3.3.2. Ảnh hưởng của sử dụng chế phẩm vi sinh đến thành phần dinh dưỡng
3.3.2.1. Ảnh hưởng của sử dụng chế phẩm vi sinh đến hàm lượng N, P, K dễ tiêu
Kết quả nghiên cứu ảnh hƣởng của chế phẩm vi sinh đên hàm lƣợng nitơ, phốt pho và kali dễ tiêu trong đất thí nghiệm đƣợc trình bày ở bảng 3.10 và hình 3.8.
Bảng 3.10. Hàm lƣợng N, P, K dễ tiêu trong đất thí nghiệm (Đơn vị: mg/100g đất) (Đơn vị: mg/100g đất) Mẫu Chỉ tiêu Trƣớc TN CT1 CT2 CT3 CT4 Mức thích hợp [2] Ndt 8,87 8,4 15,4 16,8 18,2 P2O5 103,93 93,76 114,07 105,91 99,2 5-7 K2O 31,58 20,21 20,51 21,74 21,96 7-10
Hình 3.8. Hàm lƣợng N, P, K dễ tiêu trong đất thí nghiệm
Phần lớn nitơ trong đất tồn tại ở dạng hữu cơ (95 - 99%), cịn lại ở dạng vơ cơ (1-5%) là dạng dễ tiêu đối với thực vật (chủ yếu là NO3-
và NH4+). Kết quả bảng 3.10 cho thấy sau 6 tháng thí nghiệm, hàm lƣợng N dễ tiêu trong đất dao động từ 8,4 - 18,2 mg/100g đất, cao nhất ở CT4 (18,2 mg/100g đất) và thấp nhất ở CT1 (8,4 mg/100g đất). Dễ dàng nhận thấy với lƣợng bón nitơ vào đất là nhƣ nhau nhƣng ở công thức đối chứng hàm lƣợng nitơ dễ tiêu giảm nhẹ so với thời điểm trƣớc thí nghiệm (từ 8,87 mg/100g đất xuống 8,4 mg/100g đất). Có thể giải thích do trong thời kỳ cây phát triển kích thƣớc quả nên nhu cầu nitơ của cây rất lớn, do đó dù đƣợc bón bổ sung nhƣng lƣợng nitơ dễ tiêu trong đất vẫn giảm. Ngƣợc lại với đất đối chứng, đất ở các cơng thức thí nghiệm sử dụng chế phẩm vi sinh có hàm lƣợng
nitơ dễ tiêu tăng so với trƣớc thí nghiệm: gấp 1,74 lần ở CT2 (Ndt= 15,4 mg/100g đất); gấp 1,89 lần ở CT3 (Ndt =16,8 mg/100g đất) và gấp 2,05 lần ở CT4 (Ndt=18,2 mg/100g đất). Nguyên nhân có liên quan chặt chẽ đến hoạt động của các vi sinh vật đƣợc bổ sung vào đất làm tăng mạnh q trình chuyển hóa dinh dƣỡng nitơ ở dạng khó tiêu sang dạng dễ tiêu đối với cây trồng.
Phốt pho trong tự nhiên tồn tại ở hai dạng cơ bản là vô cơ và hữu cơ ở thể rắn và thể lỏng. Cây trồng hấp thu dinh dƣỡng phốt pho chủ yếu ở dạng H2PO4- và HPO42-. Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lƣợng phốt pho dễ tiêu ở trong các mẫu đều ở mức cao và có mối liên quan thuận với mật độ vi sinh vật chuyển hóa phốt phát khó tan trong đất (Bảng 3.10), dao động từ 93,76 - 114,07 mg/100g đất, cao nhất ở CT2 (114,07 mg/100g đất) và thấp nhất ở công thức đối chứng CT1 (93,76 mg/100g đất). Hàm lƣợng phốt pho trong đất cao cịn do đất trƣớc thí nghiệm đã rất giàu phốt pho, đồng thời chủ vƣờn vẫn tiếp tục bón phân lân cho đất.
Kết quả bảng 3.10 có thể thấy đƣợc hàm lƣợng kali dễ tiêu dao động trong khoảng 20,21 - 21,96 mg/100g đất, cao nhất ở CT4 (21,96 mg/100g đất), sau đó lần lƣợt là 21,74 mg/100g đất (CT3); 20,51 mg/100g đất (CT2) mg/100g đất 20,21 mg/100g đất(CT1). Nhƣ vậy, có thể thấy hàm lƣợng kali dễ tiêu trong đất nghiên cứu đã giảm so với trƣớc thí nghiệm do nhu cầu lấy kali của cây, tuy nhiên vẫn tƣơng đối cao, gấp 2 - 3 lần so với mức thích hợp [2].
3.3.2.2. Ảnh hưởng của sử dụng chế phẩm vi sinh đến hàm lượng N, P, K tổng số Kết quả xác định hàm lƣợng N, P, K tổng số trong đất sau thí nghiệm đƣợc trình bày ở bảng 3.11 và hình 3.9 nhƣ sau: Bảng 3.11. Hàm lƣợng N, P, K tổng số trong đất thí nghiệm (Đơn vị: %) Mẫu Chỉ tiêu Trƣớc TN CT1 CT2 CT3 CT4 Nts 0,14 0,11 0,14 0,16 0,17 P2O5ts 0,28 0,42 0,42 0,47 0,46 K2Ots 0,37 0,28 0,32 0,33 0,34
Hình 3.9. Hàm lƣợng N, P, K tổng số trong đất thí nghiệm
Nitơ là nguyên tố dinh dƣỡng quan trọng bậc nhất đối với tăng trƣởng của cây cam cũng nhƣ sản lƣợng và chất lƣợng của cam quả. Việc thiếu hút N trong đất có thể làm cây cam bị vàng lá, quả chua hơn và ít vitamin [12]. Nguồn cung cấp N chủ yếu cho đất là từ hoạt động phân bón. Ngồi ra, N trong đất đƣợc tổng hợp từ các vi sinh vật cố định nitơ. Kết quả nghiên cứu đƣợc trình bày ở bảng 3.11 cho thấy đất nghiên cứu sau thí nghiệm có hàm lƣợng N tổng số ở mức trung bình, dao động từ 0,11 - 0,17%. Cao nhất là CT4 (0,17%), CT3 (0,16%), CT2 (0,14%) và CT1 (0,11%). So với trƣớc thí nghiệm CT1 ( Nts=0,14%) có thể thấy ở cơng thức đối chứng CT1, hàm lƣợng N tổng số bị giảm. Có thể giải thích do thời điểm trƣớc thí nghiệm, cây cam chƣa ra quả, hàm lƣợng Nts lƣợng Nts cây sử dụng chƣa lớn. Thời điểm lấy mẫu sau thí nghiệm, cây đã ra quả lớn, đây là thời điểm nhu cầu lấy nitơ của cây rất lớn [57]. Do đó, Nts trong đất giảm. Nguyên nhân hàm lƣợng nitơ tổng số trong các cơng thức thí nghiệm đều cao hơn đối chứng có thể liên quan đến lƣợng nitơ đƣợc tích lũy trong sinh khối vi sinh vật không bị rửa trơi bởi dịng chảy trong giai đoạn mùa mƣa.
Sau nitơ thì phốt pho là yếu tố dinh dƣỡng quan trọng thứ hai đối với cây trồng, là yếu tố cần thiết cho cấu trúc tế bào và hệ thống năng lƣợng, giúp nâng cao năng suất và chất lƣợng trái cây. Tuy vậy, cây cam yêu cầu phốt pho không nhiều nhƣ nitơ,ở độ chua thấp phốt pho thƣờng bị cố định chặt bởi Fe3+, Al3+ linh động và có xu hƣớng tích lũy lại. Kết quả nghiên cứu cho thấy, đất có hàm lƣợng P2O5 tổng số rất giàu, từ 0,28%
- 0,46%. Hàm lƣợng P2O5 tổng số cao nhất ở CT4 (0,46%), tiếp đến lần lƣợt là CT3 (0,47%), CT2 và CT1 (0,42%). Có thể thấy, hàm lƣợng P2O5 tổng số tăng rõ rệt so với trƣớc thí nghiệm. Nguyên nhân là do năm 2015 chủ vƣờn bón bổ sung thêm khoảng 3,5 tấn phân lân/ha đất.
Kali là nguyên tố dinh dƣỡng quan trọng thứ 3 đối với cây trồng. Tuy không trực tiếp tham gia hình thành sinh khối nhƣng kali giúp điều chỉnh cân bằng ion trong tế bào, tăng kích thƣớc trái cây và chất lƣợng trái. Bên cạnh đó, kali cịn giúp cây giảm sự ảnh hƣởng của các điều kiện thời tiết bất lợi nhƣ khô hạn, lạnh [12]. Hàm lƣợng K2O tổng số trong đất dao động từ 0,28 - 0,34%, cao nhất ở CT4 (0,34%), tiếp theo hàm lƣợng K2O tổng số lần lƣợt là 0,33% ở CT3; 0,32% ở CT2 và 0,28% ở CT1. So với trƣớc thí nghiệm (CT1: K2Ots=0,37), hàm lƣợng K2O tổng số giảm do thời điểm lấy mẫu là lúc cây đã có quả lớn. Thời gian cây ra quả đến khi quả chín là thời điểm nhu cầu lấy kali của cây rất lớn [57].
Do cây cam trong vƣờn nghiên cứu đang bƣớc vào thời kỳ sản xuất kinh doanh, năm 2015 đang ở tuổi thứ 7 có nhu cầu cần dinh dƣỡng rất cao. Mặc dù đã có những kết quả nghiên cứu ở đầu tháng 3 năm 2015 để khuyến cáo chủ vƣờn giảm mức bón phân N, P, K nhƣng do tâm lý sợ cây thiếu dinh dƣỡng nên lƣợng phân khoáng vẫn tiếp tục đƣợc bổ sung vào đất ở mức cao hơn so với năm 2014 (Bảng 2.1). Vậy nên kết quả nghiên cứu về hàm lƣợng NPK tổng số và dễ tiêu trong nghiên cứu này vừa có giá trị phản ánh hiện trạng vừa có giá trị khoa học thực tiễn khi tham chiếu thông tin kết quả nghiên cứu giữa công thức đối chứng và cơng thức thí nghiệm.
3.3.2.3. Hàm lượng tổng số của một số nguyên tố vi lượng trong đất thí nghiệm
Bảng 3.12. Hàm lƣợng tổng số của một số nguyên tố vi lƣợng trong đất thí nghiệm
(Đơn vị: ppm) Mẫu Chỉ tiêu Trƣớc TN CT1 CT2 CT3 CT4 QCVN 03:2008/BTNMT Cuts 93,57 81,90 85,83 90,30 105,28 50 Mnts 378,75 285,50 318,25 362,20 365,50 Znts 86,02 113,50 119,50 126,50 142,20 200
Kết quả nghiên cứu xác định hàm lƣợng tổng số của một số nguyên tố vi lƣợng đƣợc trình bày ở bảng 3.12.
Mn trong đất tồn tại ở các lớp oxit và hydroxit bao bọc các hạt đất, lắng đọng trong các vết nứt và lẫn trong các oxit sắt hay các phần tử khác của đất. Các khoáng Mn thứ sinh quan trọng nhất trong đất là Pyroulusite (MnO2), Manganite (MnO2H),
Braunite (Mn2O3), và Hausmannite (Mn3O4).Mn2+ là nguồn dinh dƣỡng quan trọng đối với cây trồng. Mn2+cũng tiêu biểu cho toàn bộ Mn tan trong nƣớc. Mn là nguyên tố vi lƣợng đối với cây trồng, có vai trị tăng hoạt tính với một số enzym. Mn gây ra một chuỗi các phản ứng đối với cây trồng, đóng vai trị là một chất xúc tác. Mn rất quan trọng trong q trình đồng hóa CO2 và q trình chuyển hóa N trong cây. Mặc dù cùng trên một vƣờn cam nghiên cứu nhƣng hàm lƣợng Mnts trong đất lại dao động rất lớn từ 285,50 - 365,50 ppm, trong đó, cao nhất ở CT4 (365,50 ppm), thấp nhất ở CT1 (285 ppm). Tuy nhiên, hàm lƣợng tổng số lớn không phản ánh đƣợc mức độ dễ tiêu đối với cây trồng và đến nay vẫn chƣa có thang đánh giá về mức độ ảnh hƣởng của Mn đối với môi trƣờng đất.
Trong đất, Zn tồn tại ở các dạng ion Zn2+ trong dung dịch đất, Zn2+ trên bề mặt keo đất, trong các chất hữu cơ, cacbonat, oxit,… Các dạng Zn trong đất ln có sự chuyển hóa và biến đổi tùy thuộc điều kiện môi trƣờng đất và sự hấp thu của cây. Zn là một nguyên tố cần thiết cho cây trồng, thể hiện vai trị sinh lý ở nhiều mặt: đóng vai trị quan trọng trong các phản ứng oxi hóa - khử, tham gia vào thành phần của nhiều enzym. Chức năng cơ bản của Zn trong cây liên quan đến sự trao đổi vitamin và các chất sinh trƣởng. Hàm lƣợng Znts trong đất dao động từ 10 - 300 ppm, nhƣng đa số đất nông nghiệp dao động trong khoảng 50 - 100 ppm [12]. Hàm lƣợng Znts trong đất nghiên cứu dao động từ 113 - 142,20 ppm, có tăng so với trƣớc thí nghiệm nhƣng khơng vƣợt quy chuẩn cho phép (Znts = 200 ppm). Nguyên nhân của sự gia tăng hàm lƣợng Zn trong đất sau thí nghiệm là do ở thời điểm trƣớc thí nghiệm đất phân tích có hàm lƣợng Zn tổng số và dễ tiêu ở mức thấp, do vậy chủ vƣờn đã tăng cƣờng bón bổ sung Zn vi lƣợng trong năm 2015.
Trong đất, Cu tồn tại chủ yếu ở dạng sunfit mà điển hình nhất là Chalopyrie (CuFeS2). Ngồi các khống ngun sinh và thứ sinh, Cu còn tồn tại trong dung
dịch đất, ở dạng cation trao đổi, các hợp chất oxit,.. Trong đất nghiên cứu, hàm lƣợng Cu tổng số dao động từ 81,90 - 105,28 ppm, cao nhất ở CT5 và thấp nhất ở CT1, vƣợt quy chuẩn cho phép từ 1,64 đến 2,11 lần (QCVN 03:2008/BTNMT). Nguyên nhân là do trong giai đoạn mùa mƣa, bề mặt lá cây xuất hiện nhiều nấm bện nên ngƣời dân đã sử dụng nhiều CuSO4 để phun lên lá, trong khi lƣợng Cu mà sản phẩm lấy đi từ đất rất ít, khoảng 1,8 đến 3,6g/ha/năm cho một tấn sản phẩm.