tử.
Nguyên lý
Hàm lượng Kali có trong mẫu được công phá bằng phương pháp vô cơ hóa mẫu trong môi trường acid Sulfuric mạnh, toàn bộ chất hữu cơ bị oxy hóa ở nhiệt độ cao. Sự oxy hóa hoàn toàn nhờ sự hiện diện của H2SO4 tại nhiệt độ cao. Vô cơ hóa nhằm chuyển tất cả các nguyên tố Kali hiện diện trong các hợp chất hữu cơ sang dạng vô cơ. Trong quá trình vô cơ hóa, lượng nước bị mất đi, các chất khoáng còn lại nằm ở dạng muối vô cơ hòa tan. Mẫu được đo trên máy hấp thu nguyên tử, mẫu được đo bằng hỗn hợp khí acetylen. Ngọn lửa cắt đứt các liên kết phân tử tạo thành nguyên tử Kali tự do, chúng hấp thu ánh sáng đơn sắc đặc trưng phát xạ từ bóng đèn cảu nguyên tố Kali (cathode rỗng). Bước sóng đặc trưng cho K là 766nm.
K tổng số được tính theo công thức:
Trong đó:
a: Nồng độ K ở mẫu cây (ppm)
b: Nồng độ K ở mẫu thử không (ppm) Vtrích: Thể tích sau khi vô cơ hóa mẫu 1000ml: Hệ số đổi ra ml
Vđo: Thể tích mẫu đem đo 100: Hệ số đỗi ra %
W(g) x 1000(g): Trọng lượng mẫu (mg)
2.3.2.4 Hàm lượng % Carbon được xác định bằng phương pháp cân trọng lượng. lượng.
Tráng cốc sành bằng nước cất, cho vào tủ sấy ở 1050C trong một giờ, lấy ra để nguội trong bình hút ẩm 30 phút, cân cốc. Cho mẫu đã sấy khô vào cốc, cân trọng lượng mẫu. Đem mẫu nung ở 1050C trong 3 giờ. Sau đó, cho vào bình hút ẩm khoảng 30 phút, đem cân trọng lượng cốc + mẫu ở 1050C. Sau đó cho vào tủ đun 8000C trong 1 giờ, để nguội cân trọng lượng cốc + mẫu ở 8000C.
) ( 1000 1000 100 ) ( (%) mg W V ml V V mg b a K hút đo trích K2O (%) = % K x 1.2
% Carbon được tính theo công thức:
2.4 XỬ LÝ SỐ LIỆU VÀ PHÂN TÍCH THỐNG KÊ
Sử dụng phần mềm EXCEL để nhập số liệu, dùng phần mềm SPSS để tính toán thống kê các kết quả thí nghiệm, phân tích phương sai ANOVA để tìm sự khác biệt, so sánh trung bình bằng phương pháp DUNCAN ở mức ý nghĩa 5%.
C mas coc C mau coc C maus coc W W W CHC 0 0 0 105 . 800 . 105 . 100 % 724 , 1 % %C CHC
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 KHẢ NĂNG PHÂN HỦY RƠM RẠ Ủ VỚI TRICHODERMA, VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM VÀ VI KHUẨN HÒA TAN LÂN KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM VÀ VI KHUẨN HÒA TAN LÂN
3.1.1 Diễn biến nhiệt độ đống ủ
Nhiệt độ trong các nghiệm thức biến động từ 35 đến 630C và cao nhất ở tuần thứ nhất. Tuy nhiên đối với nghiệm thức chỉ xử lý Trichoderma thì nhiệt độ thấp hơn chỉ từ 36 đến 530C và có xu hướng ổn định trong quá trình ủ. Điều đó cho thấy có sự phân hủy rơm rạ sinh ra nhiệt trong đống ủ và có sự gia tăng nhiệt độ trong đống ủ đã giúp cho quá trình ủ diễn ra nhanh hơn. Ở nhiệt độ từ 41,7 đến 54,50C được ghi nhận là thích hợp cho quá trình ủ và tương tự với các kết quả nghiên cứu trước đây của Bach và ctv, (1984), Misra và ctv, (2003).
Nhiệt độ trong đống ủ là do quá trình hoạt động của vi sinh vật sinh ra nhiệt. Trong suốt quá trình ủ, nhiệt độ được ghi nhận hàng tuần vào khoảng thời gian cố định trong ngày. Kết quả đo nhiệt độ thể hiện trong Hình 3.1
25 40 55 70 0 1 2 3 4 5 6 7 Thời gian (tuần sau khi ủ) Nhiệt độ 0
C
NT 1 NT 2
NT 3 NT 4
NT 5 Nhiệt độ môi trường
Hình 3.1: Biểu đồ biểu diễn nhiệt độ của 5 nghiệm thức trong 7 tuần ủ (Tháng 08/2013)
Ghi chú:
NT 1: Chỉ sử dụng Trichoderma (ĐC) (thu mẫu rơm sau khi suốt 1 tuần)
NT 2: Trichoderma + Đạm + Lân (thu mẫu rơm sau khi suốt 1 tuần)
NT 3: Trichoderma + Lân + Vi khuẩn hòa tan lân (thu mẫu rơm ngay sau khi suốt)
NT 4: Trichoderma + Đạm + Vi khuẩn cố định đạm (thu mẫu rơm ngay sau khi suốt)
NT 5: Trichoderma + Đạm + Lân + Vi khuẩn cố định đạm + Vi khuẩn hòa tan lân (thu mẫu rơm ngay sau khi suốt)
Từ kết quả Hình 3.1 cho thấy nhiệt độ trung bình của các nghiệm thức bắt đầu tăng từ khi bắt đầu ủ và dao động trong khoảng 39-500C. Đây là khoảng nhiệt độ tối ưu cho tốc độ phân hủy sinh học (Lê Hoàng Việt, 2004).
Ở nghiệm thức 1, 2 và 5 nhiệt độ trong tuần đầu thấp hơn so với các nghiệm thức khác (chỉ 470C, 57,30C). Nguyên nhân có thể do ẩm độ thấp nên ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật nên quá trình phân hủy bị chậm lại. Sau 2 tuần quá trình đảo trộn và thêm nước giúp cho ẩm độ ổn định lại từ đó nhiệt độ cũng ổn định hơn.
Từ tuần thứ 2 đến tuần thứ 5 nhiệt độ có xu hướng ổn định và nằm trong khoảng 37-54,60C. Và có xu hướng giảm ở tuần thứ 6 và tuần thứ 7 (chỉ còn khoảng 34-370C) gần về nhiệt độ môi trường cho thấy quá trình phân hủy đã kết thúc. Riêng nghiệm thức thức 4 có xu hướng giảm đều nhiệt độ từ sau tuần thứ nhất, như vậy có thể nhận xét tốc độ phân hủy hữu cơ ở nghiệm thức thứ 4 ổn định hơn so với các nghiệm thức còn lại.
3.1.2 Diễn biến ẩm độ đống ủ
Ẩm độ là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vât, đồng thời cũng là nhân tố quyết định đến thời gian ủ. Nếu ẩm độ quá cao thì vi sinh vật yếm khí sẽ phát triển mạnh, ngược lại, nếu ẩm độ quá thấp sẽ làm vi sinh vật chết. Trong quá trình thí nghiệm, ẩm độ được theo dõi và điều chỉnh nằm trong khoảng 50-70% (trung bình là 60) cho phù hợp quá trình ủ (Lê Hoàng Việt, 2004).
50 60 70 80 0 1 2 3 4 5 6 7 Ẩm độ (%) NT 1 NT 2 NT 3 NT 4 NT 5
Thời gian (tuần sau ủ)
Hình 3.2: Biểu đồ biểu thị ẩm độ của 5 nghiệm thức qua 7 tuần ủ. (Tháng 08/2013)
Ghi chú:
NT 1: Chỉ sử dụng Trichoderma (ĐC) (thu mẫu rơm sau khi suốt 1 tuần) NT 2: Trichoderma + Đạm + Lân (thu mẫu rơm sau khi suốt 1 tuần)
NT 3: Trichoderma + Lân + Vi khuẩn hòa tan lân (thu mẫu rơm ngay sau khi suốt) NT 4: Trichoderma + Đạm + Vi khuẩn cố định đạm (thu mẫu rơm ngay sau khi suốt)
NT 5: Trichoderma + Đạm + Lân + Vi khuẩn cố định đạm + Vi khuẩn hòa tan lân (thu mẫu rơm ngay sau khi suốt)
Từ Hình 3.2 cho thấy ẩm độ của các nghiệm thức có xu hướng ổn định từ tuần thứ nhất đến tuần thứ 7. Ẩm độ dao động trong khoảng từ 57,76 đến
74,26%. Ẩm độ ở nghiệm thức thứ 4 và nghiệm thức thứ 5 ổn định hơn các nghiệm thức còn lại.
3.1.3 Diễn biến hàm lượng % C
Trong quá trình ủ, carbonhydrat có thể mất đi do sự chuyển hóa thành CO2
theo con đường sau:
Carbonhydrat Đường đơn Acid hữu cơ CO2 và nguyên sinh chất của vi sinh vật. 0 10 20 30 40 50 60 1 2 3 4 5 6 7 NT 1 NT 2 NT 3 NT 4 NT 5 Hàm lượng % C
Thời gian (tuần sau ủ)
Hình 3.3: Biểu đồ biểu thị hàm lượng % C của 5 nghiệm thức qua 7 tuần ủ. (Tháng 08/2013)
Ghi chú:
NT 1: Chỉ sử dụng Trichoderma (ĐC) (thu mẫu rơm sau khi suốt 1 tuần)
NT 2: Trichoderma + Đạm + Lân (thu mẫu rơm sau khi suốt 1 tuần)
NT 3: Trichoderma + Lân + Vi khuẩn hòa tan lân (thu mẫu rơm ngay sau khi suốt)
NT 4: Trichoderma + Đạm + Vi khuẩn cố định đạm (thu mẫu rơm ngay sau khi suốt)
NT 5: Trichoderma + Đạm + Lân + Vi khuẩn cố định đạm + Vi khuẩn hòa tan lân (thu mẫu rơm ngay sau khi suốt)
Qua Hình 3.3 cho thấy hàm lượng C của các nghiệm thức đều giảm xuống. Hàm lượng carbon ở nghiệm thức 1 giảm xuống còn 41,26% sau 7 tuần ủ, nghiệm thức 2 giảm còn 39,3% sau 6 tuần ủ, nghiệm thức 3 giảm còn 39,32% sau 6 tuần ủ, nghiệm thức 4 giảm còn 41% sau 6 tuần ủ, nghiệm thức 5 giảm còn 39,26 sau 6 tuần ủ.
Sau tuần thứ 6 thì hàm lượng carbon ở nghiệm thức 1, 2 và 5 tiếp tục giảm. Cho thấy tốc độ phân hủy hữu cơ ở nghiệm thức 3 và 4 đã ngừng lại ở tuần thứ 6 nhanh hơn ở nghiệm thức 1, 2 và 5 ở nghiệm thức 1, 2 và 5 tốc độ phân hủy chất hữu cơ chậm hơn so với nghiệm thức 3 và 4.
Từ kết quả thí nghiệm cho thấy khi kết hợp ủ rơm có bổ sung thêm
Trichoderma sau 5 tuần hàm lượng % C giảm còn 42,93% và khi ủ kết hợp
Trichoderma + vi khuẩn cố định đạm + vi khuẩn hòa tan lân thì hàm lượng %C
giảm còn 39,27% vẫn cao hơn nghiên cứu của Trần Thị Ngọc Sơn và ctv, (2011), ns ns ns a b c d b c a b d a c b a c d d e e e e
khi ủ rơm với Trichoderma sau 5 tuần ủ thì % C giảm còn 33,2% (thời gian ủ
trước vụ Hè- Thu 2006). Nguyên nhân có thể do thời gian ủ khác nhau.
Như vậy, từ hàm lượng carbon và diễn biến nhiệt độ cho thấy thời gian phân hủy hữu cơ của các nghiệm thức khác nhau. Từ kết quả thí nghiệm cho thấy nghiệm thức 3 có thời gian phân hủy nhanh (còn 39,32% sau 6 tuần ủ).
Theo Trần Thị Ngọc Sơn và ctv, (2011), hàm lượng C (%) sau 5 tuần ủ là
33,2% (chỉ bổ sung Trichoderma) thấp hơn nghiệm thức 1 (chỉ bổ sung Trichoderma) 42,93% và thấp hơn nghiệm thức 5 (kết hợp Trichoderma + vi
khuẩn cố định đạm + vi khuẩn hòa tan lân) 39,27%. 3.1.4 Diễn biến hàm lượng đạm tổng số
Hàm lượng đạm có ảnh hưởng rất lớn đến hoạt động của vi sinh vật, nếu đạm thấp sẽ ức chế hoạt động của vi sinh vật. Trong suốt quá trình ủ Ntổng số sẽ luôn thay đổi.
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 1 2 3 4 5 6 7 NT 1 NT 2 NT 3 NT 4 NT 5
Thời gian (tuần sau khi ủ) Hàm lượng Nts (%)
Hình 3.4: Biểu đồ biểu thị hàm lượng đạm tổng số của 5 nghiệm thức qua 7 tuần (Tháng 08/2013)
Ghi chú:
NT 1: Chỉ sử dụng Trichoderma (ĐC) (thu mẫu rơm sau khi suốt 1 tuần)
NT 2: Trichoderma + Đạm + Lân (thu mẫu rơm sau khi suốt 1 tuần)
NT 3: Trichoderma + Lân + Vi khuẩn hòa tan lân (thu mẫu rơm ngay sau khi suốt)
NT 4: Trichoderma + Đạm + Vi khuẩn cố định đạm (thu mẫu rơm ngay sau khi suốt)
NT 5: Trichoderma + Đạm + Lân + Vi khuẩn cố định đạm + Vi khuẩn hòa tan lân (thu mẫu rơm ngay sau khi suốt)
Từ Hình 3.4 cho thấy, hàm lượng Ntổng số của rơm sau khi ủ ở tất cả các nghiệm thức đều có xu hướng tăng lên trong quá trình ủ. Ở nghiệm thức thứ 4 và nghiệm thức thứ 5 hàm lượng Ntổng số tăng cao 2,6% ở nghiệm thức 4 và 2,7% ở nghiệm thức 5. Sự tăng hàm lượng Ntổng số có thể do trong quá trình ủ ở nghiệm
c a d b b a d c b a a b c d a b c d a b c d e d c d e e e e e ns
thức thứ tư và nghiệm thức thứ 5 có bổ sung thêm vi khuẩn cố định đạm và Urê, vi khuẩn này giúp cố định đạm từ khí trời trong điều kiện hiếu khi, làm Ntổng số ở nghiệm thức 4 và nghiệm thức 5 tăng cao.
Các nghiệm thức 1, 2 và 3 Ntổng số vẫn tăng qua các tuần do trong tự nhiên vẫn có vi khuẩn cố định đạm và các vi sinh vật khác phân hủy hợp chất hữu cơ tạo nên.
Nhìn chung, Ntổng số ở tất cả các nghiệm thức đều tăng lên và cao nhất ở nghiệm thức 4 đạt giá trị là 2,7%.
Theo Trần Thị Ngọc Sơn và ctv, (2011), hàm lượng N (%) sau 5 tuần ủ là
1,82% (chỉ bổ sung Trichoderma) thấp hơn nghiệm thức 1 (chỉ bổ sung Trichoderma) 2,00% và thấp hơn nghiệm thức 5 (kết hợp Trichoderma + vi
khuẩn cố định đạm + vi khuẩn hòa tan lân) 2,4%. 3.1.5 Diễn biến tỷ số C/N
Tỷ số C/N là thông số quan trọng nhất về các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự hoạt động của vi sinh vật.
Hình 3.5: Biểu đồ biểu thị tỷ số C/N của 5 nghiệm thức qua 7 tuần ủ. (Tháng 08/2013)
Ghi chú:
NT 1: Chỉ sử dụng Trichoderma (ĐC) (thu mẫu rơm sau khi suốt 1 tuần)
NT 2: Trichoderma + Đạm + Lân (thu mẫu rơm sau khi suốt 1 tuần)
NT 3: Trichoderma + Lân + Vi khuẩn hòa tan lân (thu mẫu rơm ngay sau khi suốt)
NT 4: Trichoderma + Đạm + Vi khuẩn cố định đạm (thu mẫu rơm ngay sau khi suốt)
NT 5: Trichoderma + Đạm + Lân + Vi khuẩn cố định đạm + Vi khuẩn hòa tan lân (thu mẫu rơm ngay sau khi suốt)
Từ Hình 3.5 cho thấy tỷ số C/N của các nghiệm thức đều giảm theo thời gian ủ. Ở nghiệm thức 1 giảm còn 19,75% ở tuần thứ 7, nghiệm thức 2 giảm còn 18,72% ở tuần thứ 6, nghiệm thức 3 giảm còn 17,87 ở tuần thứ 6, ở nghiệm thức 4 giảm còn 16,52% ở tuần thứ 6, nghiệm thức thứ 5 giảm còn 16,36% ở tuần thứ
5. Ở nghiệm thức 2, 3, 4 và 5 tỷ số C/N vẫn còn giảm đến tuần thứ 7. Tỷ số C/N ở các nghiệm thức 2, 3, 4 và 5 giảm nhanh ở tuần thứ 2 và 3 và giảm chậm ở các tuần 4, 5, 6 và 7.
Sự giảm xuống của tỷ số C/N trong quá trình ủ là do vi sinh vật sử dụng carbonhydrat để hoạt động và tái tạo nguyên sinh chất, đồng thời tổng hợp NO3-
làm giảm hàm lượng carbon và tăng hàm lượng Ntổng số làm giảm tỷ số C/N (Nguyễn Minh Trang, 2012).
Kết quả ở hình 3.5 cho thấy tỷ lệ C/N của nghiệm thức 2, 3, 4 và 5 đều thấp hơn so với nghiệm thức 1 trong đó thấp nhất là nghiệm thức 5 đạt 15,2% ở tuần thứ 7.
Từ kết quả ở hình 3.6 Cho thấy tỷ số C/N ở các nghiệm thức đều giảm theo thời gian và ổn định ở tuần thứ 7. Tỷ số C/N các nghiệm thức 2, 3, 4 và 5 đều thấp hơn so với nghiệm thức 1 và thấp nhất là nghiệm thức 5.
Nghiệm thức 1 có tỷ số C/N cao nhất và nghiệm thức 5 có tỷ số C/N thấp nhất có thể do nghiệm thức 1 chỉ bổ sung Trichoderma nên tốc độ phân hủy chất hữu cơ của nghiệm thức 1 thấp hơn nghiệm thức 5 có bổ sung kết hợp
Trichoderma + vi khuẩn cố định đạm + vi khuẩn hòa tan lân.
Theo Trần Thị Ngọc Sơn và ctv, (2011) tỷ số C/N của rơm rạ sau khi xử lý
Trichoderma ở các thời điểm 1, 2, 3, 4 và 5 lần lượt là: 39,4%; 24,0%; 24,4%;
20,4%; 18,2%.
Qua kết quả của thí nghiệm trên cho ta thấy khi bổ sung Trichoderma sau 5
tuần ủ có tỷ số C/N là 21,46% cao hơn nghiên cứu của Trần Thị Ngọc Sơn và ctv, (2011) (18,2%) . Nhưng khi kết hợp Trichoderma + vi khuẩn cố định đạm + vi
khuẩn hòa tan lân thì tỷ số C/N giảm còn 16,36% thấp hơn nghiên cứu của Trần Thị Ngọc Sơn và ctv, (2011). Nguyên nhân nghiệm thức chỉ bổ sung Trichoderma cao hơn nghiên cứu của Trần Thị Ngọc Sơn và ctv, (2011) có thể do
kết quả nghiên cứu của Trần Thị Ngọc Sơn và ctv, (2011) ở trước vụ Hè-Thu
2006 (trước tháng 6).
Tuy nhiên theo nghiên cứu của Lưu Hồng Mẫn và ctv, (2005) thì tỷ số C/N khi xử lý rơm rạ bằng chế phẩm Trichoderna (2 kg CP/1 tấn rơm) sau 5 tuần ủ
giảm còn 17,42%, khi xử lý rơm rạ bằng chế phẩm Trichoderna (4 kg CP/1 tấn rơm) sau 5 tuần ủ giảm thấp nhất còn 16,37 %.
Kết quả cho thấy rơm rạ được xử lý kêt hợp giữa Trichoderm + vi khuẩn cố
định đạm và vi khuẩn hòa tan lân cho hàm lượng Cacbon giảm hơn, và hàm lượng N tăng cao hơn so nghiệm thức rơm không chỉ bổ sung Trichoderma theo
thời gian ủ từ 1 tuần đến 7 tuần sau khi xử lý. Từ những kết quả đạt được cũng cho thấy rằng ở các nghiệm thức kêt hợp giữa Trichoderm + vi khuẩn cố định đạm và vi khuẩn hòa tan lân có tỷ lệ C/N thấp hơn mẫu rơm chỉ bổ sung
Trichoderma ở thời gian 1 tuần sau khi xử lý tỷ lệ C/N đạt từ 30,06-36,04% và ở
thời gian 5 tuần sau khi xử lý tỷ lệ C/N đạt từ 15,2 – 19,65%. Đây là ngưỡng tỷ lệ C/N khi bón vào đất dễ khoáng hóa cho cây trồng sử dụng (Alexander, 1977; Subba Rao, 1977).
3.2 HÀM LƯỢNG DINH DƯỠNG KHOÁNG NPK CỦA PHÂN Ủ VỚI
TRICHODERMA, VI KHUẨN CỐ ĐỊNH ĐẠM VÀ VI KHUẨN HÒA TAN
LÂN
3.2.1 Diễn biến hàm lượng đạm tổng số (%)
0.0 1.0 2.0 3.0 1 2 3 4 5 Tuần 1 Tuần 7 Hàm lượng Nts % Nghiệm thức
Hình 3.7: Biểu đồ biểu thị hàm lượng Ntổng số của 5 nghiệm thức ở tuần 1 và tuần 7 (Tháng 08/2013).