Tóm tắt Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của sử dụng phụ phẩm nông nghiệp đến lý, hoá tính đất và năng suất lúa, ngô trên đất phù sa sông Hồng và đất xám bạc màu

PP 5. 80% NPK so với CT1 + PC +PP 6. 80% NP so với CT1 + 70% K so với CT1 + PC +PP 9 Ghi chú: Lượng phân bón NPK, PC, PP, cụ thể trong từng vụ ở ñược nêu ở mục e. PP: Phụ phẩm nông nghiệp ( rơm rạ, thân lá ngô ) ñược cày vùi sau thu hoạch. c. Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm bố trí không có lần nhắc lại, diện tích 1 ô = 300 -500 m2. d. Chỉ tiêu theo dõi: Thu hoạch 4 vị trí khác nhau trong ô, mỗi vị trí thu hoạch 4 m2. Năng suất thực thu từng ô thí nghiệm, khối lượng rơm rạ, khối lượng thân lá ngô; hiệu quả kinh tế. e. Lượng phân bón và cách bón cho thí nghiệm: như thí nghiệm 1. f. Sơ ñồ thí nghiệm: phụ lục 1, thí nghiệm ô lớn. 2.3.2.3. Khảo nghiệm trên diện rộng Xây dựng mô hình khảo nghiệm: Nghiên cứu ảnh hưởng của sử dụng phụ phẩm và khả năng giảm thiểu lượng phân khoáng (khảo nghiệm trên diện rộng thực hiện liên tục từ năm 2006 – 2008 trên ñất phù sa sông Hồng) a. Mục ñích: Mô hình khảo nghiệm tính ứng dụng thực tế về giải pháp sử dụng phân bón NPK ở một số mức bón khác nhau kết hợp với sử dụng phụ phẩm vùi tươi có chế phẩm vi sinh bằng chỉ tiêu ñánh giá là năng suất lúa, ngô. b. Công thức thí nghiệm 1. Canh tác của nông dân 2. NPK + PC 3. NPK + PC + PP + CPVS 4. (NPK – 50% NPK có trong phụ phẩm ) + PP vùi tươi+ CPVS 5. (NPK – 100% NPK có trong phụ phẩm ) + PP vùi tươi+ CPVS Ghi chú: - Lượng phân bón NPK, PC, PP, cụ thể trong từng vụ ở ñược nêu ở mục e. NPK trong phụ phẩm vụ xuân, vụ mùa, ngô ñông ñược tính từ kết quả nghiên cứu phân hàm lượng dinh dưỡng trong phụ phẩm. - PP: Phụ phẩm nông nghiệp ( rơm rạ, thân lá ngô ) ñược cày vùi sau thu hoạch. PP ñược vùi tươi xuống ruộng trong quá trình làm ñất. ðối với rơm rạ thì vùi thẳng xuống ruộng, thân lá ngô chặt ngắn 5 cm rồi mới ñưa xuống ruộng vùi. - CPVS: chế phẩm vi sinh vật phân giải của Viện Thổ nhưỡng Nông hoá (Tạp chí KHCN Nông nghiệp Việt Nam. Số 3.2008, trang 58-62, phụ lục 1). b. Phương pháp bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm ñược bố trí không có lần nhắc lại. Diện tích của thí nghiệm 1 ha. c. Chỉ tiêu theo dõi Năng suất thực thu từng ô thí nghiệm, khối lượng rơm rạ, khối lượng thân lá ngô, hiệu quả kinh tế. d. Phương pháp thu hoạch: thu hoạch 4 vị trí khác nhau trong ô, mỗi vị trí thu hoạch 20 m2, cân khối lượng hạt tươi sau ñó lấy mẫu 1 kg ñể tính khối lượng chất khô trung bình từ ñó tính ñược năng suất của từng ô. e. Lượng phân bón và cách bón: bón theo nông dân theo ñiều tra còn bón từ công thức 2 ñến công thức 5 như thí nghiệm 1. 2.3.3. Phương pháp theo dõi quá trình phân giải phụ phẩm trên ñồng ruộng Thân lá lúa, ngô sau mỗi vụ thu hoạch (vào thời thời gian cuốc vùi phụ phẩm xuống ruộng) ñược cho vào túi lưới có chiều dài 30 và chiều rộng 30 cm. Rơm rạ hay thân lá ngô ñược cắt nhỏ thành ñoạn dài 1-2 cm. Mỗi túi ñựng 100 g phụ phẩm nông nghịêp và ñược trải mỏng ra trong túi trước khi vùi xuống ruộng. Mỗi công thức theo dõi ñược ñóng làm 16 túi (mỗi công thức có 4 lần nhắc, mỗi lần nhắc theo dõi ở 4 thời ñiểm lúc ñoạn ban ñầu, sau vùi 30 ngày, 60 ngày và lúc thu hoạch). Túi lưới ñược vùi sâu 15 cm, ở giữa ô thí nghiệm. Theo dõi hàm lượng N, P, K, Ca, Mg, Si trong phụ phẩm trước khi vùi. Theo dõi khối lượng, hàm lượng N, P, K và diến biến C/N sau vùi 30 ngày, sau vùi 60 ngày và khi thu hoạch ñối với phụ phẩm trong túi lưới vùi. 10 2.3.4. Phương pháp vùi, tủ phụ phẩm và làm ñất trên ñồng ruộng Phụ phẩm trên ñồng ruộng là rơm rạ và thân lá ngô. Trong ñiều kiện thâm canh liên tục 3 vụ trong năm, do vậy sau vụ thu hoạch phụ phẩm ñược vùi xuống theo quá trình làm ñất (chỉ sau 1 tuần là gieo trồng vụ tiếp theo). ðối với phụ phẩm là rơm rạ thì sau thu hoạch rơm ñược rải ra ruộng cùng rạ và ñược vùi trong quá trình lồng ñất. ðối với phụ phẩm là thân lá ngô ñược cắt bằng máy có ñộ dài 5 cm (giai ñoạn ñầu chua có máy thì ñược băm bằng tay) sau ñó ñược rải ra ruộng và ñược vùi trong quá trình làm ñất. Quá trình làm ñất trải qua 2 lần lồng ñất , mỗi lần cánh nhau 1 tuần. Vùi phụ phẩm, sử dụng chế phẩm vi sinh ngay ở lần ñầu thực hiện quá trình vùi và lượng N bằng 0,1% tổng lượng phụ phẩm tươi cần vùi từ tổng lượng N cần bón cho cây trồng. ðể quá trình lồng ñất vùi phụ phẩm ñược dễ dàng yêu cầu nước trong ruộng phải ñủ ñộ sâu 10-20 cm, thường sau khi gặt xong là cho nước vào ñể ngâm ruộng 2-3 ngày rồi tiến hành lồng ñất. Tủ phụ phẩm chỉ thực hiện trong vụ ngô ñông. Ở những công thức có tủ phụ phẩm thì rơm rạ ñược cắt tận gốc và ñưa ra ngoài. Sau khi làm ñất và ñặt bầu ngô hay gieo hạt xong (ñất phù sa sông Hồng thường ñặt bầu còn ñất bạc màu Bắc Giang gieo hạt) rơm, rạ ñược tủ lên luống ngay sau ñó. 2.3.5. Phương pháp phân tích 2.3.5.1. Phân tích ñất Phương pháp phân tích ñất theo sổ tay phân tích của Viện Thổ nhưỡng Nông hoá (Sổ tay phân tích ñất, nước, phân bón, cây trồng, 1998)[41]. Các chỉ tiêu và phương pháp phân tích mẫu ñất sau: - Xác ñịnh pHH2O: ðo bằng pH meter, tỷ lệ ñất/nước là 1/5. - Xác ñịnh pHKCl: ðo bằng pH meter, tỷ lệ ñất/dịch là 1/2,5. - Xác ñịnh chất hữu cơ tổng số: Theo phương pháp Walkley-Black. - Xác ñịnh hàm lượng nitơ tổng số: Theo phương pháp Kjeldahl, công phá mẫu bằng H2SO4 có hỗn hợp K2SO4, CuSO4, Se xúc tác. - Xác ñịnh P2O5 tổng số: Theo phương pháp so màu trên máy phổ quang kế (spectrophotometer), công phá mẫu bằng H2SO4 + HClO4, xác ñịnh lân trong dung dịch bằng “màu xanh molypden”. - Xác ñịnh P2O5 dễ tiêu: Theo phương pháp Olsen, hòa tan các hợp chất phốt pho trong ñất bằng dung môi NaHCO3 0,5 M (pH=8,5) với tỷ lệ ñất : dung môi = 1 : 20, xác ñịnh lân trong dung dịch bằng “màu xanh molypden”. - Xác ñịnh K2O tổng số: Công phá mẫu bằng H2SO4+HClO4, xác ñịnh K trong dung dịch bằng quang kế ngọn lửa. - Xác ñịnh K2O dễ tiêu: Chiết K bằng axetatamon 1M (pH =7), xác ñịnh K trong dung dịch bằng quang kế ngọn lửa. - Xác ñịnh dung tích hấp thu (CEC): Theo phương pháp amon axetat pH=7. - Xác ñịnh Ca2+, Mg2+ trao ñổi: Chiết Ca, Mg bằng axetatamon 1 M (pH =7), xác ñịnh Ca2+, Mg2+ trong dung dịch trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tử. - Xác ñịnh thành phần cơ giới: Theo phương pháp ống hút Robinson. - Xác ñịnh dung trọng ñất: Theo phương pháp dùng ống trụ bằng kim loại ñóng thẳng xuống ñất và lấy mẫu ñất còn nguyên dạng không bị phá hủy. - Xác ñịnh tỷ trọng ñất: Theo phương pháp picnomet. d – D - Xác ñịnh ñộ xốp: Tính toán theo công thức: P(%)= ---------- x 100 d 11 * Trong ñó: P là ñộ xốp tính bằng %, D là dung trọng ñất, d là tỷ trọng ñất - Xác ñịnh ñoàn lạp bền trong nước: Theo phương pháp Savinop. - Xác ñịnh ñộ ẩm ñất: Xác ñịnh theo công thức sau: P1 – P2 A= -------- x 100 P2 Trong ñó: A là ñộ ẩm ñất tính bằng %; P1 là khối lượng ñất mẫu trước khi sấy; P2 là khối lượng ñất mẫu sau khi sấy ở nhiệt ñộ 105 0C. - Xác ñịnh NO3, NH4 +: Theo phương pháp Kjeldahl. Nitrat, amon ñược chiết bởi dung dịch KCl 1M, xác ñịnh NH4 + - N bởi MgO, sau ñó khử NO3 – N bằng hỗn hợp Devarda. Cân 20g ñất tươi + 50ml KCl 1N (2%) lắc trong 1 giờ lọc qua giấy lọc. + Xác ñịnh NH4: Lấy dung dịch cất (khoảng 10-25ml) + 0,5g MgO (dung dịch có màu hồng). Bình hứng 10ml HBO3 2% (cất từ màu hồng chuyển sang màu xanh là ñược). Dùng H2SO4 0,02N chuẩn ñộ từ xanh sang màu ñỏ tía nhạt. Xác ñịnh NO3 - N: Mẫu ñã xác ñịnh NH4 – N. Khử Nitrat bằng hỗn hợp Devarda sau ñó tiếp tục cất theo Kjendhal. 2.3.5.2. Phân tích cây trồng - N tổng số: Theo phương pháp Kjeldahl, công phá mẫu bằng H2SO4 có hỗn hợp K2SO4, CuSO4 và Se xúc tác. - K20 tổng số: ðo trên máy quang kế ngọn lửa, công phá mẫu bằng hỗn hợp 2 axít H2SO4 + HClO4. - P205 tổng số bằng phương pháp so màu trên máy phổ quang kế (spectrophotometer), công phá mẫu bằng hỗn hợp 2 axít H2SO4 + HClO4, xác ñịnh lân trong dung dịch bằng “màu xanh molypden”. - Phân tích Ca, Mg trong cây (TCN 455 – 2001) Công phá bằng axit HClO4 (70%)+ HNO3 (65%) (Tỷ lệ 1:1): Ngâm và công phá mẫu ñến dịch trong là ñược. ðề nguội, lên thể tích 100ml bằng nước cất. Dung dịch mẫu sau ñược lên thể tích ñem ñốt trên máy Quang phổ hấp phụ nguyên tử (AAS) bằng ngọn lửa khí Axetylen/không khí ở bước sóng 422,7 nm có thêm La (Ca) còn Mg ño tại bước sóng 285,2nm. - Phân tích S % (TCN 456 – 2001) Cân 1 gam mẫu ñã nghiền qua rây 1mm + 2ml dung dịch Mg(NO3)2 cho vào nung ở nhiệt ñộ 700C tăng dần lên tới 3000C trong 10 giờ. ðể nguội cho ra ngoài sau ñó cho 5ml HNO3 25% dùng nắp ñậy cố và ñun cách thủy 2h 30 phút (chú ý: không ñể bắn axit ra ngoài). ðể nguội, lên ñịnh mức 50ml sau ñem phân tích theo phương pháp so ñộ ñục. Hút ml dung dịch mẫu (tùy theo lượng nhiều hay ít) cho vào bình ñịnh mức 50ml + 0,5g BaCl2 (nghiền bột) lắc ñều cho tan + cho 1ml gum (polyvialcon + CH3COOH 1%) lắc, sau ñó ñem so ở bước sóng 490nm trên máy so màu Spectrophotometer. - Si % theo phương pháp khối lượng Cân 2 gam mẫu ñã nghiền qua rây 1mm vào chén sứ (ñã cân trọng lượng). Thấm ướt mẫu bằng axit HNO3 ñậm ñặc (H2O2 30%) hoặc trộn vào 1-2 gam NH4NO3. Cho vào lò nung, tăng dần nhiệt ñộ lên tới 450-5000C trong 2-4 giờ, ñể nguội, lấy chén ra thấm ướt mẫu bằng nước cất 2.3.6. Phương pháp xử lý số liệu Số liệu ñược xử lý theo phương pháp phân tích phương sai bằng phần mềm IRRISTAT 4.0. 12 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. ðiều kiện khí hậu, tính chất ñất, tình hình sử dụng phân bón và sử dụng phụ phẩm nông nghiệp vùng nghiên cứu 3.1.1. ðiều kiện khí hậu vùng nghiên cứu Theo số liệu khí tượng trung bình từ năm 2001 - 2010 của Trạm Khí tượng Láng - Hà Nội và Trạm Khí tượng Bắc Giang cho thấy: - Bình quân lượng bốc hơi ñạt cao nhất vào tháng 10 (khoảng 100 ml/tháng) và thấp nhất vào tháng 2 (khoảng 50 - 60 ml). - Bình quân lượng mưa ñạt cao nhất trong tháng 7 và 8 (khoảng 300 -350 mm/tháng) và thấp nhất ở tháng 1 (khoảng 10-20 mm). - Bình quân ñộ ẩm trong năm chênh lệch nhau không nhiều lăm. ðộ ẩm ñạt cao nhất thường vào tháng 3, 4, 7, 8 và ñạt thấp nhất vào những tháng 1, 10, 11, 12. - Bình quân nhiệt ñộ ở Láng thường cao hơn ở Bắc Giang khoảng 10C. Nhiệt ñộ ñạt cao vào tháng 6 – tháng 7 (26-27,50C) và thấp nhất vào ñầu năm và cuối năm (14-170C). 3.1.2. Tính chất ñất vùng nghiên cứu 3.1.2.1. Tính chất lý học ñất nghiên cứu - ðất phù sa sông Hồng có thành phần cơ giới trung bình, có ñộ xốp trung bình (47%), như vậy khá thuận lợi cho khả năng giữ ẩm cho cây trồng phát triển. - ðất xám bạc màu Bắc Giang có thành phần cơ giới nhẹ, cát chiếm 75,34%, ñất xốp (57%) do vậy chất hữu cơ phân giải nhanh và rửa trôi mạnh. 3.1.2.2. Tính chất hóa học ñất nghiên cứu ðất phù sa sông Hồng có hàm lượng hữu cơ cao (OC = 2,62%), ñạm tổng số cao (N=0,25%); kali tổng số, lân tổng số và lân dễ tiêu khá. Kali dễ tiêu và dung tích hấp thu ở mức trung bình. ðất bạc màu chua (pHKCl = 5,0). Hàm lượng hữu cơ thấp (OC=0,96%), ñạm tổng số thấp (N=0,08%); kali tổng số, kali dễ tiêu hơi nghèo. ðất có hàm lượng lân tổng số khá (P2O5 tổng số=0,11%) và lân dễ tiêu cao (P2O5 dễ tiêu = 45,93 mg/100g ñất ). Dung tích hấp thu của ñất rất thấp. . ðất bạc màu có thành phần cơ giới nhẹ, nghèo ñạm, mùn và kali. ðể cải thiện ñộ phì nhiêu ñất bạc màu và duy trì ñộ phì nhiêu của ñất phù sa sông Hồng cần phải sử dụng phân hữu cơ. Trong ñiều kiện không có phân chuồng việc sử dụng phụ phẩm nông nghiệp của cây trồng trước cho cây trồng sau là rất cần thiết có ý nghĩa ñặc biệt quan trọng. 3.1.3. Tình hình sử dụng phân bón vùng nghiên cứu Lượng phân bón nông dân sử dụng cho ñất phù sa sông Hồng, ðan Phượng, Hà Nội tương ñối cao, ñặc biệt là ñạm cho ngô ñông (217 kg N/ha) hay phân kali (78-95 kg K2O/ha). Phân chuồng so với trước ñây ñược nông dân thường bón cho lúa là 10 tấn/ha thì ñến nay lượng bón ñó chỉ còn 5,5- 6,3 tấn/ha (hơn một nửa), ñó cũng là nguyên nhân tại sao nông dân lại bón nhiều phân hóa học mà năng suất không cao. Trên ñất xám bạc màu Bắc Giang mức phân bón cho lúa lai là 10 tấn phân chuồng + 120 – 150 kg N+ 90 – 100 kg P2O5 + 90 – 120 kg K2O/ha (Nguyễn Văn Bộ, Bùi Dình Dinh, 1996)[3]. Như vậy nông dân trên ñất bạc màu Bắc Giang ñã bón không ñủ và không cân ñối về phân chuồng cũng như phân ñạm, lân, kali cho cây lúa và ngô (7,4-8,5 tấn PC+37-58 kg P2O5+60-76 kg K2O/ha) 13 3.1.4. Tình hình sử dụng phụ phẩm nông nghiệp vùng nghiên cứu Người nông dân ở ðan Phượng và Hiệp Hòa chủ yếu sử dụng thân lá ngô ñể ñun nấu (85%-100%), phần rạ ñược vứt lại ruộng, rơm thì thường bị ñốt tại ruộng. Trong khi ñó, ở ðan Phượng, Hà Nội và Hiệp Hòa, Bắc Giang lượng phụ phẩm trung bình trong một vụ lúa và ngô là rất lớn (lúa từ 4,02 - 5,86 tấn/ha, ngô ñông 3,30 - 5,67 tấn/ha). Hàng năm một lượng phụ phẩm không nhỏ ñã bị người dân ñốt ñi, ñây là một lãng phí chất hữu cơ, ñạm ... và gây ô nhiễm ñến môi trường sống. Nếu ta bón trả lại cho ñất lượng phụ phẩm trên thì sẽ có một nguồn hữu cơ thay thế phân chuồng bổ sung cho ñất. Nếu sử dụng phụ phẩm nông nghiệp của cây trồng vụ trước cho cây trồng vụ sau giảm ñược 20% lượng phân khoáng bón cho cây trồng mỗi năm trên một ha, thì mỗi năm với cơ cấu Lúa xuân-Lúa mùa-Ngô ñông trên ñất phù sa sông Hồng sẽ giảm ñược 85 kg N, 35 kg P2O5, 50 kg K2O cho 1 ha và trên ñất bạc màu sẽ giảm ñược 63 kg N, 26 kg P2O5, 41 kg K2O cho 1 ha. 3.2. Xác ñịnh khả năng cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng của phụ phẩm nông nghiệp 3.2.1. Hàm lượng dinh dưỡng trong phụ phẩm trước khi vùi - Tổng lượng dinh dưỡng từ phụ phẩm nếu ñược vùi lại cho ñồng ruộng hằng năm sẽ ñưa vào ñất ñất phù sa sông Hồng rất lớn. Lượng ñạm là 95,5 kg N/ha (tương ñương 208 kg phân ñạm urê); lượng lân là 50,4 kg P2O5/ha (tương ñương 253 kg phân lân supe); lượng kali là 209,9 kg K2O/ha (tương ñương 350 kg phân kali clorua); lượng CaO là 58,2 kg/ha; lượng MgO là 49,3 kg /ha; lượng SiO2 là 1.226 kg/ha; lượng S là 17,6 kg/ha. Ngoài chất dinh dưỡng từ phụ phẩm nêu trên thì chất hữu cơ trong phụ phẩm cũng rất lớn (chiếm khoảng 80% trong rơm rạ). Trên 1 ha ñất bạc màu Bắc Giang sẽ trả lại 86,5 kg N/ha (tương ñương 188 kg phân ñạm urê), 39,0 kg P2O5/ha (tương ñương 244 kg phân lân supe), 218,6 kg K2O/ha (tương ñương 364 kg phân kaliclorua), 49,0 kg CaO, 38,5 kg MgO, 1.093 kg SiO2 và 15,8 kg/ha S. 3.2.2. Diễn biến quá trình phân giải phụ phẩm theo thời gian vùi trên ñồng ruộng ðể theo dõi quá trình phân giải phụ phẩm nông nghịêp trên ñồng ruộng, chúng tôi tiến hành như sau: cho vào túi vùi 100g phụ phẩm nông nghịêp vùi sâu 15cm, theo dõi quá trình diễn biến khối lượng của phụ phẩm nông nghịêp, hàm lượng N, P, K và tỷ lệ C/N trong phụ phẩm sau khi vùi 30 ngày, sau vùi 60 ngày và khi thu hoạch. Quá trình ñược theo dõi trong cả 3 vụ trên cả hai loại ñất nghiên cứu. 3.2.2.1. Diễn biến khối lượng phụ phẩm theo thời gian sau khi vùi xuống ruộng Trên cả hai loại ñất thí nghiệm sau 30 ngày vùi khối lượng phụ phẩm giảm nhanh nhất (31,3-47,3%). Sau ñó tốc ñộ phân giải chậm lại. Rơm rạ ñược vùi cho lúa mùa, ở thời kỳ thu hoạch khối lượng phụ phẩm giảm ñược 67,2-79,2% nhưng khi vùi rơm rạ cho ngô ñông thì ở thời kỳ thu hoạch khối lượng phụ phẩm chỉ giảm ñược 64,6- 76,2%. Như vậy trong ñiều kiện có nước và nhiệt ñộ cao thì phụ phẩm nông nghiệp phân huỷ nhanh hơn trong ñiều kiện không có nước và nhiệt ñộ thấp. Sử dụng chế phẩm vi sinh vật cùng với phụ phẩm nông nghiệp cho mức ñộ phân giải phụ phẩm nhanh hơn nhiều so với không sử dụng chế phẩm vi sinh vật (vùi phụ phẩm nông nghiệp có chế phẩm vi sinh vật ở thời kỳ thu hoạch khối lượng phụ phẩm giảm ñược 73-80%, còn vùi phụ phẩm nông nghiệp không có chế phẩm vi sinh vật khối lượng phụ phẩm chỉ giảm ñược 61-70%).Tốc ñộ phân giải mạnh nhất ở vụ lúa mùa trên ñất bạc màu Bắc Giang. Sau mỗi vụ thu hoạch vẫn còn một khối lượng phụ phẩm chưa phân giải tồn tại sang vụ sau từ 19 – 43% tùy thuộc mùa vụ, biện pháp sử dụng phụ 14 phẩm vùi và loại ñất ( trên ñất bạc màu còn từ 19-33%, trên ñất phù sa sông Hồng còn từ 21-39%, vụ lúa mùa còn từ 19-32%, vụ ngô ñông còn từ 24-35% ). 3.2.2.2. Diễn biến hàm lượng N, P, K theo thời gian của phụ phẩm vùi trên ñồng ruộng ở ñất phù sa sông Hồng Trong vụ lúa xuân, vùi thân lá ngô sau thời gian khác nhau lượng N, P2O5 và K2O trong thân lá ngô trong túi vùi giảm dần theo thời gian, sau vùi 30 ngày giảm từ 26-36%, ở thời kỳ thu hoạch giảm từ 61-74%. Công thức phụ phẩm nông nghiệp vùi có chế phẩm vi sinh vật, lượng N, P2O5 và K2O trong thân lá ngô trong túi vùi giảm nhanh hơn công thức vùi không có chế phẩm vi sinh vật, công thức có chế phẩm vi sinh vật sau 115 ngày vùi lượng N, P2O5 và K2O trong thân lá ngô trong túi vùi giảm ñược 72 - 74%, còn không có chế phẩm vi sinh vật lương dinh dưỡng chỉ giảm ñược 61 - 64%. Trong vụ lúa mùa, vùi rơm rạ sau thời gian khác nhau lượng N, P2O5 và K2O trong rơm rạ trong túi vùi cũng giảm dần theo thời gian như thân lá ngô trong túi vùi ở vụ lúa xuân, sau vùi 30 ngày giảm từ 29-40%, ở thời kỳ thu hoạch giảm từ 62-77%. Công thức phụ phẩm nông nghiệp vùi có chế phẩm vi sinh vật, lượng N, P2O5 và K2O trong rơm rạ trong túi vùi cũng giảm nhanh hơn công thức vùi không có chế phẩm vi sinh vật, công thức có chế phẩm vi sinh vật sau 105 ngày vùi lượng N, P2O5 và K2O trong rơm rạ trong túi vùi giảm ñược 74 - 77%, còn không có chế phẩm vi sinh vật lượng N, P2O5 và K2O chỉ giảm ñược 62 - 67%. Ở vụ ngô ñông, vùi rơm rạ sau thời gian khác nhau lượng N, P2O5 và K2O trong rơm rạ trong túi vùi cũng diễn biến theo chiều hướng như ở vụ lúa xuân và vụ lúa mùa. Lượng N, P2O5 và K2O trong rơm rạ trong túi vùi ở công thức vùi có chế phẩm vi sinh vật sau 120 ngày vùi giảm ñược từ 72-73%, còn công thức vùi không có chế phẩm vi sinh vật lượng N, P2O5 và K2O trong rơm rạ trong túi vùi chỉ giảm ñược 64-65%. 3.2.2.3. Diễn biến tỷ lệ C/N theo thời gian của phụ phẩm vùi trên ñồng ruộng Kết quả phân tích cho thấy nếu vùi phụ phẩm rơm, rạ và thân, lá ngô không có chế phẩm vi sinh thì tốc ñộ phân giải rơm, rạ và thân, lá ngô thấp hơn so với thức vùi rơm, rạ và thân, lá ngô có chế phẩm vi sinh. Cuối vụ, tỷ lệ C/N của rơm, rạ và thân, lá ngô khi vùi có chế phẩm vi sinh có tốc ñộ phân giải giảm trên 50%. Trên ñất xám bạc màu Bắc Giang có ñộ xốp cao, thành phần cơ giới nhẹ hơn ñất phù sa sông Hồng do vậy tốc ñộ phân giải phụ phẩm cũng nhanh hơn hơn. Ngoài yếu tố thời tiết (vụ xuân, vụ mùa, vụ ñông) thì tốc ñộ phân giải còn phụ thuộc vào phụ phẩm (rơm, rạ hay thân, lá ngô). 3.3. Ảnh hưởng của vùi phụ phẩm nông nghiệp ñến khả năng cung cấp N, P, K dễ tiêu cho lúa, ngô Cây lúa và cây ngô có hai giai ñoạn hút chất dinh dưỡng quan trọng nhất ảnh hưởng ñến việc cấu thành năng suất ñó là giai ñoạn lúa ñẻ nhánh và làm ñòng còn ngô ở giai ñoạn 4-5 và 9-10 lá (sau cấy lúa hay gieo hạt ngô khoảng thời gian là 30 ngày và 60 ngày). Do vậy việc xác ñịnh một số dinh dưỡng dễ tiêu trong ñất như NH4+, NO3 -, P2O5 dt ,, K2O dt trong giai ñoạn này là cần thiết ñể xem việc vùi phụ phẩm nông nghiệp cung cấp cho lúa ngô vào thời ñiểm nói trên như thế nào 3.3.1. Ảnh hưởng của vùi phụ phẩm nông nghiệp ñến khả năng cung cấp N, P, K dễ tiêu cho lúa, ngô 3.3.1.1. Ảnh hưởng của vùi phụ phẩm nông nghiệp ñến N, P, K dễ tiêu trong ñất trên ñất phù sa sông Hồng 15 Bảng 3.1. Hàm lượng N, P, K dễ tiêu trong ñất ở các giai ñoạn sinh trưởng chính của cây lúa, cây ngô trên ñất phù sa sông Hồng ở các công thức vùi phụ phẩm khác nhau Hàm lượng các chất dinh dưỡng (mg/100 g ñất) NH4 + NO3 - P2O5 dt K2O dt Thời gian Công thức TN A B A B A B A B 1 0,87 1,24 3,24 5,50 8,68 10,25 7,34 8,92 2 1,27 1,36 6,42 5,81 12,85 15,86 8,65 10,21 3 1,81 1,52 6,88 5,85 15,32 18,23 8,77 11,65 Vụ mùa 2007 LSD0,05 0,14 0,08 0,41 0,27 0,90 0,93 0,84 0,87 1 0,52 0,96 4,54 5,99 10,25 10,68 8,25 7,89 2 1,27 1,34 6,42 6,72 15,32 15,89 9,65 11,21 3 1,81 1,38 6,88 7,25 16,83 17,31 9,82 11,45 Vụ ñông 2007 LSD0,05 0,10 0,04 0,56 0,67 0,73 0,89 0,57 0,63 1 1,29 0,96 1,08 1,22 9,23 9,86 8,76 8,98 2 1,67 1,28 1,45 2,15 14,35 16,54 9,45 12,35 3 1,88 1,36 1,68 3,24 16,28 20,14 9,88 13,86 Vụ xuân 2008 LSD0,05 0,13 0,12 0,14 0,14 0,97 0,98 0,43 1,31 Ghi chú: A: Sau vùi 30 ngày; B: Sau 60 ngày; - Mẫu ñất ñược lấy ở các công thức trên nền không có phân chuồng - Công thức thí nghiệm 1: NPK; công thức thí nghiệm 2: NPK + phụ phẩm vùi tươi; công thức thí nghiệm 3: NPK + Phụ phẩm vùi tươi + chế phẩm vi sinh Số liệu trong bảng 3.1 cho thấy: - Trong ba vụ (vụ mùa – vụ ñông – vụ xuân) khi vùi phụ phẩm (CT2 & CT3) ñã làm tăng (sai khác có ý nghĩa) hàm lượng dinh dưỡng dễ tiêu NH4 + , NO3 - , P2O5, K2O trong ñất so với công thức không vùi phụ phẩm (CT1). - Trong ba vụ vùi phụ phẩm có chế phẩm vi sinh (CT3) cho các chỉ số NH4 + , NO3 - , P2O5 trong ñất cao nhất và cao hơn (sai khác có ý nghĩa) so với công thức vùi phụ phẩm nhưng không sử dụng chế phẩm vi sinh (CT2). Như vậy trong hai thời kỳ quan trong nhất cho sự phát triển của cây lúa và cây ngô ñể cấu thành năng suất thì các chỉ tiêu dinh dưỡng ña lượng quan trọng ở dạng dễ tiêu khi vùi phụ phẩm ñã tăng lên ñể phục vụ cho sự phát triển của cây trồng, ñặc biệt là khi dùng phụ phẩm có chế phẩm vi sinh. Kết quả này cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu diễn biến hàm lượng dinh dưỡng N, P, K trong phụ phẩm của túi vùi giảm dần theo thời gian ở mục 3.2. 3.3.1.2. Ảnh hưởng của vùi phụ phẩm nông nghiệp ñến N, P, K dễ tiêu trong ñất xám bạc màu Kết quả phân tích hàm lượng NH4 +, NO3 -, P dễ tiêu, K dễ tiêu trong ñất ở giai ñoạn ñẻ nhánh và làm ñòng ñối với lúa, giai ñoạn 4-5 lá và 9-10 lá ñối với ngô trên ñất bạc màu ở các công thức vùi phụ phẩm khác nhau ñược trình bày trong bảng 3.2. - Số liệu trong bảng 3.2 cho thấy: trên ñất bạc màu Bắc Giang trong vụ lúa xuân, lúa mùa, ngô ñông vùi phụ phẩm nông nghiệp cũng ảnh hưởng ñến hàm lượng NH4 + , NO3 - , P2O5dt, K2Odt trong ñất ở các giai ñoạn ñẻ nhánh và làm ñòng ñối với lúa, giai ñoạn 4-5 lá và 9-10 lá ñối với ngô tương tự như trên ñất phù sa sông Hồng. Vùi phụ phẩm có chế phẩm vi sinh cho hàm lượng NH4 + , NO3 - , P2O5dt, K2Odt trong ñất cao hơn (sai khác có ý nghĩa) so với vùi phụ phẩm không có chế phẩm vi sinh. ðiều ñó càng khẳng ñịnh thêm vai trò của việc vùi phụ phẩm trong việc huy ñộng dinh dưỡng cho lúa, ngô, ñặc biệt là vùi phụ phẩm có sử dụng chế phẩm vi sinh. 16 Bảng 3.2. Hàm lượng N, P, K dễ tiêu trong ñất ở các giai ñoạn sinh trưởng chính của cây lúa, cây ngô trên ñất bạc màu ở các công thức vùi phụ phẩm khác nhau Hàm lượng các chất dinh dưỡng (mg/100 g ñất) NH4+ NO3 - P2O5 dt K2O dt Thời gian Công thức TN A B A B A B A B 1 0,63 1,47 0,88 0,77 14,54 19,77 2,74 3,63 2 1,05 2,77 1,12 1,02 19,57 21,86 3,13 4,63 3 1,29 3,74 1,79 1,44 22,67 30,78 2,92 4,84 Vụ xuân 2009 LSD0,05 0,12 0,14 0,11 0,14 0,95 0,94 0,35 0,36 1 1,07 0,41 2,87 0,99 12,32 10,2 6,12 6,47 2 1,79 0,70 3,38 1,72 19,87 17,89 8,85 8,34 3 2,55 0,97 4,21 2,25 27,83 27,82 9,23 9,98 Vụ mùa 2009 LSD0,05 0,07 0,08 0,28 0,08 0,96 1,22 0,53 0,48 1 0.36 0.36 2.35 3.74 12.98 11.35 6.65 6.23 2 0.54 0.93 4.45 6.75 17.75 19.86 9.27 10.27 3 0.76 0.97 5.41 6.67 21.37 23.31 9.14 10.14 Vụ ñông 2009 LSD0,05 0,07 0,06 0,41 0,41 0,99 1,43 0,84 0,89 Ghi chú: - A: Sau vùi 30 ngày; B: Sau 60 ngày - Mẫu ñất ñược lấy ở các công thức trên nền không có phân chuồng - Công thức thí nghiệm 1: NPK; công thức thí nghiệm 2: NPK + phụ phẩm vùi tươi; công thức thí nghiệm 3: NPK + Phụ phẩm vùi tươi + chế phẩm vi sinh 3.3.2 Ảnh hưởng của vùi phụ phẩm nông nghiệp ñến việc hấp thu N, P, K của cây trồng Trên cả hai loại ñất nghiên cứu khả năng hút dinh dưỡng của cây trồng ở khi có sử dụng phụ phẩm (CT2, CT3, CT4) cao hơn rất nhiều so với khi không sử dụng phụ phẩm (CT1). Hàm lượng các chất dinh dưỡng N, P, K trong cây khi sử dụng phụ phẩm có chế phẩm vi sinh (CT3, CT4) cũng cao hơn so với không có chế phẩm vi sinh (CT2) và ñặc biệt là ở công thức có chế phẩm vi sinh trên nền bón phân chuồng (CT4). Vùi phụ phẩm nông nghiệp ñã làm hàm lượng NH4 + , NO3 - , P2O5dt, K2Odt trong ñất ở các giai ñoạn ñẻ nhánh và làm ñòng ñối với lúa, giai ñoạn 4-5 lá và 9-10 lá ñối với ngô cao hơn công thức không vùi phụ phẩm. Chính ñiều ñó khi vùi phụ phẩm nông nghiệp ñã giúp cho cây trồng hút ñạm, lân, kali tốt hơn công thức không vùi phụ phẩm và cho hàm lượng N, P2O5, K2O trong cây lúa và cây ngô ở các công thức vùi phụ phẩm luôn cao hơn công thức không vùi phụ phẩm. 3.4. Ảnh hưởng của vùi phụ phẩm nông nghiệp ñến một số tính chất lý, hóa học của ñất nghiên cứu Sau 3 năm làm thí nghiệm, vùi phụ phẩm liên tục 3 vụ trong một năm trong cơ cấu lúa xuân – lúa mùa – ngô ñông, mẫu ñất ñã ñược lất ñể phân tích ñể ñánh giá ảnh hưởng của vùi phụ phẩm ñến một số tính chất lý hoá học ñất trên cả hai loại ñất phù sa sông Hồng và ñất bạc màu. Trên ñất phù sa sông Hồng và ñất bạc m