Ảnh hưởng của ẩm độ, hàm lượng đạm và phân hữu cơ đến sự phát thải khí nhà kính từ đất vườn chôm chôm ở huyện chợ lách, bến tre

  • 54 trang
  • file .pdf
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
_______________________________________
VÕ THỊ DIỄM MY
ĐỀ TÀI
ẢNH HƯỞNG CỦA ẨM ĐỘ, HÀM LƯỢNG ĐẠM VÀ
PHÂN HỮU CƠ ĐẾN SỰ PHÁT THẢI KHÍ
NHÀ KÍNH TỪ ĐẤT VƯỜN CHÔM CHÔM
Ở HUYỆN CHỢ LÁCH, BẾN TRE
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: KHOA HỌC ĐẤT
Cần Thơ - 2014
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
________________________________________
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: KHOA HỌC ĐẤT
Đề tài:
ẢNH HƯỞNG CỦA ẨM ĐỘ, HÀM LƯỢNG ĐẠM VÀ
PHÂN HỮU CƠ ĐẾN SỰ PHÁT THẢI KHÍ
NHÀ KÍNH TỪ ĐẤT VƯỜN CHÔM CHÔM
Ở HUYỆN CHỢ LÁCH, BẾN TRE
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN
Ts. NGUYỄN MINH ĐÔNG VÕ THỊ DI ỄM MY
KHOA HỌC Đ ẤT K37 – TT1172A1
MSSV: 3113648
Cần Thơ - 2014
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
________________________________________
XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Xác nhận đề tài “Ảnh hưởng của ẩm độ, hàm lượng đạm và phânhữu cơ đến sự phát
thải khí nhà kính từ đất vườn chôm chôm ở huyện Chợ Lách, Bến Tre ” do sinh viên
Võ Thị Diễm My, Lớp Khoa Học Đất K37, Bộ Môn Khoa Học Đất thực hiện từ
tháng 06/2013 đến 12/2013.
Nhận xét của cán bộ hướng dẫn: ................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
Kính trình lên Hội đồng chấm L uận văn tốt nghiệp
Cần thơ, ngày… …tháng ……năm 2014
Cán bộ hướng dẫn
Ts. Nguyễn Minh Đông
i
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
________________________________________
XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN
Hội đồng chấm tốt nghiệp đã chấp nhận luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành Khoa Học
Đất với đề tài “ Ảnh hưởng của ẩm độ, hàm lượng đạm và phân hữu cơ đến sự phát
thải khí nhà kính từ đất vườn chôm chôm ở huyện Chợ Lách, Bến Tre ” do sinh viên
Võ Thị Diễm My, Lớp Khoa Học Đất K37, Bộ Môn Khoa Học Đất thực hiện từ
tháng 06/2013 đến 12/2013.
Ý kiến của Hội đồng chấp nhận luận văn tốt nghiệp: .................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
Luận văn tốt nghiệp được hội đồng đánh giá ở mức: .................................................
Cần thơ, ngày……tháng ……năm 2014
Chủ tịch Hội đồng
ii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết
quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất
kỳ luận văn nào trước đây.
Tác giả luận văn
Võ Thị Diễm My
iii
LỜI CẢM TẠ
Kính dâng:
Cha và Mẹ là người đã sinh ra và nuôi nấng con nên người, luôn bên cạnh con và
động viên con trong suốt quá trình học tập và tạo điều kiện tốt nhất để con có được
kết quả như ngày hôm nay.
Thành kính biết ơn:
Thầy Nguyễn Minh Đông, anh Võ Văn Bình đã tận tình hướng dẫn dạy bảo và tạo
mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài và hoàn thành
luận văn.
Quý thầy cô trư ờng Đại Học Cần Thơ và thầy cô của khoa Nông Nghiệp & Sinh
Học Ứng Dụng đã truyền đạt những kiến thức quý báu cho tôi trong suốt thời gian
theo học tại trường.
Chân thành cám ơn:
Các thầy cô và toàn thể các anh chị thuộc phòng Thí nghiệm Bộ Môn Khoa học đất
đã tận tình hướng dẫn và giúp em rất nhiều để hoàn thành luận văn.
Các bạn trong lớp Khoa Học Đất K37 đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập,
đặc biệt là các bạn trong nhóm của tôi.
Xin gửi tới mọi người lời chúc tốt đẹp nhất, chúc mọi người sức khỏ e, hạnh phúc và
thành công.
Cần Thơ, ngày 11 tháng 11 năm 2014
Võ Thị Diễm My
iv
LƯỢC SỬ CÁ NHẦN
I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC
Họ và tên: Võ Thị Diễm My
Giới tính: Nữ
Ngày, tháng, năm sinh: 21-04-1993
Nơi sinh: xã Long Hưng, huyện Mỹ Tú, tỉnh Sóc Trăng
Quê quán: xã Long Hưng, huyện Mỹ Tú, tỉnh Sóc Trăng
Dân tộc: Kinh
Địa chỉ liên lạc: Cạnh số 3, ấp Mỹ Khánh A, xã Long Hưng, huyện Mỹ Tú, tỉnh Sóc
Trăng
Điện thoại di động: 0972 .547893
Email: [email protected]
II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO
Hệ đào tạo: Chính quy
Thời gian đào tạo: 2011-2015
Nơi học: Đại học Cần Thơ
Ngành học: Khoa học đất
Tên đề tài tốt nghiệp: “Ảnh hưởng của ẩm độ, hàm lượng đạm và phân hữu cơ đến
sự phát thải khí nhà kính từ đất vườn chôm chôm ở huyện Chợ Lách, Bến Tre ”.
Giảng viên hướng dẫn: Ts. Nguyễn Minh Đông
Thời gian và địa điểm bảo vệ luận văn: tháng 09 năm 2014, tại Hội đồng khoa Nông
nghiệp và Sinh học ứng dụng, Đại Học Cần Thơ.
Cần thơ, ngày……tháng ……năm 2014
Người khai ký tên
Võ Thị Diễm My
v
Võ Thị Diễm My. 2014. Ảnh hưởng của ẩm độ, hàm lượng đạm và phân hữu cơ đến
sự phát thải khí nhà kính từ đất vườn trồng chôm chôm ở huyện Chợ Lách, Bến Tre.
Luận văn Kỹ sư Ngành Khoa học đất, Khoa nông ngh iệp và Sinh học ứng dụng,
Trường Đại Học Cần Thơ, 50 trang. Cán bộ hướng dẫn: Ts. Nguyễn Minh Đông.
TÓM LƯỢC
Cùng với hệ thống thâm canh tăng vụ việc sử dụng một lượng lớn phân bón như
hiện nay đã ảnh hưởng đến môi trường khí quy ển gây hiệu ứng nhà kính góp phần
vào sự nóng lên của khí hậu toàn cầu. Đề tài được thực hiện trong phòng thí nghiệm
nhằm khảo sát sự phát thải khí CO 2 và N2O do ảnh hưởng của ẩm độ đất, sử dụng
phân vô cơ và phân hữu cơ trên đất vườn trồng chôm chôm. Thí nghiệm được bố trí
hoàn toàn ngẫu nhiên với 8 nghiệm thức, 3 lặp lại. Mẫu đất được thu trên vườn
chôm chôm 22 năm tuổi tại xã Phú Phụng, Chợ Lách, Bến Tre. Kết quả cho thấy
lượng CO2 phát thải ở ẩm độ đất 60% cao hơn ý nghĩa so với ẩm độ đất 40%. CO 2
phát thải ở các nghiệm thức có bổ sung bã bùn mía cao hơn ý nghĩa so với các
nghiệm thức chỉ bón N vô cơ ở cả hai ẩm độ đất 40% và 60%. Hàm lượng đạm hữu
dụng (NH 4+, NO3-) đạt cao nhất ở nghiệm thức bón 140mg N kết hợp với bã bùn
mía so với các nghiệm thức còn lại ở cả hai ẩm độ đất 40% và 60%. Tuy nhiên, sự
phát thải khí N 2O ở các nghiệm thức bón N vô cơ cao hơn, có ý nghĩa so với các
nghiệm thức có bổ sung bã bùn mía. Khí N 2O phát thải ở ẩm độ đất 40% cao hơn có
ý nghĩa so với ẩm độ đất 60%. Độ pH đất cao ở hai nghiệm thức bón phân N vô cơ
có kết hợp với phân hữu cơ bã bùn mía có khác biệt ý nghĩa ( p < 0,05) so với hai
nghiệm thức N vô cơ ở cả hai ẩm độ đất 40% và 60%. Không có sự phát thải khí
CH4 trong thí nghiệm ở ẩm độ đất 40% và 60%.
vi
MỤC LỤC
Nội dung Trang
XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ..........................................................i
XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN .......................................... ii
LỜI CAM ĐOAN................................................................................................ iii
LỜI CẢM TẠ.......................................................................................................iv
LƯỢC SỬ CÁ NHẦN...........................................................................................v
TÓM LƯỢC.........................................................................................................vi
MỤC LỤC ..........................................................................................................vii
KÝ TỰ VIẾT TẮT ...............................................................................................ix
DANH SÁCH HÌNH .............................................................................................x
DANH SÁCH BẢNG ...........................................................................................xi
MỞ ĐẦU ..............................................................................................................1
CHƯƠNG I. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU .............................................................2
1.1. Tổng quan về địa điểm th í nghiệm .................................................................2
1.1.1. Điều kiện tự nhiên của huyện Chợ Lách, tỉnh Bến Tre .............................2
1.1.2. Tổng quan về đất liếp vườn cây ăn trái ....................................................2
1.1.3. Cây chôm chôm ......................................................................................3
1.2. Sự phát thải khí CO 2, N2O và CH4 từ sản xuất nông nghiệp ............................4
1.2.1. Sự phát thải khí CO2 từ sản xuất nông nghiệp .........................................4
1.2.2. Sự phát thải khí N2O từ sản xuất nông nghiệp ..........................................6
1.2.3. Sự phát thải khí CH4 từ sản xuất nông nghiệp ..........................................7
1.3. Các biện pháp làm giảm khí thải nhà kín h từ các hoạt động nông nghiệp ........8
CHƯƠNG II. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..........11
2.1. Phương tiện ..................................................................................................11
2.1.1. Thời gian thực hiện ................................................................................11
2.1.2. Vật liệu thí nghiệm ................................................................................11
2.2. Phương pháp.................................................................................................11
2.2.1. Quy trình lấy xử lý mẫu ........................................................................11
2.2.2. Phương pháp thực hiện .........................................................................11
2.2.3. Phương pháp phân tích mẫu ...................................................................14
2.2.4. Đặc tính đất và vật liệu hữu cơ trước khi bố trí thí nghiệm .....................15
vii
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................16
3.1. Ảnh hưởng của ẩm độ, hàm lượng đạm và phân hữu cơ đến sự phát thải khí
từ đất vườn chôm chôm ....................................................................................... 16
3.1.1. Sự phát thải CO2 ..................................................................................16
3.1.2. Sự phát thải N2O...................................................................................18
3.1.3. Sự phát thải khí CH4 ..............................................................................21
3.2. Tổng hàm lượng khí CO 2 và N2O sau thời gian ủ đất ...................................21
3.3. Hàm lượng đạm hữu dụng trong đất..............................................................23
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...........................................................................25
Kết luận ............................................................................................................. 25
Kiến nghị.............................................................................................................25
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ CHƯƠNG
viii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮ T
Tên viết tắt Tên đầy đủ
ANOVA Analysis of Variance (Phân tích biến số)
LSD Least Significance Diference (Khác biệt ý nghĩa thấp nhất )
CV Coefficient of Variation (Độ biến động )
N Nitrogen (Đạm)
N-NH4 Ammonium (Đạm dạng Amonium )
N-NO3 Nitrat (Đạm dạng Nitrat)
P Phosphorous (P2O5)
K Potassium (Kali K2O)
Ca Calcium (Canxi Ca2+)
Mg Magesium (Magie Mg2+)
CEC Cation Exchange Capacity (Khả năng trao đổi cation)
ECD Electron Capture Dectector
FID Flame Ionization Dectector
NT Nghiệm thức
a,b,c,d Ký tự thể hiện mức độ khác biệt ý nghĩa
ix
DANH SÁCH HÌNH
Hình Tên hình Trang
1 Bố trí th í nghiệm ủ trong phòng . 12
2 Bơm khí He vào trước khi ủ mẫu đất. 13
3 Cách lấy mẫu khí. 14
4 Ảnh hưởng của ẩm độ và phân đạm vô cơ đến phát thải khí CO2
từ đất vườn chôm chôm đất bổ sung phân hữu cơ và không bổ
16
sung phân hữu cơ
5 Ảnh hưởng của ẩm độ và phân đạm vô cơ đến phát thải khí N 2O 18
từ đất vườn chôm chôm đất bổ sung phân hữu cơ và không bổ
sung phân hữu cơ
6 Ảnh hưởng của ẩm độ và phân đạm vô cơ đến phát thải khí N 2O 20
từ đất vườn chôm chôm đất được bổ sung phân hữu cơ .
7 Hàm lượng đạm hữu dụng còn lại trong đất 23
x
DANH SÁCH BẢNG
Bảng Tên bảng Trang
1 Ước tính lượng khí nhà kính thải ra từ sau 1994 đến nay ở Việt 6
Nam
2 Mô tả các nghiệm thức trong thí nghiệm 12
3 Phương pháp phân tích các chỉ tiêu còn lại của đất 14
4 Một số đặc tính đất trước khi bố trí thí nghiệm 15
5 Hàm lượng dinh dưỡng của các vật liệu phân hữu cơ trong thí 15
nghiệm
6 Tổng hàm lượng khí CO 2-eq phát thải sau 7 ngày 22
xi
MỞ ĐẦU
Ngày nay, vấn đề bảo vệ môi trường và gia tăng sản xuất nông nghiệp nhằm đáp
ứng nhu cầu về lương thực cho con người đang trở thành mối quan tâm hàng đầu.
Theo Nguyễn Đình H oe (2000), sự nóng lên toàn cầu làm thời tiết diễn biến theo
hướng cực đoan: mực nước biển dâng cao gây xói lở bờ và làm chìm ngập vùng đất
thấp ven biển, mưa lũ gia tăng ở vùng ven biển, vấn đề sa mạc hóa mở rộng ở
những vùng nằm sâu trong lục địa, dịch bệnh tăng lên do nóng ẩm. Một trong
những nguyên nhân góp phần vào sự biến đổi của khí hậu là do các hoạt động sản
xuất nông nghiệp. Với mục đích đẩy mạnh sản lượng nông nghiệp, nhiều biện pháp
kỹ thuật đã được áp dụng nhằm nâng cao năng suất cây trồng ; đặc biệt là sử dụng
phân bón ngày càng tăng. Theo Vũ Đình Yên (1995), sử dụng phân bón không đúng
kỹ thuật là nguyên nhân làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến bầu khí quyển do phân
bón có thể tạo ra các khí ảnh hưởng đến môi trường như: CO 2, CH4, N2O. Theo
Smith và ctv. (2007), nông nghiệp đã tạo ra 10 - 12% tổng số các chất gây nên hiệu
ứng nhà kính bao gồm CO 2, CH4, N2O. Trong đó, CO2 được phóng thích với số
lượng lớn từ sự phân hủy chất hữu cơ và đốt rừng; CH 4 được sản sinh ra từ quá
trình phân hủy yếm khí chất hữu cơ, trong quá trình lên men ở bộ máy tiêu hóa của
các động vật nhai lại và những loài dộng vật ăn cỏ khác, phân động vật và từ ruộng
ngập nước; N 2O được phát thải vào khí quyển do vi khuẩn biến đổi N trong đất,
phân bón và thường tăng khi lượng N vượt quá nhu cầu sử dụng của cây trồng, đặc
biệt là trong điều kiện ẩm ướt.
Hiện nay, việc nghiên cứu sự phát thải khí nhà kính từ các hệ thống nông nghiệp đã
nhận được nghiên cứu, chủ yếu là trên các hệ thống canh tác lúa, màu. Trong khi
đó, có rất ít nghiên cứu cơ bản về vấn đề phát thải k hí nhà kính trên vườn cây ăn trái
ở Đông bằng Sông Cửu Long. Vấn đề sử dụng phân bón vô cơ không hợp lý, quản
lý nước cho ra hoa trái vụ và tập quán ít sử dụng phân hữu cơ trên đất vườn cây ăn
trái của nông dân trong vùng có thể dẫn đến những ảnh hưởng khá c nhau trên sự
phát thải khí nhà kính. Việc tìm hiểu sự phát thải khí nhà kính từ đất vườn cây ăn
trái ở ĐBSCL nhằm có được những đánh giá cơ bản về vấn đề này là rất thiết thực.
Do đó, đề tài “ Ảnh hưởng của ẩm độ, hàm lượng đạm và phân hữu cơ đến sự phát
thải khí nhà kính từ đất vườn trồng chôm chôm ở huy ện Chợ Lách, Bến Tre” nhằm:
- Tìm hiểu ảnh hưởng của ẩm độ đất và phân N vô cơ, phân hữu cơ đến sự phát thải
khí CO2, N2O, góp phần giải thích kết quả nghiên cứu thực tế về sự phát thải khí
trên vườn chôm chôm tại Chợ Lách, Bến Tre.
1
CHƯƠNG I
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về địa điểm thí nghiệm
1.1.1. Điều kiện tự nhiên của huyện Chợ Lách, tỉnh Bến Tre
Huyện Chợ Lách nằm ở vị trí 9052’50’’ – 1003’47’’ vĩ độ Bắc và 10602’00’’ -
106017’10’’ kinh độ Đông. Phía Bắc giáp với sông Hàm Luông và huyện Cai Lậy,
tỉnh Tiền Giang; phía Nam giáp với sông Cổ Chiên; phía Đông giáp với huyện Mỏ
Cày, tỉnh Bến Tre; phía Tây giáp với huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long (Phòng
Thống Kê huyện Chợ Lách, 2005).
Nhiệt độ trung bình hằng năm là 27,100C, cao nhất là 350C và thấp nhất là
230C. Lượng mưa bình quân hằng năm là 1.499,8 mm, từ tháng 5 đến tháng 10 là
mùa mưa và từ tháng 11 đến tháng 4 là mùa nắng. Số giờ nắng cả năm trung bình là
2.172,3 giờ, tháng 3 có số giờ nắng nhiều nhất (285,2 giờ), tháng 11 có số giờ nắng
thấp nhất (111,6 giờ) (Phòng Thống Kê huyện Chợ Lách, 2005).Với điều kiện khí
hậu của vùng rất thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát triển cây chôm chôm.
1.1.2. Tổng quan về đất liếp vườn cây ăn trái
Độ phì nhiêu
Việc sử dụng nông dược thường xuyên với liều lượng cao làm suy giảm độ phì
nhiêu đất và giảm hoạt động của vi sinh vật đất, ngoài ra đất liếp vườn có thời gian
lên liếp lâu năm dẫn đến việc suy giảm về phì nhiêu đất (Võ Thị Gương và ctv.
2010b). Phế phẩm thực vật, phân hữu cơ ủ hoai bón vào đất giúp cải thiện sự bạc
màu đất và giúp cải thiện năng suất cây trồng (Võ Thị Gương và ctv 2010b). Kết
quả thí nghiệm qua một vụ canh tác và sử dụng phân bón hữu cơ có khuynh hương
giúp cải thiện một số đặc tính hóa học và sinh học đất, nhưng chưa giúp tang năng
suất trái chôm chôm (Võ Thị Gương và ctv. 2009). Nguyên nhân chính của sự duy
thoái đất là sự nén dẽ, xói mòn đất, mất chất hữu cơ, mặn hóa, suy kiệt dinh dưỡng
và ô nhiễm đất (Oldeman, 1994).
Độ pH
Độ pH đất được xem là yếu tố ảnh hưởng đến của chất dinh dưỡng trong đất
(Christopher và ctv. 2001). Nhìn chung cây ăn trái có thể phát triển ở pH 5 – 8,
nhưng tốt nhất ở pH 6 – 7 và đất có pH dưới 4,5 gây nhiều bất lợi cho sự sinh
trưởng và phát triển của cây, dưỡng chất kém hữu dụng, các hoạt động của vi sinh
vật có ích bị giảm (Dauba và ctv. 2008).
Theo nghiên cứu của Phạm Văn Quang và Võ Thị Gương (2011) khảo sát hai
nhóm đất vườn cây ăn trái có độ tuổi (≤ 30 năm) và nhóm đất vườn (>30 năm) ở
2
tầng (0 – 20) và (20 – 50), pH của đất thấp, nghèo chất hữu cơ, độ hữu dụng của các
dưỡng chất trong đất kém, hoạt động của vi sinh vật giảm theo độ tuổi của vườn cây
ăn trái. Vi sinh vật phân giải chất hữu cơ rất mẫn cảm với với điều kiện pH đất và
chúng hoạt động tốt nhất với số lượng nhiều nhất trong điều kiện pH trung tính
(Châu Minh Khôi, 2000).
Hàm lượng chất hữu cơ
Hàm lượng chất hữu cơ trong đất liếp vườn cây ăn trái một số tỉnh Đồng bằng
sông Cửu Long là khá thấp, có nơi chỉ khoảng từ 1,6 – 2,8%, đất nghèo dinh dưỡng,
bị nén dẽ, độ bền cấu trúc kém, hoạt động của vi sinh vật trong đất rất thấp, đưa đến
tiến trình chuyển hóa dinh dưỡng trong đất thấp. Đất liếp vườn có thời gian lên liếp
lâu năm làm suy giảm về phì nhiêu đất, giảm hoạt động của vi sinh vật đất (Võ Thị
Gương và ctv 2010b). Theo nhiều nghiên cứu của Võ Thị Gương và ctv. (2005;
2010b); Dương Minh Viễn và ctv. (2011) bón phân hữu cơ với lượng 10 tấn/ha trên
đất liếp vườn cây ăn trái có sự gia tang hàm lượng hữu cơ trong đất khác biệt có ý
nghĩa thống kê so với không bón hữu cơ. Theo Châu Thị Anh Thy và ctv. (2013)
bón bã bùn mía với lượng 20 kg/cây qua hai vụ lien tiếp giúp cải thiện chất hữu cơ
trong đất vườn chôm chôm, khác biệt ý nghĩa so với đối chứng chỉ sử dụng phân vô
cơ.
Diện tích vườn cây ăn trái vùng Đồng bằng sông Cử u Long khoảng 240.000
hecta, chiếm khoảng 70% diện tích trồng cây ăn trái của cả nước ( Vũ Công Hậu,
2000) và được xem là vùng trồng cây ăn trái quan trọng. Với điều kiện tự nhiên
ngập lũ hằng năm, các vườn cây ăn trái ở Đồng bẳng sông Cửu Long cần thiết xâ y
đắp bờ bao ngăn lũ và đồng thời phải lên liếp, nhiều vườn có tuổi liếp trên ba mươi
năm. Sự suy giảm độ phì nhiêu tự nhiên về mặt hóa, lý, sinh học đất thể hiện rất rõ
là sự mất dần chất hữu cơ trong đất và sự suy giảm khả năng cung cấp các dưỡng
chất cần thiết cho cây trồng (Võ Thị Gương và ctv. 2010). Ngoài những nguyên
nhân gây nên sự suy thoái chất lượng đất như: phèn hóa, biến dổi khí hậu làm nước
biển dâng cao, sự xâm nhập mặn, gia tang nồng độ kim loại nặng và các chất gây ô
nhiễm khác,..thì sự suy thoái đất gây ra bởi tác động của con người trong canh tác
được đánh giá là quan trọng nhất, làm cho đất bị bạc màu nhanh hơn (Võ Thị
Gương và ctv. 2010b).
1.1.3. Cây chôm chôm
Chôm chôm (Nephelium lappaceum L.) là một loại cây ăn trái đặc sản của vùng
Đồng bằng sông Cửu Long, diện tích 14,2 ngàn hecta, sản lượng xấp xỉ 100 ngàn
tấn/năm (chiếm 40% diện tích và 61,54% sản lượng chôm chôm cả nước). Chôm
chôm là một loại cây ăn trái có giá trị dinh dưỡng và hiệu quả kinh tế khá cao, được
trồng nhiều ở các tỉnh như B ến Tre, Vĩnh Long, Tiền Giang, Cần Thơ (Vũ Công
3
Hậu, 2000). Theo Phòng Thống Kê huyện Chợ Lách, tỉnh Bến Tre (2005) huyện
Chợ Lách là vùng trọng điểm trồng cây ăn trái trong đó, diện tích trồng cây chôm
chôm của huyện là 1.774 hecta trên tổng diện tích trồ ng cây ăn trái 10.796 ha,
chiếm tỷ lệ 16,15% và mang lại hiệu quả kinh tế cao cho người nông dân. Thế
nhưng, phần lớn nông dân canh tác chôm chôm theo kinh nghiệm truyền thống,
chưa áp dụng kỹ thuật canh tác và bón phân hợp lý.
Huyện Chợ Lách - Bến Tre là m ột vùng trọng điểm trồng cây ăn quả với nhiều
chủng loại khác nhau như: chôm chôm, sầu riêng, măng cụt…Trong đó , cây chôm
chôm mang lại hiệu quả kinh tế rất cao cho người nông dân. Nhưng phần lớn nông
dân canh tác chôm chôm theo kinh nghiệm truyền thống, chưa tìm hiểu nhiều đến
những đặc tính sinh học của cây cũng như kỹ thuật canh tác và bón phân hợp lí. Vấn
đề hiện nay giá chôm chôm chính vụ thấp nên phần lớn nông dân xử lý ra hoa
nghịch vụ để bán được giá cao. Trung bình giá bán 1 kg chôm chôm nghịch vụ cao
gấp 5 đến 7 lần giá bán 1 kg chôm chôm chính vụ. Việc xử lý ra hoa nghịch vụ
nông dân thường sử dụng phân bón hóa học nhiều hơn đã làm thay đổi một số đặc
tính sinh học của cây đồng thời làm ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây và làm
chậm trễ thời gian xử lý ra hoa của vụ tiếp theo và cuối cùng làm cho năng suất cây
trồng và phẩm chất trái bị sụt giảm.
Trong điều kiện khí hậu ở vùng đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) chôm
chôm ra hoa tập trung vào tháng 2 -3 do ảnh hưởng của khô hạn và thu hoạch tập
trung vào tháng 6-7 dương lịch là trong điều kiện tự nhiên theo chu kỳ sinh học của
cây, nên giá bán rất thấp. Do đó, nông dân điều khiển cho chôm chôm ra hoa nghịch
vụ góp phần làm thay đổi một số đặc tính sinh học của cây.
1.2. Sự phát thải khí CO2, N2O và CH4 từ sản xuất nông nghiệp
1.2.1. Sự phát thải khí CO 2 từ sản xuất nông nghiệp
Theo Wager (2007) hoạt động trong sản xuất nông nghiệp đóng góp lượng CO 2
đáng kể vào khí quyển. Sự hô hấp của vi sinh vật đất cũng phóng thích khoảng 20%
lượng CO2 vào khí quyển.. Theo Smith và ctv. (2007a) cho rằng nguyên nhân làm
tăng khả năng phóng thích khí nhà kính từ hoạt động sản xuất nông nghiệp là do
dân số ngày càng tăng làm cho nhu cầu về lương thực thực phẩm của con người
tăng lên, khoa học kỹ thuật phát triển, những chính sách kinh tế và xã hội đã làm
cho nền nông nghiệp thế giới thay đổi trong hơn 4 thập kỉ qua. Sản xuất nông
nghiệp ngày càng phát triển để đáp ứng nhu cầu lương thực thực phẩm đều này đã
gây sức ép lên môi trường và làm cạn kiệt nguồn tài nguyên. Theo Miyittah và
Inubushi (2003) khả năng phóng thích CO 2 vào khí quyển cũng phụ thuộc vào hàm
lượng carbon trong đất, mật số vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ và tùy vào loại
phân chuồng đã bón vào đất. Ngoài ra, khả năng phóng thích CO 2 từ đất vào khí
4
quyển cũng phụ thuộc vào hàm lượng CO 2 tích lũy trong đất, khi hàm lượng CO 2
tích lũy trong đất tăng thì khả năng phóng thích CO 2 tăng. Bên cạnh đó, hàm lượng
chất hữu cơ trong đất và nhiệt độ đất cũng ảnh hưởng đến khả năng phóng thích
CO2. Khi nhiệt độ đất tăng thì sẽ tạo ra CO2 nhiều hơn do các quá trình sinh học
trong đất xảy ra mạnh (Miyittah và Inubushi, 2003). Khả năng phóng thích CO 2 vào
ban ngày cao hơn ban đêm (Liang Fuyuan, 2005).
Khả năng phóng thích CO 2 vào khí quyển cũng phụ thuộc vào hàm lượng chất
hữu cơ trong đất, đặc tính đất, việc sử dụng phân khoáng và phân hữu cơ có ảnh
hưởng đáng kể đến khả năng phóng thích CO 2 (Ginting và ctv., 2003).Theo
Clemens và ctv. (2006) sự phát thải CO 2, CH4, N2O, NH3 phụ thuộc vào nhiệt độ,
vật liệu hữu cơ, thí nghiệm được thực h iện thời gian 100 ngày trong mùa xuân CO 2
thải ra dao động 14.3 –17.1 kg.m−3 và 40.5–90.5 kg.m−3 thời gian 140 ngày trong
mùa hè. Theo kết quả nghiên cứu của Maljanen và ctv. (2004) đất trồng cạn khi có
trồng cây thì phóng thích CO 2 cao hơn đất để trống v à ngược lại thì sự phóng thích
khí N2O cao ở đất có trồng cây. Những nghiên cứu trước đây đã chứng minh nhiệt
độ đất và ẩm độ đất là yếu tố ảnh hưởng đến khả năng phóng thích CO 2 từ đất vào
khí quyển. Khi nhiệt độ đất tăng thì khả năng phóng thích CO 2 cũng tăng theo.
Theo kết quả nghiên cứu của Smith và ctv. (2007b) sự phát thải khí CO 2 từ rất
nhiều nguồn khác nhau, sự phát thải khí CO 2 tập chung chủ yếu là quản lý mùa vụ
chiếm 1450 Mt CO 2-eq/năm, quản lý đất trồng cỏ chiếm 1500 Mt CO 2-eq/năm,
canh tác nông nghiệp trên đất có hàm lượng hữu cơ cao chiếm 1400 Mt CO 2 và kế
đến là những vùng đất suy thoái đã được phục hồi để canh tác 700 Mt CO 2
Theo kết quả báo cáo của Lê Đức Ngoan và Lê Thị Hoa Sen , (2008) Việt Nam
là một nước nông nghiệp nên khả năng sinh ra các khí gây hiệu ứng nhà kính là
không đáng kể so với các nước công nghiệp, những nước phát triển trên thế giới
(Natcom, 2003). Trong tổng lượng khí thải nhà kính ước tính thải ra hàng năm của
Việt Nam thì nguồn thải ra lớn nhất là từ sản xuất nông nghiệp chiếm > 50%, kế
đến là việc sử dụng năng lượng chiếm 24,7%.
5
Bảng 1. Ước tính lượng khí nhà kính thải ra từ sau 1994 đến nay ở Việt Nam
Lượng khí nhà kính % tổng lượng
Các lĩnh vực
(tương đương triệu tấn CO2) khí thải
Năng lượng 25,6 24,7%
Rừng và thay đổi sử dụng đất 19,4 18,%
Nông nghiệp 52,5 50,5%
Công nghiệp 3,8 3,7%
Rác thải (rắn và lỏng) 2,5 2,4%
Tổng 103,73 100%
Nguồn: Việt Nam Initial Natcom (2003)
1.2.2. Sự phát thải khí N2O từ sản xuất nông nghiệp
Đạm từ phân bón, chất rắn sinh học và các ngu ồn khác của N không phải luôn
luôn được sử dụng hiệu quả cho cây trồng (Galloway và ctv. 2003; Cassman và ctv.
2003). N dư dễ bị ảnh hưởng đến phát thải N 2O (McSwiney and Robertson, 2005).
Do đó, cải thiện hiệu quả sử dụng N có thể làm giảm lượng khí thải N2O và gián
tiếp giảm lượng khí thải nhà kính từ sản xuất phân bón N. Mặc khác, giảm rửa trôi,
mất N và cải thiện hiệu quả sử dụng của N cũng có thể làm giảm phát thải N 2O.
Theo kết quả nghiên cứu của Maljanen và ctv. (2004) thì đất có cây trồng cạn phóng
thích CO2 cao, trong khi đất không trồng cây phát thải N 2O cao. Theo Akiyama,
(2004) thì cho rằng nông nghiệp đóng góp lượng khí thải N2O, NO, NH3 đáng kể
vào sự thay đổi khí hậu toàn cầu. Tổng lượng N 2O và NO phóng thích từ phân urea
là 0.04- 0.62% và từ 0.23 đến 1.55% ở ẩm độ trong đất khoảng từ 40 - 80%.
Theo ước tính của các nhà khoa học, ở nước ta các khí "nhà kính" phát thải từ
nguồn do hoạt động nông nghiệp chủ yếu là CH 4 từ canh tác lúa với số lượng vào
khoảng 3,5 tấn /năm và N 2O từ phân đạm với lượ ng khoảng 0,06 tấn /năm. Trong
tương lai nếu các hoạt động nông nghiệp vẫn duy trì ở mức trong những năm qua
thì tốc độ gia tăng hàng năm của lượng phóng thích CH4 và N2O sẽ vào khoảng 4
đến 6% ( Trần Thanh Lâm, 1998). Theo Bai Hong-Ying, Zhang Yi-Ping (2005),
nghiên cứu tại cánh đồng trồng lúa mì kết quả cho rằng N 2O phóng thích từ đất
cũng ảnh hưởng bởi nhiệt độ đất và độ sâu ở từng tầng đất. Kết quả cho thấy, ở độ
sâu từ 0- 5cm thì nhiệt độ ảnh hưởng không đáng kể đến khả năng phóng thích N 2O
từ đất. Nhưn g ở những độ sâu khác nhau : 0-10cm ; 0-15cm ; 0-20cm thì nhiệt độ
ảnh hưởng đáng kể đến khả năng phóng thích N 2O từ đất. Khi nhiệt độ đất khoảng
30oC ảnh hưởng đáng kể đến lượng N 2O được phóng thích. Ở những độ sâu khác
nhau thì N2O được phóng thích cũng khác nhau. Khi nhiệt độ đất khoảng 30oC và ở
độ sâu từ 5- 20cm thì N2O được phóng thích đáng kể, cao nhất là ở độ sâu từ 5 -
10cm N2O được phóng thích khoảng 43%. Theo Yu-chun và Dong Yun-she (2005),
6
thì cho rằng tiến trình khử nitrate và nitrate hóa cũng là nguồn phóng thích N 2O từ
đất vào khí quyển. Có một vài yếu tố ảnh hưởng đến khả năng phóng thích N 2O vào
khí quyển :Việc sử dụng phân đạm trong canh tác có ảnh hưởng đến khả năng
phóng thích N2O. Nếu như việc sử dụng phân bón ổn định sẽ giảm được N 2O phóng
thích từ đất đồng thời vẫn có thể tăng năng suất cây trồng. Ẩm độ đất khả năng N2O
phóng thích cao nhất khi ẩm độ 77- 86%. Khi ẩm độ đất thấp hơn giá trị này thì
N2O được phóng thích từ tiến trình nitrate hóa, khi ẩm độ đất cao hơn giá trị này thì
N2O được phóng thích từ tiến trình khử nitrate. Nhiệt độ đất từ 15 - 35oC thuận lợi
cho hoạt động của vi sinh vật tham gia vào tiến trình nitrate hóa. Từ 5 - 75oC thuận
lợi cho hoạt động của vi sinh vật tham gia vào tiến trình khử nitrate. Nên khả năng
phóng thích N2O từ đất cũng phụ thuộc vào nhiệt độ đất. pH đất pH tối hảo cho quá
trình khử nitrate là từ 7 -8. Độ xốp của đất N2O phóng thích từ đất bị nén chặt thấp
hơn đất không nén chặt do đất sẽ cản trở tiến trình phóng thích N 2O.Cây trồng sự
phát triển của cây trồng, sự phát triển của rễ cây, sự bài tiết từ rễ có thể làm thay đổi
điều kiện đất (về mặt vật lý và hóa học) như đậu nành, ngô, lúa... cũng có thể ảnh
hưởng đến khả năng phóng thích N 2O. N2O là một khí nhà kính quan trọng và nồng
độ của nó trong khí q uyển đã tăng 17% vào năm 1750 (IPCC Intergovernmental
Panel on Climate Change, 2001). 70% N2O phát thải vào sinh quyển có nguồn gốc
từ đất (Mosier, 1998) và việc sử dụng phân bón N đã góp phần đáng kể vào việc
phát thải khí N2O (Mosier và ctv. 2000).
Theo nghiên cứu của Hefting và ctv. (2006) điều kiện nghiên cứu trong phòng
thí nghiệm, các mẫu đất đồng nhất về tính chất hóa học và vi sinh vật để so sánh sự
nitrat hóa và tiềm năng phát thải khí N2O không có sự khác biệt ý nghĩa thống kê so
với trong điều kiện sản xuất ngoài đồng. Theo kết quả nghiên cứu của Castro Silva
và ctv. (2008) phát thải CO 2 tăng trong đất mặn có bổ sung phân urê cao 1,5 lần so
với đất không bổ sung phân urê, nhưng ở tầng C nó bị ức chế chỉ cao 1,2 lần. Đất ở
ẩm độ 40%, 60% và 80% thì lượng phát thải N 2O tăng trong các tầng đất có bổ
sung phân urê so với đất không bổ sung. Theo kết quả nghiên cứu của Rochette và
ctv. (2007) khí thải hàng năm đặc biệt cao trong đất sét nặng, thay đổi từ 12 đến 45
kg N2O ha-1 và lượng N2O phát thải cao có thể không liên quan với phân bón N
trong điều kiện khử nitơ được duy trì, sự phân hủy nguồn dự trữ chất hữu cơ trong
đất (192 nghìn gam C ha -1 trong 0,5 m lớp đất mặt).
1.2.3. Sự phát thải khí CH 4 từ sản xuất nông nghiệp
Sự phát thải khí CH4 được chứng minh từ hai dạng methanotrophs (vi khuẩn-
oxy hóa) và methanogens (vi khuẩn sản xuất CH 4) đã có mặt trong cộng đồng vi
sinh vật đất . Nói chung, quá trình oxy hóa CH4 vượt quá 80% CH4 được sản xuất thì
tốc độ phát thải CH 4 được đo trong nghiên cứu giảm khoảng -1 đến -130 µg C m-2
h-1 (Castaldi và Fierro, 2005). Theo nghiên cứu của Carter và ctv. (2010) nhiệt độ
7