Tài liệu (luận án tiến sĩ) ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến tới một số đặc tính đất và năng suất cây ngắn ngày trên đất xám miền đông nam bộ..

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM HOÀNG VĂN TÁM ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ CHẾ BIẾN TỚI MỘT SỐ ĐẶC TÍNH ĐẤT VÀ NĂNG SUẤT CÂY NGẮN NGÀY TRÊN ĐẤT XÁM MIỀN ĐÔNG NAM BỘ LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH - 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM HOÀNG VĂN TÁM ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ CHẾ BIẾN TỚI MỘT SỐ ĐẶC TÍNH ĐẤT VÀ NĂNG SUẤT CÂY NGẮN NGÀY TRÊN ĐẤT XÁM MIỀN ĐÔNG NAM BỘ Chuyên ngành Mã số : Khoa Học Đất : 62 62 01 03 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: 1. GS. TS. Võ Minh Kha 2. TS. Lê Xuân Đính TP. HỒ CHÍ MINH – 2013 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan:  Đây là công trình nghiên cứu của tôi và một số kết quả cùng cộng tác với các cộng sự khác.  Các kết quả trình bày trong luận án là trung thực, một phần kết quả nghiên cứu được trình bày trong các tập san, tạp chí khoa học chuyên ngành và được sự đồng ý cho phép của các đồng tác giả.  Phần kết quả còn lại chưa được ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Tác giả luận án Hoàng Văn Tám ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án này, tôi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ tận tình của các cấp lãnh đạo, quý thầy, quý cô, các bậc đàn anh, các bạn đồng nghiệp và bà con nông dân. Tôi xin bày tỏ sự kính trọng và tri ân tới cố GS. TS Võ Minh Kha, nguyên Trưởng khoa Quản Lý Ruộng Đất, trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Người thầy hướng dẫn chính cho công trình nghiên cứu này. Thầy đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo về những phương pháp luận trong nghiên cứu, bồi dưỡng nâng cao kiến thức về dinh dưỡng cây trồng, đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Lê Xuân Đính, Công ty phân bón miền Nam – Người thầy hướng dẫn thứ hai cho công trình nghiên cứu này. Thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong suốt quá trình thực hiện đề tài cũng như trong quá trình hoàn thiện luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn đến Ban lãnh đạo Viện Khoa Học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam, cơ sở đào tạo sau đại học đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi để cho tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này. Tôi xin trân trọng cảm ơn đến tập thể anh, chị em đã và đang công tác tại phòng Nghiên cứu Khoa Học Đất, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam đã chia sẻ công việc, hỗ trợ, giúp đỡ phân tích các mẫu đất, phân bón và cây trồng trong luận án và tạo điều kiện cho tôi trong suốt thời gian nghiên cứu. Tôi xin trân trọng cảm ơn đến PGS. TS Công Doãn Sắt, TS. Nguyễn Đăng Nghĩa và TS. Đỗ Trung Bình, người thầy – Người anh đã tận tình khuyến khích, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian nghiên cứu cũng như trong quá trình hoàn chỉnh luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn đến quý thầy, quý cô đã đọc và chỉnh sửa, góp ý giúp tôi hoàn chỉnh luận án này. iii Tôi xin chân thành cảm ơn tới Ban lãnh đạo các công ty: Công ty TNHH Hữu Cơ, Công ty TNHH Đạt Nông và cơ sở sản xuất phân hữu cơ Long Khánh đã cung cấp phân bón, tạo điều kiện cho tôi thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn đến bà con nông dân các địa phương xã Tân Phú Trung, huyện Củ Chi, TP Hồ Chí Minh; xã Đôn Thuận, xã Gia Lộc huyện Trảng Bàng, tỉnh Tây Ninh đã tạo điều kiện cho tôi thực hiện các nghiên cứu ngoài đồng ruộng tại địa phương. Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn động viên, khuyến khích, tạo điều kiện về thời gian, công sức và kinh phí để tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này. TP. Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2013 Tác giả Hoàng Văn Tám iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN Chữ viết tắt Nghĩa đầy đủ BVTV Bảo vệ thực vật CHCĐ Chất hữu cơ đất C-AF Carbon-Acid fulvic C-AH Carbon-Acid humix AH Acid Humix C-Labile Carbon dễ tiêu C-OM Carbon-chất hữu cơ CEC Dung lượng Cation trao đổi ĐNB Đông Nam Bộ ĐACH Độ ẩm cây héo ĐX Đông Xuân HCCB Hữu cơ chế biến HCVS Hữu cơ vi sinh HCK Hữu cơ khoáng HCSH Hữu cơ sinh học H2Ohh Lượng nước hữu hiệu HC Hữu cơ NSU Ngày sau ủ OM Chất hữu cơ đất SCAĐR Sức chứa ẩm đồng ruộng SSP Single super phosphate TB Trung bình TĐ Thu đông TP Thermo phosphate VSV Vi sinh vật VSVĐ Vi sinh vật đất v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Phân bố diện tích đất xám trên thế giới .......................................................5 Bảng 2.1 Một số tính chất đất khu vực nghiên cứu. .................................................42 Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng phân hữu cơ sinh học dùng trong các thí nghiệm trong phòng, trong chậu. .........................................................42 Bảng 2.3 Thành phần dinh dưỡng phân hữu cơ khoáng và phân chuồng dùng trong các thí nghiệm trên cây rau ăn lá. ....................................................43 Bảng 2.4 Thành phần dinh dưỡng phân hữu cơ vi sinh và hữu cơ khoáng dùng trong các thí nghiệm trên cây lạc và cây ngô. ...........................................44 Bảng 3.1 Ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến tới khả năng hấp thu N-NH4+ của đất xám ĐNB. .....................................................................................58 Bảng 3.2. Ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến tới khả năng hấp thu lân của đất. .60 Bảng 3.3. Ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến tới khả năng hấp thu Kali của đất. ......................................................................................................62 Bảng 3.4. Hệ số tương quan và mức xác suất giữa khả năng hấp thu N-NH4+ và một số tính chất hóa học đất. ...............................................................64 Bảng 3.5. Hệ số tương quan và mức xác suất giữa khả năng hấp thu P và một số tính chất hóa học đất. ...............................................................................65 Bảng 3.6. Hệ số tương quan và mức xác suất giữa khả năng hấp thu K và một số tính chất hóa học đất. ...............................................................................66 Bảng 3.7 Ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến tới một số chỉ tiêu vật lý nước của đất xám ĐNB .......................................................................................70 Bảng 3.8 Ảnh hưởng của liều lượng phân hữu cơ chế biến bón vào tới pH của đất. .......................................................................................................71 Bảng 3.9 Ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến tới hàm lượng chất hữu cơ (C-OM) trong đất xám ĐNB (%). ..............................................................73 Bảng 3.10 Ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến tới hàm lượng carbon dễ tiêu trong đất (g C/kg). ...................................................................................74 Bảng 3.11 Ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến tới hàm lượng acid humix vi trong đất (%). ..........................................................................................75 Bảng 3.12 Ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến tới hàm lượng acid fulvic (%) và tỷ lệ C-AH/C-AF trong đất..................................................................76 Bảng 3.13 Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới dung lượng cation trao đổi trong đất (Cmol+/kg). .........................................................................................77 Bảng 3.14 Ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến tới mật độ một số nhóm vi sinh vật có ích trong đất (log CFU/g) ..................................................78 Bảng 3.15 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa liều lượng phân hữu cơ chế biến và phân đạm tới khối lượng thân lá ngô (g/chậu) ...........................80 Bảng 3.16 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa liều lượng phân hữu cơ chế biến và phân đạm tới hàm lượng đạm trong thân lá ngô (% N)..............82 Bảng 3.17 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa liều lượng phân hữu cơ chế biến và phân đạm tới tổng lượng đạm cây hút (g N/chậu) .......................83 Bảng 3.18 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa liều lượng phân hữu cơ chế biến và phân đạm tới hàm lượng lân trong thân lá ngô (% P) ................84 Bảng 3.19 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa liều lượng phân hữu cơ chế biến và phân đạm tới tổng lượng lân cây hút (mg P/chậu) ......................85 Bảng 3.20 Ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến tới hàm lượng kali trong thân lá ngô (% K) .....................................................................................86 Bảng 3.21 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa liều lượng phân hữu cơ chế biến và phân đạm tới tổng lượng kali cây hút (mg K/chậu) ....................87 Bảng 3.22 Ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến tới năng suất rau ăn lá trên đất xám Củ Chi, T.P Hồ Chí Minh (vụ 1-3) ............................................89 Bảng 3.23 Ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến tới năng suất rau ăn lá trên đất xám Củ Chi, T.P Hồ Chí Minh (vụ 4- 7) .................................................90 Bảng 3.24 Ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến tới năng suất rau ăn lá trên đất xám Củ Chi, T.P Hồ Chí Minh (Tổng năng suất và năng suất trung bình 12 vụ) ......................................................................................90 Bảng 3. 25 Ảnh hưởng của liều lượng và dạng loại phân hữu cơ đến năng suất vii lạc trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh (2010-2011) .............................93 Bảng 3. 26 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh và sự kết hợp của nó với phân khoáng đến năng suất lạc trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh (2010-2011).............................................................................94 Bảng 3. 27 Ảnh hưởng của các liều lượng phân hữu cơ khoáng đến năng suất lạc trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh (2010-2011) .............................96 Bảng 3.28 Lượng phân khoáng được thay thế bằng phân hữu cơ chế biến bón cho cây lạc trên đất xám trảng Bàng, Tây Ninh .......................................99 Bảng 3.29 Hiệu quả kinh tế khi sử dụng các loại phân hữu cơ chế biến có bổ sung phân khoáng cho cây lạc trên đất xám (tính trung bình 02 vụ thí nghiệm) ........................................................................................101 Bảng 3. 30 Ảnh hưởng của liều lượng và dạng loại phân hữu cơ chê biến đến năng suất ngô trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh (2011) ..................104 Bảng 3. 31 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh đến năng suất ngô trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh (2011) ...............................................................106 Bảng 3. 32 Ảnh hưởng của phân hữu cơ khoáng đến năng suất ngô trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh (2011) ..............................................................108 Bảng 3.33 Lượng phân khoáng được thay thế, khi liều lượng bón phân hữu cơ chế biến thay đổi cho cây ngô trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh.....111 Bảng 3.34 Hiệu quả kinh tế khi sử dụng các loại phân hữu cơ có bổ sung phân khoáng cho cây ngô trên đất xám (tính trung bình 02 vụ thí nghiệm) ..112 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Quá trình khoáng hóa và tổng hợp mùn trong đất ....................................23 Hình 1.2. Các con đường hình thành chất mùn theo Stevenson ...............................24 Hình 3.1 Tương quan tuyến tính đơn giữa khả năng hấp thu N-NH4+ và liều lượng phân hữu cơ chế biến bón vào. ........................................................59 Hình 3.2. Tương quan tuyến tính đơn giữa khả năng hấp thu P và liều lượng phân hữu cơ chế biến bón vào. ..................................................................61 Hình 3.3. Tương quan tuyến tính đơn giữa khả năng hấp thu K và liều lượng phân hữu cơ bón vào. ................................................................................63 Hình 3.4 Tương quan tuyến tính đơn giữa khả năng hấp thu N-NH4+ và pH(KCl) đất. ..................................................................................................65 Hình 3.5 Tương quan tuyến tính đơn giữa khả năng hấp thu K và hàm lượng chất hữu cơ (C-OM) trong đất....................................................................67 Hình 3.6 Mối quan hệ giữa liều lượng phân HCVS và năng suất lạc trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh. (tính trung bình 02 vụ thí nghiệm) ........................96 Hình 3.7 Mối quan hệ giữa liều lượng phân HCK và năng suất lạc trên đất xám (tính trung bình 02 vụ thí nghiệm) .............................................................98 Hình 3.8 Mối tương quan giữa lượng phân hữu cơ bón vào và mức lãi ròng do sử dụng phân hữu cơ chế biến cho cây lạc trên đất xám (trung bình 02 vụ) .102 Hình 3.9 Mối tương quan giữa liều lượng phân hữu cơ vi sinh bón vào và năng suất ngô trên đất xám (trung bình 02 vụ) ..................................................107 Hình 3.10 Mối tương quan giữa liều lượng phân hữu cơ khoáng bón vào và năng suất ngô trên đất xám (trung bình 02 vụ) ...............................................109 Hình 3.11 Mối tương quan giữa lượng phân hữu cơ bón vào và mức lãi gia tăng do sử dụng phân hữu cơ chế biến cho cây ngô trên đất xám (trung bình 02 vụ) .............................................................................................113 ix MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN .......... iv DANH MỤC CÁC BẢNG..........................................................................................v DANH MỤC CÁC HÌNH ....................................................................................... viii MỤC LỤC ................................................................................................................. ix TÓM TẮT LUẬN ÁN ..............................................................................................xv ABSTRACT ............................................................................................................ xix MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của đề tài ......................................................................................1 2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................3 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .......................................................................3 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án .........................................................3 5. Những điểm mới của luận án ..............................................................................3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .....................................................................5 1.1 Một số đặc điểm cơ bản của đất xám trên thế giới và đất xám Việt Nam ........5 1.1.1 Đất xám trên thế giới..................................................................................5 1.1.1.1 Diện tích và phân bố ..........................................................................5 1.1.1.2. Một số đặc điểm chung của nhóm đất xám trên thế giới. ..................5 1.1.2 Đất xám ở Việt Nam ..................................................................................6 1.1.2.1 Diện tích và phân bố ...........................................................................6 1.1.2.2 Phân loại đất xám Việt Nam ...............................................................6 1.1.2.3 Đặc điểm, tính chất của các đơn vị đất xám ở Việt Nam....................7 1.1.2.4 Khai thác và sử dụng đất xám Việt Nam ............................................7 1.1.3 Đất xám Đông Nam Bộ ..............................................................................8 1.1.3.1 Sơ lược đặc điểm tự nhiên vùng Đông Nam Bộ .................................8 1.1.3.2 Thời tiết, khí hậu .................................................................................9 x 1.1.3.3 Một số đặc tính cơ bản của đất xám Đông Nam Bộ ........................10 1.2 Thành phần và đặc điểm chất hữu cơ trong đất ..............................................14 1.2.1 Những nghiên cứu ở nước ngoài ............................................................14 1.2.2 Những nghiên cứu trong nước ................................................................17 1.2.3 Ảnh hưởng của một số yếu tố đến quá trình hình thành chất hữu cơ đất 20 1.3 Quá trình chuyển hóa chất hữu cơ khi bón vào đất.........................................23 1.3.1 Quá trình khoáng hóa (Mineralization Process) ......................................23 1.3.2 Quá trình mùn hóa (Humusification process) ..........................................24 1.4 Phân hữu cơ và vai trò của chúng trong sản xuất nông nghiệp.......................25 1.4.1 Sơ lược lịch sử ứng dụng phân hữu cơ trong nông nghiệp .....................25 1.4.2 Hiện trạng sử dụng phân hữu cơ trong nước và thế giới ........................27 1.4.3 Các loại phân hữu cơ chủ yếu sử dụng trong sản xuất nông nghiệp ........29 1.4.3.1 Phân hữu cơ truyền thống (phân hữu cơ nhà nông) .........................29 1.4.3.2 Phân hữu cơ chế biến (Phân hữu cơ chế biến công nghiệp) .............30 1.4.4 Vai trò của phân hữu cơ trong việc duy trì và cải thiện độ phì nhiêu đất ............................................................................................................31 1.4.4.1 Ảnh hưởng của phân hữu cơ đối với một số chỉ tiêu vật lý đất ........32 1.4.4.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ đối với một số chỉ tiêu hoá học đất ..34 1.4.4.3 Vai trò của phân hữu cơ đối với hoạt động của VSV đất .................37 1.4.5 Vai trò của phân hữu cơ trong việc nâng cao năng suất cây trồng và hiệu suất sử dụng phân bón ......................................................................37 1.4.5.1 Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới năng suất lúa.................................37 1.4.5.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới năng suất rau ................................38 1. 4.5.3 Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới năng suất thuốc lá ........................38 1.4.5.4 Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới năng suất ngô ...............................38 1.4.5.5 Ảnh hưởng của phân hữu cơ đến năng suất lạc ................................39 1.4.5.6 Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới năng suất sắn và cây họ đậu trồng xen............................................................................................39 CHƯƠNG 2. NỘI DUNG – VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....41 xi 2. 1 Nội dung nghiên cứu ......................................................................................41 2.2 Vật liệu nghiên cứu .........................................................................................41 2.2.1 Đất nghiên cứu ........................................................................................41 2.2.2 Các loại phân hữu cơ nghiên cứu ............................................................41 2.2.3 Cây trồng nghiên cứu ..............................................................................41 2.3 Địa điểm nghiên cứu .......................................................................................44 2.4 Thời gian nghiên cứu ......................................................................................45 2.5 Phương pháp và trình tự nghiên cứu ...............................................................45 2.5.1 Phương pháp nghiên cứu các thí nghiệm trong phòng ............................45 2.5.1.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm.........................................................45 2.5.1.2 Trình tự tiến hành ủ đất với phân hữu cơ .........................................45 2.5.1.3 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến tới khả năng hấp thu một số nguyên tố dinh dưỡng. .........................45 2.5.1.4 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến tới một số chỉ tiêu độ phì của đất xám ..............................................46 2.5.2 Phương pháp nghiên cứu các thí nghiệm trong nhà lưới ........................47 2.5.3 Phương pháp nghiên cứu các thí nghiệm ngoài đồng ruộng ....................48 2.5.3.1. Đất và địa điểm nghiên cứu. ............................................................48 2.5.3.2 Công thức, yếu tố thí nghiệm ...........................................................48 2.5.3.3 Phương pháp bón phân, bố trí thí nghiệm ........................................49 2.5.3.4 Các chỉ tiêu theo dõi .........................................................................50 2.5.4 Phương pháp phân tích đất, phân bón và cây trồng nghiên cứu .............50 2.5.4.1 Phân tích phân bón ............................................................................50 2.5.4.2 Phân tích cây trồng ............................................................................51 2.5.4.3 Phân tích đất ......................................................................................52 2.5.4.4 Phương pháp phân tích vi sinh vật trong đất, phân bón ...................55 2.6 Phương pháp thống kê và xử lý số liệu ..........................................................56 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ - THẢO LUẬN ................................................................57 3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến tới khả năng hấp thu xii một số nguyên tố dinh dưỡng trên đất xám ĐNB ...........................................57 3.1.1 Khả năng hấp thu N-NH4+ của đất khi bón phân hữu cơ chế biến..........58 3.1.2 Khả năng hấp thu P của đất khi được bón phân hữu cơ chế biến ...........59 3.1.3 Khả năng hấp thu K của đất khi bón phân hữu cơ .................................61 3.1.4 Mối quan hệ giữa khả năng hấp thu dinh dưỡng (N,P,K) và một số tính chất hóa học của đất xám ..................................................................63 3.1.4.1 Mối quan hệ giữa một số tính chất đất với khả năng hấp thu N-NH4+ .............................................................................................63 3.1.4.2 Mối quan hệ giữa một số tính chất đất với khả năng hấp thu lân (P) ................................................................................................65 3.1.4.3 Mối quan hệ giữa một số tính chất đất với khả năng hấp thu kali (K) ..............................................................................................66 3.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến tới một số chỉ tiêu độ phì của đất xám Đông Nam Bộ ....................................................................................69 3.2.1 Ảnh hưởng đến một số tính chất vật lý đất .............................................69 3.2.2 Ảnh hưởng đến một số tính chất hóa học của đất ....................................71 3.2.2.1 Ảnh hưởng đến pH của đất ...............................................................71 3.2.2.2 Ảnh hưởng đến hàm lượng và thành phần chất hữu cơ trong đất .....72 3.2.2.3 Ảnh hưởng đến dung tích hấp thu cation (CEC) của đất ..................77 3.2.3 Ảnh hưởng đến mật độ vi sinh vật có ích (VSV) trong đất .....................78 3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa các liều lượng phân hữu cơ và phân đạm tới khả năng cung cấp dinh dưỡng cho cây ngô trên đất xám Đông Nam Bộ ....................................................................................79 3.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa liều lượng phân hữu cơ chế biến và phân đạm tới khối lượng thân lá ngô ........................79 3.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa liều lượng phân hữu cơ chế biến và phân đạm tới hàm lượng đạm trong cây và tổng lượng đạm cây hút ....................................................................................81 3.3.2.1 Ảnh hưởng đến hàm lượng đạm trong cây .......................................81 xiii 3.3.2.2 Ảnh hưởng đến tổng lượng đạm cây hút..........................................82 3.3.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa liều lượng phân hữu cơ chế biến và phân đạm tới hàm lượng lân trong cây và tổng lượng lân cây hút ......84 3.3.3.1 Ảnh hưởng đến hàm lượng lân trong cây (%P) ................................84 3.3.3.2 Ảnh hưởng đến tổng lượng lân cây hút (mg P/chậu) ........................85 3.3.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa liều lượng phân hữu cơ chế biến và phân đạm tới hàm lượng kali trong cây và tổng lượng kali cây hút ..85 3.3.4.1 Ảnh hưởng đến hàm lượng kali trong cây (%K) ..............................86 3.3.4.2 Ảnh hưởng tới tổng lượng kali cây hút (g K/chậu) ..........................86 3.4 Ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến và tỷ lệ bón phối hợp giữa phân hữu cơ và phân khoáng đến năng suất một số cây ngắn ngày trên đất xám ĐNB .......................................................................................................88 3.4.1 Ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến trên một số loại rau ăn lá .............88 3.4.2 Ảnh hưởng của việc bón phối hợp giữa phân hữu cơ chế biến và phân khoáng trên cây lạc...................................................................................92 3.4.2.1 Hiệu lực nông học của liều lượng và dạng loại phân hữu cơ chế biến đối với năng suất lạc trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh ......92 3.4.2.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa phân hữu cơ vi sinh và phân khoáng tới năng suất lạc trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh 94 3.4.2.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa phân hữu cơ khoáng và phân khoáng tới năng suất lạc trên đất xám Trảng Bàng,Tây Ninh .96 3.4.2.4 Tính toán lượng phân khoáng có thể được thay thế, khi sử dụng các liều lượng phân hữu cơ chế biến khác nhau, đối với cây lạc trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh ................................................98 3.4.2.5 Hiệu quả kinh tế khi sử dụng các loại phân bón hữu cơ chế biến cho cây lạc trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh ...........................100 3.4.3 Ảnh hưởng của việc bón phối hợp giữa phân hữu cơ chế biến và phân khoáng trên cây ngô ......................................................................103 3.4.3.1 Hiệu lực nông học của liều lượng và dạng loại phân hữu cơ chế xiv biến đối với năng suất ngô trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh ...103 3.4.3.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa phân hữu cơ vi sinh và phân khoáng tới năng suất ngô trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh..........................................................................................105 3.4.3.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa phân hữu cơ khoáng và phân khoáng tới năng suất ngô trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh..........................................................................................108 3.4.3.4 Tính toán lượng phân khoáng có thể được thay thế, khi sử dụng các liều lượng phân hữu cơ chế biến khác nhau, đối với cây ngô trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh ..............................................110 3.4.3.5 Hiệu quả kinh tế khi sử dụng các loại phân bón hữu cơ chế biến cho cây ngô trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh ..........................111 KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ.........................................................................................115 KẾT LUẬN ......................................................................................................115 ĐỀ NGHỊ ......................................................................................................117 DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ...............................................................................................................118 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................119 TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT .....................................................................................119 TÀI LIỆU TIẾNG ANH .....................................................................................128 PHẦN PHỤ LỤC ....................................................................................................133 xv TÓM TẮT LUẬN ÁN Luận án thể hiện nội dung và kết quả nghiên cứu, đánh giá tác động của một số loại phân hữu cơ chế biến đối với một số tính chất lý, hóa và sinh học trên đất xám vùng Đông Nam Bộ và ảnh hưởng của chúng đến năng suất một số loại cây trồng ngắn ngày (rau, lạc, ngô) trên đất xám ĐNB, cũng như khả năng thay thế một phần phân khoáng bằng những loại phân hữu cơ chế biến nói trên. Đông Nam Bộ (ĐNB) là vùng có điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội thuận lợi vào bậc nhất so với các vùng kinh tế khác trong cả nước về phát triển nông nghiệp toàn diện với những sản phẩm hàng hóa có giá trị. Diện tích đất nông nghiệp ở ĐNB hiện có gần 1,8 triệu ha, trong đó nhóm đất xám (Acrisols) chiếm trên 30%, trở thành một trong hai nhóm đất sản xuất nông nghiệp chủ yếu của vùng. Về vai trò hết sức quan trọng của phân hữu cơ đối với độ phì nhiêu của đất và dinh dưỡng cây trồng, đặc biệt là trên đất xám, đã là vấn đề không phải bàn cãi. Nhưng để có đủ nguồn cung cấp hữu cơ cho đất trong giai đoạn hiện nay, thì việc tận dụng nguồn phế phụ phẩm trong trồng trọt và chăn nuôi là chưa đủ. Với sự phát triển của nền nông nghiệp nước nhà ở giai đoạn này, thì việc nghiên cứu sử dụng những loại phân hữu cơ được chế biến công nghiệp để thay thế chúng là một một nhu cầu tất yếu. Các sản phẩm phân hữu cơ chế biến hiện nay rất đa dạng trên thị trường và chưa được nghiên cứu nhiều về ảnh hưởng của chúng đến độ phì nhiêu của đất và năng suất cây trồng, cũng như phương cách sử dụng chúng. Chính vì vậy, việc nghiên cứu, đánh giá khả năng thay thế phân hữu cơ truyền thống, sử dụng hợp lý các loại phân hữu cơ chế biến cùng với phân khoáng để cải thiện độ phì, nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp của vùng đất ĐNB là nội dung chính của đề tài luận án. Kết quả nghiên cứu khả năng hấp thu dinh dưỡng (N, P, K) của đất xám ĐNB cho thấy phân hữu cơ chế biến có vai trò quan trọng trong việc làm tăng khả năng hấp thu dinh dưỡng (N, P, K) của đất xám, do vậy tăng cường tính đệm trong việc giữ gìn và cung cấp dinh dưỡng cho cây. Đây là một trong các cơ sở quan trọng xvi trong việc khuyến cáo áp dụng bón phân phối hợp giữa phân hữu cơ và vô cơ, góp phần nâng cao hiệu lực của phân bón cho cây trồng trên đất xám. Với lượng phân hữu cơ chế biến bón vào từ 2,56–10,24 g HC/kg đất đã làm tăng khả năng hấp thu dinh dưỡng của đất như sau: Tăng khả năng hấp thu N-NH4+ từ 8,2–20,7% so với không bón hữu cơ ở mức độ tương quan có ý nghĩa (R2=0,4268; Prob.<0,0001 với n = 60; CV = 7,35%), với phương trình hồi quy đơn biến biểu diễn mối quan hệ này là: y = 1,3387x + 70,804; tăng khả năng hấp thu lân từ 4,92–15,54% so với không bón hữu cơ, được biểu diễn bằng phương tình tuyến tính đơn: y = 1,1477x+77,544 với mức độ tương quan R2 = 0,3402 (với n= 60, Prob.=0,002 và CV=7,64%); tăng khả năng hấp thu kali từ 5,57–21,86% so với đối chứng không bón hữu cơ, với hệ số tương quan R2 0,4656 (n=60, CV=7,48; Prob.= 0,004), và phương trình hồi quy tuyến tính đơn: y = 2,5833x + 120,35. Khả năng hấp thu dinh dưỡng của đất xám khi được bón phân hữu cơ ngoài việc phụ thuộc vào hàm lượng chất hữu cơ bón vào còn có mối tương quan đơn khá chặt với một số chỉ tiêu hóa học của đất như: Mức độ tương quan giữa khả năng hấp thu N-NH4+ và một số tính chất đất theo thứ tự từ cao đến thấp sẽ là: pH(KCl)>pH(H2O)>C-OM>CEC>C-AH>C-AF. Khả năng hấp thu P có mối quan hệ tuyến tính đơn với các chỉ tiêu: pH(H2O, KCl), CEC và C-OM ở mức xác suất <0,01. Khả năng hấp thu K của đất xám khi được bón phân hữu cơ có tương quan với một số tính chất đất theo thứ tự từ cao đến thấp là: C-OM > CEC > pH(KCl)> pH(H2O). Hàm lượng chất hữu cơ trong đất (C-OM) ảnh hưởng có ý nghĩa đến khả năng hấp thu K của đất với phương trình hồi quy tuyến tính đơn biến y = 112,5x -3,3581 với R2 = 0,4107 (p <0,0001, n = 60). Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy việc sử dụng phân hữu cơ chế biến với khoảng liều lượng như trên, đã cải thiện một số chỉ tiêu độ phì nhiêu của đất xám: tăng sức chứa ẩm đồng ruộng và lượng nước hữu hiệu trong đất, tăng số lượng (COM) và chất lượng chất hữu cơ (C-AH) trong đất, nâng cao dung tích hấp thu (CEC) từ 0,37- 0,54 Cmol+/kg tương đương tăng 2,53–8,53% so với không bón hữu cơ. Với liều lượng phân hữu cơ chế biến được bón nói trên, mật độ các vi sinh vật cố định đạm, phân giải lân và phân giải cellulose tăng lên rõ rệt theo lượng phân xvii hữu cơ bón vào. Tuy nhiên, bón nhiều phân hữu cơ thì pH đất có xu hướng giảm nhẹ một cách nhất thời, cần có biện pháp bổ sung thêm lân hoặc vôi. Sử dụng phân hữu cơ chế biến cho đất xám Đông Nam Bộ đã có tác dụng làm tăng khả năng cung cấp dinh dưỡng (N,P,K) cho cây, nâng cao hiệu lực của phân khoáng, đặc biệt là phân đạm. So với đối chứng bón phân khoáng, các công thức được bón phân hữu cơ chế biến có tổng lượng N cây hút tăng 0,053– 0,224g/chậu (tương đương 19,13–62,81 %), tổng lượng P cây hút tăng từ 0,007– 0,027g/chậu (tương đương tăng 18,42–71,05%); tổng lượng K cây hút tăng từ 0,040–0,142 g/chậu (tương đương 14,49–51,45%). Bón các loại phân hữu cơ chế biến liên tục trong nhiều năm với một lượng bón hợp lý thì có thể thay thế toàn bộ lượng phân khoáng bón cho rau mà vẫn cho năng suất rau cao hơn so với bón phân khoáng. Mặt khác những loại phân hữu cơ chế biến có thể thay thế hoàn toàn lượng phân chuồng mà nông dân thường sử dụng với lượng bón chỉ bằng 1/3 so với phân chuồng. Đây là một trong những cơ sở khoa học trong việc chỉ đạo sản suất rau an toàn theo hướng hữu cơ. Trên các loại rau ăn lá sau 07 vụ bón phân HCK Growmore (5-5-5) năng suất rau tăng 9,22 tấn/ha tương đương 50,66%; bón phân HCK Humix (6-2-2) năng suất rau tăng 8,34 tấn/ha tương đương 45,82% so với đối chứng bón phân khoáng. Trên cây lạc, với liều lượng phân hữu cơ chế biến từ 500–2000 kg/ha/vụ có bổ sung phân khoáng (N, P, K) để có cùng mức dinh dưỡng đa lượng như đối chứng bón phân khoáng đã làm tăng hiệu lực nông học rất rõ. Với loại phân bón HCVS Omix (1-3-1), năng suất lạc bình quân 2 vụ tăng so với đối chứng từ 0,43–0,94 tấn/ha/vụ, tương đương 15,69–34,31%. Tuy nhiên, ở lượng bón từ 500–1500 kg/ha/vụ cho hiệu quả kinh tế cao nhất. Đối với phân HCK Omix (3-3-3), năng suất lạc tăng từ 0,33–0,83 tấn/ha/vụ so với đối chứng, tương đương từ 11,66–29,33%. Lượng bón cho hiệu quả kinh tế tốt là từ 1000–1800 kg/ha/vụ. Trên cây ngô, sử dụng các loại phân hữu cơ chế biến với liều lượng từ 750– 3000 kg/ha/vụ có bổ sung phân khoáng (N, P, K) để có cùng mức dinh dưỡng đa lượng như đối chứng bón phân khoáng đều làm tăng năng suất ngô. So với đối xviii chứng bón phân khoáng, năng suất ngô tăng từ 0,62–1,92 tấn /ha/vụ (tương đương 11,31–35,03%) đối với phân HCVS Omix(1-3-1) và từ 0,50–1,65 tấn/ha/vụ (tương đương 9,10–30,00%) đối với phân HCK Omix(3-3-3). Mức bón phân hữu cơ chế biến cho hiệu quả tốt là: 750-2800 kg/ha /vụ đối với phân HCVS Omix(1-3-1) và từ 750–2200 kg/ha/vụ đối với phân HCK Omix(3-3-3). Hoàn toàn có thể sử dụng phân hữu cơ chế biến để thay thế toàn bộ (đối với rau ăn lá) hoặc một phần (đối với lạc, ngô) các loại phân vô cơ đang phổ biến hiện nay mà vẫn đảm bảo được năng suất và hiệu quả kinh tế cho cây ngắn ngày trên đất xám ĐNB.