Luận án Nghiên cứu hiệu lực trực tiếp và hiệu lực tồn dư của phân vô cơ đa lượng đối với lúa, ngô, cà phê làm cơ sở cân đối cung cầu phân bón ở Việt Nam - Lâm Văn Hà

3.2.1.4 Ảnh hưởng giữa các liều lượng phân hữu cơ, đạm và lân đến một số tính chất vật lý đất 66 - Ảnh hưởng tương hỗ của các liều lượng phân hữu cơ, đạm và lân đến tỉ trọng đất qua Bảng 3.12 cho thấy, khác biệt không có ý nghĩa thống kê. Vậy, bón phân vô cơ N, P kết hợp với phân hữu cơ không có ảnh hưởng nhiều đến sự thay đổi tỉ trọng đất. So sánh tỉ trọng của đất trước và sau thí nghiệm Bảng 3.12 cho thấy, hầu như không có sự thay đổi. - Kết quả phân tích tương hỗ giữa các liều lượng phân hữu cơ, đạm và lân đến dung trọng đất như sau: Tác động tương hỗ giữa việc bón 10 tấn phân hữu cơ/ha/năm với các liều lượng phân lân (P1, P2 và P3) và các liều lượng đạm (N1, N2, N3 và N4) là có ý nghĩa thống kê. Sự tương hỗ này thể hiện tốt nhất giữa mức bón 10 tấn phân hữu cơ với 100 kg P2O5/ha/năm đã làm cho dung trọng thấp một cách có ý nghĩa, theo sau đó là 150 kg P2O5/ha/năm so với các mức còn lại, khi bón lân không có phân hữu cơ dung trọng đất đều ở mức cao (Hình 3.4). Tác động tương hỗ giữa việc bón 10 tấn phân hữu cơ/ha/năm với các liều lượng phân đạm (N1, N2, N3 và N4) là có ý nghĩa thống kê. Tương hỗ này thể hiện tốt nhất ở mức bón 10 tấn phân hữu cơ với 320 kg N/ha/năm, theo sau đó là 250 kg N/ha/năm và cao nhất ở mức bón 460 kg N/ha/năm không có phân hữu cơ. Chứng tỏ bón cân đối mức lân cũng như đạm có kết hợp với phân hữu cơ đã làm cho dung trọng đất nâu đỏ bazan giảm xuống và ngược lại. Hình 3.4 Tương hỗ giữa phân HC với lân và HC với đạm đến dung trọng đất Dung trọng đất thấp nhất (có ý nghĩa) ở NT14 (320 kg N – 100 kg P2O5 – 350 kg K2O + 10 tấn phân hữu cơ/ha/năm) là 0,98 g/cm3 và cao nhất NT4 (460 kg N – 100 kg P2O5 – 350 kg K2O/ha/năm) là 1,25 g/cm3. Nhận thấy dung trọng đất tăng ở các nghiệm thức chỉ bón phân N, P trên nền 350 kg K2O/ha không có phân hữu cơ (NT1 - NT12) dao động từ 1,12 – 1,25 g/cm3 và thấp ở các nghiệm thức bón kết hợp giữa phân vô cơ 67 N, P với phân hữu cơ trên nền 350 kg K2O/ha (NT13 – NT24) dao động 0,98 – 1,13 g/cm3. So sánh trước và sau thí nghiệm ở Bảng 3.12 cho thấy, dung trọng đất tăng ở hầu hết các nghiệm thức bón N cao (460 kg/ha/năm) mà không bón phân hữu cơ, bất kể liều lượng phân lân và giảm ở các nghiệm thức bón kết hợp phân N, P và hữu cơ. Bảng 3.12 Ảnh hưởng giữa các liều lượng phân hữu cơ, đạm và lân đến một số tính chất vật lý đất Nghiệm thức Tỉ trọng (g/cm3) Dung trọng (g/cm3) Độ xốp (%) Đoàn lạp bền trong nước ≥ 0,25mm (%) NT1 2,60 1,16 55,4 60,3 NT2 2,59 1,14 56,8 62,3 NT3 2,60 1,18 55,2 58,7 NT4 2,61 1,25 52,8 56,8 NT5 2,60 1,15 55,8 59,7 NT6 2,60 1,12 57,0 61,6 NT7 2,60 1,19 54,4 59,1 NT8 2,61 1,21 53,5 57,1 NT9 2,60 1,16 55,4 59,4 NT10 2,59 1,13 56,4 60,5 NT11 2,61 1,21 53,4 57,7 NT12 2,60 1,22 53,1 56,8 NT13 2,60 1,03 59,7 69,6 NT14 2,60 0,98 62,2 71,8 NT15 2,58 1,09 58,0 69,0 NT16 2,59 1,11 57,2 66,8 NT17 2,60 1,04 59,7 70,1 NT18 2,60 1,01 61,4 71,6 NT19 2,58 1,09 57,8 68,5 NT20 2,59 1,11 57,0 67,0 NT21 2,59 1,04 60,0 69,9 NT22 2,59 1,02 60,7 72,5 NT23 2,58 1,08 58,3 68,7 NT24 2,58 1,13 56,2 66,8 LSD0,05 *NS 0,03 1,41 1,76 CV (%) 5,7 7,9 7,5 7,7 ĐR 2,52 0,89 64,7 61,6 TTN 2,60 1,17 55,0 60,2 * Ghi chú: ĐR: đất rừng chưa qua canh tác; TTN: Đất trước thí nghiệm; *NS: khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức α ≤ 0,05. So với đất rừng, dung trọng ở các nghiệm thức vẫn lớn hơn kể cả các nghiệm thức có bón phân hữu cơ, chứng tỏ qua canh tác đã làm cho dung trọng của đất tăng 68 lên. So với đối chứng hầu hết các nghiệm thức bón cân đối NPK hoặc bón kết hợp giữa NPK với phân hữu cơ đều cho dung trọng thấp hơn. - Phân tích ảnh hưởng tương hỗ giữa việc bón 10 tấn phân hữu cơ/ha/năm với 320 kg N/ha/năm làm cho đoàn lạp bền trong nước của đất cao một cách ý nghĩa so với các mức bón còn lại (250, 390 và 460 kg N/ha/năm) và thấp nhất ở mức bón 460 kg N/ha/năm không có bón phân hữu cơ. Tương tự tương hỗ giữa việc bón 10 tấn phân hữu cơ/ha/năm với các mức phân lân (100, 150 và 200 kg P2O5/ha/năm) đều cho đoàn lạp bền trong nước ở mức rây ≥ 0,25mm đều cao hơn một cách có ý nghĩa so với bón lân với (100, 150 và 200 kg P2O5/ha/năm) không có bón phân hữu cơ. Hình 3.5 Tương hỗ giữa phân hữu cơ với đạm và giữa hữu cơ với lân đến đoàn lạp đất - Ảnh hưởng tương hỗ giữa các liều lượng phân hữu cơ, đạm và lân đến độ xốp đất: nhận thấy, độ xốp đất lớn nhất (có ý nghĩa) ở NT14 (320 kg N – 100 kg P2O5 – 350 kg K2O + 10 tấn phân hữu cơ/ha/năm) là 62,2%, theo sau đó là NT18 (320 kg N – 150 kg P2O5 – 350 kg K2O + 10 tấn phân hữu cơ/ha/năm) là 61,4% và thấp nhất ở NT4 (460 kg N – 100 kg P2O5 – 350 kg K2O/ha/năm) là 52,8% (Bảng 3.12). Ảnh hưởng giữa các liều lượng phân hữu cơ với đạm và lân đến đoàn lạp bền trong nước: Đoàn lạp đất cao nhất (có ý nghĩa) ở NT22 (320 kg N – 200 kg P2O5 – 350 kg K2O + 10 tấn phân hữu cơ/ha/năm) là 72,5%, theo sau đó là TN14 (320 kg N – 100 kg P2O5 – 350 kg K2O + 10 tấn phân hữu cơ/ha/năm) là 71,8% và thấp nhất ở NT4 (460 kg N – 100 kg P2O5 – 350 kg K2O/ha/năm) là 56,8% (Bảng 3.12). Nhận thấy rằng, độ xốp và đoàn lạp bền trong nước của đất giảm ở các nghiệm thức chỉ bón phân N, P trên nền 350 kg K2O/ha không có phân hữu cơ (NT1 – NT12), thấp nhất ở các nghiệm thức có mức N (460 kg/ha) bất kể liều lượng phân P và tăng ở 69 các nghiệm thức bón kết hợp giữa phân vô cơ N, P với phân hữu cơ trên nền 350 kg K2O/ha (NT13 – NT24), cao nhất ở các nghiệm thức có mức N (320 kg/ha). So sánh với đất rừng độ xốp đất và đoàn lạp bền trong nước ở các nghiệm thức thí nghiệm vẫn thấp hơn, chứng tỏ qua canh tác cà phê đã làm cho độ xốp và đoàn lạp đất giảm. So với ĐC và đất trước thí nghiệm (Bảng 3.12), các nghiệm thức bón kết hợp phân vô cơ N, P với phân hữu cơ hoặc bón cân đối NPK đều có độ xốp và độ bền đoàn lạp cao hơn. Theo Katrinski (1965) [27], tầng canh tác, đất có độ xốp dao động: 65 – 55% rất tốt; 55 – 50%, trung bình; < 50%, thấp. Qua thang phân cấp độ xốp đất của Katrinski (1965), cho thấy, đất ở các nghiệm thức đều có độ xốp dao động từ trung bình đến tốt, đặc biệt các nghiệm thức bón kết hợp giữa phân N, P với phân hữu cơ. Như vậy, bón kết hợp giữa phân vô cơ NPK (kg/ha/năm) với phân hữu cơ ở mức thích hợp (320 N – 100 P2O5 – 350 K2O + 10 tấn phân hữu cơ chế biến /ha/năm) đã cải thiện tốt một số tính chất vật lý liên quan đến độ phì nhiêu đất. Bởi vì phân hữu cơ tạo môi trường sống thuận lợi cho hệ sinh vật đất phát triển bao gồm cả vi sinh vật, giun đất và thực vật. Khi hệ sinh vật đất phát triển tốt sẽ tạo ra nguồn cung cấp chất hữu cơ chính cho đất đồng thời phân giải vật chất hữu cơ thành mùn, một vật liệu quan trọng kết gắn các phần tử đất tạo nên kết cấu đất [27]. Phân vô cơ N, P với liều lượng thích hợp góp phần tác động đến sự sinh trưởng của thực vật, vi sinh vật và động vật đất, từ đó tăng nguồn tàn dư hữu cơ cho đất. 3.2.2 Ảnh hưởng của liên tục bón phân hữu cơ, đạm và lân cho cây cà phê đến một số tính chất hóa học 3.2.2.1 Ảnh hưởng của liên tục bón phân hữu cơ đến động thái pHH2O của đất qua các năm 2013, 2014 và 2015 - Qua (Hình 3.6) cho thấy, ảnh hưởng của việc bón và không bón phân hữu cơ đến pHH2O qua các năm 2013, 2014 và 2015 là có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê. Bón 10 tấn phân hữu cơ/ha/năm, động thái pHH2O qua các năm 2013, 2014 và 2015 là tăng dần so với không bón phân hữu cơ trung bình là 9,5%. Do trong phân hữu cơ chế biến có chứa một lượng lớn hợp chất mùn có hoạt tính sinh học cao như axit humic, axit fulvic, hợp chất humin, tham gia vào quá trình đệm của đất, đồng thời hoạt động phân giải hữu cơ của vi sinh vật cũng sinh ra lượng lớn OH- góp phần cải thiện pH. Khi bón phân hữu cơ làm tăng hoạt động của giun, số lượng phân giun cũng lớn nhất đã góp 70 phần cải thiện Ca, Mg trong đất. Theo Pommeresche và ctv (2009) [152], hàm lượng dinh dưỡng trong phân giun Ca2+ khoảng 1818 mg/kg, Mg2+ khoảng 182,5 mg/kg, P: 92,3 ppm, K: 121,0 ppm, Na: 12,5 ppm, OC: 29,3 g/kg, Nts: 2,2 g/kg nên độ pH thường trung tính. Trong phân hữu cơ chứa một lượng đáng kể Ca, Mg và K khi bón vào đất giúp tăng tính đệm, tăng khả năng hoạt động của vi sinh vật phân giải mùn giải phóng OH- dẫn đến tăng pH đất (Whalen và ctv, 2000; Zingore và ctv, 2008) [145]. Hình 3.6 Ảnh hưởng của liên tục bón phân hữu cơ đến pHH2O của đất qua các năm 2013, 2014 và 2015 3.2.2.2 Ảnh hưởng của liên tục bón phân đạm đến động thái pHH2O của đất qua các năm 2013, 2014 và 2015 Hình 3.7 cho thấy, động thái pHH2O giữa các mức phân N khác nhau qua các thời điểm 2013, 2014 và 2015 là có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê. Nhìn chung pH giảm ở các mức N cao hơn 320 kg/ha/năm và thấp nhất ở mức 460 kg/ha/năm, sự chênh lệch này thể hiện rõ nhất ở năm thứ tư (2015) của thí nghiệm. Giá trị pHH2O của năm 2015 cao hơn so với năm 2013 và 2014. So sánh pH đất trước (pH 5,2) và sau thí nghiệm cho thấy, bón phân N với liều lượng cao (460 kg/ha/năm) đã làm cho pH giảm (pH 5,1). Qua 4 năm liên tiếp bón phân N với các mức khác nhau đã làm cho pH đất thay đổi một cách rõ rệt, khi sử dụng liều lượng phân N ở mức (460 kg N/ha/năm) làm cho pH giảm, điều này thể hiện rõ nhất vào năm thứ tư (2015) của thí nghiệm. 71 Hình 3.7 Ảnh hưởng của liên tục bón phân N và P đến động thái pHH2O của đất qua các năm 2013, 2014 và 2015 Kết quả nghiên cứu của Ailncăi và ctv (2012) [115], cho thấy khi sử dụng phân N cho ngô, pHH2O thấp dần từ mức N0 đến N140 kg/ha/năm là 7,0 đến 5,5. Bón phân N (urê) cao dẫn đến giảm độ pH của đất do quá trình Nitrat hóa sinh ra H+ (Abbasi và Adams, 1998; Graham và ctv, 2002) [147]. Theo Lê Văn Căn (1978), bón phân N (urê) giai đoạn đầu làm pH tăng đột ngột do urê đã chuyển thành NH4+, nhưng sau đó pH sẽ giảm do quá trình Nitrat hóa của vi sinh vật sinh ra H+ cộng với một số axit sinh ra trong quá trình hoạt động sống của vi khuẩn [19]. Theo Pierre (1928) [121], bón phân urê với liều cao tạm thời sẽ làm tăng pH đất nhưng trong lâu dài pH đất sẽ giảm là do quá trình nitrat hóa sinh ra proton H+ (Volk và Tidmore, 1946; Wolcott và ctv, 1965; Malhi và ctv, 2000), cũng cho kết quả tương tự. Tóm lại, bón phân đạm với liều lượng cao (460 kg N/ha/năm) đã làm cho pH đất giảm dẫn đến hoạt động của Al, Fe và Mn di động trong đất tăng tác động xấu đến quá trình sinh trưởng phát triển của bộ rễ cây trồng và quần thể sinh vật đất (đặc biệt là giun đất và một số chủng vi sinh vật có ích), giảm hiệu quả sử dụng của phân bón. Bón N cân đối cho cà phê vối trên đất nâu đỏ bazan để hạn chế tác động xấu đến sinh thái môi trường đất là vấn đề quan trọng cho thâm canh cà phê bền vững. 3.2.2.3 Ảnh hưởng của liên tục bón phân lân đến động thái pHH2O của đất qua các năm 2013, 2014 và 2015 Động thái pHH2O với các mức phân lân khác nhau qua các năm 2013 và 2014 khác biệt nhưng không có ý nghĩa thống kê, năm 2015 khác biệt có ý nghĩa thống kê (Hình 3.7). Nhìn chung pH tăng dần ở mức lân 200 kg P2O5/ha/năm qua các thời điểm 2013, 72 2014 và 2015, đặc biệt cao nhất ở năm 2015. Do trong phân lân nung chảy có chứa một lượng lớn Ca, Mg, đã làm cho pH của đất thay đổi. Vậy có thể kết luận rằng, bón phân lân nung chảy trong lâu dài đã cải thiện độ pH đất nâu đỏ bazan. 3.2.2.4 Ảnh hưởng giữa các liều lượng phân hữu cơ, đạm và lân đến động thái pHH2O của đất qua các năm 2013, 2014 và 2015 Ảnh hưởng tương hỗ giữa bón 10 tấn phân hữu cơ/ha/năm với 320 kg N/ha/năm làm cho pH nước của mùa vụ năm 2015 cao một cách có ý nghĩa, theo sau đó là 250 kg N/ha/năm so với các mức bón còn lại và thấp nhất ở mức bón 460 kg N/ha/năm không có phân hữu cơ. Sự tương hỗ giữa việc bón 10 tấn phân hữu cơ/ha/năm với 150 kg đến 200 kg P2O5/ha/năm đều làm cho pH đất cao một cách có ý nghĩa so với các mức bón còn lại (Hình 3.8 và Phụ lục 7). Việc bón lân không có phân hữu cơ làm cho pH đất đều giảm so với có bón phân hữu cơ. Theo nghiên cứu của Kaleem Abbasi và ctv (2010) [145], khi bón phân N (urê) ở mức 120 kg N/ha và 150 kg N/ha tương ứng pH đất 7,2 và 7,1, nhưng bón urê kết hợp với phân hữu cơ pH đã tăng lên 7,5. Qua đây cho thấy, bón kết hợp giữa phân hữu cơ với phân N hoặc P đã cải thiện pH của đất so với chỉ bón phân vô cơ N, P Hình 3.8 Tương hỗ giữa các liều lượng đạm với hữu cơ và giữa lân với hữu cơ đến pH năm 2015 Tác động tương hỗ giữa bón 250 kg N với 200 kg P2O5/ha/năm đã làm tăng giá trị pH đất cao nhất (có ý nghĩa), theo sau đó là 320 kg N với 150 hoặc 200 kg P2O5/ha/năm so với các liều lượng còn lại và pH thấp nhất ở mức bón 460 kg N với 100 kg P2O5/ha/năm (Hình 3.9 và Phụ lục Bảng 7). Điều này cho thấy, trong canh tác bón 73 phân cho cà phê vối khi sử dụng phân lân nung chảy và phân urê cần thực hiện cân đối với tỉ lệ 1.5:1 sẽ cải thiện tốt pH đất. Hình 3.9 Tương hỗ giữa các liều lượng phân lân với đạm đến pH đất năm 2015 - Thời điểm năm 2013 giá trị pHH2O cao nhất (có ý nghĩa) ở NT21 (250 N – 200 P2O5 – 350 K2O + 10 tấn phân hữu cơ/ha/năm) là 6,0 và thấp nhất ở NT8 (460 N – 150 P2O5 – 350 K2O/ha/năm) là 4,9. Năm 2014 nhìn chung pHH2O ở các NT có cải thiện hơn so với năm 2013. Kết quả giá trị pHH2O đều cao ở liều lượng phân N từ 250 kg đến 320 kg/ha/năm, bất kể liều lượng phân lân đặc biệt là các nghiệm thức có kết hợp với phân hữu cơ và thấp ở các nghiệm thức bón N từ 390 – 460 kg/ha/năm. Năm 2015 nhìn chung các NT bón phân N, P trên nền 350 kg K2O/ha không có phân hữu cơ (NT1 – NT12) pH đều giảm đi so với năm 2013 và 2014. Nhưng các NT bón phân vô cơ N, P kết hợp với phân hữu cơ trên nền 350 kg K2O/ha (TN13 – NT24) pH tăng so với năm 2013 và 2014 (Phụ lục Bảng 2.2). Kết quả này khác với nghiên cứu của Wenyi Dong và ctv (2012) [154], bón phân vô cơ NPK trong dài hạn cải thiện pH đất hơn so với bón phân hữu cơ [170]. Nhưng phù hợp với nghiên cứu của Ramesh và ctv (2014) [154], bón kết hợp phân chuồng với vôi và cân đối hàm lượng NPK (sử dụng 75% so với khuyến cáo) ở đất trồng ngô vùng Đông Bắc Ấn Độ đã cải thiện pH đất và hạn chế nồng độ nhôm di động. So sánh pH đất trước (5,2) và sau thí nghiệm trình bày ở (Phụ lục Bảng 2.2) cho thấy, bón phân N ở mức cao (460 kg/ha/năm) mà không bón kết hợp với phân hữu cơ thì bất kể liều lượng phân lân đều cho pH thấp hơn. Kết quả nghiên cứu của Hoàng Thị Minh (2009), cũng 74 cho rằng bón phân NPK giá trị pHKCl đất giảm so với bón phân NPK kết hợp phân chuồng [63]. Tóm lại, ảnh hưởng của liên tục bón các liều lượng phân vô cơ N, P và phân hữu cơ chế biến đến động thái pH đất qua các mùa vụ là rất lớn. Liều lượng phân lân nung chảy thể hiện rõ ở đầu mùa mưa pH đất tăng theo liều lượng bón. Liều lượng phân đạm cũng ảnh hưởng lớn đến động thái pH đất qua các mùa vụ, đặc biệt pH giảm mạnh ở mức phân đạm cao (460 kg N/ha/năm). Khi bón 10 tấn phân hữu cơ chế biến/ha/năm ảnh hưởng có ý nghĩa đến động thái pH đất qua các mùa vụ bất kể liều lượng phân N và P. Do vậy, trong quá trình thâm canh cà phê vối trên đất nâu đỏ bazan cần thực hiện bón cân đối phân vô cơ N, P kết hợp với phân hữu cơ để cải thiện pH đất, nhằm hạn chế tác động của phân vô cơ đến độ chua của đất. 3.2.2.5 Ảnh hưởng của liên tục bón phân hữu cơ đến một số tính chất hóa học đất Bảng 3.13 Ảnh hưởng của liên tục bón phân hữu cơ đến một số chất tính chất hóa học đất Phân hữu cơ CEC cmolc/ kg đất Tổng số (%) Dễ tiêu (mg/100g đất) Cation trao đổi (cmolc/kg đất) OM N K2O P2O5 K2O Ca 2+ Mg2+ Al3+ HC0 13,3 3,77 0,19 0,17 11,5 13,9 2,37 1,50 0,36 HC1 16,2 5,16 0,22 0,21 13,1 23,3 3,62 2,24 0,15 LSD0,05 0,60 0,33 0,01 0,01 1,33 1,28 0,33 0,26 0,05 CV% 6,9 14,5 6,6 9,9 21,1 10,6 15,3 14,4 15,5 TTN 11,3 4,1 0,19 0,16 7,53 8,06 1,90 0,39 2,99 * Ghi chú: HC0 = không bón phân hữu cơ; HC1 = 10 tấn phân hữu cơ chế biến /ha/năm; TTN: đất trước thí nghiệm; - Ảnh hưởng liên tục trong 3 năm của việc bón 10 tấn phân hữu cơ chế biến/ha/năm đến các chỉ tiêu CEC, OM, Nts, K2Ots, K2Odt, P2O5dt, Ca2+, Mg2+ và Al3+ trong môi trường đất đỏ nâu đỏ bazan ở cao nguyên Di Linh, Lâm Đồng so với không bón phân hữu cơ là khác biệt là có ý nghĩa thống kê (Bảng 3.13). Qua Bảng 3.13 cho thấy, bón liên tục trong 3 năm với lượng 10 tấn phân hữu cơ/ha/năm trong canh tác cà phê làm cho hàm lượng CEC tăng lên 21,8%; hàm OM tăng 36,51%; hàm Nts tăng 15,79% so với không bón. Lý giả cho vấn đề này, có thể khi bón phân hữu cơ đặc biệt là phân hữu cơ chế biến có chứa hàm lượng OM, Nts cao như phân gà và phân lợn, do vậy đã góp phần làm tăng lượng OM, Nts trong đất. Mặt 75 khác các axit mùn trong phân hữu cơ cũng đã tăng phức hệ keo vô – hữu cơ và keo hữu cơ trong đất góp phần làm tăng CEC. Kết quả nghiên cứu của Leu (2005) [143], Monacoa và ctv (2008) [149], Goyal và ctv (1999) [125], cho thấy, trên vườn cây ăn trái hàm lượng OM, Nts tăng lên khi sử dụng phân hữu cơ liên tục trong nhiều năm. Theo nhiều nghiên cứu trước đây cho thấy Nts trong phân gà là cao nhất (1,63%), tiếp đến phân lợn (0,80%) [37]. - Bón liên tục trong 3 năm với lượng 10 tấn phân hữu cơ/ha/năm đã làm lân dễ tiêu tăng (13, 91%) so với không bón (Bảng 3.13). Bởi vì, hàm lượng mùn trong phân hữu cơ đã góp phần tăng tính đệm của dung dịch đất, liên kết với oxit sắt/nhôm nên hạn chế sự cố định lượng phân lân bón vào đất, mặt khác trong phân hữu cơ cũng chứa một lượng lớn lân hữu hiệu. Chất hữu cơ còn giúp tăng hoạt động của vi khuẩn phân giải lân góp phần giải phóng lân dễ tiêu làm giảm quá trình cố định lân trong đất. Theo Thái Phiên (1999), trên đất nâu đỏ bazan hàm lượng chất hữu cơ trong đất làm giảm khả năng cố định lân [73]. Kết quả nghiên cứu của Scotti và ctv (2015) [153], bón phân hữu cơ với lượng 15 tấn/ha kết hợp với phân N giúp hoạt tính của enzym phosphomonoesterase tăng lên sau khi sử dụng, điều này đã tác động tích cực đến quá trình phân giải lân, giúp tăng lân dễ tiêu trong đất. Như vậy, bón phân hữu cơ (đặt biệt là phân hữu cơ chế biến) đã cải thiện tích cực độ phì lân dễ tiêu trong môi trường đất nâu đỏ bazan. - Bón liên tục trong 3 năm với lượng 10 tấn phân hữu cơ/ha/năm đã làm tăng kali tổng số và dễ tiêu lên (23,53% và 67,63%) so với không bón (Bảng 3.13). Theo Trình Công Tư (2008) [83], vỏ cà phê được tái sử dụng làm nguyên liệu chế biến phân hữu cơ có chứa hàm lượng kali tổng số cao (3,33% K2O). Theo Bùi Huy Hiền (2013) [37], trong phân gà chứa kali cao (0,85% K2O) và phân lợn (0,26% K2O). Do vậy khi bón phân hữu cơ chế biến từ phân gà, phân lợn và vỏ cà phê đã góp phần làm tăng kali trong đất (cả tổng số và dễ tiêu). - Qua Bảng 3.13 cho thấy, bón liên tục trong 3 năm với lượng 10 tấn phân hữu cơ/ha/năm đã làm cho hàm lượng Ca2+ và Mg2+ trong đất tăng (52,74% và 49,33%) so với không bón phân hữu cơ. Mặt khác làm giảm hàm lượng Al3+ trong đất đến 2,4 lần so với không bón phân hữu cơ và giảm 19,8 lần so với đất trước thí nghiệm. Bởi vì, 76 trong phân hữu cơ có chứa một lượng Ca và Mg nhất định, ngoài ra axit mùn trong phân hữu cơ góp phần vào việc hấp phụ trao đổi cation Ca2+, Mg2+ và giữ lại trong phức hệ keo hữu cơ - vô cơ hạn chế quá trình rửa trôi chính điều này đã làm cho Ca2+, Mg2+ ở các nghiệm thức bón phân hữu cơ tăng lên. Ngoài ra tính phân hữu cơ làm tăng tính đệm và khả năng liên kết với Al3+ tạo phức dẫn đến làm giảm Al3+ trong đất [37]. Như vậy, bón phân hữu cơ (đặc biệt là phân hữu cơ chế biến từ nguyên liệu phân gà, phân lợn và vỏ cà phê) đã làm giảm độc tính nhôm (Al3+) tăng hàm lượng Ca2+ và Mg2+ trên đất nâu đỏ bazan, điều này rất quan trọng đối với sự sinh trưởng và phát triển của bộ rễ cây cà phê và cải thiện được chế độ lân dễ tiêu trong đất. - Sau 3 năm liên tục bón với lượng 10 tấn phân hữu cơ/ha đã cải thiện hàm lượng CEC, OM, Nts, P2O5dt, K2Odt, Ca2+ và Mg2+ một cách đáng kể so với đất trước thí nghiệm. Đối với đất không được bón phân hữu cơ thì hàm lượng OM trong đất giảm so với đất trước thí nghiệm (Bảng 3.13). 3.2.2.6 Ảnh hưởng của liên tục bón phân đạm đến một số tính chất hóa học đất - Hình 3.10 cho thấy, ảnh hưởng của các liều lượng N đến dung tích hấp phụ của đất (CEC) là khác biệt có ý nghĩa thống kê. Bón phân N ở mức (320 kg/ha/năm) làm tăng CEC nhưng nếu bón N quá cao hoặc quá thấp sẽ làm CEC của đất giảm. Hình 3.10 Ảnh hưởng của liên tục bón phân N đến hàm lượng CEC trong đất Lý giải vấn đề nêu trên, có thể khi bón phân N cân đối thì chính yếu tố NH4+ được vi khuẩn chuyển hóa từ nguồn phân urê đã góp phần vào phức hệ trao đổi. Mặt khác phân vô cơ N cân đối giúp cây sinh trưởng tốt cho nhiều tàn dư hữu cơ cùng với 77 sự phát triển tốt của hệ sinh vật đất (giun đất và vi sinh vật) giúp tăng khả năng phân hủy chất hữu cơ giải phóng các hợp chất sinh học có hoạt tính cao (axit mùn, axit amin, hợp chất humin) góp phần tăng giá trị CEC của đất. Tuy nhiên, khi bón phân N quá cao thì chính nồng độ NH4+ nhiều sẽ gây ảnh hưởng ngược lại. - Hình 3.11 cho thấy, ảnh hưởng của các mức phân N đến hàm lượng chất hữu cơ trong đất (OM) là khác biệt có ý nghĩa thống kê. Nhận thấy rằng, biến thiên hàm lượng OM trong đất rất rõ qua các mức phân N. Ở mức N1 hàm lượng OM là 4,5%, khi tăng mức N2 hàm lượng OM tăng lên 5,1%, khi tăng lên mức N3 hàm lượng OM bắt đầu giảm còn 4,3% và tăng mức N4 hàm lượng OM giảm còn 3,9%. Hình 3.11 Ảnh hưởng của liên tục bón phân N đến hàm lượng OM và Nts trong đất Kết quả nêu trên chứng tỏ bón N cân đối cho cà phê sẽ làm tăng hàm lượng OM trong đất, nếu bón với mức quá thấp hay quá cao đều làm cho hàm lượng OM trong đất giảm. Điều này cho thấy, khi bón đạm thấp chưa đáp ứng đủ nhu cầu dinh dưỡng cho sự sinh trưởng và tạo năng suất của cây cà phê, do đó cây cần huy động Nts từ chất hữu cơ (khoáng hóa) dẫn đến giảm OM tích trữ trong đất. Mặt khác, nếu bón mức đạm thấp dẫn đến cây phát triển kém nên để lại tàn dư thực vật ít do đó cũng góp phần làm giảm nguồn OM trong đất. Trong trường hợp bón N cao so với nhu cầu của cây thì chính phân N tác động đến môi trường đất làm mất cân bằng dinh dưỡng trong đất, khi đó cây sẽ khó hút một số nguyên tố dinh dưỡng khác như lân, kali làm cây sinh trưởng hạn chế; đồng thời, lượng đạm quá cao có thể ảnh hưởng không tốt đến hoạt động sống của 78 vi sinh vật và giun đất (đây là những thành phần chính đóng góp làm tăng hàm lượng OM cho đất) [4], [41], [86], [91]. - Ảnh hưởng của các liều lượng phân N đến hàm lượng Nts trong đất (qua Hình 3.11) cho thấy, là khác biệt có ý nghĩa thống kê. Với mức N1 hàm lượng Nts là 0,2%, khi tăng mức lên N2 thì Nts là 0,22% (tăng 10,0%), tăng mức N3 thì Nts giảm còn 0,19% và khi tăng lên mức N4 hàm lượng Nts giảm còn 0,18%. Theo phân cấp hàm lượng Nts trong đất của Hội Khoa học Đất (2000) [41], thì bón phân đạm ở mức N2 sẽ cải thiện Nts trong đất ở mức giàu 0,22%. Có lẽ do bón N cân đối tăng khả năng hoạt động của sinh vật đất (giun đất và vi sinh vật trong đó có vi khuẩn cố định đạm) do vậy làm tăng nguồn hữu cơ và Nts trong đất. Theo Lee (1985) [141], trong cơ thể giun chứa 60 – 70% protein và theo Pommeresche và ctv 2009) [152], phân giun đất có chứa khoảng 2,2 g Nts/kg, khi bón đạm thích hợp làm tăng mật số cũng như sinh khối của chúng làm tăng đạm tổng số trong đất. Mặt khác vi khuẩn cố định đạm cũng góp phần tăng đạm tổng số trong đất. Bón quá nhiều phân N làm cây hút nhiều đạm tăng sinh khối tươi của cây và tăng lượng đạm dễ tiêu trong đất (lượng đạm này dễ bị mất đi do rửa trôi và bóc hơi) không góp phần nhiều vào tăng Nts [83]. Theo Dafili (1957), sự giảm sút về hàm lượng đạm bón vào trong đất là do 50% cây trồng lấy đi 50% do rửa trôi và bốc hơi, đất càng có hàm lượng đạm dễ tiêu cao thì khả năng rửa trôi và bốc hơi càng lớn [19]. Theo Nguyễn Như Hà (2005) [33], Nts trong đất có liên quan chặt chẽ với hàm lượng OM chứ không phải do phân vô cơ N. - Hình 3.12 cho thấy, ảnh hưởng của các mức phân N đến hàm lượng lân dễ tiêu và kali dễ tiêu là khác biệt có ý nghĩa thống kê. Phân tích biến thiên liều lượng phân N với hàm lượng lân dễ tiêu cũng như kali dễ tiêu trong đất qua (Hình 3.12) cho thấy, hàm lượng lân dễ tiêu và kali dễ tiêu tăng theo liều lượng phân N bón vào đất và đạt cao nhất ở mức N2 (320 kg N/ha/năm), sau đó giảm ở các mức N cao hơn và thấp nhất ở mức N4 (460 kg N/ha/năm). Chứng tỏ, hàm lượng lân dễ tiêu và kali dễ tiêu trong đất nâu đỏ bazan tỉ lệ thuận (tương hỗ) với đạm ở một mức nhất định và sẽ tỉ lệ nghịch khi tăng liều lượng đạm (đối kháng) [19], [93]. Kelem Abbasi và ctv (2015) [145], bón phân N có tác dụng cải thiện lân dễ tiêu ở một mức nhất định, khi tăng liều lượng phân N làm tăng hàm lượng lân tổng số nhưng 79 không cải thiện lân dễ tiêu trong đất; đối với hàm lượng kali dễ tiêu trong đất bón phân N (urê) không cải thiện, ngược lại còn làm tăng quá trình mất kali. Hình 3.12 Ảnh hưởng của liên tục bón N đến hàm lượng P2O5dt và K2Odt trong