a. Dung trọng
4.2.2 Tính chất hóa học của đất
Tính chất hóa học đất trong 5 nghiệm thức phân bón (20 lô) được bón bằng các công thức phân bón khác nhau đã được thu và phân tích sau khi kết thúc thí nghiệm để xác định các giá trị pH, EC, chất hữu cơ (%CHC), tổng đạm (%N), tổng phốt pho (%P2O5) và sắt tổng (%F2O3) sau 2 vụ trồng đậu xanh Xuân-Hè và Hè-Thu tại Long Xuyên, An Giang.
a. pH
Giá trị pH đất là chỉ tiêu đánh giá quan trọng vì có liên quan trực tiếp hoặc gián tiếp đến sự phát triển của cây trồng, hoạt động của vi sinh vật đất, các phản ứng hóa học và sinh học xảy ra trong đất. Giá trị pH ảnh hưởng đến độ hòa tan và dạng hữu dụng của các chất dinh dưỡng trong đất cũng như hiệu quả của việc sử dụng phân bón.
Kết quả phân tích đất cuối vụ Xuân-Hè được trình bày ở Hình 4.4. Giá trị pH ở nghiệm thức 1 (bón phân theo kinh nghiệm của người nông dân) có xu hướng thấp hơn các nghiệm thức còn lại (p < 0,05). Giá trị pH ở nghiệm thức 1 (4,53) được đánh giá là chua vừa (Lê Thanh Bồn, 2009). Theo Nguyễn Mỹ Hoa và ctv. (2012), nồng độ ion H+ cao trong dung dịch gây độc và ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng cây trồng. Có thể do nghiệm thức này được bón phân theo kinh nghiệm của người nông dân, lượng phân bón vô cơ bón vào nhiều hơn (Bảng 3.3) làm cho đất bị chua hóa. Có thể do việc thu mẫu đất ban đầu trên khu đất thí nghiệm chỉ thu có 2 mẫu đại diện trước khi tiến hành
Ax Ay Bx By Bx CDy Bx Dy Bx BCy 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 XUÂN - HÈ HÈ - THU pH NT1 NT2 NT3 NT4 NT5
Hình 4.4: Giá trị pH của đất trồng đậu xanh cuối vụ Xuân-Hè và Hè-Thu
Đường gạch ngang biểu diễn giá trị pH đầu vụ của khu vực nghiên cứu (5,43)
Chữ A, B, C, D cho thấy sự khác biệt giữa các nghiệm thức trong cùng một vụ (Dựa vào kiểm định Tukey, p = 5%)
38
cày xới, phân lô thí nghiệm. Vì thế sau vụ Xuân-Hè pH đất ở cả 5 nghiệm thức đều có xu hướng thấp hơn pH ban đầu (Hình 4.4). Nghiệm thức 2&3 là nghiệm thức có bón bổ sung phân xỉ thép không khác biệt với nghiệm thức đối chứng (nghiệm thức 4) ở vụ Xuân-Hè (Hình 4.4) (p > 0,05). Nghiệm thức 5 được bón lót vôi nhằm cải thiện pH đất nhưng lại có giá trị pH giống với các nghiệm thức 4 (p > 0,05), điều này có thể giải thích do kết cấu đất lâu năm, lượng vôi bón lót ít (500 kg/ha), dễ bị rửa trôi bởi nước khi tưới tiêu (đất gò cao). Ngoài ra thời gian cải tạo đất còn ngắn chỉ có một vụ đậu (khoảng 2 tháng) nên chưa thấy được sự cải thiện pH đất. Trong nghiệm thức 2&3 được bón phân xỉ thép với lượng lần lượt là 6300kg/ha và 12600 kg/ha, trong thành phân phân xỉ thép có chứa 44,3% CaO, suy ra lượng CaO được bón lần lượt ở nghiệm thức 2&3 ở mỗi vụ là 2791 kg/ha và 5582 kg/ha nhưng pH lại không có khác biệt với nghiệm thức đối chứng và nghiệm thức 5. Điều này có thể do phân xỉ thép có dạng rắn, khối lượng nặng và khó hòa tan trong nước nên khó chuyển hóa hơn CaCO3 làm cho pH đất chưa được nâng cao.
Kết quả phân tích đất ở vụ Hè-Thu cho thấy nghiệm thức 1 (bón phân theo kinh nghiệm của nông dân) có giá trị pH thấp hơn các nghiệm thức còn lại (pH= 5,53) (p < 0,05). Trong khi đó, nghiệm thức 3 (nghiệm thức bón phân xỉ thép với lượng 12,6 tấn/ha) có giá trị pH đất giống với nghiệm thức đối chứng (p > 0,05). Tuy nhiên kết quả cũng cho thấy nghiệm thức 2 (là nghiệm thức bón phân xỉ thép với lượng 6,3 tấn/ha) có giá trị pH (pH = 5,94) thấp hơn pH của nghiệm thức 4 (nghiệm thức đối chứng) (pH = 6,45) (p < 0,05). Từ kết quả đó ta thấy nghiệm thức có bón phân xỉ thép có pH từ bằng đến thấp hơn nghiệm thức đối chứng. Nhưng theo Sekhon (2013) và Barbosa Filho et al. (2004) xỉ cơ bản làm tăng độ pH của đất và các phần tử linh động như P, K, Ca và Mg. Làm tăng khả năng hấp thu Ca, K, vi lượng và tăng năng suất khô. Nghiên cứu từ Brazil chứng minh rằng ứng dụng của xỉ canxi silicat đạt kết quả đáng kể trong việc làm tăng năng suất hạt, hàm lượng silic tích lũy trong mô và tích lũy silicon trong rơm và hạt. Nhìn chung giá trị pH đất ở vụ Hè-Thu tăng lên cao hơn giá trị pH của mẫu đất ban đầu (pH=5,43) (Hình 4.4).
Mặt khác kết quả cũng cho thấy giá trị pH đất ở tất cả các nghiệm thức của vụ Xuân-Hè thấp hơn giá trị pH ở vụ Hè-Thu (p < 0,05) (Hình 4.4). Sự gia tăng giá trị pH này có thể được giải thích là do hiệu quả bón lót phân lân (super lân) và vôi (CaCO3) sau 2 vụ canh tác, ở nghiệm thức 1 hàm lượng lân được quy đổi ra P2O5 là 115kg/ha, các nghiệm thức 2,3,4 và 5 là 50kg/ha (Bảng 3.3). Riêng ở nghiệm thức 5 được bón lót thêm CaCO3 với lượng là 500 kg/ha. Phosphogypsum có thể giúp cải thiện các tính chất của đất như pH, độ dẫn điện (EC), khả năng trao đổi cation (CEC), trao đổi Ca2+, Mg2+, và kim loại có sẵn cho cây và tăng năng suất cây trồng (Alva & Sumner, 1990).
39
Ở vùng đất nhiễm phèn nên tăng cường bón phân lân và vôi để hạ phèn (Nguyễn Công Thành, 2013). Canxi có vai trò quan trọng trong việc hình thành tế bào, hình thành các mô cơ quan của cây. Chúng có ý nghĩa quan trọng trong việc trung hòa độ chua của đất cũng như việc khử độc do sự có mặt của các cation (Na+, Al3+ ...) trong nguyên sinh chất của tế bào. Do đó việc bón lân và CaCO3 góp phần cải thiện nâng cao giá trị pH của đất. Ngoài ra công tác làm đất, xới đất và biện pháp tưới tiêu nước đúng cách cũng có thể làm tăng pH đất.
b. EC
EC là một chỉ tiêu dùng để đo lường độ dẫn điện của các ion hòa tan trong dung dịch. Kết quả phân tích đất cuối vụ Xuân-Hè cho thấy giá trị EC không có sự khác biệt giữa các nghiệm thức (p > 0,05). Nhìn chung giá trị EC đất của các nghiệm thức ở vụ Xuân-Hè (1960µS/cm) đều rất cao so với EC của mẫu đất ban đầu (941µS/cm). Giá trị EC của đất tăng cao như vậy có thể do tập quán canh tác của người nông dân, trước khi gieo đậu họ có bón lót một lượng lớn tro trấu vào đất và trong khi tỉa đậu cũng có bón lót tro trấu. Trong thành phần tro trấu có chứa nhiều các ion hòa tan, vì thế đã làm tăng các ion hòa tan trong đất, làm cho giá trị EC của đất tăng nhanh.
Hình 4.5: Giá trị EC của đất trồng đậu xanh cuối vụ Xuân-Hè và Hè-Thu
Đường gạch ngang biểu diễn giá trị EC đầu vụ của khu vực nghiên cứu (EC = 941 µS/cm)
Chữ x, y cho thấy sự khác biệt giữa vụ Xuân-Hè và Hè-Thu của từng nghiệm thức (kiểm định T-test)
Tương tự, ở vụ Hè-Thu giá trị EC trong đất của các nghiệm thức không khác nhau (p > 0,05). Mặt khác giá trị EC của các nghiệm thức gần như thấp hơn EC của
x y x y x y x y x y 0 500 1000 1500 2000 2500 XUÂN - HÈ HÈ - THU E C ( µ S /cm ) NT1 NT2 NT3 NT4 NT5
40
mẫu đất ban đầu (EC= 941 µS/cm), trừ nghiệm thức 1 (EC=1115 µS/cm). Ở cả 2 vụ trồng đậu, các nghiệm thức có bón phân xỉ thép có giá trị EC không khác biệt với nghiệm thức đối chứng (p > 0,05).
Giá trị EC ở vụ Xuân-Hè (1960µS/cm) cao hơn EC của vụ Hè-Thu (910µS/cm) (p < 0,05). Hay nói cách khác là EC đất đã giảm sau khi canh tác 2 vụ đậu liên tiếp (Hình 4.5). Điều này có thể giải thích là do ở vụ Hè-Thu, thực tế trước khi gieo trồng người nông dân không bón lót tro trấu nên lượng ion hòa tan trong đất không được bổ sung, đồng thời lượng ion hòa tan có sẵn trong đất từ vụ Xuân-Hè được cây đậu xanh ở vụ Hè-Thu hấp thu và sử dụng nên lượng ion hòa tan trong đất giảm.
c. Chất hữu cơ
Chất hữu cơ được xem là thành phần quan trọng, đặc biệt có ý nghĩa đến độ phì nhiêu đất và tác động tốt đến nhiều tính chất khác của đất về mặt hóa lý và nhất là sinh học đất, là tiêu chí để đánh giá chất lượng của đất (Revees, 1997; Chenu et al., 2000; Rosolem et al., 2002 trích bởi Võ Thị Gương và ctv., 2011)
Ở vụ Xuân-Hè, kết quả phân tích đất cho thấy hàm lượng CHC chỉ có ở nghiệm thức 1 cao hơn so với nghiệm thức 5 (p < 0,05), bên cạnh đó kết quả cũng cho thấy không có sự khác biệt giữa nghiệm thức 2&3 (nghiệm thức có bón phân xỉ thép) với các nghiệm thức khác (p > 0,05). Nghiệm thức 1 có hàm lượng chất hữu cơ được đánh
B AB AB A AB AB ABx By Ax ABy 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 XUÂN - HÈ HÈ - THU Chất hữu c ơ (% CHC) NT1 NT2 NT3 NT4 NT5
Hình 4.6: Hàm lượng chất hữu cơ của đất trồng đậu xanh cuối vụ Xuân-Hè và Hè-Thu
Đường gạch ngang biểu diễn giá trị pH đầu vụ của khu vực nghiên cứu (% CHC=1,45)
Chữ A, B, C, cho thấy sự khác biệt giữa các nghiệm thức trong cùng một vụ,được xác định bẳng Tukey HSD (p <0,05)
41
giá là đất có hàm lượng chất hữu cơ trung bình (3,13 %CHC; Hình 4.6). Các nghiệm thức còn lại có hàm lượng chất hữu cơ nghèo (theo Chiurin (1972) được trích bởi Ngô Ngọc Hưng, 2004). Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của Võ Thị Gương và ctv. (2004) cho thấy trên đất liếp lâu năm thường có hàm lượng chất hữu cơ thấp. Theo Schnitzer (2004) trích bởi Võ Thị Gương và ctv. (2011) thì 95% đạm tổng số trong đất liên quan đến chất hữu cơ của đất. Chất hữu cơ trong đất thường chứa khoảng 5% N, do đó hàm lượng chất hữu cơ trong đất thấp thường đi đôi với nghèo đạm tổng số trong đất, điều này phù hợp với kết quả phân tích hàm lượng đạm tổng số (Hình 4.7). Hàm lượng chất hữu cơ của các nghiệm thức ở cuối vụ Xuân-Hè đều tăng lên đáng kể so với chất hữu cơ của mẫu đất ban đầu (Hình 4.6), điều này có thể giải thích là do rơm, rạ, tro trấu tích lũy lâu ngày trong đất đã được phân hủy thành chất hữu cơ và cũng có thể là do mẫu đất thu được bị lẫn rơm rạ, tro trấu, rễ thực vật nên đã làm cho hàm lượng chất hữu cơ ở cuối vụ Xuân-Hè tăng lên đáng kể so với mẫu đất ban đầu. Theo quan sát, ở đầu vụ Xuân-Hè, trước khi xuống giống đậu, trên mặt đất có rất nhiều rơm rạ do người nông dân phủ lên để giữ ẩm cho cây trồng ở vụ trước và được bón lót rất nhiều tro trấu. Sau khi trải qua thời gian canh tác một vụ đậu thì các mùn bã hữu cơ cũng như rơm rạ, tro trấu đã phân hủy thành chất hữu cơ nên hàm lượng chất hữu cơ trong đất ở cuối vụ tăng lên rất nhiều so với mẫu đất ban đầu (% CHC = 1,45).
Kết quả phân tích đất ở vụ Hè-Thu cho thấy chỉ có nghiệm thức 2 (bón phân xỉ thép với lượng 6,3 tấn/ha) có hàm lượng chất hữu cơ thấp hơn so với nghiệm thức đối chứng (p < 0,05). Từ đó ta thấy lượng chất hữu cơ ở nghiệm thức có bón phân xỉ thép đều bằng đến thấp hơn nghiệm thức đối chứng. Nhìn chung hàm lượng chất hữu cơ trong đất của các nghiệm thức cuối vụ Hè-Thu được đánh giá ở mức trung bình (trừ nghiệm thức 2 có hàm lượng chất hữu cơ nghèo) (theo Chiurin (1972) được trích bởi Ngô Ngọc Hưng, 2004).
Ngoài ra hàm lượng chất hữu cơ trong các nghiệm thức 1, 2 và 3 ở vụ Xuân-Hè và Hè-Thu là giống nhau (p > 0,05). Trong khi đó, hàm lượng chất hữu cơ ở nghiệm thức 4 và 5 của vụ Xuân-Hè có xu hướng thấp hơn ở vụ Hè-Thu (p < 0,05).
d. Tổng đạm
Việc phân tích đạm tổng số trong đất nhằm mục đích đánh giá trữ lượng tiềm tàng của đạm trong đất. Đất có hàm lượng đạm tổng số cao được đánh giá là đất có độ phì nhiêu tiềm tàng cao, đất này có khả năng cho năng suất cây trồng cao nếu đạm trong đất được quản lý tốt (Võ Thị Gương và ctv., 2004).
42
Phân tích hàm lượng đạm tổng số trong đất ở vụ Xuân-Hè cho kết quả không có sự khác biệt giữa các nghiệm thức với nhau (p > 0,05). Hàm lượng đạm tổng số các nghiệm thức không khác nhau như vậy có thể là do các nghiệm thức 2, 3, 4, 5 được bón cùng một hàm lượng đạm vô cơ nên hàm lượng đạm còn tồn lưu trong đất ở các nghiệm thức này là tương đương nhau. Riêng ở nghiệm thức 1 hàm lượng đạm tổng trong đất có xu hướng cao hơn các nghiệm thức khác nhưng không khác biệt về mặt thống kê, điều này có thể là do hàm lượng đạm vô cơ được bón ở nghiệm thức 1 cao hơn ở 4 nghiệm thức còn lại (Bảng 3.3). Nhìn chung hàm lượng đạm tổng số trong đất của các nghiệm thức đều nằm trong khoảng trung bình thấp (theo Metson (1961) được trích bởi Ngô Ngọc Hưng, 2004). Mặt khác kết quả cũng cho thấy hàm lượng đạm tổng trong đất đã tăng lên so với mẫu đất ban đầu (0,17 %N). Điều này có thể là do loại cây trồng sử dụng trong nghiên cứu là cây đậu xanh, có nốt sần ở rễ giúp cố định đạm từ không khí như ở đậu phộng và các cây họ Đậu khác làm cho hàm lượng đạm tổng số trong đất được tăng lên (Nguyễn Mạnh Chính & Nguyễn Mạnh Cường, 2008). Nhưng nhìn chung, hàm lượng đạm tổng số trong đất ở vụ Xuân-Hè vẫn ở mức thấp.
Kết quả phân tích đất ở vụ Hè-Thu cũng cho thấy hàm lượng đạm tổng số trong đất giống nhau giữa các nghiệm thức (p > 0,05), điều này cũng có thể giải thích tương tự như ở vụ Xuân-Hè. Nhìn chung hàm lượng đạm tổng số ở các nghiệm thức được đánh giá là thấp (Metson (1961) được trích bởi Ngô Ngọc Hưng, 2004). Theo Trần Sỹ
x y x y x y x y x y 0,1 0,12 0,14 0,16 0,18 0,2 0,22 0,24 XUÂN - HÈ HÈ - THU Đạm tổng số (% N) NT1 NT2 NT3 NT4 NT5
Hình 4.7: Hàm lượng đạm tổng số của đất trồng đậu xanh cuối vụ Xuân-Hè và Hè-Thu
Đường gạch ngang biểu diễn giá trị TN đầu vụ của khu vực nghiên cứu (0,17 %N)
43
Nam (2011), chất hữu cơ trong đất thường chứa khoảng 5% N, do đó có sự tương quan chặt chẽ giữa hàm lượng chất hữu cơ và hàm lượng N tổng số của đất, đất càng giàu chất hữu cơ hàm lượng N tổng số càng cao và ngược lại. Điều này phù hợp với kết quả đánh giá hàm lượng chất hữu cơ trong đất là nghèo (Hình 4.6), dẫn đến hàm lượng đạm tổng số trong đất thấp. Ngoài ra, hàm lượng đạm tổng số ở vụ Hè-Thu có xu hướng thấp hơn mẫu đất ban đầu. Điều này có thể là do ở vụ Hè-Thu có mưa do đó phân đạm bón vào đất từ 5 nghiệm thức phân bón bị rữa trôi nhiều hơn. Ở cả 2 vụ trồng đậu đều không có sự khác biệt giữa nghiệm thức có bón phân xỉ thép với nghiệm thức đối chứng (p > 0,05). Tuy nhiên hàm lượng đạm tổng số của 5 nghiệm thức ở vụ Xuân-Hè có xu hướng cao hơn ở vụ Hè-Thu (p < 0,05) (Hình 4.7).
e. Tổng lân
Lân là một trong số các nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu cho cây trồng. Lân tổng số sẽ ảnh hưởng đến lượng lân hữu dụng cho cây trồng hấp thu. Tuy nhiên, độ hữu dụng của lân phụ thuộc và nhiều yếu tố: pH của đất, sự phân hủy chất hữu cơ, hoạt động của vi sinh vật. Hàm lượng lân tổng số trong đất thay đổi đáng kể theo loại đất và vùng đất. Hàm lượng lân tổng số không phản ánh lượng lân hữu dụng trong đất đối với cây trồng.
Hàm lượng lân tổng số ở vụ Xuân-Hè biến thiên trong khoảng 0,22% - 0,33% P2O5 (Hình 4.8) được đánh giá là đất giàu lân (theo Lê Văn Căn (1978) được trích dẫn
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 XUÂN - HÈ HÈ - THU L ân tổng số % P2 O5 NT1 NT2 NT3 NT4 NT5
Hình 4.8: Hàm lượng lân tổng số của đất trồng đậu xanh cuối vụ Xuân-Hè và Hè-Thu