Ảnh hưởng của phân bón đến độ phì nhiêu đất đỏ bazan và năng suất cà phê ở cao nguyên di linh, lâm đồng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ~~~~~~~~~~~~~~~~ LÂM VĂN HÀ ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BĨN ĐẾN ĐỘ PHÌ NHIÊU ĐẤT ĐỎ BAZAN VÀ NĂNG SUẤT CÀ PHÊ Ở CAO NGUYÊN DI LINH, LÂM ĐỒNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ NƠNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - NĂM 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ~~~~~~~~~~~~~~~~ LÂM VĂN HÀ ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BĨN ĐẾN ĐỘ PHÌ NHIÊU ĐẤT ĐỎ BAZAN VÀ NĂNG SUẤT CÀ PHÊ Ở CAO NGUYÊN DI LINH, LÂM ĐỒNG Chuyên ngành: KHOA HỌC ĐẤT Mã số: 962 01 03 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: GS.TSKH LÊ HUY BÁ TS ĐỖ TRUNG BÌNH THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - NĂM 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng thông qua dạy thầy hướng dẫn Tồn số liệu, kết trình bày luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tơi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm kết nghiên cứu luận án Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 12 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 Mơi 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 nông dân Với kính phục biết ơn sâu sắc đến, GS TSKH Lê Huy Bá - nguyên Viện trưởng Viện Khoa học Công nghệ Môi trường - Trường Đại học Cơng nghiệp Tp Hồ Chí Minh, TS Đỗ Trung Bình - ngun Trưởng phịng 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 PGS TS Nguyễn Văn Bộ - nguyên Giám đốc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam tạo điều kiện cho tham gia sử dụng số kết nghiên cứu 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‖ để thực luận án Tôi xin chân thành biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Đăng Nghĩa - nguyên Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Đất, Phân bón Mơi trường phía Nam, người thầy, người lãnh đạo tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện cho học tập, làm việc thực luận án Tôi xin chân thành biết ơn sâu sắc đến TS Phan Thị Công - nguyên Trưởng phòng Khoa học, Viện Khoa Học Kỹ thuật Nơng nghiệp miền Nam ThS Nguyễn Bích Thu ngun Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Đất, Phân bón Mơi trường phía Nam, người thầy hết lịng giúp đỡ, động viên bảo trình học tập thực luận án iii Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc đến: - 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 học tập thực đề tài luận án - Quý Thầy, Cô Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam Khoa Nông học trường Đại học Nơng Lâm thành phố Hồ chí Minh tận tình giảng dạy giúp đỡ tơi q trình học tập Tơi 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 sâu sắc 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 Tính cấp thiết đề tài .1 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Mục tiêu nghiên cứu 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 …3 1.3.2 Đánh giá tác động phân hữu cơ, đạm lân đến suất cà phê vối đất nâu đỏ bazan 1.1 1.2 1.3 1.3.1 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 1.5 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu đề tài Giới hạn nghiên cứu đề tài 1.6 Đóng góp đề tài .4 CHƢƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Độ phì nhiêu đất .5 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 25 v 1.4 Vai trị phân bón với suất trồng độ phì nhiêu đất 27 1.4.1 Vai trị phân bón sản xuất nông nghiệp .27 1.4.2 Vai trò phân đạm, lân, kali với suất cà phê vối độ phì nhiêu đất 28 1.4.2.1 Đặc điểm sinh thái cà phê vối 28 1.4.2.2 Vai trò đạm (N) với cà phê vối 28 1.4.2.3 Vai trò lân (P) với cà phê vối 30 1.4.2.4 Vai trò kali (K) với cà phê vối 31 1.4.2.5 Ảnh hưởng phân đạm, lân kali đến độ phì nhiêu đất 33 1.4.3 Phân hữu cơ, vai trò phân hữu đến suất trồng độ phì nhiêu đất 36 1.4.3.1 Các nguồn chất hữu bổ sung vào đất 37 1.4.3.2 Vai trò phân hữu 37 CHƢƠNG II NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 42 2.1 Nội dung nghiên cứu 42 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 42 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 42 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 .42 2.1.4 Nội dung 4: Xây dựng mơ hình trình diễn sản xuất cà phê vối bền vững 2.2 đất nâu đỏ bazan cao nguyên Di Linh, tỉnh Lâm Đồng 42 Phƣơng pháp luận nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 Vật liệu nghiên cứu 44 Đất địa điểm thí nghiệm 44 Cây trồng 45 Phân bón 45 2.3.4 Thời gian nghiên cứu 46 2.4 Phƣơng 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 48 2.4.4 Kỹ thuật chăm sóc 49 2.4.5 Phương pháp thu thập mẫu đất 49 2.4.5.1 Mẫu giun đất 49 vi 2.4.5.2 Mẫu đất đánh giá mật độ vi sinh vật 50 2.4.5.3 Mẫu đất đánh giá tiêu vật lý hóa học đất 50 2.4.6 Phương pháp phân tích mẫu đất 50 2.4.6.1 Phân tích số tính chất vật lý đất 51 2.4.6.2 Phân tích số tiêu hóa học đất 51 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 sản xuất cà phê 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 CHƢƠNG 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 Tỉ 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 Ảnh hƣởng 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 64 3.2.1.1 Ảnh hưởng liên tục bón phân hữu đến số tính chất vật lý đất 64 3.2.1.2 Ảnh hưởng liên tục bón phân đạm đến số tính chất vật lý đất .65 3.2.1.3 Ảnh hưởng liên tục bón lân đến số tính chất vật lý đất 66 3.2 3.2.1.4 Ảnh hưởng liều lượng phân hữu cơ, đạm lân đến số tính chất vật lý đất 66 3.2.2 Ảnh hưởng liên tục bón phân hữu cơ, đạm lân cho cà phê đến số tính chất hóa học đất .70 3.2.2.1 Ảnh hưởng liên tục bón phân hữu đến động thái pHH2O đất qua năm 2013, 2014 2015 .70 3.2.2.2 Ảnh hưởng liên tục bón phân đạm đến động thái pHH2O đất qua năm 2013, 2014 2015 .71 vii 3.2.2.3 Ảnh hưởng liên tục bón phân lân đến động thái pHH2O đất qua năm 2013, 2014 2015 .72 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 .75 3.2.2.6 Ảnh hưởng liên tục bón phân đạm đến số tính chất hóa học đất 77 3.2.2.7 Ảnh hưởng liên tục bón phân lân đến số tính chất hóa học đất 81 3.2.2.8 Ảnh hưởng liều lượng phân hữu cơ, đạm lân đến số chất tính chất hóa học đất 82 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 94 3.2.3.1 Ảnh hưởng liên tục bón phân hữu đến mật độ, kích thước sinh khối giun đất 94 3.2.3.2 Ảnh hưởng liên tục bón phân đạm đến mật độ, kích thước sinh khối giun đất 95 3.2.3.3 Ảnh hưởng liên tục bón phân lân đến mật độ, kích thước sinh khối giun đất 97 3.2.3.4 Ảnh hưởng liều lượng phân hữu cơ, đạm lân đến mật độ, kích thước sinh khối giun đất 97 3.2.4 Ảnh hưởng liên tục bón phân hữu cơ, đạm lân cho cà phê đến mật độ số vi sinh vật đất 102 3.2.4.1 Ảnh hưởng liên tục bón phân hữu đến mật độ vi sinh vật đất 102 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 105 3.2.4.4 Ảnh hưởng liều lượng phân hữu cơ, đạm lân đến mật độ vi sinh vật đất 107 3.2.5 Phân tích tương quan tính chất vật lý, hóa học sinh học đất 113 3.2.5.1 Tương quan hàm lượng chất hữu đất với số tính chất vật lý đất 113 3.2.5.2 Tương quan hàm lượng chất hữu đất với số tính chất hóa học đất 114 3.2.5.3 Tương quan số tính chất vật lý hóa học đất với mật độ, kích thước sinh khối giun đất .116 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 120 viii 3.3 Ảnh hƣởng phân hữu cơ, đạm lân đến suất cà phê vối .121 3.3.1 Ảnh hưởng phân hữu đến suất cà phê vối .121 3.3.2 Ảnh hưởng phân đạm đến suất cà phê vối 124 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 131 3.3.6 Phân tích tương quan suất cà phê vối với số yếu tố độ phì nhiêu đất 134 3.3.6.1 Tương quan suất cà phê với số tính chất vật lý đất 134 3.3.6.2 Tương quan suất cà phê với số tính chất hóa học đất .134 3.3.6.3 Tương quan suất cà phê với số yếu tố sinh học đất 134 Mơ hình trình diễn sản xuất cà phê vối bền vững đất nâu đỏ bazan cao nguyên Di Linh, tỉnh Lâm Đồng 137 CHƢƠNG IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 139 4.1 Kết luận 139 4.2 Kiến nghị 140 3.4 DANH MỤC CÁC C NG TR NH Đ C NG LI N QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 141 TÀI LIỆU THAM KHẢO 142 BO NONG NGHO VA PTNT VItN KHOA HQC NONG NGHItl) VItT NAM ONG HOA XA HOI CHU NGHIA VII' NAM Dc lap - Tr - Hard] phtic Sti: A OTcr /QD-KHNN-SDH Ha Neji, ngay3Othang,fo nam 2018 QUYET DINH Idp HO dng danh gia Juan an Tien si cap Vin GIAM DOC KHOA HOC NONG NGHIt.1) VII' NAM Can cd Quyet dinh s6 4533/QD-BNN-TCCB 05/1 1/2015 cila Be trtrang Be N8ng nghiep va PhAt trier' n6ng then quy dinh chirc rang, nhiem v1t, quyen hn va co cau to chirc cUa Vin Khoa h9c Wong nghiep Viet Nam; • Can cd Thong ttr s6 10/2009/TT-BGD&DT , 07/5/2009 cüa BO trtrang BO Gido dye va Dao tao ban hanh Quy cite Dao tao trinh d tien si; Thong ttr s6 05/2012/TTBGDDT 15/02/2012 ye viec sira doi, be sung met so dieu eüa Quy che dao tao trinh tien si ban hanh kern theo Thong ttr s6 10/2009/QD-BGD&DT 07/5/2 009 dm BO trtrong B Gido d6c va Dao tao; Xet de nghi ctla TrtrC'rng ban Ban Dao tan Sau dai h9c, QUYET DINH: Diu Thanh ldp Hei deng DAnh giA ludn An fiel n si Nong nghiep cap Vin ye de tai: "Anh huang cua phan bon den di) phi nhieu dat de bazan vã nang suat ca phe cao nguyen Di Linh, Lam Wong" Chuyen nganh: Khoa h9c dAt; Ma s6: 9620103; Cua nghien cdu sinh: Lam Van Ha, kh6a nam, 2012 Danh sAch vien Hi (long kern theo Quyet dinh Dieu Oy quyen cho Vin twang Vin Khoa h9c Kyi thudt N6ng nghiep mien Nam chiu trAch nhiem to chirc Hei Ong Danh gid ludn An theo ding Quy dinh hien hanh Hi dong tr gidi the sau hoan nhiem Dieu ChAnh Van phong Vin; Truang cAc Ban: To chirc can be; Dao tax) Sau dal hoc; Tai chinh ke toan; Thi tru6ng don vi lien quan va can be co ten tai Dieu chili trAch nhiem thi hanh Quyet dinh Nod nhijn: - NI-ar DiL 3; - Lisu: VT, DTSDH KT GIAM DOC GIAM DOC B00416 GHV VA PTNT Vit:NAMOA C NONG NGHIEP r;:)Ncvs NGHI T NAM ONG HOA XA HO! CHU NGHIA VIET NAM Dec 10p - Tty - Hanh phtic Voll NAM • DANH SACH THANH VIEN HOI BONG DANH GIA LUO AN TIEN SI CAP VIN (Kern theo QuA` clinh s AOTVQD-KHNN-SDH 30 thang/t0 elm 2018 cita Gicim dac Vin Khoa hac Nong nghip Viet Nam) TT liQC ham, hoc vi, Ito va ten Co quan cOng tac Trach nhiem HD PGS.TS Nguygn Van BO Vien Khoa h9c Ming nghi'0 Viet Nam Chn tich PGS.TS 1-46 Quang Dire H6i Khoa h9c dat Phan bin TS Tran Thi Tuerng Linh Truong DH Su pham TP H6 Chi Minh Phan hien PGS.TS Mai Thanh Phvng Trung tam Khuye'n nong, Khuyen ngu Qu6c gia Phan hien TS Dao Huy Due Vin Khoa hoc KSi thuat Ming nghiep mien Nam UY vien GS.TS Ng6 Ng9c Hung Dai h9c Can Thu UST vien TS Hoang Va'ri Tam Vien Khoa h9c KS./ thuat Nong nghiep mien Nam Thu 14 (Danh sach HOi d ng có 07 vien) Thu 14i hanh chinh: Can 1)6 phv trach du m6i - Vin KHKT NN Nam Nguồn: Trung tâm Nghiên cứu Đất, Phân bón Mơi trường phía Nam, 2010 Nguồn: Trung tâm Nghiên cứu Đất, Phân bón Mơi trường phía Nam, 2010 ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM ~~~~~~~~~~~~~~~~ LÂM VĂN HÀ ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN BĨN ĐẾN ĐỘ PHÌ NHIÊU ĐẤT ĐỎ BAZAN VÀ NĂNG SUẤT CÀ PHÊ Ở CAO NGUYÊN DI LINH,. .. dụng phân bón nơng dân trồng cà phê vối vùng cao nguyên Di Linh, tỉnh Lâm Đồng 42 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,. .. hƣởng 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