CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
4. NGỘ ĐÔC HỮU CƠ VÀ BIỆN PHÁP PHÒNG TRÁNH NGỘ ĐỘC HỮU CƠ
4.1. Ngộ độc hữu cơ
Ngộ độc hữu cơ có thể xảy ra trong đất có hàm lượng hữu cơ cao và cũng có thể ở trong đó có nhiều chất hữu cơ (xác bả thực vật còn tươi, phân xanh, cỏ, rơm rạ) vùi vào đất sinh ra acid hữu cơ như acid metanic, acid acetic,… được tạo ra trong quá trình phân giải chất hữu cơ, xác sinh vật trong điều kiện ngập nước, chúng ngăn cản quá trình vươn dài của rễ, hô hấp và hút chất dinh dưỡng. Hàm lượng acid hữu cơ tăng lên cùng với quá trình ngập nước đạt cực đại và sau đó giảm dần (Ponnamperuma, 1976) và khi hàm lượng acid hữu cơ trong đất vượt ngưỡng 1.000mmolc/m3 sẽ gây hại rễ lúa lúc mới gieo sạ (Yoshida, 1981).
Theo Nguyễn Thành Hối (2008), chôn vùi rơm rạ tươi phân hủy yếm khí vào đất làm chậm tốc độ gia tăng pH trong đất ngập nước, trị số pH của dịch đất ảnh hưởng rõ rệt đến sự gây độc của các acid hữu cơ trên lúa. Khi đất ngập nước, pH gia tăng đến trị số từ 6,5-6,7 trong khoảng 3 tuần sau khi ngập nước (Ponnamperuma, 1965). Đồng thời, khi chôn vùi rơm rạ tươi càng nhiều thì hàm lượng acid tổng số trong dịch đất càng cao. Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Đức Thuận (2005), nồng độ acid hữu cơ trong đất ở mức 120 ppm đã có thể gây ngộ độc hữu cơ cho lúa. Nếu nồng độ này vượt quá 180 ppm cây lúa có thể bị nhiễm độc hữu cơ ở mức độ nặng, các acid hữu cơ không những làm ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng của cây lúa mà còn làm cho Fe3+
hòa tan trong dung dịch thông qua phức hợp, đôi khi sự ngộ độc hữu cơ còn trầm trọng hơn ngộ độc sắt trên một số loại đất (Yoshida and Tadano, 1978).
Theo Phan Thị Công (2005), cho biết bón rơm rạ ở mức trung bình có thể có lợi cho năng suất lúa nếu thời điểm bón không gây cạnh tranh dinh dưỡng đạm với cây lúa, khi bón lượng rơm rạ từ 12 tấn/ha, sự sinh trưởng cây lúa bị đình trệ, nguyên nhân chủ yêu là do ngộ độc hữu cơ và thiếu đạm ở giai đoạn đầu sinh trưởng cây lúa. Theo Nguyễn Thành Hối (2008), thì rơm rạ tươi sau khi được chôn vùi trong đất ngập nước có tốc độ phân hủy rất chậm (1,8%/ngày ở 2 tuần đầu và 0,48%/ngày từ tuần thứ 3 đến tuần thứ 12 sau khi
18
vùi). Có 37% trọng lượng khô rơm rạ lưu tồn trong đất sau khi chôn vùi vào ruộng ngập nước 90 ngày. Trong những trường hợp như vậy sau khi gieo sạ, rơm rạ lại tiếp tục phân hủy trong điều kiện yếm khí tạo thành các acid hữu cơ có trọng lượng phân tử thấp như acid butyric, acid metanic, acid acetic, là những acid gây độc cho cây lúa.
Ngộ độc hữu cơ trên cây lúa đối với các vùng chuyên canh cây lúa liên tục 2-3 vụ/năm, có nơi 7vụ/2năm (Phạm Thi Phấn và ctv., 2001; Trần An Phong, 1995) nguyên nhân chủ yêu dẫn đến hiện tượng này do tập quán gieo sạ ngay sau thu hoạch vụ trước dẫn đến cây lúa bị ngộ độc chất hữu cơ do lượng rơm rạ không được xử lý và phân hủy trong điều kiệm yếm khí tạo ra các độc chất như aicd hữu cơ, etylen CO2, H2S, CH4, NH3,…(Yoshida, 1981).
Rễ lúa bị ngộ độc có mùi thối, màu đen, cây lúa phát triển kém, lúa đẻ nhánh kém, lá vàng cây thấp, giảm hấp thụ được dinh dưỡng.
Ngộ độc hữu cơ thường xuất hiện trong 20-30 ngày sau sạ có nơi xảy ra rất sớm khi lúa mới sạ được vài ngày và gây thiệt hại nặng trong vụ Hè Thu và Thu Đông ở giai đoạn đầu của quá trình sinh trưởng của cây lúa.
4.2. Biện pháp phòng tránh khi lúa bị ngộ độc hữu cơ
Thời gian nghĩ giữa 2 vụ:
Sau khi thu hoạch lúa nên cày ải, để rơm rạ phân hủy ít nhất là 1 tháng và chỉ sạ lúa sau khi cho đất ngập từ 2-3 tuần. Trong trường hợp không cài ải được vì phải gieo sạ ngay sau khi thu hoạch, phải cắt gốc rạ ra khổi ruộng trước khi làm đất, nông dân canh tác lúa 3 vụ tranh thủ xuống giống Đông Xuân sớm sau đó có đủ thời gian cài ải và phơi đất khoảng 1 tháng, đất thoáng khí nên tiến trình khoáng hóa xảy ra nhanh chống và vụ lúa Hè Thu tiếp theo thường đạt năng suất cao, năng suất lúa Đông Xuân đạt từ 7-8 tấn/ha và vụ Hè Thu đạt từ 5,5-6 tấn/ha và một vài nơi ở sau vụ lúa Hè Thu để chét lúa vụ 3 Thu Đông, năng suất có thể đạt từ 4-4,5 tấn/ha mà không cần phải đầu tư nhiều (Nguyễn Văn Hâu, 2002). Cài ải vùi rơm rạ vào đất 30 ngày trước khi gieo làm gia tăng năng suất lúa 19% so với đốt rơm hoặc cày vùi gốc rạ chỉ trước đó 15 ngày (Nguyễn Thành Hối, 2008).
Phân rơm ủ
Nếu lượng rơm rạ được tận dụng hợp lý và đúng cách sẽ tăng hiệu quả sử dụng ngăn ngừa và giảm ngộ độc hữu cơ. Theo Tran Quang Tuyen and Pham Sy Tan (2001), thì qua thí nghiệm dài hạn 6 vụ liên tục tại viện lúa ĐBSCL cho thấy bón rơm rạ để ủ hoai mục sau khi thu hoạch nấm rơm thì làm tăng năng suất lúa IR64 gia tăng cao hơn khi không bón rơm, đồng thời góp phần gia tăng hàm lượng N và P trong đất, theo Phạm Thị Phấn và ctv. (2001) sử
19
dụng phân rơm rạ phân hủy bằng vi sinh vật giúp lúa MTL250 sinh trưởng tốt và tiết kiệm được phân bón vô cơ.
Bón lót vôi (CaCO3)
Bón vôi có tác dụng tốt để khử chua và hạn chế tác động của nhôm di động trong đất. đối với đất chua (pH thấp) có hàm lượng Canxi thấp, bón vôi vừa cung cấp dưỡng chất Ca cho cây, vừa cải thiện đặc tính của đất. việc bón vôi để tăng pH đất phụ thuộc vào hàm lượng hữu cơ và khoáng sét trong đất (Đỗ Thị Thanh Ren và Nguyễn Mỹ Hoa, 1999). Bón vôi giúp chất hữu cơ trong đất phân hủy nhanh hơn, làm giảm ngộ độc hữu cơ trên đất lúa, giúp giữ chất mùn không bị rửa trôi (Nguyễn Kim Thu, 2011). Bón lót vôi nung nhằm nâng pH đất, phát huy hiệu lực phân hữu cơ, cải thiện đặc tính hóa học của đất khi canh tác lúa 2-3 vụ/năm.
Dùng chế phẩm nấm Trichoderma
Được sử dụng để xử lý rơm rạ, rơm rạ đã phân hủy được bón phối chộn với phân lân sinh học như dạng phân hữu cơ, phân hữu cơ được bón riêng lẽ và có thể phối hợp với phân vô cơ (NPK) trên đất sét năng và trên giống IR64 cho thấy nếu bón riêng lẽ thì năng suất tăng 13,9% và nếu bón kết hợp (50%
phân vô cơ + 50% phân hữu cơ) thì năng suất tăng 26,83% so với không bón phân (Luu Hong Man et al., 2002).
Bón lót phân lân
Theo Mai Văn Quyến (2002), thì việc bón lân trên ruộng chứa nhiều hữu cơ góp phần tăng sức sinh trưởng của cây, bón lân với với liều lượng 0,18 g P2O5/chậu (4kg đất khô Sulfic Humaquepts Tiền Giang) có chôn vùi rơm rạ tươi đã làm gia tăng năng suất 15% so với bón 0,12g P2O5. Tăng cường bón phân lân trên ruộng nhiễm phèn nhẹ với liều lượng 90kg P2O5/ha (Nguyễn Thành Hối, 2008).
Biện phát rút nước
Theo Ngô Ngọc Hưng (2004), nhận thấy là khi rút nước có khả năng cải tạo đất phèn ở ĐBSCL rút nước từ một đến hai lần trước giai đoạn trổ bông để cải thiện tình trạng oxid hóa khử sẽ giảm ngộ độc sắt, nhôm và hữu cơ góp phần cân đối dinh dưỡng trong đất. Theo Wickham and Sen (1978), cũng nhận định là nếu có biện pháp quản lý nước tưới ruộng lúa theo từng điều kiện đất đai có thể cải thiện sinh trưởng và năng suất lúa.
20
Giống chống chịu ngộ độc hữu cơ
Theo Nguyen Thach Can and Nguyen Thi Lang (2004), qua nghiên cứu chọn giống ở ĐBSCL cho biết co nhiều giống lúa cao sản ngắn ngày có khả năng chống chịu phèn, ngộ độc hữu cơ và cho năng suất cao khoảng 6 tấn/ha như OM576, OM2855, OM2869, OM4498,… ngoài ra, khi bón phân hữu cơ kết hợp với với phân khoáng làm tăng dưỡng chất trong đất, tăng hoạt động của vi sinh vật trong đất, tăng khả năng khoáng hóa chất hữu cơ cho vi sinh vật hoạt động mạnh, tăng khả năng hấp thụ dinh dưỡng và tăng năng suất.
5. PHÂN VI SINH DASCELA VÀ PHÂN VI SINH DASVILA (công ty Dasco-Đồng Tháp).
5.1. Phân vi sinh Dascela (phân vi sinh phân hủy rơm rạ)
Theo Võ Hùng Nhiệm (2012), khoảng một nữa hợp chất carbon trong sinh khối trên bề mặt đất là cellulose chiếm tới 35-50% khối lượng khô sinh khối thực vật. Tất cả các sảm phẩm sinh khối sẽ được khoáng hóa nhờ hệ thống enzyme được cung cấp bởi vi sinh vật. Hệ thống phân giải cellulose thường chậm và không hoàn toàn. Tuy nhiên trong khoảng thời gian ngắn (48 giờ) hệ vi sinh vật trong dạ cỏ bò có thể phân giải 60-65% cellulose. Còn trong hệ thống sinh vật phức tạp như rễ cây và những mảnh vỡ thực vật trong đất, cellulose có thể phân hủy trong khoảng thời gian lâu hơn. Hệ vi sinh vật phân giải cellulose có thể lên men hiếu khí và kỵ khí, bình nhiệt hoặc ái nhiệt, bao gồm nấm, vi khuẩn, xạ khuẩn được tìm thấy nhiều trong đất và nước,… nơi cung cấp lượng cellulose dồi dào để vi sinh vật phân giải và phát triển.
Từ kết quả nghiên cứu của PGS-Ts Cao Ngọc Điệp cho thấy các giồng vi khuẩn phân lập từ vùng đất lúa của 8 tỉnh Trà Vinh, Vĩnh Long, Tiền Giang, Kiên Giang, Hậu Giang, Cần Thơ, An Giang, Đồng Tháp sau 10 ngày ủ trên môi trường với nguồn carbon là CMC vẫn không thấy sự phát triển của khuẩn lạc nào trên giấy photocopy và những vi khuẩn này điều không có khả năng phân hủy cellulose. Trong khí đó, vi khuẩn được phân lập từ dịch dạ cỏ bò có thể phân giải cellulose làm giấy nhầy và ướt tạo khuẩn lạc mô trên bề mặt giấy. Vi khuẩn Cellulomonas flavigena có khả năng sản sinh ra enzyme cellulose, endoglucanases, exoglucanases và ò-glucosidases. Sau 5 ngày cú khả năng phân giải 53-61,3% cơ chất trong giấy photocopy và phân hủy 53,6- 55,9% rơm rạ trong 7 ngày.
Phân vi sinh phân hủy rơm rạ Dascela với dạng viên có khả năng phân giải rơm rạ trong thời gian ngắn 7-10 ngày sau khi xử lý. Giúp lúa không bị ngộ độc hữu cơ đầu vụ cây sinh trưởng tốt. Môi trường không bị ô nhiểm xuất phát từ việc đốt đồng mà còn cung cấp lại cho đất một lượng chất dinh dưỡng khoáng như N, P, K, Silic, chất hữu cơ hoai mục giúp đất tơi xốp và màu mở hơn.
21 5.2. Phân vi sinh Dasvila
Theo Võ Hùng Nhiệm (2012), phân vi sinh Dasvila với cơ chế tác dụng của vi khuẩn Azospirillum sp. Cố định đạm khí trời chuyển hóa thành đạm hữu dụng, vi khuẩn Pseudomonas sp. chuyển hóa lân khó tiêu thành lân dễ tiêu và chất phụ gia và vi khuẩn Bacillus spp. có tác dụng phân giải khoáng silicate trong đất cung cấp K cho cây trồng giúp nông dân giảm hơn 50% lượng phân bón vô cơ cho cây trồng.
Azospirillum sp. có khả năng cố định đạm, sống tự do hoặc kết hợp với vùng rễ lúa của họ hòa thảo, đặc biệt là vùng rễ của cây nhiệt đới, lúa nước, lúa mì, ngô. Sự tăng sinh xảy ra trong điều kiên yếm khí và kỵ khí và thích hợp ở điều kiện vi hiếu khí. Ngoài ra vi khuẩn Azospirillum sp. có thể tổng hợp Auxin, Gibberelin, IAA từ L-tryptophan và cũng có khả năng hòa tan lân cung cấp cho cây trồng giúp bộ rễ phát triển tốt hơn giúp cây trồng tăng năng suất từ 5-30% so với khi sử dụng phân hóa học.
Pseudomonas sp. được phân lập tại khu vực ĐBSCL, vi khuẩn có thể hô hấp trong điều kiện hiếu khí và kỵ khí. Vi khuẩn này có vai trò quan trọng trong sự sinh trưởng và phát triển cây trồng, giúp cây trồng tổng hợp chất kích thích sinh trưởng thực vật như Auxin, Cytokynin; kích thích phát triển rễ gia tăng khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng trong đất; hòa tan lân khó tan (CaHPO4, Ca3HPO4, Ca5OHPO4, AlPO4, FePO4) thành lân hữu dụng (H3PO4) giúp giảm từ 70-100% lượng phân lân hóa học.