1. .2.1 Cường độ ánh sáng
1.6.4 Trọng lượng 1000 hạt
Trọng lượng hạ được quyế định ngay từ thời kì phân hóa hoa đến khi chín nhưng quan trọng là thời kì giảm nhiễm tích cực và vào chắc rộ. Trọng lượng hạt phụ thuộc vào cở hạ và độ nẩy của hạt lúa (Nguyễn Ngọc ệ, 2008).
Nguyễn ình Giao và ctv., (1997) đã kết luận rằng trọng lượng 1000 hạt chịu tác động mạnh của điều kiện môi rường. Khối lượng hạt do hai yếu tố c u thành, khối lượng vỏ tr u chiếm 20% và khối lượng hạt gạo chiếm 80%. Tuy nhiên theo Yosida (1981), trọng lượng hạ là đặc tính của giống và kích hước hạt bị kiểm soát chặt chẽ bởi kích hước của vỏ tr u. Hạt lúa không thể phát triển lớn hơn vỏ tr u trong b kì rường hợp nào dù ngoại cảnh thuận lợi và đầy đủ dinh dưỡng. Sau khi trổ bông cần tạo điều kiện cho cây sinh rưởng tố để quang hợp được tiến hành mạnh mẽ, ích lũy được nhiều tinh bột thì khối lượng hạt sẽ cao (Vũ Văn Hiển và Nguyễn Văn Hoan, 1999).
1.7 Cách ủ phân rơm hữu cơ với nấm Trichoderma
Cách ủ: Qui trình ủ heo Dương Minh (2009) sử dụng n m Trichoderma - ại học Cần Thơ như sau: Cứ 1 m3 rơm rạ dùng 20 - 30g chế phẩm và ưới từ 30 - 150g
17
phân urea. Rơm rạ nếu được cắ đôi (20 - 25cm) thì càng tố . Trước tiên ta rải một lớp rơm rạ dày 20cm, đáy rộng 2m, phun nước cho thậ đẫm, dùng chân đạp để đống hữu cơ nén dẽ xuống rồi ưới lên một lớp chế phẩm, phân urea và sau đó cứ liên tục như rên cho đến khi đống ủ cao từ 1,2 - 1,6m là vừa ( rong mùa mưa nên đánh rãnh xung quanh đống ủ để hoá nước). Tiếp theo, tiến hành ủ giữ ẩm bằng bạt nhựa (luôn giữ cho rơm rạ thật ẩm) và hường xuyên kiểm tra ẩm độ (40 - 60%), to > 500C nếu đống ủ khô hì ưới hêm nước nhưng không quá ướt trong 3 tuần đầu. Sau 3 tuần cần đảo đóng ủ. Thời gian ủ từ 6 - 8 tuần tùy vào thời tiết, nguyên liệu, nếu nhiệ độ đóng ủ cao có thể rút ngắn thời gian ủ.
18
CHƯƠNG
HƯƠNG TIỆN VÀ HƯƠNG HÁ . hương tiện
Thí nghiệm được thực hiện vào vụ ông Xuân 2012 – 2013, từ háng 11 năm 2012 đến háng 02 năm 201 ại Xã ông Thạnh, Thị Xã Bình Minh, Tỉnh Vĩnh Long, với các đặc tính vật lý, hóa học đ t thí nghiệm được thể hiện trong Bảng 2.1.
Bảng 2. Các đặc tính vật lý, hóa học ban đầu của đất thí nghiệm
Độ sâu (cm) Thành phần cấp hạt (%) pH đất EC (mS/ cm) (%) Cacbon Đạm tổng số (%) Lân hữu dụng (mg/kg) Sét Thịt Cát 0 - 20 43,6 55,7 0,72 5,61 0,18 3,07 0,24 7,92 20 - 40 46,7 52,4 0,85 5,46 0,25 1,34 0,11 3,11 * Phân bón, lúa giống
Phân bón vô cơ
+ ạm: urea (% N = 46%)
+ Lân: super lân Long Thành có hàm lượng P2O5 ≥ 1 % + Kali: KCl (K2O = 60%)
Phân rơm hữu cơ
Lúa giống: Giống lúa OM5451 có thời gian sinh rưởng 85 - 90 ngày và năng su t bình quân Vụ ông xuân: - 8 t n/ha, vụ Hè Thu: 5 - 6 t n/ha. Thích nghi vùng đ t phù sa và đ t phèn nhẹ.
* Thiết bị dùng để l y chỉ tiêu Cân điện tử (sai số ± 0,01)
Thước đo (50cm và 100cm): dùng để đo chiều cao cây lúa Máy đo ẩm độ hạt: Grain Tester, Riceter 411
* Xử lý số liệu
Số liệu được xử lý bằng Microsoft Excel và phần mềm thống kê SPSS version 16.0, phân ích phương sai Anova để tìm ra sự khác biệt giữa các nghiệm thức, so sánh các trung bình bằng phương pháp kiểm định Duncan.
* Dụng cụ thu khí: sử dụng buồng khép kín (closed chamber: hình (a) để thu khí phát thải CH4 và N2O (Hayashi và ctv., 2006).
19
(a) (b)
Hình 2.1 Buồng khép kín (closed chamber) để thu khí (a) và ảnh minh họa thu khí CH4 và N2O (b)
(a) (b) Hình . Đế thu mẫu (a) và cách đặt đế (b)
20
Hình 2.3Những dụng cụ thu mẫu khí: ống tiêm (a), nhiệt kế (b), chai 10 ml (c), máy đo pH và nhiệt độ (d)
*Xác định lượng phát thải CH4 và N2O bằng máy sắc ký khí tại phòng thí nghiệm Bộ môn Khoa Học t và Vi Sinh - Viện Lúa ồng Bằng Sông Cửu Long.
. hương pháp
2.2.1 Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm 1 nhân tố trong bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên, với 3 nghiệm thức và 4 lần lặp lại.Diện tích mỗi lô thí nghiệm là 20 m2 (dài 5m x 4m).
Bảng . ơ đồ bố trí thí nghiệm
Lặp lại 1 Lặp lại 2 Lặp lại 3 Lặp lại 4
CF1 BS2 OA3 CF4
BS1 CF2 BS3 OA4
OA1 OA2 CF3 BS4
Ghi chú: CF: đối chứng;BS: vùi rơm tươi vào đất 6 tấn/ha;OA: bón rơm ủ với Trichoderma 6 tấn/ha
2.2.2 Mô tả thí nghiệm
Nghiệm thức thí nghiệm được mô tả ở Bảng 2.3
Bảng 2.3 Các nghiệm thức thí nghiệm
Nghiệm thức Mô tả
ối chứng (CF) Chỉ sử dụng phân hóa học, lượng rơm rạ của vụ rước được l y khỏi ruộng
Rơm vùi (BS) Vùi rơm vào đ 15 ngày rước khi sạ, lượng rơm n/ha Rơm ủ (OA) Bón phân hữu cơ ừ rơm ủ với Trichoderma, lượng bón 6
t n/ha
Ghi chú: CF: đối chứng (countinous flooded); BS: vùi rơm vào đất 6 tấn/ha (buried straw); OA: Bón rơm ủ với Trichoderma 6 tấn/ha (organic application).
21
2.2.3 Công thức, giai đoạn, và liều lượng phân bón
Các nghiệm thức được bón phân theo công thức khuyến cáo chung cho lúa ở BSCL là 100 N - 60 P2O5 - 30 K2O kg/ha.
Bảng .4 Các giai đoạn và liều lượng bón phân
Phân bón Thời điểm bón
Bón lót 10 NSS 20 NSS 45 NSS
Rơm ủ T t cả 0 0 0
N (kg N/ha) 0 30 30 40 P (kg P2O5/ha) 60 0 0 0 K (kg K2O/ha) 0 15 0 15
Ghi chú: NSS: Ngày sau sạ.
2.2.4 Chỉ tiêu theo dõi
* Mẫu khí CH4 và N2O: Lượng phát thải CH4 và N2O đước l y đợt bón phân vào giai đoạn 10, 20 và 45 ngày sau sạ (NSS) (ở các ngày 0, 1, 3 và 5 ngày sau bón phân (NSBP)).
Bảng 2.5 Thời điểm lấy mẫu khí CH4 và N2O Đợt bón phân Đợt 1 (10 NSS) Đợt 2 (20 NSS) Đợt 3 (45 NSS) NSS 9 10 12 14 19 20 22 24 44 45 47 49 NSBP 0 1 3 5 0 1 3 5 0 1 3 5
Ghi chú: NSS: ngày sau sạ; NSBP: ngày sau bón phân.
ế hùng (đường kính 50 cm, diện ích bề mặ 0,2 m2) được lắp đặ ại vị rí cố định với độ sâu 10 cm, ừ khi bắ đầu l y mẫu đến khi kế húc, rong mỗi hùng để -4 hàng lúa.
Mỗi đợ bón phân (10, 20 và 45 NSS) l y 4 lần (0, 1, , 5 NSBP) vào buổi sáng ừ 10-12 giờ và mỗi mẫu l y cách nhau 10 phú (0, 10, 20 và 0 phú , ghi nhiệ độ sau mỗi lần l y mẫu).
Thu mẫu khí: mẫu khí được hu bằng cách sử dụng hùng có đường kính bằng với đường kính đế hùng đã đặ rước đó và đặ hùng kín lên đế, đế hùng phải làm kín khí bằng cách để nước lên vành iếp giáp giữa đế và hùng l y mẫu. Mỗi hùng có gắn nhiệ kế và nguồn điện nối với quạ bên rong hùng để đảo khí. Mẫu khí được hu ừ 10-12 giờ sáng, sử dụng ống iêm 0 ml hu mẫu, rước khi l y mẫu sẽ iến hành đảo khí lần và nén vào chai lọ khoảng 10 ml khí. Ghi nhận nhiệ độ không khí bên rong hông qua nhiệ kế ở mỗi hời điểm hu mẫu. Các mẫu khí hu về và đo khí CH4 và N2O bằng máy sắc ký khí. CH4 được phá hiện bằng đầu dò ion hóa ngọn lửa (FID) và N2O được phá hiện bằng đầu bẩy elec ron ( CD). Nhiệ độ rong
22
buồng cộ là 00C, nhiệ độ đầu dò FID và CD lần lượ là 000C và 00C, áp su khí H2 là 15 psi, áp su không khí là 5 psi, áp su khí N2 là 19 psi. Cộ dùng cho đầu dò CD là Hayesep-N và cộ FID là Hayesep-D.
Hình 2.4 Máy sắc ký khí
* Chỉ tiêu nông học
+ Chiều cao cây: được ghi nhận ở các hời điểm 10, 20, 45, 65, 90 NSS. o chiều cao cây lúa ừ gốc đến ận chóp lá cao nh , đo 0 cây được chọn ngẫu nhiên rong 2 khung đã được đặ rước rong ô hí nghiệm, mỗi khung có diện ích 0,25 m2
. Sau đó ính chiều cao rung bình của cây lúa ở các lô hí nghiệm.
+ Số chồi:Số chồi được đếm ở các hời điểm 20, 45, 5, 90 NSS rong hai khung. Các thành phần năng su và năng su t
Thu hoạch: 0,25 m2 rong hai khung để ính các chỉ iêu + Số bông/m2
Số bông/m2 = Tổng số bông rong 0,25m2 x 4
+ Số hạ /bông: đếm ổng số hạ (chắc và lép) của khung 0,25m2 chia cho ổng số bông của 0,25m2
Số hạ rên bông = (Tổng số hạ rong 0,25m2) / (Tổng số bông rong 0,25m2
23
+ Trọng lượng 1000 hạ : sau khi ách chọn hạ chắc và lép ra riêng lẻ với nhau. Tiến hành đếm 1000 hạ chắc rồi đem cân chính xác (cân điện ử) rọng lượng hạ chắc này (w), sau đó xác định ẩm độ hạ lúc đem cân bằng máy đọc ẩm độ (Rice er M411) rồi quy đổi ra rọng lượng 1000 hạ chắc ra ẩm độ 14%.
Ẩm độ 14% = (W(100 – H)) / 86 Trong đó:
W(g): Trọng lượng 1000 hạ chắc ở ẩm độ lúc cân. H(%): Ẩm độ hạ lúc cân.
+ Năng su t thực tế: được l y vào giai đoạn thu hoạch: thu hoạch 5m2 cân sinh khối hạ và rơm rạ sau đó ra hạt, giê sạch cân trọng lượng và đo ẩm độ ngay khi cân rồi quy về trọng lượng ở ẩm độ 14%.
Hình .5 Ảnh (a) lấy chỉ tiêu nông học (b) lấy chỉ tiêu thành phần năng suất
24
CHƯƠNG 3
K T QUẢ VÀ THẢO UẬN
3.1 Ảnh hưởng của biện pháp xử lý rơm đếnsựphát thải khí nhà kính trên đất phù sa trồng lúa tại Bình Minh – Vĩnh ong
3.1.1 Ảnh hưởng của biện pháp xử lý rơm đến sự phát thải khí CH4 (mg m–
2giờ–1) trên đất phù sa trồng lúa tại Bình Minh – Vĩnh ong
Giai đoạn 10 NSS
Dựa vào Hình 3.1 cho ta th y khả năng phá hải CH4 của các nghiệm thức ăng dần theo các thời điểm l y mẫu. Ở thời điểm 0 ngày sau khi bón phân (NSBP) lượng khí CH4 phát thải th p nh sau đó ăng dần và cao nh t vào thời điểm 4 NSBP. Ở giai đoạn 10 NSS thì tốc độ phát thải khí CH4 của nghiệm thức vùi rơm ươi là cao nh t và có sự khác biệt thống kê ở mức ý nghĩa 5%, ốc độ phát thải khí CH4 của nghiệm thức này dao động từ 4,54 mg CH4 m–2 giờ–1 và ăng lên đến 39,17 mg CH4 m–2 giờ–
1
. Ở thời điểm 10 NSS, 12 NSS (0 NSBP, 2 NSBP) thì nghiệm thức CF và OA không có sự khác biệt thống kê, và hai nghiệm thức này khác biệt ý nghĩa hống kê ở mức 1% với nghiệm thức BS. Tại thời điểm 14 NSS (4 NSBP) nghiệm thức OA cho lượng khí phát thải th p nh t trong ba nghiệm thức (6,35 mg CH4 m–2 giờ–1). Theo Phạm Văn im (200 ), quá rình phá hải CH4 là quá trình hô h p yếm khí của vi sinh vật. Trong quá trình này, các ch t N và ch t hữu cơ cao phân ử bị phân giải thành các acid hữu cơ như acid ace ic, acid propionic, acid by yric,… Các acid này được nhóm vi khuẩn Metanobacteria phân giải tiếp thành CH4. ây là quá rình phân giải phức tạp ch t hữu cơ ở điều kiện yếm khí. Nghiệm thức BS đang rong giai đoạn nước đang ngập 5 – 7 cm nên tạo ra môi rường yếm khí r t mạnh ăng khả năng hoạ động của vi sinh vật Metanobacteria làm ăng phá hải khí CH4. ây là nguyên nhân làm cho nghiệm thức BS có lượng khí phát thải cao.
Giai đoạn 20 NSS
Giai đoạn này cây lúa đang vào giai đoạn đẻ nhánh tối đa, khả năng huy động dinh dưỡng lớn để đâm chồi và nuôi chồi. ến giai đoạn 20 NSS lượng khí CH4 phát thải từ nghiệm thức BS (24,38 mg CH4 m–2 giờ–1) cao hơn g p 4 lần so với các nghiệm thức CF (5,57 mg CH4 m–2 giờ–1) và OA (6,99 mg CH4 m–2 giờ–1). ây cũng là giai đoạn mà có lượng khí phát thải cao nh rong ba giai đoạn l y mẫu.
Ở giai đoạn này, lượng N trong các nghiệm thức đã được vi khuẩn phân hủy nhiều hơn và được cây lúa h p thu một phần làm giảm tỷ lệ C/N (Ngô Ngọc Hưng, 2004), đây là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tốc độ phát thải CH4. Theo Yagi và Miami
25
(1990), khi sử dụng vùi rơm hì ốc độ phát thải ăng ừ 2 – 4 lần so với nghiệm thức đối chứng (không vùi rơm). Theo Agniho ri và ctv., (1999) đã chứng minh rằng vùi rơm rước khi ngập nước và bón phân sinh học sau khi ngập nước có làm ăng ốc độ phát thải CH4 có ý nghĩa hống kê và sự ứng dụng các vật ch t hữu cơ rong đ t ngập nước làm giảm phát thải khí methane. Theo các thí nghiệm của Lindau (1994) cho th y bón phân urea cao cũng góp ạo khí methane nhiều hơn có hể là do lượng phân đạm cao rong điều kiện ngập nước liên tục làm cho vi sinh vật hoạ động mạnh hơn và sự sinh rưởng của cây lúa tố hơn cũng phá hải CH4 nhiều hơn. ết quả nghiên cứu của Quin và ctv., (2010) cho th y lượng phát thải khí methane cao nh vào giai đoạn sinh rưởng của cây lúa và lượng phát thải giảm r t lớn khi để khô vào giai đoạn này.
Hình 3.1: Diễn biến lượng phát thải khí CH4 (mg CH4 m–2giờ–1) qua các thời điểm sinh trưởng lúa OM5451 của biện pháp xử lý rơm trên đất phù sa trồng lúa tại Bình Minh – Vĩnh ong
Giai đoạn 45 NSS
Tại thời điểm 45 NSS sự phát thải khí dao động 13,94 – 22,76 mg CH4 m–2 giờ–1, và cũng ương ự như các giai đoạn rước sự phát thải khí ăng dần và cao nh t ở thời điểm 4 NSBP, rong đó nghiệm thức BS vẫn cho lượng khí phát thải cao nh t so với 2 nghiệm thức còn lại. Việc vùi rơm ươi vào rong đ t ngập nước tạo điều kiện yếm khí nên quá trình phân hủy r t chậm và liên tục tạo ra nhiều độc ch t hữu cơ và CH4. Theo Nguyễn Thành Hối (2008), vùi đến 90 ngày mà vẫn còn 37% số rơm rạ chưa được phân hủy. Trong thực tế tỷ lệ 63% số rơm rạ được gọi là phân hủy cũng
26
chỉ ở trong tình trạng bán phân hủy. Do trong quá trình phân hủy rơm rạ ươi sản sinh ra các H2S, C2H4, các acid bay hơi và không bay hơi, sản phẩm cuối cùng là CH4 (Phan Thị Công, 2005). Do đó, ốc độ phát thải CH4 ở BS cao hơn nghiệm thức OA và CF.
Nhìn chung lượng khí CH4 phát thải nhiều nh t ở nghiệm thức vùi rơm ươi vào đ t, giai đoạn từ 45 – 49 NSS cho lượng khí phát thải cao nh t trong t t cả các giai đoạn. Kết quả này cũng hoàn oàn phù hợp với nghiên cứu của Lou và ctv., (2007), khi nghiên cứu lượng CH4 phát thải trên quản lý rơm hì việc vùi rơm làm ăng lượng CH4 phát thải lên đến 56%. Kết quả này cũng phù hợp với kết quả của Sampanpanish (2012).
3.1.2 So sánh tổng lượng phát thải CH4 được qui đổi thành lượng phát thải CO2 (kg CO2 equivalent/3 đợt bón phân/ha) của các biện pháp xử lý rơm
Tổng lượng phát thải khí CH4 ở ba nghiệm thức dao động 34,6 – 136,6 kg CH4/3 đợ bón phân/ha. Trong đó, nghiệm thức BS đạt cao nh t (136,6 kg CH4/ đợt bón phân/ha) và th p nh t ở 2 nghiệm thức CF và OA. Tuy nhiên, tiềm năng nóng lên toàn cầu hường được so sánh dựa rên lượng phát thải CO2. Lượng phát thải CO2 được qui đổi dao động từ 795,8 – 3141,8 kg CO2 equivalen / đợt bón phân/ha. Kết quả Bảng 3.1 cho th y bón phân rơm ủ với trichoderma góp phần làm giảm lượng CH4 bốc thoát 36,5%. Tuy nhiên, bón vùi rơm ươi ăng lượng phát thải CH4 bốc hoá lên đến 150,6%.
Bảng 3. : Tổng lượng phát thải CH4 được qui đổi thành lượng phát thải CO2 (kg CO2
equivalent/3 đợt bón phân/ha) Nghiệm
thức
ượng phát thải khí CH4
(kg CH4/3 đợt bón phân/ha)
Qui đổi thành lượng phát thải CO2 (kg CO2 equivalent/3 đợt bón phân/ha) ượng phát thải giảm (-)/tăng (+) so với đối chứng Đợt Đợt Đợt 3 Tổng Đợt Đợt Đợt 3 Tổng % CF 11,6 8,6 34,3 54,5 266,8 197,8 788,9 1253,5 0 BS 33,9 54,0 48,7 136,6 779,7 1242,0 1120,1 3141,8 +150,6 OA 7,7 7,5 19,4 34,6 177,1 172,5 446,2 795,8 -36,5
Ghi chú: CF: Tưới ngập liên tục BS: Vùi rơm
OA: Rơm ủ + Trichoderma
3.1.3 Ảnh hưởng của biện pháp xử lý rơm đến sự phát thải khí N2O (mg m–
2
giờ–1) trên đất phù sa trồng lúa tại Bình Minh – Vĩnh ong
Giai đoạn 10 NSS
Ở giai đoạn 10 lượng khí N2O phát thải có khuynh hướng giảm dần theo thời gian.