Đang tải... (xem toàn văn)
Mục đích nghiên cứu của đề tài là đánh giá tác động của phân hữu cơ, đạm và lân đến độ phì nhiêu của đất nâu đỏ bazan trồng cà phê vối tại vùng cao nguyên Di Linh, Lâm Đồng. Đánh giá tác động của phân hữu cơ, đạm và lân đến năng suất cà phê vối trên đất nâu đỏ bazan.
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi thơng qua dạy thầy hướng dẫn Toàn số liệu, kết trình bày luận án trung thực chưa công bố cơng trình khác Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm kết nghiên cứu luận án Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 10 năm 2018 Nghiên cứu sinh Lâm Văn Hà ii LỜI CẢM ƠN Cơng trình nghiên cứu luận án thuộc đề tài cấp Nhà nước “Nghiên cứu hiệu lực trực tiếp hiệu lực tồn dư phân vô đa lượng lúa, ngô, cà phê làm sở cân đối cung cầu phân bón Việt Nam” Đề tài luận án chủ yếu thực Trung tâm Nghiên cứu Đất, Phân bón Mơi trường phía Nam, Viện Thổ nhưỡng Nơng hóa - nơi nghiên cứu sinh cơng tác - Trung tâm Phân tích Môi trường, Viện Hạt nhân Đà Lạt nơi thực hành phân tích mẫu Để hồn thành cơng trình này, tơi nhận giúp đỡ tận tình cấp lãnh đạo, quý thầy cô, bạn đồng nghiệp bà nơng dân Với kính phục biết ơn sâu sắc đến, Giáo sư Tiến sĩ Khoa học Lê Huy Bá nguyên Viện trưởng Viện Khoa học Công nghệ Môi trường - Trường Đại học Công nghiệp Tp Hồ Chí Minh, Tiến sĩ Đỗ Trung Bình - nguyên Trưởng phòng Nghiên cứu Khoa học Đất, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam - người thầy tận tình hướng dẫn cho cơng trình nghiên cứu Thầy định hướng, xác lập phương pháp luận nghiên cứu đề tài, bồi dưỡng nâng cao kiến thức vật lý, hóa học, sinh học đất dinh dưỡng trồng, tạo điều kiện thuận lợi suốt q trình tơi thực luận án Tôi xin chân thành biết ơn sâu sắc đến Tiến sĩ Nguyễn Đăng Nghĩa - nguyên Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Đất, Phân bón Mơi trường phía Nam, người thầy, người lãnh đạo tận tình bảo giúp đỡ, tạo điều kiện cho học tập, làm việc thực luận án Tôi xin chân thành biết ơn sâu sắc đến Tiến sĩ Phan Thị Cơng - ngun Trưởng phịng Khoa học, Viện Khoa Học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam Thạc sĩ Nguyễn Bích Thu - nguyên Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Đất, Phân bón Mơi trường phía Nam, người thầy hết lòng giúp đỡ, động viên bảo tơi q trình học tập thực luận án Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc đến: - Quý Thầy, Cô thuộc quan Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam, Khoa Nông học trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ chí Minh tận tình giảng dạy giúp đỡ tơi q trình học tập iii - Ban lãnh đạo anh chị em đồng nghiệp Trung tâm Nghiên cứu Đất, Phân bón Mơi trường phía Nam, Viện Thổ nhưỡng Nơng hóa, tạo điều kiện thuận lợi, nhiệt tình giúp đỡ, động viên tơi học tập thực đề tài luận án Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: - Gia đình em Nguyễn Văn Đồng (xã Đan Phượng, huyện Lâm Hà, tỉnh Lâm Đồng); gia đình anh Bùi Văn Hải (xã Phúc Thọ, huyện Lâm Hà, tỉnh Lâm Đồng); gia đình anh Lê Thanh Tùng (Thị trấn Di Linh, huyện Di Linh, tỉnh Lâm Đồng) nhiệt tình hợp tác thực thí nghiệm đồng ruộng Cuối xin gửi lời tri ân đến bậc sinh thành, vợ, anh chị em, bạn hữu động viên giúp đỡ học tập, làm việc thực luận án Lâm Văn Hà iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .ix DANH MỤC CÁC BẢNG x DANH MỤC CÁC HÌNH xii MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.3 Mục tiêu nghiên cứu 1.3.1 Đánh giá tác động phân hữu cơ, đạm lân đến độ phì nhiêu đất nâu đỏ bazan trồng cà phê vối vùng cao nguyên Di Linh, Lâm Đồng 1.3.2 Đánh giá tác động phân hữu cơ, đạm lân đến suất cà phê vối đất nâu đỏ bazan .3 1.3.3 Xây dựng mơ hình sản xuất cà phê bền vững đất nâu đỏ bazan cao nguyên Di Linh, Lâm Đồng 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài 1.5 Giới hạn nghiên cứu đề tài 1.6 Đóng góp đề tài CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Độ phì nhiêu đất 1.1.1 Độ phì nhiêu đất luận điểm độ phì nhiêu đất 1.1.2 Các yếu tố độ phì nhiêu 1.1.3 Các tiêu đánh giá độ phì nhiêu đất 1.1.3.1 Các tiêu vật lý 1.1.3.2 Các tiêu hóa học 1.2 Vai trò sinh vật độ phì nhiêu đất nơng nghiệp …15 1.3 Đặc điểm độ phì nhiêu đất đỏ phát triển đá bazan 19 1.3.1 Thành tạo phân bố đất đỏ phát triển đá bazan Việt Nam .19 1.3.2 Đặc điểm vật lý, hóa học sinh học đất đỏ phát triển đá bazan 20 1.3.3 Diễn biến độ phì nhiêu đất đỏ bazan trồng cà phê vùng Tây Nguyên 22 1.3.3.1 Tính chất vật lý 22 1.3.3.2 Tính chất hoá học 23 1.3.4 Đặc điểm đất nâu đỏ bazan vùng nghiên cứu .26 v 1.4 Vai trị phân bón với suất trồng độ phì nhiêu đất 27 1.4.1 Khái niệm phân bón vai trị phân bón sản xuất nơng nghiệp 27 1.4.2 Vai trò phân đạm, lân, kali với suất cà phê vối đồ phì nhiêu đất .29 1.4.2.1 Đặc điểm sinh thái cà phê vối 29 1.4.2.2 Vai trò đạm (N) với cà phê vối 29 1.4.2.3 Vai trò lân (P) với cà phê vối 31 1.4.2.4 Vai trò kali (K) với cà phê vối 32 1.4.2.5 Ảnh hưởng phân đạm, lân kali đến độ phì nhiêu đất 34 1.4.3 Phân hữu cơ, vai trò phân hữu đến suất trồng độ phì nhiêu đất 37 1.4.3.1 Các nguồn chất hữu bổ sung vào đất 38 1.4.3.2 Vai trò phân hữu 38 CHƯƠNG II NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 43 2.1 Nội dung nghiên cứu 43 2.1.1 Nội dung 1: Điều tra đánh giá thực trạng sử dụng phân bón nơng dân trồng cà phê vối vùng cao nguyên Di Linh, tỉnh Lâm Đồng 43 2.1.2 Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng phân hữu cơ, đạm lân đến độ phì nhiêu đất nâu đỏ bazan cao nguyên Di Linh, tỉnh Lâm Đồng 43 2.1.3 Nội dung 3: Nghiên cứu ảnh hưởng phân hữu cơ, đạm lân đến suất cà phê vối đất nâu đỏ bazan cao nguyên Di Linh, tỉnh Lâm Đồng 43 2.1.4 Nội dung 4: Xây dựng mơ hình trình diễn sản xuất cà phê vối bền vững đất nâu đỏ bazan cao nguyên Di Linh, tỉnh Lâm Đồng 43 2.2 Đặc điểm khí hậu thời tiết vùng nghiên cứu 43 2.3 Vật liệu nghiên cứu 43 2.3.1 Đất địa điểm thí nghiệm 43 2.3.2 Cây trồng 45 2.3.3 Phân bón 45 2.3.4 Thời gian nghiên cứu 46 2.4 Phương pháp nghiên cứu 46 2.4.1 Phương pháp điều tra, vấn nông dân (RRA) 46 2.4.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng 47 2.4.3 Phương pháp bón phân 49 2.4.4 Kỹ thuật chăm sóc 49 2.4.5 Phương pháp thu thập mẫu đất 50 2.4.5.1 Mẫu giun đất 50 2.4.5.2 Mẫu đất đánh giá mật độ vi sinh vật 50 vi 2.4.5.3 Mẫu đất đánh giá tiêu vật lý hóa học đất 50 2.4.6 Phương pháp phân tích mẫu đất 51 2.4.6.1 Phân tính số tính chất vật lý đất 51 2.4.6.2 Phân tích số tiêu hóa học đất 52 2.4.6.3 Phân tích vi sinh vật đất .53 2.4.7 Phương pháp thu mẫu, tính tốn suất cà phê hiệu kinh tế .53 2.4.7.1 Yếu tố cấu thành suất suất cà phê .53 2.4.7.2 Hiệu kinh tế hiệu suất phân hữu 54 2.4.8 Phương pháp xử lý thống kê số liệu 55 CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 56 3.1 Thực trạng canh tác cà phê vối nông dân vùng cao nguyên Di Linh, tỉnh Lâm Đồng .56 3.1.1 Qui mơ diện tích suất cà phê vối 56 3.1.2 Thực trạng sử dụng phân vô cho cà phê vối 56 3.1.2.1 Lượng phân bón N, P, K .56 3.1.2.2 Tỷ lệ loại phân bón N:P2O5:K2O 60 3.1.2.3 Loại phân vô dùng cho cà phê 60 3.1.3 Thực trạng sử dụng phân hữu bón cho cà phê vối 61 3.2 Ảnh hưởng liên tục bón phân hữu cơ, đạm lân cho cà phê đến độ phì nhiêu đất nâu đỏ bazan vùng cao nguyên Di Linh, Lâm Đồng 63 3.2.1 Ảnh hưởng liên tục bón phân hữu cơ, đạm lân cho cà phê đến số tính chất vật lý đất 63 3.2.1.1 Ảnh hưởng liên tục bón phân hữu đến số tính chất vật lý đất 63 3.2.1.2 Ảnh hưởng liên tục bón phân đạm đến số tính chất vật lý đất .64 3.2.1.3 Ảnh hưởng liên tục bón lân đến số tính chất vật lý đất 65 3.2.1.4 Ảnh hưởng liều lượng phân hữu cơ, đạm lân đến số tính chất vật lý đất 65 3.2.2 Ảnh hưởng liên tục bón phân hữu cơ, đạm lân cho cà phê đến số tính chất hóa học đất 69 3.2.2.1 Ảnh hưởng liên tục bón phân hữu đến động thái pHH2O đất qua năm 2013, 2014 2015 .69 3.2.2.2 Ảnh hưởng liên tục bón phân đạm đến động thái pHH2O đất qua năm 2013, 2014 2015 .70 3.2.2.3 Ảnh hưởng liên tục bón phân lân đến động thái pHH2O đất qua năm 2013, 2014 2015 71 vii 3.2.2.4 Ảnh hưởng liều lượng phân hữu cơ, đạm lân đến động thái pHH2O đất qua năm 2013, 2014 2015 72 3.2.2.5 Ảnh hưởng liên tục bón phân hữu đến số tính chất hóa học đất .74 3.2.2.6 Ảnh hưởng liên tục bón phân đạm đến số tính chất hóa học đất 76 3.2.2.7 Ảnh hưởng liên tục bón phân lân đến số tính chất hóa học đất 80 3.2.2.8 Ảnh hưởng liều lượng phân hữu cơ, đạm lân đến số chất tính chất hóa học đất 81 3.2.3 Ảnh hưởng liên tục bón phân hữu cơ, đạm lân cho cà phê đến mật độ, kích thước sinh khối giun đất 93 3.2.3.1 Ảnh hưởng liên tục bón phân hữu đến mật độ, kích thước sinh khối giun đất 93 3.2.3.2 Ảnh hưởng liên tục bón phân đạm đến mật độ, kích thước sinh khối giun đất 94 3.2.3.3 Ảnh hưởng liên tục bón phân lân đến mật độ, kích thước sinh khối giun đất 96 3.2.3.4 Ảnh hưởng liều lượng phân hữu cơ, đạm lân đến mật độ, kích thước sinh khối giun đất .96 3.2.4 Ảnh hưởng liên tục bón phân hữu cơ, đạm lân cho cà phê đến mật độ số vi sinh vật đất 101 3.2.4.1 Ảnh hưởng liên tục bón phân hữu đến mật độ vi sinh vật đất 101 3.2.4.2 Ảnh hưởng liên tục bón phân đạm đến mật độ vi sinh vật đất 103 3.2.4.3 Ảnh hưởng liên tục bón phân lân đến mật độ vi sinh vật đất 104 3.2.4.4 Ảnh hưởng liều lượng phân hữu cơ, đạm lân đến mật độ vi sinh vật đất 106 3.2.5 Phân tích tương quan tính chất vật lý, hóa học sinh học đất 112 3.2.5.1 Tương quan hàm lượng chất hữu đất với số tính chất vật lý đất 112 3.2.5.2 Tương quan hàm lượng chất hữu đất với số tính chất hóa học đất 113 3.2.5.3 Tương quan số tính chất vật lý hóa học đất với mật độ, kích thước sinh khối giun đất .115 3.2.5.4 Tương quan số tính chất vật lý hóa học đất đến mật độ số vi sinh vật 118 3.2.5.5 Tương quan mật độ giun đất với mật độ số vi sinh vật đất 119 3.3 Ảnh hưởng phân hữu cơ, đạm lân đến suất cà phê vối 121 3.3.1 Ảnh hưởng phân hữu đến suất cà phê vối .121 viii 3.3.2 Ảnh hưởng phân đạm đến suất cà phê vối 123 3.3.3 Ảnh hưởng phân lân đến suất cà phê vối 125 3.3.4 Ảnh hưởng liều lượng phân hữu cơ, đạm lân đến suất cà phê vối đất nâu đỏ bazan 126 3.3.5 Hiệu kinh tế (lãi) sản xuất cà phê đề xuất liều lượng, tỉ lệ NPK hợp lý cho cà phê vối kinh doanh vùng cao nguyên Di Linh, tỉnh Lâm Đồng 130 3.3.6 Phân tích tương quan suất cà phê vối với số yếu tố độ phì nhiêu đất 133 3.3.6.1 Tương quan suất cà phê với số tính chất vật lý đất 133 3.3.6.2 Tương quan suất cà phê với số tính chất hóa học 134 3.3.6.3 Tương quan suất cà phê với số yếu tố sinh học 135 3.4 Mơ hình trình diễn sản xuất cà phê vối bền vững đất nâu đỏ bazan cao nguyên Di Linh, tỉnh Lâm Đồng .136 CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 139 4.1 Kết luận 139 4.2 Kiến nghị 140 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 141 TÀI LIỆU THAM KHẢO 142 ix DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BNNPTNT C/N CEC cfu/g Ctv ĐC ĐR EM FAO Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn Tỉ lệ Cacbon hữu nitơ tổng số Dung tích hấp phụ (khả trao đổi cation) Số lượng khuẩn lạc gram đất Cộng tác viên Đối chứng Đất rừng Chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu Tổ chức Lương Nông giới K2Ots Kali tổng số K2Odt KPH HC HCCB ICO LC50 NT Nts OC OM P2O5ts Kali dễ tiêu Không phát Phân hữu Phân hữu chế biến Tổ chức Cà phê Quốc tế Nồng độ gây chết 50% số cá thể thí nghiệm Nghiệm thức Nitơ tổng số Cacbon hữu Chất hữu tổng số Lân tổng số P2O5dt Lân dễ tiêu PCA ST1 SA TCVN TTN UNESCO USDA Phân tích thành phần Giống Trường Sơn Sunphat amoni Tiêu chuẩn Việt Nam Đất trước thí nghiệm Tổ chức Giáo dục, Khoa học Văn hóa Liên hiệp quốc Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ WASI Viện Khoa học Kỹ thuật Nông - Lâm nghiệp Tây Nguyên VSVTS Vi sinh vật tổng số VSVPG – P Vi sinh vật phân giải lân VSVPG – C Vi sinh vật phân giải xenluloza VSVCĐĐ Vi sinh vật cố định đạm x DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Bảng 2.1 Lượng phân bón khuyến cáo cho cà phê vối đất đỏ bazan Một số tính chất vật lý đất trước thí nghiệm (TTN) đất rừng 34 44 Bảng 2.2 Bảng 2.3 Một số tính chất hóa học đất trước thí nghiệm đất rừng Mật độ, kích thước sinh khối giun đất trước thí nghiệm đất rừng Mật độ vi sinh vật đất trước thí nghiệm đất rừng 44 Bảng 2.4 Bảng 2.5 Bảng 2.6 Bảng 2.7 Bảng 3.1 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Bảng 3.5 Bảng 3.6 Bảng 3.7 Bảng 3.8 45 45 Thành phần dinh dưỡng phân hữu sau ủ 46 Liều lượng phân hữu cơ, đạm lân nghiệm thức nghiên cứu 48 Tóm tắt phương pháp thủ tục phân tích số tính chất hóa học đất 52 Năng suất cà phê trung bình biến động suất theo tỷ lệ hộ nông dân (%) huyện Lâm Hà, Di Linh Bảo Lâm 56 Lượng đạm bón cho cà phê vối vùng điều tra tỉnh Lâm Đồng (kg N/ha/năm) Lượng lân bón cho cà phê vối vùng điều tra tỉnh Lâm Đồng (kg P2O5/ha/năm) Lượng kali bón cho cà phê vối vùng điều tra tỉnh Lâm Đồng 57 (kg K2O/ha/năm) Tỷ lệ N:P2O5:K2O bón cho cà phê vối Lâm Đồng Các loại phân vơ sử dụng bón cho cà phê vối (% số hộ) Tỉ lệ hộ nông dân huyện vùng cao nguyên Di Linh sử dụng phân hữu cho cà phế vối Liều lượng phân hữu nông dân huyện vùng cao nguyên Di Linh bón cho cà phê vối 59 60 61 58 61 62 Ảnh hưởng liên tục bón phân hữu đến số tính chất vật lý đất 63 Bảng 3.10 Ảnh hưởng liên tục bón phân N đến số tính chất vật lý đất ……………………………………………………………………… 64 Bảng 3.11 Ảnh hưởng liên tục bón phân lân đến số tính chất vật lý đất 65 Bảng 3.12 Ảnh hưởng liều lượng phân hữu cơ, đạm lân đến số tính chất vật lý đất 67 Bảng 3.13 Ảnh hưởng liên tục bón phân hữu đến số chất tính chất Bảng 3.9 hóa học đất 74 ... dụng phân hữu bón cho cà phê vối 61 3.2 Ảnh hưởng liên tục bón phân hữu cơ, đạm lân cho cà phê đến độ phì nhiêu đất nâu đỏ bazan vùng cao nguyên Di Linh, Lâm Đồng 63 3.2.1 Ảnh hưởng liên... phân bón nông dân trồng cà phê vối vùng cao nguyên Di Linh, tỉnh Lâm Đồng 43 2.1.2 Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng phân hữu cơ, đạm lân đến độ phì nhiêu đất nâu đỏ bazan cao nguyên Di Linh,. .. mật độ số vi sinh vật đất 119 3.3 Ảnh hưởng phân hữu cơ, đạm lân đến suất cà phê vối 121 3.3.1 Ảnh hưởng phân hữu đến suất cà phê vối .121 viii 3.3.2 Ảnh hưởng phân đạm đến suất cà phê