Đánh giá khả năng cung cấp lân của đất lúa trong điều kiện bón giảm lân, tưới khô ngập luân phiên và luân canh với cây màu (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ Chuyên ngành: Khoa học đất Mã ngành: 62 62 01 03 VŨ VĂN LONG ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CUNG CẤP LÂN CỦA ĐẤT LÚA TRONG ĐIỀU KIỆN BĨN GIẢM LÂN, TƯỚI KHƠ-NGẬP LN PHIÊN VÀ LUÂN CANH VỚI CÂY MÀU Cần Thơ, 2018 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ Người hướng dẫn: PGs Ts Châu Minh Khôi Luận án bảo vệ trước hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp Cơ sở Họp tại: Nhà điều hành Trường Đại học Cần Thơ Vào lúc 14 00 ngày tháng 11 năm 2016 Phản biện 1: PGs Ts Lê Văn Khoa Phản biện 2: Ts Nguyễn Quang Chơn Có thể tìm hiểu luận án thư viện:  Trung tâm Học liệu, Trường Đại học Cần Thơ  Thư viện Quốc gia Việt Nam CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết luận án Lân (P) nguyên tố dinh dưỡng đa lượng cần thiết cho tất trồng bên cạnh đạm (N) kali (K), sinh trưởng trồng bị hạn chế hàm lượng P hữu dụng đất thấp không cung cấp đủ cho trồng (Tanwar Shaktawat, 2003; Li et al., 2005; Zhang et al., 2009; Yu et al., 2013) Hiện nay, sử dụng phân P canh tác nông nghiệp nhận nhiều quan tâm nhà khoa học nguồn tài nguyên P ngày cạn kiệt trở nên phục hồi (Cordell et al., 2009; Gilbert, 2009) Lượng phân P khuyến cáo cho lúa Đồng sông Cửu Long (ĐBSCL) thực cách khoảng 30 năm Tuy nhiên, người dân ĐBSCL có thói quen bón phân P cao sản xuất nông nghiệp Kết nghiên cứu vùng đất phèn trồng lúa Hòa An (Hậu Giang) cho thấy nghiệm thức bón 90 kg P2O5/ha kết hợp với bón 120 kg N/ha hiệu sử dụng phân P lưu tồn đến vụ thứ 3, suất lúa hai vụ sau nghiệm thức khơng bón P khơng khác biệt ý nghĩa so với nghiệm thức có bón P (Võ Thị Gương ctv., 2004) Bên cạnh đó, tình trạng khan nước sản xuất nông nghiệp giới ngày trở nên nghiêm trọng Theo Bouman et al (2007a), số điểm nóng trồng lúa nước nhiều quốc gia giới bị thiếu nước tưới Biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ (AWDAlternate wetting and drying) xem biện pháp có nhiều triển vọng Sau giai đoạn lúa trổ, áp dụng biện pháp tưới ngập-khơ xen kẽ giúp giảm 40-70% lượng nước vào ruộng so với kỹ thuật tưới ngập truyền thống (Hatta, 1967; Singh et al., 1996) Bên cạnh đó, biện pháp luân canh lúa-màu xem giải pháp giúp người dân ứng phó với tình trạng xâm nhập mặn thiếu hụt nguồn nước tưới Tuy nhiên, việc chuyển đổi mơ hình canh tác lúa truyền thống sang mơ hình ln canh lúa với màu áp dụng biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ canh tác lúa làm thay đổi tình trạng thống khí đất, từ làm giảm độ hữu dụng P cho trồng Trên giới, có nhiều nghiên cứu ảnh hưởng biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ biện pháp luân canh màu dinh dưỡng N trình canh tác lúa (Cabangon et al., 2004; Dong et al., 2012; Huan et al., 2008) Tuy nhiên, nghiên cứu ảnh hưởng bón giảm phân P, áp dụng biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ, kết hợp biện pháp tưới ngập-khơ xen kẽ với bón giảm phân P áp dụng luân canh lúa-màu đến khả cung cấp P đất lúa ĐBSCL hạn chế Do đó, nghiên cứu đánh giá khả cung cấp P đất lúa điều kiện bón giảm phân P, thay đổi biện pháp tưới ngập canh tác lúa truyền thống biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ luân canh lúa-màu cần thiết Kết nghiên cứu đề tài tạo sở lý luận thực tiễn giúp quản trị nguồn tài nguyên P cách hợp lý hiệu điều kiện sản xuất nông nghiệp ĐBSCL 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu chung Nghiên cứu thực nhằm mục tiêu đánh giá yếu tố ảnh hưởng đến khả cung cấp P hữu dụng đất, thay đổi tổng hấp thu P lúa suất lúa dựa thí nghiệm đồng ruộng dài hạn nhóm đất ĐBSCL Qua khuyến cáo người dân sử dụng phương pháp, kỹ thuật canh tác lúa để tăng hiệu sử dụng phân P, tiết kiệm nguồn nước tưới thích ứng với biến đổi khí hậu 1.2.2 Mục tiêu cụ thể Đánh giá ảnh hưởng bón giảm phân P dài hạn áp dụng biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ đến khả cung cấp P đất, tổng hấp thu P lúa suất lúa Xác định tỷ lệ giảm lượng phân P thời điểm tưới nước tương ứng với mực thủy cấp phù hợp nhóm đất Đánh giá thay đổi khả cung cấp P đất thay đổi cấu trồng từ chun canh lúa sang mơ hình luân canh lúa-màu Thông qua kết đạt thí nghiệm, luận án xác định biện pháp thích hợp q trình canh tác lúa giúp tăng hiệu sử dụng phân P, tăng hiệu kinh tế cho nơng dân, thích ứng với điều kiện thiếu hụt nguồn nước tưới xâm nhập mặn ảnh hưởng biến đổi khí hậu vùng canh tác lúa ĐBSCL 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đề tài thực vùng đất trồng lúa đại diện cho nhóm đất ĐBSCL, bao gồm: đất phèn hoạt động nặng điển hình xã Tà Đảnh, huyện Tri Tơn, tỉnh An Giang; đất phù sa thị trấn Hòa Bình, huyện Hòa Bình, tỉnh Bạc Liêu quận Ơ Mơn, Thành phố Cần Thơ Trong đó, thí nghiệm đồng ruộng tập trung nghiên cứu huyện Hòa Bình, tỉnh Bạc Liêu Các thí nghiệm nghiên cứu bao gồm: - Thí nghiệm bón giảm phân P, thí nghiệm áp dụng biện pháp tưới ngập-khơ xen kẽ thí nghiệm kết hợp biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ bón giảm phân P thực đất phù sa phát triển trồng lúa ba vụ huyện Hòa Bình, tỉnh Bạc Liêu Thí nghiệm thực vụ liên tiếp từ vụ ĐX 2011-2012 đến vụ ĐX 2013-2014 Vụ ĐX 2012-2013 chịu ảnh hưởng xâm nhập mặn rò rỉ nước mặn qua cống ngăn mặn, nghiên cứu tiến hành thực bón giảm phân P không tiến hành thu thập số liệu Qua vụ tiếp theo, số liệu tiếp tục thu thập độ mặn nước tưới cho lúa giảm đến ngưỡng không ảnh hưởng đến sinh trưởng lúa - Các thí nghiệm đồng ruộng An Giang Cần Thơ thực tương tự Bạc Liêu tác giả không trực tiếp tham gia quản lý thí nghiệm đồng ruộng Vào cuối vụ thứ 7, tác giả tiến hành thu thập mẫu đất để phân tích - Thí nghiệm luân canh lúa-màu thực điểm thí nghiệm bón giảm P huyện Hòa Bình, tỉnh Bạc Liêu Trong thí nghiệm này, tác giả không tham gia trực tiếp quản lý thí nghiệm đồng ruộng Tác giả thu thập mẫu đất vào đầu vụ, vụ cuối vụ ĐX 2013-2014 để phân tích đánh giá số liệu 1.4 Các điểm luận án Từ kết thí nghiệm đồng ruộng dài hạn, dựa vào tính tốn cân P thông qua lượng P cung cấp từ phân bón lượng P lấy từ hạt, nghiên cứu xác định lượng P cần bón 40 kg P2O5/ha, thấp so với nghiên cứu trước khuyến cáo từ 60-90 kg P2O5/ha So với nghiên cứu trước thường khuyến cáo bón phân P dựa vào đánh giá lượng P hữu dụng đất, nghiên cứu phân tích đánh giá khả hấp phụ P khả đệm P đất để khuyến cáo bón giảm P nhóm đất khác Nghiên cứu cho thấy khơng bón P bón 20 kg P2O5/ha đất cung cấp đủ P cho lúa vụ liên tiếp suất lúa trì, nghiên cứu trước nghiên cứu đến vụ thứ Kết nghiên cứu cho thấy đất phèn hoạt động An Giang, đất phù sa phát triển Bạc Liêu đất phù sa phát triển Cần Thơ trì khả hấp phụ lân cao điều kiện bón phân P với liều lượng cao thời gian dài Nghiên cứu cho thấy đất Bạc Liêu Cần Thơ có nguy rửa trơi mơi trường tiếp tục trì bón lượng phân P cao canh tác lúa Biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ trước thực đất phù sa ngọt, nghiên cứu thực vùng đất phèn đất phù sa bị nhiễm mặn nhẹ kết luận biện pháp tưới ngập-khơ xen kẽ áp dụng nước tưới mực nước ruộng giảm -15 cm so với mặt ruộng Kết nghiên cứu cho thấy áp dụng biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ mực nước ruộng giảm -30 cm đất phù sa nhiễm mặn làm gia tăng độ mặn đất, gây ảnh hưởng đến sinh trưởng suất lúa, cụ thể vùng nghiên cứu huyện Hòa Bình tỉnh Bạc Liêu Kết nghiên cứu cho thấy nhóm đất, áp dụng biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ mực nước ruộng giảm -15 cm kết hợp với bón phân lân mức độ 40 kg P2O5/ha giúp giảm lượng phân P lượng nước tưới cho lúa so với nghiên cứu trước nghiên cứu riêng lẻ nhân tố canh tác lúa Áp dụng biện pháp luân canh lúa với rau màu đậu nành, mè trì hàm lượng P hữu dụng đất áp dụng cho hệ thống chuyên lúa điều kiện thiếu nước tưới xâm nhập mặn mùa khô ĐBSCL 1.5 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 1.5.1 Ý nghĩa khoa học - Kết nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng biện pháp tưới ngập-khơ xen kẽ, bón giảm lượng phân P luân canh lúa-cây rau màu dinh dưỡng P đất, thay đổi tổng lượng P đất, khả hấp phụ P tối đa cung cấp P nhóm đất phèn hoạt động, đất phù sa phát triển đất phù sa phát triển bị xâm nhập mặn An Giang, Cần Thơ Bạc Liêu vùng ĐBSCL - Hiện nay, chưa có nghiên cứu đánh giá tính khả thi biện pháp tưới ngập-khơ xen kẽ mức độ -30 cm đất canh tác lúa nhằm thích ứng với điều kiện thiếu nước tưới tương lai ĐBSCL Kết nghiên cứu đánh giá thay đổi tính chất hóa học đất, đặc biệt gia tăng nồng độ muối tan đất (EC) áp dụng tưới ngập-khơ xen kẽ mức -30 cm nhóm đất phù sa bị xâm nhập mặn ĐBSCL - Nghiên cứu đánh giá thay đổi điều kiện khôngập đất luân canh trồng cạn đất canh tác lúa vụ tỉnh Bạc Liêu đến P hữu dụng đất 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn - Áp dụng biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ mực nước ruộng giảm -15cm áp dụng nhóm đất phèn hoạt động, đất phù sa, đất phù sa bị xâm nhập mặn vùng có điều kiện đất đai tương tự, giúp tiết kiệm chi phí bơm tưới nước canh tác lúa vào mùa khô - Áp dụng biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ mức độ -15 cm kết hợp với bón phân P mức độ 40 kg P2O5/ha canh tác lúa giúp cho nông dân giảm chi phí bơm tưới, giảm chi phí sử dụng phân P mà trì quỹ P đất suất lúa Qua giúp tăng lợi nhuận sản xuất lúa - Biện pháp luân canh rau màu đất lúa giúp cho người dân lựa chọn mơ hình canh tác nhằm ứng phó với tình trạng sụt giảm nguồn nước tưới mùa khơ, trì lượng P đất suất lúa vụ CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Tình hình sử dụng phân P canh tác lúa Lân nguyên tố dinh dưỡng đa lượng cần thiết cho trồng bên cạnh đạm kali Dinh dưỡng P đất thường hữu dụng cho trồng P bị cố định thành phần khoáng sét nguyên tố Fe, Al, Ca tạo thành phức khó tan Theo Võ Thị Gương ctv (2016), có khoảng 10-15% lượng P thêm vào từ phân bón thu hút trồng mùa vụ Do đó, lượng phân P bón cho lúa thường cao nhiều so với nhu cầu lúa để cung cấp P kịp thời cho trồng Kết nghiên cứu ảnh hưởng quản lý phân P dài hạn đất chua (pH = 5,2) Viện nghiên cứu Lúa ĐBSCL mức độ khơng bón P bón 40 kg P2O5/ha 34 vụ liên tiếp (từ mùa mưa năm 1986 đến mùa mưa năm 2003) cho thấy có ảnh hưởng phân P đến tính chất lý, hóa, sinh học đất suất lúa (Tuyen, 2013; Tuyen et al., 2006a; Tuyen et al., 2006b) Kết nghiên cứu sử dụng phân P mức độ bao gồm 45, 90 135 kg P2O5/ha vùng đất phèn hoạt động xã Hòa An (tỉnh Hậu Giang) cho thấy phân P có hiệu làm gia tăng suất (Võ Thị Gương ctv., 2004) Bên cạnh nghiên cứu phân P canh tác lúa, nghiên cứu rau màu thực ĐBSCL Kết nghiên cứu Nguyễn Mỹ Hoa ctv (2006) vùng trồng rau chuyên canh Tiền Giang cho thấy hàm lượng P hữu dụng phân tích phương pháp Bray-1 đạt cao (129-234 mg P/kg) Điều cho thấy rằng, lưu tồn tích lũy P diễn vùng trồng rau màu chuyên canh ĐBSCL 2.2 Dinh dưỡng lân ảnh hưởng tình trạng thống khí đất đến độ hữu dụng P đất 2.2.1 Dinh dưỡng lân đất Lân quan trọng cho sinh trưởng trồng, sinh trưởng trồng bị hạn chế hàm lượng P hữu dụng cung cấp cho trồng đất thấp (Li et al., 2005; Tanwar and Shaktawat, 2003; Yu et al., 2013; Zhang et al., 2009) Vì vậy, để sinh trưởng phát triển trồng tốt hơn, cần cung cấp đủ lượng P cần thiết cho trồng Do P nguyên tố đa lượng có ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng suất trồng, nên việc xác định lượng phân P bón cho trồng quan trọng Tuy nhiên, để xác định lượng phân P tối hảo cho trồng vô khó khăn (Ngơ Ngọc Hưng, 2009) 2.2.2 Ảnh hưởng tình trạng thống khí đất đến độ hữu dụng P đất Độ hữu dụng P đất chịu ảnh hưởng lớn tình trạng thống khí đất (Hu, 2008) Ở vùng đất trồng lúa vụ, đất thường xuyên tình trạng thái khử, độ hữu dụng P gia tăng Khi đất chuyển từ điều kiện oxy hóa sang điều kiện khử trình bơm tưới mưa, hợp chất oxyt cố định P đất phóng thích P làm gia tăng độ hữu dụng P đất Sau đó, đất chuyển từ điều kiện khử sang điều kiện oxy hóa độ hữu dụng P giảm ion Fe2+, Ca2+ tái kết hợp với P tạo thành oxyt hydroxyt khơng hòa tan (Ann et al., 2000; Hutchison and Hesterberg, 2004; Sallade and Sims, 1997) 2.3 Biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ Biện pháp tưới khô-ngập luân phiên (AWD-Alternate wetting and drying) biết đến phương pháp quản lý nước nhằm tăng hiệu sử dụng nước tưới tiến hành bơm nước vào ruộng Dừng bơm mực nước ngập mặt ruộng cm 3.3 Nghiên cứu 3: Ảnh hưởng biện pháp tưới ngậpkhơ xen kẽ kết hợp bón giảm phân P đến khả cung cấp P đất suất lúa Thí nghiệm thực vụ ĐX 2011-2012 ĐX 2013-2014 huyện Hòa Bình, tỉnh Bạc Liêu Thí nghiệm bố trí khối hồn tồn ngẫu nhiên theo thể thức lơ phụ: Lơ bao gồm nghiệm thức quản lý nước, lơ phụ bao gồm nghiệm thức bón giảm phân P Nghiệm thức quản lý nước gồm nghiệm thức: NT+5, NT-15 NT-30 thực giống nghiệm thức Nghiên cứu Nghiệm thức bón giảm phân P gồm nghiệm thức: P1, P2, P3 P4 thực giống nghiệm thức Nghiên cứu Phương pháp quản lý nước thí nghiệm thực giống Nghiên cứu (Mục 3.2.2) Phân bón sử dụng thí nghiệm bón theo cơng thức 100N – 30 K2O (kg/ha) 3.4 Nghiên cứu 4: Ảnh hưởng biện pháp luân canh lúa-màu đến khả cung cấp P đất Thí nghiệm thực vào vụ ĐX 2013-2014 vùng đất trồng lúa vụ huyện Hòa Bình, tỉnh Bạc Liêu Thí nghiệm bố trí gồm nghiệm thức lần lặp lại, bao gồm nghiệm thức Lúa luân canh với: (1) Bắp; (2) Đậu nành; (3) Mè nghiêm thức độc canh lúa (Lúa vụ) 3.5 Phương pháp thu thập mẫu đất suất lúa - Mẫu đất thu ô nghiệm thức vị trí khác độ sâu 0-20 cm sau trộn làm mẫu đại diện Vụ ĐX 2012-2013 bị ảnh hưởng xâm nhập mặn rò rỉ qua cửa cống ngăn mặn, nghiên cứu khơng tiến hành thu thập số liệu vụ ĐX 2012-2013 11 - Năng suất lúa thu khung 5m2 thí nghiệm CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Nghiên cứu 1: Ảnh hưởng bón giảm phân P đến khả cung cấp P đất suất lúa 4.1.1 Ảnh hưởng bón giảm phân P đến P hữu dụng đất P hữu dụng đất xem tiêu nhằm đánh giá lượng P mà trồng hấp thu phản ánh khả cung cấp P đất (Ziadi et al., 2013) Phương pháp Olsen đánh giá hàm lượng P hữu dụng đất cho trồng hàm lượng P hữu dụng trích có tương quan chặt với lượng P trồng hấp thu phương pháp ước lượng tin cậy cho loại đất chua loại đất kiềm (Mason et al., 2008; Mason et al., 2010) Qua vụ liên tiếp áp dụng bón giảm phân P, hàm lượng P hữu dụng đất khác biệt khơng có ý nghĩa thống kê nghiệm thức khơng bón P nghiệm thức bón 20 kg P2O5/ha, nghiệm thức bón 40 kg P2O5/ha nghiệm thức bón 60 kg P2O5/ha (Bảng 4.1) Kết cho thấy sau vụ, lượng P hữu dụng đất nghiệm thức bón 40 60 kg P2O5/ha có xu hướng gia tăng so với nghiệm thức khơng bón P, nhiên gia tăng khơng khác biệt có ý nghĩa mặt thống kê Trong suốt vụ đầu tiên, từ vụ ĐX 2011-2012 đến vụ Thu Đơng 2013, khơng bón phân P bón 20 kg P2O5/ha, 40 kg P2O5/ha 60 kg P2O5/ha cho kết khác biệt không ý nghĩa thống kê lượng P hữu dụng đất mức độ bón phân P Tuy nhiên, việc trì lượng phân P bón cho lúa mức cao 60 kg P2O5/ha sau vụ bắt đầu làm tăng lượng P hữu dụng cao so với nghiệm thức 12 khơng bón phân P thể vụ thứ Một số nghiên cứu khác đánh giá ảnh hưởng việc bón phân P khơng bón phân P cho kết tương tự nghiên cứu Aulakh et al (2003) Shen et al (2004) nghiên cứu ảnh hưởng áp dụng không bón phân P có bón phân P cho thấy P hữu dụng đất gia tăng từ 15,7 mg P/kg lên đến 39,3 mg P/kg sau vụ trì năm 4.1.2 Ảnh hưởng bón giảm phân P đến suất lúa Năng suất trung bình vụ lúa dao động khoảng 2,95-6,25 tấn/ha, phụ thuộc chủ yếu vào vụ trồng (Bảng 4.2) Kết nghiên cứu cho thấy suất lúa khác biệt không ý nghĩa thống kê nghiệm thức bón phân P hầu hết vụ lúa, ngoại trừ vụ Thu Đông 2013 Vào vụ Thu Đơng 2013, khơng bón phân P cho suất lúa thấp khác biệt ý nghĩa thống kê so với suất lúa nghiệm thức bón phân với lượng 20, 40 60 kg P2O5/ha Tuy nhiên, kết không ổn định thể suất lúa khác biệt khơng có ý nghĩa thống kê mức độ bón phân P khác vụ lúa (ĐX 2013-2014) Shen et al (2004) nghiên cứu ảnh hưởng việc thay đổi chế độ bón phân P canh tác cho thấy suất lúa không ảnh hưởng mức độ khơng bón P có bón P vòng năm từ 1977-1981 Tuy nhiên, thời gian năm tiếp theo, suất lúa nghiệm thức khơng bón P giảm ý nghĩa so với nghiệm thức có bón P lượng P hữu dụng đất giảm từ 10-15 mg P/kg xuống 3-4 mg P/kg Qua cho thấy có tương quan P hữu dụng đất suất lúa Năng suất lúa bị sụt giảm lượng P hữu dụng đất không đủ cung cấp cho lúa (Tanwar Shaktawat, 2003; Li et al., 2005; Zhang et al., 2009; Yu et al., 2013) 13 Bảng 4.1 Ảnh hưởng bón giảm phân P đến P hữu dụng đất vào giai đoạn lúa trổ Mức bón P (kgP2O5/ha) 20 40 60 F-test P hữu dụng đất (mg P/kg) ĐX 2011-2012 12,5 (±3,35) 11,6 (±2,95) 10,5 (±3,56) 12,0 (±2,87) ns HT 2012 TĐ 2012 HT 2013 TĐ 2013 12,1 (±2,58) 11,3 (±2,03) 11,4 (±1,14) 11,7 (±1,73) ns 11,2 (±0,35) 11,1 (±2,10) 10,5 (±3,43) 10,8 (±3,39) ns 15,2 (±7,88) 16,6 (±8,16) 17,5 (±5,57) 16,2 (±6,68) ns 19,0 (±8,75) 20,6 (±6,02) 22,6 (±6,74) 26,2 (±10,4) ns ĐX 2013-2014 15,3 (±9,46) 18,2 (±8,11) 20,6 (±5,61) 20,0 (±9,15) ns Bảng 4.2 Ảnh hưởng bón giảm lượng phân P đến suất lúa Mức bón P (kg P2O5/ha) Năng suất lúa (tấn/ha) HT 2012 TĐ 2012 HT 2013 TĐ 2013 20 40 60 ĐX 2011-2012 5,57 (±0,69) 6,12 (±0,55) 6,03 (±0,53) 6,25 (±0,61) 5,42 (±0,52) 5,36 (±0,49) 5,39 (±0,40) 5,25 (±0,35) 5,07 (±0,55) 5,12 (±0,26) 5,23 (±0,28) 5,20 (±0,13) 3,29 (±0,47) 3,10 (±0,36) 2,95 (±0,26) 2,98 (±0,10) 4,10 (±0,45)b 4,58 (±0,28)a 4,69 (±0,33)a 4,58 (±0,21)a ĐX 2013-2014 5,37 (±0,57) 4,86 (±0,34) 4,51 (±0,38) 5,87 (±1,22) F-test ns ns ns ns * ns Ghi chú: HT: Hè Thu; TĐ: Thu Đông 14 4.1.3 Ảnh hưởng bón giảm P đến cân P đất Từ kết phân tích hàm lượng P hạt qua vụ lúa cho thấy tổng lượng P trung bình lấy từ hạt vụ dao động khoảng 26,0-50,5 kg P2O5/ha Kết cho thấy lượng P lấy khỏi đất sau vụ lúa không vượt lượng phân P nơng dân bón phổ biến 60 kg P2O5/ha Với giả định vụ lúa ĐX 2012-2013 không chịu ảnh hưởng xâm nhập mặn suất lúa vào vụ ĐX 20122013 đạt khoảng trung bình suất vụ ĐX 2011-2012 ĐX 2013-2014 Qua vụ, tổng lượng P lấy (P hạt) khỏi đất sau thu hoạch tính tốn vào khoảng 288 kg P2O5/ha (nghiệm thức khơng bón P), 291 kg P2O5/ha (nghiệm thức bón 20 kg P2O5/ha), 288 kg P2O5/ha (nghiệm thức bón 40 kg P2O5/ha) 299 kg P2O5/ha (nghiệm thức bón 60 kg P2O5/ha) Trong đó, lượng P cung cấp cho đất qua phân bón sau vụ canh tác lúa nghiệm thức P1 kg P2O5/ha, nghiệm thức P2 140 kg P2O5/ha, nghiệm thức P3 280 kg P2O5/ha nghiệm thức P4 420 kg P2O5/ha So sánh lượng P lấy từ hạt lượng P thêm vào từ phân bón cho thấy có khác biệt cân P nghiệm thức bón phân P với liều lượng khác Nghiệm thức không bón P sau vụ -288 kg P2O5/ha Tương tự, lượng P cân nghiệm thức bón 20 kg P2O5/ha -151 kg P2O5/ha, cho thấy lúa sử dụng lượng P đất nhiều lượng P cung cấp từ phân bón Lượng P cân nghiệm thức bón 40 kg P2O5/ha đạt -8 kg P2O5/ha Kết cho thấy bón phân P với liều lượng 40 kg P2O5/ha trì tổng lượng P đất sau vụ bắt đầu giảm nhẹ sau vụ Đối với nghiệm thức bón 60 kg P2O5/ha, lượng P cân đạt +121 kg P2O5/ha sau vụ Kết cho thấy bón phân P với liều lượng 60 kg P2O5/ha vượt lượng P lấy khỏi đất qua thu hoạch lúa gia tăng tích lũy P đất 200 kg P2O5/ha 100 -100 20 40 -200 60 20 40 60 -300 -400 Các mức độ bón phân P Hình 4.1 Ảnh hưởng bón giảm phân P đến cân P đất sau vụ 4.1.4 Khả hấp phụ P tối đa đất tốc độ cung cấp P đất điều kiện bón giảm phân P Kết cho thấy nghiệm thức khơng bón phân P, bón 37,5 kg P2O5/ha nghiệm thức bón 75 kg P2O5/ha An Giang có lượng P hấp phụ tối đa đạt 2000 mgP/kg (Bảng 4.3) Lượng P hấp phụ tối đa đất phù sa Bạc Liêu dao động khoảng 625-667 mgP/kg, nghiệm thức bón 20 40 kg P2O5/ha có lượng P hấp phụ tối đa đạt 625 mg P/kg hai nghiệm thức khơng bón P bón 60 kg P2O5/ha có lượng P hấp phụ tối đa 667 mg P/kg Lượng P hấp phụ tối đa đất phù sa Cần Thơ dao động khoảng 588-625 mg P/kg (Bảng 4.3) Lượng P hấp phụ tối đa nghiệm thức khơng bón phân P nghiệm thức bón 40 kg P2O5/ha đạt 625 mgP/kg cao nghiệm thức bón 60 kg P2O5/ha (588 mg P/kg) Trên đất phèn hoạt động An Giang, tốc độ khuếch tán P vào lớp gel FeOOH tương ứng với tốc độ cung cấp P đất cho trồng dao động từ 5,00.10-75,26.10-7 µg/cm2/s (Bảng 4.3) Tốc độ khuếch tán nghiệm thức khơng bón P đạt cao nghiệm thức bón 37,5 kg P2O5/ha đạt thấp Kết cho thấy gia tăng lượng phân P làm giảm khả cung cấp P đất cho trồng 16 Trên đất phù sa phát triển Bạc Liêu, trung bình sau giây, P khuếch tán vào lớp gel FeOOH từ 7,49.10-77,73.10-7 µg/cm2/s tốc độ cung cấp P đất cho trồng tỷ lệ nghịch với lượng phân P bón (Bảng 4.3) Tốc độ cung cấp P đất đạt cao nghiệm thức khơng bón P, sau giảm dần qua nghiệm thức bón 20 kg P2O5/ha, 40 kg P2O5/ha thấp nghiệm thức bón 60 kg P2O5/ha Trên đất phù sa phát triển Cần Thơ, tốc độ khuếch tán P liên tục từ đất để cung cấp cho hấp thu P lúa mức độ bón phân P dao động khoảng 7,38.10-7-9,04.10-7 µg/cm2/s (Bảng 4.3) Tốc độ khuếch tán P vào lớp FeOOH đạt cao nghiệm thức khơng bón P thấp nghiệm thức bón 60 kg P2O5/ha Tương tự đất Bạc Liêu, tốc độ cung cấp P đất giảm gia tăng lượng phân P bón cho lúa Bảng 4.3 Lượng P hấp phụ tối đa tốc độ cung cấp P đất An Giang, Bạc Liêu Cần Thơ Địa điểm Nghiệm thức P max Tốc độ cung cấp P (kg P2O5/ha) (mg P/kg) đất (µg/cm2/s) 2000 5,26.10-7 An 37,5 2000 5,00.10-7 Giang 75 2000 5,12.10-7 667 7,73.10-7 20 625 7,73.10-7 Bạc Liêu 40 625 7,66.10-7 60 667 7,49.10-7 625 9,01.10-7 Cần 40 625 7,48.10-7 Thơ 60 588 7,38.10-7 Ghi chú: P max: Lượng P hấp phụ tối đa đất 4.2 Nghiên cứu 2: Ảnh hưởng biện pháp tưới AWD đến khả cung cấp P đất suất lúa 4.2.1 Ảnh hưởng biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ đến P hữu dụng đất Vào giai đoạn lúa trổ vụ ĐX 2011-2012, P hữu dụng đất áp dụng biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ dao động khoảng 8,61-12,8 mg P/kg (Bảng 4.4) Áp 17 dụng biện pháp tưới mực nước giảm xuống -30 cm làm giảm P hữu dụng đất so với biện pháp tưới ngập liên tục tưới mực nước giảm -15 cm Tuy nhiên, thay đổi khơng có ý nghĩa thống kê P hữu dụng đất nghiệm thức tưới ngập liên tục nghiệm thức tưới ngập-khô xen kẽ Trong vụ ĐX 2013-2014, hàm lượng P hữu dụng đất vào giai đoạn lúa trổ dao động từ 20,0-33,1 mg P/kg Kết thí nghiệm cho thấy P hữu dụng đất nghiệm thức tưới mực nước giảm -15 cm -30 cm khác biệt không ý nghĩa thống kê với nghiệm thức tưới ngập liên tục Trong suốt vụ lúa, hàm lượng P hữu dụng đất dao động khoảng từ cao đến cao theo thang đánh giá Cottenie (1980) Kết nghiên cứu tương tự với kết Cabangon et al (2004) Yang et al (2005) cho chế độ nước ẩm độ đất không ảnh hưởng đến lượng P hữu dụng cho trồng Nghiên cứu Phạm Phước Nhẫn ctv (2013) đất trồng lúa An Giang cho thấy áp dụng kỹ thuật ngập-khô xen kẽ không ảnh hưởng ý nghĩa đến lượng P hữu dụng đất Bảng 4.4 Ảnh hưởng biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ đến P hữu dụng đất vào giai đoạn lúa trổ Nghiệm thức NT+5 NT-15 NT-30 F-test P hữu dụng đất (mgP/kg) ĐX 2011-2012 ĐX 2013-2014 12,0 (±2,87) 20,0 (±9,15) 12,8 (±3,14) 33,1 (±8,76) 8,61 (±2,64) 23,2 (±5,71) ns ns 4.2.2 Ảnh hưởng biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ đến suất lúa Năng suất lúa vụ ĐX 2011-2012 ba chế độ tưới dao động khoảng 5,28-6,25 tấn/ha (Bảng 4.5) Kết nghiên cứu cho thấy áp dụng biện pháp tưới 18 mực nước ruộng giảm -15 cm -30 cm cho suất lúa khác biệt không ý nghĩa thống kê so với tưới ngập liên tục Năng suất lúa vụ ĐX 2013-2014 áp dụng biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ dao động từ 5,12-5,87 tấn/ha (Bảng 4.5) Kết thí nghiệm cho thấy áp dụng biện pháp tưới mực nước ruộng giảm -15 cm -30 cm cho suất lúa có giảm so với suất lúa nghiệm thức tưới ngập liên tục Tuy nhiên, thay đổi suất khác biệt khơng có ý nghĩa mặt thống kê (P > 0,05) Trên giới, số nghiên cứu ảnh hưởng biện pháp tưới AWD cho thấy suất lúa nghiệm thức áp dụng tưới ngập-khô xen kẽ khác biệt khơng có ý nghĩa với nghiệm thức tưới ngập liên tục (Cabangon et al., 2001; Lampayan et al., 2015a) Nguyên nhân lượng P hữu dụng đất mức tối ưu cho lúa (Bai et al., 2013; Leah et al., 2015) Bảng 4.5 Ảnh hưởng biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ đến suất lúa Nghiệm thức NT+5 NT-15 NT-30 F-test Năng suất lúa (tấn/ha) ĐX 2011-2012 ĐX 2013-2014 6,25 (±0,61) 5,87 (±1,22) 5,28 (±0,54) 5,27 (±1,32) 5,73 (±0,27) 5,12 (±0,38) ns ns 4.3 Ảnh hưởng kết hợp biện pháp tưới ngập-khơ xen kẽ bón giảm phân P đến khả cung cấp P đất 4.3.1 Ảnh hưởng kết hợp biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ bón giảm phân P đến P hữu dụng đất Trong vụ ĐX 2011-2012, P hữu dụng đất dao động khoảng 8,61-12,8 mg P/kg khác biệt không ý nghĩa thống kê nghiệm thức áp dụng tưới ngậpkhơ xen kẽ kết hợp bón giảm phân P cho lúa (Hình 4.2) 19 Olssen-P (mg P/kg) 20 16 12 20 40 60 NT+5 NT-15 NT-30 Các chế độ tưới Hình 4.2 Lân hữu dụng đất áp dụng kết hợp biện pháp tưới ngập-khơ xen kẽ bón giảm phân P vụ ĐX 2011-2012 Vào vụ ĐX 2013-2014, hàm lượng P hữu dụng đất nghiệm thức áp dụng kết hợp biện pháp tưới ngập-khơ xen kẽ bón giảm phân P dao động khoảng 12,8-33,1 mg P/kg (Hình 4.3) Lượng P hữu dụng đất áp dụng tưới mực nước giảm -15 cm bón 60 kg P2O5/ha cao khác biệt ý nghĩa so với nghiệm thức khơng bón P Bón 20 kg P2O5/ha bón 40 kg P2O5/ha kết hợp với tưới mực nước giảm -15 cm không ảnh hưởng ý nghĩa đến P hữu dụng đất Kết cho thấy trì lượng phân P mức 60 kg P2O5/ha qua vụ kết hợp với tưới mực nước giảm -15 cm gia tăng tích lũy P đất có ý nghĩa so với nghiệm thức khơng bón P P hữu dụng đất nghiệm thức 20 kg P2O5/ha 40 kg P2O5/ha khác biệt không ý nghĩa so với khơng bón P bón 60 kg P2O5/ha Kết nghiên cứu vụ ĐX 20132014 cho thấy áp dụng biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ mức độ -15 cm kết hợp với bón phân P với mức độ khác có ảnh hưởng ý nghĩa đến P hữu dụng đất Áp dụng biện pháp tưới mực nước giảm -30 cm tưới ngập liên tục kết hợp bón giảm phân khơng thay đổi có ý nghĩa P hữu dụng đất 20 Olsen-P (mg P/kg) 50 a 40 30 ab ab 20 b 20 40 10 60 NT+5 NT-15 Các chế độ tưới NT-30 Hình 4.3 Lân hữu dụng đất áp dụng kết hợp biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ bón giảm phân P vụ ĐX 2013-2014 Năng suất lúa (tấn/ha) 4.3.2 Ảnh hưởng kết hợp biện pháp tưới ngập-khơ xen kẽ bón giảm phân P đến suất lúa Năng suất lúa nghiệm thức áp dụng tưới ngậpkhô xen kẽ kết hợp bón phân P với mức độ khác dao động từ 5,16-6,25 tấn/ha vụ ĐX 2011-2012 (Hình 4.4) Kết nghiên cứu cho thấy áp dụng biện pháp tưới mực nước ruộng giảm -15 cm -30 cm kết hợp bón phân P mức 0, 20, 40 60 kg P2O5/ha cho suất lúa khác biệt không ý nghĩa với nghiệm thức ngập liên tục 0 20 40 60 NT+5 NT-15 NT-30 Hình 4.4 Năng suất lúa áp dụng kết hợp biện pháp tưới ngậpkhô xen kẽ bón giảm phân P vụ ĐX 2011-2012 21 Năng suất lúa (tấn/ha) Trong vụ ĐX 2013-2014, suất lúa nghiệm thức áp dụng tưới AWD kết hợp bón phân P với mức độ khác dao động từ 4,32-5,87 tấn/ha (Hình 4.5) Tương tự vụ ĐX 2011-2012, áp dụng kết hợp biện pháp tưới mực nước ruộng giảm -15 cm -30 cm kết hợp bón phân P với liều lượng khác cho suất lúa khác biệt không ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức ngập liên tục 0 20 40 60 NT+5 NT-15 NT-30 Hình 4.5 Năng suất lúa áp dụng kết hợp biện pháp tưới ngậpkhô xen kẽ bón giảm phân P vụ ĐX 2013-2014 4.4 Nghiên cứu 4: Ảnh hưởng biện pháp luân canh lúa-màu đến khả cung cấp P đất Trong suốt vụ trồng, hàm lượng P hữu dụng đất nghiệm thức dao động từ 8,54-25,0 mgP/kg (Bảng 4.6) Vào giai đoạn trước xuống giống, P hữu dụng đất nghiệm thức độc canh lúa khác biệt không ý nghĩa so với nghiệm thức luân canh lúa-bắp, lúa-đậu nành lúamè Vào giai đoạn 45NSKS giai đoạn thu hoạch, hàm lượng P hữu dụng đất nghiệm thức độc canh lúa cao khác biệt có ý nghĩa so với nghiệm thức luân canh lúa-bắp, khác biệt không ý nghĩa với nghiệm thức luân canh lúa-đậu nành lúa-mè 22 Bảng 4.6 Ảnh hưởng biện pháp luân canh lúa-màu đến P hữu dụng đất Nghiệm thức Lúa-Bắp Lúa-Đậu nành Lúa-Mè Lúa vụ Mức ý nghĩa P hữu dụng đất (mg P/kg) Đầu vụ 45 NSKS Thu hoạch 16,3 (±3,99) 11,7 (±4,78)b 8,54 (±2,50)b 14,8 (±1,99) 13,7 (±0,40)ab 12,9 (±3,91)ab ab 13,7 (±3,91) 13,6 (±0,70) 15,0 (±6,97)ab a 18,9 (±1,77) 22,8 (±6,44) 25,0 (±5,79)a ns * * CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Áp dụng bón giảm phân P liên tiếp vụ q trình canh tác lúa huyện Hòa Bình, tỉnh Bạc Liêu không ảnh hưởng ý nghĩa đến hàm lượng P hữu dụng đất, hàm lượng P rơm, hạt suất lúa Áp dụng bón phân P mức 40 kg P2O5/ha giúp trì hàm lượng P tổng số đất P hữu dụng đất điểm Hòa Bình, tỉnh Bạc Liêu Bón phân P mức 60 kg P2O5/ha gây tích lũy P đất làm gia tăng lượng P đất theo thời gian canh tác Bón phân P thấp 40 kg P2O5/ha gây giảm ý nghĩa hàm lượng P tổng số đất Đất thí nghiệm An Giang, Bạc Liêu Cần Thơ trì khả hấp phụ lân cao điều kiện khơng bón P bón giảm phân P Đất Bạc Liêu Cần Thơ có khả rửa trơi P mơi trường bón phân P với liều lượng 60 kg P2O5/ha dài hạn Khơng bón P bón giảm phân P giúp gia tăng tốc độ cung cấp P đất cho trồng ba loại đất An Giang, Bạc Liêu Cần Thơ so với bón phân theo liều lượng nơng dân Áp dụng biện pháp tưới ngập-khô xen kẽ Bạc Liệu giúp tiết kiệm 9-19% lượng nước tưới so với phương pháp tưới ngập liên tục giống nông dân Áp dụng biện pháp tưới mực nước giảm -15 cm so với mặt ruộng khơng ảnh 23 hưởng có ý nghĩa đến hàm lượng P hữu dụng đất, hàm lượng P thân lá, P hạt, sinh khối suất lúa Áp dụng tưới ngập-khô xen kẽ mức độ -30 cm làm gia tăng độ mặn đất ảnh hưởng đến hấp thu P rơm suất lúa Áp dụng biện pháp tưới mực nước ruộng giảm -15 cm kết hợp với bón giảm phân P khơng thay đổi có ý nghĩa hàm lượng P hữu dụng đất, P rơm, P hạt, sinh khối suất lúa Tưới mực nước ruộng giảm 30 cm kết hợp bón giảm phân P làm giảm P hữu dụng đất sinh khối lúa Sự thay đổi hàm lượng P tổng số P hữu dụng đất điều kiện luân canh lúa với màu phụ thuộc vào loại màu canh tác hệ thống luân canh Áp dụng luân canh lúa với Mè Đậu nành giúp trì hàm lượng P hữu dụng P tổng số đất Luân canh lúa với Bắp làm giảm hàm lượng P hữu dụng P tổng số đất 5.2 Đề xuất Xây dựng mơ hình canh tác lúa áp dụng biện pháp tưới mực nước ruộng giảm -15 cm kết hợp với bón phân P liều lượng 40 kg P2O5/ha vùng đất có điều kiện tự nhiên tương tự điểm thí nghiệm Bạc Liêu nhằm giảm chi phí sản xuất, vừa cung cấp đủ lượng phân P cho trồng mà trì lượng P đất thích ứng với điều kiện thiếu hụt nguồn nước tưới mùa khô Khuyến cáo người dân áp dụng biện pháp luân canh lúa với mè đậu nành để chủ động nguồn nước điều kiện bị thiếu hụt nguồn nước ảnh hưởng xâm nhập mặn trì lượng P đất Cần có nghiên cứu đánh giá tổng hấp thu P màu để xây dựng chế độ bón phân P hợp lý cho hệ thống luân canh lúa-cây rau màu 24 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ Vũ Văn Long, Nguyễn Văn Q, Nguyễn Minh Đông, Châu Minh Khôi 2016 Ảnh hưởng biện pháp tưới khơ-ngập xen kẽ đến số tính chất hóa học đất suất lúa đất nhiễm mặn huyện Hòa Bình tỉnh Bạc Liêu Tạp chí Khoa học đất Việt Nam, số 47, trang 26-31 Vũ Văn Long, Nguyễn Văn Q, Nguyễn Minh Đơng, Châu Minh Khơi 2016 Ảnh hưởng bón giảm lượng phân lân đến lân dễ tiêu đất suất lúa vùng đất trồng lúa ba vụ huyện Hòa Bình tỉnh Bạc Liêu Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ, số 43b, trang 61-67 Vũ Văn Long, Nguyễn Văn Q, Châu Minh Khơi 2018 Ảnh hưởng luân canh trồng cạn đất trồng lúa ba vụ đến khả cung cấp lân đất Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển Nông thôn, số 3+4, trang 97-101 Vũ Văn Long, Đồn Thị Trúc Linh, Châu Minh Khơi 2018 Sự hấp phụ lân đất điều kiện bón giảm phân lân dài hạn số vùng đất trồng lúa ba vụ đồng sơng Cửu Long Tạp chí Nông nghiệp Phát triển Nông thôn, số 6, trang 81-87 ... kẽ với bón giảm phân P áp dụng luân canh lúa- màu đến khả cung cấp P đất lúa ĐBSCL hạn chế Do đó, nghiên cứu đánh giá khả cung cấp P đất lúa điều kiện bón giảm phân P, thay đổi biện pháp tưới ngập. .. ngập -khô xen kẽ đến khả cung cấp P đất, tổng hấp thu P lúa suất lúa Xác định tỷ lệ giảm lượng phân P thời điểm tưới nước tương ứng với mực thủy cấp phù hợp nhóm đất Đánh giá thay đổi khả cung cấp. .. suất lúa Tưới mực nước ruộng giảm 30 cm kết hợp bón giảm phân P làm giảm P hữu dụng đất sinh khối lúa Sự thay đổi hàm lượng P tổng số P hữu dụng đất điều kiện luân canh lúa với màu phụ thuộc vào