Nghiên cứu ảnh hưởng của bentonite đến khả năng trao đổi cation và giữ ẩm đất canh tác cây măng tây tại tỉnh Ninh Thuận

Trên thế giới việc sử dụng bentonite trong cải tạo và giải độc cho đất đã được nhiều nước nghiên cứu và áp dụng có hiệu quả. Do đặc tính giữ ẩm tốt và có khả năng hấp phụ cao, bentonite là một trong những vật liệu thiên nhiên được áp dụng trong việc cải tạo đất, cải thiện khả năng sinh lợi của đất, đặc biệt rất thuận lợi cho việc cải tạo đất cát – loại đất trồng trọt cần phải cải tạo.

Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học - Tập 25, Số 1/2020 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA BENTONITE ĐẾN KHẢ NĂNG TRAO ĐỔI CATION VÀ GIỮ ẨM ĐẤT CANH TÁC CÂY MĂNG TÂY TẠI TỈNH NINH THUẬN Đến tịa soạn 26-12-2019 Nguyễn Hồi Châu, Nguyễn Văn Hà, Trần Văn Tựa, Đồn Quang Hà, Chu Thị Hảo Viện Cơng nghệ môi trường, Viện Hàn Lâm Khoa Học Công Nghệ Việt Nam Nguyễn Thị Thùy Trường Đại học khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội SUMMARY Effects of bentonite on cation-exchange and moisture retaining capacities in the sandy soil of Ninh Thuan province for asparagus cultivation were studied It is well known that the Ninh Thuan’s sandy soil is rather suitable for asparagus cultivation, meanwhile the water saving ability was not more than 10% Evaluation of the moisture holding capacity was carried out using a tensiometer tool and nutrient retention capacity of the soil was estimated by monitoring the N, P, and K content over time The experimental results showed that when 3% of bentonite was being mixed with the sandy soil the cationexchange capacity and crop yield were increased by 40% and 10%, respectively Due to the ability to retain moisture and nutrients, benthonite is supposed to be used for widespreading the method of treatment of sandy soils as an advanced solution in agricultural production and alleviation of negative impact of fertilizer residues Keywords: bentonite, cation-exchange capacity, asparagus, crop yield, moisture điều có nghĩa giảm lượng phân bón thấm vào nước đất [1, 4, 5, 6] Các nhà khoa học Ba Lan [2] tiến hành thử nghiệm microplot (0,8m2) cải tạo đất cát nghèo hữu (chỉ có vết hữu đất) theo dõi chất lượng đất 30 năm với sử dụng benthonite liều lượng khác nhau, bón lượng phân hữu khác nhau, tiến hành trồng loại khác có khoảng thời gian năm để đất nghỉ Kết đất có xử lý benthonite cuối chứa lượng hữu 4.500 mgC/kg, cao nhiều so với đối chứng (không thêm benthonite) 3.000mgC/kg Hơn nữa, so với đối chứng lượng hữu có đất thí nghiệm với 12kg/m2 phần lớn humin 56% so với đối chứng 45% Như ổn định bền chất hữu đất bentonite có ý nghĩa quan trọng việc hấp phụ cacbon đất Thời gian tác dụng GIỚI THIỆU Trên giới việc sử dụng bentonite cải tạo giải độc cho đất nhiều nước nghiên cứu áp dụng có hiệu Do đặc tính giữ ẩm tốt có khả hấp phụ cao, bentonite vật liệu thiên thiên áp dụng việc cải tạo đất, cải thiện khả sinh lợi đất, đặc biệt thuận lợi cho việc cải tạo đất cát – loại đất trồng trọt cần phải cải tạo Đất cát có nhược điểm độ thấm nước cao, không giữ nước nghèo chất dinh dưỡng tự nhiên Khi bị ẩm khả trương nở bentonite làm giảm mao mạch đất cách làm cho đất cát có khả giữ nước làm giảm độ thấm Làm tăng độ ẩm đất, bentonite làm tăng tính dẫn nhiệt đất, cải thiện nhiệt dung đất cát Kết thí nghiệm cho thấy việc dùng đồng thời với bentonite hiệu sử dụng phân khoáng tăng thêm 15-25%, 81 bentonite cải tạo đất cát khoảng năm [3] Ảnh hưởng q trình biến đổi khí hậu tồn cầu ngày tác động lớn đến sản xuất nông nghiệp nước ta, tình trạng khơ hạn kéo dài tượng sa mạc hóa đất trồng trọt ngày xuất thường xuyên, gây tổn thất lớn cho ngành nông nghiệp phạm vi nước, đặc biệt vùng Nam Trung [7, 8] Biện pháp sử dụng benthonite với ưu điểm lớn không làm ô nhiễm mơi trường, khơng để lại hóa chất có hại cho người đất với chi phí hợp lý áp dụng rộng rãi trước hết vùng Nam Trung nơi gần hai nguồn benthonite Di Linh (Lâm Đồng) Bình Thuận có lợi chi phí vận chuyển khơng cao Các dẫn chứng sử dụng benthonite cải tạo đất trồng nơng nghiệp nước ngồi rõ chi phí đầu tư để cải tạo đất trồng nơng nghiệp benthonite không nhỏ so với thu nhập theo thời vụ nhà nông tác dụng tăng suất trồng điều kiện canh tác thiếu nước kéo dài liên tục năm cho thấy phương án dùng benthonite để cải tạo đất trồng cho loại sản phẩm có giá trị cao nho, măng tây, nha đam… đặc sản tiếng nước thuận lợi phát triển Ninh Thuận đem lại lợi ích kinh tế thiết thực cho người làm nông nghiệp VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Vật liệu Benthonite: Di Linh, Lâm Đồng, Việt Nam Giống Măng tây xanh Hà Lan (Aspalim) có tên tiếng Anh Asparagus, tên khoa học: Asaragus officinalis L thuộc họ Măng tây Asparagaceae Đất trồng: vùng đất cát huyện Ninh Phước, tỉnh Ninh Thuận, Việt Nam 2.2 Phương pháp nghiên cứu Tham khảo quy trình trơng Măng tây theo quy trình chuẩn VietGap: trồng hàng đơn hàng cách hàng l,2 m; cách cây: 60-70 cm Mật độ cây/ha 15.000-18.000 Bố trí thí nghiệm PTN Lựa chọn đất thí nghiệm: mẫu đất cát lấy khu trồng măng tây Ninh Thuận Mỗi mẫu đất trộn với bentonite theo tỷ lệ 0%; 0,5%; 1,0%; 1,5%; 2,0%; 2,5% 3% Xác định hiệu cải thiện sức giữ ẩm đồng ruộng dung lượng tao đổi cation mẫu đất trộn với bentonite tỷ lệ trên: - Sức giữ ẩm đồng ruộng: xác định dung lượng trữ nước hiệu dụng mẫu pha bentonite so với đối chứng theo TCVN 6651:2000 - Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 8568:2010 Chất lượng đất - Phương pháp xác định dung lượng cation trao đổi (CEC) - Phương pháp dùng amoni axetat Chọn mẫu có giá trị CEC tăng đủ lớn để tăng khả giữ chất dinh dưỡng linh động amoni kali Bố trí thí nghiệm đồng ruộng Thí nghiệm tiến hành với hàm lượng bentonite đưa vào đất cát khác B1-30 tấn/ha; B2-40 tấn/ha; B3-50 tấn/ha Thí nghiệm bố trí theo phương pháp khối ngẫu nhiên đầy đủ (RCBD) với cơng thức thí nghiệm cơng thức đối chứng, Số lần lặp lại lần Diện tích thí nghiệm 20 m2 x công thức x lần lặp lại = 240 m2 Bảng Sơ đồ thí nghiệm B1 ĐC B3 ĐC B3 B2 B3 B2 B1 B2 B1 ĐC Đánh giá thí nghiệm Đánh giá khả tiết kiệm nước công thức dựa theo dõi độ ẩm hiệu dụng ô thử nghiệm dụng cụ tensiometer Các tiêu sinh trưởng: Tiến hành đánh dấu, theo dõi khóm /lần lặp lấy số trung bình + Thời gian từ trồng đến thu hoạch (ngày) + Chiều cao (cm): Đo định kỳ tháng/1 lần + Số cây/khóm (cây) Đánh giá suất trồng cuối vụ Kết thu được tiến hành xử lý phần mền Irristat 5.0 82 trao đổi cationcủa đất lên 40% so với không bổ sung bentonit đem lại hiệu không nhỏ canh tác nông nghiệp bảo vệ mơi trường vùng đất cát Từ định hướng việc bổ sung bentonit vào đất cát tiến hành theo dõi đánh giá thực tế cánh đồng kết phí Thí nghiệm diễn vùng đất cát huyện Ninh Phước, tiến hành xẻ rãnh làm đất để đưa bentonite với chiều sâu rãnh 40 cm Bentonit rải diện tích thí nghiệm theo cơng thức bố trí Sau tiến hành ươm măng tây bầu đất sau 2-3 tháng chuyển từ bầu ươm ruộng để tiến hành chăm sóc theo quy trình chăm bón nơng dân Đánh giá khả tiết kiệm nước Kết thí nghiệm đánh giá sau bổ sung bentonite vào đất cát tiến hành trồng măng tây xanh diện tích thí nghiệm tưới nước đầy đủ để đảm bảo sinh trưởng phát triển Sau 30 ngày sinh trưởng phát triển tiến hành đánh giá khả tiết kiệm nước cơng thức thí nghiệm dựa theo dõi độ ẩm hiệu dụng ô thử nghiệm dụng cụ tensiometer Kết thí nghiệm thể bảng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Kết thí nghiệm đánh giá phịng thí nghiệm với mẫu đất cát thu thập từ địa bàn tỉnh Ninh thuận Sau tiến hành phối trộn theo tỷ lệ nêu sử dụng phương pháp phân tích sức giữ ẩm đồng ruộng hỗn hợp thu kết bảng sau: Bảng Mức độ tăng sức giữ ẩm đồng ruộng đất cát trộn benthonite Sức giữ ẩm đồng ruộng (%) Mẫu 0% 0,5% 1% 1,5% 2% 3% MT1 36,3 38,8 39,5 39,7 39,9 40,2 MT2 36,2 37,7 38,6 39,1 40,1 40,8 MT3 36,0 36,4 38,1 39,5 40,2 40,6 CV% 3,5 3,8 3,1 2,8 4,2 3,7 Kết cho thấy, sức chứa ẩm cánh đồng mẫu đất cát lấy từ khu trồng măng tây tăng xấp xỉ 10% với tỷ lệ trộn bentonite 3% Như vậy, cần tăng thêm khả giữ ẩm cánh đồng đất cát lên 10%, cần tỷ lệ trộn bentonite với đất canh tác lớn 3% Khả trao đổi ion (CEC) thể cho lưu giữ phân bón dạng hòa tan N, P, K Kết phân tích nêu bảng Bảng Độ ẩm hiệu dụng đất theo thời gian Bảng Mức độ tăng dung tích trao đổi ion (CEC) cát trộn bentonite Công thức CEC (meq/100g) Mẫu Độ ẩm hiệu dụng (%) sau h sau 24h ĐC 32,25a 4,67a B1 50,67b 6,59b B2 60,21c 9,78c 0% 0,5% 1% 1,5% 2% 3% MT1 2,40 2,68 2,98 3,32 3,56 3,92 MT2 2,08 2,58 2,88 3,14 3,52 MT3 2,72 2,82 2,9 2,96 3,2 3,28 B3 68,35d 14,32d CV% 3,0 2,9 3,2 3,5 CV (%) 4,5 5,5 3,3 2,2 3,1 Ghi chú: Các chữ cột khác khác có ý nghĩa thống kê (p