Bảng 9: Kết quả phân tích dung trọng của các công thức qua 2 vụ (g/cm3).
Các công thức Vụ 1 Vụ 3 CT1 1,34 1,42 CT2 1,25 1,19 CT3 1,22 1,16 CT4 1,18 1,02 CT5 1,23 1,15 CT6 1,32 1,36 Đất trước khi trồng 1,31
Bảng trên cho thấy đất trước khi trồng có dung trọng là 1,31 g/cm3 thuộc loại đất chặt theo thang đánh giá dung trọng đất, g/cm3 theo N.A.Karchinski, 1965. Khi bón phân compost cung cấp các chất hữu cơ, chất mùn cho đất thì ở các công thức bón đều cho thấy giá trị dung trọng giảm. CT4 có giá trị giảm lớn nhất tiếp đến là các công thức CT3, CT5, CT2. Công thức CT1, CT6 có dung trọng tăng do trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây hàm lượng các chất hữu cơ giảm mạnh làm cho đất trở lên chặt hơn và dung trọng giảm.
Hình 8: Biểu đồ sự thay đổi dung trọng giữa các công thức qua các vụ 3.2.4 Ảnh hưởng đến độ xốp đất
Độ xốp của đất là chỉ tiêu quan trọng đánh giá độ phì của đất. Thông qua độ xốp có thể đánh giá được khả năng giữ nhiệt, nước, chất dinh dưỡng … của đất. Để xác định độ xốp ta dựa vào tỷ trọng và dung trọng qua công thức chuyển đổi sau [5].
Độ xốp của đất được tính theo công thức
Ep = 100*(1- ρb/ ρp ) Trong đó: Ep: Độ xốp của đất ρb : Dung trọng (g/cm3) ρp : Tỷ trọng (g/cm3 hoặc kg/m3)
Từ giá trị tỷ trọng và dung trọng ở các công thức qua các vụ ta có bảng kết quả độ xốp sau:
Bảng 10: Độ xốp của các công thức qua các vụ (%).
Các công thức Vụ 1 Vụ 3 Tỉ lệ tăng ở vụ 3 so với đất trước khi trồng(%) CT1 50,37 48,36 94,6 CT2 53,18 54,58 106,8 CT3 53,79 55,21 108 CT4 54,96 59,36 116,1 CT5 53,58 55,07 107,7 CT6 51,11 49,63 97,1 Đất trước khi trồng 51,11 100%
Bảng 11: Đánh giá độ xốp đất theo N.A.Karchinski, 1965 (trích trong trong Bài giảng Phì Nhiêu Đất và Phân Bón của Đỗ Thị Thanh Ren, 1999)
Độ xốp Đánh giá
>70% Đất quá xốp, đất quá khô
65 – 55 % Đất xốp (lớp đất cày xới tầng mặt)
55 – 50% Trung bình cho lớp đất mặt
<50% Đất chặt, không đạt yêu cầu
40 – 25% Đất quá chặt (các tầng dưới)
Dựa vào bảng trên và thang đánh giá độ xốp cho thấy đất trồng thực nghiệm là đất trung bình và với giá trị 51,11% gần giáp với giá trị của đất chặt. Qua các công thức thí nghiệm sử dụng phân compost độ xốp đất được cải thiện dần. Đặc biệt ở công thức CT5 độ xốp ở vụ 3 là 59,36 % thuộc loại đất xốp, điều này cho ta thấy khi sử dụng phân compost giúp cải thiện độ xốp đất rõ rệt. Tiếp đến là công công thức CT3, CT5 cũng cho hiệu quả tương
đương nhau và giúp cải thiện đáng kể độ xốp đất. Sự tăng độ xốp của đất khi sử dụng phân compost là do đất có hàm lượng chất hữu cơ tăng dẫn đến dung trọng, tỷ trọng, thành phần cơ giới, hệ sinh vật đất được cải thiện và làm đất tơi xốp, thoáng khí, sự vận chuyển các chất dinh dưỡng dễ dàng. CT1 và CT6 có độ xốp giảm làm cho đất trở nên chặt hơn.
3.2.5 Ảnh hưởng đến thành phần cơ giới đất
Thành phần cơ giới của đất là một chỉ tiêu quan trọng ảnh hưởng đến đặc tính của đất như sự thấm nước, giữ nước, sự phát triển của rễ cây [27]. Trong nông nghiệp, thành phần cơ giới có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu phát sinh đất, phân loại đất và các quá trình thổ nhưỡng trong đất. Nhiều tính chất hóa học, vật lý như khả năng giữ ẩm, khả năng giữ nhiệt, CEC và khả năng điều tiết dinh dưỡng … đều liên quan đến thành phần cơ giới [16]. Kết quả phân tích thành phần cơ giới ở các công thức và dựa vào tam giác sa cấu theo phân loại của Mỹ ta có bảng kết quả sau:
Bảng 12: Kết quả phân tích thành phần cơ giới ở các công thức qua các vụ.
Các công thức Vụ 1 Phân loại (USDA) Vụ 3 Phân loại (USDA) Sét (%) Thịt (%) Cát (%) Sét (%) Thịt (%) Cát (%) CT1 33,9 41,5 24,6 Thịt pha sét 30,5 44,9 24,6 Thịt pha sét CT2 30,1 40,9 29,0 Thịt pha sét 27,7 44,6 27,7 Thịt pha limon CT3 29,9 41,2 32,9 Thịt pha sét 27,6 42,0 30,4 Thịt pha limon CT4 27,1 41,6 31,3 Thịt pha limon 22,7 44,3 33,0 Thịt pha liomon CT5 27,9 40,9 31,2 Thịt pha limon 25,6 41,2 33,2 Thịt pha limon CT6 29,5 40,6 29,9 Thịt pha sét 26,7 34,8 38,5 Thịt pha sét Đất trước khi trồng 30,4 45,5 24,1 Thịt pha sét - - - Thịt pha sét
Kết quả bảng 12 cho thấy giữa các công thức qua các vụ có sự thay đổi về thành phần cấp hạt. Trong đó các công thức được bón phân đều có xu hướng tỉ lệ sét giảm và tỉ lệ thịt, cát tăng. Các công thức dùng phân compost có sự thay đổi rõ rệt nhất (CT2, CT3, CT4, CT5) sự thay đổi này là do các chất hữu cơ bón vào đất và sự hoạt động mạnh mẽ của sinh vật đất ( vi sinh vật, động vật đất và cây trồng), các quá trình trên làm cho đất có thành phần cơ giới nhẹ hay tỉ lệ cấp hạt sét giảm, đất trở lên tơi xốp hơn. CT6 cũng có xu hướng là tỉ lệ sét giảm nhưng tỉ lệ hạt cát tăng cao hơn các công thức dùng phân compost. CT1 do có sự hoạt động của vi sinh vật và có sự phát triển của cây nên thành phần cơ giới có thay đổi không đáng kể.
3.3 Ảnh hƣởng của các công thức thí nghiệm bón phân đến tính chất hóa học đất. chất hóa học đất.
3.3.1 Hàm lượng các chất hữu cơ
Thực hiện phân tích các mẫu đất trong phòng thí nghiệm theo phương pháp Wakley – Black. Được kết quả theo bảng sau:
Bảng 13: Kết quả phân tích hàm lượng chất hữu cơ của các công thức qua các vụ (%) Số vụ Đất trước khi trồng CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 Vụ 1 2,22 1,83 2,84 3,24 4,19 2,95 2,02 Vụ 2 1,52 3,05 3,47 4,76 3,36 1,95 Vụ 3 1,27 3,52 3,84 5,26 4,02 1,81 Tăng ở vụ 3 so với đất trước khi trồng (%) 100 57,2 158,6 173 237 181,1 81,5
Chất hữu cơ dưới 1%: rất nghèo.
Chất hữu cơ từ 1 – 2%: nghèo.
Chất hữu cơ từ 2 – 3%: trung bình.
Chất hữu cơ từ 3 – 5%: khá.
Chất hữu cơ trên 5%: giàu.
Kết quả phân tích cho thấy đất thí nghiệm có thành phần chất hữu cơ là 2,22 % theo phân loại trên thuộc loại đất có hàm lượng chất hữu cơ trung bình (2 – 3%).
Qua bảng trên ta thấy tất cả các công thức sử dụng phân compost đều có hàm lượng chất hữu cơ tăng so với đất trước khi trồng và qua các vụ, lớn nhất là ở CT4 (sử dụng 125% lượng compost so với lượng tiêu chuẩn). Nguyên nhân làm cho hàm lượng chất hữu cơ tăng lớn nhất ở công thức này do dùng lượng lớn phân compost chứa chất hữu cơ và trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây lượng chất hữu cơ ấy không được sử dụng hết, quá trình trả lại sinh khối hữu cơ của cây và vi sinh vật đất. CT1 không dùng phân bón thì hàm lượng chất hữu cơ giảm so với đất ban đầu giảm qua các vụ do các chuyển vào sinh khối của cây và các quá trình phân hủy vi sinh vật hay hóa học khác. CT6 chỉ sử dụng phân hóa học NPK hàm lượng chất hữu cơ có giảm tuy nhiên hàm lượng này giảm không nhiều do cây trồng ở công thức này sinh trưởng và phát triển khá tốt và một phần sinh khối của cây đã được trả lại đất ở dạng hữu cơ. CT5 có hàm lượng chất hữu cơ tăng nhanh ở các vụ tiếp theo do ở công thức này một lượng lớn các chất dinh dưỡng được cung cấp cho đất và cho cây ở dạng phân hóa học NPK . Quá trình này cũng thúc đẩy quá trình hoạt động của các vi sinh vật trong đất, tuy nhiên ở công thức này cây sinh trưởng và phát triển rất tốt so với các công thức còn lại, các chất hữu cơ cũng được trả lại đất dưới dạng sinh khối. Các công thức khác sử dụng
phân compost có hàm lượng chất hữu cơ tăng khá đều. Qua đó ta thấy, khi sử dụng phân compost sẽ làm tăng hàm lượng các chất hữu cơ trong đất và qua đó góp phần cải tạo đất.
Hình 9:Biểu đồ so sánh hàm luợng chất hữu cơ giữa các công thức và giữa các vụ (%)
3.3.2 Ảnh hưởng đến CEC của đất.
Bảng 14: Kết quả phân tích CEC của đất qua các công thức giữa các vụ(mđl/100g)
Các công thức Vụ 1 Vụ 2 Vụ 3 Tăng ở vụ 3 so với đất trước khi trồng(%) CT1 10,5 9,6 9,2 85,2 CT2 11,2 11,5 12,1 112 CT3 11,6 12,4 13,7 126,9 CT4 11,2 11,6 13,0 120,4 CT5 14,0 14,4 15,2 140,7 CT6 10,2 8,8 7,6 70,4 Đất trước khi trồng %
Qua bảng kết quả trên cho thấy các công thức bón phân compost đều có hàm lượng CEC tăng qua các vụ, tăng lớn nhất là ở CT5 từ 10,8mlđ/100 g đến vụ 3 đạt 15,2. Nguyên nhân dẫn đến sự tăng nhanh trên là do CT5 các chất hữu cơ, chất mùn và cả các chất dinh dưỡng dạng khoáng được bón vào trong đất đã làm cho hàm lượng các chất hữu cơ trong đất tăng đồng thời kích thích hệ vi sinh vật phân giải các chất hữu cơ hoạt động mạnh. Qua đó tạo lên phức hệ hấp phụ của đất(keo âm) và sự hấp phụ của chính các vi sinh vật các Cation trong đất làm cho CEC tăng. Các công thức khác sử dụng phân compost (CT2, CT3, CT4) đều cho kết quả là CEC tăng qua các vụ. CT6 sử dụng phân khoáng NPK có CEC giảm qua các vụ do khi bón phân khoáng để cung cấp các chất dinh dưỡng cho cây làm cho thành phần cơ giới của đất thay đổi(tỉ lệ sét giảm, tỉ lệ cát tăng) đã làm cho khả năng hấp phụ cation của đất giảm. CT1 không sử dụng phân bón thì cho thấy CEC giảm qua các vụ do thành phần cơ giới thay đổi, hàm lượng các chất hữu cơ giảm nên khả năng cung cấp và giữ các cation cũng giảm.
Hình10: Biểu đồ so sánh CEC của các công thức qua các vụ
3.3.3 Ảnh hưởng đến pH của đất
Kết quả đo pH trong đất ở từng công thức qua bảng sau:
Bảng 15: Giá trị pH trong đất ở các công thức qua các vụ.
Các công thức Vụ 1 Vụ 2 Vụ 3 CT1 6,678 6,628 6,603 CT2 7,311 7,367 7,389 CT3 7,438 7,453 7,516 CT4 7,047 6,984 6,935 CT5 6,908 7,065 7,167 CT6 6,361 5,956 5,575 Đất trước khi trồng 6,704
Qua bảng trên cho thấy, giá trị pH của đất trước khi trồng tại khu vực nghiên cứu nằm trong khoảng trung tính (6,704). Giá trị pH tăng ở các công thức sử dụng phân compost và sự tăng này ở các công thức qua các vụ không nhiều. Nguyên nhân trên là do pH trong phân compost khá cao khoảng 8,0. Và nguyên nhân nữa là khi bón phân compost với hàm lượng chất hữu cơ cao khi bón vào đất được vi sinh vật phân giải thành các axit mùn hoặc các acid hữu cơ phân tử nhỏ, các axit này khi tác dụng với các cation sẽ tạo thành một hệ đệm làm ổn định pH của đất. CT6 có ph giảm qua các vụ do các loại phân khoáng nói chung và NPK là các loại phân gây chua sinh lý và có một lượng acid vô cơ trong phân gây ra sự giảm pH.CT1 có pH giảm nhưng không nhiều có thể được giải thích do quá trình hô hấp của cây làm pH trong đất giảm nhẹ.
Hình11: Biểu đồ biểu hiện sự thay đổi pH của các công thức ở vụ 3 3.3.4 Ảnh hưởng đến hàm lượng kali dễ tiêu
Bảng 16: Kết quả phân tích hàm lượng kali dễ tiêu qua các vụ (mg/100 gam đất)
Các công thức Vụ 1 Vụ 2 Vụ 3 Tăng ở vụ 3 so với đất trước khi trồng(%) CT1 5,9 5,6 5,4 84,4 CT2 8,8 12,2 14,2 221,9 CT3 13,5 15,0 17,4 271,9 CT4 14,6 17,5 19,8 309,4 CT5 18,9 23,6 27,3 426,6 CT6 14,6 16,3 19,7 307,8 Đất trước khi trồng 6,4 100
Kali dễ tiêu (K2O mg/100g đất) gồm kali hoà tan trong nước và kali trao đổi của đất, là những dạng kali cây trồng sử dụng được nhưng cũng dễ bị rửa trôi.
Qua bảng ta thấy đất tại khu vực nghiên cứu có hàm lượng K2O dễ tiêu là 6,4(mg/100 gam đất) là loại đất có hàm lượng kali dễ tiêu thấp theo tiêu chuẩn của Euroconsult (1989 [24] đưa ra (rất cao > 20 mg, cao: 17,5- 200 mg, tb: 15,0- 17,5 mg và thấp < 15,0 mg). Ở các công thức thí nghiệm ta thấy khi sử dụng phân compost hàm lượng kali dễ tiêu đều tăng so với lượng kali dễ tiêu trong đất trước khi trồng do phân compost cung cấp 1 lượng kali tổng số và dễ tiêu cho đất, trong quá trính sinh trưởng và phát triển của cây nhờ sự phân giải của hệ vi sinh vật đất hàm lượng dễ tiêu được giải phóng. CT6 cũng có hàm lượng kali dễ tiêu tăng qua các vụ do lượng lớn kali có trong phân cung cấp cho cây , 1 phần bị cây và vi sinh vật sử dụng, 1phần bị cố định trong đất liên kết trong các khoáng, 1phần bị rửa trôi và 1 phần còn tồn dư trong đất. Tuy nhiên, nhưng ở CT6 nhỏ hơn ở CT5 vì khi bón phân compost kali dễ tiêu được hấp phụ với lượng khá nhiều ở các phức hệ hấp phụ của chất mùn. CT1 có hàm lượng kali dễ tiêu giảm do không được bổ sung kali trong đất.
Hình 12: Biểu đồ so sánh hàm lượng kali dễ tiêu giữa các công thức qua các vụ (mg/100g đất)
3.3.5 Ảnh hưởng đến hàm lượng kali tổng số
Bảng 17: Kết quả phân tích hàm lượng kali dễ tiêu qua các vụ.
Các công thức Vụ 1 (%) Vụ 2 (%) Vụ 3 (%)
Tăng ở vụ 3 so với đất trước khi trồng(%) CT1 2,05 2,04 2,02 97,6 CT2 2,13 2,18 2,25 108,7 CT3 2,16 2,20 2,31 111,6 CT4 2,18 2,24 2,43 117,4 CT5 2,15 2,22 2,34 113 CT6 2,21 2,25 2,30 111,1 Đất trước khi trồng 2,07 100
Hàm lượng kali tổng số trong đất bao gồm: kali ở dạng liên kết trong các khoáng, kali hấp phụ không trao đổi, kali hấp phụ trao đổi và kali hòa tan. Vì thế hàm lượng kali tổng số sẽ lớn hơn hàm lượng kali dễ tiêu.
Qua bảng trên ta thấy, hàm lượng kali tổng số của đất tại khu vực nghiên cứu thuộc loại giàu. kali dễ tiêu thấp, kali tổng số giàu là do đất nghiên cứu có thành phần cơ giới hạt sét chiếm tỉ lệ cao. Các hạt sét có khả năng liên kết chặt hay hấp phụ chặt kali không trao đổi. Qua các công thức hàm lượng kali tổng số khi sử dụng phân bón đều tăng cao, cao nhất ở CT5 và CT4 do cung cấp 1lượng lớn kali vào đất. Đất trồng không dùng phân bón ở CT1 có hàm lượng kali tổng số giảm vì kali dễ tiêu bị cây sử dụng và trong đất 1 lượng nhỏ kali tổng số chuyển về kali dễ tiêu do sự phân giải của vi sinh vật và các quá trình vật lý , hóa học trong đất.
Hình 13: Biểu đồ so sánh hàm lượng kali tổng số giữa các công thức qua các vụ. 3.3.6 Ảnh hưởng đến hàm lượng photpho tổng số
Bảng 18: Kết quả phân tích hàm lượng photpho tổng số qua các vụ.
Các công thức Vụ1 (%) Vụ 2 (%) Vụ3 (%)
Tăng ở vụ 3 so với đất trước khi trồng(%) CT1 0,09 0,085 0,081 86,2 CT2 0,103 0,108 0,113 120,2 CT3 0,107 0,112 0,121 128,7 CT4 0,13 0,141 0,153 162,8 CT5 0,122 0,135 0,147 156,4 CT6 0,11 0,125 0,142 151,1 Đất trước khi trồng 0,094 100 %
Qua kết quả phân tích trên cho thấy đất tại khu vực nghiên cứu có hàm lượng photpho tổng số = 0,094% là loại đất có hàm lượng photpho tổng số trung bình theo thang đánh giá của Lê Văn Căn (1968) ( nghèo < 0,06%, trung bình 0,06 – 0,1 %, giàu > 0,1 %). Khi sử dụng phân bón ở các công thức qua các vụ hàm lượng photpho tổng số đều tăng và đều đạt > 0,1% (đất giàu photpho tổng số) và lớn nhất ở CT4 và CT5 do trong CT4 đất được bổ sung 1