Công thức
Vi khuẩn Xạ khuẩn Nấm Vi khuẩn chuyển hóa xenlulo
1 năm 3 năm 1 năm 3 năm 1 năm 3 năm 1 năm 3 năm CLCĐ-1 9,1 x 106 3,2 x 107 4,1 x 102 2 x 103 1,8 x 104 9,3 x 104 7,4 x 105 5,8 x 106 CLCĐ-2 6,2 x 109 4,4 x 107 6,3 x 103 3 x 103 2,4 x 104 1,2 x 103 3,3 x 107 4,1 x 105 CLCĐ-3 8,5 x 109 5,2 x 107 3,8 x 103 2 x 103 2,2 x 104 2,1 x 103 1,9 x 107 1,3 x 106 CLCĐ-4 7,8 x 109 8,6 x 107 4,4 x 103 2 x 103 2,5 x 104 1,3 x 103 2,0 x 107 1,9 x 105 CLCĐ-5 5,3 x 109 4,1 x 107 6,7 x 104 1,6x103 2,7 x 104 5,2 x 103 4,0 x 106 3,6 x 105
Bảng 3.18 cho thấy số lượng vi khuẩn, xạ khuẩn, nấm và vi khuẩn chuyển hóa xenlulo tăng mạnh ở các công thức che tủ cành lá chè đốn có bổ sung chế phẩm vi sinh sau một năm nghiên cứu. Đặc biệt số lượng vi khuẩn gấp 1.000 lần so với đối chứng, tăng từ 9,1 x 106 CFU/g đất ở công thức đối chứng CLCĐ-1 (che tủ cành lá chè không bổ sung chế phẩm vi sinh) đến 8,5 x 109 CFU/g đất ở công thức CLCĐ-3 (sử dụng Compost Maker). Số lượng xạ khuẩn gấp từ 10 đến 100 lần, từ 4,1 x 102 CFU/g đất ở công thức đối chứng CLCĐ-1 đến 6,7 x 104 CFU/g đất ở công thức CLCĐ-5 (bổ sung chế phẩm vi sinh vật phân hủy xenlulo với thành phần xạ khuẩn chiếm ưu thế). Đặc biệt đáng chú ý là số lượng vi khuẩn chuyển hóa xenlulo tăng gấp hàng trăm lần (từ 7,4 x 105 CFU/g đất ở công thức đối chứng đến 3,3 x 107 CFU/g đất ở công thức bổ sung chế phẩm EMUNIV).
Sau ba năm, số lượng vi sinh vật tổng số vẫn ở mức cao ở cả cơng thức đối chứng và thí nghiệm, đặc biệt quần thể vi khuẩn vẫn gấp hàng trăm lần, riêng xạ khuẩn và nấm ở công thức đối chứng tăng lên 10 lần còn ở các cơng thức thí nghiệm thì cân bằng ổn định so với thời điểm trước thí nghiệm. Nhóm vi khuẩn chuyển hóa xenlulo ở các công thức vẫn ở mức cao, cho thấy các q trình chuyển hóa các bon trong đất có thể tiếp tục diễn ra làm tăng nguy cơ mất chất hữu cơ ở các cơng thức thí nghiệm. Vì thời gian nghiên cứu của đề tài có hạn nên không thể tiếp tục quan trắc ở các thời điểm tiếp theo. Do vậy những kết quả đạt được vẫn đặc biệt có giá trị kết luận được trong khn khổ của thí nghiệm nghiên cứu.
3.3.3. Ả ưởng của vùi lạc dại kết hợp vớ ướ ế t h và tính ch t t ở thí nghi m ng ru 3 ( ĐR-3)
3.3.3.1. Ảnh hưởng của vùi lạc dại kết hợp với tưới phun đến tích lũy chất hữu cơ tổng số trong đất ở thí nghiệm đồng ruộng 3 (TNĐR-3)
Trong thí nghiệm nghiên cứu này có tiến hành trồng lạc dại ở thời điểm cây chè 1 năm tuổi (cơng thức CT-3), sau đó vật liệu hữu cơ được cắt hàng năm vùi lại giữa các hàng chè để tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của vùi vật liệu hữu cơ (lạc dại) có kết hợp với tưới phun đến sự tích lũy chất hữu cơ và thay đổi chất lượng mùn trong đất. Do vậy, kết quả nghiên cứu được bắt đầu theo dõi ở thời điểm sau 2 và 3 năm thí nghiệm.
Kết quả ảnh hưởng của vùi lạc dại và tưới phun đến hàm lượng chất hữu cơ trong đất trồng chè được trình bày ở bảng 3.19 cho thấy khơng có sự sai khác có ý nghĩa giữa hàm lượng chất hữu cơ ở công thức không vùi lạc dại không tưới (CT- 1) và không vùi lạc dại nhưng có tưới (CT-2) ở thời gian sau 2 năm thí nghiệm.
Bảng 3.19. Hàm lượng chất hữu cơ trong đất được vùi lạc dại kết hợp với tưới phun ở thí nghiệm đồng ruộng 3 (OM%)
Cơng thức Trước TN(a) 2 năm 3 năm(b) ∆OMtích lũy = (b) - (a) CT-1 2,75 2,42 ± 0,03 2,16 ± 0,04 - 0,59 CT-2 2,75 2,58 ± 0,08 2,45 ± 0,09 - 0,30 CT-3 2,75 3,25 ± 0,07 3,64 ± 0,7 + 0,89 CV (%) 2,3 14,7 LSD0,05 0,13 0,81
Trên thực tế, việc tưới phun chủ yếu có ý nghĩa nâng cao năng suất chè trong thời gian mùa khơ kéo dài, cịn trong đất vẫn ln được duy trì ở độ ẩm nhất định bảo đảm cho cây chè sinh trưởng bình thường. Hơn nữa, hàm lượng chất hữu cơ trong đất trước thí nghiệm đã ở mức trung bình thấp (2,75%) nên q trình khống hóa chúng diễn ra chậm. Do vậy phải qua thời gian dài (sau ba năm) sự khác biệt mới được thể hiện rõ (Hình 3.21). Xu hướng này cũng được thể hiện ở sự biến động hàm lượng chất hữu cơ trong đất ở CT-1 giảm mạnh sau ba năm so thời điểm sau hai năm, đặc biệt là so với đất trước thí nghiệm (2,75%).
Hàm lượng chất hữu cơ tổng số trong đất ở công thức khơng vùi lạc dại có tưới (CT-2) và vùi lạc dại có tưới (CT-3) đã khác biệt rất rõ rệt. Hàm lượng chất hữu cơ sau hai năm ở CT-2 là 2,58% còn ở CT-3 là 3,25%; tương ứng sau ba năm là 2,45% và 3,64%. Như vậy ở CT-2, do không được bổ sung vật liệu hữu cơ nên hàm lượng trong đất giảm đi khá rõ so với trước thí nghiệm. Ngược lại ở CT-3 lại có sự gia tăng đáng kể. Kết quả này cho thấy việc vùi lạc dại kết hợp với tưới phun (CT-3) là thích hợp cho sự tích lũy các chất hữu cơ trong đất.
Hình 3.21. Sự biến động của chất hữu cơ trong đất dưới ảnh hưởng của vùi lạc dại kết hợp với tưới phun
Sau ba năm thí nghiệm, hàm lượng chất hữu cơ trong đất ở công thức đối chứng CT-1 là 2,16% (giảm 0,59% so với trước thí nghiệm), cơng thức tưới phun khơng che tủ CT-2 là 2,45% (giảm 0,30%), cịn ở cơng thức đối chứng giảm 0,29% ở cùng thời điểm. Điều này cho thấy rõ vai trị của việc duy trì ổn định độ ẩm đất đã ảnh hưởng tích cực đến việc chống lại q trình mất các bon đất. Ngược lại, ở công thức CT-3 vùi lạc dại kết hợp với tưới phun đã cho kết quả tích lũy chất hữu cơ trong đất là 3,64% (tăng 1,48% so với đối chứng ở cùng thời điểm và 0,89% so với thời điểm trước thí nghiệm, tương đương với lượng chất hữu cơ được cố định thêm 29,37 tấn/ha, tính theo dung trọng đất cùng thời điểm là 1,1 g/cm3 và độ sâu tầng đất 0 - 30 cm). Nếu tính trung bình chi phí sản xuất phân hữu cơ với giá khoảng 4 triệu đồng/tấn thì lượng chất hữu cơ tích lũy được sau ba năm
1,5 2 2,5 3 3,5 4 Trước TN 2 3 CT-1 CT-2 CT-3 OM (%) năm
trồng và vùi lạc dại tương ứng với lợi ích khoảng 117,48 triệu đồng/ha. Kết quả này được coi là ngoài khả năng mong đợi, đã góp một phần giá trị đặc biệt quan trọng về vai trò cố định các bon tại chỗ ở những vùng đất nghèo chất hữu cơ và có nguy cơ bị suy thối. Điều đáng quan tâm hơn là lạc dại cịn có khả năng cố định nitơ sinh học. Việc làm giàu C, N vào đất từ nguồn khí CO2, N2 vơ cùng phong phú trong khí quyển sẽ được coi là một biện pháp làm giàu vơ hình và đúng cách.
Sự tích lũy thêm chất hữu cơ vào đất ở công thức vùi lạc dại kết hợp với tưới phun không chỉ cung cấp một lượng lớn vật chất hữu cơ từ lạc dại cho đất mà cịn duy trì độ ẩm thích hợp sẽ góp phần tích cực đối với các q trình chuyển hóa tàn dư lạc dại thành chất hữu cơ cũng như làm tăng sinh khối của các vi sinh vật đất. Đây được xem là giải pháp quan trọng nâng cao sự tích lũy chất hữu cơ và duy trì độ phì nhiêu của đất nói chung.
3.3.3.2. Ảnh hưởng của vùi lạc dại kết hợp với tưới phun đến tích lũy các axit mùn trong đất ở thí nghiệm đồng ruộng 3 (TNĐR-3)
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp vùi lạc dại kết hợp với tưới phun đến hàm lượng axit humic, fulvic trong đất được trình bày ở bảng 3.20.
Bảng 3.20. Hàm lượng axit mùn trong đất được vùi lạc dại kết hợp với tưới phun ở thí nghiệm đồng ruộng 3
Cơng thức
Humic (%) Fulvic (%)
Trước
TNa 2 năm 3 nămb (b-a) Trước
TNc 2 năm 3 nămd (d-c) CT-1 0,13 0,12 0,15 +0,02 0,34 0,31 0,33 -0,01 CT-2 0,13 0,15 0,23 +0,10 0,34 0,35 0,39 +0,05 CT-3 0,13 0,23 0,37 +0,24 0,34 0,51 0,37 +0,03 Hình 3.22 cho thấy hàm lượng axit humic có sự gia tăng theo thời gian ở các cơng thức thí nghiệm, đặc biệt là ở CT-3 có vùi lạc dại kết hợp tưới phun. Kết quả thể hiện rõ nhất ở thời điểm sau ba năm thí nghiệm, hàm lượng axit humic ở CT-3 tăng mạnh, có giá trị cao nhất (0,37%), tăng 0,24% so với thời điểm trước thí nghiệm và gấp 1,68 lần so với công thức CT-2 khơng trồng lạc dại có tưới (0,23%) và gấp 7,4 lần so với CT-1 không trồng lạc dại không tưới (0,15%). Điều đáng chú ý là tại công thức CT-2 tưới phun khơng trồng lạc dại đã có hàm lượng axit humic
tăng 0,1% so với thời điểm trước thí nghiệm và tăng 0,08% so với đối chứng ở cùng thời điểm. Có thể kết luận được vai trò của tưới phun liên quan đến cải thiện độ ẩm đã thúc đẩy q trình chuyển hóa và tăng tích lũy axit mùn humic trong đất.
Hình 3.22. Sự biến động của axit humic trong đất dưới ảnh hưởng của vùi lạc dại kết hợp với tưới phun
Hình 3.23. Sự biến động của axit fulvic trong đất dưới ảnh hưởng của vùi lạc dại kết hợp với tưới phun
0 0,1 0,2 0,3 0,4 Trước TN 2 3 CT-1 CT-2 CT-3 A xi t hum ic ( % ) năm 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Trước TN 2 3 CT-1 CT-2 CT-3 A xi t Fulv ic (% ) năm
Hàm lượng axit fulvic trong đất ở các công thức nghiên cứu đều cao hơn so với hàm lượng axit humic. Đáng chú ý là sau ba năm thí nghiệm, hàm lượng axit fulvic khơng có sự khác nhau nhiều giữa các công thức, sự biến thiên ở mức rất nhẹ so với thời điểm trước thí nghiệm (Hình 3.23). Kết quả này cho thấy mối liên hệ rất logic giữa sự thay đổi các yếu tố môi trường đất đã thuận lợi cho sự hình thành và tích lũy axit humic nhiều hơn fulvic.
Kết quả cho thấy chất lượng chất hữu cơ đã thay đổi theo hướng tốt lên ở các thời điểm nghiên cứu thông qua tỷ lệ axit mùn humic so với fulvic (H/F). Tại thời điểm sau hai năm thí nghiệm, tỷ lệ H/F dao động từ 0,39 ở CT-1 đến 0,43 ở công thức CT-2 và cao nhất là 0,45% ở công thức CT-3. Tại thời điểm sau ba năm, tỷ lệ H/F dao động từ 0,45 ở CT-1 đến 0,59 ở công thức CT-2 và cao nhất là 1,0 ở công thức CT-3. Kết quả này cũng chỉ rõ ưu điểm của vùi lạc dại đối với việc cải thiện chất lượng mùn trong đất mà nguyên nhân cơ bản là do vai trò của độ ẩm và các thành phần hóa học trong sản phẩm phân hủy của lạc dại đã góp phần cải thiện độ axit của đất giúp tăng cường sự biến đổi các hợp chất hữu cơ thành axit humic.
Như vậy, nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp tưới phun không vùi lạc dại và tưới phun kết hợp với trồng và vùi lạc dại đến sự tích lũy chất hữu cơ của đất sau ba năm thí nghiệm đã cho thấy rõ hiệu quả tích cực làm tăng tích lũy chất hữu cơ lên 1,68 lần so với không vùi lạc dại và không tưới; và tăng 1,49 lần so với cơng thức khơng vùi lạc dại có tưới. Cùng với sự gia tăng hàm lượng chất hữu cơ, vùi lạc dại kết hợp với tưới phun cịn có tác dụng làm tăng sự hình thành các axit mùn, tăng tỷ lệ H/F và cải thiện chất lượng mùn của đất.
3.3.3.3. Ảnh hưởng của vùi lạc dại kết hợp với tưới phun đến tính chất của đất ở TNĐR-3
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của biện pháp tưới và vùi lạc dại đến một số tính chất hóa học của đất nghiên cứu được trình bày ở bảng 3.21: