TT Cơng thức Phân bón nền
Lượng lạc dại che tủ (chất khô)
g/chậu (%) t ư ng t n/ha 1 TLD-1 NPK 0 0,0 0 2 TLD-2 NPK 30 0,5 15 3 TLD-3 NPK 60 1,0 30 4 TLD-4 NPK 90 1,5 45 5 TLD-5 NPK 120 2,0 60 Thí nghiệm nhà lưới 4 (TNNL-4):
Mục đích thí nghiệm là nghiên cứu ảnh hưởng của vùi tế guột đến tích lũy chất hữu cơ trong đất. Các cơng thức thí nghiệm được bố trí như ở bảng 2.7.
Bảng 2.7. Các cơng thức thí nghiệm vùi tế guột ở thí nghiệm nhà lưới
TT Cơng thức Phân bón nền
Lượng tế guột vùi (chất khô)
g/chậu (%) t Tư ng t n/ha
1 VTG -1 NPK 0 0,0 0 2 VTG-2 NPK 30 0,5 15 3 VTG-3 NPK 60 1,0 30 4 VTG-4 NPK 90 1,5 45 5 VTG-5 NPK 120 2,0 60 Thí nghiệm nhà lưới 5 (TNNL-5):
Mục đích của thí nghiệm là nghiên cứu ảnh hưởng của che tủ tế guột đến tích lũy chất hữu cơ trong đất. Các cơng thức thí nghiệm được trình bày như ở bảng 2.8.
Bảng 2.8. Các cơng thức thí nghiệm che tủ tế guột ở thí nghiệm nhà lưới
TT Cơng thức Phân bón nền
Lượng tế guột che tủ (chất khô)
g/chậu (%) t ư ng t n/ha 1 TTG-1 NPK 0 0,0 0 2 TTG-2 NPK 30 0,5 15 3 TTG-3 NPK 60 1,0 30 4 TTG-4 NPK 90 1,5 45 5 TTG-5 NPK 120 2,0 60
2.3.3.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm đồng ruộng
Mục đích của các thí nghiệm đồng ruộng là nghiên cứu ảnh hưởng của một số biện pháp sử dụng vật liệu hữu cơ đến tích lũy chất hữu cơ trong đất trong điều kiện thực tế trồng chè ở Phú Hộ, tỉnh Phú Thọ.
Bố trí 3 thí nghiệm với 13 cơng thức khác nhau tại các đồi chè đang trong giai đoạn kiến thiết cơ bản và sản xuất kinh doanh ở Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Chè. Thí nghiệm được thiết kế theo khối ngẫu nhiên, mỗi ơ thí nghiệm có diện tích 45m2 (10 x 4,5 m) gồm 3 hàng chè. Trong mỗi thí nghiệm bao gồm 1 công thức đối chứng và các công thức thí nghiệm, mỗi cơng thức lặp lại 3 lần.
Lượng phân bón nền (NPK) sử dụng trong các thí nghiệm đồng ruộng bao gồm 1350 gam N + 450 gam P2O5 + 450 gam K2O/45 m2 cho 1 lần bón, tương ứng lượng phân bón 300 kg N + 100 kg P2O5 + 100 K2O kg/ha (theo VIETGAP). Bón 4 lần trong năm vào các tháng 3, 5, 7, 9 (theo quy trình của Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Chè để đảm bảo khả năng huy động dinh dưỡng tốt nhất cho cây chè sinh trưởng).
Thí nghiệm đồng ruộng 1 (TNĐR-1):
Mục đích của thí nghiệm là nghiên cứu ảnh hưởng của che tủ tế guột đến tích lũy chất hữu cơ trong đất trong điều kiện tự nhiên trên đồng ruộng.
Thí nghiệm được bố trí tại đồi chè Gò Mới với giống chè Phúc Vân Tiên đang bước vào giai đoạn sản xuất kinh doanh (6 năm tuổi). Đất thí nghiệm là đất feralit vàng đỏ trên gơnai, các tính chất đất được trình bày ở bảng 2.9.
Bảng 2.9. Tính chất của đất trước thí nghiệm che tủ tế guột ở đồi Gò Mới dv dv (g/cm3) pHKCl Chất tổng số (%) Vi sinh vật (CFU/g đất) OM N P2O5 K2O Vi khuẩn Xạ khuẩn Nấm 1,36 4,28 2,68 0,09 0,17 0,12 1,8 x 105 2 x 102 4 x 103
Lượng tế guột được che tủ một lần ở trên mặt đất trong suốt q trình thí nghiệm. Thời gian theo dõi thí nghiệm là 4 năm, từ tháng 12 năm 2008 đến tháng 12 năm 2012. Mẫu đất được lấy ở thời điểm trước thí nghiệm và sau 2 năm, 3 năm, 4 năm để xác định hàm lượng tổng số của chất hữu cơ, các axit mùn humic và fulvic, một số tính chất lý, hóa và các nhóm vi sinh vật trong đất. Thời điểm lấy mẫu là tháng 12 hàng năm. Các cơng thức thí nghiệm được bố trí như bảng 2.10.
Bảng 2.10. Các cơng thức thí nghiệm đồng ruộng che tủ tế guột (TNĐR-1)
TT Cơng thức Phân bón nền
Lượng tế guột che tủ (chất khô)
(kg/45m2) (tấn/ha) 1 TGĐ-1 NPK 0 0 2 TGĐ-2 NPK 67,5 15 3 TGĐ-3 NPK 112,5 25 4 TGĐ-4 NPK 157,5 35 5 TGĐ-5 NPK 202,5 45 Thí nghiệm đồng ruộng 2 (TNĐR-2):
Mục đích của thí nghiệm là nghiên cứu ảnh hưởng của che tủ cành lá chè đốn có bổ sung chế phẩm vi sinh đến tích lũy chất hữu cơ trong đất. Bố trí thí nghiệm trên giống chè LDP1 đang ở giai đoạn sản xuất kinh doanh (10 năm tuổi) ở đồi chè Gò Hội Đồng, thuộc Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Chè. Đất thí nghiệm là đất feralit vàng đỏ trên gơnai, tính chất đất được trình bày ở bảng 2.11.
Bảng 2.11. Tính chất đất trước thí nghiệm che tủ CLCĐ ở đồi gị Hội Đồng
dv
(g/cm3) pHKCl
Chất tổng số (%) Vi sinh vật (CFU/g đất) OM N P2O5 K2O Vi khuẩn Xạ khuẩn Nấm 1,32 3,95 2,73 0,17 0,16 0,22 6,3 x 105 3,5 x 102 5,1 x 103
Lượng cành lá chè đốn được bổ sung tương ứng với 30 tấn/ha bằng cách che tủ một lần trên mặt đất ở thời điểm bắt đầu thí nghiệm và theo dõi trong thời gian 3 năm (từ tháng 12 năm 2009 đến tháng 12 năm 2012). Bổ sung dịch sinh khối VSV bằng phương pháp tưới một lần (ngay sau khi che tủ) tương đương với lượng 3 kg chế phẩm/1 tấn cành lá chè đốn hay 405 gam chế phẩm cho mỗi ơ thí nghiệm 45 m2. Mật độ tế bào là 109 CFU/g chế phẩm. Mẫu đất được lấy ở thời điểm trước thí nghiệm, sau 1 và 3 năm ở độ sâu 0 - 30 cm. Thời điểm lấy mẫu là tháng 12 hàng năm. Các cơng thức thí nghiệm được trình bày như trong bảng 2.12.
Bảng 2.12. Các cơng thức thí nghiệm đồng ruộng che tủ CLCĐ (TNĐR-2)
TT Cơng thức Phân bón nền Lượng CLCĐ che tủ (chất khô) Chế phẩm vi sinh bổ sung (kg/45 m2) (tấn/ha) 1 CLCĐ-1 NPK 135 30 0 2 CLCĐ-2 NPK 135 30 EMUNIV 3 CLCĐ-3 NPK 135 30 Compost Maker 4 CLCĐ-4 NPK 135 30 EM
5 CLCĐ-5 NPK 135 30 Phân hủy xenlulo
Ghi chú: Lượng cành lá chè đốn hàng năm trong thời gian theo dõi thí nghiệm được dọn sạch ở các ơ thí nghiệm.
Thí nghiệm đồng ruộng 3 (TNĐR-3):
Mục đích của thí nghiệm là nghiên cứu ảnh hưởng độ ẩm đất (bằng hình thức tưới phun) và vùi lạc dại tại chỗ đến tích lũy chất hữu cơ trong đất.
Thí nghiệm được bố trí ở đồi Gị Dọc thuộc Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Chè, giống chè là LDP1 (1 năm tuổi) đang trong giai đoạn kiến thiết cơ bản (chè trồng nhiệm kỳ 2). Thời gian thí nghiệm từ tháng 12 năm 2009 đến tháng 12 năm 2012. Đất thí nghiệm là đất feralit vàng đỏ trên gơnai. Các tính chất của đất trước thí nghiệm được trình bày ở bảng 2.13.
Bảng 2.13. Tính chất của đất ở thí nghiệm trồng và vùi lạc dại ở Gò Dọc dv dv (g/cm3) pHKCl Chất tổng số (%) Vi sinh vật (CFU/g đất) OM N P2O5 K2O Vi khuẩn Xạ khuẩn Nấm 1,33 4,1 2,75 0,1 0,07 0,15 3,3 x 105 1,2 x 103 3 x 103
Áp dụng hình thức tưới phun (4 lần/tháng) để duy trì độ ẩm 30 - 35% theo định mức tưới trong những thời điểm khô hạn, thiếu mưa từ tháng 10 năm trước đến hết tháng 3 năm sau.
Lạc dại được trồng giữa các hàng chè để che phủ bảo vệ đất và phòng chống cỏ dại cho chè đang ở giai đoạn kiến thiết cơ bản. Lạc dại được cắt 2 lần trong năm (1 lần vào tháng 2 và 1 lần vào tháng 9 hàng năm), để khô héo 1 tuần và đem vùi tại chỗ giữa các hàng chè. Lượng vật liệu hữu cơ lạc dại được bổ sung là 135 kg/ ơ thí nghiệm 45 m2/năm (tương đương với tỷ lệ bổ sung 0,75% chất hữu cơ/ha/năm hay khoảng 30 tấn lạc dại khô/ha). Lấy mẫu đất trước thí nghiệm, sau 2 và 3 năm thí nghiệm. Thời điểm lấy mẫu là tháng 12 hàng năm. Các cơng thức thí nghiệm được trình bày như ở bảng 2.14.
Bảng 2.14. Cơng thức thí nghiệm đồng ruộng vùi lạc dại (TNĐR - 3) TT Công thức Phân bón nền Vùi lạc dại Tưới phun
1 CT-1 NPK Không Không
2 CT-2 NPK Khơng Có
3 CT-3 NPK Có Có
2.3.4. ư ò m
2.3.4.1. Phương pháp xác định một số chỉ tiêu trong đất và thực vật
+ Xác định thành phần cơ giới theo phương pháp pipet, dựa vào tốc độ lắng trọng lực của các cấp hạt kích thước khác nhau trong nước.
+ Dung trọng được xác định bằng phương pháp ống đóng. + Độ ẩm đất xác định bằng phương pháp khối lượng.
+ CEC theo phương pháp Schatschabel (từ dung dịch CH3COONH4 làm bão hòa các phức hệ hấp phụ của đất bằng NH4+. Lượng cation NH4+ hấp phụ được trao đổi ra bằng dung dịch KCl 1 N, rồi bổ sung HCHO 20% và chuẩn độ bằng NaOH 0,1 N).
+ Chất hữu cơ (OM) theo phương pháp Walkley - Black. + Humic và Fulvic theo phương pháp Chiurin (Tyurin).
+ pH đất được chiết rút bằng dung dịch KCl 1 N tỷ lệ 1:1,25 (w:v) rồi đo bằng pH meter.
+ Nts: Phương pháp Kjeldahl (công phá bằng H2SO4 + HClO4).
+ Ntf: Xác định nitơ thủy phân theo phương pháp Chiurin - Cononova (chiết
rút bằng dung dịch H2SO4 0,5 N).
+ Pts: Công phá mẫu bằng H2SO4 + HClO4, sau đó xác định bằng phương pháp so màu xanh molipđen.
+ Pdt: Phương pháp Oniani (chiết rút bằng dung dịch H2SO4 0,1 N và xác định bằng phương pháp so màu xanh molipđen.
+ Kts: Công phá mẫu bằng H2SO4 + HClO4, xác định kali trong dung dịch bằng phương pháp quang kế ngọn lửa.
+ Kdt: Phương pháp Kiecxanop (1933), sử dụng chất chiết rút là dung dịch HCl 0,2N, sau đó xác định bằng phương pháp quang kế ngọn lửa.
- Hàm lượng tổng số của các nguyên tố trong đất và thực vật được xác định bằng máy ICP MS Elan 9600 - USA (Máy khối phổ Plasma cao tần/Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry).
- Thành phần các chất hữu cơ hemixenlulo, xenlulo và linhin trong vật liệu hữu cơ được xác định như sau: Cho 2 g nguyên liệu khô đã nghiền nhỏ vào 300 ml H2O, đun hồi lưu ở 1000C trong 2 giờ, để nguội, lọc qua giấy lọc; phần hòa tan trong nước nóng là pectin, oligosacarit. Phần khơng tan trên giấy lọc được sấy khô đến khối lượng không đổi và cần khối lượng (M1). Đun hồi lưu phần không tan trong 150 ml H2SO4 0,5 M ở 100oC trong 2 giờ. Lọc qua giấy lọc và rửa mẫu đến khi pH trung tính. Phần tan trong axit là hemixenlulo, phần không tan được sấy khô đến khối lượng không đổi và cân khối lượng (M2). Phần không tan được ngâm trong 10 ml H2SO4 72% ở nhiệt độ phòng trong 4 giờ, pha loãng bằng nước cất đến nồng độ H2SO4 0,5 M và đun hồi lưu ở 100oC trong 2 giờ. Lọc qua giấy lọc, phần tan trong axit là xenlulo, phần không tan là linhin được sấy khô đến khối lượng không đổi (M3).
2.3.4.2. Phương pháp xác định một số chỉ tiêu sinh học trong đất
+ Số lượng vi sinh vật xác định theo phương pháp Kock. Môi trường nuôi cấy vi khuẩn là MPA, xạ khuẩn là Gause 1, nấm mốc là Czapek, nấm men là Hanxen. Thành phần vi sinh vật tổng số, vi sinh vật chức năng được xác định dựa trên các kiểu hình thái khuẩn lạc (phân biệt các kiểu hình thái và định lượng chúng trên đĩa thạch) và tính theo đơn vị hình thành khuẩn lạc (CFU/g đất khô).
+ Sinh khối C và N: Xác định theo phương pháp xơng khói của Brookes và cộng sự (1985). Sinh khối C được tính tốn theo cơng thức:
Sinh khối C (mg.kg–1 đất) = (C đất xơng khói - C đất khơng xơng khói)/Kec; (Kec = 0,35).
Sinh khối N (µg.g-1 đất) = (N đất xơng khói - N đất khơng xơng khói)/Kel; (Kel = 0,54).
Các tính chất lý - hóa cơ bản của đất và vật liệu hữu cơ dùng trong các thí nghiệm nghiên cứu được phân tích tại phịng thí nghiệm của Bộ môn Thổ nhưỡng và Môi trường đất, phịng Phân tích Mơi trường thuộc Khoa Mơi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội.
Các chỉ tiêu sinh học đất được tiến hành tại phịng thí nghiệm của Bộ mơn Vi sinh vật đất, Viện Thổ nhưỡng Nơng hóa, Đơng Ngạc, Từ Liêm, Hà Nội và Viện Công nghệ Sinh học, Đại học Quốc gia Hà Nội.
Hàm lượng tổng số của các nguyên tố dinh dưỡng trong chè, đất, vật liệu hữu cơ (cành lá chè đốn, lạc dại, tế guột) và phân hữu cơ vi sinh được phân tích tại phịng thí nghiệm phân tích độc chất môi trường (VILAS 386), Viện Công nghệ Môi trường, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Hàm lượng hemixenlulo, xenlulo và linhin trong vật liệu hữu cơ (cành lá chè đốn, lạc dại và tế guột) được phân tích tại Viện Cơng nghệ mới, Viện Khoa học - Công nghệ Quân Sự, Láng Hạ, Đống Đa, Hà Nội.
2.3.5. ư xử lý số li u
Các số liệu nghiên cứu được xử lý thống kê toán học trên các phần mềm Excel, Sigma Plot 10.0 và IRRISTAT.
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Một số tính chất của đất trồng chè và chè ở Phú Hộ 3.1. Một số tính chất của đất trồng chè và chè ở Phú Hộ
3.1.1. M t số tính ch t của t tr ng chè ở Phú H
3.1.1.1. Một số tính chất vật lý của đất trồng chè ở Phú Hộ
Thành phần cơ giới của đất
Các đất trồng chè ở Phú Hộ được nghiên cứu thuộc loại đất feralit vàng đỏ trên gơnai đã được trồng chè liên tục trong nhiều năm. Đây là loại đất rất phổ biến và được đánh giá thích hợp cho cây chè. Kết quả phân tích về thành phần cơ giới cho thấy hầu hết đất ở đây đều có thành phần cơ giới (TPCG) nặng, tuy nhiên ở địa hình sườn đồi dốc thoải, rửa trơi mạnh thì vẫn có cả sét pha cát; hàm lượng sét dao động 32,33 - 43,97%, limon 8 - 24,67% và cát 31,36 - 53,71% (Bảng 3.1). Bảng 3.1. Thành phần cấp hạt của đất trồng chè ở Phú Hộ TT Địa điểm lấy mẫu Thành phần cấp hạt (%) Tên đất theo TPCG Cát (0,02 - 2 mm) Limon (0,02-0,002 mm) Sét < 0,002 mm 1 Gò Dọc 34,69 21,33 43,97 Sét 2 Gò Dọc 41,89 18,67 39,45 Thịt pha sét 3 Gò Dọc 44,59 14,67 40,74 Sét 4 Gò Mới (GM) 49,32 8,00 42,68 Sét pha cát 5 Gò Mới 50,41 14,67 34,92 Thịt pha sét 6 Gò Mới 48,33 19,33 32,33 Thịt pha sét 7 Gò Hội Đồng 43,26 16,00 40,74 Sét 8 Gò Hội Đồng 34,67 22,00 43,33 Sét 9 Phía tây GM 31,36 24,67 43,97 Sét
10 Phía tây GM 53,71 12,67 33,63 Thịt pha sét
11 Min (n = 10) 31,36 8,00 32,33
12 Max (n = 10) 53,71 24,67 43,97
Nhìn chung tỷ lệ cấp hạt cát (0,02 - 2 mm) chiếm ưu thế hơn, trung bình 43,22%; tiếp đến là cấp hạt sét (< 0,002 mm), trung bình 39,58% và thấp nhất là
thịt (0,002 - 0,02 mm) chỉ có 17,20%. Hầu hết các đất đồi ở vùng Phú Hộ thuộc nhóm đất feralit đỏ vàng phát triển trên phiến thạch sét hoặc gơnai, đất thường có thành phần cơ giới nặng. Tuy nhiên kết quả nghiên cứu cho thấy tỷ lệ cấp hạt cát chiếm khá lớn chứng tỏ quá trình rửa trơi các hạt mịn trong đất xảy ra mạnh. Kết quả này cũng phù hợp với những nghiên cứu của Đỗ Ngọc Quỹ (1996) cho rằng việc sử dụng nhiều phân khoáng trong đất trồng chè đã làm tăng q trình axit hóa đất dẫn đến làm tăng rửa trôi các cấp hạt sét làm tăng hàm lượng cát thô ở tầng đất mặt đến 6% [37]. Mặt khác, trong nghiên cứu này đã phân tích nhiễu xạ tia X cũng cho thấy thành phần khoáng sét trong các mẫu đất trồng chè ở Phú Hộ khá thuần nhất chủ yếu là kaolinit, phù hợp với một số nghiên cứu cho rằng quá trình phong hóa mạnh xảy ra trên các đất này.
Dung trọng của đất
Dung trọng là chỉ số quan trọng đánh giá chất lượng đất trồng trọt. Dung trọng phụ thuộc vào độ xốp và cấu trúc, thành phần cơ giới, hàm lượng chất hữu cơ cũng như thành phần các chất khoáng trong đất. Dung trọng bị thay đổi bởi các hoạt động canh tác và các hình thức quản lý đất. Dung trọng ở ngưỡng cao (> 1,4 g/cm3) cho thấy đất có sự suy giảm về chức năng, phản ánh những thay đổi các tính chất lý, hóa, sinh học khác xảy ra trong đất.
Kết quả bảng 3.2 cho thấy dung trọng có giá trị dao động 1,17 - 1,45 g/cm3 (xem bảng 3, phụ lục 2), ở mức trung bình đến cao, đất hơi bị nén chặt.
Mặc dù dung trọng đất có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triển của hệ rễ