3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
2.3.5. Phương pháp xử lý số liệu
Số liệu sau khi thu thập được tổng hợp và xử lý bằng phần mềm Excel để phân tích và đánh giá kết quả.
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Phú Xuyên 3.1.1. Điều kiện tự nhiên
Vị trí địa lý
Phú Xuyên là một huyện đồng bằng nằm ở phía Nam thành phố Hà Nội, trên vĩ tuyến 20040’ Bắc và kinh tuyến 105048’ – 106001’ Đông.
- Phía Bắc giáp huyện Thanh Oai và Thường Tín - Phía Nam giáp huyện Duy Tiên – Hà Nam - Phía Đông giáp huyện Khoái Châu – Hưng Yên - Phía Tây giáp huyện Ứng Hòa
Tổng diện tích đất tự nhiên là 17.110,5, nằm trên trục đường quốc lộ 1A và tuyến đường cao tốc Pháp Vân – Cầu Giẽ. Trung tâm huyện cách trung tâm Hà Nội khoảng 35km về phía Bắc và cách khu du lịch Chùa Hương 27 km về phía Tây Nam, huyện còn có đường tỉnh lộ 428, tỉnh lộ 429 đi qua. Khu vực nội thành Hà Nội là thị trường lớn tiêu thụ nông sản, thủ công mỹ nghệ, cũng là nơi thu hút lao động của huyện. Với vị trí như vậy Phú Xuyên có các điều kiện thuận tiện trong trao đổi, lưu thông hàng hoá với các tỉnh khác trong vùng đồng bằng Sông Hồng và cả nước.
Địa hình
Phú Xuyên có địa hình tương đối bằng phẳng, cao hơn mực nước biển từ 1,5 – 6 m. Địa hình có hướng dốc dần từ Đông Bắc xuống Tây Nam. Theo đặc điểm địa hình thì lãnh thổ huyện có thể chia thành hai vùng sau:
Vùng phía Đông đường quốc lộ 1A gồm các xã: Thị trấn Phú Minh, Văn Nhân, Thụy Phú, Nam Phong, Nam Triều, Hồng Thái, Khai Thái, Phúc Tiến, Quang Lăng, Minh Tân, Bạch Hạ, Tri Thủy, Đại Xyên. Đây là những xã có địa hình cao hơn mực nước biển khoảng 4m.
Vùng phía Tây đường quốc lộ 1A gồm các xã: Phượng Dực, Đại Thắng, Văn Hoàng, Hồng Minh, Phú Túc, Chuyên Mỹ, Tri Trung, Hoàng Long, Quang Trung, Sơn Hà, Tân Dân, Văn Từ, TT Phú Xuyên, Phú Yên, Châu Can. Địa hình thấp
trũng, không có phù sa bồi đắp hàng năm. Cây trồng chủ yếu là lúa, ngô, ngoài ra còn có một số ít diện tích trồng lạc, đỗ tương, khoai lang, rau các loại…Một số vùng có thể nuôi trồng thủy sản.
Đặc điểm thời tiết khí hậu
Huyện Phú Xuyên mang đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm, mưa nhiều. Mùa đông chịu ảnh hưởng của những đợt gió mùa Đông Bắc. Khí hậu được chia thành hai mùa rõ rệt: mùa nóng đồng thời là mùa mưa, mùa lạnh cũng là mùa khô.
Điều kiện khí hậu tạo thuận lợi phát triển một nền nông nghiệp đa dạng với nhiều loại vật nuôi, cây trồng có nguồn gốc tự nhiên từ nhiều miền địa lý khác nhau. Yếu tố hạn chế là có mùa khô, các cây trồng thường thiếu nước, phải thực hiện chế độ canh tác phòng chống hạn, vào mùa mưa thường bị mưa, gây úng lội đồng ruộng.
3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
Dân số
Dân số trung bình năm 2009 là 181,59 nghìn người, trong đó dân số đô thị khoảng 14,5 nghìn người, vùng nông thôn là 167,09 nghìn người, mật độ dân số trung bình khoảng 1.003,8 người/km2 (có xu hướng tăng qua các năm).
Cơ sở hạ tầng Giao thông vận tải
Hệ thống giao thông rất thuận tiện cả về đường bộ, đường sắt và đường thuỷ. Các xã, thị trấn trong huyện đều có đường ô tô vào đến trung tâm. Huyện có một bến cảng Vạn Điểm có thể cho tàu trọng tải 300 tấn trở xuống cập bến an toàn, năng lực khoảng 20 nghìn tấn hàng hoá/năm, có nhà ga xe lửa phú Xuyên.
Hệ thống cấp điện: đến nay đã có 100% xã, thị trấn bàn giao lưới điện cho nghành điện quản lý, 100% hộ dân trong huyện được sử dụng điện. Hệ thống thuỷ lợi, thuỷ nông
Đến năm 2009, toàn huyện có tổng số 185 trạm bơm (102 trạm bơm tưới, 83 trạm bơm tiêu). Trong đó: 140 trạm bơm tưới, tiêu (70 trạm tưới, 70 trạm tiêu) do
công ty khai thác công trình thuỷ lợi Sông Nhuệ quản lý và 45 trạm bơm (32 trạm tưới, 13 trạm tiêu) do địa phương tự quản lý và vận hành tưới tiêu. Hệ thống trạm bơm đảm bảo tưới chủ động cho 9,414 ha và tiêu chủ động cho 2.055 ha.
Hệ thống kênh mương: Phú Xuyên là huyện vùng trũng, diện tích canh tác lớn, có nhiều hệ thống kênh tưới, tiêu: tổng chiều dài kênh tưới tiêu (gồm kênh chính + cấp I + cấp II + cấp III) là 1.337,4 km.
Cơ cấu kinh tế của huyện chuyển dịch theo hướng tích cực. Huyện có nhiều tiềm năng để phát triển kinh tế, có thể bắt kịp sự phát triển chung của toàn thành phố về kinh tế - xã hội. Trong thời gian tới nếu tiếp tục đầu tư xây dựng cơ bản cơ sở hạ tầng… để thu hút đầu tư vào địa bàn thì nền kinh tế sẽ có bước phát triển đột phá.
3.2. Một số tính chất lý – hóa học đất nghiên cứu
Kết quả phân tích một số chỉ tiêu trong đất nền ban đầu được thể hiện trong bảng 8 dưới đây:
Bảng 8: Một số tính chất đất khu vực nghiên cứu
STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả
1 TPCG − Trung bình 2 OM % 3,13 3 pHH2O − 6,62 4 NTS % 0,19 5 P2O5TS % 0,18 6 K2OTS % 1,93 7 NH4+ mg/100g đất 2,96 8 NO3- mg/100g đất 1,53
9 P2O5DT theo Olsen Ppm 23,06
1. Thành phần cơ giới
Thành phần cơ giới đất nghiên cứu là trung bình. Với kết quả này có thể nhận định đất có khả năng giữ nước và chất dinh dưỡng tốt thích hợp cho canh tác lúa.
2. Phản ứng của đất (pHH2O)
pH là yếu tố quan trọng của đất, ảnh hưởng lớn tới khả năng hòa tan, khoáng hóa và hấp thu các chất hữu cơ. Giá trị pH có thể giúp đánh giá định tính hàm lượng các nguyên tố dinh dưỡng nhiều hay ít. Sự thay đổi của pH về phía axit hoặc kiềm sẽ kìm hãm sự phát triển của cây trồng khi không phù hợp với chúng, thậm chí gây chết cây.
Giá trị pH = 6,62 được đánh giá là trung tính. Cây lúa thích hợp sinh trưởng và phát triển trên đất ít chua hoặc trung tính có pH = 5,5 – 7,5. Như vậy với giá trị pH của đất nghiên cứu có thể khẳng định là phù hợp cho sự phát triển của cây lúa.
3. Chất hữu cơ (% OM)
Chất hữu cơ là một chỉ tiêu quan trọng của độ phì đất. Có ảnh hưởng trực tiếp đến nguồn dinh dưỡng, trạng thái dễ tiêu và các điều kiện hấp phụ trao đổi chất của cây trồng.
Theo thang đánh giá chất hữu cơ trong đất có thể thấy với hàm lượng OM = 3,13% thì ở mức trung bình nên để duy trì sản xuất lâu dài thì ngoài bổ sung các dòng phân vô cơ thì cũng cần đưa vào đất các dạng phân hữu cơ để tăng hàm lượng chất hữu cơ trong đất lên.
4. Dung tích hấp phụ trao đổi cation (CEC)
Dung tích hấp phụ trao đổi cation là lượng ion lớn nhất được đất hấp phụ có khả năng trao đổi và được biểu thị bằng mgđl/100g đất. Ảnh hưởng tới khả năng giữ và trao đổi ion dinh dưỡng, đặc biệt là nguyên tố hòa tan nhanh.
Qua kết quả phân tích nhận thấy CEC = 16,48 mgđl/100g đất của đất nghiên cứu ở mức trung bình. Kết quả này cũng có mối tương quan tương đối với OM vì đất càng nhiều mùn thì CEC càng lớn và ngược lại.
5. Hàm lượng N, P2O5, K2O tổng số
Hàm lượng NTS = 0,19% là ở mức khá còn hàm lượng P2O5TS = 0,18% và K2OTS = 1,93% là ở mức giàu. Lý giải cho điều này có thể là do tập quán canh tác của nông dân bón rất nhiều phân bón vô cơ và phân chuồng. Tuy nhiên đạm là thành phần rất dễ bị rửa trôi, bay hơi nên tồn dư trong tầng đất canh tác là không lớn. Riêng đối với phốt pho thì trong đất chúng có thể liên kết với một số ion kim loại hoặc hidroxit kim loại để tạo thành hợp chất khó tan. Đối với kali thì cũng có thể bị giữ lại trong tinh thể một số khoáng 2:1.
6. Hàm lượng N, P dễ tiêu
Hàm lượng NDT trong đất nghiên cứu bằng tổng hàm lượng NH4+ và NO3- phân tích được và có giá trị là 4,49 mg/100g đất. Theo thang đánh giá ở phụ lục 3 thì hàm lượng NDT này được đánh giá là ở mức trung bình. Theo thang đánh giá P – Olsen thì hàm lượng PDT = 23,06 ppm (>10 ppm) được coi là giàu P. Điều này cũng dễ dàng được giải thích vì khi môi trường đất trung tính thì lượng ion phốt phat dễ tiêu thường lớn nhất.
Đối với cây lúa nhu cầu sử dụng N, P là cao trong giai đoạn đầu sinh trưởng và phát triển vì vậy dựa vào kết quả phân tích hàm lượng N, P dễ tiêu để có thể điều chỉnh liều lượng phân bón hợp lý nhằm tăng năng suất mà không làm dư thừa trong đất. 3.3. Kết quả thí nghiệm trong phòng
3.3.1. Động thái pH, Eh đất thông qua hai phương pháp tưới
3.3.1.1. Động thái pH đất thông qua hai phương pháp tưới
Bảng 9: Động thái pH của hai công thức tưới Số ngày
sau ngập nước
CT1 – Ngập thường xuyên CT2 – Nông lộ phơi
pH Thời điểm pH 0 6,62 Ngập 4 cm 6,62 1 6,13 Ngập 4 cm 6,23 2 5,92 Ngập 4 cm 5,88 8 6,17 Ngập 4 cm 6,12 15 6,71 Ngập 4 cm 6,72 22 6,93 Ngập 4 cm 6,85 29 7,81 Rút nước 7,76 36 7,68 Se mặt 7,6 50 7,26 Nứt đất 6,67 54 7,45 Ngập 4 cm 7,07 59 7,44 Ngập 4 cm 7,27
Hình 7: Diễn biến pH của các công thức thí nghiệm
Dựa vào số liệu thu thập được nhận thấy trong tuần đầu ngập nước giá trị pH có xu hướng giảm có thể do thời kỳ đầu ngập nước quá trình phân hủy chất hữu cơ
diễn ra mạnh, sản phẩm của quá trình phân hủy có một số axit hữu cơ làm giảm pH đất. Sau thời gian này giá trị pH ở cả hai công thức đều có sự biến động nhưng không đáng kể, phần lớn dao động xung quanh giá trị pH = 7. Điều này là phù hợp với các nghiên cứu trước đây đó là trong đất dù có phản ứng chua, trung tính hay kiềm thì theo thời gian ngập nước giá trị pH luôn có xu hướng tiệm cận giá trị pH = 7. Như vậy ở cả hai phương pháp tưới thì giá trị pH đều có lợi cho sự sinh trưởng và phát triển của cây lúa.
3.3.1.2. Biến động Eh thông qua hai phương pháp tưới
Sự biến động thế oxy hóa khử của đất được trình bày trong bảng 10 và hình 8 dưới đây.
Bảng 10: Động thái Eh của hai công thức tưới Số ngày
sau ngập nước
CT1 – Ngập thường xuyên CT2 – Nông lộ phơi
Eh (mV) Thời điểm Eh (mV) 1 83 Ngập 4 cm 86 2 -28 Ngập 4 cm -30 8 -247 Ngập 4 cm -246 15 -246 Ngập 4 cm -240 22 -255 Ngập 4 cm -251 29 -234 Rút nước -232 36 -209 Se mặt -195 50 -220 Nứt đất 302 54 -226 Ngập 4 cm 145 59 -232 Ngập 4 cm 128
Hình 8: Diễn biến Eh của các công thức thí nghiệm
Nhận thấy ở cả hai công thức thí nghiệm giá trị Eh giảm rất mạnh trong 8 ngày đầu sau khi ngập nước. CT1 giảm từ 83 mV xuống -247 mV, CT2 từ 86 mV xuống -246 mV. Các ngày ngập nước tiếp theo giá trị Eh có biến động giảm nhưng không đáng kể có thể coi là ổn định. Điều này cũng tương đồng với các nghiên cứu của Ponnamperuma F.N. (1978, 1985), TS. Văn Huy Hải (1986) và TS. Nguyễn Việt Anh (2009).
Vấn đề này có thể được giải thích như sau: Khi cho ngập nước lúc này môi trường đất là môi trường yếm khí. Các vi sinh vật yếm khí hoạt động mạnh tham gia vào quá trình khử các hợp chất hóa học trong đất, làm tăng quá trình khử. Ngoài ra các vi sinh vật háo khí sau khi đã sử dụng lượng ôxy còn lại trong dung dịch đất thì chúng sẽ chuyển sang lấy ôxy của các chất ôxi hóa và các chất này sẽ chuyển thành chất khử, từ đây làm giảm Eh của đất.
Ở CT2 sau khi rút cạn nước cho tới khi đất có vết nứt chân chim thì giá trị Eh sẽ tăng lên đến giá trị 302 mV. Sau khi cho ngập nước trở lại thì Eh lại có xu hướng giảm. Như vậy sau khi rút cạn nước tạo môi trường thoáng khí thì sẽ xảy ra quá trình ôxi hóa làm tăng giá trị Eh.
Phương pháp tưới NLP có giai đoạn rút nước phơi ruộng sẽ tạo môi trường thoáng khí từ đây có thể giúp thay đổi trạng thái tồn tại của Fe. Trong môi trường khử hầu hết Fe tồn tại ở dạng Fe2+ gây độc cho cây trồng, nhưng ở môi trường thoáng khí Fe2+ bị ôxi hóa thành Fe3+ ít gây độc cho cây trồng.
3.3.2. Biến động hàm lượng N, P tổng số thông qua hai phương pháp tưới Kết quả phân tích hàm lượng N, P tổng số trong đất nền ban đầu và sau khi Kết quả phân tích hàm lượng N, P tổng số trong đất nền ban đầu và sau khi kết thúc thí nghiệm được thể hiện trong bảng 11 như sau:
Bảng 11: Hàm lượng NTS, PTS trong đất nền và sau khi kết thúc thí nghiệm
Chỉ tiêu NTS PTS
CT1 – NTX CT2 – NLP CT1 – NTX CT2 – NLP
Đất nền 0,19% 0,19% 0,18% 0,18%
Kết thúc thí nghiệm 0,17% 0,18% 0,18% 0,18%
Như vậy trong cả quá trình thí nghiệm, hàm lượng NTS có sự thay đổi ở cả hai công thức tưới nhưng không đáng kể. NTS có giảm 0,02% tại CT1 và 0,01% tại CT2. Thông thường hàm lượng dinh dưỡng tổng số trong đất biến đổi khi có sự tác động của quá trình canh tác, bón phân…trong thời gian lâu dài hoặc do địa hình dễ bị rửa trôi, xói mòn. Riêng hàm lượng PTS không thay đổi ở cả hai công thức tưới. Đối với kết quả nghiên cứu có thể khẳng định rằng chế độ tưới không làm ảnh hưởng tới hàm lượng NTS, PTS tổng số trong đất.
3.3.3. Biến động hàm lượng N dễ tiêu thông qua hai phương pháp tưới
3.3.3.1. Biến động hàm lượng N – NH4+ thông qua hai phương pháp tưới
Sự thay đổi hàm lượng NH4+ thông qua hai phương pháp tưới được trình bày trong bảng 12:
Bảng 12: Sự biến động hàm lượng NH4+ thông qua hai phương pháp tưới Số ngày sau
ngập nước
CT1 – Ngập thường xuyên CT2 – Nông lộ phơi
NH4+ (mg/100g đất) Thời điểm NH4+ (mg/100g đất) 0 2,96 Ngập 4 cm 2,96 8 13,14 Ngập 4 cm 14,28 15 13,39 Ngập 4 cm 12,31 22 11,96 Ngập 4 cm 11,76 29 10,5 Rút nước 9,87 36 10,04 Se mặt 6,65 50 9,85 Nứt đất 3,99 54 9,75 Ngập 4 cm 5,4 59 8,45 Ngập 4 cm 7,8
Hình 9: Sự biến động hàm lượng NH4+ qua hai công thức thí nghiệm Dựa vào biểu đồ có thể thấy trong tuần đầu tiên sau khi ngập nước hàm lượng NH4+ tăng nhanh ở cả hai công thức thí nghiệm (tăng từ 2,96 đến 13,14 mg/100g đất tại CT1 và 14,28 mg/100g đất tại CT2). Các ngày tiếp theo của giai đoạn ngập nước ở cả hai công thức thí nghiệm, hàm lượng NH4+ có xu hướng giảm nhưng không biến động lớn giữa các lần phân tích. Riêng CT2 sau khi rút cạn nước
hàm lượng NH4+ giảm nhanh chóng và thấp nhất tại thời điểm đất nứt chân chim đạt 3,99 mg/100g đất. Sau khi cho ngập nước trở lại CT2 thì NH4+ tăng trở lại. Khi kết thúc thí nghiệm tức là 9 ngày sau khi ngập nước trở lại CT2 thì hàm lượng NH4+ đạt 7,8 mg/100g đất tương đương so với hàm lượng NH4+ tại CT1 là 8,45 mg/100g đất. Như vậy tốc độ khoáng hóa tại CT2 cao hơn CT1 hay biện pháp tưới NLP làm gia tăng tốc độ khoáng hóa N trong đất đồng thời không làm ảnh hưởng tới hàm lượng