2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.2.3 Những nghiên cứu về phân hữu cơ cho lúa
2.2.3.1 Tình hình sử dụng và một số nghiên cứu về phân hữu cơ
Theo Võ minh Kha (1978) [13] việc sử dụng phân hữu cơ trong phát triển nông nghiệp có vai trò quan trọng trong việc tăng năng suất cây trồng và phát triển nông nghiệp bền vững.
Các nhà khoa học ựã khẳng ựịnh khi trồng trọt ựã làm tiêu hao ựộ phì của ựất, nhưng cũng qua trồng trọt cây sẽ hoàn trả lại cho ựất một số chất hữu cơ làm tăng ựộ phì của ựất. Nếu bố trắ hệ thống luân canh phù hợp ta vừa kết hợp giữa sử dụng ựất hiệu quả và bồi dưỡng ựất (Lý Nhạc và cs, 1987) [19].
Theo tài liệu của FAO (2001) nguồn phân hữu cơ cung cấp lượng ựạm và một lượng nhỏ phân lân có thể hoà tan ựược. Nước thải từ trâu bò cũng là nguồn cung cấp ựạm ựược nhắc ựến trong thành phần phân hữu cơ. Kết quả phân tắch ựất trong 11 năm trồng cây ăn quả có sử dụng phân hữu cơ thì hàm lượng chất hữu cơ trong ựất tăng từ 1 - 9%. Khả năng trao ựổi cation (CEC) tăng từ 6,66 - 24,78 lựl/ 100 g ựất. đạm dễ tiêu tăng từ 46 kg/ha lên 123 kg/hạ đồng thời số lượng sâu bệnh ắt xuất hiện và mức ựộ thiệt hại hầu như không ựáng kể.
Giai ựoạn 1950 - 1970 do phân hữu cơ có ựộ phì thấp, việc chế biến ựòi hỏi tốn công lao ựộng nên các nước ựều ắt chú ý ựến phân hữu cơ. Hiện nay, do lạm dụng quá nhiều phân hóa học tạo nên nguy cơ suy thoái kết cấu ựất, các nước trên thế giới ựã quan tâm nhiều ựến việc sử dụng phân hữu cơ (nói rộng hơn là phân sinh học) bao gồm phân chuồng, phân ủ, phân xanh và phân vi sinh.
Ấn độ hàng năm sản xuất khoảng 286 triệu tấn phân ủ (compost) từ các chất thải nông thôn và thành phố, bình quân bón 2 tạ/ha/năm ước tắnh ựược 3,5 - 4,0 triệu tấn NPK; có khoảng 6,7 triệu ha cây phân xanh, mỗi ha thu ựược tương ựương với 40 - 50 kg N, ước tắnh thu ựược 0,3 triệu tấn N [27].
Các kết quả nghiên cứu ở Liên Xô (cũ), Canaựa cũng cho kết quả tương
tự: Phosphobactein và PB500 ựã ựược sản xuất trên quy mô công nghiệp ở hai quốc gia nàỵ Hiện nay, Trung quốc và Ấn độ là hai quốc gia ựang ựẩy
mạnh chương trình phát triển và ứng dụng công nghệ sản xuất phân lân vi sinh ở quy mô lớn và diện tắch sử dụng hàng chục ha [23].
Trung Quốc sử dụng phân hữu cơ từ nguồn phân chuồng, rơm rạ, phân xanh, khô dầu, ước tắnh tương ựương 65 kg NPK.
Tại Ấn độ sử dụng phân vi sinh và cố ựịnh nitơ cho lúa, cao lương và bông làm tăng năng suất trung bình 11,4%, 18,2% và 6,8% ựã mang lại lợi nhuận 1015 rupi, 1149 rupi, 343 rupi/ha [23].
Ở Việt Nam, các thử nghiệm sử dụng phân vi sinh vật cố ựịnh Nitơ hội sinh (Azogin) ở 15 tỉnh miền Bắc, miền Nam và miền Trung trên diện tắch
hàng chục ngàn ha cho thấy trong cùng ựiều kiện sản xuất ruộng lúa ựược bón phân vi sinh tốt hơn, tỷ lệ nhánh hữu hiệu, số bông/ khóm nhiều hơn ựối chứng, năng suất hạt tăng so với ựối chứng 6 - 12%, nhiều nơi ựạt 15 - 20% [23].
Theo Bùi đình Dinh thì trong thời gian tới chúng ta cần khuyến cáo ựể bà con nông dân tập trung triệt ựể các nguồn phân ựể bón ruộng, nhất là phân hữu cơ. Phấn ựấu ựể ựạt năng suất 7 - 8 tấn thóc/ ha gieo trồng trong vụ ựông xuân cần ựảm bảo khoảng 25 - 30 N bằng phân hữu cơ, có nghĩa là phải tạo ra ựược 15 - 20 tấn phân chuồng/ ha ựể bón, còn lại 70 - 75% dùng ựạm khoáng tức bón khoảng 120 - 150 N vô cơ/ha [20].
2.2.3.2 đặc ựiểm, ưu nhược ựiểm và cách sử dụng phân chuồng
* định nghĩa:
Phân chuồng là hỗn hợp phân và nước giải do gia súc bài tiết cùng với chất ựộn chuồng và thức ăn thừa của gia súc.
* Thành phần của phân chuồng:
Do phân chuồng ựược tạo thành từ nhiều thành phần có ựặc ựiểm khác nhau nên các loại phân chuồng cũng rất khác nhau về thành phần và tỷ lệ các chất dinh dưỡng có chứa trong phân. Phân chuồng tốt thường có các thành phần dinh dưỡng như ở bảng sau:
Bảng 2.5: Thành phần dinh dưỡng của một số loại phân chuồng
đơn vị: %
Chỉ tiêu
Loại phân H2O N P2O5 K2O CaO MgO
Lợn 82,0 0,80 0,41 0,26 0,09 0,10 Trâu bò 83,1 0,29 0,17 1,00 0,35 0,13 Ngựa 75,7 0,44 0,35 0,35 0,15 0,12 Gà 56,0 1,63 1,54 0,85 2,40 0,74 Vịt 56,0 1,00 1,40 0,62 1,70 0,35 (Nguồn: www.cuctrongtrot.org.vn)
-Phân lợn: Do thức ăn của lợn rất ựa dạng và phụ thuộc nhiều vào tập quán chăn nuôi nên tỉ lệ chất dinh dưỡng trong phân cũng khác nhau nhiềụ Thức ăn của lợn cũng thường ựược nấu chắn hoặc ủ chua trước nên phân cũng tương ựối mịn, lượng chất dinh dưỡng cũng tương ựối caọ
-Trâu, bò, ngựa, dê ựều là ựộng vật nhai lại có nhiều xơ, tỷ lệ nước thấp, khi ủ tỏa nhiều nhiệt hơn ựược gọi là các loại phân nóng.
- Ngoài các nguyên tố ựa lượng, trong phân chuồng còn có các nguyên tố vi lượng. Tỷ lệ các nguyên tố vi lượng trong phân chuồng biến ựộng theo tình hình ựất ựai và kỹ thuật chăn thả của từng vùng. Trong 1 tấn phân chuồng có khoảng 30 - 50 g MnO, 4 g B, 2 g Cu và 82 - 96 g Zn.
Ở nông thôn, người ta thường dùng các loại than bùn, rơm rạ, thân lá lạc phơi héo làm chất ựộn chuồng. Nhờ khả năng hút nước và hút ựạm của nguyên liệu ựộn, việc ựộn chuồng vừa làm tăng khối lượng vùa ựảm bảo cho ựạm ựỡ bị bay mất. Chất ựộn chuồng càng hút nước tốt thì phân chuồng càng ựỡ mất chất dinh dưỡng, trong quá trình bảo quản ựỡ bị mất ựạm, ựồng thời làm cho ựống phân có ựộ tơi xốp nên khả năng phân giải cũng nhanh hơn.
* Ưu ựiểm của phân chuồng:
Mặc dù tỷ lệ các nguyên tố ựa lượng thấp không tác dụng một cách nhanh chóng, tức thời như phân hoá học, nhưng phân chuồng có những tác dụng mà không một loại phân hoá học nào có ựược.
- Trong phân chuồng luôn chứa ựầy ựủ các nguyên tố dinh dưỡng ựạm, lân, kali, canxi, magie, natri, silic. Các nguyên tố vi lượng như ựồng, kẽm, mangan, molipden... nhưng hàm lượng không caọ
- Phân chuồng cung cấp một lượng mùn lớn làm kết cấu của ựất tơi xốp hơn. Vì vậy người ta gọi phân chuồng là phân cải tạo hoá - lý tắnh ựất. Ngoài ra nó còn cung cấp thêm thức ăn cho vi sinh vật ựất làm phong phú thêm tập ựoàn vi sinh vật ựất, ựặc biệt số lượng giun ựất cũng tăng rất nhanh, có tác dụng sinh tắnh ựất.
- Quá trình phân giải hữu cơ của phân chuồng làm tăng việc hình thành các phức hữu cơ - vô cơ có tác dụng giảm khả năng di ựộng của các nguyên tố khoáng và ngăn ngừa ựược sự rửa trôị
- Phân chuồng còn ựưa vào ựất một số chất hoocmôn có tác dụng kắch thắch sự phát triển của bộ rễ và các quá trình sống của câỵ Bộ rễ cây trồng phát triển mạnh, tăng khả năng chống chịu của cây trồng với ựiều kiện ngoại cảnh bất thuận như rét, xói mòn, hạn...
- Một ưu ựiểm nữa của phân chuồng là nông dân có thể tự làm ựược dựa trên những sản phẩm nông nghiệp sau thu hoạch như thân, lá, rễ cây kết hợp với chất thải chuồng trại trong chăn nuôị Việc sử dụng tốt phân chuồng là một biện pháp ựể nâng cao hiệu quả xử lý nguồn phế thải gây ô nhiễm môi trường từ chăn nuôi [20].
- Hàm lượng chất dinh dưỡng dễ tiêu trong phân chuồng thấp hơn nhiều so với phân hóa học. Hàm lượng ựạm nguyên chất trong loại phân chuồng tốt nhất cũng chỉ ựạt 3 - 4% (trong khi ựó ở urê là 46%). Vì vậy khi sử dụng cần phải bón một lượng lớn nên tốn công vận chuyển và phải bón kết hợp với phân hóa học ở những giai ựoạn cây cần.
- Nếu phân chuồng không ựược chế biến kỹ có thể mang một số nấm bệnh hại cây trồng. Ngoài ra do quá trình lên men, phân chuồng có chứa các axắt hữu cơ nên khi bón nếu không kết hợp với vôi sẽ làm chua ựất.
- Khó bảo quản, ựạm dễ bị thất thoát. - Hiệu quả chậm so với phân khoáng.
* Cách sử dụng phân chuồng:
- Nên sử dụng phân chuồng nửa hoai, bón sớm vào ựất vừa có lợi về mặt dinh dưỡng vừa có lợi về mặt cải tạo ựất. Chỉ cần thiết bón phân chuồng hoai hoàn toàn ựối với ruộng mạ.
- Hệ số sử dụng các thành phần ựạm, lân, kali trong phân chuồng nửa hoai: Năm thứ 1:
+ đạm: Khoảng 20- 30% tổng số N của phân, phụ thuộc vào tỉ lệ NH4+ trong phân. Ngoài ra hệ số sử dụng ựạm trong phân chuồng còn phụ thuộc vào chế ựộ nuôi dưỡng: lợn nuôi tốt thì hệ số sử dụng là 30%, còn lợn nuôi kém là 10%.
+ Lân: Khoảng 30 - 40%
+ Kali: Ngay năm ựầu hiệu lực kali khá cao, không kém kali trong phân hóa học, hệ số sử dụng ựạt ựến 70 - 80% kali tổng số của phân.
Năm thứ 2: Hiệu lực tồn tại của phân chuồng ựối với ựạm là 20 - 25%, lân là 10 -15%, kali là 15 - 20%.
Năm thứ 3: Hiệu lực tồn tại ựối với phân ựạm là 5 - 10%, lân là 0 - 5%, kali là 5 - 10 %.
- Hiệu lực của phân chuồng phụ thuộc vào chất lượng phân, lượng bón cũng như ựiều kiện khắ hậu thời tiết:
Ở ựất sét, phân chuồng phân giải rất chậm nên hiệu lực tồn tại kéo dài ựến 6 - 7 năm, do vậy hiệu lực phân chuồng mang tắnh cải tạo ựất nhiều hơn là cung cấp chất dinh dưỡng. Ở ựất cát, hiệu lực phân chuồng tồn tại ngắn hơn.
Phân chuồng bón ở vùng ẩm sẽ chóng hoai hơn ở vùng khô hạn. Do vậy, bón phân chuồng vào vùng ựất khô hạn, hiệu lực của nó ở những vụ sau có khi còn vượt trội so với vụ ựầụ
- Hiệu lực phân chuồng không chỉ phụ thuộc ựiều kiện ựất ựai, khắ hậu mà còn phụ thuộc vào ựặc tắnh sinh học của cây trồng, thời kỳ bón và kỹ thuật bón phân. Do vậy khi bón phân chuồng cần lưu ý:
+ đối với loại ựất nghèo mùn mà có ựủ ẩm có thể cải tạo nhanh bằng cách bón tập trung ngay một lượng phân chuồng lớn (20 - 40 tấn/ha). đối với vùng hạn vì hiệu lực phân chuồng thấp chỉ nên bón ở mức 10 - 15 tấn/hạ
+ Nếu có ựiều kiện làm ựất kỹ, ựiều tiết ựược ựủ lượng nước tưới thì hiệu lực phân chuồng tăng lên mạnh mẽ nên có thể bón nhiều hơn.
+ Cây cần chăm sóc giữa hàng (ngô, khoai tây, củ cải ựường...) cần bón nhiều hơn cây ngũ cốc.
+ Nên rải phân chuồng hoai ựồng thời với phân hóa học vì tác ựộng lẫn nhau giữa 2 loại phân này thể hiện rất rõ. Phân hóa học sẽ thúc ựẩy sự phân giải của phân chuồng, phân chuồng giữ cho phân hóa học khỏi bị rửa trôi và kắch thắch sự hút khoáng của cây làm tăng hiệu lực của phân hóa học.
+ Phân chuồng sau khi bón xong cần phải vùi ngay vì nếu ựể lộ ra trên mặt ựất lượng ựạm amon (NH4+) sẽ mất ựi nhanh chóng nhất là khi gặp nhiệt ựộ cao
và gió mạnh NH4+ càng dễ mất ựi dưới dạng NH3 làm cho hiệu lực phân chuồng giảm rõ rệt.
+ độ sâu khi vùi phân chuồng phụ thuộc vào ựiều kiện khắ hậu và ựất ựai: Vùng khắ hậu khô cần vùi sâu hơn vùng ẩm, ở ựất nặng phân chuồng phân giải chậm cần vùi nông hơn ở ựất nhẹ. Ở ựất nhẹ cần vùi phân chuồng sâu vì nếu vùi nông quá trình phân giải nhanh sẽ dễ bị mất chất dinh dưỡng.
+ Phân chuồng có hàm lượng dinh dưỡng thấp, hiệu quả chậm nên trong thâm canh không thể chỉ dựa vào phân chuồng. Kinh nghiệm ở Việt Nam cho thấy, muốn ựạt năng suất 5 tấn/ha phải cung cấp cho lúa từ 100 - 120 kg N/kạ Chỉ bằng phân chuồng thì không một nền nông nghiệp nào cung cấp ựủ. Phải căn cứ vào mức ựộ ựòi hỏi dinh dưỡng của cây trồng mà bổ sung cho cây bằng phân hóa học thì mới có năng suất cao [20].