Nghiên cứu quy trình xử lý rơm rạ bằng chế phẩm VSV thành phần hữu cơ bón cho lúa xuân trên đất phù sa sông hồng

luận văn, tiến sĩ, thạc sĩ, báo cáo, khóa luận, đề tài

bộ giáo dục và đào tạo trờng đạI học nông nghiệp hà nội vũ thị len Nghiên cứu quy trình xử lý rơm rạ bằng chế phẩm VSV thành phân hữu cơ bón cho lúa Xuân trên đất phù sa Sông Hồng LUậN VĂN THạC Sĩ NÔNG NGHIệP Chuyên ngành: khoa học đất Mã số : 60.62.15 Ngời hớng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn xuân Thành Hà Nội - 2008 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 1 LỜI CAM ðOAN Tôi cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi cam ñoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả luận văn Vũ Thị Len Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 2 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành bản luận văn này, tôi ñã nhận ñược sự hướng dẫn nhiệt tình, chu ñáo của thầy giáo PGS. TS. Nguyễn Xuân Thành. Bên cạnh ñó là sự giúp ñỡ quý báu của toàn thể các thầy cô giáo và cán bộ công nhân viên thuộc Bộ môn Vi sinh vật, phòng phân tích trung tâm Jica và Bộ môn Thuỷ nông - Canh tác, khoa Tài nguyên - Môi trường, Trường ñại học Nông nghiệp Hà Nội, cùng với sự tương trợ thân ái của bạn bè, người thân. Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn tất cả những sự giúp ñỡ quý báu ñó. Tác giả luận văn Vũ Thị Len Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 3 MỤC LỤC PHẦN 1. MỞ ðẦU 1 1.1. Tính cấp thiết của ñề tài 8 1.2. Mục ñích và yêu cầu nghiên cứu 10 1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài 10 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 11 2.1. Cây lúa và vai trò của nó trong ñời sống nhân loại 11 2.2. Các quan ñiểm sử dụng phân bón trong trồng trọt. 14 2.3. Cơ sở lý luận của việc xử lý phế thải hữu cơ trên ñồng ruộng bằng phương pháp sinh học 22 2.4. Các phương pháp xử lý phế thải hữu cơ 31 2.5. Các nghiên cứu xử lý phế thải hữu cơ bằng phương pháp sinh học 36 2.6. Kết quả nghiên cứu về hiệu quả của phân hữu cơ ñối với ñất và cây trồng 44 PHẦN 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 53 3.1. ðối tượng nghiên cứu 53 3.2. ðịa ñiểm nghiên cứu 53 3.3. Nội dung nghiên cứu 53 3.4. Phương pháp nghiên cứu 54 PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 57 4.1. Kết quả ñiều tra tàn dư cây lúa sau thu hoạch vụ mùa 2007 của ñịa bàn nghiên cứu 57 4.2. Kết quả phân tích tính chất ñất nông hoá ñất trước thí nghiệm 59 4.3. Phân lập, tuyển chọn các chủng giống VSV có khả năng phân giải xenlulo cao dùng trong sản xuất chế phẩm 61 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 4 4.3.1. Kết quả phân lập, thu thập và sơ tuyển các chủng giống VSV có khả năng phân giải xenlulo cao 61 4.3.2. Tuyển chọn các chủng giống VSV có khả năng phân giải Xenluloza cao dùng trong sản xuất chế phẩm 62 4.4. Sản xuất chế phẩm VSV phân giải xenluloza dùng trong xử lý rơm rạ 64 4.4.1. Quy trình sản xuất chế phẩm (ðề tài B2004 - 32 - 66) 65 4.4.2. ðánh giá chất lượng chế phẩm VSV theo tiêu chuẩn Việt Nam 134B -1996 66 4.5. Xử lý rơm rạ tại ñồng ruộng bằng chế phẩm VSV theo quy trình cải tiến của ñề tài mã số B2004 - 32 - 66 68 4.5.1. Quy trình xử lý (ñã cải tiến) 68 4.5.2. Diễn biến nhiệt ñộ của ñống ủ 70 4.5.3. Chất lượng thành phẩm 72 4.6. Hiệu quả của phân hữu cơ tái chế từ rơm rạ trên cây lúa xuân năm 2008 75 4.6.1. Ảnh hưởng của phân RR ñến các yếu tố sinh trưởng và phát triển của cây lúa 75 4.6.2. Ảnh hưởng của phân RR ñến các yếu tố cấu thành năng suất lúa 77 4.6.3. Ảnh hưởng của phân hữu cơ tái chế từ rơm rạ ñến năng suất lúa (VL24) 79 4.6.4. Hiệu quả kinh tế của phân hữu cơ tái chế từ rơm rạ bón cho lúa (VL24) 82 5.1. Kết luận 85 5.2. ðề nghị 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 5 Danh môc c¸c ch÷ viÕt t¾t Thứ tự Ký hiệu Nội dung 1 Cs Cộng sự 2 Ctv Cộng tác viên 3 ðHNN HN ðại học Nông nghiệp Hà Nội 4 VSV Vi sinh vật 5 VK Vi khuẩn 6 XK Xạ khuẩn 7 N Nấm 8 CMC - aza Enzim phân giải Cacbon Metyl Celluloza 9 CFU ðơn vị hình thành khuẩn lạc 10 VSVTS Vi sinh vật tổng số 11 Phân HCVS Phân hữu cơ vi sinh 12 RR Rơm rạ 13 KTKL Kích thước khuẩn lạc 14 CTDC Công thức ñối chứng 15 CTTN Công thức thí nghiệm 16 PPP Phế phụ phẩm 17 TN - CT Thuỷ nông - Canh tác 18 TN - MT Tài nguyên - Môi trường Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 6 danh môc b¶ng 2.1. Ảnh hưởng của lượng ñạm bón ñến năng suất, chất lượng rau Spinacea Oleracea 16 2.2. Quan hệ hữu cơ - vô cơ trong dinh dưỡng lúa 21 2.3. Lượng chất thải hữu cơ trên thế giới năm 2001 23 2.4. Hàm lượng xenluloza trong một số tàn dư thực vật trên ñồng ruộng 23 2.5. Quy mô bãi chôn lấp 32 2.6. Hiệu suất phân chuồng bón cho lúa ở ñồng bằng sông Hồng và sông Cửu Long (kg thóc/tấn phân chuồng) 47 2.7. Một số tính chất vật lý ñất Bazan thoái hoá ñược vùi 83 tấn hữu cơ (tầng 0 - 30cm) 48 4.1. Kết quả ñiều tra tàn dư cây lúa vụ mùa 2007 của ñịa bàn nghiên cứu 59 4.2. Tính chất nông hoá của ñất trước thí nghiệm 60 4.3. Kết quả phân lập các chủng giống VSV phân giải xenluloza 62 4.4. Khả năng phân giải CMC của các chủng VSV phân lập và thu thập ñược 63 4.5. Một số ñặc tính sinh học của các chủng giống VSV nghiên cứu 61 4.6. Khả năng phân giải xenluloza tự nhiên 63 4.7. Ảnh hưởng của thời gian bảo quản ñến chất lượng chế phẩm VSV 66 4.8. Diễn biến nhiệt ñộ trong ñống ủ rơm rạ 71 4.9. Chất lượng rơm rạ sau 45 ngày ủ 72 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 7 4.10. Chất lượng của phân RR2 và của một số loại phân hữu cơ khác 74 4.11. Ảnh hưởng của phân RR ñến các yếu tố sinh trưởng, phát triển của cây lúa 76 4.12. Ảnh hưởng của phân RR ñến các yếu tố cấu thành năng suất lúa 78 4.13. Ảnh hưởng của phân RR ñến năng suất lúa 80 4.14. Hiệu quả kinh tế của phân RR bón cho lúa xuân VL24 83 DANH MỤC HÌNH 2.1. Thực trạng ñốt rơm rạ trên ñồng ruộng của nông dân 6 4.1. Hình thức sử dụng rơm rạ sau thu hoạch của ñịa ñiểm nghiên cứu 58 4.2. Ảnh của thửa ruộng thử nghiệm 61 4.3. Khả năng phân giải xenluloza trên cơ chất tự nhiên 62 4.4. Hình thái khuẩn lạc của các chủng ñược tuyển chọn 64 4.5. Một số ảnh thử nghiệm lúa 84 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……………………… 8 PHẦN 1. MỞ ðẦU 1.1. Tính cấp thiết của ñề tài Cây lúa (Oryza sativa) là một trong ba cây lương thực chính trên thế giới (lúa mì, lúa nước và ngô). Hệ thống lúa nước có nguồn gốc lịch sử và phát triển mạnh mẽ ở châu Á (chiếm 90% diện tích lúa thế giới), nó mang tính an toàn và ổn ñịnh cao ñồng thời là nguồn ñóng góp chính vào sản lượng lương thực thế giới và là hệ thống ñáp ứng ñược nhu cầu lương thực của hơn 60% dân số trên hành tinh của chúng ta. Ở Việt Nam lúa nước là cây lương thực số một ñược trồng trên khắp mọi miền ñất nước. ðặc biệt ñối với ñại ña số người nông dân Việt Nam, cây lúa không những ñem lại lương thực cho họ mà còn cung cấp chất ñốt, nguyên liệu chăn nuôi gia súc, gia cầm và che phủ ñất, chất ñộn chuồng trại chăn nuôi và còn rất nhiều lợi ích khác nữa từ thân lá cây lúa sau thu hoạch. Như vậy, cây lúa không những ñem lại lợi ích nhiều mặt cho bà con nông dân mà còn góp phần ñặc biệt quan trọng trong nền kinh tế quốc dân của Việt Nam. Tuy nhiên, một vài thập kỷ trở lại ñây, trong thâm canh lúa nước nói riêng và trong thâm canh cây trồng nói chung, phân hoá học ñã chiếm vị trí ñộc tôn trong lòng người sử dụng. Một khối lượng lớn tàn dư thực vật, nguyên liệu ñược người nông dân sử dụng làm chất ñộn chuồng trại và ủ làm phân bón hữu cơ từ cuối thập niên 80 của thế kỷ XX trở về trước, bị lãng quên trên các bờ vùng, bờ thửa hoặc bị ñốt cháy toàn bộ sau mỗi vụ thu hoạch. ðiều này ñồng nghĩa với việc nhiều loại ñất ñã và ñang bị bóc lột ñến kiệt quệ, trở nên bạc màu hoá, hiệu quả thâm canh giảm, mất dần sức sản xuất; môi trường nước, không khí và cảnh quan môi trường nông nghiệp nông thôn sẽ rơi vào tình trạng ô nhiễm và mất ñi vẻ ñẹp vốn có của nó, các bệnh dịch hại cây trồng ngày một tăng Từ ñó, giải pháp dùng phân hữu cơ (phân sinh học) bón cho các diện tích