ẢNH HƯỞNG của PHÂN hữu cơ và LUÂN CANH đến sự THAY đổi DUNG TRỌNG và KHẢ NĂNG GIỮ nước TRÊN đất PHÙ SA tại HUYỆN CAI lậy TIỀN GIANG vụ hè THU 2011

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT  TRẦN NGUYỄN HUYNH ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ VÀ LUÂN CANH ĐẾN SỰ THAY ĐỔI DUNG TRỌNG VÀ KHẢ NĂN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT



TRẦN NGUYỄN HUYNH

ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ VÀ

LUÂN CANH ĐẾN SỰ THAY ĐỔI DUNG TRỌNG

VÀ KHẢ NĂNG GIỮ NƯỚC TRÊN ĐẤT PHÙ SA

TẠI HUYỆN CAI LẬY-TIỀN GIANG

VỤ HÈ THU 2011

Luận văn tốt nghiệp

Kỹ sư ngành: KHOA HỌC ĐẤT

Cần Thơ, 2012

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 SỰ THAY ĐỔI DUNG TRỌNG

VÀ KHẢ NĂNG GIỮ NƯỚC TRÊN ĐẤT PHÙ SA

TẠI HUYỆN CAI LẬY-TIỀN GIANG

VỤ HÈ THU 2011

Cán bộ hướng dẫn: Sinh viên thực hiện:

Cần Thơ, 2012

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

-    -

Đề tài: “Ảnh hưởng của phân hữu cơ và luân canh đến sự thay đổi dung trọng và khả năng giữ nước trên đất phù sa tại huyện Cai Lậy – Tiền Giang vụ Hè Thu 2011” Do sinh viên Trần Nguyễn Huynh, lớp Khoa Học Đất K34 thực hiện Ý kiến đánh giá của Giáo viên hướng dẫn:

-

-

Cần Thơ, ngày tháng năm Giáo viên hướng dẫn

Trần Bá Linh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

-    -

Đề tài: “Ảnh hưởng của phân hữu cơ và luân canh đến sự thay đổi dung trọng và khả năng giữ nước trên đất phù sa tại huyện Cai Lậy – Tiền Giang vụ Hè Thu 2011” Do sinh viên Trần Nguyễn Huynh, lớp Khoa Học Đất K34 thực hiện Ý kiến đánh giá của Giáo viên phản biện:

-

-

Cần Thơ, ngày tháng năm Giáo viên phản biện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

-    -

Đề tài: “Ảnh hưởng của phân hữu cơ và luân canh đến sự thay đổi dung trọng và khả năng giữ nước trên đất phù sa tại huyện Cai Lậy – Tiền Giang vụ Hè Thu 2011” Do sinh viên Trần Nguyễn Huynh, lớp Khoa Học Đất K34 thực hiện Ý kiến đánh giá của Hội đồng:

-

-

Cần Thơ, ngày tháng năm Chủ tịch hội đồng

LỜI CAM ĐOAN -    -

Tôi xin cam đoan đề tài luận văn: “Ảnh hưởng của phân hữu cơ và luân canh đến sự thay đổi dung trọng và khả năng giữ nước trên đất phù sa tại huyện Cai Lậy – Tiền Giang vụ Hè Thu 2011” là công trình nghiên cứu khoa học

của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ tài liệu nào nghiên cứu trước đây

Tác giả luận văn

TRẦN NGUYỄN HUYNH

LỜI CẢM TẠ -    -

Trong quá trình làm luận văn, em đã nhận được sự động viên và khích lệ của gia đình, nhất là sự giúp đỡ nhiệt tình của các Thầy Cô và bạn bè để cho em hoàn thành tốt đề tài

Kính dâng: Cha mẹ lòng biết ơn sâu sắc nhất, đã hết lòng nuôi dạy và chăm sóc con

Thành kính biết ơn:

 Thầy Trần Bá Linh đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện cho

em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp

 Em chân thành cảm ơn thầy cố vấn Ngô Ngọc Hưng, Cán bộ giảng dạy Bộ môn Khoa học đất, Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại Học Cần Thơ đã tận tình giúp đỡ và chỉ dẫn em trong suốt những năm đại học

 Cảm ơn cô Võ Thị Gương chủ nhiệm chương trình R3/VLIR đã hỗ trợ thí nghiệm dài hạn để thực hiện đề tài

Em chân thành cảm ơn:

 Các Thầy Cô trong trường Đại Học Cần Thơ, nhất là các Thầy Cô

trong bộ môn Khoa Học Đất, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng đã nhiệt

tình giúp đỡ, dạy dỗ và truyền đạt những kiến thức quí báo cho em

 Anh Nguyễn Hồng Giang và Trần Huỳnh Khanh đã tận tình giúp đỡ

em trong suốt quá trình thực hiện đề tài

 Thân gửi về các bạn lớp Khoa học Đất K34 những tình cảm thân thiết nhất

 Cuối cùng xin cảm ơn bạn bè đã quan tâm và đóng góp những ý kiến quý báo để đề tài hoàn thành

LÝ LỊCH CÁ NHÂN

Họ và tên: Trần Nguyễn Huynh

Sinh ngày 15 tháng 04 năm 1990

Quê quán: Trần Văn Thời, Cà Mau

Họ tên cha: Trần Hùng Cường

Họ tên mẹ: Nguyễn Hồng Lởn

Địa chỉ liên hệ: Ấp Đất Biển, xã Phong Điền, huyện Trần Văn Thời, Cà Mau

 Tóm tắt quá trình học tập:

Từ năm 1996 – 2002 học tại trường tiểu học Lợi An 4

Từ năm 2002 – 2005 học tại trường trung học cơ sở Sông Đốc II

Từ năm 2005 – 2008 học tại trường Trung Học Phổ Thông Sông Đốc

Năm 2008 tốt nghiệp phổ thông trung học

Năm 2008 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 2008 đến 2012 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 2012

Ký tên

Trần Nguyễn Huynh

Trần Nguyễn Huynh, 2012 “Ảnh hưởng của phân hữu cơ và luân canh đến sự thay đổi dung trọng và khả năng giữ nước trên đất phù sa tại huyện Cai Lậy –

Tiền Giang vụ Hè Thu 2011” Luận văn tốt nghiệp Ngành Khoa Học Đất – 29

trang, Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường đại học Cần Thơ

Cán bộ hướng dẫn: ThS Trần Bá Linh

TÓM LƯỢC

Đề tài được thực hiện nhằm nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ và luân canh đến sự thay đổi một số tính chất vật lý đất theo thời gian trên đất phù sa tại huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang Đề tài thực hiện trên đất thâm canh lúa 3 vụ/năm với các mô hình: thâm canh 3 vụ lúa/năm, thâm canh lúa kết hợp bón phân hữu cơ, luân canh 2 lúa – 1 màu (bắp) Kết quả thí nghiệm qua 10 năm cho thấy đất có dung trọng ở tầng mặt thấp (0,67 – 0,93 g/cm 3 ) do tập quán canh tác nông dân làm đất sau mỗi vụ canh tác; đối với tầng đất 10-20 cm dung trọng cao hơn tầng mặt, nghiệm thức thâm canh lúa liên tục dung trọng cao hơn và khác biệt với các nghiệm thức luân canh lúa - bắp - lúa, tuy nhiên dung trọng vẫn ở ngưỡng cho phép để cây trồng sinh trưởng và phát triển tốt Các biện pháp canh tác luân canh lúa – bắp – lúa có hiệu quả giúp đất bền vững hơn từ đầu vụ đến cuối vụ so với thâm canh lúa liên tục thể hiện qua sự ít thay đổi dung trọng và khả năng giữ nước của đất theo thời gian Tầng 0-10cm chưa tìm thấy sự khác biệt về dung trọng và khả năng giữ nước lớn nhất giữa các giai đoạn canh tác khác nhau của các nghiệm thức thí nghiệm

MỤC LỤC

Ý kiến đánh giá của Giáo viên phản biện iii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

1.1 Khái quát khu vực tự nhiên 2

1.1.1 Vị trí địa lý 2

1.1.2 Khí hậu 3

1.1.3 Địa hình 3

1.1.4 Thủy văn 3

1.2 Một số tính chất vật lý đất 4

1.2.1 Dung trọng của đất 4

1.2.2 Độ xốp của đất 6

1.2.3 Độ ẩm bão hòa (độ ẩm toàn phần) 7

1.2.4 Độ ẩm đồng ruộng (thủy dung ngoài đồng) 7

1.2.5 Độ ẩm héo cây 8

1.3 Khái niệm và ảnh hưởng của luân canh 8

1.3.1 Khái niệm luân canh 8

1.3.2 Những ảnh hưởng của luân canh 9

1.4 Chất hữu cơ 10

1.4.1 Khái niệm chất hữu cơ 10

1.4.2 Nguồn gốc chất hữu cơ trong đất 11

1.4.3 Vai trò của chất hữu cơ trong đất 11

1.4.3.1 Đối với tính chất đất 11

1.4.3.2 Là nguồn dinh dưỡng cho cây trồng và vi sinh vật 12

1.4.3.3 Duy trì và bảo vệ đất 13

1.4.3.4 Sự chuyển hóa chất hữu cơ trong đất 13

1.5 Phân hữu cơ 14

1.5.1 Khái niệm chung về phân hữu cơ 14

1.5.2 Vai trò của phân hữu cơ đối với đất 14

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16

2.1 Phương tiện 16

2.1.1 Thời gian và địa điểm 16

2.2 Phương pháp 16

2.3 Xử lý số liệu 17

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 18

3.1 Tổng quan về phẫu diện đất và tình hình thí nghiệm 18

3.2 Ảnh hưởng của luân canh đến sự thay đổi một số đặc tính vật lý đất 18

3.2.1 Dung trọng đất 18

3.2.2 Khả năng giữ nước ở pF = 2 của đất 22

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 27

4.1 Kết luận 27

4.2 Kiến nghị 27

TÀI LIỆU THAM KHẢO 28 PHỤ CHƯƠNG

DANH SÁCH HÌNH

1 Sự thay đổi dung trọng của các cơ cấu cây trồng khác nhau

qua các giai đoạn sinh trưởng ở tầng 0-10cm

18

2 Sự thay đổi dung trọng của các cơ cấu cây trồng khác nhau

qua các giai đoạn sinh trưởng ở tầng 10-20cm

19

3 Sự khác biệt dung trọng giữa các cơ cấu cây trồng khác nhau

qua các giai đoạn sinh trưởng ở tầng 0-10cm

20

4 Sự khác biệt dung trọng giữa các cơ cấu cây trồng khác nhau

qua các giai đoạn sinh trưởng ở tầng 10-20cm

20

5 Sự thay đổi khả năng giữ nước tối đa trong đất của từng

nghiệm thức theo thời gian ở tầng 0-10cm

22

6 Sự thay đổi của khả năng giữ nước tối đa trong đất của từng

nghiệm thức theo thời gian ở tầng 10-20cm

22

7 Sự khác biệt của khả năng giữ nước tối đa trong đất giữa các

cơ cấu cây trồng khác nhau qua các giai đoạn sinh trưởng ở

tầng 0-10cm

23

8 Sự khác biệt của khả năng giữ nước tối đa trong đất giữa các

cơ cấu cây trồng khác nhau qua các giai đoạn sinh trưởng ở

tầng 10-20cm

24

DANH SÁCH BẢNG

1 Thang đánh giá dung trọng của Katrinski 4

3

Quan hệ giữa dung trọng đất với thành phần cơ giới và

thành phần vật liệu cấu tạo ở một số loại đất 6

4

Sự khác biệt của dung trọng giữa 2 tầng đất của các cơ cấu

cây trồng khác nhau qua các giai đoạn sinh trưởng 21

5

So sánh sự khác biệt của khả năng giữ nước giữa 2 tầng đất

ở các nghiệm thức qua các giai đoạn gieo trồng 25

MỞ ĐẦU

Đất là một phần của vỏ trái đất, là lớp phủ của lục địa mà bên dưới nó là đá và khoáng sinh ra nó, bên trên là thảm thực bì và khí quyển Đất có vai trò vô cùng quan trọng vì nó chính là nguồn gốc của sự sống trên trái đất Đối với sản xuất nông lâm nghiệp, đất là một tư liệu sản xuất vô cùng quý giá, cơ bản và không thể thay thế được Vì thế chúng ta cần phải đặc biệt quan tâm và làm thế nào để hạn chế đến mức thấp nhất sự suy thoái độ phì nhiêu đất khi mà tình trạng gia tăng dân số, làm cho nhu cầu lương thực ngày càng cao nên việc khai thác sử dụng đất trong năm hiện nay rất cao và canh tác không hợp lý đã làm cho đất ngày càng bị thoái hóa và mất đi độ phì nhiêu

So với cả nước, Đồng bằng sông Cửu Long được coi là vùng đất có tiềm năng sản xuất nông nghiệp lớn nhất Để có được năng suất cao, nhiều vùng đất đai đã áp dụng nhiều biện pháp canh tác như: thâm canh tăng vụ, sử dụng giống cao sản, ngắn ngày, sử dụng phân bón, thuốc trừ sâu không hợp lý,…

Để khắc phục tình trạng này, hiện nay người ta đã bắt đầu chú ý đến sự đa dạng hóa sinh học và cây trồng nhất là trong các kiểu sử dụng đất đai Điển hình như luân canh giữa lúa nước và một số cây trồng cạn, để có thời gian đất được phơi khô và phân hủy chất hữu cơ trong đất, cũng như tạo môi trường cho các vi sinh vật háo khí hoạt động và đa dạng hóa các hệ động vật khác trong đất Bên cạnh đó, Kanok Rerkasem (1984) cho rằng bón phân hữu cơ giữ vai trò quan trọng trong việc duy trì độ phì nhiêu đất trong điều kiện thâm canh

Đề tài “Ảnh hưởng của phân hữu cơ và luân canh đến sự thay đổi dung trọng và khả năng giữ nước trên đất phù sa tại huyện Cai Lậy – Tiền Giang vụ

Hè Thu 2011” thực hiện nhằm xác định sự thay đổi một số tính chất vật lý của đất

ở hệ thống luân canh và thâm canh lúa và có kết hợp bón phân hữu cơ so với hệ thống thâm canh 3 vụ lúa liên tục trong thí nghiệm dài hạn

Bản đồ huyện Cai Lậy - Tiền Giang

http://www.tiengiang.gov.vn

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

1.1 KHÁI QUÁT KHU VựC Tự NHIÊN

bắc giáp với tỉnh Long

An, phía đông giáp hai

huyện Tân Phước và

Châu Thành, phía nam

giáp hai tỉnh Bến Tre

và Vĩnh Long, phía tây

giáp huyện Cái Bè,

trung tâm huyện cách

người, đa số là người

Việt, kế đến là người Hoa, người Khơme Mật độ dân số 782 người/km2 Phân bố địa bàn cư trú: khu vực thị trấn, thị tứ có 26.374 người, nông thôn 295.143 người

Với kinh nghiệm trồng lúa nước lâu đời cùng với điều kiện thiên nhiên thuận lợi, Cai Lậy đã trở thành nơi sản xuất lúa nổi tiếng Diện tích lúa mở dần vào tận vùng ven Đồng Tháp Mười chua phèn Từ rất sớm, người nông dân Cai Lậy đã biết sản xuất hai vụ lúa, vì vậy sản lượng ngày càng cao Hiện nay diện tích trồng lúa của huyện là 51.471 ha với sản lượng 291.002 tấn

Cai Lậy là huyện trọng điểm về lúa và cây ăn trái của tỉnh Tiền giang, xác định sản xuất nông nghiệp là thế mạnh của huyện, do vậy trong thực hiện chuyển dịch cơ cấu kinh tế, nông nghiệp luôn được quan tâm đầu tư và có bước đi vững chắc, góp phần đưa nông nghiệp, nông thôn phát triển đúng hướng

1.1.2 Khí hậu

Huyện nằm trong vùng khí hậu chung của khu vực Tây Nam Bộ được chia thành 2 mùa: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 dương lịch, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 dương lịch năm sau Nhiệt độ bình quân trong năm là 27,0 – 27,9oC Lượng mưa trung bình 1.210 – 1.424mm/năm và phân bố ít dần từ bắc xuống nam;

từ tây sang đông Độ ẩm trung bình 80 – 85% Gió có 2 hướng chính là Đông Bắc (mùa khô ) và Tây Nam ( mùa mưa ), tốc độ trung bình 2,5 – 6,0m/s

Cai Lậy có 3 loại đất chính: phù sa ngọt, đất phèn và đất cát Điểm thí nghiệm thuộc đất phù sa ngọt Với diện tích khoảng 1.500m2 Hàng năm được bồi đắp phù sa từ nguồn nước sông Tiền và lũ từ Đồng Tháp Mười tràn về

Bên cạnh đó huyện còn có một hệ thống kênh rạch chằng chịt, 80% diện tích đất của huyện được đảm bảo cung cấp nước ngọt quanh năm Ngoài ra huyện còn chịu ảnh hưởng của lũ tràn về từ thượng nguồn, hàng năm lũ thường bắt đầu vào

khoảng tháng 8, mực nước cao nhất vào cuối tháng 9 đến tháng 10 mới rút dần (Trần Quang Tuyến, 1997)

1.2 MộT Số TÍNH CHấT VậT LÝ ĐấT

1.2.1 Dung trọng của đất

Theo Nguyễn Thế Đặng (1999), dung trọng đất là trọng lượng của một đơn vị đất khô kiệt ở trạng thái tự nhiên, đơn vị là g/cm3 hoặc tấn/m3 Dung trọng phụ thuộc vào thành phần khoáng vật của đất, hàm lượng chất hữu cơ, tổng lượng khe hở trong đất Nghiên cứu dung trọng đất cho phép ta sơ bộ đánh giá được chất lượng của đất, đặc biệt là đất cho cây trồng cạn Các loại đất có dung trọng thấp thường là những loại đất có kết cấu tốt, hàm lượng mùn cao Do đó những loại đất này cũng sẽ có chế độ nước, nhiệt, không khí và dinh dưỡng phù hợp cho cây trồng sinh trưởng và phát triển

Dung trọng của đất còn phụ thuộc vào cấp hạt cơ giới, độ chặt và kết cấu của đất Các loại đất tơi xốp, giàu chất hữu cơ và mùn thường có dung trọng nhỏ và ngược lại (Trần Văn Chính, 2006)

Dung trọng có chiều hướng tăng dần khi xuống tầng đất dưới sâu, vì càng xuống sâu hàm lượng mùn của đất càng giảm Về ý nghĩa, dung trọng của đất được

sử dụng trong việc tính độ xốp của đất, tính khối lượng đất canh tác trên 1 ha để xác định trữ lượng các chất dinh dưỡng, lượng vôi cần bón cho đất hay trữ lượng nước

Nguồn: giáo trình Thổ nhưỡng học (Trần Văn Chính, 2006)

Dung trọng đất là khối lượng (g) của một đơn vị thể tích (cm3) ở trạng thái tự nhiên (có khe hở) sau khi sấy khô kiệt (Trần Văn Chính, 2006) Theo Ngô Ngọc

Hưng, 2004, dung trọng là trọng lượng của một đơn vị thể tích đất khô không bị phá

vỡ cấu trúc và được tính bằng g/cm3

Dung trọng của đất được xác định bằng cách đóng ống kim loại hình trụ có thể tích bên trong 100cm3 thẳng gốc với bề mặt đất ở trạng thái hoàn toàn tự nhiên (Trần Kông Tấu, 2006), sau đó đem sấy khô kiệt đất rồi tính theo công thức:

Theo Ngô Ngọc Hưng, 2004, dung trọng của đất được tính bằng công thức:

Pb= Wov- Wr/Vr

Trong đó:

Pb: dung trọng khô, g/cm3

Wov: khối lượng mẫu đất và ring ngay sau khi sấy khô ở 1050C, g

Wr: Khối lượng của ring, g

Vr: Thể tích ban đầu của dụng cụ lấy mẫu, cm3

TayLor, 1996 đã đưa ra đánh giá dung trọng của một số loại đất có thành phần cơ giới từ thịt và sét như bảng 2:

Bảng 2: Thang đánh giá dung trọng

Dung trọng (g/cm 3 ) Đánh giá

0.9-1.2 Đất canh tác gần đây, đất mới xáo

1.1-1.4 Đất canh tác lâu đời, hạn chế bộ rễ phát triển

Bảng 3: Quan hệ giữa dung trọng đất với thành phần cơ giới và thành phần vật liệu cấu tạo ở một số loại đất

Thành phần cơ giới

đất

Dung trọng (g/cm 3 )

Thành phần vật liệu cấu tạo đất

Dung trọng (g/cm 3 )

Thịt pha cát 1,40 Vật liệu hữu cơ 0,5 – 0,6

Nguồn: Giáo trình Thổ nhưỡng học (Trần Văn Chính, 2006)

Ý nghĩa: dung trọng của đất được sử dụng trong việc tính độ xốp của đất, tính khối lượng đất canh tác trên ha để xác định trữ lượng các chất dinh dưỡng, lượng vôi cần bón cho đất hay trữ lượng nước có trong đất (Trần Văn Chính, 2006)

1.2.2 Độ xốp của đất

Độ xốp của đất là tỷ lệ % các khe hở chiếm trong đất so với thể tích chung của đất, ký hiệu là P (Trần Văn Chính, 2006) Theo Đỗ Thanh Ren, 1999, thì độ xốp của đất là tổng số các tế khổng trong đất và được biểu thị bằng % thể tích đất Độ xốp của đất phụ thuộc vào cấu trúc, thành phần cơ giới, dung trọng và tỷ trọng đất Khả năng thoáng khí, khả năng giữ nước phụ thuộc rất lớn vào độ xốp của đất

Độ xốp của đất rất có ý nghĩa với sản xuất nông nghiệp và các loại cây trồng

vì nước và không khí trong đất di chuyển được nhờ vào những khoảng trống hay độ xốp của đất Các chất dinh dưỡng của đất có thể huy động được cho cây trồng, các

hoạt động của vi sinh vật đất chủ yếu cũng diễn ra ở đây, chính vì thế người ta nói

độ phì của đất phụ thuộc đáng kể vào độ xốp của đất Ngoài ra, đất tơi xốp thì làm đất dễ, rễ cây phát triển tốt, khả năng thấm, thoát nước và khả năng trao đổi không khí diễn ra cũng hết sức thuận lợi và nhanh chóng Vùng đồi núi nếu đất có độ xốp cao thì phần lớn nước mưa được thấm xuống sâu, hạn chế hiện tượng nước chảy tràn trên mặt đất và do đó, hạn chế được xói mòn trên bề mặt (Trần Văn Chính, 2006)

1.2.3 Độ ẩm bão hòa (độ ẩm toàn phần)

Độ ẩm bão hòa biểu thị trạng thái ẩm cao nhất khi tất cả các khe hở đều

đã bị nước chiếm Giá trị của độ ẩm bão hòa tương đương với độ hổng Thực tế ngoài đồng ruộng là lúc đất đã bị ngập trong nước sau một khoảng thời gian nhất định Khi đất bão hòa nước lâu ngày sẽ gây ra hiện tượng Gley hóa gây bất lợi cho cây trồng (Trần Văn Chính, 2006)

Theo Chu Thị Thơm và ctv (2006), độ ẩm bão hòa còn gọi là khả năng

giữ nước tối đa của đất hay là giới hạn trên mà đất có thể chứa được Sức hút nước của đất chứa ở độ ẩm bão hòa gần bằng 0 Tại độ ẩm bão hòa, đối với cây trồng cạn

sẽ không thích hợp cho sự hút nước vì đất thiếu không khí, rễ ngừng hô hấp

Theo Nguyễn Thế Đặng (1999), độ ẩm bão hòa là độ ẩm đạt được ở thời gian tưới hay mưa to Ở độ ẩm này nước chứa đầy trong các khe hở của đất, kể

cả khe hở mao quản và khe hở phi mao quản, lúc này bắt đầu xuất hiện nước trọng lực Đây là trạng thái ẩm không có lợi cho cây và vi sinh vật đất do đất ở trong tình trạng yếm khí hoàn toàn Tuy nhiên ở các loại đất cạn có mực nước ngầm ở sâu thì

độ ẩm đồng ruộng lớn nhất không tồn tại lâu do nước trong các khe hở lớn sẽ di chuyển nhanh xuống dưới sâu do tác động của trọng lực

1.2.4 Độ ẩm đồng ruộng (thủy dung ngoài đồng)

Độ ẩm đồng ruộng biểu thị tỷ lệ phần trăm lượng nước tối đa mà đất ở trạng thái tự nhiên có thể giữ lại không kể nước trọng lực, hơi nước, tương đương với dạng nước mao quản leo Thực tế ngoài đồng ruộng đó là lượng nước đất giữ lại được ngay sau khi mưa lâu hoặc tưới đẫm, nước ngầm xuất hiện ở độ sâu nhất định nhưng đất không bị ngập trong nước Độ ẩm này phụ thuộc rất lớn vào trạng thái cấu tạo của đất (độ hổng) Giá trị độ ẩm này càng lớn cây trồng càng dễ dàng lấy

được nước Đây là giới hạn trên của lượng nước hữu hiệu đối với cây trồng (Trần Văn Chính, 2006)

Tại độ ẩm đồng ruộng các khe hở lớn chứa đầy không khí còn các khe

hở nhỏ thì chứa nước Độ ẩm đồng ruộng phụ thuộc vào kích thước của hạt đất Khả năng chứa ẩm đồng ruộng của đất sét lớn nhất và đất cát là nhỏ nhất Trị số độ ẩm đồng ruộng được sử dụng để xác định lượng nước cần phải tưới bổ sung và lượng nước sẵn có cần được trữ lại trong đất cho cây Ở đất có thành phần cơ giới nhẹ sự

thấm nước nhanh hơn đất có thành phần cơ giới nặng (Chu Thị Thơm và ctv, 2006)

1.2.5 Độ ẩm héo cây

Độ ẩm héo cây là lượng nước còn lại trong đất mà cây không thể hấp thu được làm cây bị héo và được kí hiệu là Wch Đây là giới hạn dưới của lượng nước hữu hiệu Phụ thuộc vào khả năng hấp phụ của đất, và bị chi phối bởi thành phần và tỷ lệ các loại keo, thành phần cơ giới, hàm lượng muối tan trong đất Ngoài

ra, độ ẩm héo cây còn phụ thuộc vào loại cây và thời kì sinh trưởng phát triển của cây (Trần Văn Chính, 2006)

Theo Chu Thị Thơm và ctv (2006), lượng nước còn lại trong đất mà

cây không thể sử dụng được và bị héo thì gọi là hệ số héo của đất Các loại đất khác nhau có trị số hệ số héo khác nhau Đất càng nhẹ thì hệ số héo càng thấp, lượng nước dùng được nhiều nhưng vì hàm lượng nước tổng số thấp nên lượng nước cây

sử dụng được ít hơn đất nặng Đất chặt tuy hàm lượng nước vô hiệu nhiều nhưng nước tổng số nhiều nên cây sử dụng được nhiều

1.3 KHÁI NIệM VÀ ảNH HƯởNG CủA LUÂN CANH ĐẾN CHẤT LƯỢNG ĐẤT

1.3.1 Khái niệm luân canh

Luân canh là xác định sự thay đổi cây trồng về thời gian, nghĩa là xác định trên một khu ruộng qua từng thời gian một, trồng những loại cây gì và không trồng cây gì ( Trần Kông Tấu, 2006)

Luân canh là hệ canh tác gồm việc trồng luân phiên các loại cây trồng khác nhau theo vòng tròn trên cùng một mảnh đất đem lại hiệu quả kinh tế Nó làm giảm

sự thoái hóa độ phì, hiện tượng thiếu dinh dưỡng vi lượng và các dịch bệnh đặc biệt xảy ra (Chu Thị Thơm, 2006)

Có thể tiến hành hai loại luân canh : luân canh giữa các cây trồng cạn với nhau, luân canh giữa các cây trồng cạn với cây trồng nước theo không gian và thời gian trong chu kỳ nhất định

1.3.2 Những ảnh hưởng của luân canh đến chất lượng đất

Luân canh cây trồng hợp lí trên một diện tích đất sẽ làm thay đổi thường xuyên kiểu canh tác, lượng và dạng phân bón dùng Điều này có tác dụng duy trì và tăng độ phì của đất (Đỗ Thị Thanh Ren, 1999)

Luân canh lúa – màu thay cho chuyên canh cây lúa, một mặt hạn chế tình trạng ngập nước liên tục làm tăng độ tự do của sắt và thành phần chất hữu cơ tích lũy trong đất chủ yếu từ rơm rạ lúa Mặt khác, nó tạo ra môi trường ôxy hóa thúc đẩy quá trình khoáng hóa chất hữu cơ, góp phần đáng kể trong việc cung cấp những khoáng chất cần thiết cho cây trồng

Luân canh các loại cây trồng với hệ rễ cây trồng khác nhau thì nhu cầu dinh dưỡng nước tưới khác nhau làm cho đất không bị nghèo kiệt dinh dưỡng vòng quay của đất thấp giúp cho đất có thời gian thoáng khí cung cấp thêm mùn cho đất, đất bắt đầu hình thành những hạt sét, vẫn giữ được kết cấu đất (Nguyễn Văn Hoàng, 1989) Theo Cochrane và Aylmore (1994) cây họ đậu có hiệu quả tốt trong việc làm

ổn định cấu trúc đất Mặt khác, luân canh lúa màu giúp cải thiện độ bền của cấu trúc đất cũng như tính chất hóa lý và sinh học của đất

Theo Võ Thị Gương (2006), tăng độ phì nhiêu đất bằng cách bón phân hữu

cơ và trồng luân canh với cây họ đậu, cây phân xanh để cải thiện lý hóa tính của đất

là biện pháp hữu hiệu đối với lúa và cây ăn trái Các vi sinh vật đất đóng vai trò thiết yếu trong chu trình đạm trong đất như amôn hoá, nitrat hoá, khử nitrat và cố định đạm

Theo Ngô Ngọc Hưng (2004), những thí nghiệm gần đây về ảnh hưởng của

hệ thống luân canh trên năng suất cây trồng cho thấy năng suất của lúa luân canh với một số cây màu cho năng suất cao hơn so với độc canh lúa Nhiều tác giả cũng

đã khẳng định rằng trồng lúa sau vụ trồng cây họ đậu thường cho năng suất cao hơn

so với trồng lúa sau vụ trồng không phải là cây họ đậu

Qua nghiên cứu về bạc màu vật lý của đất trên một số vùng thâm canh lúa, theo Nguyễn Minh Phượng có 2 loại hình bạc màu vật lý chính trên các vùng thâm canh lúa là sự nén dẽ và sự suy thoái cấu trúc đất

Theo Nguyễn Mỹ Hoa “ việc luân canh lúa với cây trồng cạn, phơi đất giữa 2

vụ canh tác sẽ làm chất hữu cơ trong đất chuyển đổi từ dạng này sang dạng khác theo hướng có lợi cho cây trồng sử dụng, làm tăng lượng đạm trong đất”

Kết quả của một thí nghiệm trên ruộng của nông dân ở huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang trong vụ thu đông 2005, cho thấy: mô hình trồng lúa 3 vụ cho năng suất khoảng 3,3 tấn/ha, trong khi năng suất lúa ở mô hình luân canh lúa – bắp – lúa đạt gần 4,1 tấn/ha, mô hình lúa – đậu xanh – lúa đạt trên 4,5 tấn/ha Thí nghiệm trong

vụ Đông Xuân 2006 ở huyện Cầu Kè, tỉnh Trà Vình cũng cho kết quả tương tự: mô hình thâm canh lúa chỉ đạt năng suất 2,9 tấn/ha, trong khi năng suất lúa ở mô hình luân canh lúa – bắp – lúa đạt 4,3 tấn/ha, mô hình lúa – đậu nành – lúa đạt 3,2 tấn/ha

Luân canh lúa màu vừa tăng năng suất lúa vừa giúp cải thiện độ bền của cấu trúc đất cũng như tính chất hóa lý và sinh học của đất Theo Trịnh Thị Thu Trang trên các vùng đất thâm canh lúa quá độ (có khi lên đến 7 vụ/2 năm), dẫn đến nguồn dinh dưỡng trong đất bị cạn kiệt Luân canh lúa màu cho thấy cải thiện rõ rệt được năng suất lúa Do đó, nông dân cần phải thay đổi tập quán độc canh cây lúa trước khi đất bị cạn kiệt nguồn dinh dưỡng

Tùy theo chân ruộng thấp cao mà xây dựng hệ thống luân canh thích hợp Trồng cây họ đậu để cải tạo đất hoạc che phủ bằng thảm thực vật tự nhiên nhằm mục đích giữ ẩm và giữ độ màu mỡ trong đất, tránh khả năng làm cho đất mật cấu trúc (Nguyễn Văn Bé Chính, 2000)

1.4 CHÁT HỮU CƠ

1.4.1 Khái niệm chất hữu cơ

Chất hữu cơ là hợp phần quan trọng của đất, làm cho đất có những tính chất khác với mẫu chất Số lượng và tính chất của chất hữu cơ có vai trò quyết định tới quá trình hình thành và các tính chất cơ bản của đất (Lê Văn Khoa, 2000)

Chất hữu cơ là một bộ phận của đất Có thành phần phức tạp và có thể chia làm 2 phần: chất hữu cơ chưa bị phân giải và những tàn tích hữu cơ như thân lá, rễ thực vật, xác động thực vật, vi sinh vật…Phần thứ hai là những chất hữu cơ đã được phân giải

Chất hữu cơ là một thành phần cơ bản kết hợp với các sản phẩm phong hóa

từ đá mẹ để tạo thành đất Chất hữu cơ là một đặc trưng để phân biệt đất với đá mẹ

và một nguồn nguyên liệu để tạo nên độ phì của đất Chất hữu cơ là phần quý giá

nhất của đất, nó không chỉ là kho dinh dưỡng cho cây trồng mà còn điều tiết các tính chất của đất và ảnh hưởng đến sức sản xuất của đất (Nguyễn Thế Đặng, Nguyễn Thế Hùng, 1999)

1.4.2 Nguồn gốc chất hữu cơ trong đất

Trong đất tự nhiên nguồn hữu cơ cung cấp duy nhất cho đất là tàn tích sinh vật bao gồm xác thục vật, động vật và vi sinh vật Đối với đất trồng trọt ngoài tàn tích sinh vật còn có một nguồn hữu cơ bổ sung thường xuyên đó là phân hữu cơ (Trần Văn Chính, 2006)

Theo Nguyễn Thế Đặng, 1999, trong đất tự nhiên nguồn hữu cơ duy nhất cung cấp cho đất là tàn tích sinh vật bao gồm xác động thực vật, vi sinh vật Xác sinh vật còn gọi là tàn tích sinh vật Đây là nguồn hữu cơ chủ yếu Sinh vật đã lấy thức ăn từ đất để tạo nên cơ thể của chúng và khi chết đi để lại những tàn tích hữu

cơ cho đất Trong xác sinh vật có đến 4/5 là từ thực vật bao gồm thân rễ, là cây sau khi chết đi sẽ bị mục nát, hoa màu sau khi thu hoạch thì phần còn lại như lá hay rễ cũng bị phân hủy để cung cấp chất hữu cơ cho đất (Thái Công Tụng, 1969) Đối với đất trồng trọt ngoài tàn tích sinh vật còn có một nguồn bổ sung đáng kể chất hữu cơ

đó là phân hữu cơ Những nơi thâm canh cao người ta bón tới 80 tấn hữu cơ trên ha Nguồn phân hữu cơ bao gồm: phân chuồng, phân xanh, phân rơm rác, bùn…Theo Ngô Ngọc Hưng, 2004 số lượng và chất lượng phân hữu cơ cũng khác nhau, tùy thuộc vào trình độ sản xuất, mức độ thâm canh cụ thể ở từng vùng

1.4.3 Vai trò của chất hữu cơ trong đất

1.4.3.1 Đối với tính chất đất

Chất hữu cơ có tác dụng cải thiện trạng thái kết cấu đất, các keo mùn gắn các hạt đất với nhạu tạo thành những hạt kết tốt, bền vững từ đó ảnh hưởng đến toàn bộ lý tính đất như chế độ nước (tính thấm và giữ nước tốt hơn), chế độ khí, chế

độ nhiệt (sự hấp thu và giữ nhiệt tốt hơn), các tính chất phổ biến của đất, việc làm đất cũng dễ dàng hơn Nhờ đó, nếu đất giàu chất hữu cơ người ta có thể trồng trọt tốt cả nơi đất có thành phần cơ giới quá nặng và quá nhẹ (Trần Văn Chính, 2006)

Khalel R (1996), khảo sát 42 ruộng tìm thấy sự tương quan có ý nghĩa giữa bón phân hữu cơ và giảm dung trọng đất Tăng hàm lượng chất hữu cơ trong đất giúp tặng độ xốp của đất, tăng độ bền của đoàn lạp, giảm dung trọng đất

Theo Trần Văn Chính (2006), chất hữu cơ xúc tiến các phản ứng hóa học, cải thiện điều kiện oxy hóa, gắn liền với sự di động và kết tủa với các nguyên

tố vô cơ trong đất Chất hữu cơ làm tăng khả năng hấp thụ của đất, giữ được chất dinh dưỡng đồng thời làm tăng tính đệm của đất

Chất hữu cơ ảnh hưởng đến tuần hoàn nước trong đất làm cho nước ngấm sâu trong đất được thuận lợi hơn, khả năng giữ nước cao hơn, việc bốc hơi mặt đất ít đi nhờ vậy mà tiết kiệm được nước tưới, ngoài ra chất hữu cơ còn có tác dụng làm cho đất thông thoáng tránh sự đóng váng và tránh xói mòn (Ngô Ngọc Hưng và ctv., 2004)

Thông qua hoạt động của vi sinh vật, chất hữu cơ phân hủy biến thành mùn Mùn có khả năng liên kết những hạt đất phân tán làm cho đất có cấu trúc tốt, thoáng khí, dễ cày bữa, giữ nước và giữ phân tốt hơn, giúp rễ cây trồng phát triển mạnh (Võ Thị Gương, 2007)

Thông thường chất hữu cơ có tỷ số C/N cao như rơm rạ và trấu sẽ ảnh hưởng nhiều đến các tiến trình vật lý đất hơn là chất hữu cơ đã phân hủy hoặc bán phân hủy (HESSE, 1984)

Ảnh hưởng của chất hữu cơ đến các tiến trình vật lý đất thể hiện rõ trên đất trồng màu (dryland crops soils) hơn là trên đất trồng lúa nước (flooded rice soil)

1.4.3.2 Là nguồn dinh dưỡng cho cây trồng và vi sinh vật

Nguyễn Lân Dũng (1968) cho rằng nguồn đạm bổ sung cho đất chủ yếu

từ nguồn phân hữu cơ và sự cố định đạm của vi sinh vật sống trong đất Ngoài ra, bản thân phân hữu cơ có chứa các nguyên tố N, P, K, Ca, Mg và nhiều nguyên tố vi lượng cần thiết cho cây trồng Những nguyên tố này, được giữ một thời gian dài trong các hợp chất hữu cơ Vì vậy, chất hữu cơ vừa cung cấp thức ăn thường xuyên vừa là kho dự trữ dinh dưỡng lâu dài của cây trồng cũng như vi sinh vật đất (Trần Thành Lập, 1998)

Chất hữu cơ trong đất có liên quan chặt với N tổng số trong đất (Stevenson, 1982) Tuy nhiên, đạm hữu dụng lại tương quan không cao với chất hữu cơ hoặc đạm tổng số trong đất

Theo Châu Minh Khôi và ctv (2007) thí nghiệm về hiệu quả của phân hữu cơ lên đất liếp vườn trồng cam, cho thấy bón phân chuồng và phân bã bùn mía

ủ hoai với lượng 10T/ha/năm mỗi loại giúp gia tăng hoạt động của vi sinh vật, hàm lượng chất hữu cơ, khả năng hấp phụ và trao đổi cation của đất

Hàm lượng chất hữu cơ trong đất có liên quan đến sinh khối vi sinh vật đất (Saffigna et la., 1989) Hàm lượng chất hữu cơ trong đất cao còn góp phần làm tăng mật số và đa dạng vi sinh vật Do đó, tăng tính cạnh tranh góp phần làm giảm mật số vi sinh vật có hại trong đất

Chất hữu cơ còn có khả năng hấp phụ Al, Fe, hấp thu hóa chất bảo vệ thực vật và các hợp chất hữu cơ trong đất Sự hấp thu của chất hữu cơ là mấu chốt của sự chuyển hóa thuốc bảo vệ thực vật trong đất bao gồm: hoạt động sinh học, lưu tồn, phân hủy sinh học, lọc và bay hơi Chất hữu cơ và sét là các thành phần quan trọng trong đất thường hấp thụ và liên kết với các hóa chất thuốc bảo vệ thực vật

(Dương Minh Viễn và ctv., 2007)

1.4.3.4 Sự chuyển hóa chất hữu cơ trong đất

Theo Trần Văn Chính, 2006, các chất hữu cơ trong đất có quá trình biến đổi phức tạp với sự tham gia trực tiếp của các vi sinh vật đất và chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố của môi trường đất Xác vi sinh vật tồn tại trên mặt đất hoặc trong các tầng đất, trong quá trình phân giải chúng mất cấu trúc hình dạng còn các hợp chất cấu tạo nên xác sinh vật thì bị chuyển đổi thành các hợp chất linh hoạt hơn, dễ tan hơn Một phần hợp chất này được khoáng hóa hoàn toàn để tạo ra sản phẩm của cuối cùng là CO2 và H2O (Nguyễn Thế Đặng, 1999)

Các chất hữu cơ khi đi vào đất sẽ chịu tác động của hai quá trình xảy ra là quá trình khoáng hóa và quá trình mùn hóa, tùy theo điều kiện đất đai và hoạt động của vi sinh vật mà một trong hai quá trình trên chiếm ưu thế

Nếu sử dụng đất liên tục, ít bón phân hữu cơ sẽ làm cho sự khoáng hóa chất hữu cơ xảy ra quá mạnh dẫn đến làm giảm hàm lượng chất hữu cơ trong đất Đất trồng trọt khi bị giảm chất hữu cơ sẽ trở nên thoái hóa, có tính chất vật lý và hóa học kém, độ phì nhiêu và sức sản xuất sẽ giảm Bón phân hữu cơ cho đất là

biện pháp tốt nhất để duy trì và làm gia tăng hàm lượng chất hữu cơ trong đất (Ngô

Ngọc Hưng và ctv., 2004)

Nhìn chung chất hữu cơ có ảnh hưởng rất đa dạng đến các tính chất của đất Trong điều kiện bình thường các tác động này theo hướng cải thiện hóa lý tính của đất, giúp ổn định cấu trúc (Trần Văn Chính, 2006)

1.5 PHÂN HữU CƠ

1.5.1 Khái niệm chung về phân hữu cơ

Phân hữu cơ là tên gọi chung cho các loại phân được sản xuất từ các vật liệu hữu cơ như dư thừa thực vật, rơm rạ, phân súc vật, phân chuồng, phân rác và phân xanh hoặc các phế phẩm nông nghiệp và công nghiệp vùi trực tiếp vào đất hay ủ thành phân Sau khi phân giải có khả năng cung cấp dưỡng chất cho cây trồng Quan trọng hơn nó có khả năng tái tạo lớn Phân hữu cơ được đánh giá chủ yếu dựa vào hàm lượng chất hữu cơ (%), hoặc chất mùn có trong phân, đây là nguồn phân quý, không những tăng năng suất cây trồng mà còn làm tăng hiệu lực của phân hóa học, cải tạo và nâng cao độ phì nhiêu của đất (Đỗ Thị Thanh Ren, 2004)

Theo Michel Vilain, 1989, đề nghị phân loại theo mức độ khoáng hóa chất hữu cơ hay khả năng tạo mùn của chất hữu cơ Chất hữu cơ có tỷ lệ C/N cao được vùi trực tiếp vào đất không qua chế biến, chức năng chủ yếu là cải tạo đất thì được gọi là chất hữu cơ cải tạo đất Chất hữu cơ qua chế biến hay không thông qua chế biến có tỉ lệ C/N thấp gọi là phân hữu cơ (Vũ Hữu Yêm, 2005)

Kinh nghiệm trong quá trình sử dụng, nghiên cứu phân bón cho thấy để bảo đảm năng suất cao và ổn định, việc cung cấp dưỡng chất cho cây trồng chỉ dựa vào phân vô cơ là chưa đủ, mà phải có phân hữu cơ ít nhất 25% trong tổng số dinh dưỡng (Vũ Hữu Yêm, 2005)

1.5.2 Vai trò của phân hữu cơ đối với đất

* Cải tạo tính chất hóa học của đất

Phân hữu cơ các tác dụng cải tạo đất toàn diện, đặc biệt có khả năng cải tạo nhiều đặc tính xấu của đất ngoài việc cải tạo đất nghèo dinh dưỡng, phân hữu cơ còn làm tăng lượng chất hữu cơ và mùn trong đất mà phân hóa học không có được

Bón phân hữu cơ đất ít bị rửa trôi thành đất bạc màu hoặc trơ cát sỏi Chất hữu cơ có tác dụng như keo giữ lại các hạt đất nhỏ Đồng thời, nếu chất mùn trong

đất tăng lên thì các chất dinh dưỡng do ta bón cho cây như: N, P, K,…cũng ít bị rửa trôi hay bay hơi đi mất Ngoài ra, đất có tính đệm nghĩa là khi bón các loại phân hóa học hoặc vôi vào đất thì tính chất hóa học của đất như: chua, kiềm, mặn… ít tăng đột ngột nên cây trồng ít bị thiệt hại Bón phân hữu cơ vào đất thịt nhẹ, đất xám, làm cho đất không có cấu trúc rời rạc, nhờ đó hạn chế sự bốc hơi nước, hạn chế sự rửa trôi phân khi ta bón cho cây… Ngược lại, đất thịt nặng hoặc đất sét nếu được bón nhiều phân hữu cơ thì đất trở nên tơi xốp (Nguyễn Thanh Hùng, 1984)

* Cải tạo lý tính của đất

Việc trộn chất hữu cơ vào đất làm tăng kết cấu đất Tác dụng ổn định cấu trúc đất phụ thuộc vào bản chất chất hữu cơ, và mức độ mùn hóa Mùn tăng khả năng kết dính của các hạt đất để tạo thành đoàn lạp và làm giảm khả năng thấm ướt giúp cho kết cấu đất được bên trong nước (Đỗ Thị Thanh Ren, 1998) Khi bón phân

có hệ thống sẽ cải thiện tính chất vật lý của đất cũng như chế độ nước, chế độ nhiệt của đất (Lê Văn Khoa, 1996) Đất có cấu trúc làm cho cho đất thoáng khí, nhiệt độ điều hòa giúp rễ cây trồng phát triển, trao đổi khí được tốt hơn, đồng thời làm giảm dung trọng và lực cản của đất Ngược lại, sự suy giảm chất hữu cơ trong đất đưa đến giảm độ xốp và làm tăng dụng trọng của đất (Tisdall và Oades, 1999)

Phân hữu cơ có tác dụng làm cho đất thông thoáng tránh sự tạo váng và sự xói mòn Cải thiện tính chất vật lý của đất, làm cho đất thoáng khí, ổn định pH, đất được giữ ẩm, tăng khả năng chống hạn cho cây trồng

Ngoài tác dụng cải tạo lý – hóa, phân hữu cơ còn có tác dụng phân giải các độc chất trong đất, tạo môi trường đất thuận lợi thúc đẩy vi sinh vật đất phát triển mạnh, qua đó hạn chế các vi sinh vật có hại cho cây trồng (Nguyễn Như Hà, 2006)

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 PHƯƠNG TIệN

2.1.1 Thời gian và địa điểm

Thời gian lấy mẫu và phân tích từ tháng 03 đến tháng 12 năm 2011

Đề tài tiếp tục thí nghiệm đồng ruộng nằm trong chuỗi thí nghiệm dài hạn từ năm 2001 đến nay thuộc chương trình R3/VLIR, thí nghiệm đồng ruộng canh tác qua 30 mùa vụ, trên nền đất nông dân đã canh tác lúa 3 vụ liên tục tại ấp Phú Thuận, xã Long Khánh, huyện Cai Lậy, tỉnh Tiền Giang Luân canh cây trồng cạn (cây bắp) được thực hiện trong vụ Hè Thu của mỗi năm

Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 nghiệm thức và 4 lần lặp lại, với diện tích 42 m2 cho mỗi lô thí nghiệm, với các mô hình như sau:

- Nghiệm thức 1: lúa – lúa – lúa (đối chứng)

- Nghiệm thức 2: lúa – lúa – lúa + bón phân hữu cơ

- Nghiệm thức 3: lúa - bắp – lúa

Các nghiệm thức bón phân cho lúa theo liều lượng khuyến cáo 100N-60P20530K20 kg/ha Phân hóa học được bón ¼ ở giai đoạn 7 ngày sau khi gieo, lượng còn lại chia đều cho 2 lần bón vào giai đoạn 21 ngày và 40 ngày sau khi gieo Phân hữu

-cơ được bón lót sau khi làm đất và vùi xuống ruộng, nhưng đối với nghiệm thức luân canh có trồng cây màu thì rãi trên mặt liếp và cuốc nhẹ liếp để vùi phân hữu cơ Phân hóa học được bón bằng cách rãi đều trên mặt ruộng hoặc liếp

2.2 PHƯƠNG PHÁP

Phương pháp lấy mẫu đất: Mẫu đất nguyên thủy vụ Hè thu được tiến hành lấy bằng ring trên lô thí nghiệm ở các độ sâu 0 - 10cm; 10 - 20cm vào các ngày 15

ngày, 30 ngày, 60 ngày, 90 ngày sau khi sạ lúa, sau đó mang về phòng thí nghiệm

để phân tích dung trọng và khả năng giữ nước lớn nhất của đất

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 TổNG QUAN Về PHẫU DIệN ĐấT VÀ TÌNH HÌNH THÍ NGHIệM

Phẫu diện đất nơi thí nghiệm là đất phù sa, không ngập lũ có tên là Gleyic Fluvisols (FAO/UNESCO) Đặc điểm quan trọng của phẫu diện là có sự hiện diện của tầng đất bị nén dẽ nằm ngay dưới tầng mặt ở độ sâu 20-45cm, được gọi là tầng

đế cày Tầng đất này không có cấu trúc, ít tế khổng và rất ít rễ được tìm thấy Đất thí nghiệm có hàm lượng sét rất cao biến động trong phẫu diện từ 59-68 %, đất rất cứng khi khô và dính dẻo khi ướt, đất không mặn và có pH trung tính phù hợp cho cây lúa sinh trưởng và phát triển tốt, CEC khá cao, hàm lượng chất hữu cơ thấp (Trần Bá Linh, 2004)

3.2 ẢNH HƯởNG CủA LUÂN CANH ĐếN Sự THAY ĐổI MộT Số ĐặC TÍNH VậT LÝ ĐấT

3.2.1 Dung trọng đất

Dung trọng đất là một đặc tính quan trọng, được sử dụng để đánh giá tình trạng nén dẽ, độ xốp của đất, chiều sâu tầng đất mà rễ có thể phát triển Dung trọng cao sẽ làm giảm số lượng tế khổng trong đất, làm đất bị nén chặt, hạn chế sự phát triển của rễ cây trồng, giới hạn khả năng hấp thu dinh dưỡng ở những tầng đất bên dưới

 Sự thay đổi dung trọng của các cơ cấu cây trồng khác nhau theo thời gian:

Kết quả phân tích sự thay đổi dung trọng của các cơ cấu cây trồng khác nhau qua các giai đoạn sinh trưởng ở tầng 0-10cm ở hình 1 cho thấy, dung trọng ở hầu hết các nghiệm thức theo thời gian đều tăng nhưng chưa khác biệt có ý nghĩa về thống kê, dung trọng của các nghiệm thức hầu như ổn định theo thời gian canh tác

Các giá trị dung trọng ghi nhận được của các nghiệm thức là khá thấp (<1g/cm3) và không ảnh hưởng đến sự phát triển của rễ cây trồng Do đây là tầng đất mặt tích lũy nhiều chất hữu cơ và được xới xáo thường xuyên qua mỗi vụ canh tác

Hình 1: Sự thay đổi dung trọng của các cơ cấu cây trồng khác nhau qua các giai đoạn sinh trưởng ở tầng 0-10cm

Kết quả phân tích sự thay đổi dung trọng của các cơ cấu cây trồng khác nhau qua các giai đoạn sinh trưởng ở tầng 10-20cm ở hình 2 cho thấy, dung trọng ở tầng 10-20cm của các cơ cấu cây trồng khác nhau qua các giai đoạn sinh trưởng hầu như không thay đổi và không có khác biệt về mặt thống kê giữa đầu vụ và cuối vụ Dung trọng đất của tầng 10-20cm ít thay đổi và cao hơn so với tầng đất 0-10cm là

do tầng đất này ít chịu ảnh hưởng bởi cày xới và là tầng đất bị nén dẽ do ảnh hưởng của hoạt động cày xới bên trên tầng mặt Ngoài ra, do quá trình cày ướt trong khâu làm đất của canh tác lúa nước đã làm cho cấu trúc đất bị phá vỡ, các hạt sét trực di xuống tầng bên dưới lấp đầy một số tế khổng trong đất, đất bị nén dẽ dẫn đến hiện tượng đất có dung trọng cao hơn

Ở mô hình luân canh dung trọng của đất thấp hơn, do quá trình chuyển đổi từ lúa sang màu, việc lên liếp làm cho đất tơi xốp hơn

Hình 2: Sự thay đổi dung trọng của các cơ cấu cây trồng khác nhau qua các giai đoạn sinh trưởng ở tầng 10-20cm

 So sánh dung trọng giữa các cơ cấu cây trồng khác nhau theo thời gian

Kết quả sự khác biệt dung trọng giữa các cơ cấu cây trồng khác nhau qua các

giai đoạn sinh trưởng ở tầng 0-10cm được trình bày ở hình 3 cho thấy, dung trọng

của các nghiệm thức lúa – bắp – lúa cao hơn 2 nghiệm thức còn lại ở giai đoạn 15,

30, 60, 90 ngày sau khi sạ Nhưng dung trọng giữa các cơ cấu cây trồng khác biệt không có ý nghĩa trong thống kê giữa các nghiệm thức

Hình 3: Sự khác biệt dung trọng giữa các cơ cấu cây trồng khác nhau qua các giai đoạn sinh trưởng ở tầng 0-10cm