñược xử lý theo phương pháp phân tích phương sai phần mềm IRRISTAT 4.0 12 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 ðiều kiện khí hậu, tính chất đất, tình hình sử dụng phân bón sử dụng phụ phẩm nơng nghiệp vùng nghiên cứu 3.1.1 ðiều kiện khí hậu vùng nghiên cứu Theo số liệu khí tượng trung bình từ năm 2001 - 2010 Trạm Khí tượng Láng - Hà Nội Trạm Khí tượng Bắc Giang cho thấy: - Bình qn lượng bốc đạt cao vào tháng 10 (khoảng 100 ml/tháng) thấp vào tháng (khoảng 50 - 60 ml) - Bình quân lượng mưa ñạt cao tháng (khoảng 300 -350 mm/tháng) thấp tháng (khoảng 10-20 mm) - Bình qn độ ẩm năm chênh lệch khơng nhiều lăm ðộ ẩm đạt cao thường vào tháng 3, 4, 7, ñạt thấp vào tháng 1, 10, 11, 12 - Bình quân nhiệt ñộ Láng thường cao Bắc Giang khoảng 10C Nhiệt ñộ ñạt cao vào tháng – tháng (26-27,50C) thấp vào ñầu năm cuối năm (14-170C) 3.1.2 Tính chất đất vùng nghiên cứu 3.1.2.1 Tính chất lý học đất nghiên cứu - ðất phù sa sơng Hồng có thành phần giới trung bình, có độ xốp trung bình (47%), thuận lợi cho khả giữ ẩm cho trồng phát triển - ðất xám bạc màu Bắc Giang có thành phần giới nhẹ, cát chiếm 75,34%, ñất xốp (57%) chất hữu phân giải nhanh rửa trơi mạnh 3.1.2.2 Tính chất hóa học đất nghiên cứu ðất phù sa sơng Hồng có hàm lượng hữu cao (OC = 2,62%), ñạm tổng số cao (N=0,25%); kali tổng số, lân tổng số lân dễ tiêu Kali dễ tiêu dung tích hấp thu mức trung bình ðất bạc màu chua (pHKCl = 5,0) Hàm lượng hữu thấp (OC=0,96%), ñạm tổng số thấp (N=0,08%); kali tổng số, kali dễ tiêu nghèo ðất có hàm lượng lân tổng số (P2O5 tổng số=0,11%) lân dễ tiêu cao (P2O5 dễ tiêu = 45,93 mg/100g đất ) Dung tích hấp thu đất thấp ðất bạc màu có thành phần giới nhẹ, nghèo ñạm, mùn kali ðể cải thiện ñộ phì nhiêu đất bạc màu trì độ phì nhiêu đất phù sa sơng Hồng cần phải sử dụng phân hữu Trong điều kiện khơng có phân chuồng việc sử dụng phụ phẩm nông nghiệp trồng trước cho trồng sau cần thiết có ý nghĩa đặc biệt quan trọng 3.1.3 Tình hình sử dụng phân bón vùng nghiên cứu Lượng phân bón nơng dân sử dụng cho đất phù sa sơng Hồng, ðan Phượng, Hà Nội tương ñối cao, ñặc biệt ñạm cho ngô ñông (217 kg N/ha) hay phân kali (78-95 kg K2O/ha) Phân chuồng so với trước ñây ñược nơng dân thường bón cho lúa 10 tấn/ha đến lượng bón cịn 5,5- 6,3 tấn/ha (hơn nửa), ngun nhân nơng dân lại bón nhiều phân hóa học mà suất khơng cao Trên đất xám bạc màu Bắc Giang mức phân bón cho lúa lai 10 phân chuồng + 120 – 150 kg N+ 90 – 100 kg P2O5 + 90 – 120 kg K2O/ha (Nguyễn Văn Bộ, Bùi Dình Dinh, 1996)[3] Như nơng dân đất bạc màu Bắc Giang bón khơng đủ khơng cân đối phân chuồng phân đạm, lân, kali cho lúa ngô (7,4-8,5 PC+37-58 kg P2O5+60-76 kg K2O/ha) 13 3.1.4 Tình hình sử dụng phụ phẩm nông nghiệp vùng nghiên cứu Người nông dân ðan Phượng Hiệp Hòa chủ yếu sử dụng thân ngơ để đun nấu (85%-100%), phần rạ vứt lại ruộng, rơm thường bị đốt ruộng Trong đó, ðan Phượng, Hà Nội Hiệp Hịa, Bắc Giang lượng phụ phẩm trung bình vụ lúa ngô lớn (lúa từ 4,02 - 5,86 tấn/ha, ngơ đơng 3,30 5,67 tấn/ha) Hàng năm lượng phụ phẩm khơng nhỏ bị người dân ñốt ñi, ñây lãng phí chất hữu cơ, ñạm gây ô nhiễm ñến môi trường sống Nếu ta bón trả lại cho đất lượng phụ phẩm có nguồn hữu thay phân chuồng bổ sung cho ñất Nếu sử dụng phụ phẩm nông nghiệp trồng vụ trước cho trồng vụ sau giảm 20% lượng phân khống bón cho trồng năm ha, năm với cấu Lúa xn-Lúa mùa-Ngơ đơng đất phù sa sơng Hồng giảm 85 kg N, 35 kg P2O5, 50 kg K2O cho ñất bạc màu giảm ñược 63 kg N, 26 kg P2O5, 41 kg K2O cho 3.2 Xác ñịnh khả cung cấp dinh dưỡng cho trồng phụ phẩm nông nghiệp 3.2.1 Hàm lượng dinh dưỡng phụ phẩm trước vùi - Tổng lượng dinh dưỡng từ phụ phẩm ñược vùi lại cho ñồng ruộng năm ñưa vào ñất ñất phù sa sơng Hồng lớn Lượng đạm 95,5 kg N/ha (tương ñương 208 kg phân ñạm urê); lượng lân 50,4 kg P2O5/ha (tương ñương 253 kg phân lân supe); lượng kali 209,9 kg K2O/ha (tương ñương 350 kg phân kali clorua); lượng CaO 58,2 kg/ha; lượng MgO 49,3 kg /ha; lượng SiO2 1.226 kg/ha; lượng S 17,6 kg/ha Ngoài chất dinh dưỡng từ phụ phẩm nêu chất hữu phụ phẩm lớn (chiếm khoảng 80% rơm rạ) Trên ñất bạc màu Bắc Giang trả lại 86,5 kg N/ha (tương ñương 188 kg phân ñạm urê), 39,0 kg P2O5/ha (tương ñương 244 kg phân lân supe), 218,6 kg K2O/ha (tương ñương 364 kg phân kaliclorua), 49,0 kg CaO, 38,5 kg MgO, 1.093 kg SiO2 15,8 kg/ha S 3.2.2 Diễn biến trình phân giải phụ phẩm theo thời gian vùi ñồng ruộng ðể theo dõi q trình phân giải phụ phẩm nơng nghịêp đồng ruộng, chúng tơi tiến hành sau: cho vào túi vùi 100g phụ phẩm nông nghịêp vùi sâu 15cm, theo dõi trình diễn biến khối lượng phụ phẩm nông nghịêp, hàm lượng N, P, K tỷ lệ C/N phụ phẩm sau vùi 30 ngày, sau vùi 60 ngày thu hoạch Quá trình theo dõi vụ hai loại ñất nghiên cứu 3.2.2.1 Diễn biến khối lượng phụ phẩm theo thời gian sau vùi xuống ruộng Trên hai loại đất thí nghiệm sau 30 ngày vùi khối lượng phụ phẩm giảm nhanh (31,3-47,3%) Sau ñó tốc ñộ phân giải chậm lại Rơm rạ ñược vùi cho lúa mùa, thời kỳ thu hoạch khối lượng phụ phẩm giảm ñược 67,2-79,2% vùi rơm rạ cho ngơ đơng thời kỳ thu hoạch khối lượng phụ phẩm giảm ñược 64,676,2% Như điều kiện có nước nhiệt độ cao phụ phẩm nơng nghiệp phân huỷ nhanh điều kiện khơng có nước nhiệt độ thấp Sử dụng chế phẩm vi sinh vật với phụ phẩm nông nghiệp cho mức ñộ phân giải phụ phẩm nhanh nhiều so với không sử dụng chế phẩm vi sinh vật (vùi phụ phẩm nơng nghiệp có chế phẩm vi sinh vật thời kỳ thu hoạch khối lượng phụ phẩm giảm 73-80%, cịn vùi phụ phẩm nơng nghiệp khơng có chế phẩm vi sinh vật khối lượng phụ phẩm giảm ñược 61-70%).Tốc ñộ phân giải mạnh vụ lúa mùa ñất bạc màu Bắc Giang Sau vụ thu hoạch khối lượng phụ phẩm chưa phân giải tồn sang vụ sau từ 19 – 43% tùy thuộc mùa vụ, biện pháp sử dụng phụ 14 phẩm vùi loại ñất ( đất bạc màu cịn từ 19-33%, đất phù sa sơng Hồng cịn từ 21-39%, vụ lúa mùa cịn từ 19-32%, vụ ngơ đơng cịn từ 24-35% ) 3.2.2.2 Diễn biến hàm lượng N, P, K theo thời gian phụ phẩm vùi ñồng ruộng ñất phù sa sông Hồng Trong vụ lúa xuân, vùi thân ngô sau thời gian khác lượng N, P2O5 K2O thân ngô túi vùi giảm dần theo thời gian, sau vùi 30 ngày giảm từ 26-36%, thời kỳ thu hoạch giảm từ 61-74% Công thức phụ phẩm nơng nghiệp vùi có chế phẩm vi sinh vật, lượng N, P2O5 K2O thân ngô túi vùi giảm nhanh công thức vùi chế phẩm vi sinh vật, cơng thức có chế phẩm vi sinh vật sau 115 ngày vùi lượng N, P2O5 K2O thân ngô túi vùi giảm 72 - 74%, cịn khơng có chế phẩm vi sinh vật lương dinh dưỡng giảm ñược 61 - 64% Trong vụ lúa mùa, vùi rơm rạ sau thời gian khác lượng N, P2O5 K2O rơm rạ túi vùi giảm dần theo thời gian thân ngô túi vùi vụ lúa xuân, sau vùi 30 ngày giảm từ 29-40%, thời kỳ thu hoạch giảm từ 62-77% Công thức phụ phẩm nơng nghiệp vùi có chế phẩm vi sinh vật, lượng N, P2O5 K2O rơm rạ túi vùi giảm nhanh cơng thức vùi khơng có chế phẩm vi sinh vật, cơng thức có chế phẩm vi sinh vật sau 105 ngày vùi lượng N, P2O5 K2O rơm rạ túi vùi giảm ñược 74 - 77%, cịn khơng có chế phẩm vi sinh vật lượng N, P2O5 K2O giảm ñược 62 - 67% Ở vụ ngơ đơng, vùi rơm rạ sau thời gian khác lượng N, P2O5 K2O rơm rạ túi vùi diễn biến theo chiều hướng vụ lúa xuân vụ lúa mùa Lượng N, P2O5 K2O rơm rạ túi vùi cơng thức vùi có chế phẩm vi sinh vật sau 120 ngày vùi giảm từ 72-73%, cịn cơng thức vùi khơng có chế phẩm vi sinh vật lượng N, P2O5 K2O rơm rạ túi vùi giảm ñược 64-65% 3.2.2.3 Diễn biến tỷ lệ C/N theo thời gian phụ phẩm vùi ñồng ruộng Kết phân tích cho thấy vùi phụ phẩm rơm, rạ thân, ngơ khơng có chế phẩm vi sinh tốc độ phân giải rơm, rạ thân, ngô thấp so với thức vùi rơm, rạ thân, ngơ có chế phẩm vi sinh Cuối vụ, tỷ lệ C/N rơm, rạ thân, ngơ vùi có chế phẩm vi sinh có tốc độ phân giải giảm 50% Trên đất xám bạc màu Bắc Giang có độ xốp cao, thành phần giới nhẹ đất phù sa sơng Hồng tốc ñộ phân giải phụ phẩm nhanh hơn Ngoài yếu tố thời tiết (vụ xuân, vụ mùa, vụ đơng) tốc độ phân giải cịn phụ thuộc vào phụ phẩm (rơm, rạ hay thân, ngô) 3.3 Ảnh hưởng vùi phụ phẩm nơng nghiệp đến khả cung cấp N, P, K dễ tiêu cho lúa, ngơ Cây lúa ngơ có hai giai ñoạn hút chất dinh dưỡng quan trọng ảnh hưởng ñến việc cấu thành suất ñó giai ñoạn lúa đẻ nhánh làm địng cịn ngơ giai ñoạn 4-5 9-10 (sau cấy lúa hay gieo hạt ngô khoảng thời gian 30 ngày 60 ngày) Do việc xác ñịnh số dinh dưỡng dễ tiêu ñất NH4+, NO3-, P2O5 dt,, K2O dt giai ñoạn cần thiết ñể xem việc vùi phụ phẩm nông nghiệp cung cấp cho lúa ngơ vào thời điểm nói 3.3.1 Ảnh hưởng vùi phụ phẩm nơng nghiệp đến khả cung cấp N, P, K dễ tiêu cho lúa, ngô 3.3.1.1 Ảnh hưởng vùi phụ phẩm nông nghiệp ñến N, P, K dễ tiêu ñất ñất phù sa sông Hồng 15 Bảng 3.1 Hàm lượng N, P, K dễ tiêu ñất giai ñoạn sinh trưởng lúa, ngơ đất phù sa sông Hồng công thức vùi phụ phẩm khác Hàm lượng chất dinh dưỡng (mg/100 g đất) Thời Cơng + NH4 NO3P2O5 dt K2O dt gian thức TN A B A B A B A B 0,87 1,24 3,24 5,50 8,68 10,25 7,34 8,92 Vụ 1,27 1,36 6,42 5,81 12,85 15,86 8,65 10,21 mùa 1,81 1,52 6,88 5,85 15,32 18,23 8,77 11,65 2007 0,14 0,08 0,41 0,27 0,90 0,93 0,84 0,87 LSD0,05 0,52 0,96 4,54 5,99 10,25 10,68 8,25 7,89 Vụ 1,27 1,34 6,42 6,72 15,32 15,89 9,65 11,21 đơng 1,81 1,38 6,88 7,25 16,83 17,31 9,82 11,45 2007 0,10 0,04 0,56 0,67 0,73 0,89 0,57 0,63 LSD0,05 1,29 0,96 1,08 1,22 9,23 9,86 8,76 8,98 Vụ 1,67 1,28 1,45 2,15 14,35 16,54 9,45 12,35 xuân 1,88 1,36 1,68 3,24 16,28 20,14 9,88 13,86 2008 0,13 0,12 0,14 0,14 0,97 0,98 0,43 1,31 LSD0,05 Ghi chú: A: Sau vùi 30 ngày; B: Sau 60 ngày; - Mẫu đất lấy cơng thức khơng có phân chuồng - Cơng thức thí nghiệm 1: NPK; cơng thức thí nghiệm 2: NPK + phụ phẩm vùi tươi; cơng thức thí nghiệm 3: NPK + Phụ phẩm vùi tươi + chế phẩm vi sinh Số liệu bảng 3.1 cho thấy: - Trong ba vụ (vụ mùa – vụ đơng – vụ xn) vùi phụ phẩm (CT2 & CT3) làm tăng (sai khác có ý nghĩa) hàm lượng dinh dưỡng dễ tiêu NH4+ , NO3-, P2O5, K2O đất so với cơng thức khơng vùi phụ phẩm (CT1) - Trong ba vụ vùi phụ phẩm có chế phẩm vi sinh (CT3) cho số NH4+ , NO3 , P2O5 ñất cao cao (sai khác có ý nghĩa) so với công thức vùi phụ phẩm không sử dụng chế phẩm vi sinh (CT2) Như hai thời kỳ quan cho phát triển lúa ngơ để cấu thành suất tiêu dinh dưỡng ña lượng quan trọng dạng dễ tiêu vùi phụ phẩm ñã tăng lên ñể phục vụ cho phát triển trồng, ñặc biệt dùng phụ phẩm có chế phẩm vi sinh Kết phù hợp với kết nghiên cứu diễn biến hàm lượng dinh dưỡng N, P, K phụ phẩm túi vùi giảm dần theo thời gian mục 3.2 3.3.1.2 Ảnh hưởng vùi phụ phẩm nơng nghiệp đến N, P, K dễ tiêu đất xám bạc màu Kết phân tích hàm lượng NH4+, NO3-, P dễ tiêu, K dễ tiêu ñất giai ñoạn ñẻ nhánh làm ñòng ñối với lúa, giai ñoạn 4-5 9-10 ñối với ngơ đất bạc màu cơng thức vùi phụ phẩm khác trình bày bảng 3.2 - Số liệu bảng 3.2 cho thấy: ñất bạc màu Bắc Giang vụ lúa xuân, lúa mùa, ngơ đơng vùi phụ phẩm nơng nghiệp ảnh hưởng ñến hàm lượng NH4+ , NO3-, P2O5dt, K2Odt ñất giai ñoạn ñẻ nhánh làm ñòng ñối với lúa, giai ñoạn 4-5 9-10 ñối với ngô tương tự ñất phù sa sơng Hồng Vùi phụ phẩm có chế phẩm vi sinh cho hàm lượng NH4+ , NO3-, P2O5dt, K2Odt ñất cao (sai khác có ý nghĩa) so với vùi phụ phẩm khơng có chế phẩm vi sinh ðiều khẳng định thêm vai trị việc vùi phụ phẩm việc huy động dinh dưỡng cho lúa, ngơ, ñặc biệt vùi phụ phẩm có sử dụng chế phẩm vi sinh 16 Bảng 3.2 Hàm lượng N, P, K dễ tiêu ñất giai ñoạn sinh trưởng lúa, ngơ đất bạc màu công thức vùi phụ phẩm khác Hàm lượng chất dinh dưỡng (mg/100 g ñất) Công Thời + thức NH4 NO3P2O5 dt K2O dt gian TN A B A B A B A B 0,63 1,47 0,88 0,77 14,54 19,77 2,74 3,63 Vụ 1,05 2,77 1,12 1,02 19,57 21,86 3,13 4,63 xuân 1,29 3,74 1,79 1,44 22,67 30,78 2,92 4,84 2009 0,12 0,14 0,11 0,14 0,95 0,94 0,35 0,36 LSD0,05 1,07 0,41 2,87 0,99 12,32 10,2 6,12 6,47 Vụ 1,79 0,70 3,38 1,72 19,87 17,89 8,85 8,34 mùa 2,55 0,97 4,21 2,25 27,83 27,82 9,23 9,98 2009 LSD0,05 0,07 0,08 0,28 0,08 0,96 1,22 0,53 0,48 0.36 0.36 2.35 3.74 12.98 11.35 6.65 6.23 Vụ 0.54 0.93 4.45 6.75 17.75 19.86 9.27 10.27 đơng 0.76 0.97 5.41 6.67 21.37 23.31 9.14 10.14 2009 LSD0,05 0,07 0,06 0,41 0,41 0,99 1,43 0,84 0,89 Ghi chú: - A: Sau vùi 30 ngày; B: Sau 60 ngày - Mẫu ñất ñược lấy công thức phân chuồng - Cơng thức thí nghiệm 1: NPK; cơng thức thí nghiệm 2: NPK + phụ phẩm vùi tươi; cơng thức thí nghiệm 3: NPK + Phụ phẩm vùi tươi + chế phẩm vi sinh 3.3.2 Ảnh hưởng vùi phụ phẩm nơng nghiệp đến việc hấp thu N, P, K trồng Trên hai loại ñất nghiên cứu khả hút dinh dưỡng trồng có sử dụng phụ phẩm (CT2, CT3, CT4) cao nhiều so với không sử dụng phụ phẩm (CT1) Hàm lượng chất dinh dưỡng N, P, K sử dụng phụ phẩm có chế phẩm vi sinh (CT3, CT4) cao so với khơng có chế phẩm vi sinh (CT2) đặc biệt cơng thức có chế phẩm vi sinh bón phân chuồng (CT4) Vùi phụ phẩm nơng nghiệp làm hàm lượng NH4+ , NO3-, P2O5dt, K2Odt ñất giai ñoạn ñẻ nhánh làm địng lúa, giai đoạn 4-5 9-10 ngơ cao cơng thức khơng vùi phụ phẩm Chính điều vùi phụ phẩm nơng nghiệp giúp cho trồng hút đạm, lân, kali tốt công thức không vùi phụ phẩm cho hàm lượng N, P2O5, K2O lúa ngô công thức vùi phụ phẩm cao công thức không vùi phụ phẩm 3.4 Ảnh hưởng vùi phụ phẩm nơng nghiệp đến số tính chất lý, hóa học đất nghiên cứu Sau năm làm thí nghiệm, vùi phụ phẩm liên tục vụ năm cấu lúa xuân – lúa mùa – ngơ đơng, mẫu đất lất để phân tích để đánh giá ảnh hưởng vùi phụ phẩm đến số tính chất lý hố học đất hai loại đất phù sa sơng Hồng đất bạc màu Trên đất phù sa sơng Hồng ñất bạc màu Bắc Giang sau năm vùi phụ phẩm liên tục chưa thấy thay ñổi tỷ trọng (tỷ trọng đất phụ thuộc vào khống vật đất chất hữu đất khơng lớn) Xét chiều hướng thấy giảm dung trọng tăng ñộ xốp ñất vùi phụ phẩm - vùi phụ phẩm có chế phẩm vi sinh - vùi phụ phẩm + chế phẩm vi sinh + phân chuồng kết cơng 17 thức thí nghiệm chưa tạo mức sai khác có ý nghĩa so với cơng thức khơng vùi phụ phẩm (trừ bón phụ phẩm + CPVS + PC đất phù sa sơng Hồng) 3.4.1 Ảnh hưởng vùi phụ phẩm nơng nghiệp đến lý tính đất nghiên cứu Bảng 3.3 Ảnh hưởng vùi phụ phẩm nơng nghiệp đến số tính chất lý học ñất sau năm thí nghiệm D Tỷ Thành phần giới ðộ Loại trọng, trọng, (%) Công thức xốp,% ñất g/cm3 g/cm3 Cát Limon Sét Trên 1.NPK 1,25 2,60 51,9 20,52 45,86 33,62 ñất phù 2.NPK + PP vùi tươi 1,18 2,64 54,9 18,65 50,68 30,67 sa sông 3.NPK + PP vùi tươi + CPVS 1,18 2,64 55,3 18,68 50,96 30,36 Hồng 4.NPK + PP vùi tươi + CPVS 1,15 2,64 56,4 18,86 50,38 3076 +PC 0,102 0,175 3,595 LSD0,05 1.NPK Trên 1,25 2,52 50,0 75,34 19,72 4,94 ñất bạc 2.NPK + PP vùi tươi 1,20 2,50 52,0 67,80 23,60 8,60 màu 3.NPK + PP vùi tươi + CPVS 1,20 2,50 52,0 70,00 21,60 8,40 Bắc 4.NPK + PP vùi tươi + CPVS + Giang 1,15 2,50 54,0 69,00 22,20 8,80 PC LSD0,05 0,092 0,266 3,685 Bảng 3.4 Ảnh hưởng vùi phụ phẩm nơng nghiệp đến đồn lạp bền nước đất phù sa sơng Hồng ñất xám bạc màu Bắc Giang sau năm làm thí nghiệm Kích cỡ đồn lạp bên nước (%) Công thức >5 mm 3-5 mm >1-3 mm < mm Tổng > mm Trên ñất phù sa sông Hồng 1.NPK 2.NPK + PP vùi tươi 3.NPK + PP vùi tươi + CPVS 4.NPK + PP vùi tươi + CPVS + PC Trên ñất bạc màu Bắc Giang 1.NPK 2.NPK + PP vùi tươi 3.NPK + PP vùi tươi + CPVS 4.NPK + PP vùi tươi + CPVS + PC 28,7 30,7 35,5 30,7 17,6 19,3 14,8 18,6 6,8 7,8 9,0 11,2 46,9 42,2 40,7 39,5 53,1 57,8 59,3 60,5 1,5 2,3 3,5 92,7 7,3 1,5 1,4 1,4 2,5 3,5 4,5 5,5 6,6 8,5 90,5 88,5 85,6 9,5 11,5 14,4 Ghi chú: tăng % tức tăng % tổng cấp hạt > mm so với công thức Số liệu bảng 3.4 cho thấy: đất phù sa sơng Hồng đất bạc màu Bắc Giang sau năm vùi phụ phẩm liên tục làm tăng đồn lạp bền nước kích cỡ mm Kích cở hạt lớn mm tăng lên nhiều ñất xám bạc màu bắc Giang ðiều cho thấy tầm quan trọng việc vùi liên tục phụ phẩm nhiều năm trồng vụ trước cho trồng vụ sau ñất bạc màu 18 3.4.2 Ảnh hưởng vùi phụ phẩm nơng nghiệp đến số tính chất hóa học ñất nghiên cứu Bảng 3.5 Ảnh hưởng vùi phụ phẩm nơng nghiệp đến số tính chất hóa học đất phù sa sơng Hồng đất xám bạc màu Bắc Giang sau năm thí nghiệm Cơng thức Tổng số, % Dễ tiêu, lñl/100g pHKCl mg/100g OC N P2O5 K2O P2O5 K2O Ca++ Mg++ CEC Trên ñất phù sa sông Hồng 5,4 2,00 0,19 0,18 1,08 7,48 8,24 5,92 2,34 12,00 5,5 2,28 0,22 0,18 1,21 7,77 9,44 6,88 2,34 14,80 5,4 2,32 0,24 0,19 1,32 7,88 16,67 7,15 2,78 15,00 5,4 2,34 0,24 0,19 1,32 9,18 16,67 7,02 2,75 17,00 LSD0,05 0,153 0,037 0,020 0,103 0,625 0,717 0,583 0,185 1,204 Trên ñất xám bạc màu 4,8 1,06 0,10 0,07 0,52 18,05 6,58 4,28 1,35 7,85 4,9 1,20 0,12 0,07 0,58 22,50 10,02 4,50 1,52 9,45 5,0 1,20 0,12 0,07 0,62 25,45 11,68 4,50 1,53 10,02 5,0 1,25 0,13 0,07 0,65 25,80 14,35 4,50 1,52 10,78 LSD0,05 O,076 0,011 0,006 0,058 2,032 1,304 0,042 0,115 0,743 Ghi chú: Công thức 1=NPK; công thức 2.=NPK + PP vùi tươi; công thức 3.=NPK + PP vùi tươi + CPVS; công thức 4=NPK + PP vùi tươi + CPVS + có phân chuồng Số liệu bảng 3.5 cho thấy: Trên hai loại đất, sau năm vùi phụ phẩm nơng nghiệp liên tục ñã làm tăng Nts, Kts, Hàm lượng hữu (OC), dung tích hấp thu (CEC) số tiêu dễ tiêu khác P2O5, K2O, Ca++, Mg++, cơng thức có bón phụ phẩm + phân chuồng (CT4) 3.5 Ảnh hưởng phương pháp sử dụng phụ phẩm nơng nghiệp đến suất trồng 3.5.1 Ảnh hưởng phương pháp sử dụng phụ phẩm nông nghiệp ñến suất trồng ñất phù sa sông Hồng 3.5.1.1 Ảnh hưởng phương pháp sử dụng phụ phẩm nơng nghiệp đến suất trồng ñất phù sa sông Hồng Bảng 3.6 Ảnh hưởng phương pháp sử dụng phụ phẩm nơng nghiệp đến suất lúa, ngơ đất phù sa sơng Hồng (thí nghiêm năm 2003 – 2005, thí nghiệm 1) Năng suất trung bình Cơng thức Lúa xn Lúa mùa Ngơ đơng Tạ/ha % Tạ/ha % Tạ/ha % NPK + PC 70,10 100 52,00 100 43,78 100 NPK+PC+PPvùi tươi 73,76 105 55,22 106 47,94 109 NPK+PC+PP ñốt 70,20 100 53,29 102 45,13 103 4.NPK +PC+PP vôi+urê 72,00 103 55,84 107 48,80 111 5.NPK+PC+PP vôi+urê+CPVS 75,87 108 56,95 110 50,06 114 NPK+PP+ HCSH 74,56 106 56,47 109 48,61 111 LSD 0,05 4,52 3,75 3,10 Ghi chú: CPVS: chế phẩm vi sinh; HCVS: hữu sinh học; PP: phụ phẩm; %: so với công thức