Ảnh hưởng của quá trình khô tái ẩm đến sự giải phóng phôt pho hòa tan từ đất phù sa không được bồi orthofluvic fluvisol

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP KHOA LÂM HỌC o0o KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP “ẢNH HƯỞNG CỦA Q TRÌNH KHƠ – TÁI ẨM ĐẾN SỰ GIẢI PHĨNG PHỐT PHO HỊA TAN TỪ ĐẤT PHÙ SA KHÔNG ĐƯỢC BỒI (ORTHOFLUVIC FLUVISOL)’’ NGÀNH: LÂM NGHIỆP MÃ NGÀNH: 313 Giáo viên hướng dẫn : TS Đinh Mai Vân Th.S Trần Thị Quyên Sinh viên thực : Hà Duyên Hưng Mã sinh viên : 1653132222 Lớp : K61 – Lâm nghiệp Khóa học : 2016 - 2020 Hà Nội, 2020 LỜI CẢM ƠN Để hồn thành tốt luận văn tốt nghiệp này, trước hết em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới cô giáo Đinh Mai Vân, Trần Thị Quyên tận tình giúp đỡ trực tiếp hướng dẫn, truyền đạt kiến thức quý báu suốt thời gian thực khóa luận tốt nghiệp Em xin cảm ơn thầy cô Trung tâm nghiên cứu Lâm nghiệp biến đổi khí hậu, đặc biệt Trần Thị Hằng giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi q trình tiến hành phân tích phịng thí nghiệm để em có kết tốt cho khóa luận Em xin cảm ơn thầy Trường Đại học Lâm nghiệp nói chung thầy Khoa Lâm học nói riêng tận tình giảng dạy, giúp đỡ em suốt thời gian học tập trườngthuận lợi áp dụng kiến thức học vào thực tế Những kiến thức tích lũy từ giảng Thầy Cô hôm hành trang kinh nghiệm quí báu cho em đường nghiệp Cuối cùng, em xin cảm ơn người thân, bạn bè bên cạnh, ủng hộ, động viên em hồn thành khóa học báo cáo khóa luận Nghiên cứu thực từ nguồn kinh phí Chương trình độc lập cấp Nhà nước “Nghiên cứu đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến tài nguyên đất vùng đồng Sông Hồng đề xuất giả pháp chủ động ứng phó” PGS TS Lưu Thế Anh, Viện Tài nguyên Môi trường, Đại học Quốc gia Hà Nội chủ trì Em xin chân thành cảm ơn Xuân Mai, ngày tháng năm 2020 Sinh viên i MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC BẢNG iv DANH MỤC HÌNH iv ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 2.2 Mục tiêu nghiên cứu 2.3 Nội dung nghiên cứu: 2.4 Phương pháp nghiên cứu 2.4.1 Phương pháp tổng hợp tài liệu, thông tin 2.4.2 Phương pháp khảo sát thực địa, lựa chọn địa điểm lấy xử lý mẫu đất 2.4.3 Phương pháp phân tích phịng thí nghiệm 2.4.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm phịng 2.4.5 Phương pháp phân tích phịng thí nghiệm 2.4.6 Phương pháp tính tốn thống kê phân tích số liệu 4.1 Nghiên cứu số tính chất đất phù sa khơng bồi khu vực nghiên cứu 11 4.1.1 Thành phần giới đất 11 4.1.2 Kết nghiên cứu tính chất hóa học đất 11 4.2 Ảnh hưởng q trình khơ/tái ẩm đến biến động hàm lượng phốt hòa tan đất thí nghiệm 13 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 16 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BĐKH: Biến đổi khí hậu OM: Chất hữu (Organic matter) CEC : Khả trao đổi cation (Cation exchange capacity) P: Phốt N: Ni tơ DW: Khô tái ẩm (Drying/Rewetting) TPCG: Thành phần giới TDP : Tổng phốt hòa tan DOP : Phốt hữu hịa tan DIP : Phốt vơ hịa tan iii DANH MỤC BẢNG Trang Bảng Kết thành phần giới đất nghiên cứu 11 Bảng Tổng cation trao đổi, hàm lượng mùn, P N tổng số 11 DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 4.1 Tổng hàm lượng P hòa tan (dễ tiêu) (TDP mg/kg đất) đất phù sa không bồi ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm khu vực nghiên cứu 14 Biểu đồ 4.2 Hàm lượng P vơ hịa tan (dễ tiêu) (DIP mg/kg đất) đất phù sa không bồi ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm khu vực nghiên cứu 15 DANH MỤC HÌNH Hình Địa điểm lấy mẫu đất huyện Thường Tín, Hà Nội iv ĐẶT VẤN ĐỀ Tình hình khơ hạn, thiếu nước hậu việc biến đổi khí hậu dự đoán ngày trở lên trầm trọng cường độ diện tích nhiều khu vực giới, có Việt Nam Mặc dù có nhiều biện pháp nhằm hạn chế tình trạng triển khai sử dụng chất giữ ẩm, vật liệu che phủ bề mặt đắt, phát triển giống trồng chịu hạn … Tuy nhiên, tình trạng hạn hán sau kéo theo mưa lớn kèm lũ quét không giảm, đặc biệt khu vực nhiệt đới Việt Nam Sự thay đổi đột ngột tác động trực tiếp đến khu hệ sinh vật đất, thành phần quan trọng giúp cân trì q trình chuyển hóa vật chất hữu tuần hoàn nguyên tốt dinh dưỡng đất Phốt đóng vai trị quan trọng q trình trao đổi chất trồng tham gia trình tổng hợp axit nucleic (DNA RNA) (Marschner H 1996) Thiếu lân làm cho trình sinh lý bị rối loạn Hàm lượng phốt hòa tan dung dịch đất thấp, thường nhỏ kg (Pierzynski and McDowell 2005) Hàm lượng phốt hòa tan đất thường xuyên thiếu, không cung cấp đủ cho nhu cầu (Schachtman et al 1998) Độ ẩm đất nhân tố quan trọng thường xuyên ảnh hưởng đến dinh dưỡng P hòa tan đất sinh khối vi sinh vật đất, đặc biệt tình hình nắng nóng kéo dài kèm theo mưa lớn dự đoán thường xuyên xảy Trên sở đó, đề tài nghiên cứu: “Ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm đến giải phóng phốt hịa tan từ đất phù sa khơng bổi (Orthofluvic Fluvisols)” đặt nhằm cung cấp sở khoa học thực tiễn góp phần quan trọng quản lý bảo vệ độ phì đất trước bối cảnh gia tăng nắng nóng, khơ hạn CHƯƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu giới Khí hậu dự đốn tăng cường độ phạm vi kỉ Bởi biến đổi khí hậu khai thác mức người, vịng tuần hồn nước tự nhiên bị thay đổi với đặc trưng khô hạn vào mùa hè nhiều vùng giới (IPCC 2014) Thêm vào đó, tượng khơ hạn dự đốn xảy với cường độ tần suất ngày mạnh tương lai (IPCC 2014) Q trình khơ tái ẩm (D/W) kết hợp hai trình, trình sinh học trình vật lý; ví dụ áp suất thẩm thấu tiêu giảm tế bào, hồi phục, tái hoạt động vi sinh vật thay đổi cấu trúc đất sau tái ẩm (Blackwell et al 2013) Q trình khơ - tái ẩm q trình xảy thường xuyên có tác động lớn đến hầu hết loại đất (Blackwell et al 2013) Quá trình D/W cho nguyên nhân làm tăng hàm lượng C N bị khống hóa Sự tiếp nối q trình khơ-ẩm làm phá vỡ cấu trúc đất (Blackwell et al 2013) khiến cho chất hữu vốn bị hấp phụ bề mặt khoáng bị đẩy trở lên dễ tiếp cận vi sinh vật phân giải (Jenkinson and Powlson, 1976; Lund and Gokssyr, 1980; Kieft et al., 1987) Mặc dù dễ tiếp cận với nguồn chất sinh khối vi sinh vật lại bị giảm q trình khơ tái ẩm theo chế sinh lý học Khi đất bị khơ, vi sinh vật phải tích lũy chất tan thể chúng để chống lại nước (Harris,1981; Schimel et al., 2007) Khi đất tái ẩm, tế bào vi sinh vật nhanh chóng bị căng lên nước dễ dàng bị phá vỡ áp suất thẩm thấu (Xiang et al., 2008) Kết trình làm cho sinh khối vi sinh vật bị giảm đi, đặc biệt chu kỳ q trình khơ - tái ẩm Phốt (P) nguyên tố đa lượng quan trọng chu trình dinh dưỡng trồng (Gowin, 1997; Li, 2016) Phốt nguyên tố quan trọng đóng góp cho sinh trưởng phát triển thực vật vi sinh vật, có axit nucleic màng tế bào; trồng sinh trưởng thiếu nguyên tố dinh dưỡng Phốt tồn đất hai dạng bao gồm phốt dạng vô phốt dạng hữu Lân hữu đất chiếm từ 20-80% tổng lượng lân đất, thường chiếm 50% lân tổng số Hàm lượng phôt hữu đất cao hay thấp phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: điều kiện khí hậu, thảm thực vật, kết cấu đất, loại sử dụng đất, chế độ bón phân sử dụng đất Các dạng phốt hữu chủ yếu đất bao gồm: Inositol phốtphat: 1,4 – 356mg/kg, chiếm 0,3 – 62%, Axít nucleic (AND ARN): 0,1 – 97, chiếm 0,1- 65% phootspholipit: 0,4 – 17, chiếm 0,03 – 5,4% lượng lân hữu đất ( Harison, 1987) Các axit hữu tham gia vào việc giải phóng phốt phát khống bảo vệ lân khơng bị kết tủa ion đa hóa trị Phốt vơ đất chủ yếu có dạng muối phốt phat cation canxi (chiếm ưu đất có phản ứng trung tính kiềm), sắt nhơm (chiếm ưu đất chua) Lân đất chủ yếu tồn dạng photphat sắt, nhôm không hoạt động, theo ước tính phần photphat bị cố kết chiếm tới 60-80% lân tổng số Mặc dù P chiếm đến 0,2% sinh khối khơ thực vật lại nguyên tố mà trồng khó hấp thu (Smith et al., 2011) Ảnh hưởng trình D/W dến nguồn dinh dưỡng hòa tan (C, N, P) nghiên cứu thời gian dài (Degens and Sparling 1995; Magid et al 1999; Turner and Haygarth 2001; Mikha et al 2005; Gordon et al 2008; Butterly et al 2009, Bünemann et al 2013b; Dinh et al 2016, 2017) Bünemann et al (2013) sau trình D/W hàm lượng phốt hoạt động đất tăng lên đến 44% so với đất không trải qua chu trình khơ - tái ẩm, kết nói lên vai trị quan trọng q trình lý học Hàm lượng phốt hịa tan phốt không tan tăng sau D/W (Chepkwony et al 2001; Blackwell et al 2009) Một vài nghiên cứu báo cáo gia tăng hàm lượng phốt hòa tan sau tái ẩm đất khô ( Butterly et al 2009, 2011; Bünemann et al 2013) Hàm lượng phốt vơ hịa tan (DIP) tăng lên đến 2,1 mg P kg-1 sau tái ẩm đất khô (Butterly et al 2011); hàm lượng phốt hữu hòa tan (DOP) tăng đến mg P kg-1 tầng đất mặt (Butterly et al 2011) tăng tới mg P kg-1 thảm thực vật tầng đất mặt (Dinh et al 2016) Q trình khơ hạn giết chết đến 58% tổng số vi sinh vật đất (Van Gestel et al 1993; Wu Brookes 2005; Blackwell et al 2009) số tác giả kết luận sinh khối vi sinh vật nguồn phốt vô quan trọng dung dịch đất sau q trình khơ - tái ẩm (Turner Haygarth 2001; Bünemann, E.K 2003) 1.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam Việt Nam quốc gia bị ảnh hưởng nặng nề biến đổi khí hậu theo dự đốn Ủy ban Liên phủ Biến đổi khí hậu (IPCC, 2007) Khí hậu nắng, nóng dẫn đến mùa khô kéo dài tượng xảy ngày tăng cường độ phạm vi nhiều vùng, miền Việt Nam (Monre 2012a, b) Trong kỷ 21, nhiệt độ trung bình của Việt Nam dự đoán tăng từ 1,6 đến 3oC, đặc biệt số vùng miền nhiệt độ tăng từ 2,5÷3,7oC (IPCC 2007; Monre 2012a, b) Khí hậu thay đổi có nghĩa khô hạn đến mức cực đoan kèm theo mưa lớn ngày gia tăng Vì vậy, q trình khơ-tái ẩm diễn với mức độ thường xuyên tương lai, ảnh hưởng trực tiếp đến phân giải chất hữu đất sinh khối vi sinh vật đất Trên giới có nhiều nghiên cứu ảnh hưởng q trình khơ-tái ẩm đến tỷ lệ nấm - vi khuẩn, phản ứng cộng đồng vi sinh vật Nhưng thí nghiệm thực điều kiện khô từ từ tái ẩm lượng nước đạt đến 50÷60% tổng lượng nước bão hịa đất Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới Việt Nam, trình khơ – tái ẩm diễn cường độ mạnh đất khơ khơ đến mức cực hạn mưa xuống dồn dập độ ẩm đất thường đạt mức 100÷200 % Các nghiên cứu giới đưa số liệu cụ thể ảnh hưởng q trình khơ hạn/tái ẩm đến biến động dinh dưỡng đất hoạt động vi sinh vật đất Việt Nam có nghiên cứu Đinh Mai Vân cộng (2018) đất rừng; chưa có nghiên cứu thực theo hướng đất nơng nghiệp Kết nghiên cứu góp phần vào việc quản lý dinh dưỡng đất nhằm đáp ứng với biến đổi khí hậu Việt Nam CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu thực đối tượng đất phù sa không bồi (Orthofluvic Fluvisols) lấy huyện Thường Tín, Hà Nội Đây đơn vị đất đại diện điều kiện khí hậu nhiệt đới (Phạm Quang Hà, 2010) sử dụng chủ yếu cho mục đích sản xuất nơng nghiệp Địa điểm lấy mẫu Hình Địa điểm lấy mẫu đất huyện Thường Tín, Hà Nội 2.2 Mục tiêu nghiên cứu 2.2.1 Mục tiêu tổng quát Nghiên cứu ảnh hưởng biến đổi khí hậu đến giải phóng phốt hịa tan từ đất phù sa không bổi (Orthofluvic Fluvisols) làm sở đề xuất biện pháp quản lý sử dụng đất bền vững 2.2.2 Mục tiêu cụ thể Xác định số tính chất đất đất phù sa khơng bổi Xác định giải phóng phốt hịa tan từ đất phù sa khơng bổi ảnh hưởng q trình khơ hạn 2.3 Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu số tính chất đất xám bạc màu khu vực nghiên cứu Thành phần giới đất pHKCl Hàm lượng chất hữu đất Hàm lượng Nitơ tổng số Hàm lượng phốt tổng số CEC - Sự giải phóng tổng phốt hịa tan từ đất xám bạc màu ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm - Sự giải phóng phốt hịa tan dạng vô hữu từ đất xám bạc màu ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm 2.4 Phương pháp nghiên cứu 2.4.1 Phương pháp tổng hợp tài liệu, thông tin Tiến hành thu thập tài liệu thông tin liên quan đến đề tài nghiên cứu từ cơng trình khoa học, báo, tạp chí, sách chuyên khảo nước 2.4.2 Phương pháp khảo sát thực địa, lựa chọn địa điểm lấy xử lý mẫu đất Tiến hành khảo sát thực địa, lựa chọn địa điểm lấy mẫu đất đại diện cho nhóm đất phù sa khơng bồi hàng năm địa bàn huyện Thường Tín, thành phố Hà Nội Lấy mẫu đất theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7538-2:2005 Mẫu đất sau lấy xử lý sơ cách nhặt hết xác thực vật mảnh vụn tàn dư khác, sau phơi khơ khơng khí nhiệt độ phịng giã cối sứ, rây qua rây có đường nhỏ mm để loại bỏ tạp chất Cân mẫu đất sau xử lý cho vào hộp nhựa có nắp để tiến hành thí nghiệm khơ-tái ẩm 2.4.3 Phương pháp phân tích phịng thí nghiệm Các mẫu đất gửi phân tích tính chất lý hóa phịng thí nghiệm phân tích đất, Viện Địa lý, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghiệ Việt Nam Chi tiết tiêu phương pháp áp dụng trình bày sau: Chỉ tiêu Phương pháp Thành phần giới đất TCVN 5979:2007 pHKCl TCVN 5979:2007 Hàm lượng chất hữu đất TCVN 6642:2000 Hàm lượng Nitơ tổng số TCVN 6498:1999 Hàm lượng P tổng số TCVN 8940:2011 Hàm lượng phốt dễ tiêu TCVN 8661:2011 CEC TCVN 8568:2010 2.4.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm phịng Thiết lập thí nghiệm: Mẫu đất đóng hộp nhựa để đảm bảo dung trọng 1.14 g/cm3 với dung trọng tầng đất mặt điều kiện thực tế Tất mẫu thí nghiệm điều chỉnh đến 60% độ ẩm bão hòa đất ủ từ tuần trước trình khơ hạn bắt đầu Sau giai đoạn ủ, mẫu đất chia thành hai phương pháp xử lí : khô hạn (DW) đối chứng (Con) với lần nhắc lại Các mẫu đối chứng đậy nắp để giữ cho độ ẩm đất không thay đổi (60% độ ẩm bão hịa), mẫu khơ hạn nắp hộp mở q trình khơ khơng khí bắt đầu Tại thời điểm bắt đầu mở nắp hộp mẫu tiến hành thí nghiệm khơ hạn, 10g đất lấy để phân tích (gọi thời điểm ControlT0) Khi độ ẩm mẫu đất DW giảm xuống 20 % (DW-T0) tái ẩm cho đất nước cất tinh khiết để đạt độ ẩm bão hòa 100 % 24 (DW-T24) 72 (DW-T72) tiếng sau tái ẩm, đất lấy phân tích để xác định hàm lượng phốt vơ hịa tan (DIP) phốt hữu hịa tan (DOP) Thí nghiệm bố trí nêu thời điểm lấy mẫu, thí nghiệm lặp lại lần Cụ thể: loại đất x cơng thức thí nghiệm x thời điểm lấy mẫu x lần lặp lại; tổng 18 mẫu 2.4.5 Phương pháp phân tích phịng thí nghiệm Các tiêu xác định với lần lặp - Tổng phốt (TP), tổng Các bon (TC) tổng nitơ (TN) Các mẫu đất tầng mặt sấy nhiệt độ 105oC để phân tích tiêu tổng số Tổng phốt xác định máy quang phổ phát xạ plasma sau công phá mẫu HNO3 Tổng bon xác định phương pháp Walkley Black Tổng nitơ xác định phương pháp Kjeldhal - Tổng phốt hòa tan (TDP), phốt hữu hịa tan (DOP), phốt vơ hòa tan (DIP) DIP xác định máy quang phổ kế theo phương pháp màu xanh molypdap Murphy and Riley (1962) TDP xác định máy quang phổ phát xạ Phốt hữu hòa tan xác định chênh lệch tổng phốt hịa tan (TDP) phốt vơ hịa tan (DIP) Hàm lượng P thực giải phóng (DIP, DOP) xác định thông qua chênh lệch hàm lượng phốt mẫu thí nghiệm khô hạn mẫu đối chứng Hàm lượng phốt đất (TDP, DIP, DOP) tính tốn dựa hàm lượng đất khơ 2.4.6 Phương pháp tính tốn thống kê phân tích số liệu Sử dụng phần mềm Excel để xác định tiêu, phân tích đánh giá số liệu Kết phân tích tổng hợp qua bảng hình vẽ theo tính chất vật lý, hóa học đất khu vực nghiên cứu CHƯƠNG ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN – KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1 Điều kiện tự nhiên 3.1.1 Vị trí địa lý Huyện Thường Tín nằm dọc Quốc lộ 1A, cách trung tâm thành phố Hà Nội 13km phía Nam, có ranh giới tiếp giáp sau: - Phía Bắc giáp huyện Thanh Trì; - Phía Nam giáp huyện Phú Xun; - Phía Đơng giáp huyện Văn Giang huyện Khối Châu tỉnh Hưng Yên, với dải ngăn cách tự nhiên sông Hồng; - Phía Tây giáp huyện Thanh Oai Huyện Thường Tín có tổng diện tích 13.040,89ha, gồm 28 xã, thị trấn Dân số khoảng 220.689 người Thường Tín huyện đồng sơng Hồng, địa hình tương đối phẳng, độ chênh lệch cao thấp vùng không đáng kể Địa hình có hướng thấp dần từ Bắc xuống Nam, từ Đơng sang Tây Địa hình có độ cao so với mực nước biển từ - 8m Sự thiếu hụt bồi tích hệ thống sơng làm cho bề mặt địa hình phần lớn diện tích đồng thấp bề mặt bãi bồi đê thường bị úng lụt vào mùa mưa 3.1.2 Địa hình Thường Tín huyện đồng sơng Hồng, địa hình tương đối phẳng, độ chênh lệch cao thấp vùng khơng đáng kể Địa hình có hướng thấp dần từ Bắc xuống Nam, từ Đơng sang Tây Địa hình có độ cao so với mực nước biển từ - 8m Sự thiếu hụt bồi tích hệ thống sơng làm cho bề mặt địa hình phần lớn diện tích đồng thấp bề mặt bãi bồi đê thường bị úng lụt vào mùa mưa Tại khu đồng thấp, tập quán giữ nước trồng lúa làm cho đất bị gley Vùng đất bãi nằm dọc theo triền sơng lớn có tượng xói lở, chia cắt làm bề mặt thay đổi hình dạng vùng diện tích khu đất 3.1.3 Khí hậu Thường Tín nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với đặc trưng: mùa hè nóng ẩm, mưa nhiều mùa đơng khơ lạnh, mưa Thường Tín chịu ảnh hưởng loại gió rõ rệt, gió Đơng Bắc xuất vào mùa đơng gió Đơng Nam xuất vào mùa hè Ngoài ra, vào tháng chuyển tiếp mùa xuất gió tây nam đơng nam 3.1.4 Thủy văn Địa bàn huyện có sơng lớn chảy qua sông Hồng sông Nhuệ - Sông Hồng nằm phía đơng chạy theo ranh giới huyện Thường Tín, với chiều dài khoảng 20 km, đóng vai trị quan trọng giao thông đường thủy, nguồn cung cấp nước tưới cho sản xuất nông nghiệp cấp nước cho đời sống sinh hoạt nhân dân - Sông Nhuệ nằm phía tây, nguồn cung cấp nước tiêu nước quan trọng cho sản xuất nơng nghiệp Ngồi địa bàn huyện cịn có sơng Tô Lịch chảy qua với chiều dài 12km, lịng sơng bị bụi, rác, thực vật che phủ nên tốc độ dịng chảy chậm Hệ thống sơng ngịi tự nhiên nối với nhiều sông đào, kênh dẫn nước, tạo điều kiện thuận lợi cho việc tưới tiêu, giao thông thủy Đồng thời, hệ thống sơng tạo nên diện tích đất phù sa màu mỡ 10 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Nghiên cứu số tính chất đất phù sa không bồi khu vực nghiên cứu 4.1.1 Thành phần giới đất Kết phân tích thành phần giới (Bảng 1) phân loại đất theo thành phần giới USDA/Soil Taxonomy cho thấy đất khu vực nghiên cứu thuộc loại đất thịt pha cát Kết hồn tồn trùng với kết phân tích thành phần giới đất Việt Nam thực Nguyen Quang Hai Kazuhiko Egashira (2008) Đất phù sa Thường Tín bồi đắp dịng sơng sơng Hồng sơng Nhuệ Bảng Kết thành phần giới đất nghiên cứu Địa điểm lấy mẫu Thường Tín Thành phần giới (TPCG) Loại đất Đất phù sa (Fluvisols) Sét (%) Limon(%) Cát (%) 11,57 16,74 73,84 Phân loại đất theo TPCG Thịt pha cát 4.1.2 Kết nghiên cứu tính chất hóa học đất Kết độ chua hoạt tính (pHKCl), hàm lượng mùn (OM), hàm lượng phốt tổng số (TP), hàm lượng nitơ tổng số (TN) trình bày bảng Bảng Tổng cation trao đổi, hàm lượng mùn, P N tổng số pHKCl CEC OM TP TN (meq/100g) (%) (%) (%) 8,2 ± 0,53 0,97 ± 0,09 6,0 ± 0,20 0,05 ± 0,00 0,27 ± 0,04 * Độ chua hoạt tính (pH KCl) đất Xác định nhanh phản ứng chua đất thơng qua độ chua hoạt tính đánh giá phản ứng đất phương thức sử dụng đất khác nhau, 11 mức độ hòa tan nguyên tố dinh dưỡng đất Độ chua hoạt tính ion H+ dung dịch đấ gây nên thay đổi nhiều nguyên nhân phân giải xác thực vật, hoạt động sống vi sinh vật đất, thời kì sinh trưởng thực vật, biện pháp canh tác Đất khu vực nghiên cứu có phản ứng chua trình bình với giá trị pHKCl 6,0±0,20 Với giá trị pH này, đất khu vực nghiên cứu có khả góp phần làm tăng hàm lượng Fe, Al linh động giảm hoạt động sinh học đất, làm giảm khả cung cấp phốt dễ tiêu cho * Hàm lượng mùn đất khu vực nghiên cứu Mùn tiêu biểu thị độ phì nhiêu đất Mùn nhân tố chủ yếu ổn định cải thiện kết cấu đất Mùn giúp tăng khả giữ nước, tính thấm nước, hạn chế q trình rửa trơi, xói mịn chảy nước bề mặt Mùn giúp cải thiện thành phần giới đất, điều hòa nhiệt độ tránh làm thay đổi đột ngột nhiệt độ đất ảnh hưởng xấu đến trồng Ngồi ra, mùn cịn kho dự trữ thức ăn cung cấp từ từ thường xuyên cho trồng vi sinh vật đất Hợp chất mùn chứa nhiều nguyên tố dinh dưỡng lại có khả khống hóa chậm thường xun hình thành chất vô đơn giản cho trồng sử dụng N, P, K, Ca, Mg, Si, vi lượng N đặc biệt cao Kết hàm lượng mùn đất biểu thị bảng 4.2 cho thấy hàm lượng mùn đất khu vực nghiên cứu mức thấp Kết thấp kết nghiên cứu hội Khoa học đất Việt Nam (2000) * Hàm lượng phốt tổng số đất khu vực nghiên cứu Hàm lượng tổng phốt đất phụ thuộc chủ yếu vào thành phần khoáng vật đá mẹ, thành phần giới đất, chế độ canh tác phân bón Hàm lượng phốt đất dao động khoảng 0,1- 0,19% (P2O5) Trong tất loại đất, hàm lượng phốt giảm theo chiều sâu phẫu diện Kết bảng 4.2 cho thấy hàm lượng lân tổng số mức giàu Hàm lượng lân tổng số đất phù sa báo cáo giàu lân hội Khoa học đất Việt Nam, với giá trị khoảng 0,1 đến 0,13% ½ kết lân tổng số đất phù sa nghiên cứu 12 * Hàm lượng đạm tổng số đất khu vực nghiên cứu Nitơ nguyên tố đa lượng đới với lồi đất thường chứa ni tơ Hàm lượng nitơ tổng số loại đất Việt Nam khoảng 0,1 – 0,2%, có loại 0,1% đất xám bạc màu Hàm lượng ni tơ đất nhiều hay chủ yếu phủ thuộc vào hàm lượng mùn (thường nitơ chiếm – 10% mùn) Trong đất, ni tơ tồn dạng ni tơ vô ni tơ hữu Kết bảng 4.2 cho thấy hàm lượng lân tổng số mức thấp Kết thấp nhiều lần so với kết nghiên cứu hội Khoa học Đất Việt Nam Tỷ lệ C/N có giá trị 11 mức trung bình cho thấy tốc độ phân giải N khơng cao đất khu vực nghiên cứu * Tổng cation trao đổi (CEC) Kết Bảng cho thấy tổng cation trao đổi (CEC) phản ánh khả đệm đất định chủ yếu thành phần khoáng sét đất (Schuler et al., 2011) Tổng cation trao đổi đất phù sa n 8,2 meq/100g đất, thuộc mức thấp Kết thấp so với kết nghiên cứu hội Khoa học Đất Việt Nam với giá trị trung bình CEC dao động từ trung bình đến 4.2 Ảnh hưởng q trình khơ/tái ẩm đến biến động hàm lượng phốt hịa tan đất thí nghiệm Hàm lượng lân dễ tiêu mặt phụ thuộc vào hàm lượng lân tổng số, quan trọng phụ thuộc vào điều kiện lý, hóa, dinh đất vào điều kiện khía hậu thời tiết Theo Sepfe-Satsaben (1960) hàm lượng lân dễ tiêu trung bình nhiều loại đất thường từ 0,02- 0,08% Do q trình tích lũy sinh học, hàm lượng lân dễ tiêu lớp đất mặt cao lớp Tỉ lệ lân khác tùy theo tính chất đá mẹ tầng phát sinh từ đá mẹ như: mica, quartirit… 4.2.1 Sự giải phóng tổng phốt hịa tan (TDP) từ đất phù sa không bồi ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm 13 Kết phân tích tổng hàm lượng phốt hịa tan (dễ tiêu) (TDP) từ đất phù sa không bồi khu vực nghiên cứu ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm thể biểu đồ 4.1 Biểu đồ 4.1 Tổng hàm lượng P hòa tan (dễ tiêu) (TDP mgkg-1 đất) đất phù sa khơng bồi ảnh hưởng q trình khô – tái ẩm khu vực nghiên cứu Kết biểu đồ 4.1 cho thấy đất khu vực nghiên cứu có hàm lượng lân dễ tiêu nghèo mức nghèo (< 2,5mg/100gđ đến ) (so sánh với tiêu chuẩn hàm lượng lân dễ tiêu chiết rút theo phương pháp Olsen) Hàm lượng TDP giải phóng từ đất thời điểm Control-T0, DW-T0, DW-T24, DW-72 8,18 mg/kg, 5,45 mg/kg, 3,66 mg/kg 7,88 mg/kg Hàm lượng TDP đất sau 72 tái ẩm (tại thời điểm DW-T0, DW-T24, DW-T72) giảm so với hàm lượng mẫu đối chứng Tuy nhiên, hàm lượng TDP lại tăng sau tái ẩm từ thời điểm DW-T0 đến DW-T72 4.2.2 Sự giải phóng phốt vơ hịa tan (DIP) phốt hữu hòa tan (DOP) từ đất phù sa khơng bồi ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm 14 Biểu đồ 4.2 Hàm lượng P vơ hịa tan (dễ tiêu) (DIP mgkg-1 đất) đất phù sa không bồi ảnh hưởng trình khơ – tái ẩm khu vực nghiên cứu Hàm lượng phốt vơ hịa tan (DIP) đất phù sa không bồi khu vực nghiên cứu khơng thay đổi suốt q trình thí nghiệm, từ đối chứng 72 sau tái ẩm, với giá trị trung bình 0,06mg/kg đất Hàm lượng DIP thấp chiếm từ 1% tổng phốt hịa tan đất suốt q trình thí nghiệm khơ tái ẩm diễn Hàm lượng phốt hữu hòa tan (DOP) xác định chênh lệch tổng hàm lượng phốt hòa tan (TDP) hàm lượng phốt vơ hịa tan (DIP) Hàm lượng DOP đất xám bạc màu khu vực nghiên cứu có giá trị 8,12mg/kg (Control-T0), 5,39mg/kg (DW-T0), 3,60mg/kg (DW-T24), 7,82mg/kg (DW-T72) Sự thay đổi hàm lượng DOP đất có xu hướng thay đổi TDP Hàm lượng DOP chiểm đến 99% tổng phốt hòa tan đất xám khu vực nghiên cứu ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm Điều thể phốt hịa tan giải phóng q trình khô – tái ẩm hầu hết tồn dạng phốt hữu hòa tan 15 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Đất khu vực nghiên cứu đất thịt pha cát Đất khu vực nghiên cứu hàm lượng mùn (OM) , nitơ tổng số (TN), hàm lượng tổng cation trao đổi (CEC) mức thấp Đất có phản ứng chua trung bình Hàm lượng phốt hòa tan đất mức nghèo Q trình khơ hạn sau tái ẩm làm thay đổi hàm lượng phốt hòa tan đất phù sa khu vực nghiên cứu Hàm lượng phốt hữu hòa tan chiếm ưu KIẾN NGHỊ - Cần tiếp tục tiến hành thí nghiệm với thời gian dài tiến hành với tầng đất sâu - Cần mở rộng nghiên cứu nhiều tính chất đất khác - Đề tài cần tính tốn đến sinh khối vi sinh vật, cộng đồng vi sinh vật đất yếu tố ảnh hưởng lớn đến trình phân giải dinh dưỡng đất 16 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Nam Ma Thùy Nhung (2018), Sự giải phóng phốt dễ tiêu từ loại rừng khác ảnh hưởng q tình khơ hạn Khóa luận tốt nghiệp Hội Khoa học Đất Việt Nam, 1996 Nhà xuất Nông nghiệp Hà Nội Đinh Mai Vân, Ma Thùy Nhung, Trần Thị Quyên, Trần Thị Hằng (2019), Bước đầu nghiên cứu giải phóng phốt hịa tan đất rừng ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm điều kiện phịng thí nghiệm tạp chí Khoa học Lâm Nghiệp, số 1, năm 2019 Đinh Mai Vân, Nguyễn Minh Thanh, Trần Thị Hằng (2020), Ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm đến thay đổi hàm lượng phốt hòa tan tầng đất rừng nhiệt đới Tạp chí Nơng nghiệp & Phát triển nông thôn, số 24 năm 2019 Tài liệu tiếng nước Blackwell, M.S.A., Carswell, A.M., Bol, R., 2013 Variations in concentrations of N and P forms in leachates from dried soils rewetted at different rates Biol Fertil Soils 49:79–87 Dinh M-V, Guhr A, Spohn M, Matzner E (2017) Release of phosphorus from soil bacterial and fungal biomass following drying/rewetting Soil Biology and Biochemistry 110:1–7 Dinh M-V, Schramm T, Spohn M, Matzner E (2016) Drying–rewetting cycles release phosphorus from forest soils J Plant Nutr Soil Sci 179:670–678 d Harris R F., 1981 Effect of water potential on microbial growth and activity In Water Potential Relations in Soil Soil desiccation and microbial biomass 123 Microbiology (J F Parr, W R Gardner and L F Elliott, Eds), pp 23-95 Soil Science Society of America, Madison 5 Hassinka, J., Whitmore, A.P., Kubát, J., 1997 Size and density fractionation of soil organic matter and the physical capacity of soils to protect organic matter European Journal of Agronomy 7, 189–199 Kieft T L., Soroker E and Firestone M K (1987) Microbial biomass response to a rapid increase in water potential when dry soil is wetted Soil Biology & Biochemistry 19, 119-126 Marschner H D (1996) Mineral nutrition of higher plants Ann Bot 78:527–528 Ouyang Y, Li X (2013) Recent research progress on soil microbial responses to drying–rewetting cycles Acta Ecol Sin 33:1–6 Pierzynski GM, McDowell RW (2005) Chemistry, cycling, and potential movement of inorganic phosphorus in soils Phosphorus Agric Environ agronomymonogra:53–86 10 Plante, A.F., Conant, R.T., Stewart, C E., Paustian, K., Six, J., 2006 Impact of Soil Texture on the Distribution of Soil Organic Matter in Physical and Chemical Fractions Soil Sci Soc Am J 70, 287–296 11.Raghothama KG, Karthikeyan AS (2005) Phosphate acquisition Plant Soil 274:37–49 12.Schachtman DP, Reid RJ, Ayling SM (1998) Phosphorus uptake by plants: from soil to cell Plant Physiol 116:447–453 13.Schmitt A, Glaser B (2011) Organic matter dynamics in a temperate forest soil following enhanced drying Soil Biol Biochem 43:478–489 14.Shen J, Yuan L, Zhang J, et al (2011) Phosphorus Dynamics: From Soil to Plant PLANT Physiol 156:997–1005 15.Sørensen, L.H 1972 Stabilization of newly formed amino-acid metabolites in soil by clay minerals Soil Sci 114:5–11  ... quartirit… 4.2.1 Sự giải phóng tổng phốt hòa tan (TDP) từ đất phù sa khơng bồi ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm 13 Kết phân tích tổng hàm lượng phốt hòa tan (dễ tiêu) (TDP) từ đất phù sa không bồi khu vực... lượng TDP lại tăng sau tái ẩm từ thời điểm DW-T0 đến DW-T72 4.2.2 Sự giải phóng phốt vơ hịa tan (DIP) phốt hữu hòa tan (DOP) từ đất phù sa không bồi ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm 14 Biểu đồ 4.2... P vơ hịa tan (dễ tiêu) (DIP mgkg-1 đất) đất phù sa không bồi ảnh hưởng q trình khơ – tái ẩm khu vực nghiên cứu Hàm lượng phốt vô hịa tan (DIP) đất phù sa khơng bồi khu vực nghiên cứu không thay