tăng dần từ giai ựoạn sinh trưởng cấy hồi xanh ựể cuối ựẻ nhánh Ờ trỗ bông. Phát thải lớn nhất tập trung ở giai ựoạn từ cuối ựẻ nhánh ựến sau trỗ bông 15 ngày (từ 8,81 - 25,23 mg/m2/giờ), chiếm 97% tổng lượng phát thải toàn vụ. Ngược lại, từ giai ựoạn sau trỗ bông 15 ngày ựể trỗ chắn, lượng phát thải giảm dần (từ 1,09 Ờ 5,56 mg/m2/giờ) chỉ chiếm 3% lượng phát thải toàn vụ. đặc biệt là ở giai ựoạn lúa chắn, lượng phát thải rất nhỏ, chỉ từ 1,09 Ờ 1,33 mg/m2/giờ. Lượng CH4 phát thải trung bình tồn vụ trong trường hợp rút nước ựịnh kỳ là 198 mg/m2/giờ nhỏ hơn trường hợp tưới ngập thường xuyên (228,6 mg/m2/giờ).
Tương ứng với tổng lượng CH4 phát thải toàn vụ trường hợp rút nước ựịnh kỳ là 184,4 kg/ha/vụ, giảm 13% so với trường hợp tưới ngập thường xuyên (217,2 kg/ha/vụ). Trong trường hợp rút nước ựịnh kỳ, năng suất lúa tăng không ựáng kể (1%) so với tưới ngập thường xuyên.
Như vậy, các kết quả nghiên cứu trong và ngồi nước cho thấy: có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng ựến phát thải CH4 trên ựất lúa ngập nước, trong ựó chế ựộ bón phân và chế ựộ nước mặt ruộng khác nhau là những yếu tố chắnh ảnh hưởng trực tiếp ựến phát thải CH4 trên ruộng lúa.
2.3.3. Ảnh hưởng của các tắnh chất lý Ờ hoá học trên ựất ựến sự phát thải CH4 CH4
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 25 Eh và pH là những tắnh chất ựiện hoá của ựất và hai ựại lượng này có mối liên hệ mật thiết với nhau. Bởi vì hầu hết q trình oxy hố khử ựều sử dụng prơtơn (H+). Do ựó khi xác ựịnh Eh người ta thường nêu rõ ở mơi trường có ựộ pH cụ thể. Mặt khác giá trị Eh của ựất lại có sự liên quan chặt chẽ ựến chế ựộ nước và chất hữu cơ của ựất như ựã ựề cập ở trên.
Sự liên quan của quá trình phát thải CH4 với Eh, pH và nhiệt ựộ biểu thị qua biểu ựồ sau:
Hình 2.4: Biểu ựồ ựộng thái phát thải CH4 với nhiệt ựộ, Eh, pH của ựất ngập nước liên tục và khơng liên tục
hình a và d: ựộng thái của nhiệt ựộ hình b và e: sự phát thải CH4
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 26 Qua biểu ựồ trên có thể rút ra nhận xét: Sự phát thải của CH4 của ựất nhìn chung dao ựộng trong khoảng 0 - 1200 mg/m2/ngày. Sự phát thải nhiều hay ắt phụ thuộc vào những ựiều kiện cụ thể.
pH hầu như khơng có mối liên hệ với sự phát thải CH4 (hình c và f). Mặt khác trong suốt chu kỳ ngập nước và thời gian sinh dưỡng của cây lúa pH ắt biến ựổi và dao ựộng trong khoảng 6 -7.
đất có pH ở mức gần 7,0 trong quá trình ngập nước thì pH tăng lên và tiếp cận giá trị pH =7,0. Bởi vì khi ngập nước, quá trình khử xảy ra, ựây là q trình sử dụng proton (H+). Do ựó, nồng ựộ H+ trong dung dịch giảm và pH tăng.
Khi ựất có giá trị pH>7,0 thì trong qúa trình ngập nước pH giảm dần và cũng tiệm cận với giá trị 7,0. Nguyên nhân là do áp lực CO2, CO2 hoà tan trong nước tạo thành HCO32- làm pH giảm (Pagel H., 1981) [74]. Q trình trung hồ hoặc pha lỗng xảy ra làm cho pH của ựất giảm và tiệm cận với giá trị 7,0.
Giá trị Eh có tương quan với sự phát thải CH4. Khi Eh giảm thì sự phát thải khắ CH4 xảy ra mạnh.
Ngày sau cấy
C H4 p h át t h ải ( C H4 -C m 2 /giờ E h d ất ( m V )
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nơng nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 27
Hình 2.5: Lượng khắ CH4 phát thải phụ thuộc vào thế oxy hoá khử của ựất khi sinh trưởng của lúa [40].
Trong các yếu tố lý hố học ựất thì thế oxy hố khử Eh của ựất ln có quan hệ chặt chẽ với những hoạt ựộng metan hoá của vi khuẩn. Mối quan hệ nghịch biến giữa Eh ựất và lượng khắ CH4 phát thải ựược một số tác giả nghiên cứu [18][57][58][68]. Trong sơ ựồ trên cho thấy mối quan hệ của hai yếu tố này trong suốt quá trình sinh trưởng của cây lúa. Fiedler và Sommer [17] chỉ ra rằng do mối liên hệ giữa mực nước với chất hữu cơ trong ựất và Eh, khắ CH4 thốt ra có thể ước tắnh bằng lượng phát thải trên một ựơn vị diện tắch. Stepniewsky và Stepniewska [59] thấy rằng khắ metan phát thải từ ựất khi Eh dưới 50 mV và ựạt cực ựại ở mức -150 mV.
Các nghiên cứu của Nguyễn Mộng Cường cùng cộng sự về sự tương quan giữa các giá trị pH, Eh và sự phát thải khắ CH4 nhưng cũng chưa chỉ ra ựược ở giá trị nào thì sự phát thải CH4 là mạnh nhất [1].
Thành phần cơ giới ựất cũng có liên quan tới sự phát thải metan. Ở ựiều kiện ựất cát thì CH4 phát thải lớn hơn ở ựất sét. điều này ựược giải thắch là ựất cát có hệ thống khe hở lớn nên dễ dẫn tới thoát các chất khắ trong ựất. Một tắnh chất liên quan chặt chẽ tới sự phát thải khắ metan trong ựất là hàm lượng chất hữu cơ cũng ựược nhiều tác giả khẳng ựịnh: ựất giàu chất hữu cơ thì phát thải khắ metan CH4 tăng (Ponnaamperuma F. N. 1985)[52], (Alexander M., 1977) [6]. Vì chất hữu cơ là nguồn ban ựầu ựể sinh ra CH4. Mặt khác, chất hữu cơ trong ựất làm giảm thế oxy hoá khử, tạo ựiều kiện thuận lợi cho sự hình thành CH4.
Các nghiên cứu khác về tắnh chất lý Ờ hoá học ảnh hưởng tới sự phát thải CH4 rất ựầy ựủ về lý thuyết cũng như thực tế ựã cụ thể hố diễn biến của mơi trường ựất lúa ngập nước bằng các phương trình hố học, ựã xác ựịnh ựược các giá trị Eh và pH cụ thể ứng với ựiều kiện môi trường ựất khác nhau
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 28 cũng như ựã xác ựịnh ựược CH4 ựược hình thành khi Eh= -120mV ựến -300 mV [17].