3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
3.3.3. Biến động hàm lượn gN 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 NDT trong đất nếu so với biện pháp tưới truyền thống.
Kết quả này có thể được giải thích như sau: Sau khi ngập nước trong môi trường yếm khí dưới tác dụng của vi sinh vật các chất hữu cơ trong đất bị khoáng hóa thành NH4+, trong tuần đầu sau ngập môi trường chưa kỵ khí hoàn toàn nên hàm lượng NH4+ giai đoạn này tăng dần và đạt giá trị lớn nhất. Ngoài ra trong môi trường kỵ khí kéo dài sẽ xảy ra phản ứng ôxy hóa kỵ khí amoni trong đó NH4+ bị ôxy hóa bởi nitrit NO2- không cần cung cấp thêm chất hữu cơ để tạo thành khí N2 [31]. Đây chính là nguyên nhân lý giải vì sao những ngày đầu sau ngập nước làm lượng NH4+ tăng mạnh nhưng càng về sau lại có sự giảm dần.
NH4+ + 1,32 NO2- + 0,066 HCO3- + 0,13 H+ →1,02 N2 + 0,26 NO3- + 0,066 CH2O0,5N0,15 +2,03 H2O
Sau khi rút nước môi trường đất trở nên thoáng khí, NH4+ tham gia vào quá trình nitrat hóa với sự có mặt của các vi sinh vật háo khí tạo ra NO3-. Vì vậy hàm lượng NH4+ sẽ giảm dần và hàm lượng NO3- trong đất sẽ tăng dần. Khi ngập nước trở lại thì quá trình khoáng hóa lại xảy ra tương tự.
3.3.3.2. Biến động hàm lượng N – NO3- thông qua hai phương pháp tưới
Bảng 13: Sự biến động hàm lượng NO3- thông qua hai phương pháp tưới Số ngày sau
ngập nước
CT1 – Ngập thường xuyên CT2 – Nông lộ phơi
NO3- (mg/100g đất) Thời điểm NO3- (mg/100g đất) 0 1,53 Ngập 4 cm 1,53 8 1,99 Ngập 4 cm 1,72 15 1,55 Ngập 4 cm 1,24 22 1,81 Ngập 4 cm 1,89 29 1,71 Rút nước 1,84 36 1,49 Se mặt 2,7 50 1,28 Nứt đất 3,78 54 1,19 Ngập 4 cm 2,55 59 1,13 Ngập 4 cm 1,8
Hình 10: Sự biến động hàm lượng NO3- qua hai công thức thí nghiệm Theo thời gian ngập nước, trong môi trường kị khí xảy ra quá trình phản nitrat hóa gây mất đạm. Một số loài vi khuẩn phản nitrat hóa thuộc loại kỵ khí không bắt buộc (vi khuẩn thở nitrat) thì sau khi sử dụng hết nguồn ôxy có trong đất thì chúng sẽ có xu hướng sử dụng nguồn ôxy có trong NO3- để ôxy hóa chất hữu cơ, đây chính là lý do hàm lượng NO3- giảm theo quá trình ngập nước tại CT1.
C6H12O6 + 4NO3- → 6CO2 + 6H2O + 2N2 + Q
Sau khi rút nước môi trường thoáng khí thì quá trình nitrat hóa xảy ra, ôxy hóa NH4+ thành NO3-. Điều này giải thích vì sao giai đoạn rút nước làm giảm hàm lượng NH4+ và tăng hàm lượng NO3- tại CT2.
Dựa vào biểu đồ nhận thấy giai đoạn rút nước CT2 làm tốc độ nitrat hóa NO3- tăng nhanh hơn so với CT1 đồng thời phương pháp tưới NLP còn làm tăng hàm lượng N – NO3- trong đất lên. Cụ thể là từ giai đoạn rút nước (ngày thứ 29) đến khi cho ngập trở lại và kết thúc thí nghiệm thì hàm lượng NO3- ở CT2 luôn luôn cao hơn so với CT1.
Thời điểm kết thúc thí nghiệm hàm lượng N dễ tiêu (tổng hàm lượng NH4+ và NO3-) ở hai công thức như sau:
CT1 – NTX: NDT = 8,45 + 1,13 = 9,58 mg/100g đất CT2 – NLP: NDT = 7,8 + 1,8 = 9,6 mg/100g đất
Như vậy phương pháp tưới NLP không ảnh hưởng tới hàm lượng NDT trong đất so với phương pháp tưới NTX. Có thể kết luận rằng phương pháp tưới NLP không làm thay đổi hàm lượng đạm tổng số lẫn dễ tiêu nhưng làm tăng tốc độ khoáng hóa N ở cả hai dạng NH4+, NO3- và làm tăng hàm lượng N – NO3- trong đất.