Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học nông nghiÖp I Phạm Thị Nhung Nghiên cứu ảnh hởng vùi phụ phẩm nông nghiệp đến dạng kali đất suất trồng đất phù sa không đợc bồi (Eutric Fluvisols), Đan Phợng, Hà Tây Luận văn thạc sỹ nông nghiệp Chuyên ngành: Khoa học đất M· sè: 60.62.15 Ng−êi h−íng dÉn khoa häc: TS TrÇn Thị Tâm Viện Thổ nhỡng nông hóa Hà Nội - 2006 Trường ðại học Nông nghiệp - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp - Lời cám ơn Xin chân thành cám ơn TS Trần Thị Tâm, ngời đà tận tình giúp đỡ khoa học kinh phí để hoàn thành luận văn Xin chân thành cám ơn thầy cô giáo Khoa Sau đại học, thầy cô giáo Khoa Đất Môi trờng, đặc biệt thầy cô môn Khoa học đất, ngời thầy đà trang bị cho kiến thức chuyên môn đóng góp quí báu suốt trình làm luận văn Xin chân thành cám ơn Ban giám đốc Viện Thổ nhỡng nông hóa, phòng nghiên cứu phát sinh học phân loại đất, đồng nghiệp nhóm làm việc, ngời dân xà Hạ Mỗ, Đan Phợng, Hà Tây đà tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ thời gian thực đề tài Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc gia đình, chồng, con, ngời thờng xuyên động viên, tạo nguồn lực cần thiết, trực tiếp tạo nên thành công Hà Nội, tháng năm 2006 Tác giả luận văn Trng ðại học Nông nghiệp - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp - Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu Các kết nghiên cứu luận văn trung thực cha đợc công bố công trình khác Mọi giúp đỡ cho luận văn đà đợc cảm ơn thông tin trích dẫn đà đợc nêu rõ nguồn gốc Tác giả luận văn Phạm Thị Nhung Trường ðại học Nông nghiệp - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp - Bảng ký hiệu chữ viết tắt Số TT Chữ viết tắt PPNN Phụ phẩm nông nghiệp PC Phân chuồng TB Trung bình NS Năng suất PSSH Phù sa Sông Hồng TPCG Thành phần giới TN Thí nghiệm LN Lần nhắc Kts Kali tổng số 10 Kht Kali hoà tan 11 Ktđ Kali trao đổi 12 Khhc Kali hữu hiệu chậm 13 P2O5ts Lân tổng số 14 P2O5dt Lân dễ tiêu 15 Nts Đạm tổng số 16 Ndt Đạm dễ tiêu 17 CT Công thức Nghĩa tõ viÕt t¾t Trường ðại học Nơng nghiệp - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp - Danh mục đồ thị bảng Trang Đồ thị 4.1 Phụ phẩm nông nghiệp phân giải qua mùa vụ khác .45 Bảng 2.1 Lợng kali hút cao giai đoạn phát triển mạnh số loại trồng 11 2.2 Hàm lợng chất dinh dỡng phụ phẩm nông nghiệp 15 2.3 Khả tích luỹ chất dinh dỡng đậu tơng 16 4.1 Tình hình sử dụng phân bón vùng nghiên cứu 38 4.2 Tình hình sử dụng phụ phẩm nông nghiệp vùng nghiên cứu 38 4.3 Một số tính chất lý học đất nghiên cứu .41 4.4 Một số tính chất hoá học đất nghiên cứu 41 4.5 Các dạng kali đất nghiên cứu 42 4.6 Hàm lợng dinh dỡng phụ phẩm nông nghiệp .44 4.7 ảnh hởng phụ phẩm nông nghiệp đến dạng kali đất lúa vụ xuân 47 4.8 ảnh hởng phụ phẩm nông nghiệp đến dạng kali đất lúa vụ mùa 49 4.9 ảnh hởng phụ phẩm nông nghiệp đến dạng kali đất vụ ngô đông 50 4.10 ảnh hởng phụ phẩm nông nghiệp đến hàm lợng kali thân lúa thời kỳ làm đòng thân ngô thời kỳ 10 51 4.11 ảnh hởng phụ phẩm nông nghiệp đến suất lúa mùa 52 4.12 ảnh hởng phụ phẩm nông nghiệp đến suất ngô đông 53 4.13 ảnh hởng phụ phẩm nông nghiệp đến suất lúa xuân .54 4.14 ảnh hởng phụ phẩm nông nghiệp đến suất trồng 56 4.15 Hiệu kinh tế vùi phụ phẩm nông nghiệp trồng … 58 Trường ðại học Nông nghiệp - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp - Mục lục Trang Lời cảm ơn i Lời cam đoan ii Bảng ký hiệu chữ viết tắt iii Danh mục đồ thị bảng . iv Mở đầu ..1 1.1 Tính cấp thiết đề tài .1 1.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 1.3 ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.4 Đối tợng phạm vi nghiên cứu Tổng quan tài liệu nghiên cứu . 2.1 Kali ®Êt …………………………………………………………….4 2.2 Dinh d−ìng kali trồng 10 2.3 Hàm lợng chÊt dinh d−ìng phơ phÈm n«ng nghiƯp ……… 12 2.4 ảnh hởng phụ phẩm nông nghiệp đến hàm lợng kali chất dinh dỡng đất .16 2.5 ảnh hởng vùi phụ phẩm nông nghiệp đến suất trồng 20 Vật liệu, địa điểm, thời gian, nội dung phơng pháp nghiên cứu 31 3.1 Vật liệu nghiên cứu 31 3.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu 31 3.3 Nội dung nghiên cứu 32 3.4 Phơng pháp nghiên cứu 32 Kết nghiên cứu thảo luận 38 4.1 Tình hình sử dụng phân bón phụ phẩm nông nghiệp ngời dân vùng nghiên cứu 38 4.2 Một số đặc tính lý hoá học đất nghiên cứu 39 4.3 Hàm lợng dinh dỡng phụ phẩm nông nghiệp trình phân giải phụ phẩm đồng ruộng 44 4.4 ảnh hởng vùi phụ phẩm nông nghiệp đến dạng kali đất hàm lợng kali thân lúa thân ngô 46 4.5 ảnh hởng vùi phụ phẩm nông nghiệp đến suất trồng 52 4.6 HiƯu qu¶ kinh tÕ cđa vïi phơ phÈm nông nghiệp trồng 58 Kết luận kiến nghị 60 5.1 Kết luận 60 5.2 Kiến nghị .61 Tài liệu tham khảo 62 Phô lôc …………………………………………………………………… 70 Trường ðại học Nông nghiệp - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp - Mở đầu 1.1 Tính cấp thiết đề tài Đối với trồng, kali ba nguyên tố đa lợng quan trọng Vai trò kali việc tăng suất làm tăng phẩm chất nông sản Kali có khả thúc đẩy trình quang hợp chuyển khí cabonic khí thành chất hữu thực vật Ngày với giống trồng suất cao, nhu cầu dinh dỡng cao trồng lấy từ ®Êt nhiỊu chÊt dinh d−ìng h¬n, ®ã nhiỊu nhÊt kali (Nguyễn Trọng Thi - Nguyễn Văn Bộ, 1999)[25] Mặc dù dự trữ kali đất cao đạm lân nhng lợng kali đợc bổ xung vào đất thông qua đờng bón phân không đáng kể so với lợng kali lấy Nhiều kết nghiên cứu nớc đ khẳng định vai trò phụ phẩm nông nghiệp việc tăng suất trồng cải thiện hàm lợng hữu độ phì nhiêu đất cung cấp cho đất lợng dinh dỡng đáng kể (trong thân, lúa vào thời kỳ lúa chín, 40% tổng lợng N, 80-85% tổng lợng K, 30-35% tổng lợng P 40-50% tổng lợng S lúa hút đợc) Do đô thị hoá dân số tăng, chăn nuôi hộ gia đình giảm, nên nhiều nơi nông dân không đủ phân chuồng bón cho trồng, làm cho độ phì nhiêu bị suy giảm, đ bón đầy đủ lợng phân khoáng Trong năm có tới 45 triệu rơm rạ thân ngô tơng đơng với 270 ngµn tÊn N, 157 ngµn tÊn P2O5, 585 ngµn K2O (Theo niên giám thống kê diện tích sản lợng để tính lợng phụ phẩm, 2004)[17] Nhng đại phận phụ phẩm nông nghiệp bị đốt vừa gây ô nhiễm môi trờng, vừa lợng lớn chất dinh dỡng hữu Hng năm nớc ta sản xuất đợc khoảng 2.669.137 phân bón đáp ứng đợc 8% nhu cầu phân đạm, 65% nhu cầu phân lân sản xuất Trng ðại học Nông nghiệp - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp - nông nghiệp, lại phải nhập từ nớc đặc biệt kali phải nhập 100% Trong giai đoạn 2005-2010 dự tính hàng năm nhu cầu sản xuất cần 1.504.000 đạm, 813.000 P2O5, 598.000 K2O tơng đơng với 3.269.000 phân urê, 5.081.000 phân lân 997.000 phân kali (Bùi Huy Hiền, 2005)[13] Nếu hàng năm ta tận dụng đợc nguồn phụ phẩm nông nghịêp để giảm đợc 10-20% lợng phân khoáng đ tiết kiệm đợc 110.500.000-221.057.000 USD Nhiều tác giả đ đề cập tới ảnh hởng vùi phụ phẩm nông nghiệp đến suất độ phì nhiêu đất nhng cha có tác giả đề cập tới ảnh hởng vùi phụ phẩm đến dạng kali đất, đến khả giảm lợng kali bón cho trồng Với lý đ tiến hành thực đề tài Nghiên cứu ảnh hởng vùi phụ phẩm nông nghiệp đến dạng kali đất suất trồng đất phù sa không đợc bồi (Eutric Fluvisols), Đan Phợng, Hà Tây 1.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Xác định ảnh hởng vùi phụ phẩm nông nghiệp đến dạng kali đất phù sa sông Hồng không đợc bồi - Xác định ảnh hởng vùi phụ phẩm nông nghiệp đến suất trồng c¬ cÊu cã lóa 1.3 ý nghÜa khoa häc thực tiễn đề tài 1.3.1 ý nghĩa khoa học Đề tài bổ sung sở khoa học kết nghiên cứu ảnh hởng vùi phụ phẩm nông nghiệp đến dạng kali đất suất trồng cấu lúa xuân - lúa mùa - ngô đông đất phù sa sông Hồng Đó sở để nhà khoa học khuyến cáo nông dân sử dụng có hiệu lợng Trường ðại học Nông nghiệp - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp - phụ phẩm nông nghiệp lợng phân khoáng cấu trồng có lúa đất phù sa sông Hồng không đợc bồi 1.3.2 ý nghĩa thực tiễn Từ kết đề tài giúp cho ngời dân có sở để áp dụng vùi phụ phẩm nông nghiệp trồng vụ trớc cho trồng vụ sau nhằm tăng lợng hữu cơ, cải thiện độ phì nhiêu đất, tăng suất trồng tiết kiệm lợng phân khoáng đất phù sa sông Hồng 1.4 Đối tợng phạm vi nghiên cứu Trong khuôn khổ đề tài nội dung nghiên cứu đợc tập trung chủ yếu vào nghiên cứu ảnh hởng vùi phụ phẩm nông nghiệp (rơm rạ, thân ngô) đến dạng kali (kali tổng số, kali hoà tan nớc, kali trao đổi, kali hữu hiệu chậm) đất, suất trồng cấu lúa xuân - lúa mùa - ngô đông đất phù sa sông Hồng không đợc bồi, Đan Phợng, Hà Tây Trng ðại học Nông nghiệp - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp - Tổng quan tài liệu nghiên cứu 2.1 Kali đất 2.1.1 Nguồn gốc kali V trái ủt ủc cấu tạo bëi c¸c kho¸ng chất, hợp chất t nhiên ủc hình thnh kt qu ca nhiu trình lý hc, hoá hc, lý hoá hc ñã kali nguyªn tố to nên hp cht t nhiên Tri qua trình nghiên cu, ủn ngi ta phát hin ủc khong 200 khoáng vt nguyên sinh v th sinh cã chứa kali (Oniani, 1981)[69] C¸c kho¸ng chứa kali fenspatkali K(Al2Si3O8), kho¸ng vật cã chứa nhiều kali nhất, khoảng 16,9% K2O; muscovit cßn gọi mica trắng KAl2(OH,F)2(AlSi3O10) chứa khoảng 11,8% K2O; biotit cßn gọi mica đen (Mg, Fe, Mn)3(Si3AlO10)(OH, Fe)2 (Trần C«ng Tấu, Ng« Văn Phụ, Hồng Văn Hu©y, 1986)[21] Fenspatkali gặp nhiều kho¸ng vật chÝnh đ¸ macma axit granit, liparit Ngồi số đ¸ macma trung tÝnh cã chứa fenspatkali Cấu tróc kho¸ng vt ny rt bn vng, vy khó b trình phong hoá phá hủy Muscovit có nhiu đá granit, gnai, phin thch mica, sa thch, c¸c loại đ¸ bazơ Ýt gặp muscovit Biotit thường gặp đ¸ granit, syenit, diorit, poocfia nhiều ®¸ gnai phiến thạch mica Hai kho¸ng vật dễ bị phong hãa nã nguồn kali quan trọng thực vật C¸c kho¸ng thứ sinh cã chứa kali hydromica sinh c¸c loại mica ngậm nước hydromuscovit (illit) KaAl2(Si,Al)4O10(OH)2.nH2O; hydrobiotit K(Fe,Mg)3(Al,Si)4O10(OH)2.nH2O (Nguyễn Mười, 2000)[16]; (Phạm TÝn, 1978)[29] Kali ®Êt cã 98% nằm khoáng vật, có gần 2% nằm dung dịch đất trao đổi bề mặt phức hƯ hÊp phơ Trường ðại học Nơng nghiệp - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp - 10 TABLE OF FERTILIZER (F) MEANS FOR Kali huu hieu cham (mg/100g dat) (AVE OVER LN) -FERTILIZER MEANS DIFFERENCE F1 (CONTROL) 66.97 F2 75.30 8.34 ** F3 73.19 6.22 ** F4 73.04 6.08 ** F5 72.94 5.97 ** F6 69.21 2.25 ns F7 67.14 0.17 ns -MEAN 71.11 -** = significant at 1% level ns = not significant Comparison 2-F means S.E.D 1.27 LSD(5%) 2.67 LSD(1%) 3.65 TABLE OF FERTILIZER (F) MEANS FOR Kali huu hieu cham (mg/100g) (AVE OVER LN) -FERTILIZER RANKS MEANS -F1 66.97 a F2 75.30 b F3 73.19 b F4 73.04 b F5 72.94 b F6 69.21 a F7 67.14 a -MEAN 71.11 -Means followed by a common letter are not significantly different at the 5% level by DMRT *** END OF ANALYSIS OF VARIANCE RUN *** Trường ðại học Nông nghiệp - Luận văn Thạc sỹ khoa học Nông nghiệp - 121 Phô lôc 24 Anh huong cua PPNN den kali tong so dat vu ngo dong thoi ky thu hoach A N A L Y S I S O F V A R I A N C E RANDOMIZED COMPLETE BLOCK DESIGN REPLICATION (R) TREATMENT F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 : = = = = = = = = FERTILIZER (F) = NPK+PC NPK+PC+PPNN NP(giam 10%)+K(giam NP(giam 10%)+K(giam NP(giam 10%)+K(giam NP(giam 10%)+K(giam NP(giam 10%)+K(giam 10%)+PC+PPNN 20%)+PC+PPNN 30%)+PC+PPNN 40%)+PC+PPNN 50%)+PC+PPNN Kali tong so (%) F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 REP TOTALS REP MEANS LN1 LN2 LN3 LN4 2.18 2.27 2.21 2.20 2.15 2.20 2.15 2.16 2.22 2.27 2.25 2.19 2.19 2.18 2.20 2.18 2.23 2.17 2.21 2.16 2.22 2.23 2.25 2.18 2.22 2.25 2.23 2.20 15.36 2.19 15.46 2.21 15.37 2.20 15.56 2.22 ANALYSIS OF VARIANCE FOR anh ========================================================================= SV DF SS MS F ========================================================================= REP (R) 0.00372500 0.00124167 1.03 ns FER (F) 0.00617143 0.00102857