Từ tháng 07 năm 2013 đến tháng 03 năm 2014.
3.2. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu 3.2.1. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu môi trường đất của cỏ trồng (tính chất lý, hóa học). - Công thức phân bón.
- Tưới nước, theo dõi và duy trì độ ẩm 70 - 80% độ ẩm toàn phần của đất đối với ô thí nghiệm và ô đối chứng không tưới.
- Nghiên cứu năng suất và cấu trúc năng suất phần trên mặt đất. - Nghiên cứu năng suất phần dưới mặt đất độ sâu 30cm (3 tầng). - Biến động của năng suất và cấu trúc năng suất trong các mùa.
3.2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
3.2.2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu ngoài thiên nhiên
* Phương pháp lấy mẫu đất – 3 tầng (30cm) để xác định tính chất lý - hóa học của đất.
- Dụng cụ lấy mẫu:
+ Dụng cụ đào đất: Xẻng, mai, thước, thuổng…để đào hố tạo ra mặt cắt có độ sâu phù hợp để lấy mẫu.
+ Dụng cụ bao gói, ghi nhãn: Túi nilon sạch, dây nịt, bút, giấy ghi nhãn. - Khối lượng mẫu: Ít nhất 500gram.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
41
- Vị trí lấy mẫu: Thửa đất trồng cỏ có độ đồng đều, chọn và lấy mẫu tại các vị trí khác nhau trong các ô đất trồng cỏ, không lấy mẫu sát gốc cỏ hay có lẫn phân.
- Phương pháp lấy mẫu: Dùng cuốc đào phẫu diện đất, độ sâu 40cm, sau đó dùng thuổng lấy mẫu từ dưới lên, mẫu đất được lấy tại trung điểm của 3 tầng: Tầng 1: 0 - 10cm, tầng 2: 10 - 20cm; tầng 3: 20 - 30cm. Tại thực địa, lấy đất của 4 điểm, mẫu của từng tầng trộn đều trên khay, cán thành hình vuông, lấy theo góc đối đỉnh tới khi khối lượng chỉ còn 500gram.
- Đóng gói, ghi nhãn mẫu: Mẫu đất được bảo quản trong túi nilon sạch, nhãn mẫu đựng trong túi nilon để đảm bảo không bị nhòe do nước thấm vào, sau đó buộc chặt bằng dây nịt, vận chuyển về phòng thí nghiệm phân tích hóa học tại Viện khoa học sự sống - Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Mỗi mẫu đều có nhãn ghi rõ:
+ Số hiệu của mẫu + Địa điểm lấy mẫu + Vị trí lấy mẫu + Độ sâu lấy mẫu
+ Ngày, tháng, năm lấy mẫu + Tên họ người lấy mẫu
* Phương pháp xác định độ ẩm đất theo sức chứa ẩm tối đa
Độ ẩm của đất là lượng nước trong mẫu đất bị mất đi khi mẫu đất bị đốt nóng đến nhiệt độ 1050C. Độ ẩm thường được biểu diễn theo % của khối lượng đất khô.
Mẫu đất được lấy từ một ruộng và độ ẩm đất thí nghiệm tính theo % sức chứa ẩm tối đa.
Cách xác định sức chứa ẩm tối đa của đất thí nghiệm và độ ẩm hiện tại của đất thí nghiệm tính theo % sức chứa ẩm tối đa như sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
42
- Trên ô thí nghiệm lấy đất thí nghiệm ta tiến hành be bờ một diện tích đất khoảng 1 - 2m2, tát ngập nước, để ngâm cho nước tự rút, khi vừa cạn hết nước thì lấy mẫu để xác định lượng nước tối đa trong đất, lấy mẫu đất ở ngoài diện tích ngập nước để xác định độ ẩm hiện tại so với sức chứa ẩm tối đa.
+ Xác định sức chứa ẩm tối đa: Cân khối lượng ban đầu (P) của đất đã bão hòa nước, đem sấy khô ở 1050C cho tới khi khối lượng không đổi (P’). Lượng chứa ẩm tối đa = P – P’
+ Xác định độ ẩm hiện tại của đất thí nghiệm so với sức chứa ẩm tối đa: Cân khối lượng ban đầu (P1) của đất thí nghiệm (đất không ngập nước) đem sấy ở nhiệt độ 1050C cho tới khi khối lượng không đổi (P’1).
- Độ ẩm hiện tại của đất thí nghiệm tính theo % sức chứa ẩm tối đa như sau: P1 – P’1
Công thức Độ ẩm hiện tại (%) = .100 P – P’
Từ độ ẩm hiện tại và sức chứa ẩm tối đa của đất thí nghiệm tính được lượng nước cần tưới để đất thí nghiệm đạt độ ẩm 70 – 80%.
Căn cứ từ độ ẩm đất thí nghiệm đạt 70 – 80%, bằng phương pháp nắm đất và đánh giá bằng mắt thường ta sẽ tưới nước cho các ô thí nghiệm trồng cỏ đạt độ ẩm dao động từ 70% - 80% (độ ẩm chính xác là tương đối).
* Phương pháp trồng cỏ
- Trồng cỏ voi (Pennisetum purpureum) trên 2 ô (diện tích mỗi ô 25m2). + Ô thí nghiệm (TN): Tưới nước nhằm duy trì độ ẩm 70 – 80% (theo sức chứa ẩm tối đa).
+ Ô đối chứng (ĐC): Không tưới nước. - Quy trình trồng cỏ được tiến hành như sau:
+ Chuẩn bị đất: Cày đất sâu 30 – 35cm, bừa và cày lại, vơ cỏ dại. Bổ hốc sâu 20cm, khoảng cách giữa các cây là 60cm, khoảng cách giữa các hàng là 70cm.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
43
+ Giống: Cỏ voi (Pennisetum purpureum) được trồng bằng gốc, trồng bằng gốc cỏ có lá bánh tẻ, đánh cả gốc, xén ngọn, để lại 20 – 25cm, chặt bớt rễ, xé nhỏ thành các khóm nhỏ từ 3 – 4 rảnh. Gốc cỏ đặt theo kiểu áp tường, mỗi gốc từ 3 – 4 rảnh, lấp đất khoảng 10cm, dầm chặt.
+ Bón phân: Phân chuồng: 1,2kg/m2; phân đạm ure: 0,02kg/m2
; phân tổng hợp NPK: 0,05kg/m2. Phân chuồng, phân tổng hợp NPK dùng bón lót theo từng hốc khi trồng. Phân đạm dùng để bón sau khi trồng 20 ngày và bón sau mỗi lứa cắt.
+ Tưới nước và chăm sóc: Sau khi trồng cần tưới nước ngay chỏ cỏ mọc, nếu cỏ mọc không đều cần tiến hành trồng dặm. Mầm cỏ mọc cao 10cm, chỉ tiến hành tưới ô thí nghiệm của cỏ voi nhằm giữ độ ẩm 70 – 80%, xác định và ghi lại lượng nước mỗi lần. Trong mùa hè do mưa nhiều nếu đạt được độ ẩm như yêu cầu thì không cần tưới nước. Tại mỗi lứa cắt cần tiến hành làm cỏ dại, bón phân, vun gốc.
+ Thu cắt: Thu cắt lứa đầu có thời gian sinh trưởng là 60 ngày. Thu các lứa sau: Mùa khô (Từ tháng 11 đến tháng 4) cắt 70 ngày/lứa, mùa mưa (từ tháng 5 đến tháng 10) cắt 50 ngày trên lứa.
Dùng dao hoặc liềm sắc cắt toàn bộ không để lại mầm, để thảm có tái sinh đều. Độ cao cắt gốc cách mặt đất 5 – 7cm. Toàn bộ cỏ trong từng ô được cân tươi.
* Phương pháp lấy mẫu cỏ nhằm xác định năng suất và cấu trúc năng suất phần trên mặt đất
Trong trường hợp xác định năng suất cỏ voi phần trên mặt đất của mỗi lứa cắt cần xác định số khóm trên đơn vị 1m2
đất của cả ô TN và ĐC và cắt toàn bộ khóm đó sát đất (cách mặt đất 5 – 7cm) trong 1m2
đó, tiến hành cân tươi và sấy khô rồi cân khô. Kết quả thu được đó nhân với 25m2
. Mẫu được sấy khô tại phòng thí nghiệm – trường Đại học Sư Phạm Thái Nguyên.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
44
Trong trường hợp xác định cấu trúc năng suất (tỷ lệ thân, lá) phần trên mặt đất với cả ô TN và ĐC của cỏ voi, mỗi lứa cắt tiến hành chọn và cắt 3 khóm điển hình như thu hái bình thường, cần toàn bộ sau đó phân thân (gồm thân và bẹ) và lá rồi cân từng phần rồi chia cho 3 để tính trung bình cho 1 khóm, lấy số trung bình của 1 khóm nhân với số khóm trong diện tích ô thí nghiệm và ô đối chứng.
* Phương pháp lấy mẫu đất để rửa lấy rễ nhằm xác định năng suất phần dưới mặt đất
- Dụng cụ gồm: Cuốc, xẻng, thuổng, dao, thước (cm), túi nilon, giấy ghi nhãn lấy mẫu.
- Yêu cầu: Gốc cỏ lấy mẫu vào lứa thứ 2 trở đi, không lấy vào vụ đông, mỗi ô chọn 1 khóm lấy mẫu điển hình.
- Diện tích để tính phân bố bộ rễ là 70 x 60cm = 4.200cm2.
- Phương pháp lấy mẫu: Dùng dao chặt sát đất phần trên mặt đất của khóm cỏ lấy mẫu, xác định vị trí khối đất cần lấy sẽ là từ tâm cỏ theo 2 hướng (cây x cây và hàng x hàng), khối đất rửa lấy rễ là:
+ Chiều dài khối đất theo hướng khoảng cách (hàng x hàng): 35cm, chiều rộng khối đất theo hướng khoảng cách (cây x cây): 30cm, chiều sâu của khối đất: 30cm, vậy khối đất: 35 x 30 x 30cm (dài x rộng x sâu). Diện tích khối đất lấy mẫu: 35 x 30cm = 1.050cm2
là 1/4 diện tích phân bố của bộ rễ 1 khóm cỏ.
+ Mỗi khối đất được chia làm 3 tầng với độ sâu 10cm.
+ Dùng cuốc, thuổng và xẻng đào sâu (trên 40cm) và hất bỏ xung quanh khối đất sao cho phẳng.
+ Dùng dao và xẻng lấy cả khối đất theo tầng từ trên xuống.
+ Cho từng khối đất vào túi nilon sạch, ghi nhãn mẫu, đem tới phòng thí nghiệm tiến hành rửa lấy rễ.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
45
Hình 3.1. Hình vẽ mô tả phƣơng pháp lấy khối đất rửa lấy rễ 3.2.2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm
* Phương pháp xác định diện tích lá
Dùng kéo và thước cắt mẫu lá của ô TN và ĐC của cỏ voi với diện tích mỗi phiến lá là 4cm2 (dài x rộng = 2 x 2cm), mỗi mẫu nhắc lại 10 lần. Cân khối lượng các phiến lá bằng cân kĩ thuật, lấy giá trị trung bình 1cm2
= m (gram) khối lượng lá, từ đó tính được diện tích lá toàn bộ từng ô cỏ.
Công thức: Diện tích lá (m2) = m’/ m.1000
Trong đó: m: khối lượng trung bình 1cm2 lá của mỗi ô cỏ. m’: Khối lượng toàn bộ lá trong ô cỏ.
* Phương pháp xác định độ ẩm đất bằng phương pháp sấy khô tuyệt đối
- Dụng cụ và thiết bị: Tủ sấy, đĩa petri, cân kỹ thuật.
- Phương pháp tiến hành: Đĩa petri sấy khô tuyệt đối, cho 100g đất vào đĩa petri (với cả 2 mẫu đất), mẫu đất nhắc lại 3 lần. Cho vào tủ sấy ở điều kiện nhiệt độ 1050C đến khi khối lượng không đổi.
X X X 60cm Khối đất lấy mẫu 70cm 35cm * X 30cm Cây tâm gốc X Cây cỏ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
46
- Khối lượng nước bay hơi = (khối lượng đất tươi + đĩa) – (khối lượng đất sấy + đĩa), đây chính là lượng nước đất chứa, từ đó xác định được lượng nước đất chứa tối đa (đất ngập nước) và đất thường.
* Phương pháp rửa khối đất lấy rễ
Khối đất lấy mẫu của từng ô cỏ chia 3 tầng với độ sâu 10cm. Ngâm khối đất trong dung dịch axit axetic 7% trong vòng 8 – 10 tiếng cho đất vữa ra, rồi rửa lấy rễ sống và chết (bỏ phần thân rễ), phần chết là phần nổi trên mặt nước, dùng rây mắt nhỏ để vớt rồi rửa sạch. Từng phần rễ để phơi khô không khí, cân và đó là trọng lượng tươi. Sau khi cân khối lượng rễ từng ô của loài và theo từng tầng. Sấy rễ và xác định khối lượng khô theo ô của từng loài và tầng.
* Phương pháp xác định đặc tính lý hóa của đất trồng cỏ
Mẫu đất được lấy theo độ sâu: 0 – 10cm, 10 – 20cm, 20 – 30cm, và đem phân tích theo tầng tại phòng phân tích hóa học – Viện Khoa học sự sống – Đại học Nông Lâm Thái Nguyên bằng các phương pháp sau:
- Xác định độ ẩm theo phương pháp trọng lượng.
- Xác định Nitơ tổng số (Nts) theo phương pháp Dumas. - Xác định pHkcl theo TCVN 5979: 2007 [28].
- Xác định hàm lượng lân tổng số (P2O5) theo TCVN 6499: 1999 [29]. - Xác định hàm lượng Kali tổng số (K2O5). Theo TCVN 8660: 2011 [30].
* Phương pháp xác định khối lượng khô phần trên và dưới đất bằng phương pháp sấy khô tuyệt đối
- Xác định hàm lượng nước trong cỏ: Hàm lượng nước (%) là tỉ lệ phần trăm lượng nước mất đi (khi sấy mẫu ở 1050C đến khi khối lượng mẫu không đổi) và lượng mẫu đem thử (TCVN 43/26 – 86) [27].
- Phương pháp phân tích hàm lượng chất khô: Chất khô (%) = 100% - Hàm lượng nước (%).
3.2.2.3. Phƣơng pháp xử lý số liệu
Số liệu được xử lý theo phương pháp thống kê sinh học và bảng tính exel.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
47
Chƣơng 4
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 4.1. Tính chất lý, hóa học của đất trồng cỏ
Cỏ voi được tiến hành trồng thử nghiệm trên cùng 1 mảnh đất, chia làm 2 ô (ô TN và ĐC, diện tích mỗi ô là 25m2), ô TN tưới nước và duy trì độ ẩm từ 70 – 80%, ô ĐC không tưới. Để xác định tính chất lý, hóa học của đất trồng cỏ, chúng tôi lấy mẫu đất tại 4 vị trí khác nhau của các ô (khoảng 0,5kg) theo 3 tầng: 0 – 10cm (tầng 1), 10 – 20cm (tầng 2), 20 – 30cm (tầng 3). Tại thực địa, mẫu của từng tầng trộn đều trên khay, cán thành hình vuông, lấy theo góc đối đỉnh cho tới khi khối lượng đạt còn 0,5kg, sau đó đóng gói, ghi nhãn và mang tới phòng phân tích hóa học tại viện Khoa học sự sống – Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, nhằm thực hiện phân tích một số thành phần đất: Nitơ tổng số (Nts), độ pH, độ mùn (OM), Kali tổng số (K2O t), lân tổng số (P2O5 ts). Kết quả được trình bày tại bảng 4.1.
Bảng 4.1. Kết quả phân tích mẫu đất trồng cỏ Tiêu chí Mẫu Độ ẩm (%) pHkcl OM (%) Nts (%) K2O ts (%) P2O5 ts (%) Đất tầng 1 23,30 3,81 1,98 0,12 0,51 0,12 Đất tầng 2 22, 87 4,02 1,45 0,10 0,39 0,07 Đất tầng 3 19,95 3,51 0,74 0,05 0,33 0,05 Trung bình 22,04 3,78 1,39 0,09 0,41 0,08
Kết quả phân tích đất khu vực đất trồng cỏ cho thấy: Độ ẩm đất, thấp trung bình là 22,04%, đất có pHkcl là 3,78%, thành phần dinh dưỡng ở các tầng có sự chênh lệch và giảm dần theo tầng đất, cao hơn tại tầng 1, thấp hơn tại tầng 3. Giá trị trung bình của 3 tầng đất với các chỉ tiêu dinh dưỡng cụ thể như
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
48
sau: Độ mùn trong đất 1,39% (OM), Nitơ tổng số 0,09% (Nts), Kali tổng số 0,41% (K2O), lân tổng số 0,08% (P2O5 ts).
Nhận xét: Đất nơi thử nghiệm trồng cỏ có độ ẩm thấp, độ pH hơi chua
nhưng vẫn phù hợp cho cỏ sinh trưởng và phát triển, thành phần dinh dưỡng khá nghèo, để canh tác tốt cần tưới nước, bón phân để tăng cường độ ẩm và dinh dưỡng cho đất.
Xác định độ ẩm đất ô thí nghiệm (TN)
Sau khi trồng cỏ chúng tôi đã tiến hành tưới nước ngay tại cả ô TN và ô ĐC để nâng cao tỉ lệ sống sót, khi mầm cỏ mọc cao 10cm, chúng tôi tiến hành xác định độ ẩm hiện tại của đất tại ô TN (vì tại thời điểm trước đó, ô đất TN và ĐC đã được tưới lượng nước giống nhau) khi mầm cỏ mọc cao 10cm chúng tôi không tưới ô đối chứng nữa, và cần tiến hành xác định độ ẩm hiện tại của ô đất TN nhằm tìm ra lượng nước cần tưới để đất ô TN có diện tích 25m2
ở độ sâu 30cm được nâng lên 70 – 80% tại thời điểm đó.
Tại thực địa tiến hành lấy mẫu đất tát ngập nước (độ ẩm 100%) và đất ô TN (đã được tưới nước trước đó để tăng tỉ lệ sống sót của cỏ). Độ ẩm được xác định tại phòng thí nghiệm – trường Đại học Sư Phạm Thái Nguyên, đất ô TN tát ngập nước và phân tích nhắc lại 3 lần, khối lượng đất đem sấy khô tuyệt đối ở nhiệt độ 1050
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
49
Bảng 4.2. Lƣợng nƣớc trong 100g đất tát ngập nƣớc (độ ẩm 100%) và đất ô TN
Mẫu đất
Khối lƣợng đất + đĩa petri (g) Đất ô TN Đất ô TN sấy
khô tuyệt đối
Đất tát ngập nƣớc
Đất tát ngập nƣớc sấy khô tuyệt đối
1 148,17 131,99 145,84 122,27
2 147,98 131,57 145,05 121,89
3 147,06 130,43 144,95 120,74
TB 147,73 131,33 145,28 121,63
Đối với cả đất tát ngập nước (độ ẩm 100%) và ô TN, khối lượng nước bay hơi khi đất được sấy khô tuyệt đối chính là lượng nước mà đất chứa. Lượng nước đất chứa = (khối lượng đất + đĩa) – (khối lượng đất sau khi sấy + đĩa).
Lượng nước chứa trong 100gram đất (trung bình 3 mẫu nhắc lại) tại ô TN là: 147,73 – 131,33 = 16,40g và tại đất tát ngập nước (độ ẩm 100%) là: 145,28 – 121,63 = 23,65g.
Xác định độ ẩm hiện tại của đất ô TN theo sức chứa ẩm tối đa của đất tát