Tốc độ phát thải khí N2O

Vào đợt bón phân thứ nhất (11-15 NSS), tốc độ phát thải khí N2O ở giai đoạn này dao động từ 0,14-0,31 mg N2O m-2 giờ-1. Ở thời điểm 15 NSS tốc độ phát thải khí N2O ở các nghiệm thức dao động trong khoảng 0,14-0,23 mg N2O m-2 giờ-1 thấpnhất ở giai đoạn này là nghiệm thức TĐL và TL khác biệt qua phân tích thống kê ở mức ý nghĩa 1% so với đối chứng (chỉ bổ sung nấm Trichoderma

trong quá trình ủ). Tuy nhiên không có sự khác biệt qua phân tích thống kê ở thời điểm 13 NSS (Hình 3.2).

Nghiệm thức

Lượng phát thải khí CH4 (kg CH4)

Quy đổi thành lượng phát thải CO2 (kg CO2 tương đương) Lượng phát thải so với đối chứng Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Tổng Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Tổng % ĐC 0,224 0,099 0,064 0,387 5,604 2,472 1,608 9,684 0,000 TĐ 0,141 0,084 0,074 0,298 3,516 2,088 1,848 7,452 -23,048 TL 0,146 0,088 0,058 0,291 3,648 2,196 1,440 7,284 -24,783 TĐL 0,070 0,055 0,041 0,166 1,752 1,380 1,020 4,152 -57,125

Vào đợt bón phân thức hai (21-25 NSS), tốc độ phát thải khí N2O ở giai đoạn này dao động 0,12-0,26 mg N2O m-2 giờ-1. Tốc độ phát thải khí N2O giữa các nghiệm thức không có sự khác biệt vào giai đoạn 21 và 23 NSS. Tuy nhiên, đến thời điểm 25 NSS tốc độ phát thải N2O ở nghiệm thức ĐC là 0,16 mg N2O m-2 giờ-1 cao khác biệt ý nghĩa ở mức 5% so với các nghiệm thức còn lại.

Vào đợt bón phân thứ ba (46-50 NSS), tốc độ phát thải khí N2O không khác biệt ý nghĩa giữa các nghiệm thức, ở giai đoạn này tốc độ phát thải khí N2O dao động từ 0,08 đến 0,19 mg N2O m-2 giờ-1 (Phụ bảng 2.2). (mg N2O m-2 giờ-1) 0,05 0,12 0,19 0,26 0,33 11 13 15 21 23 25 46 48 50 Ngày sau sạ T ố c đ ộ p h át th ải k h í N2 O ĐC TĐ TL TĐL

Hình 3.2 Tốc độ phát thải khí N2O qua các giai đoạn sinh trưởng của lúa OM5451

Ghi chú: ĐC: Rơm + Nấm Trichoderma; TĐL: Rơm + Nấm Trichoderma + Phân đạm + Phân lân + Vi khuẩn cố định đạm Azospirillum + Vi khuẩn hòa tan lân Pseudomonas stutzeri; TĐ: Rơm + Nấm Trichoderma + Phân đạm + Vi khuẩn cố định đạm Azospirillum; TL: Rơm + Nấm Trichoderma + Phân lân + Vi khuẩn hòa tan lân Pseudomonas stutzeri

Sau khi bón đạm vì nguồn phát thải chủ yếu của N2O là do phân đạm, nhận định này cũng phù hợp với nghiên cứu của Quin et al. (2010) cho rằng khi đó lượng phát thải N2O ở nghiệm thức bón phân hóa học cao hơn so với bón phân hữu cơ và giảm phân đạm hóa học. Dư thừa thực vật hoặc phân xanh có thể là nguồn quan trọng phóng thích N2O (Baggs et al., 2003) nhưng thông tin về “số phận” của N từ nguồn này bón vào đất còn hạn chế (Mosier and Kroeze, 1998). Phát thải N2O tăng khi bón chất hữu cơ (Terry et al., 1981; Duxbury et al., 1982) bởi vì gia tăng sự khử nitrate (Beauchamp et al., 1989; Abeliovich et al., 1992).

3.2.2 Ước lượng tổng lượng phát thải N2O được qui đổi thành lượng phát thải CO2 (kg CO2 tương đương/3 đợt bón phân/ha)

Tổng lượng phát thải N2O qua 3 đợt bón phân ở các nghiệm thức dao động 0,065-0,084 kg N2O. Lượng phát thải này được qui đổi thành lượng phát thải

CO2 tương đương, với lượng phát thải của nghiệm thức ĐC, TĐ, TL, TĐL lần lượt là 25,175; 21,027; 20,598 và 19,310 kg CO2 tương đương trong 3 đợt bón phân. Kết quả Bảng 3.2 cho thấy, canh tác lúa bằng biện pháp bón lót phân hữu cơ vi sinh ủ với nấm Trichoderma có bổ sung thêm đạm, lân, vi khuẩn cố định đạm và vi khuẩn hòa tan lân cũng góp phần làm giảm lượng N2O bốc thoát từ 16,477-23,295% so với đối chứng (ĐC) chỉ ủ rơm với nấm Trichoderma.

Bảng 3.2 Tổng lượng phát thải khí N2O được qui đổi thành lượng phát thải CO2 (kg CO2 tương đương)

Nghiệm thức

Lượng phát thải khí N20 (kg N20)

Quy đổi thành lượng phát thải CO2 (kg CO2 tương đương) Lượng phát thải so với đối chứng Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Tổng Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Tổng % ĐC 0,039 0,026 0,019 0,084 11,729 7,867 5,579 25,175 0,000 TĐ 0,027 0,024 0,020 0,071 8,010 7,152 5,865 21,027 -16,477 TL 0,030 0,021 0,018 0,069 8,868 6,294 5,436 20,598 -18,182 TĐL 0,029 0,021 0,014 0,065 8,725 6,294 4,291 19,310 -23,295

Ghi chú: ĐC: Rơm + Nấm Trichoderma; TĐL: Rơm + Nấm Trichoderma + Phân đạm + Phân lân + Vi khuẩn cố định đạm Azospirillum + Vi khuẩn hòa tan lân Pseudomonas stutzeri; TĐ: Rơm + Nấm Trichoderma + Phân đạm + Vi khuẩn cố định đạm Azospirillum; TL: Rơm + Nấm Trichoderma + Phân lân + Vi khuẩn hòa tan lân Pseudomonas stutzeri

Kết quả nghiên cứu trước đây cho thấy, bón đạm hữu cơ cung cấp đạm cho cây trồng thấp hơn đạm từ urê, nhưng cũng làm giảm bốc thoát đạm bởi vì đạm được giữ trong đất nhiều hơn. Bón đạm hữu cơ liên tục trong thời gian dài làm tăng lượng đạm labile vì thế không tăng lượng N2O bốc thoát (Liangguo et al., 2004). Bởi vì chỉ bón phân hữu cơ trong một vụ nên có khác biệt với lượng rất nhỏ giữa các nghiệm thức. N2O được phát thải chủ yếu từ sự khử nitrate trong môi trường thiếu oxy, ở những cánh đồng lúa ngập không liên tục tăng lượng phát thải N2O so với ngập liên tục (Cai et al., 1997; Jin et al., 2005) mặc dù N2O cũng có thể được sinh ra từ sự nitrate hóa trong môi trường hiếu khí (Williams et al., 1992). Bốc thoát N2O trên đất lúa được xác định thấp hơn nhiều so với CH4

(Lindau et al., 1990; Cai et al., 1997), nó có thể giữ vai trò quan trọng bởi vì tiềm năng ấm lên toàn cầu của N2O được xác định cao hơn nhiều lần so với CH4 và CO2 (IPCC, 2007).

3.3 Ảnh hưởng của biện pháp bón phân hữu cơ vi sinh từ rơm rạ đến sinh trưởng của cây lúa

3.3.1 Chiều cao cây

Thời điểm 10 NSS, chiều cao cây lúa dao động trong khoảng 17,53 cm đến 19,17 cm, là khác biệt không có ý nghĩa qua phân tích thống kê giữa các nghiệm thức (Bảng 3.3). Sự khác biệt không có ý nghĩa qua phân tích thống kê

này có thể cho ta thấy được phân bón và lượng phân rơm ủ chưa ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây lúa. Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008) cho rằng trong giai đoạn đầu, cây lúa ra lá nhanh. Từ lúc nảy mầm đến khi cây mạ được 3-4 lá (khoảng 10-12 ngày sau khi nảy mầm) cây lúa chỉ sử dụng chất dinh dưỡng dự trữ trong hạt gạo (phôi nhũ), nên chiều cao cây sẽ phụ thuộc vào quá trình phân giải chất dinh dưỡng có trong hạt, thêm vào đó là kỹ thuật canh tác và sự nảy mầm của hạt giống là như nhau. Nên nó là nguyên nhân dẫn đến chiều cao cây lúa ở các nghiệm thức trong giai đoạn này không có sự khác biệt rõ rệt. Chỉ khi cây có lá thứ 4, rễ cây mới có khả năng đồng hóa chất dinh dưỡng cho cây (Đinh Thế Lộc, 2006).

Vào thời điểm 20 NSS, chiều cao cây lúa dao động trong khoảng 34,90 cm đến 36,83 cm, là khác biệt không có ý nghĩa qua phân tích thống kê giữa các nghiệm thức. Ở giai đoạn này hàm lượng dinh dưỡng còn lại trong hạt không còn nhiều, nên cây lúa bắt đầu huy động nguồn dinh dưỡng bên ngoài để cung cấp dinh dưỡng cho quá trình sinh trưởng và phát triển. Theo nghiên cứu của Tạ Thời Cơ (2004), bón phân hữu cơ với liều lượng cao vào thời điểm 20 ngày sau khi sạ thì chiều cao cây lúa có thể gia tăng.

Chiều cao cây lúa giai đoạn 45 NSS dao động trong khoảng 74,77 cm đến 76,80 cm, là khác biệt không có ý nghĩa qua phân tích thống kê giữa các nghiệm thức. Giai đoạn sinh trưởng này cây lúa cần rất nhiều dinh dưỡng để hoàn thiện thân, lá và vươn lóng tối đa để chuẩn bị vào quá trình làm đòng. Giai đoạn này cần cung cấp đầy đủ dinh dưỡng để cây hoàn thiện quá trình sinh trưởng dinh dưỡng. Theo Yoshida (1985) trong điều kiện thuận lợi chiều cao cây lúa phụ thuộc vào giống, nhưng trong điều kiện ngoài đồng thì chiều cao cây lúa bị chi phối bởi điều kiện dinh dưỡng và chế độ nước.

Theo kết quả thu được ở giai đoạn 65 NSS chiều cao cây biến thiên trong khoảng 82,90 cm đến 84,67 cm, là khác biệt không có ý nghĩa qua phân tích thống kê giữa các nghiệm thức. Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008), cho rằng trong giai đoạn sinh sản này chiều cao cây lúa tăng trưởng chủ yếu do sự vươn lóng trên cùng, đồng thời giai đoạn này cây lúa trổ, vì vậy cần tập trung dinh dưỡng vào việc nuôi đòng vì thế nên chiều cao của cây lúa trong giai đoạn này không có sự khác biệt qua phân tích thống kê. Theo Yoshida (1982), chiều cao cây lúa phụ thuộc vào đặc tính di truyền của giống, nhưng nó cũng có những biến động do sự chi phối của dinh dưỡng và các tác động của môi trường.

Bảng 3.3 Ảnh hưởng của biện pháp bón phân hữu cơ vi sinh từ rơm rạ đến chiều cao (cm) cây lúa

Nghiệm thức Ngày sau sạ

10 20 45 65 ĐC 17,53 34,90 74,77 82,90 TĐ 18,90 35,80 75,93 84,17 TL 18,23 35,50 75,70 83,23 TĐL 19,17 36,83 76,80 84,67 Mức ý nghĩa ns ns ns ns CV. (%) 4,6 5,9 3,9 3,9

ns không khác biệt

Kết quả Bảng 3.3 cho thấy chiều cao cây lúa khác biệt không có ý nghĩa qua phân tích thống kê giữa các nghiệm thức ta có thể kết luận rằng giữa nghiệm thức đối chứng ĐC (rơm ủ với nấm Trichoderma) và ba nghiệm thức TĐ (rơm ủ với nấm Trichoderma, phân đạm và vi khuẩn cố định đạm Azospirillum), TL (rơm ủ với nấm Trichoderma, phân lân và vi khuẩn hòa tan lân Pseudomonas stutzeri), TĐL (rơm ủ với nấm Trichoderma, phân đạm, phân lân, vi khuẩn cố định đạm Azospirillum và vi khuẩn hòa tan lân Pseudomonas stutzeri) dù được bổ sung thêm vi khuẩn nhưng chiều cao cây giữa ba nghiệm thức vẫn không có sự khác biệt so với nghiệm thức đối chứng. Theo Nguyễn Đăng Nghĩa và ctv.

(2005) thì phân hữu cơ là loại phân chứa các chất dinh dưỡng ở dạng chất hữu cơ. Những hợp chất này cây không thể trực tiếp sử dụng mà phải qua sự phân giải của các vi sinh vật và tác động hóa, lý trong đất.

3.3.2 Số chồi trên m2

Vào giai đoạn 20 NSS số chồi cây lúa dao động trong khoảng 218,00 chồi/m2 đến 222,67 chồi/m2, là khác biệt không có ý nghĩa qua phân tích thống kê giữa các nghiệm thức (Bảng 3.4). Trong giai đoạn này của quá trình sinh trưởng dinh dưỡng lượng dinh dưỡng dự trữ trong hạt đã cạn kiệt nên cây lúa bén rễ vào đất để hút chất dinh dưỡng để cung cấp cho quá trình tăng trưởng và đẻ nhánh của cây, vì giai đoạn này một số cây lúa đã có lá thứ 5-6, nên đã bắt đầu nhảy chồi. Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008), trong điều kiện đầy đủ dinh dưỡng, ánh sáng và thời tiết thuận lợi, cây lúa có thể bắt đầu nở bụi khi có lá thứ 5-6.

Giai đoạn 45 NSS đây là giai đoạn cây lúa đạt được số chồi tối đa, số chồi trong giai đoạn này dao động trong khoảng 330,00 chồi/m2 đến 364,00 chồi/m2, là khác biệt không có ý nghĩa qua phân tích thống kê giữa các nghiệm thức. Đây là thời điểm cuối của giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng, cây lúa bắt đầu hoàn

thiện thân, lá để bắt đầu bước qua giai đoạn sinh sản. Nếu giai đoạn này có số chồi càng nhiều thì số bông sau này có thể càng nhiều, năng suất chắc chắn sẽ tăng lên. Theo Yoshida (1982) sự đâm chồi từ mắc lá thứ 2 trở đi, sự đẻ chồi của lúa không chỉ phụ thuộc vào đặc tính của giống mà còn chịu ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh như dinh dưỡng, mật độ sạ, chế độ thủy lợi,….

Số chồi giai đoạn 65 NSS biến thiên trong khoảng 300,67 chồi/m2 đến 340 chồi/m2, là khác biệt không có ý nghĩa qua phân tích thống kê giữa các nghiệm thức. Số chồi giai đoạn này giảm đi so với giai đoạn 45 ngày sau khi sạ do cây lúa đã trải qua giai đoạn sinh dưỡng sang giai đoạn sinh sản, đây là thời điểm mà cây lúa trổ bông nên hầu như nguồn dinh dưỡng sẽ được tập trung vào nuôi bông nên một số chồi mới mọc sau không đủ dinh dưỡng để tiếp tục sinh trưởng. Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2008), cây lúa sinh trưởng trong điều kiện thuận lợi, đầy đủ dinh dưỡng, nước và ánh sáng thì cây sẽ nảy chồi mạnh nhưng trong điều kiện ngược lại như điều kiện bất lợi, gieo sạ quá dày, thiếu nước, thiếu dinh dưỡng thì mầm chồi sẽ bị thoái hóa đi, lúa sẽ nở bụi kém.

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của biện pháp bón phân hữu cơ vi sinh từ rơm rạ đến số chồi của cây lúa

Nghiệm thức Ngày sau sạ

20 45 65 ĐC 218,00 330,00 300,67 TĐ 220,33 354,67 319,67 TL 218,67 338,67 304,00 TĐL 222,67 364,00 340,67 Mức ý nghĩa ns ns ns CV. (%) 3,1 4,5 5,0

ns không khác biệt

Nhìn chung, số chồi lúa giữa các nghiêm thức ĐC và 3 nghiệm thức TĐ, TL, TĐL vẫn không có sự khác biệt giữa các giai đoạn do sử dụng cùng một giống lúa và công thức phân. Vi sinh vật phân hủy sử dụng phân hữu cơ để cấu tạo mô, cơ thể nên dẫn đến thất thoát một lượng lớn chất hữu cơ và chỉ khi nào vi sinh vật chết đi thì lượng hữu cơ đó mới được giải phóng cung cấp cho đất (Võ Thị Gương, 2006). Vì thế việc sử dụng phân rơm hữu cơ ủ với nấm và vi sinh vật không chỉ cung cấp dinh dưỡng cho cây lúa thời điểm hiện tại mà còn góp phần cải tạo các đặc tính sinh học, lý học, hóa học và nâng cao hàm lượng dinh dưỡng của đất ở các mùa tiếp theo.

3.4 Các thành phần năng suất và năng suất

Với việc bón phân rơm ủ với Trichoderma kết hợp vi khuẩn cố định đạm và vi khuẩn hòa tan lân đã làm tăng các thành phần năng suất lúa (số hạt/bông, tỷ lệ hạt chắc) so với các nghiệm thức còn lại (Bảng 3.5). Điều này góp phần làm gia tăng năng suất lúa ở nghiệm thức TĐL. Theo Lưu Hồng Mẫn et al. (2006) thành phần năng suất lúa gia tăng khi sử dụng phân rơm ủ và phân hữu cơ vi sinh.

Bảng 3.5 Ảnh hưởng của biện pháp bón phân hữu cơ vi sinh từ rơm rạ đến thành phần năng suất và năng suất lúa OM5451

Nghiệm thức

Năng suất và thành phần năng suất Số bông trên m2 (bông/m2) Số hạt trên bông (hạt/bông) Tỷ lệ hạt chắc (%) Trọng lượng 1000 hạt (g) Năng suất thực tế (tấn/ha) ĐC 304,67 102,00 c 68,61 c 25,14 4,13 c TL 314,33 114,00 b 73,91 b 25,53 4,27 bc TĐ 334,67 117,33 ab 75,89 ab 25,80 4,53 ab TĐL 335,00 124,67 a 79,95 a 26,34 4,69 a Mức ý nghĩa ns ** ** ns * CV. (%) 7,0 4,5 3,3 3,4 4,3

Trong cùng một cột, những số có chữ theo sau giống nhau thì không khác biệt có ý nghĩa thống kê; ** khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 1%;* khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5%; ns không khác biệt

3.4.1 Số bông trên m2

Qua kết quả thí nghiệm số bông trên m2 dao động từ 304,67 bông/m2 đến 335,00 bông/m2, là khác biệt không có ý nghĩa qua phân tích thống kê giữa các

Vi khuẩn hòa tan lân Pseudomonas stutzeri

Tốc độ phát thải khí CH4