Phương pháp phân tich mẫu đất
pH-H2O và EC-H2O: lần lƣợt đƣợc đo bằng máy đo pH và máy đo EC theo tỷ lệ đất nƣớc 1:2,5.
K trao đổi (meq/100g): đƣợc đo ở dung dịch trích mẫu đất với BaCl2 0,1M và CsCl trên máy hấp thu nguyên tử với bƣớc sóng 766 nm.
Na trao đổi (meq/100g): đƣợc đo ở dung dịch trích mẫu đất với BaCl2 0,1M và CsCl trên máy hấp thu nguyên tử với bƣớc sóng 589 nm.
Ca trao đổi (meq/100g): đƣợc đo ở dung dịch trích mẫu đất với BaCl2 0,1M và SrCl2 trên máy hấp thu nguyên tử với bƣớc sóng 422,7 nm.
CEC (meq/100g): đƣợc xác định bằng phƣơng pháp bão hòa BaCl2 không đệm (đây là phƣơng pháp đƣợc cải tiến từ phƣơng pháp của Gillman, 1979) với dung dịch trích là BaCl2 0,1M, chuẩn độ lƣợng Mg2+ dƣ bằng dung dịch EDTA 0,05Mn với chất chỉ thị màu là hỗn hợp eriochrome Black, Hydroxylamine-HCl pha trong ethanol 96% sau khi thay thế Ba2+ trên phức hệ hấp thu đất bằng Mg2+.
Chất hữu cơ (%C): đƣợc xác định theo phƣơng pháp Wallkley- Black trên nguyên tắc oxy hóa chất hữu cơ bằng K2Cr2O7 trong môi trƣờng H2SO4 đậm đặc, sau đó chuẩn độ lƣợng dƣ K2Cr2O7 bằng FeSO4 0,5N với chất chỉ thị màu là diphenylamine.
N tổng số (%): xác định bằng phƣơng pháp chƣng cất kjeldahl (vô cơ mẫu để chuyển hóa toàn bộ N thành dạng N-NH4+
sau đó tiến hành chƣng cất mẫu với H3BO3 2% + NaOH 40%) sau đó đem chuẩn độ bằng H2SO4 0,01 N.
Hàm lƣơng đạm ammonium (N-NH4+-mg/kg): Trích bằng dung dịch KCl 2M tỷ lệ 1:10 sau đó cho hiện màu với các tác nhân bao gồm: (a) sodium nitroprusside, sodium salicylate, sodium citrate, sodium tatrate, và (b) sodium hydroxide, sodium hypochlorite. Đo trên máy so màu với bƣớc song 650 nm.
Hàm lƣợng đạm nitrat (N-NO3-): Trích bằng KCl 2M theo tỷ lệ 1:10, sau đó cho hiện màu với các tác nhân bao gồm: Vanadium (III) chlorite, Sulfanilamide, N- (1 naphthyl)ethylenediamide dihdrochloride. Đo trên máy so màu với bƣớc sóng 540 nm.
Luận văn tốt nghiệp Ngành khoa học đất khóa 37
CBHD : Ts. Châu Minh Khôi SVTH : Phan Ngọc Nghĩa
màu hồng nhạt) và thêm H2SO4 2% cho đến khi mất màu( để 10-15 phút). Tiến hành so màu ở bƣớc sóng 880nm.
Lân hữu dụng (mg/kg): Theo phƣơng pháp Olsen (1954). Lân dễ tiêu trong đất đƣợc xác định bằng cách trích đất với dung dịch natri bicacbonat NaHCO3 0,5M ở pH bằng 8,5 với tỉ lệ đất dung môi là 1:20 và thời gian lắc 30 phút. Dung môi natri cacbonat NaHCO3 0,5M ở pH 8,5 chủ yếu hòa tan lân ở dạng FePO4, AlPO4 và một ít Ca(PO4)2. Hàm lƣợng lân dễ tiêu trong dung dịch trích đƣợc xác định theo phƣơng pháp so màu amonium molipdate – Ascorbic ở bƣớc sóng 880nm.
Phương pháp phân tích mẫu nước
pH và EC: lần lƣợt đƣợc đo bằng máy đo pH và máy đo EC.
2.2.4.4. Đánh giá hiệu quả kinh tế kinh tế mô hình canh tác
Tổng chi: khấu hao công trình, máy bơm nƣớc, phân bón, vôi, giống, nhiên liệu, thuốc Bảo vệ thực vật, công thu hoạch, công làm đất, công lên líp, màng phủ nông nghiệp.
Tổng thu (đồng) : tổng sản lƣợng thu hoạch x giá Lợi nhuận : tổng thu – tổng chi
Tỷ suất lợi nhuận : lợi nhuận/tổng chi
2.3. PHƢƠNG PHÁP X LÝ SỐ LIỆU
Số liệu thí nghiệm đƣợc đƣợc xử lý và tính toán hiệu quả kinh tế bằng phần mềm Microsoft Excel. Phân tích phƣơng sai (ANOVA) để so sánh trung bình giữa các nghiệm thức bằng phần mềm Minitab 16 và kiểm định Duncan để tìm sự khác biệt giửa các trung bình nghiệm thức ở mức ý nghĩa 5%.
CHƢƠNG 3 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. ĐẶC TÍNH ĐẤT VÀ NƢỚC TẠI KHU VỰC THÍ NGHIỆM 3.1.1. Một số tính chất hóa học của đất trƣớc khi thực hiện thí nghiệm
Tính chất hóa học đất
Phân tích 1 số tính chất mẫu đầu vụ nhằm đánh giá các trở ngại chính và hàm lƣợng các dƣỡng chất trong đất. Qua kết quả trình bày bảng 2 cho thấy pH dao động từ 3,18 đến 3,76 đƣợc đánh giá ở mức chua nhiều (USDA, 1983), EC dao động từ 2,39 đến 2,79 đƣợc đánh giá là khá cao và mức EC này sẽ ảnh hƣởng đến hầu hết các loại cây trồng (Western Agricultural Laboratories, 2002). Hàm lƣợng lân dễ tiêu trong đất dao động từ 12,80 đến 15,58 đƣợc đáng giá là trung bình (Theo Orgeon State university extension service, 2004). Hàm lƣợng lân tổng số ở mức 0,09% P2O5 đƣợc đánh giá ở mức khá (Lê Văn Căn,1978). Hàm lƣợng đạm amonium (N-NH4+) dao động từ 57,14 đến 65,70 và đƣợc đánh giá là trung bình (Chiurin và Kononova, 2004). Hàm lƣợng đạm tổng số dao động từ 0,26 đến 0,38 đƣợc đánh giá ở mức giàu. Hàm lƣợng chất hữu cơ dao độn từ 12,73 đến 19,95 đƣợc đánh giá là giàu (Theo I.V.Chiurin, 1951, 1972).
Bảng 2: Một số chỉ tiêu hóa học của mẫu đất trƣớc khi thực hiện thí nghiệm Chỉ tiêu ĐVT Hộ thí nghiệm Trung bình HTN 1 HTN 2 HTN 3 pH 3,18 3,76 3,50 3,48 ± 0,29 EC ms/cm 2,65 2,79 2,39 2,72 ± 0,07 P dễ tiêu mgP/kg 12,80 15,58 13,07 13,82 ± 1,53 P tổng số %P2O5 0,09 0,09 0,09 0,09 ± 0,00 N-NH4 + mgN/kg 62,54 65,70 57,14 61,80 ± 4,33 Tổng đạm % 0,26 0,31 0,38 0,31 ± 0,06 Chất hữu cơ %C 12,73 15,18 19,95 15,95 ± 3,76
các chỉ số theo sau (±) biểu thị độ lệch chuẩn của các giá trị trung bình nghiệm thức HTN : hộ thí nghiệm
3.1.2. Diễn biến độ mặn của nƣớc tƣới qua các thời điểm thu mẫu
Kết quả trình bày hình 2 cho thấy chỉ số EC trong mô hình bắt đầu tăng cao vào tháng 2 tức là vào cuối vụ 1, EC cao nhất là ở giai đoạn tháng 3 và bắt đầu giảm vào tháng 4 đây là giai đoạn đầu và giữa vụ 2. Thời gian trị số EC trong nƣớc tăng
Luận văn tốt nghiệp Ngành khoa học đất khóa 37
CBHD : Ts. Châu Minh Khôi SVTH : Phan Ngọc Nghĩa
cao trùng với thời gian cao điểm của mùa khô nên sự xâm nhập mặn diễn ra mạnh, đặt biệt là ở đầu vụ 2 (tháng 3) với độ mặn trong nƣớc tƣới rất cao (EC = 5,54 ms/cm) ở độ mặn này sẽ gây tổn hại đối với cây trồng có sức chịu đựng độ mặn cao (USDA trong James Camberator, 2001) vì vậy ngƣời dân phải bỏ vụ xuân hè vì thiếu nguồn nƣớc tƣới. Mục đích chính của mô hình không chỉ là cải thiện những đặt tính hóa học đất mà còn giúp tăng thêm vụ xuân hè.
Hình 2. Diễn biến EC của nƣớc tƣới ở các thời điểm thu mẫu
Đường kẽ trong hình biếu diễn nguồn nước tưới nhiễm mặn
3.2. ẢNH HƢỞNG CỦA LU N CANH KẾT HỢP BÓN VÔI VÀ HỮU CƠ ĐẾN KHẢ NĂNG CẢI THIỆN CÁC ĐẶC TÍNH HÓA HỌC ĐẤT 3.2.1. pH và EC đất
Kết quả trình bày hình 3 cho thấy giá trị pH đo đƣợc khác biệt không có ý nghĩa thống kê giữa 2 mô hình lúa – lúa và lúa – dƣa hấu – lúa. Giá trị pH của mô hình luân canh là 4,04 và giá trị pH của mô hình chuyên canh lúa là 3,26, giá trị EC của mô hình luân canh là 4,20 và của mô hình chuyên canh lúa là 3,98.
pH là một trong những nhân tố môi trƣờng có ảnh hƣởng rất lớn trực tiếp và gián tiếp đối với từng loại cây trồng đặc biệt là cây lúa, do vậy, khi pH môi trƣờng quá cao hay quá thấp đều ảnh hƣởng không tốt cho cây trồng phát triển (Trần Thị Nhe và Nguyễn Mỹ Hoa, 2010).
Trong đất EC cao hay thấp là do sự hiện diện của lƣợng muối trong đất cao hay thấp. Tất cả các chất dinh dƣỡng trong đất đều tồn tại dƣới dạng các cation, anion dẫn điện nên dựa vào giá trị EC có thể dự đoán sự gia tăng nồng độ các ion trong dung dịch đất. Độ dẫn điện có ảnh hƣởng rất lớn đến cây trồng nhƣ làm giảm nƣớc hữu dụng cho cây, tích lũy muối ở rễ cây làm cản trở quá trình hút nƣớc và dinh dƣỡng của cây trồng, giảm sự nẩy mầm của hạt và sự tăng trƣởng của cây, đất
EC (ms/cm) 0 1 2 3 4 5 6 11/2012 01/2013 02/2013 03/2013 04/2013 05/2013 06/2013 07/2013 08/2013
Đông xuân Xuân hè Hè thu
có nồng độ muối Al, Fe cao cũng làm cây trồng bị ngộ độc. EC là một chỉ tiêu quan trọng vì nó sẽ giúp chúng ta có kế hoạch sử dụng đất hợp lý cũng nhƣ việc chọn cây trồng cho phù hợp. A a A a 0 1 2 3 4 5 6 7 pH EC lúa - lúa
lúa - dưa hấu - lúa
mS/cm
Hình 3: Ảnh hƣởng của luân canh kết hợp bón vôi và hữu cơ đến pH và EC đất của các mô hình canh tác lúa-màu và lúa-lúa
Thanh kẻ đứng trong hình vẽ biểu diễn độ lệch chuẩn của các nghiệm thức
Giữa các cột biễu diễn cùng đặc tính đất, các chữ khác nhau thì khác biệt với mức ý nghĩa 5%. Trục tọa độ Oy trên hình vẽ biễu diễn đồng thời 2 giá trị pH và EC của các nghiệm thức
Giá trị pH trung bình trong của mô hình lúa – lúa đƣợc đánh giá là rất chua và của mô hình lúa – dƣa hấu – lúa đƣợc đánh giá là chua vừa (theo USDA, 1983). Nhìn chung giá trị pH trên đất luân canh cao hơn pH trên đất thâm canh nhƣng khác biệt không có ý nghĩa thống kê. pH tăng trên mô hình lúa – dƣa hấu – lúa là do bón vôi kết hợp bón hữu cơ. Giá trị pH đất có ảnh hƣởng lớn đến sự hữu dụng các chất dinh dƣỡng, sự hữu dụng các chất dinh dƣỡng thƣờng cao nhất ở trị số pH từ 6,5 - 7,5 (Đỗ Thị Thanh Ren, 2003).
Kết quả trình bày hình 3 cho thấy giá trị EC đo đƣợc khác biệt không có ý nghĩa thống kê giữa 2 mô hình lúa – lúa và lúa – dƣa hấu – lúa.
Theo thang đánh giá độ dẫn điện ảnh hƣởng đến cây trồng của Ngô Ngọc Hƣng (2009) cho rằng EC (1:2,5) > 4 mS/cm đƣợc đánh mặn trung bình, chỉ có 1 số cây trồng chịu mặn mới có khả năng thích nghi. Kết quả ở hình 3 cho thấy EC của cả 2 mô hình đƣợc đánh giá ở mức trung bình, có thể ảnh hƣởng đến năng suất và sinh trƣởng của cây trồng, do vậy trƣớc khi mùa vụ mới bắt đầu cần có các biện pháp rửa mặn đất trƣớc khi gieo trồng.
Luận văn tốt nghiệp Ngành khoa học đất khóa 37
CBHD : Ts. Châu Minh Khôi SVTH : Phan Ngọc Nghĩa
3.2.2. Hàm lƣợng các cation trong đất và tỉ số Na+ trao đổi trên bề mặt keo đất
Hàm lƣợng các cation trong đất và các tỉ số Na+ trao đổi trên bề mặt keo đất của mẫu đất cuối vụ ở 2 mô hình canh tác lúa – màu và lúa – lúa đƣợc trình bày ở bảng 3
3.2.2.1. Hàm lượng Na hòa tan trong dung dịch đất
Hàm lƣợng Na+ đƣợc trình bày ở bảng 3 cho thấy sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê giữa 2 mô hình lúa – màu và lúa – lúa.
Kết quả từ bảng 3 cho thấy hàm lƣợng Na+ hòa tan ở mô hình luân canh cao hơn hàm lƣợng Na+ hòa tan ở mô hình thâm canh nhƣng khác biệt không có ý nghĩa thống kê. Hàm lƣợng Na+
hòa tan của mô hình thâm canh đƣợc đánh giá là cao, mô hình luân canh đƣợc đánh giá là rất cao theo thang đánh giá Agricultural Compendium, (1989). Hàm lƣợng Na hòa tan ở 2 mô hình đều rất cao có thể là do sự xâm nhập mặn vào mùa khô, với hàm lƣợng Na+
hòa tan cao nhƣ vậy rất có thể sẽ gây ảnh hƣởng đến năng suất cây trồng.
3.2.2.2. Hàm lượng Na trao đổi trên bề mặt keo đất
Hàm lƣợng Na+ trao đổi đƣợc trình bày bảng 3 cho thấy khác biệt không có ý nghĩa thống kê giữa 2 mô hình lúa – màu và lúa – lúa.
Natri không phải là yếu tố dinh dƣỡng cho cây trồng nhƣng nếu hàm lƣợng Na+ quá cao sẽ gây độc cho cây và giá trị Na+ của mô hình chyên canh lúa đƣợc đánh giá là trung bình, mô hình luân canh đƣợc đánh giá là cao theo thang đánh giá Agricultural Compendium, (1989), nên rất có thể hàm lƣợng Na trong đất sẽ ảnh hƣởng đến năng suất cây trồng.
3.2.2.3. Hàm lượng kali trao đổi trên bề mặt keo đất
K+ trong đất chỉ có một lựợng rất nhỏ nhƣng rất quan trọng. Kali trao đổi là nguồn kali chính cho cây trồng trong đất. Các loại đất ở ĐBSCL có hàm lƣợng kali trao đổi khá và lƣợng kali này luôn đƣợc bù đắp bởi lƣợng kali tổng số dồi dào trong đất. Kali trao đổi là dạng kali đƣợc hấp phụ trên bề mặt keo đất tích điện âm và dạng kali trao đổi nầy có thể dễ dàng trao đổi với những cation khác nên dễ hữu dụng với cây trồng.
Qua kết quả ở bảng 3 cho thấy hàm lƣợng kali trao đổi trong đất cuối vụ ở 2 mô hình khác biệt không có ý nghĩa thống kê. Sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê của hàm lƣợng kali trao đổi chủ yếu là do ko có sự sai khác trong công thức phân bón cuối vụ 3 và hàm lƣợng kali lƣu tồn trong đất từ vụ 2 không nhiều. Theo kyuma (1976) thì hàm lƣợng kali trao đổi ở 2 mô hình đƣợc xếp vào mức trung bình – khá. Hàm lƣợng kali trao đổi trong 2 mô hình đều ở mức chấp nhận đƣợc, nhƣng nếu nông dân bón lƣợng kali ít hơn lƣợng cây cần thiết thì có thể làm cho đất kiệt kali. Những nghiên cứu của Nguyễn Bảo Vệ (1998) cho thấy rằng sau nhiều năm canh tác thƣờng không bón hay bón không đủ lƣợng kali bị cây trồng lấy đi.
3.2.2.4. Hàm lượng Ca trao đổi trên bề mặt keo đất
Canxi là nguyên tố trung lƣợng rất cần thiết cho cây trồng. Theo Maas (1993) cho rằng duy trì sự cung cấp đủ Ca2+ trong dung dịch đất mặn là một yếu tố quan trọng trong việc kiểm soát mức độ độc tính của ion cụ thể, đặc biệt ở cây trồng mẫn cảm với sự tổn thƣơng do Na+ và Cl-.
Kết quả bảng 3 cho thấy hàm lƣợng canxi trao đổi trong đất cuối vụ ở 2 mô hình khác biệt không có ý nghĩa thống kê. Hàm lƣợng Ca2+ trao đổi của hai mô hình đƣợc đánh giá thấp theo thang đánh giá của Marx. Steven (1999). Điều này cho thấy nguyên tố trung lƣợng đã đƣợc cây trồng hấp thu qua nhiều vụ canh tác, mặc khác cũng do quá trình rửa trôi các chất dinh dƣỡng và sự mất cân đối trong khi bón phân cũng làm ảnh hƣởng đến hàm lƣợng Ca2+
trong đất.
3.2.2.5. Tỉ số Na+ trao đổi trên bề mặt keo đất
Giá trị ESP trong đất cuối vụ ở 2 mô hình đƣợc trình bày ở bảng 3 cho thấy sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê. Trị số ESP của mô hình lúa lúa là 3,91 và của mô hình lúa – dƣa hấu lúa là 7,39 đều ở mức thấp (<15%) chƣa đến ngƣỡng bị sodic hóa.
ESP của mô hình luân canh cao hơn của mô hình thâm canh cao hơn của mô hình chuyên canh lúa nhƣng khác biệt không có ý nghĩa thống kê, kết quả này phù hợp với kết quả giá trị của hàm lƣợng Na+
trao đổi đƣợc trình bày ở bảng 3, vì hàm lƣợng Na trao đổi ở mô hình luân canh cao hơn ở mô hình thâm canh nên trị số ESP ở mô hình luân canh cao hơn ở mô hình thâm canh.
Bảng 3 . Ảnh hƣởng của luân canh kết hợp bón vôi kết hợp hữu cơ đến hàm lƣợng các cation và tỉ số Na+
trao đổi của các mô hình canh tác lúa-màu và lúa-lúa
Nghệm thức
Chỉ tiêu Na hòa tan
(meq/100g)
Cation trao đổi
ESP (%) Na trao đồi (meq/100g) K trao đổi (meq/100g) Ca trao đổi (meq/100g) Lúa-lúa 1,76 ± 0,88 0,58 ± 0,23 0,45 ± 0,28 0,92 ± 0,04 3,91 ± 2,03 Lúa – Dƣa hấu
– lúa 2,83 ± 0,41 1,06 ± 0,28 0,66 ± 0,25 1,26 ± 0,31 7,39 ± 2,30
F (0.05) 3,61 5,07 0,97 3,57 3,86
P ns ns ns ns ns
CV (%) 36,86 42,66 47,86 24,85 48,13
các chỉ số theo sau (±) biểu thị độ lệch chuẩn của các giá trị trung bình nghiệm thức ns: Khác biệt không có ý nghĩa thống kê.
Luận văn tốt nghiệp Ngành khoa học đất khóa 37