Nghiên cứu hiệu lực một số loại than sinh học (biocoal) cho lúa trên đất xám bạc màu

BỘ GIÁO DỤC VÀO ðÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM * ðỖ THỊ THỦY NGHIÊN CỨU HIỆU LỰC MỘT SỐ LOẠI THAN SINH HỌC (BIOCOAL) CHO LÚA TRÊN ðẤT XÁM BẠC MÀU. LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI, 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀO ðÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM * ðỖ THỊ THỦY NGHIÊN CỨU HIỆU LỰC MỘT SỐ LOẠI THAN SINH HỌC (BIOCOAL) CHO LÚA TRÊN ðẤT XÁM BẠC MÀU. Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số : 60 62 0110 LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS: NGUYỄN HỒNG SƠN HÀ NỘI, 2013 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp i Lời cảm ơn Lời ñầu tiên tôi xin ñược bày tỏ lời cảm ơn tới các Thầy, Cô giáo trong Ban ñào tạo sau ðại học, Viện Khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam ñã truyền ñạt những kiến thức quí báu trong thời gian học tại trường (2011 – 2013). ðể hoàn thành luận văn này, tôi xin ñược bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Hồng Sơn ñã hướng dẫn tận tình, chu ñáo, giúp ñỡ và tạo mọi ñiều kiện trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Tôi cũng xin ñược bày tỏ lời cảm ơn tới Ban giám ñốc Viện Môi trường Nông nghiệp, Lãnh ñạo Bộ Môn Hóa Môi trường ñã tạo ñiều kiện giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn nhóm thực hiện ñề tài: “Nghiên cứu sử dụng than sinh học (biocoal) cải thiện hữu cơ ñất, nâng cao sức sản xuất của ñất“ TS. Vũ Thắng, Ths. Nguyễn Thị Thắm và ñồng nghiệp ñã giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Cuối cùng tôi xin ñược bày tỏ lời cảm ơn tới người thân, bạn bè và gia ñình ñã chia sẻ, ñộng viên, giúp ñỡ và tạo ñiều kiện cho tôi hoàn thành khóa học và trong suốt quá trình thực hiện luận văn Hà Nội, tháng 12 năm 2013 Học viên ðỗ Thị Thủy Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ii Lời cam ñoan Tôi xin cam ñoan số liệu và kết quả trong luận văn này là trung thực. Các thông tin cũng như số liệu thu thập khác trong luận văn ñều ñược trích dẫn ñầy ñủ. Tác giả ðỗ Thị Thủy Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp iii MỤC LỤC MỞ ðẦU 1 Chương 1: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 1.1.Cơ sở khoa học 3 1.2. Tổng quan tài liệu 4 1.2.1. ðặc tính và tác dụng của các loại than than sinh học 4 1.2.2. Các kỹ thuật sản xuất than sinh học 545 1.2.3. Hiện trạng ứng dụng TSH trong sản xuất nông nghiệp 17 Chương 2: ðỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1. ðối tượng và phạm vi nghiên cứu của ñề tài 26 2.1.1. ðối tượng nghiên cứu 26 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu 26 2.2. Vật liệu nghiên cứu 26 2.3. Thời gian và ñịa ñiểm: 26 2.4. Nội dung nghiên cứu 26 2.5. Phương pháp nghiên cứu 27 2.6. Chỉ tiêu và phương pháp theo dõi 28 2.7. Phương pháp xử lí số liệu 28 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29 3.1. Ảnh hưởng của việc sử dụng than sinh học ñến khả năng tích lũy C và các chất dinh dưỡng trong cây lúa 29 3.1.1. Ảnh hưởng của bón TSH ñến lượng C tích lũy trong cây 29 3.1.2. Ảnh hưởng của bón TSH ñến lượng N tích lũy trong cây 30 3.1.3. Ảnh hưởng của bón TSH ñến lượng P tích lũy trong cây 32 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp iv 3.1.4. Ảnh hưởng của bón TSH ñến lượng K tích lũy trong cây 33 3.1.5. Ảnh hưởng của bón TSH ñến lượng Ca tích lũy trong cây 34 3.1.6. Ảnh hưởng của bón TSH ñến lượng Mg tích lũy trong cây 35 3.2. Hiệu quả sử dụng than sinh học ñối với sinh trường, phát triển và năng suất lúa 37 3.2.1. Ảnh hưởng liều lượng và loại than sinh học (TSH) ñến chiều cao cây lúa 37 3.2.2. Ảnh hưởng loại TSH và lượng bón ñến khả năng ñẻ nhánh của cây lúa 38 3.2.3. Ảnh hưởng loại TSH và lượng bón ñến sinh khối trên mặt ñất của cây 40 3.2.4. Ảnh hưởng loại TSH và lượng bón ñến các yếu tố cấu thành năng suất cây lúa 41 3.2.5. Ảnh hưởng loại TSH và lượng bón ñến năng suất lý thuyết và năng suất ô thí nghiệm 43 3.3. Ảnh hưởng của việc sử dụng than sinh học ñến chất lượng ñất 44 3.3.1. Ảnh hưởng ñến lý tính của ñất 44 3.3.2. Ảnh hưởng ñến một số chỉ tiêu hóa học của ñất 46 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp v Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt C : Carbon CCC : Chiều cao cây ðBSCL : ðồng bằng Sông Cửu Long ðC : ðối chứng TSC : Tuần sau cấy TSH : Than sinh học Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp vi Danh mục các bảng Bảng 1.1. Tiềm năng sinh khối phụ phẩm nông nghiệp 5 Bảng 1.2. Chất lượng than sinh học ñược sản xuất từ các nguyên liệu khác nhau 6 Bảng 1.3. Ảnh hưởng của việc sử dụng TSH sản xuất từ trấu ñến các chỉ hóa học của ñất trồng lúa tại Long An sau hai vụ sử dụng liên tiếp 8 Bảng 1.4. Ảnh hưởng của việc sử dụng TSH sản xuất từ trấu ñến các chỉ tiêu vật lý của ñất trồng lúa tại Long An sau hai vụ sử dụng liên tiếp 8 Bảng 1.5. Hiệu quả sử dụng TSH sản xuất từ trấu trên lúa và ngô 16 Bảng 1.6. Chất lượng than ñược ñốt từ trấu bằng các phương pháp khác nhau 72 Bảng 2.1. Các công thức thí nghiệm 27 Bảng 2.2 . Phương pháp phân tích một số chỉ tiêu trong ñề tài 28 Bảng 3.1. Lượng C tích lũy trong cây lúa ở các công thức bón TSH khác nhau 30 Bảng 3.2. Lượng N tích lũy trong cây lúa ở các công thức bón TSH khác nhau 31 Bảng 3.3. Lượng P tích lũy trong cây lúa ở các công thức bón TSH khác nhau 32 Bảng 3.4. Lượng K tích lũy trong cây lúa ở các công thức bón TSH khác nhau 34 Bảng 3.5. Lượng Ca tích lũy trong cây lúa ở các công thức bón TSH khác nhau 35 Bảng 3.6. Lượng Mg tích lũy trong cây lúa ở các công thức bón TSH khác nhau 36 Bảng 3.7. Chiều cao cây lúa (cm) sau trồng 3, 6 và 9 tuần ở các công thức bón TSH khác nhau 37 Bảng 3.8. Số dảnh lúa sau cấy 3, 6, 9 tuần ở các công thức bón TSH khác 39 Bảng 3.9. Khối lượng cây lúa (g/ khóm) ở các công thức bón loại và lượng than khác nhau 40 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp vii Bảng 3.10. Các yếu tố cấu thành năng suất lúa mùa 2012 ở các công thức bón TSH khác nhau 41 Bảng 3.11. Các yếu tố cấu thành năng suất lúa xuân 2013 ở các công thức bón TSH khác nhau 42 Bảng 3.12. Năng suất lý thuyết và năng suất thực thu ở các công thức bón TSH khác nhau 43 Bảng 3.13. Một số chỉ tiêu lý và hóa tính của tầng ñất mặt sử dụng trong nghiên cứu 63 Bảng 3.14. Ảnh hưởng của việc sử dụng TSH ñến các chỉ tiêu lý tính của ñất xám bạc màu vùng Hiệp Hòa, Bắc Giang 45 Bảng 3.15. Ảnh hưởng của việc sử dụng TSH ñến một số chỉ tiêu hóa học của ñất xám bạc màu vùng Hiệp Hòa, Bắc Giang 47 Trường ðại Học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp viii Danh mục các hình vẽ ñồ thị Hình 1.1: ðốt trấu theo ñống 54 Hình 1.2: Phương pháp ñốt theo lò ñất 55 Hình 1.3 57 Hình 1.4: Phương pháp ñốt theo thùng tôn 58 Hình 1.5: Phương pháp ñốt theo thùng phuy có gắn ống khói 60 Hình 1.6: Phương pháp nhiệt phân gián tiếp 61 Hình 1.7: Phương pháp nhiệt phân theo lò gạch cách nhiệt 62 Hình 1.8: Phương pháp lò thiết kế từ thung phuy và có lớp phủ cách nhiệt 64 Hình 1.9: Hệ thống nhiệt phân nhanh khép kín 65 Hình 1.10: Thí nghiệm trấu ñốt theo ñống 67 Hình 1.11: ðốt trấu bằng ống khói 68 Hình 1.12. ðốt rơm rạ trong thùng tôn có ống khói 68 Hình 1.13. Sản phẩm TSH từ rơm rạ 69 Hình 1.14. ðốt thân, lá ngô trong thùng tôn 69 Hình 1.15. Sản phẩm TSH từ thân lá ngô theo PP3 70 Hình 1.16. Chuẩn bị lò ñốt theo PP4 70 Hình 1.17. Sản phẩm TSH từ thân lá ngô 71 Hình 1.18. Kiểu lò ñốt theo PP5 và sản phẩm TSH từ vỏ dừa 71 ðồ thị 3.1: Số dảnh lúa/ khóm giai ñoạn 6 tuần sau cấy ở các công thức bón than khác nhau 39 [...]... c màu do canh tác lâu năm v n còn h n ch ð có cơ s khoa h c ñ nh hư ng cho vi c ng d ng các lo i than sinh h c trong s n xu t nông nghi p, ñ c bi t là s n xu t lúa trên các n n ñ t xám b c màu, chúng tôi th c hi n ñ tài Nghiên c u hi u l c m t s lo i than sinh h c (biocoal) cho lúa trên ñ t xám b c màu 2 M c tiêu c a ñ tài ðánh giá ñư c kh năng c i t o ñ phì và năng su t cây lúa c a các lo i than. .. n Môi trư ng nông nghi p, Phú ðô, M Trì, T Liêm, Hà N i trong v lúa mùa 2012 và lúa xuân 2013 2.4 N i dung nghiên c u 1 Nghiên c u kh năng c i t o ñ phì c a ñ t c a các lo i than sinh h c ; K thu t s d ng than ñư c nghiên c u trong n i dung này là li u lư ng bón các lo i than có ñ c tính khác nhau cho cây tr ng trên ñ t xám b c màu Than sinh h c ñư c bón lót trư c khi tr ng v i vai trò chính là ch t... so v i than khác và ngày càng có nhi u ngư i quan tâm ñ n ñ c ñi m ti m năng c a than sinh h c Các ho t ñ ng c a d án than sinh h c Th y S ñã ch ng minh tác d ng c a than này ñ i v i ñ t H ñưa than sinh h c th c nghi m t i Terrigal (Australia) v i các công th c thí nghi m: 1 ð t ñ ng b ng, 2 ð t + NPK (Nitơ, Phospho và phân bón Kali), 3 ð t + than sinh h c, 4 ð t + NPK + than sinh h c, t l than sinh. .. /sang-tao-viet-so-06-nam-2013-sang-che -than- sinhh c“ Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p 25 Chương 2 ð I TƯ NG, V T LI U, N I DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U 2.1 ð i tư ng và ph m vi nghiên c u c a ñ tài 2.1.1 ð i tư ng nghiên c u - Các lo i than sinh h c ñư c s n xu t t lu ng, xơ d a và tr u; - Cây tr ng: lúa (gi ng Khang Dân 18); - ð t: ñ t xám b c màu (Acrisols) 2.1.2 Ph m vi nghiên c u Nghiên. .. (than sinh h c) ñư c hi u là than t b t kỳ sinh kh i ph th i nào Trong b i c nh r ng hơn, TSH có th ñư c hi u là ch t s d ng ñ c i thi n ch t lư ng ñ t Nh ng ngư i ñam mê than sinh h c nói chung ñ ng ý r ng, nguyên than sinh h c c n ph i ñư c x lý thêm trư c khi ñư c b sung vào khu vư n ho c tr n v i phân h u cơ, thư ng ñư c s d ng ñ t o v t ch t mang các vi sinh v t và ch t dinh dư ng có l i Than sinh. .. lo i than sinh h c trên ñ t xám b c màu và ñ xu t ñư c k thu t s d ng hi u qu chúng, góp ph n thúc ñ y s n xu t và s d ng than sinh h c ñ khai thác t i ưu ti m năng c a các ngu n ph , ph ph m nông nghi p 3 Ý nghĩa khoa h c và th c ti n 3.1 Ý nghĩa khoa h c - Cung c p các d n li u khoa h c v kh năng h p th dinh dư ng c a cây lúa khi s d ng các lo i than sinh h c, t ñó có cơ s xác ñinh lo i than và lư... năng nâng ñ sinh trư ng và năng su t c a than sinh h c ph thu c r t nhi u vào ch t lư ng c a t ng l ai than và t ng lo i ñ t khác nhau Vì v y, vi c ti n hành các nghiên c u chuyên sâu v hi u qu c i t o ñ t và tăng năng su t cây tr ng c a các lo i than cho t ng vùng ñ t, t ng vùng sinh thái là có cơ s khoa h c và c n thi t, góp ph n nâng cao hi u qu k thu t, kinh t và môi trư ng khi s d ng than sinh h c... các lo i than than sinh h c 1.2.1.1 ð c tính c a TSH Than sinh h c ñư c nhi u nhà khoa h c xem như “vàng ñen” cho ngành nông nghi p V i hàm lư ng carbon cao và ñ c tính x p, than sinh h c có th giúp ñ t gi nư c, dư ng ch t và b o v vi khu n có l i cho ñ t, qua ñó góp ph n tăng s n lư ng cây tr ng Thông tin v các ñ c tính lý hóa h c c a TSH r t h n ch Tuy nhiên qua t ng h p t nhi u ngu n [20] cho th... p 13 lư ng TSH t i ưu bón cho cây tr ng thì c n ph i xác ñ nh cho t ng lo i ñ t và cây tr ng nh t ñ nh M t s nghiên c u g n ñây còn cho th y tác d ng c a TSH ñ i v i sinh trư ng và năng su t cây tr ng còn cao hơn n u bón k t h p v i phân khoáng [20] Nghiên c u c a (Kishimoto & Sugiura, 1985 - d n theo Vũ Th ng, 2012) thì cho th y bón TSH cho ñ u tương (tr ng trên ñ t mùn trên núi Nh t B n) có th tăng... tài nghiên c u Trư ng ð i H c Nông Nghi p Hà N i – Lu n văn th c sĩ khoa h c nông nghi p 1 công ngh s n xu t than sinh h c t các ngu n ph , ph ph m khác nhau K t qu cho th y tr lư ng các bon ch a trong than sinh h c s n xu t t g , tre n a, rơm r tuy khác nhau song ñ u ñ t r t cao M c dù v y vi c nghiên c u ng d ng các lo i than này ñ tăng kh năng h p th các ch t dinh dư ng t ñó tăng năng su t lúa và . nghiệp, ñặc biệt là sản xuất lúa trên các nền ñất xám bạc màu, chúng tôi thực hiện ñề tài Nghiên cứu hiệu lực một số loại than sinh học (biocoal) cho lúa trên ñất xám bạc màu 2. Mục tiêu của ñề. KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM * ðỖ THỊ THỦY NGHIÊN CỨU HIỆU LỰC MỘT SỐ LOẠI THAN SINH HỌC (BIOCOAL) CHO LÚA TRÊN ðẤT XÁM BẠC MÀU. Chuyên ngành: Khoa học cây trồng Mã số. NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM * ðỖ THỊ THỦY NGHIÊN CỨU HIỆU LỰC MỘT SỐ LOẠI THAN SINH HỌC (BIOCOAL) CHO LÚA TRÊN ðẤT XÁM BẠC MÀU. LUẬN