ẢNH HƯỞNG của PHÂN hữu cơ và LUÂN CANH đến một SỐTÍNH CHẤT vật lý và KHẢ NĂNG GIỮ nước của đất PHÙ SA tại HUYỆN CAI lậy TIỀN GIANG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT PHAN THỊ NGỌC YẾN ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ VÀ LUÂN CANH ĐẾN MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ KHẢ NĂNG GIỮ NƯỚC CỦA ĐẤT PHÙ SA TẠI HUYỆN CAI LẬY-TIỀN GIANG Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư ngành: KHOA HỌC ĐẤT Cần Thơ, 2011 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT Luận văn tốt nghiệp Ngành: KHOA HỌC ĐẤT ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ VÀ LUÂN CANH ĐẾN MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ KHẢ NĂNG GIỮ NƯỚC CỦA ĐẤT PHÙ SA TẠI HUYỆN CAI LẬY-TIỀN GIANG Cán hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS Trần Bá Linh Phan Thị Ngọc Yến MSSV: 3077517 Lớp Khoa Học Đất K33 Cần Thơ, 2011 i TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT -    - Đề tài: “Ảnh hưởng phân hữu luân canh đến số tính chất vật lý khả giữ nước đất phù sa huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang” Do sinh viên Phan Thị Ngọc Yến, lớp Khoa Học Đất K33 thực Ý kiến đánh giá Giáo viên hướng dẫn: -Cần Thơ, ngày tháng năm Giáo viên hướng dẫn Trần Bá Linh ii TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT -    - Đề tài: “Ảnh hưởng phân hữu luân canh đến số tính chất vật lý khả giữ nước đất phù sa huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang” Do sinh viên Phan Thị Ngọc Yến, lớp Khoa Học Đất K33 thực Ý kiến đánh giá Giáo viên phản biện: Cần Thơ, ngày .tháng năm Giáo viên phản biện iii TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT -    - Đề tài: “Ảnh hưởng phân hữu luân canh đến số tính chất vật lý khả giữ nước đất phù sa huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang” Do sinh viên Phan Thị Ngọc Yến, lớp Khoa Học Đất K33 thực Ý kiến đánh giá Hội đồng: Cần Thơ, ngày .tháng năm Chủ tịch hội đồng iv LỜI CAM ĐOAN -    Tôi xin cam đoan đề tài luận văn: “Ảnh hưởng phân hữu luân canh đến số tính chất vật lý khả giữ nước đất phù sa huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang” cơng trình nghiên cứu khoa học thân Các số liệu, kết trình bày luận văn trung thực chưa công bố tài liệu nghiên cứu trước Tác giả luận văn PHAN THỊ NGỌC YẾN v LỜI CẢM TẠ -    Trong trình làm luận văn, em nhận động viên khích lệ gia đình, giúp đỡ nhiệt tình Thầy Cơ bạn bè em hoàn thành tốt đề tài Kính dâng: Cha mẹ lịng biết ơn sâu sắc nhất, hết lịng ni dạy chăm sóc Thành kính biết ơn:  Thầy Trần Bá Linh tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp  Em chân thành cảm ơn cô cố vấn Châu Thị Anh Thi, Cán giảng dạy Bộ môn Khoa học đất, Khoa Nông Nghiệp Sinh học ứng dụng, Trường Đại Học Cần Thơ tận tình giúp đỡ dẫn em suốt năm đại học Em chân thành cảm ơn:  Các Thầy Cô trường Đại Học Cần Thơ, Thầy Cô môn Khoa Học Đất, Khoa Nông Nghiệp Sinh Học Ứng Dụng nhiệt tình giúp đỡ, dạy dỗ truyền đạt kiến thức quí báo cho em  Anh Nguyễn Hồng Giang Lê Đình Tấn Tài tận tình giúp đỡ em suốt trình thực đề tài  Thân gửi bạn lớp Khoa học Đất K33 em Khoa học đất K34 tình cảm thân thiết Đặc biệt bạn Ngơ Hà Hải Dương, Lý Hồng Anh, Trần Kim Ngọc, Ngô Đặng Thiên Thanh, , Trần Thông Thạo hai em Lê Phước Toàn, Nguyễn Trần Huynh Cuối xin cảm ơn bạn bè quan tâm đóng góp ý kiến quý báo để đề tài hoàn thành vi LÝ LỊCH CÁ NHÂN Họ tên: PHAN THỊ NGỌC YẾN Sinh ngày 13 tháng 04 năm 1989 Quê quán: huyện Phụng Hiệp, tỉnh Hậu Giang Họ tên cha: PHAN XUÂN HƯỞNG Họ tên mẹ: NGUYỄN THỊ NGỌC HÀ Địa liên hệ: 218/3 đường Nguyễn Thơng, quận Bình Thủy, TP cần Thơ Số điện thoại: 01279123440  Tóm tắt q trình học tập: Từ năm 1995 – 2000 học trường tiểu học An Thới Từ năm 2001 – 2007 học trường Trung Học Phổ Thông Bùi Hữu Nghĩa Năm 2007 tốt nghiệp phổ thông trung học Năm 2007 trúng tuyển vào Đại học ngành Khoa học Đất thuộc Bộ môn Khoa Học Đất, Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ Từ 2007 đến 2011 học ngành Khoa Học Đất thuộc Bộ môn Khoa Học Đất, Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng, Trường đại Học Cần Thơ Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2011 Ký tên Phan Thị Ngọc Yến vii Phan Thị Ngọc Yến, 2011 “Ảnh hướng phân hữu luân canh đến số tính chất vật lý đất khả giữ nước đất phù sa huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang” Luận văn tốt nghiệp Ngành Khoa Học Đất – 43 trang, Khoa Nông Nghiệp Sinh học ứng dụng, Trường đại học Cần Thơ Cán hướng dẫn: ThS Trần Bá Linh TÓM LƯỢC Đề tài thực đất phù sa thâm canh lúa vụ/năm huyện Cai Lậy – tỉnh Tiền Giang với mơ hình: thâm canh vụ lúa/năm, thâm canh lúa kết hợp bón phân hữu cơ, luân canh lúa – màu (bắp đậu xanh) có kết hợp bón phân hữu khơng bón phân hữu mơ hình ln canh lúa – màu Kết thí nghiệm qua 10 năm cho thấy đất có dung trọng tầng mặt thấp (0,79 – 1,06 g/cm3) tập quán canh tác nông dân làm đất sau vụ canh tác; tầng đất 1020cm dung trọng cao tầng mặt, nghiệm thức thâm canh lúa liên tục dung trọng cao khác biệt với nghiệm thức luân canh lúa – màu, nhiên dung trọng ngưỡng cho phép để trồng sinh trưởng phát triển tốt Thể tích tế khổng lớn nghiệm thức luân canh bắp lúa kết hợp bón phân hữu tầng biến động từ 0,03-0,05 v/v, cao với nghiệm thức lại, đặc biệt nghiệm thức thâm canh lúa có tỷ lệ tế khổng lớn thấp (0,01-0,02 v/v) cho thấy đất có xu hướng bị nén dẽ Độ thống khí đất nghiệm thức thâm canh thấp so với nghiệm thức luân canh lúa màu tầng; mơ hình ln canh với trồng cạn, q trình canh tác người nơng dân cuốc đất lên liếp, canh tác điều kiện khô, giúp vi sinh vật hoạt động tốt tạo điều kiện hình thành tế khổng làm cho đất thống khí Việc kết hợp ln canh bón phân hữu có tác dụng làm cho đất thống khí so với ln canh khơng bón phân hữu Trong đó, mơ hình thâm canh đất thường xuyên bị ngập nước, nông dân xới đánh bùn thường xuyên qua vụ canh tác, tế khổng to khó hình thành, nên độ thống khí thấp Lượng nước hữu dụng nghiệm thức đạt 19-31% phù hợp cho sinh trưởng phát triển trồng Khả giữ nước tương đối nghiệm thức tầng 010cm 10-20cm cao (0,87 – 0,96 v/v) Kết cho thấy thống khí đất bị giới hạn viii MỤC LỤC Chương Trang phụ bìa i Ý kiến đánh giá Giáo viên hướng dẫn ii Ý kiến đánh giá Giáo viên phản biện iii Ý kiến đánh giá Hội đồng iv Lời cam đoan vi Cảm tạ vii Lý lịch cá nhân viii Tóm lược ix Mục lục x Danh sách hình xiii Danh sách bảng xiii Danh sách từ viết tắt xiii MỞ ĐẦU LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Dân số, giao thơng 1.1.3 Địa hình 1.1.4 Khí hậu 1.1.5 Thủy văn 1.1.6 Thổ nhưỡng 1.1.7 Nông nghiệp 1.2 Sơ lược đất phù sa Đồng sông Cửu Long 1.3 Khái niệm đất thâm canh tác hại thâm canh đến chất lượng đất 1.3.1 Khái niệm đất thâm canh 1.3.2 Tác hại thâm canh lúa đến chất lượng đất ix 1.2 Sơ lược đất phù sa đồng sông Cửu Long Theo Trần Văn Chính (2006), đất phù sa bao gồm loại đất bồi tụ từ sản phẩm phù sa sông, không chịu ảnh hưởng q trình mặn hóa hay phèn hóa Về mặt hình thái nhóm đất phù sa mang đặc tính xếp lớp (Fluvic properties), theo phân loại FAO đất phù sa có tầng A Ochric-Molic Umbric hay H Histic Đất phù sa sơng Cửu Long có diện tích khoảng 850.000 ha, phân bố dọc hai bên bờ sông Tiền Giang sông Hậu Giang Do đồng sơng Cửu Long khơng có đê nên vào mùa mưa, nước lũ ngập tràn phần lớn diện tích vùng đồng Lượng phù sa bồi đắp hàng năm lớn (khoảng 1-1.5 tỷ m3), lượng phù sa lan tỏa theo hệ thống kênh rạch chằng chịt dài 3.000 km Khí hậu vùng đồng sơng Cửu Long mang tính chất khí hậu nhiệt đới điển hình với mùa mưa mùa khô phân chia rõ rệt năm Đặc biệt mùa khơ kéo dài chi phối tới hình thái đất rõ, phần lớn phẩu diện đất phù sa có tầng loang lổ đỏ vàng đặc trưng Do phù sa thường xuyên bồi đắp lan tỏa toàn bề mặt đồng nên bề mặt đất đai phẳng so với đồng châu thổ sông Hồng Nằm cuối hệ thống sông dài nên phù sa chủ yếu phù sa mịn điều định đến thành phần giới nặng đất vùng châu thổ này, nhìn chung đất có thành phần giới từ thịt nặng sét thành phần giới khơng có biến động lớn theo chiều sâu lớp đất phù sa sông Hồng Do tác động kiến tạo, quy luật bồi đắp phù sa môi trường ngập mặn…đã làm cho lớp phủ thổ nhưỡng đồng sông Cửu Long có đặc điểm riêng, đất phù sa thường có xen kẽ phực tạp với vùng đất phèn đất mặn 1.3 Khái niệm đất thâm canh tác hại thâm canh lúa đến chất lượng đất 1.3.1 Khái niệm đất thâm canh Đất thâm canh vùng đất hiểu để mức độ đầu tư lao động, vật tư, khoa học kỹ thuật cho đơn vị diện tích hay đơn vị sản phẩm có lời mức khác nhau, để sản xuất lúa cho suất cao Dựa kết hợp điều kiện tự nhiên với đặc tính đất đai, khí hậu thuận lợi (Nguyễn Thị Ngọc Uyên, 2001) Theo chuyên gia tư vấn cho rằng, để xếp loại vào hệ thống thâm canh, hệ thống canh tác phải sản xuất tấn/ha/năm qui lúa, với tốc độ quay vòng đất hai Lượng phẩm chất vật tư nông nghiệp phải theo dõi cẩn thận để giám định tốc độ tăng trưởng sản lượng (Võ Tòng Xuân, 1999) 1.3.2 Tác hại thâm canh lúa đến chất lượng đất Theo Brady et al (1996) việc canh tác liên tục bổ sung vào đất nhiều phân bón, vơi, xác bã thực vật chưa phân hủy,…làm hàm lượng trung bình chất hữu tầng mặt giảm chất dinh dưỡng giảm dần nên khơng thích hợp cho phát triển phân hủy vi sinh vật đất Mặt khác, việc cài ải, phơi đất, chơn vùi rơm rạ hay thói quen sử dụng phân hữu không trọng làm cho độ xốp đất giảm, tính thấm nước kém, hàm lượng nước hữu dụng thấp Vấn đề quan trọng cần ý đất bị kiệt quệ dưỡng chất, bị thối hóa mặt vật lý nén dẽ, cấu trúc, giảm khả thấm rút khó cải tạo Qua khảo sát số đặc tính hóa lý đất vùng đất thâm canh vụ lúa Tiền Giang cho thấy tầng đất mặt ngập nước liên tục có tượng lấy thục, tầng B có xu hướng tích tụ sét bị nén dẽ theo thời gian Đa số nông dân chuẩn bị đất giới, độ sâu cày mỏng 10-15 cm nên nén chặt mạnh Nông dân chuẩn bị đất lúc đất ngập nước nên tiến trình rửa trơi theo chiếu sâu đất tăng mạnh, chiều dày tầng đế cày tăng theo thời gian canh tác Tầng đế cày làm tăng khả giữ nước ruộng lâu hơn, kiểm sốt cỏ dại dễ hơn, phân bón vào đất bị rửa trơi xuống tầng bên độ sâu tầng đế cày hạn chế phát triển rễ trồng (Võ Quang Minh, 2006) Theo Trần Quang Tuyến (1997), việc thâm canh lúa thời gian dài khai thác mức độ phì nhiêu đất mà khơng ý bồi hồn bồi hồn khơng cân đối làm cho dưỡng chất đất ngày cạn kiệt Theo Lê Văn Khoa (2004) suy giảm dinh dưỡng đất hậu việc sử dụng đất khơng thích hợp tăng vịng quay đất khơng có biện pháp bồi dưỡng cải tạo đất kết từ q trình hình thành đất ( trầm tích phù sa có nguồn dưỡng liệu kém) Bên cạnh đó, thâm canh lúa làm cho đất bị ngập nước quanh năm ảnh hưởng đến môi trường đất, sâu bệnh phát triển làm giảm suất lúa theo thời gian canh tác Theo Ngô Ngọc Hưng ctv (2004), thâm canh liên tục bón phân vơ khơng ý bón phân hữu vịng 20-50 năm đất bạc màu, cấu trúc, rời rạc suất trồng giảm mạnh Việc bón phân chua sinh lý thời gian dài làm cho đất bị chua hóa, chất kiềm bị xi măng hóa Việc trọng sử dụng phân hóa học phân hữu làm cho hàm lượng hữu đất giảm Thêm vào việc độc canh giống trồng thời gian lâu dài làm cho chế độ dinh dưỡng đất bị cân đối Mỗi loại trồng hút nhiều chất định hút dưỡng chất khác, có hại cho đất Hiện tượng suy giảm suất đất lúa độc canh Ponnamperuma ghi nhận thí nghiệm thực IRRI năm 1966-1978 (Ponnamperuma,1979) Chiều hướng giảm suất lúa ghi nhận qua thí nghiệm dài hạn nhiều nơi Philippines (Flinn De Datta, 1984) Ở vùng thâm canh lúa ba vụ, nơng dân thường có tập quán đốt rơm rạ dọn khỏi ruộng để canh tác vụ kế tiếp, làm giảm hàm lượng chất hữu trả lại cho đất, lớp đất canh tác mỏng dần, tiềm năng suất lúa giảm (Trần Quang Tuyến, 1997) Việc thâm canh lúa nước làm gia tăng số vụ canh tác năm đất bị ngập nước suốt thời gian dài với lượng lớn thừa thải thực vật chôn vùi, phân hủy điều kiện yếm khí Điều kiện xem thích hợp cho gia tăng mùn hóa chất hữu đất Mùn hóa mức độ kết hợp nhóm amino chứa N carbonhydrate vào nhân thơm nhóm carboxyl mùn, tạo thành hợp chất cao phân tử mùn, phân hủy chậm (Võ Thị Gương ctv, 2010) 1.4 Khái niệm luân canh lợi ích luân canh đến chất lượng đất 1.4.1 Khái niệm luân canh Luân canh xác định thay đổi trồng thời gian, nghĩa xác định khu ruộng qua thời gian một, trồng loại khơng trồng loại (Trần Kơng Tấu, 2006) Theo Chu Thị Thơm (2006), luân canh hệ canh tác gồm việc trồng luân phiên loại trồng khác mảnh đất đem lại hiệu kinh tế Bên cạnh cịn tận dụng nguồn lao động nông thôn trả lại cho đất sinh khối thân, lá, rễ họ đậu Luân canh luân phiên thay đổi trồng theo không gian thời gian chu kỳ định Có thể tiến hành hai loại luân canh sau: luân canh trồng cạn với nhau, luân canh trồng cạn với trồng nước 1.4.2 Lợi ích luân canh đến chất lượng đất Theo Đỗ Thị Thanh Ren (1999), luân canh trồng hợp lý diện tích đất làm thay đổi thường xuyên kiểu canh tác, lượng dạng phân bón sử dụng Điều có tác dụng trì làm tăng độ phì nhiêu đất Nhu cầu dinh dưỡng loại trồng luân canh khác hệ thống rễ chúng không giống việc hút chất dinh dưỡng khác độ sâu thay đổi nên không làm cân đối dinh dưỡng đất, làm cho đất tơi xốp, dễ thấm nước, gia tăng lượng nước hữu dụng cho trồng Sự luân canh trồng với họ đậu có khả cố định đạm khí trời góp phần làm gia tăng độ phì đất Nếu canh tác loại trồng vùng đất thời gian dài dẫn đến cấu trúc đất bị phá vỡ, việc luân canh loại trồng với hệ rễ khác nhu cầu nước dinh dưỡng khác nhau, vòng quay đất ngắn giúp đất có thời gian thống khí cung cấp thêm mùn cho đất, đất bắt đầu hình thành hạt sét giữ kết cấu (Nguyễn Văn Hoàng, 1989) Luân canh lúa màu thay cho thâm canh lúa, hạn chế tình trạng ngập nước liên tục tạo mơi trường oxi hóa thúc đẩy q trình khống hóa chất hữu góp phần đáng kể việc cung cấp khoáng chất cần thiết cho trồng (Trần Xuân Lạc, 1990) Luân canh với màu giúp cho cấu trúc đất cải thiện, hệ vi sinh vật phong phú, môi trường đất bền vững Theo Ngô Ngọc Hưng (2004), thí nghiệm gần ảnh hưởng hệ thống luân canh suất trồng cho thấy suất lúa luân canh với số màu cho suất cao so với độc canh lúa Nhiều tác giả khẳng định trồng lúa sau vụ trồng họ đậu thường cho suất cao so với trồng lúa sau vụ trồng họ đậu Theo Võ Thị Gương (2006), tăng độ phì nhiêu đất cách bón phân hữu trồng luân canh với họ đậu, phân xanh để cải thiện lý hóa tính đất biện pháp hữu hiệu lúa ăn trái Ngoài ra, việc luân canh lúa nước với trồng cạn giúp hệ sinh vật đất hoạt động tích cực Phần lớn hoạt động sinh vật đất có lợi chúng phân huỷ chất hữu để tạo thành chất mùn tạo đồn lạp đất giúp đất có cấu trúc tốt Một số sinh vật đất có chức bảo vệ rễ trồng khỏi công nấm bệnh ký sinh Một số tạo kích thích tố tăng trưởng thực vật (phytohormone) giúp mọc tốt Các vi sinh vật đất cịn đóng vai trị thiết yếu chu trình đạm đất amơn hố, nitrat hố, khử nitrat cố định đạm Tùy theo chân ruộng thấp cao mà xây dựng hệ thống luân canh thích hợp Trồng họ đậu để cải tạo đất hoạc che phủ thảm thực vật tự nhiên nhằm mục đích giữ ẩm giữ độ màu mỡ đất, tránh khả làm cho đất mật cấu trúc (Nguyễn Văn Bé Chính, 2000) 1.5 Khái niệm chất hữu cơ, nguồn gốc vai trò chất hữu đất 1.5.1 Khái niệm chất hữu Chất hữu thành phần kết hợp với sản phẩm phong hóa từ đá mẹ để tạo thành đất Chất hữu đặc trưng để phân biệt đất với đá mẹ nguồn nguyên liệu để tạo nên độ phì đất Chất hữu phần quý giá đất, khơng kho dinh dưỡng cho trồng mà cịn điều tiết tính chất đất ảnh hưởng đến sức sản xuất đất (Nguyễn Thế Đặng, Nguyễn Thế Hùng, 1999) Theo Trần Văn Chính (2006), tồn hợp chất hữu có đất gọi chất hữu đất Có thể chia chất hữu đất làm phần: tàn tích hữu chưa bị phân giải (rễ, thân, cây, xác động vật) giữ nguyên hình thể chất hữu phân giải Phần hữu sau chia thành nhóm: nhóm hợp chất hữu ngồi mùn nhóm hợp chất mùn - Nhóm hữu ngồi mùn gồm hợp chất có cấu tạo đơn giản như: protide, gluxit, lipid, lignin, tanin,…Nhóm ciếm 10-15% chất hữu phân giải có vai trò quan trọng với đất trồng - Nhóm hợp chất mùn bao gồm hợp chất hữu cao phân tử có cấu tạo phức tạp, nhóm chiếm 85-90% chất hữu phân giải Theo Nguyễn Đăng Nghĩa ctv (2005), hợp chất mùn yếu tố định nên độ phì đất Mùn có tác dụng kết dính hạt đất với tạo nên kết cấu đất Mùn làm tăng khả giữ nước, giữ chất dinh dưỡng đất, điều hịa chế độ nhiệt khơng khí đất Từ tạo điều kiện cho vi sinh vật đất phát triển hoạt động hữu ích cho trồng đất 1.5.2 Nguồn gốc chất hữu đất Theo Trần Văn Chính (2006), đất tự nhiên, nguồn hữu cung cấp cho đất tàn tích sinh vật bao gồm xác thực vật, động vật vi sinh vật Đối với đất trồng trọt ngồi tàn tích sinh vật cịn có nguồn hữu bổ sung thường xuyên phân hữu Xác bã thực vật (tàn tích thực vật): nguồn chủ yếu Tùy theo thảm thực vật khác mà số lượng chất lượng chất hữu bổ sung khác Thành phần hóa học tàn tích hữu khác tùy thuộc vào nguồn gốc chúng Nhìn chung tàn tích hữu chứa đến 75-90% nước Trong thành phần chất khơ, ngồi chất gluxit, protit, lipit, lignin, tanin, nhựa, sáp, tàn tích hữu cịn chứa lượng định nguyên tố vô Phần lớn hợp 10 chất hữu hợp chất cao phân tử Tỷ lệ nhóm hợp chất tàn tích hữu khác khác (Trần Văn Chính, 2006) Phân hữu cơ: đất canh tác lượng phân hữu người bón vào đất nguồn hữu đáng kể Những nơi thâm canh cao người ta bón đến 80 phân hữu cơ/ha Nguồn phân bón hữu bao gồm: phân chuồng, phân xanh, bùn ao,…Tùy thuộc loại phân hữu khác mà chất lượng chúng khác (Nguyễn Thế Đặng, Nguyễn Thế Hùng, 1999) 1.5.3 Vai trò chất hữu Theo Trần Văn Chính (2006), chất hữu có vai trị sau: Chất hữu xúc tiến phản ứng hóa học, cải thiện điều kiện oxy hóa, gắn liền với di động kết tủa nguyên tố vô đất Nhờ có nhóm định chức hợp chất mùn nói riêng, chất hữu nói chung làm tăng khả hấp thụ đất, giữ chất dinh dưỡng, đồng thời làm tăng tính đệm đất Chất hữu đất chứa lượng lớn nguyên tố dinh dưỡng: N, P, K, S, Ca, Mg nguyên tố vi lượng Những nguyên tố giữ thời gian dài hợp chất hữu cơ, ví chất hữu đất vừ cung c6a1p thức ăn thường xuyên vừa kho dự trữ dinh dưỡng lâu dài trồng vi sinh vật đất Theo Đỗ Thị Thanh Ren Ngô Ngọc Hưng (2004), chất hữu ảnh hưởng đến tiến trình vật lý đất như: - Cải thiện cấu trúc đất: ảnh hưởng trực tiếp làm độ cứng đất, chất mùn phân hữu có tác dụng gắn kết hạt keo nhỏ lại với tạo nên cấu trúc bền vững, làm cải thiện độ xốp đất, hạn chế rửa trơi, xói mịn đất, làm cho hút ion dinh dưỡng dễ dàng Ảnh hưởng gián tiếp hoạt động vi sinh vật, làm cho cấu trúc đất trở nên tốt - Làm gia tăng nhiệt độ đất: mùn có màu sẫm, làm gia tăng hấp thu nhiệt đất Theo Võ Thị Gương (2010), chất hữu cịn có tác dụng: 11 - Tăng hàm lượng chất hữu đất giúp tăng độ xốp đất, giảm dung đất - Gia tăng khả giữ nước đất: liên kết nước với chất hữu Ảnh hưởng đến độ hữu dụng nước, phần trăm ẩm độ thủy dung đồng điểm héo gia tăng với gia tăng chất hữu cơ, nghĩa lượng nước hữu hiệu gia tăng Tốc độ thấm nước cao làm giảm nước chảy tràn lượng nước thấm vào đất cao Điều cho thấy chất hữu giúp trồng hấp thu nước nhiều hơn, trồng hấp thu dinh dưỡng nhiều hơn, tạo nhiều chất khơ lít nước dùng tiến trình hơ hấp Khả giữ nước đất đặc biệt đất cát gia tăng có bón thêm chất hữu Chất hữu ảnh hưởng đến độ chặt đất ảnh hưởng đến nước đất, dung trọng, nhóm hạt đất cấu trúc đất - Cải thiện độ thống khí đất: thống khí vùng rễ ảnh hưởng đến tăng trưởng trồng Rễ tiêu thụ O2 thải CO2 q trình hơ hấp Trong đấ thống khí, thành phần khơng khí đất gần giống thành phần khí (20.96% O2, 0.03% CO2 Nếu hàm lượng O2 thấp 5% ảnh hưởng đến tăng trưởng Chất hữu ảnh hưởng đến hàm lượng O2 rễ qua ảnh hưởng đến độ xốp kích cỡ nhóm hạt đất Theo Brady et al (1996) khả giữ nước chất hữu cao điều kiện thủy dung đồng Chất hữu giúp ổn định cấu trúc đất làm tăng tổng thể tích kích thước tế khổng đất Điều làm tăng lượng nước xâm nhập vào đất lượng nước thể giữ mà đồng thời không thời làm tăng lượng nước điểm héo 12 đất có Hàm lượng nước đất m3/m3 0.50 0.40 Thủy dung đồng 0.30 0.20 Điểm héo 0.10 % chất hữu đất Hình 1: Ảnh hưởng hàm lượng chất hữu lên phần trăm thủy dung đồng điểm héo đất thịt 1.5.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến phân hủy chất hữu Theo Nguyễn Thế Đặng (1999), q trình phân hủy chất hữu nói chung xảy điều kiện tốc độ phân hủy khác nhau, phụ thuộc vào yếu tố sau đây: - Thành phần chất hữu cơ: hữu nhiều loại đường đơn, tinh bột, chứa nhiều đạm, có chứa Ca+, Mg+, K+ phân hủy nhanh Nếu chứa nhiều Lignin, Tanin, dầu sáp hợp chất cao phân tử khác phân hủy chậm - Ẩm độ đất: cao dẫn đến yếm khí, vi sinh vật khó hoạt động tốc độ phân hủy chậm, q khơ hạn hạn chế vi sinh vật phát triển làm chậm q trình phân hủy Nói chung ẩm độ 70-80% thích hợp cho q trình phân hủy Theo Tơn Thất Trình (1971), chất hữu biến đổi đất nhờ vi sinh vật, ẩm độ đất giảm, hoạt động vi sinh vật giảm Ở điểm héo cây, vi sinh vật phát triển hoạt động nửa so với đất điều kiện thủy dung - Nhiệt độ: thích hợp cho q trình phân hủy mạnh 25-35oC Cao thấp hạn chế tốc độ phân hủy - pH đất: khoảng 6,5 - 7,5 lợi cho trình phân hủy 13 - Thống khí: thống khí phân hủy mạnh 1.6 Vai trò nước đất 1.6.1 Vai trò nước đất Nước thành phần cấu tạo nên đất, yếu tố quan trọng Khơng có nước, đất vi sinh vật sống nói chung không tồn Nước đất nguồn chủ yếu cung cấp cho vi khuẩn Nguồn nước đất đến từ nước mưa, nước ngầm, nước đọng lại nước tưới Đất xem chất có khả dự trữ nước Chỉ có nước dự trữ vùng rễ sử dụng để bốc nước xây dựng nên thể chúng Khi nước đầy đủ vùng rễ đáp ứng nhu cầu nước ngày cho sinh trưởng phát triển (Chu Thị Thơm ctv, 2006) Nước tham gia vào q trình phong hóa loại đá khoáng vật giai đoạn đấu tiên q trình hình thành đất Nước cịn nhân tố điều hịa nhiệt khơng khí đất Các tính chất lý đất tính liên kết, độ chặt, tính dính, tính dẻo, tính trương co,…đều nước chi phối Sự di chuyển nước gây ảnh hưởng xấu đến đến độ phì nhiêu đất, làm chất dinh dưỡng bị rửa trơi, phá vỡ kết cấu gây xói mịn vùng đất dốc (Trần Văn Chính, 2006) Theo Trần Bá Linh (2004), nước đất giữ chức quan trọng như: - Hịa tan khống chất cung cấp nguyên tố dễ tiêu cho trồng - Vận chuyển khống chất hịa tan phẫu diện đất nước ngầm - Xúc tác phản ứng đất - Nguồn dinh dưỡng cho trồng Độ phì nhiêu đất khả cung cấp nước thức ăn cho lượng đòi hỏi lớn Vì vậy, nước đất nhân tố quan trọng tạo nên độ phì đất, dạng nước dễ hấp thu Các dạng nước thường hòa tan nhiều chất dinh dưỡng, gọi dung dịch đất Thiếu thừa nước khơng có lợi cho trồng Muốn sinh trưởng tốt cần có chế độ nước thích hợp (Nguyễn Đăng Nghĩa ctv, 2005) Theo Lê Đức Trần Khắc Hiệp (2006), nước có ảnh hưởng lớn đến q trình phong hóa đá hình thành nên loại đất khác Nước chứa tế 14 bào sống chất chuyển dời chất dinh dưỡng hệ thống đất - thực vật Khi nghiên cứu ảnh hưởng nước đất lên phát triển thực vật, hiệu lực lớn nhân tố có trường hợp đảm bảo đầy đủ cho thực vật nhân tố cần thiết nước Cho nên việc xác định độ ẩm đất đồng ruộng cần cho nghiên cứu chế độ dung dịch đất, điều kiện khí hậu, điều kiện canh tác…Về ý nghĩa, nước có vai trị đặc biệt, vùng khơ hạn, có nước đầy đủ hiệu lực phân khống loại phân hữu có Trong nước hịa tan chất dinh dưỡng, khởi đầu cho phát triển thực vật khởi đầu cho trình hình thành đất 1.6.2 Vai trị nước Theo Chu Thị Thơm ctv (2006), vai trò sinh lý nước trồng phức tạp, tập trung số mặt sau: Nước xem thành phần quan trọng xây dựng nên thể trồng Trong chất nguyên sinh hàm lượng nước chiếm đến 90% trọng lượng định ổn định cấu tạo nguyên sinh chất biến đổi trạng thái keo sinh chất Nước dung môi đặc hiệu cho phản ứng hóa sinh xảy cây, nguyên liệu quan trọng cho số phản ứng (nước tham gia vào phản ứng quang hợp oxy hóa ngun liệu hơ hấp để giải phóng lượng cung cấp cho q trình sống khác ) Nước mơi trường hịa tan tất chất khống lấy từ đất lên tất chất hữu sản phẩm quang hợp, vitamin, phytohormon, enzym… Nước chất điều chỉnh nhiệt độ, gặp nhiệt độ không khí cao, nhờ q trình bay nước làm giảm nhiệt độ bề mặt tạo điều kiện cho trình quang hợp hoạt động sống khác thuận lợi Nước xem chất dự trữ thân lá, nhờ mà sống điều kiện khô hạn sa mạc, bãi cát đồi trọc… 15 Tế bào thực vật trì sức trương định Nhờ sức trương nước tế bào trạng thái no nước mà trạng thái tươi, thuận lợi cho hoạt động sinh lý, q trình sinh trưởng phát triển Tóm lại, nước vừa tham gia cấu trúc nên thể thực vật, vừa định biến đổi sinh hóa hoạt động sinh lý định sinh trưởng, phát triển Chính mà nước xem yếu tố sinh thái quan trọng đảm bảo định suất trồng 1.7 Các dạng nước đất nhân tố ảnh hưởng đến sụ hấp thu nước 1.7.1 Các dạng nước đất Theo Trần Văn Chính ctv (2006), đặc điểm cấu tạo, nước liên kết với hạt đất hay độc lập khe hở Khi xâm nhạp vào đất chịu tác động nhiều lực khác lực hấp phụ, lực thẩm thấu, lực mao dẫn trọng lực Bởi nước giữ lại lực khác nhau, tạo nên nhiều dạng nước đất Nước liên kết hóa học: - Nước cấu tạo dạng nước tham gia vào thành phần cấu tạo khống vật dạng nhóm OH- Nước nung nóng khống vật nhiệt độ cao từ 500oC trở lên, khống vật bị phá hủy hoàn toàn - Nước kết tinh dạng nước tham gia vào hình thành tinh thể khống vật đưới dạng phân tử nước liên kết với khoáng vật Dưới tác dụng nhiệt độ, phân tử nước kết tinh không lúc mà theo bước nhảy, phân tử nước nhiệt độ thích hợp Khi nước kết tinh bị mất, khống vật khơng bị phá hủy số tính chất vật lý thay đổi Dạng nước hóa học khơng di chuyển, thực vật khơng thể sử dụng dạng nước Nước thể rắn: nhiệt độ 0oC, nước khe hở chuyển sang thể rắn, không di chuyển trồng khơng sử dụng 16 Nước thể khí (hơi nước): đất, nước nằm khơng khí, phần bị hạt đất giữ lại bề mặt lực hấp phụ Hơi nước đất linh động di chuyển hai nguyên nhân: - Do chênh lệch áp suất nên nước di chuyển từ nơi có áp suất cao đến nơi có áp suất thấp hơn, di chuyển từ nơi ẩm sang nơi khơ Chính nhờ khả di chuyển nên có trao đổi tỷ lệ nước khơng khí đất khơng khí khí sát mặt đất - Hơi nước di chuyển thụ động gió thổi Nước hấp phụ: dạng nước hạt đất hút giữ lại bề mặt chúng nhờ lực hấp phụ Nước hấp phụ chia làm loại: - Nước hấp phụ chặt nước giữ chặt lực hấp phụ xuất bề mặt hạt đất - Nước hấp phụ hờ nước đất giữ lại bên lớp nước hấp phụ chặt lực phân tử định hướng sức hút ion bề mặt hạt đất (lực thủy hóa) Nước tự do: dạng nước không liên kết với đất, khơng bị giữ chặt lực liên kết hóa học hay lực hấp phụ Nước di chuyển tác dụng lực mao quản hay trọng lực Nước tự chia làm loại: - Nước mao quản di chuyển ống mao quản có đường kính bé, theo hướng khác trồng dễ dàng hút nước - Nước trọng lực nước ngấm sâu mưa, tưới hay từ nguồn nước khác, tác động trọng lực di chuyển nhanh khe hở lớn đọng lại tầng đất khơng thấm nước nước ngầm 1.7.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến hấp thu nước Sự sinh trưởng sản lượng trồng phụ thuộc chủ yếu vào hai trình: hút nước-chất dinh dưỡng đất rễ tổng hợp chất hữu phần xanh mà chủ yếu Khi trao đổi chất nhỏ, sinh trưởng rễ giảm dẫn đến hấp thu nước chất dinh dưỡng 17 Khi rễ hút nước chất dinh dưỡng nhỏ sinh trưởng phận mặt đất giảm xuống Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng hút nước rễ : Thế nước đất: hàm lượng nước tầng đất hoạt động rễ đạt đến độ ẩm đồng ruộng nước đất lớn (-0,1 đến -0,3 bar) Lúc nước xâm nhập tự vào rễ cách dễ dàng Nhưng hàm lượng nước giảm nước đất giảm theo xuất trở lực cho xâm nhập nước vào rễ Nhiệt độ đất: nhân tố ảnh hưởng mạnh đến hấp thu nước rễ cuối thoát nước Nhiệt độ vừa ảnh hưởng đến hoạt động hút nước rễ, vừa ảnh hưởng đến trở lực chống lại vận động nước đất vào rễ Độ thơng khí đất: thành phần khơng khí đất: O2, CO2, H2S, NO2, SO2, CH4…Trong tỷ lệ O2/CO2 khí đất có ý nghĩa quan trọng định xâm nhập nước vào rễ Thực tế cho thấy, số lớn trồng bị héo bị ngập nước Vì điều kiện ngập nước hút nước Nồng độ dung dịch đất: nồng độ dung dịch đất hàm lượng nước sử dụng đất có ý nghĩa sinh học liên quan đến thẩm thấu nước đất nên ảnh hưởng đến vận động nước từ đất vào rễ Yếu tố trồng: yếu tố trồng liên quan trực tiếp đến hút nước đất hệ thống rễ Khi nhiệt độ đất độ thống khí đất thích hợp hấp thu nước rễ chịu ảnh hưởng mạnh đặc tính hệ thống rễ Do trồng giống trồng khác có hệ thống rễ khác nên hút nước không giống (Chu Thị Thơm ctv, 2006) 1.8 Khái niệm số dạng ẩm độ nước đất 1.8.1 Độ ẩm bão hòa (độ ẩm tồn phần) Độ ẩm bão hịa biểu thị trạng thái ẩm cao tất khe hở bị nước chiếm Giá trị độ ẩm bão hịa tương đương với độ hổng Thực tế ngồi đồng ruộng lúc đất bị ngập nước sau khoảng thời gian định Khi đất 18 bão hòa nước lâu ngày gây tượng Gley hóa gây bất lợi cho trồng (Trần Văn Chính, 2006) Theo Chu Thị Thơm ctv (2006), độ ẩm bão hòa gọi khả giữ nước tối đa đất giới hạn mà đất chứa Sức hút nước đất chứa độ ẩm bão hòa gần Tại độ ẩm bão hịa, trồng cạn khơng thích hợp cho hút nước đất thiếu khơng khí, rễ ngừng hơ hấp Theo Nguyễn Thế Đặng (1999), độ ẩm bão hòa độ ẩm đạt thời gian tưới hay mưa to Ở độ ẩm nước chúa đầy khe hở đất, kể khe hở mao quản khe hở phi mao quản, lúc bắt đầu xuất nước trọng lực Đây trạng thái ẩm khơng có lợi cho vi sinh vật đất đất tình trạng yếm khí hồn tồn Tuy nhiên loại đất cạn có mực nước ngầm sâu độ ẩm đồng ruộng lớn không tồn lâu nước khe hở lớn di chuyển nhanh xuống sâu tác động trọng lực 1.8.2 Độ ẩm đồng ruộng (thủy dung đồng) Độ ẩm đồng ruộng biểu thị tỷ lệ phần trăm lượng nước tối đa mà đất trạng thái tự nhiên giữ lại không kể nước trọng lực, nước, tương đương với dạng nước mao quản leo Thực tế ngồi đồng ruộng lượng nước đất giữ lại sau mưa lâu tưới đẫm, nước ngầm xuất độ sâu định đất không bị ngập nước Độ ẩm phụ thuộc lớn vào trạng thái cấu tạo đất (độ hổng) Giá trị độ ẩm lớn trồng dễ dàng lấy nước Đây giới hạn lượng nước hữu hiệu trồng (Trần Văn Chính, 2006) Tại độ ẩm đồng ruộng khe hở lớn chứa đầy khơng khí cịn khe hở nhỏ chứa nước Độ ẩm đồng ruộng phụ thuộc vào kích thước hạt đất Kích thước hạt đất bé, với hàm lượng keo chất hữu cao khả chứa độ ẩm đồng ruộng lớn ngược lại Vậy khả chứa ẩm đồng ruộng đất sét lớn đất cát nhỏ Trị số độ ẩm đồng ruộng sử dụng để xác định lượng nước cần phải tưới bổ sung lượng nước sẵn có cần trữ lại đất cho Tốc độ đạt đến độ ẩm đồng ruộng đất sét chậm so với đất cát Ở đất có thành phần giới nhẹ thấm nước nhanh đất có thành phần giới nặng (Chu Thị Thơm ctv, 2006) 19 ... MÔN KHOA HỌC ĐẤT Luận văn tốt nghiệp Ngành: KHOA HỌC ĐẤT ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ VÀ LUÂN CANH ĐẾN MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ KHẢ NĂNG GIỮ NƯỚC CỦA ĐẤT PHÙ SA TẠI HUYỆN CAI LẬY-TIỀN GIANG Cán hướng... chất vật lý khả giữ nước đất phù sa huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang? ?? thực nhằm đánh giá tác dụng phân hữu luân canh đến số đặc tính vật lý đất khả giữ nước đất phù sa Nắm đặc tính vật lý đất, nước. .. KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT -    - Đề tài: ? ?Ảnh hưởng phân hữu luân canh đến số tính chất vật lý khả giữ nước đất phù sa huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang? ?? Do sinh