1. .2.1 Cường độ ánh sáng
3.1.1Ảnh hưởng của biện pháp xử lý rơm đến sự phát thải khí CH4 (mg m–2giờ–1)
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. Ở thời điểm 10 NSS lượng phát thải dao đông ừ 7,8 – 14,54 mg N2O m–2 giờ–1 và
27
nghiệm thức OA có lượng khí phát thải cao nh t trong ba nghiệm thức và có sự khác biệ ý nghĩa hống kê ở mức 1%.
Việc cố định đạm rong đ t sẽ xu t hiện khi có sự tham gia của hàm lượng carbon hữu cơ rong rơm, việc gia ăng việc cố định đạm sẽ ảnh hưởng đến quá trình nitrate hóa và khử nitrate, dẫn đến tốc độ N2O phát thải th p ở nghiệm thức BS. Sự phân hủy của rơm ươi rong điều kiện yếm khí sẽ dẫn đến giảm khoáng hóa N (Yan và ctv., 2007). Ở rơm ươi, ỉ lệ C/N cao, sau đó được vùi vào đ và rong điều kiện yếm khí các tế khổng chứa đầy nước, sự cung c p O2 cho đ t bị dừng lại, ngăn cản sự khuếch tán O2 từ khí quyển vào đ t, nên việc vi sinh vật phân hủy thành N hữu cơ r t hạn chế, kết quả tốc độ phát thải N2O ở BS luôn th p ở ba giai đoạn bón phân. Kết quả này cũng ương ự với kết quả của Wang (2010); Guangxi và ctv.,
(2009).
Hình 3.2: Diễn biến lượng phát thải khí N2O (mg N2O 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 20 NSS
Ở giai đoạn 20 NSS giữa các nghiệm thức hì lượng khí phát thải có xu hướng giảm dần theo thời gian như ở OA từ 15,24 xuống 5,39 mg N2O m–2 giờ–1. Tại thời điểm 20 NSS (1 NSBP) nghiệm thức OA (15,24 mg N2O m–2 giờ–1 ) cho lượng khí phát
28
thải cao hơn nghiệm thức CF (1,83 mg N2O m–2 giờ–1) và BS (1,86 mg N2O m–2 giờ–
1
), tuy nhiên giữa các nghiệm thức có sự khác biệ ý nghĩa hống kê ở mức 1%.
Giai đoạn 45 NSS
Cũng như các giai đoạn trên sự phát thải khí N2O ở nghiệm thức OA cao nh t trong t t cả các nghiệm thức. Tại thời điểm 45 NSS ở nghiệm thức BS có lượng khí phát thải cao nh t là 15,2 mg N2O m–2 giờ–1, nhưng đến thời điểm 47, 49 NSS thì nghiệm thức OA có lượng khí phát thải cao nh t 24,25 và 9,12mg N2O m–2 giờ–1.
Khi bổ sung rơm rạ và phân rơm vào đ t sẽ làm giảm lượng phát thải N2O và có chiều hướng gia ăng CH4, N2O và CH4 có mối tỉ lệ nghịch với nhau. Với nghiệm thức OA, tốc độ phát thải cao hơn so với BS tại thời điểm 47 NSS, điều này có lẽ là do phân rơm ủ với Trichoderma và phân chuồng đã được hoai mục, khi bón vào đ , uy rong điều kiện yếm khí nhưng mùn giúp các vi sinh vậ đ t phát triển tạo ra khí khổng cho đ làm cho đ t có O2, đây là yếu tố quan trọng làm ăng phá hải N2O. Trong điều kiện ngập liên tục của hệ thống luân canh lúa nước sự phân hủy yếm khí các dư hừa thực vật làm hạn chế khả năng ái khoáng hóa N ừ các thành phần mùn của ch t hữu cơ rong đ (Olk và Cassman, 2002). Hàm lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy, có lẽ hầu hế đạm hữu cơ dễ phân hủy rong đ đã đáp ứng cho nhu cầu đạm hữu dụng của lúa rước đó, điều này giúp ta giải thích tại sao nghiệm thức CF có lượng khí phát thải th p nh t.
3.1.4 So sánh tổng lượng phát thải N2O được qui đổi thành lượng phát thải CO2 (kg CO2 equivalent/3 đợt bón phân/ha của biện pháp xử lý rơm
Tổng lượng phát thải khí N2O ở ba nghiệm thức dao động r t ít 22,6 – 42,5 kg N2O/ đợt bón phân/ha. Trong đó, nghiệm thức OA đạt cao nh t (42,5 kg N2O/ đợt bón phân/ha). Tuy nhiên, tiềm năng nóng lên oàn cầu hường được so sánh dựa trên lượng phát thải CO2. Lượng phát thải CO2 được qui đổi dao động từ 6689,6 - 12580,0 kg CO2 equivalen / đợt bón phân/ha. Kết quả Bảng 3.2 cho th y, t t cả hai biện pháp canh ác lúa đều ăng lượng phát thải so với đối chứng ( ưới ngập liên tục), với lượng ăng dao động từ 22,6 - 88,1%.
29
Bảng 3.2: Tổng lượng phát thải khí N2O được qui đổi thành lượng phát thải CO2 (kg CO2 equivalent/3 đợt bón phân/ha
Nghiệm thức
ượng phát thải khí N2O (kg N2O/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 6,6 4,6 11,4 22,6 1953,6 1361,6 3374,4 6689,6 0 BS 5,4 7,4 14,9 27,7 1598,4 2190,4 4410,4 8199,2 +22,6 OA 8,4 12,4 21,7 42,5 2486,4 3670,4 6423,2 12580,0 +88,1
Ghi chú: CF: Tưới ngập liên tục BS: Vùi rơm
OA: Rơm ủ + Trichoderma
3.2 Ảnh hưởng của biện pháp xử lý rơmlên sinh trưởng của cây lúa 3.2.1 Chiều cao cây
Kết quả thí nghiệm ở Bảng 3.3 cho ta th y chiều cao cây lúa không có sự khác biệt qua phân tích thống kê. Như vậy biện pháp xử lý rơm rạ bằng phương pháp ủ và vùi rơm ươi không làm ảnh hưởng đến chiều cao cây lúa. Chiều cao cây lúa ngoài phụ thuộc vào đặc tính giống nó còn chịu sự ác động của phân bón đặc biệt là phân N, việc bón rơm vùi và đã qua xử lý nhưng đều có một công thức phân như nhau nên đã không làm ảnh hưởng đến chiều cao cây.
Bảng 3.3: Ảnh hưởng của biện pháp xử lý rơm lên chiều cao (cm) của cây lúa
Nghiệm thức 10NSS 20NSS 45NSS 65NSS 90NSS
CF (đối chứng) 16,4 35,8 62,5 85,7 84,5
BS (vùi rơm ươi) 16,8 36,9 61,5 85,8 84,1
OA (bón rơm ủ với Trichoderma) 15,7 31,9 60,3 83 81,2
F ns ns ns ns ns
CV (%) 3,7 6,65 4,73 2,93 3,02
Ghi chú: (ns) h c biệt hông ngh a thống ê
Giai đoạn 10 NSS, theo Nguyễn Ngọc ệ (2008) cho rằng rong giai đoạn đầu, cây lúa ra lá nhanh. Từ lúc nẩy mầm đến khi cây mạ được 3-4 lá (khoảng 10-12 ngày sau khi nẩy mầm) cây lúa chỉ sử dụng ch dinh dưỡng dự trữ trong hạt gạo (phôi nhũ) và cũng heo Trình Minh Thảo (2004) thì chiều cao cây lúa giai đoạn đầu chủ yếu do lượng dinh dưỡng còn lại rong đ và lượng dinh dưỡng trong hạt quyết định và chiều cao cây lúa là đặc tính di truyền nhưng có hể biến động dưới ảnh hưởng của dinh dưỡng và ác động của môi rường.
ến giai đoạn 20 NSS, rong giai đoạn này hàm lượng dinh dưỡng trong hạt không còn nhiều, cây lúa bắ đầu cuộc sống tự dưỡng và l y dinh dưỡng rong đ để cung c p cho quá rình sinh rưởng. Chiều cao cây lúa ăng nhanh do cây lúa đã bén rễ, rễ bén mạnh nên hú nước và ch dinh dưỡng bên ngoài.
30
Ở giai đoạn 45 NSS, giai đoạn này cây lúa bắ đầu chuyển sang giai đoạn làm đòng và dinh dưỡng được tập trung vào việc nuôi đòng. Vì vậy, chiều cao cây giữa các nghiệm thức ăng chậm lại nên không có sự khác biệt về chiều cao.
Giai đoạn 65 NSS, đây là giai đoạn mà đòng lúa phá riển qua nhiều giai đoạn cuối cùng thoát ra khỏi bẹ của lá cờ, lúc này lúa trổ bông ra ngoài do sự phát triển r t nhanh của lóng trên cùng, khi toàn bộ bông lúa thoát ra khỏi bẹ lá đòng là kết thúc giai đoạn trỗ. Do đó, chiều cao cây lúa ăng rõ rệt và có sự khác biệt giữa các nghiệm thức.
Giai đoạn thu hoạch (95 NSS),đây là giai đoạn cây lúa ổn định về chiều cao và tập rung dinh dưỡng nuôi bông hình hành năng su t.
3.2.2 Số chồi/m2
ế quả hí nghiệm ở Bảng .4 cho a h y số chồi của ba nghiệm hức không có sự khác biệ qua phân ích hống kê. Ở giai đoạn 45 NSS số chồi/m2
dao động ừ 749 – 758,5 chồi/m2
và số chồi này iếp ục giảm nhanh đến giai đoạn 5 NSS do chồi vô hiệu chế vào giai đoạn cây lúa làm đòng rổ.
Bảng 3.4: Ảnh hưởng của biện pháp xử lý rơm lên số chồi của cây lúa
Nghiệm thức 10NSS 20NSS 45NSS 65NSS 90NSS
CF (đối chứng) 641 875 758,5 627,5 529,5
BS (vùi rơm ươi) 591 1143 749 680 562
OA (bón rơm ủ với Trichoderma) 641,5 1014,5 754 686 621,5
F ns ns ns ns ns
CV (%) 5,5 17,9 8,8 8,52 8,5
Ghi chú: (ns) h c biệt hông ngh a thống ê
Giai đoạn 65NSS số chồi ở giai đoạn này giảm xuống do cây lúa đã rải qua giai đoạn sinh dưỡng sang giai đoạn sinh sản, đây là hời 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 rưởng hoặc một số chồi bị ngập nước nên dần chế đi. Nhu cầu dinh dưỡng cao, lúc này quyế định số bông và độ đồng đều của bông, đây là hời kỳ quyế định tới năng su t lúa (Mai Thành Phụng
và ctv., 2005).
Vào giai đoạn thu hoạch (90 NSS) cây lúa đã hình thành thành phần năng su t và năng su t lúa. Giai đoạn này cây lúa đã bước vào giai đoạn chín, hoạ động sinh rưởng có thể bị ngừng lại, toàn bộ ch dinh dưỡng được chuyển vào hạ , đây là giai đoạn số chồi vô hiệu chết hoàn toàn chỉ còn số chồi hữu hiệu mang bông.
31
3.3 Ảnh hưởng của biện pháp xử lý rơm lên năng suất và thành phần năng suất
3.3. ố bông/m2
Số bông/m2
của ba nghiệm hức không có sự khác biệ qua ích hống kê và dao động ừ 562 – 621,5 bông/m2. Như vậy biện pháp bón rơm không làm ảnh hưởng đến số bông/m2
. Số bông/m2