Từ ngày 13/07/2012 đến ngày 13/03/2013
3.2. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu 3.2.1. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu môi trường đất của cỏ trồng (lý, hóa học). - Công thức phân bón (một công thức).
- Tưới nước, theo dõi và duy trì độ ẩm đất đạt 70 - 80% độ ẩm toàn phần của đất 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 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. Phương pháp nghiên cứu ngoài thiên nhiên
* Phương pháp lấy mẫu đất – 3 tầng (30cm) để xác định tính chất lý, hóa học đất.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
+ Dụng cụ đào đất: xẻng, mai, thước, thuổng… để đào hố tạo ra mặt cắt có độ sâu phù hợp lấy mẫu
+ Dụng cụ bao gói, ghi nhãn: túi nilon sạch, dây nịt, bút, giấy ghi nhãn. - Khối lượng mẫu: ít nhất khoảng 500g
- 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 có lẫn phân.
- Phương pháp lấy mẫu: dùng cuốc đào phẫu diện, độ sâu 40cm, rồi dùng thuổng lấy mẫu từ dưới lên, mẫu đất được lấy tại trung điểm của tầng của 3 tầng: tầng 1: 0 - 10cm, tầng 2: 10 - 20cm, tầng 3: 20 – 30cm. Tại thực địa, mẫu của từng tầng trộn đều trên khay, cán thành hình vuông, lấy theo góc đối đỉnh tới khi khối lượng còn 0,5 kg.
- 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 cao su, vận chuyển về phòng thí nghiệm phân tích hóa học tại Viện khoa học sự sống - Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Mỗi mẫu đất đều phải có nhãn ghi rõ:
+ Số hiệu hoặc ký 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 105°C. Độ ẩm thường được biểu diễn theo % của khối lượng đất khô.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Mẫu đất được lấy từ một thửa đất vườn đồi và độ ẩm đất thí nghiệm tính theo % sức chưa 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:
- Trên ô thí nghiệm cần lấy đất thí nghiệm be bờ một diện tích khoảng 1 – 2 m2
, tát ngập nước, để ngâm cho nước tự rút, khi vừa cạn hết nước thì lấy mẫu để xác định lượng nước chứa tối đa 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 1050
C cho tới khi khối lượng không đổi (P’).
Lượng chứa ẩm tối đa (100%) = 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 chưa ẩm tối đa như sau:
Công thức: Độ ẩm đất hiện tại (%) .100
' 1 ' 1 P P 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 đất thí nghiệm trồng cỏ đạt độ ẩm dao động từ 70% đến 80% (độ chính xác là tương đối).
* Phương pháp trồng cỏ
- Trồng cỏ 2 loài (bón 1 công thức) : cỏ voi (Pennisetum purpureum) và cỏ lông Para (Brachiaria mutica).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Mỗi loài trồng hai ô (diện tích mỗi ô 25 m2)
+ 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 - Quy trình trồng cỏ:
Tiến hành trồng thí nghiệm 2 loài cỏ trên nền đất vườn đồi tại xã Đồng Cốc, huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang, với diện tích 50 m2/loài.
+ Thời gian trồng: Ngày 13 tháng 07 năm 2012.
+ Chuẩn bị đất: Cày đất sâu 30 - 35 cm, bừa và cày lại, vơ cỏ dại. Bổ hốc sâu 20cm, khoảng cách giữa các cây là 60cm, hàng: 70 cm.
+ Giống: cỏ voi, cỏ lông Para 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 10 cm, dầm chặt.
+ Bón phân: Phân chuồng: 1,2 kg/m2; Phân đạm urê: 0,02 kg/m2
; Phân tổng hợp NPK: 0,05 kg/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 tưới nước ngay cho cỏ mọc, nếu cỏ mọc không đều tiến hành trồng dặm. Mầm cỏ mọc cao 10cm, chỉ tiến hành tưới ô thí nghiệm của 2 loài cỏ nhằm giữ độ ẩm 70 - 80%, xác định và ghi lại lượng nước tưới mỗi lần. Trong mùa hè do mưa nhiều nếu đất đạt độ ẩm không cần tưới nước. Tại mỗi lứa cắt cần tiến hành làm cỏ dại, bón phân, vun gốc.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
+ Thu cắt: Thu cắt lứa đầu khi cỏ 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/lứa
Dùng dao hoặc liềm sắc cắt toàn bộ không để lại mầm để thảm cỏ tái sinh đều. Độ cao cắt gốc cách mặt đất là 5 - 7 cm. 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 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) tiến hành cân tươi và sấy khô rồi cân khô. Mẫu được sấy tại phòng thí nghiệm - trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên.
Trong trường hợp xác định cấu trúc năng suất (tỷ lệ thân, lá) phần trên mặt đất với cả ô TN và ĐC của cả 2 loài cỏ, tại mỗi lứa cắt tiến hành chọn và cắt 1 khóm điển hình như thu hái bình thường, cân toàn bộ sau đó phân thân (thân + bẹ) và lá và cân từng phần. Đóng gói lá, ghi nhãn mẫu (đầy đủ kí hiệu, ngày lấy mẫu, nguời lấy mẫu) rồi xác định diện tích lá tại phòng thí nghiệm - trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên.
* Phương pháp lấy mẫu đất 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.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- 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 gốc 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 30 = 1050 cm2 là
4 1
diện tích phân bố của bộ rễ 1 khóm cỏ.
+ Mỗi khối đất được chia làm 3 tầng với độ sâu 10cm.
Hình 3.1. Hình vẽ mô tả phƣơng pháp lấy khối đất rửa lấy rễ.
Dùng cuốc thuổng và xẻng đào phẫu diện sâu (trên 40cm) và hất bỏ đất xung quanh khối đất lấy mẫu sao cho khối đất lộ ra, có thể dùng xẻng chỉnh sửa phẫu diện khối đất sao cho phẳng.
70cm 60 cm x x Cây cỏ x x x 35cm Tâm gốc cỏ 30cm * Khối đất lấy mẫu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
+ 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.
3.2.2.2. Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm
* Phương pháp xác định diện tích lá
Cắt lá cỏ ô TN và ĐC của cả 2 loài, diện tích mỗi phiến lá 4cm2 (dài x rộng = 2 x 2cm), mỗi mẫu nhắc lại 10 lần. Cân khối lượng các phiến lá bằng cân kỹ thuật, lấy giá trị trung bình 1 cm2 = m (gam) khối lượng lá từ đó tính được diện tích lá toàn bộ từng ô cỏ.
Công thức: Diện tích lá (m2) =
m m'
.10000
Trong đó: m: khối lượng trung bình 1 cm2 lá của mỗi mẫu
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), mỗi mẫu nhắc lại 3 lần. Cho vào tủ sấy ở điều kiện nhiệt độ 105 0C đến khi khối lượng không đổi
- 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 được 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 (bỏ phần thân rễ) của từng tầng. Cân khối
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
lượng rễ tươi 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 tầng ở 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 hàm lượng mùn (OM) theo phương pháp Dumas - Xác định pHkcl theo TCVN 5979: 2007 [28].
- Xác 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 1030C 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. Phương pháp xử lý số liệu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Chƣơng 4
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.1. Tính chất lý, hóa học của đất trồng cỏ
Hai loài cỏ voi và cỏ lông Para được chúng tôi tiến hành trồng thử nghiệm trên cùng 1 mảnh đất, mỗi 1 loài cỏ trồng 2 ô (ô TN và ĐC, diện tích mỗi ô là 25 m2), 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 các vị trí khác nhau của các ô (khoảng 0.5 kg) 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 tới khi khối lượng còn 0,5 kg, 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 (N ts), độ pH, độ mùn (OM), Kali tổng số (K2O ts), 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 (%) pH kcl OM (%) N ts (%) K2O ts (%) P2O5 ts (%) Đất tầng 1 20,68 6,24 1,86 0,11 0,72 0,21 Đất tầng 2 20,41 6,48 1,42 0,09 0,64 0,18 Đất tầng 3 17,71 5,70 0,69 0,05 0,51 0,11 TB 19,6 6,26 1,32 0,08 0,62 0,17
Kết quả phân tích đất khu vực đất trồng cỏ cho thấy: độ ẩm đất thấp trung bình là 19,6%, đất có pHkcl: 6,26, 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
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
3. Giá trị trung bình của 3 tầng đất với các chỉ tiêu dinh dưỡng cụ thể như sau: độ mùn trong đất (OM) 1,32%, Nitơ tổng số (N ts) 0,08%, Kali tổng số (K2O ts) 0,62%, Lân tổng số (P2O5 ts) 0,17%.
Nhận xét: Đất nơi thử nghiệm trồng cỏ có độ ẩm thấp, độ pH phù hợp cỏ sinh trưởng phát triển, thành phần dinh dưỡng nghèo, để canh tác tốt cần tưới nước, bón phân để tăng độ ẩm và dinh dưỡng cho đất.
* Xác định độ ẩm đất ô thí nghiệm (TN)
Sau khi trồng cỏ, tưới nước tại cả ô TN và ĐC của 2 loài cỏ với lượng nước như nhau nhằm nâng cao tỷ lệ sống sót, mầm cỏ mọc cao 10cm tiến hành thí nghiệm tưới nước (ô TN tưới duy trì độ ẩm 70 -80%, ô ĐC không tưới). Xác định độ ẩm hiện tại của đất tại ô TN nhằm tìm ra lượng nước cần tưới đất ô TN có diện tích 25m2 ở độ sâu 30cm được nâng lên độ ẩm 70 - 80%.
Tại thực địa tiến hành lấy mẫu đất tát ngập nước (độ ẩm 100%) và đất ô TN. Mỗi mẫu phân tích nhắc lại 3 lần, khối lượng từng mẫu: 100g, sấy khô tuyệt đối ở nhiệt độ 1050 C. Độ ẩm được xác định tại phòng thí nghiệm - trường Đại học Sư Phạm Thái Nguyên Kết quả được trình bày tại bảng 4.2.
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 1 145,03 128,76 144,39 120,61 2 144,34 127,96 141,08 116,57 3 144,07 127,65 143,64 120,36 TB 144,48 128,12 143,03 119,18
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Đối với cả đất tát ngập nước và ô TN, khối lượng nước bay hơi sấy khô tuyệt đối chính là lượng nước mà đất chứa. Vậy lượng nước đất chứa = (Khối lượng đất ban đầu + đĩa) – (khối lượng đất sau khi sấy + đĩa).
Lượng nước trung bình trong 100g đất tại ô TN là: 144,48 - 128,12 = 16,36g và tại đất tát ngập nước là: 143,03 – 119,18 = 23,85g