Hiệu quả của phân urea hạt đục cà mau có bổ sung trung, vi lượng (mg, zn, b) lên sinh trưởng và năng suất lúa trên đất phù sa trong điều kiện thí nghiệm nhà lưới

  • 49 trang
  • file .pdf
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
______________________________________
NGUYỄN HỮU TUẤN
Đề tài
HIỆU QUẢ CỦA PHÂN UREA HẠT ĐỤC CÀ MAU CÓ
BỔ SUNG TRUNG, VI LƢỢNG (Mg, Zn, B) LÊN
SINH TRƢỞNG VÀ NĂNG SUẤT LÚA TRÊN
ĐẤT PHÙ SA TRONG ĐIỀU KIỆN
THÍ NGHIỆM NHÀ LƢỚI
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
NGÀNH KHOA HỌC ĐẤT
Cần Thơ - 2014
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
________________________________
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: KHOA HỌC ĐẤT
Đề tài:
HIỆU QUẢ CỦA PHÂN UREA HẠT ĐỤC CÀ MAU CÓ
BỔ SUNG TRUNG, VI LƢỢNG (Mg, Zn, B) LÊN
SINH TRƢỞNG VÀ NĂNG SUẤT LÚA TRÊN
ĐẤT PHÙ SA TRONG ĐIỀU KIỆN
THÍ NGHIỆM NHÀ LƢỚI
GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN: SINH VIÊN THỰC HIỆN:
Ts. NGUYỄN MINH ĐÔNG NGUYỄN HỮU TUẤN
MSSV: 3113684
KHOA HỌC ĐẤT K37 – TT1172A1
Cần Thơ - 2014
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
________________________________
XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
Xác nhận đề tài “Hiệu quả của phân urea hạt đục Cà Mau có bổ sung trung, vi
lượng (Mg, Zn, B) lên sinh trưởng và năng suất lúa trên đất phù sa trong điều kiện
thí nghiệm nhà lưới” do sinh viên Nguyễn Hữu Tuấn, lớp Khoa học đất khóa 37, Bộ
Môn Khoa học đất, Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trƣờng Đại Học Cần
Thơ, thực hiện từ tháng 12-2013 đến tháng 7-2014.
Nhận xét của Cán bộ hƣớng dẫn: .................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Kính trình Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thông qua.
Cần thơ, ngày ….. tháng ….. năm 2014
Cán bộ hƣớng dẫn
TS. Nguyễn Minh Đông
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
________________________________
XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN
Hội đồng chấm báo cáo luận văn tốt nghiệp đã chấp thuận đề tài “Hiệu quả của
phân urea hạt đục Cà Mau có bổ sung trung, vi lượng (Mg, Zn, B) lên sinh trưởng
và năng suất lúa trên đất phù sa trong điều kiện thí nghiệm nhà lưới” do sinh viên
Nguyễn Hữu Tuấn, lớp Khoa học đất khóa 37, Bộ Môn Khoa học đất, Khoa Nông
nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trƣờng Đại Học Cần Thơ, thực hiện từ tháng 12-
2013 đến tháng 7-2014.
Ý kiến đánh giá của Hội đồng: ......................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
.......................................................................................................................................
Luận văn tốt nghiệp đƣợc đánh giá ở mức:...................................................................
Kính trình Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thông qua.
Cần thơ, ngày ….. tháng ….. năm 2014
Chủ tịch Hội đồng
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu và kết quả
đƣợc trình bày trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất
kỳ công trình luận văn nào trƣớc đây.
Tác giả luận văn
Nguyễn Hữu Tuấn
i
LỜI CẢM TẠ
Kính dâng
Lòng biết ơn chân thành tới cha mẹ đã nuôi con khôn lớn nên ngƣời.
Xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến:
Thầy Nguyễn Minh Đông cố vấn học tập đồng thời là giáo viên hƣớng dẫn, đã chỉ
dẫn, đóng góp ý kiến quý báu và tạo điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành tốt luận
văn tốt nghiệp.
Toàn thể Quý Thầy Cô đã truyền đạt kiến thức và những kinh nghiệm cho em trong
suốt thời gian học tập rèn luyện tại trƣờng.
Anh chị Bộ môn Khoa học đất đã chia sẽ kinh nghiệm bổ ích, giúp đỡ để em hoàn
thành tốt luận văn.
Sự động viên, cổ v , chia s và gi p đỡ của các bạn lớp Khoa học đất khoá 37 trong
suốt khóa học và quá trình thực hiện đề tài.
Em xin chúc tất cả quý Thầy Cô, các anh chị trong Bộ môn Khoa học đất cùng các
bạn sức khỏe và thành công.
Cho phép tôi gửi lời cảm ơn chân thành đến công ty TNHH MTV Phân Bón Dầu
Khí Cà Mau, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi gi p tôi c ng nhƣ các sinh viên khác
hoàn thành tốt đề tài.
Trân trọng kính chào!
Cần Thơ, ngày 19 tháng 11 năm 2014
Nguyễn Hữu Tuấn
ii
LƢỢC SỬ CÁ NHÂN
Phần I - LÝ LỊCH SƠ LƢỢC
Họ và tên: Nguyễn Hữu Tuấn Giới tính: Nam
Ngày sinh: 06/10/1993 Dân tộc: Kinh
Số điện thoại: 01264.861.855
Họ tên cha: Nguyễn Hữu Hầu
Họ tên mẹ: Đặng Thị Phí
Địa chỉ liên lạc: Số nhà 27, Ấp Qui Lân 2, Xã Thạnh Quới, Huyện Vĩnh Thạnh, Tp
Cần Thơ.
Phần II - QUÁ TRÌNH HỌC TẬP CỦA BẢN THÂN
Năm 1999 – 2004: Học sinh Trƣờng Tiểu Học Thạnh Quới 2
Năm 2004 – 2008: Học sinh Trƣờng Trung Học Cơ Sở Thị Trấn Vĩnh Thạnh
Năm 2008 – 2011: Học sinh Trƣờng Trung Học Phổ Thông Vĩnh Thạnh
Năm 2011 - 2015: Sinh viên Ngành Khoa học đất khóa 37, Bộ Môn Khoa học đất,
Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trƣờng Đại Học Cần Thơ.
Hệ đào tạo: Chính quy
Thời gian đào tạo: 2011-2015
Phần III - ĐỊA CHỈ LIÊN HỆ
Email: [email protected]
Địa chỉ liên lạc: Số nhà 27, Ấp Qui Lân 2, Xã Thạnh Quới, Huyện Vĩnh Thạnh, Tp
Cần Thơ. Điện thoại: 01264.861.855
iii
Nguyễn Hữu Tuấn. 2014. Hiệu quả của phân urea hạt đục Cà Mau có bổ sung
trung, vi lượng (Mg, Zn, B) lên sinh trưởng và năng suất lúa trên đất phù sa trong
điều kiện thí nghiệm nhà lưới. Luận văn tốt nghiệp đại học, Ngành Khoa học đất,
Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng, Trƣờng Đại Học Cần Thơ. Cán bộ hƣớng
dẫn: Ts. Nguyễn Minh Đông.
TÓM LƢỢC
Quá trình thâm canh tăng năng suất và sử dụng phân hóa học quá mức, đã làm
cho đất canh tác lúa ngày càng bạc màu, chay cứng, thiếu dƣỡng chất. Bên cạnh đó,
nông dân chủ yếu cung cấp dinh dƣỡng cho đất qua phân hóa học, đặc biệt là phân
đa lƣợng nhƣ phân đạm (N), lân (P) và kali (K); tuy nhiên, việc bổ sung thêm các
nguyên tố trung, vi lƣợng cho đất rất ít đƣợc chú ý quan tâm. Mục tiêu thí nghiệm
bƣớc đầu đánh giá hiệu quả của dòng sản phẩm urea-TE trên sự thay đổi của một số
chỉ tiêu trung, vi lƣợng đất phù sa, sinh trƣởng và năng suất lúa thí nghiệm nhà lƣới.
Thí nghiệm đƣợc thực hiện qua 2 vụ l a, trên nhóm đất phù sa (thu ở Tam Bình,
Vĩnh Long), tại nhà lƣới Bộ môn Khoa học đất, Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng
dụng, Trƣờng Đại Học Cần Thơ từ tháng 12/2013 đến 07/2014. Thí nghiệm đƣợc
bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên (CRD), 4 lần lặp lại. Các nghiệm thức gồm: (1) Không
bón đạm (lô khuyết), (2) Bón urea hạt đục Cà Mau (urea thông thƣờng), và (3) Bón
urea hạt đục có bổ sung trung, vi lƣợng (urea-TE). Kết quả thí nghiệm cho thấy,
việc bổ sung trung, vi lƣợng vào phân urea có khuynh hƣớng làm tăng hàm lƣợng
trung, vi lƣợng trao đổi trong đất khi thu hoạch lúa (Mg-tđ 3,1 meq/100g, Zn-tđ 5,1
mg/kg) so với bón urea thông thƣờng (Mg-tđ 2,9 meq/100g, Zn-tđ 3,9 mg/kg). Bên
cạnh đó, chiều cao, số chồi, phần trăm hạt chắc và năng suất lúa khi thu hoạch trong
vụ 2 (88,9 cm, 591,5 chồi/m2, 83,2 %, 38,0 gram/chậu) đều có khuynh hƣớng cao
hơn so với bón phân urea thông thƣờng (86,6 cm, 524,4 chồi/m2, 76,3%, 35,7
gram/chậu). Về hấp thu vi lƣợng B trong sinh khối rơm và hạt giai đoạn thu hoạch ở
vụ 1 c ng có xu hƣớng cao hơn so với bón urea thông thƣờng (10,4 và 8,7
gram/chậu), ngoài ra, hiệu quả nông học trong vụ 2 c ng cao hơn (21,9 và 27,5 kg
hạt/kg N). Việc bổ sung thêm trung, vi lƣợng vào phân urea tuy chƣa thấy đƣợc
hiệu quả tích cực, nhƣng gi p gia tăng hàm lƣợng các trung vi lƣợng trong đất, đây
c ng là hƣớng đi mới góp phần gia tăng năng suất và chất lƣợng nông sản.
iv
MỤC LỤC
Nội dung Trang
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i
LỜI CẢM TẠ .............................................................................................................. ii
LƢỢC SỬ CÁ NHÂN ............................................................................................... iii
TÓM LƢỢC ............................................................................................................... iv
MỤC LỤC ................................................................................................................... v
DANH SÁCH BẢNG .............................................................................................. viii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ..................................................................................... ix
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƢƠNG I. LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU .................................................................. 2
1.1 Vai trò của chất đạm đối với cây trồng ................................................................. 2
1.2 Nguyên tố trung, vi lƣợng (TE) ............................................................................ 2
1.2.1 Hàm lƣợng Mg, Zn, B trong đất và nhu cầu của cây trồng ........................... 2
1.2.2 Vai trò của Mg, Zn, B đối với cây trồng........................................................ 9
1.2.3 Một số nghiên cứu về trung, vi lƣợng ở Việt Nam ...................................... 11
1.2.4 Phân bón có bổ sung trung, vi lƣợng (TE) .................................................. 12
CHƢƠNG II. PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP ........................................ 14
2.1 Phƣơng tiện ......................................................................................................... 14
2.1.1 Thời gian và địa điểm thí nghiệm ................................................................ 14
2.1.2 Vật liệu thí nghiệm ...................................................................................... 14
2.1.3 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm .................................................................... 14
2.2 Phƣơng pháp........................................................................................................ 15
2.2.1 Mô tả thí nghiệm .......................................................................................... 15
2.2.2 Phân bón và liều lƣợng bón ......................................................................... 15
2.2.3 Phòng trừ sâu bệnh hại................................................................................. 15
2.2.4 Chỉ tiêu theo dõi ........................................................................................... 15
2.2.5 Tính toán số liệu năng suất và thành phần năng suất .................................. 16
2.2.6 Xử lý số liệu. ................................................................................................ 16
v
CHƢƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 17
3.1 Đặc tính hóa học đất thí nghiệm ......................................................................... 17
3.1.1 Hóa học đất đầu vụ thí nghiệm .................................................................... 17
3.1.2 Đặc tính đất cuối vụ lúa thứ nhất ................................................................. 18
3.2 Diễn biến pH nƣớc mặt sau bón phân đợt 1 ........................................................ 19
3.3 Sự sinh trƣởng và phát triển của lúa ................................................................... 20
3.3.1 Chiều cao cây ............................................................................................... 20
3.3.2 Số chồi lúa ................................................................................................... 21
3.4. Hiệu quả hấp thu trung, vi lƣợng ....................................................................... 22
3.5 Hiệu quả nông học .............................................................................................. 23
3.5 Thành phần năng suất và năng suất lúa............................................................... 24
3.5.1 Thành phần năng suất .................................................................................. 24
3.5.2 Sinh khối và năng suất lúa ........................................................................... 25
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 28
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
vi
DANH SÁCH HÌNH
Hình Tên hình Trang
3.1 Diễn biến pH nƣớc sau bón phân đợt 1 19
3.2 Ảnh hƣởng của các dạng phân đạm lên sinh khối lúa 25
3.3 Ảnh hƣởng của các dạng phân đạm lên năng suất thực tế 26
vii
DANH SÁCH BẢNG
Bảng Tên bảng Trang
2.1 Liều lƣợng và thời điểm bón phân 15
3.1 Tính chất hóa học đất trƣớc khi thí nghiệm 17
3.2 Đặc tính hóa học đất sau khi kết thúc vụ thứ nhất 18
3.3 Chiều cao l a qua các giai đoạn sinh trƣởng 20
3.4 Số chồi l a qua các giai đoạn sinh trƣởng 21
3.5 Hiệu quả hấp thu trung, vi lƣợng trong vụ thứ nhất 22
3.6 Hiệu quả nông học (AE) 23
3.7 Ảnh hƣởng của các dạng phân đạm lên thành phần năng suất lúa 24
viii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Viết tắt Từ gốc
AE Agronomic Efficiency
ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long
EC Electrical Conductivity
NSS Ngày sau sạ
TE Trace Elements
ix
MỞ ĐẦU
Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) là vùng đất phù sa màu mỡ, diện tích đất phù
sa chiếm khoảng 1,2 triệu hecta. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, quá trình
thâm canh, tăng vụ trên nhóm đất này đã làm hàm lƣợng dinh dƣỡng trong đất ngày
một suy giảm. Nhằm đáp ứng cho việc gia tăng năng suất thì việc sử dụng phân bón
hóa học là một tất yếu; đặc biệt là các loại phân đa lƣợng nhƣ đạm (N), lân (P) và
kali (K), mà ít chú ý đến việc bổ sung thêm các trung, vi lƣợng vào đất. Để đáp ứng
đƣợc yêu cầu thâm canh tăng vụ thì việc bổ sung thêm các trung, vi lƣợng vào phân
bón, đặc biệt sự kết hợp giữa đa, trung, vi lƣợng vào cùng một sản phẩm nhằm giúp
tiết kiệm chi phí và công lao động rất cần thiết.
Trƣớc đây, trung, vi lƣợng (gọi chung là TE: trace elements) thƣờng đƣợc bổ sung
vào các loại phân NPK nhằm bón cho nhiều đối tƣợng cây trồng khác nhau do NPK
là loại phân dễ phối trộn. Gần đây, việc sản xuất phân N hạt đục của công ty Đạm
Cà Mau đã mở ra cơ hội cho việc phối trộn TE vào phân urea với mục đích bón cho
canh tác l a nƣớc. Phân N hạt đục Cà Mau với công nghệ tạo hạt mới có bổ sung
50% formaldehyde gi p tăng độ cứng viên phân, kích thƣớc hạt khá to, không đóng
bánh và vón cục khi bảo quản, chậm tan hơn urea thông thƣờng. Đây là sản phẩm
phân nội địa, mới, chƣa nhận đƣợc nhiều nghiên cứu và đánh giá mang tính khoa
học nhiều. Vì vậy, nhà máy phân bón Đạm Cà Mau đã bắt đầu nghiên cứu và thử
nghiệm nhằm đƣa thêm các nguyên tố trung, vi lƣợng (Mg, Zn và B) vào phân urea
(urea-TE) và đạt một số kết quả ban đầu rất khả quan. Bổ sung thêm trung, vi lƣợng
vào phân urea gi p gia tăng độ cứng viên phân, nên hạn chế quá trình thủy phân, do
đó giảm thất thoát N nên tăng đƣợc hiệu quả sử dụng N. Đồng thời, giảm đƣợc sự
đóng bánh và vón cục nên rất thuận lợi cho việc bao quản và sử dụng, vừa cung cấp
đầy đủ các nguyên tố dinh dƣỡng cần thiết, giúp cây trồng sinh trƣởng và phát triển
tốt. Tuy nhiên, hiệu quả thực sự của các dòng phân urea-TE trên sinh trƣởng và
năng suất l a chƣa đƣợc đánh giá đầy đủ. Vì vậy, đề tài “Hiệu quả của phân urea
hạt đục Cà Mau có bổ sung trung, vi lƣợng (Mg, Zn, B) lên sinh trƣởng và năng
suất l a trên đất phù sa trong điều kiện thí nghiệm nhà lƣới” đƣợc thực hiện nhằm:
- Bƣớc đầu đánh giá hiệu quả của dòng sản phẩm urea-TE trên sự thay đổi của
một số chỉ tiêu trung, vi lƣợng đất phù sa, sinh trƣởng và năng suất lúa thí nghiệm
nhà lƣới.
1
CHƢƠNG I
LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 Vai trò của chất đạm đối với cây trồng
Đạm, một trong những dƣỡng chất không thể thiếu đƣợc trong đời sống cây
trồng, thành phần cấu tạo nên sinh chất, nhân tế bào và là thành phần chính của tất
cả các amino acid tạo thành protein, enzym mà các hợp chất này kiểm soát toàn bộ
các tiến trình sinh học bên trong cây trồng (Võ Thị Gƣơng, 2004).
Đạm chất tạo hình cho cây lúa, thành phần chủ yếu của protein và diệp lục tố.
Giúp cho lá xanh tốt, gia tăng chiều cao cây, số chồi và kích thƣớc lá thân nên đạm
có tác dụng đến năng suất mạnh nhất. Khi thừa đạm, cây phát triển xum xuê, mất
cân bằng giữa quang hợp và hô hấp, chất khô giảm, nhất là khi trổ và chín, lƣợng
đạm tự do trong cây cao, nên cây dễ nhiễm bệnh làm giảm năng suất rất lớn. Đối
với lúa, đạm gi p l a sinh trƣởng tốt, gia tăng chiều cao, số chồi và số bông/m2,
tăng kích thƣớc, c ng nhƣ trọng lƣợng 1000 hạt. Khi thiếu đạm, cây sinh trƣởng
chậm lại, cây thấp, tàn lá hẹp, ít cành, có màu xanh nhạt, hệ thống rễ phát triển kém,
tính chống chịu với môi trƣờng giảm, ra hoa kết trái sớm, cuối cùng cho năng suất
và phẩm hạt lúa không cao (Nguyễn Phi Long và La Thị Hiền, 1978). Đạm một
nguyên tố di động nên dễ dàng đƣợc chuyển vị từ lá già sang lá non, từ mô trƣởng
thành sang mô mới thành lập vì vậy triệu chứng thiếu đạm thƣờng xảy ra trƣớc tiên
ở lá già rồi lan dần đến các lá non. Để đạt năng suất cao và phẩm chất tốt cần phải
đáp ứng đầy đủ nhu cầu về đạm ở các giai đoạn sinh trƣởng và phát triển thích hợp
nhất.
1.2 Nguyên tố trung, vi lƣợng (TE)
1.2.1 Hàm lƣợng Mg, Zn, B trong đất và nhu cầu của cây trồng
Mg trong đất: Đƣợc tạo thành từ sự phân hủy các đá nguyên sinh nhƣ biotite
K2O.6(Mg,Fe)O.Al2O3.6SiO2.2H2O, đolomite CaMg(CO3)2, hornblende, olivine và
serpentine Mg6(OH)8.(Si4O16). Magie còn nằm trong các khoáng sét thứ sinh nhƣ
chlorite, illite, montmorillonite và vermiculite, đây là dạng hữu dụng chậm và có
thể đƣợc giải phóng bởi tiến trình trực di và cây trồng thu hút.
Lƣợng magie bị rửa trôi hàng năm trên các loại đất vào khoảng từ 20-40 kg
MgO/ha/năm. Hàm lƣợng maige trong đất biến thiên từ 0,1-0,3%, thấp trên các loại
đất cát thô, rửa trôi xói mòn cao và ngƣợc lại cao trên các loại đất có sa cấu mịn (có
thể đạt 4%).
2
Magie trong đất hữu dụng cho cây trồng dƣới dạng ion trao đổi hoặc hòa tan
trong nƣớc. Sự hấp thụ magie của cây trồng phụ thuộc vào nồng độ magie hiện diện
trong đất, giá trị pH đất, mức độ bão hòa magie, c ng nhƣ sự hiện diện của các
cation trao đổi khác trong đất và loại khoáng sét.
Canxi là nguyên tố có tƣơng tác với magie, sự thiếu magie ở cây trồng thƣờng
xảy ra trên các loại đất có tỷ lệ Ca/Mg<7/1, ở vùng khí hậu ẩm ƣớt, đất có sa cấu
thô, sử dụng vôi liều lƣợng cao, làm mất cân bằng Ca/Mg. Magie trao đổi chiếm
khoảng 4-20% trong các cation trao đổi của đất. Nhƣng các loại đất hình thành từ đá
serpentine, hàm lƣợng magie trao đổi trong đất có thể cao hơn Ca. Thông thƣờng
chỉ số phần trăm bão hòa magie đƣợc dựa trên đặc tính đất, cây trồng và các yếu tố
khác, hầu hết các trƣờng hợp magie bão hòa >10%. Mức giới hạn bão hòa của
magie trong các loại đất rất cần thiết cho sự sinh trƣởng tối hảo của cây và có quan
hệ gần với khoảng trên.
Hàm lƣợng kali trao đổi cao có thể gây trở ngại đến sự thu hút magie của cây.
Sự đối kháng với kali biểu hiện chủ yếu trong các loại đất có hàm lƣợng magie
tƣơng đối thấp. Dựa trên cơ sở trọng lƣợng, tỷ số K/Mg khuyến cáo <5/1 cho các
cây trồng trên đồng ruộng, 3/1 cho cây rau và củ cải đƣờng và 2/1 cho cây ăn trái và
cây trồng trong nhà kính. Trên cơ sở trọng lƣợng đƣơng lƣợng, các tỷ số này sẽ lần
lƣợt là 1,5/1, 1/1 và 0,6/1. Bón nhiều phân Kali clorua thƣờng làm giảm tỷ lệ magie
trong cây, vì vậy cần chú ý khi xây dựng chế độ bón phân hợp lý, nhất là cây có nhu
cầu Kali.
Zn trong đất: Tồn tại ở các dạng ion Zn2+ trong dung dịch đất, Zn2+ hấp thu
trên bề mặt keo đất, trong các chất hữu cơ, carbonate, oxit….Một số kết quả nghiên
cứu của các tác giả nƣớc ngoài cho thấy có tới 30-60% kẽm tồn tại ở dạng kết hợp
với khoáng sắt (Fe2O3) và 20-45% với khoáng sét và một số khoáng chất khác. Hàm
lƣợng kẽm trong đất phụ thuộc vào đá mẹ hay mẫu chất c ng nhƣ chế độ canh tác.
Các dạng kẽm trong đất luôn có sự chuyển hóa và biến đổi tùy điều kiện môi trƣờng
đất và sự hấp thụ của cây.
Trong đất, Nguyễn Xuân Trƣờng (2005) kẽm tồn tại ở các dạng:
- Trong cấu trúc của các khoáng chất, đặc biệt trong khoáng sét nhƣ augite,
horblene và biotite.
- Trong các hợp chất muối: Sphalartite (ZnFe)S; kẽm sunfit (ZnS); smithsonite
(ZnCO3); kẽm silicat (ZnSiO3 và ZnSiO4)-willemite và kẽm oxit (ZnO).
- Kẽm hấp thu trên bề mặt keo đất.
- Kẽm trong các phức: Zn-hữu cơ tan và không tan.
3
- Trong dung dịch: ion Zn2+.
Một lƣợng lớn kẽm trong đất nằm trong cấu trúc của các chất khoáng nguyên
sinh. Kẽm tan trong nƣớc, hữu hiệu với cây trồng có nồng độ rất thấp (0,02-
0,2ppm).
Kẽm tổng số trong đất biến động từ 10-300ppm nhƣng đa số đất trồng trọt dao
động trong khoảng 50-100ppm (Aubert và Pinta, 1977). Đất rửa trôi mạnh thƣờng
có hàm lƣợng kẽm tổng số rất thấp (Zn<30ppm). Tình trạng thiếu kẽm thƣờng xảy
ra trên đất nghèo kẽm tổng số trừ những cây không phản ứng với kẽm trong đất.
Với cây lúa, tình trạng thiếu kẽm thƣờng xuất hiện trên những đất có kẽm tổng số ở
tầng mặt (0-20cm) <200kg Zn/ha. Giàu kẽm tổng số c ng chƣa phải là sự bảo đảm
đủ kẽm cho cây, bởi vì lƣợng kẽm cây hút còn phù thuộc vào kẽm hữu dụng trong
đất. Tình trạng thiếu kẽm xuất hiện phổ biến ở nhiều vùng trên thế giới, đặc biệt các
vùng trồng lúa ở Châu Á. Các loại đất có thành phần cơ giới nhẹ, rửa trôi xói mòn
mạnh, hàm lƣợng lân hữu dụng cao thƣờng thiếu kẽm.
Kẽm hữu dụng trong đất chi phối dinh dƣỡng kẽm của cây trồng và phản ánh
một phần kẽm tổng số trong đất. Kẽm trong dung dịch đất chiếm tỷ lệ rất thấp (2-
70bbp), trong khi đó trên một nửa ở dạng tạo phức với chất hữu cơ. Khi pH < 7,7
ion Zn2+ chiếm ƣu thế cùng với một lƣợng nhỏ hydroxit. Trên mức pH này, ZnOH+
chiếm ƣu thế và khi pH > 9 một lƣợng nhỏ Zn(OH)2 sẽ hình thành. Sự khuyếch tán
là cơ chế chính của quá trình hút và vận chuyển kẽm vào rễ cây. Sự tạo phức hoặc
kết hợp với chất thải ra từ rễ cây trồng hay phân giải chất hữu cơ gi p dễ dàng
khuyếch tán Zn2+ vào rễ cây trồng. Sự khuyếch tán phức Zn2+ có thể khác biệt lớn so
với không tạo phức.
Yếu tố ảnh hưởng đến kẽm hữu dụng trong đất
Kẽm hữu dụng có quang hệ chặt với pH đất. Kẽm hòa tan trong dung dịch đất
giảm 100 lần nếu tăng mỗi đơn vị pH và thể hiện bằng phản ứng: Đất-Zn2++2H+
<=> Zn2+.
Ở đất chua, hàm lƣợng kẽm hữu dụng cao, ngƣợc lại ở đất kiềm kẽm hữu dụng
thấp. Nhiều trƣờng hợp thiếu kẽm ở cây trồng đã đƣợc ghi nhận ở đất có pH>6, khi
pH cao kẽm kết tủa ở dạng vô định hình không tan nhƣ ZnFe2O4, ZnSiO4 làm giảm
Zn2+ trong dung dịch đất.
Việc bón vôi ở đất chua sẽ làm tăng pH đất, ảnh hƣởng đến khả năng tan của
Zn , làm giảm Zn2+ cây hút, khả năng hấp phụ của CaCO3 c ng làm giảm Zn2+. Sự
2+
hấp phụ Zn2+ bởi khoáng sét, sắt, nhôm oxit, chất hữu cơ và CaCO3 tăng lên khi pH
tăng. Ở đất chua, hàm lƣợng kẽm cao hơn đất kiềm song tình trạng thiếu kẽm vẫn
4
có thể xảy ra, nhất là ở đất cát, cát pha vì sự rửa trôi mạnh làm suy kiệt kẽm hữu
dụng.
Việc điều chỉnh tăng hoặc giảm pH đất có thể hạn chế tình trạng thiếu kẽm,
bón vôi gi p tăng pH, đồng thời c ng giảm kẽm hữu dụng trong đất, bón vôi quá
liều dẫn đến thiếu kẽm. Ngƣợc lại, việc bón lâu dài phân chua sinh lý nhƣ Amôn
sunfat (SA), NPK 16-16-8-13S hay Super lân sẽ làm cho đất chua và tăng kẽm hữu
dụng, tuy nhiên một số đất quá chua lại dẫn đến dƣ thừa kẽm gây ngộ độc cho cây.
Sự phân giải chất hữu cơ làm tăng hàm lƣợng phức Zn-hữu cơ, tăng kẽm hữu
dụng. Kẽm có thể kết hợp với axit hữu cơ tạo thành các phức tan hoặc không tan.
Các phức tan làm tăng kẽm hữu dụng nhƣng các phức không tan (đặc biệt là với các
axit mạnh) lại làm giảm kẽm hữu dụng. Axit humic và axit fulvic nổi trội nhất về
khả năng hấp phụ Zn2+. Đất nghèo hữu cơ thƣờng thiếu kẽm và kẽm hữu dụng tăng
khi hàm lƣợng hữu cơ trong đất tăng, tuy nhiên không phải luôn tăng tƣơng ứng vì
còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác. Nhiều trƣờng hợp thiếu kẽm đã đƣợc phát
hiện trên đất quá giàu hữu cơ nhƣ đất than bùn và đất mùn gley.
Đất có kết cấu thô thƣờng nghèo kẽm, ngƣợc lại đất có cấu trúc tốt, hàm lƣợng
kẽm hữu dụng thƣờng cao hơn. Đất sét có hàm lƣợng kẽm cao do nhóm OH trong
tinh thể khoáng sét có khả năng hấp phụ kẽm mạnh. Đất cát và đất có thành phần cơ
giới nhẹ, rửa trôi nhiều thƣờng không đáp ứng đủ kẽm cho cây trồng.
Tình trạng l a nƣớc thiếu kẽm thƣờng thấy ở đất pH cao và giàu CaCO3, mặc
dù đất chua vẫn có tình trạng thiếu kẽm. Khi ngập nƣớc, hàm lƣợng nhiều chất dinh
dƣỡng tăng nhƣng trừ kẽm. Ở đất chua, thiếu kẽm có thể do ngập nƣớc đã làm tăng
Fe, Mn và HCO3 làm kết tủa kẽm ở dạng ZnFe2O4 hoặc ZnS. Ở đất kiềm, sự ngập
nƣớc làm giảm pH dẫn đến tăng kẽm hữu dụng. Tuy nhiên pH đất cao và sự thiếu
khí có thể làm thiếu kẽm nặng hơn.
Nhiệt độ thấp làm giảm khả năng khoáng hóa các hợp chất Zn-hữu cơ trong
đất và hạn chế quá trình hút kẽm của cây. Tình trạng thiếu hụt kẽm thƣờng xảy ra
trong mùa lạnh, mùa mƣa và giảm đi khi thời tiết ấm lên. Nhiệt độ đất tăng làm tăng
hàm lƣợng kẽm hữu dụng.
Cây trồng có mức độ mẫn cảm khác nhau với Zn. Ở đất có 0,8ppm Zn, lúa
nƣớc thiếu kẽm nhƣng l a mì lại đủ. Ngô và đậu là các cây rất mẫn cảm với kẽm,
trong khi cà rốt, măng tây lại ít mẫn cảm. Sự mẫn cảm của cây trồng với kẽm là do
khả năng h t và vận chuyển kẽm khác nhau. Nhƣ vậy, một loại đất có thể thiếu kẽm
với cây trồng này song có thể đủ với cây trồng khác.
5
Ngƣỡng thiếu kẽm trong đất không thể tách rời mà phù thuộc vào sự mẫn cảm
của từng cây trồng. Ngay cả với một loại cây, ngƣỡng thiếu kẽm c ng khác nhau
giữa các loại đất bởi vì còn một số yếu tố ảnh hƣởng đến dinh dƣỡng kẽm trong đất.
Nhìn chung, kẽm trong đất <20ppm Zn có thể hạn chế năng suất cây trồng, ngƣợc
lại 100ppm thƣờng đƣợc xem là dƣ thừa còn >400ppm thì có thể ngộ độc với hầu
hết các loại cây.
Ở Ấn Độ, nhiều kết quả nghiên cứu đã kết luận đất thiếu kẽm khi hàm lƣợng
kẽm hữu dụng < 0,6ppm Zn (phƣơng pháp DTPA-Zn) và phân kẽm đƣợc khuyến
cáo bón cho tất cả các cây trồng trên những đất này. Tƣơng tự, ở Mỹ ngƣời ta
khuyến cáo bón phân kẽm cho những đất có Zn <0,6ppm (DTPA-Zn) và cho những
cây trồng thuộc diện mẫn cảm nhất với kẽm. Ở một số nƣớc khác nếu hàm lƣợng
kẽm <0,5ppm Zn (DTA-Zn), cần bón phân kẽm cho cây, nếu kẽm từ 0,5-1ppm Zn
không nhất thiết phải bón kẽm (Katyal và Randhawa, 1983).
Boron (B) trong đất: Hàm lƣợng B trong đất dao động trong khoảng 2-
200ppm, trung bình 7-80ppm. Chỉ có khoảng < 5% tổng số B trong đất ở dạng hữu
dụng với cây trồng. Thiếu hụt B đã đƣợc phát hiện ở nhiều loại đất, trong khi ngộ
độc B ít khi xảy ra trong thực tế. Tuy vậy, ngộ độc B c ng có thể xuất hiện ở những
vùng đất phát triển trên đá giàu B và những nơi có nguồn nƣớc tƣới giàu B.
Boron trong đất hiện diện ở 4 dạng chính: Trong đá và khoáng, hấp phụ trên
bề mặt các khoáng sét và oxit sắt, nhôm, kết hợp với các chất hữu cơ và boric axit
(H3BO3) hay Bo(OH)4- trong dung dịch đất. Các khoáng chất chứa B chủ yếu trong
đất thuộc các nhóm:
- Nhóm hydrous borate: borax Na2B4O7.10H2O; kernite Na2B4O7.4H2O;
colemanite Ca2B6O11.5H2O, ulexite (NaCaB5O9).8H2O.
- Nhóm anhydrous borate: ludwigite Mg2FeBO5; ktoite Mg3(BO3)2. Nhóm các
chất borosilicate: tourmalite; axinite.
Trong các khoáng chứa B, nổi bật nhất là fluorite borosilicate-tourmaline. Tuy
nhiên, các khoáng này rất bền, ít bị phong hóa nên B cung cấp từ nguồn này không
đáng kể. Bo tồn tại ở các dạng: B trong dung dịch đất; B hấp phụ; B hữu cơ và B
trong các hợp chất khoáng. Luôn luôn có sự chuyển hóa giữa các dạng B trong đất.
Axit boric (H3BO3) chiếm ƣu thế khi pH dung dịch đất từ 5-9. Khi pH > 9,2
H2BO3- có thể tách hydro để chuyển thành H4BO4-. Dạng Bo cây hút (axit boric hay
ion borat) có thể di chuyển từ dung dịch đất đến bề mặt lông hút của rễ. B trong
dung dịch đất có thể xác định đƣợc thông qua biện pháp phân tích đất.
6
Sự hấp phụ và phóng thích B có tác dụng nhƣ bƣớc đệm cho B trong dung
dịch, giúp làm giảm B bị rửa trôi. B hấp phụ là dạng B chủ yếu ở đất kiềm hay đất
có hàm lƣợng B cao. Điểm hấp phụ B chính là ở các cầu nối Si-O và Al-O trong
khoáng sét; trong các cấu trúc amorphour hydroxide; oxide hay hydroxyl Fe, Al.
Boron có thể thay thế vị trí của Al3+ hay Si4+ trong các khoáng silicate. Theo
đó B có thể hấp phụ trên bề mặt các khoáng sét hay chui vào giữa các lớp khoáng.
Tăng pH, hàm lƣợng sét hay hữu cơ đều tăng H4BO4- hấp phụ.
Các hợp chất hữu cơ có một lƣợng B hữu dụng đáng kể. Lƣợng B hữu dụng
này tăng khi hàm lƣợng hữu cơ trong đất tăng. Boron có khả năng kết hợp các chất
hữu cơ mạch ngắn để tạo thành các phức hữu cơ phân tử cao hơn.
Phần lớn các loại đất nông nghiệp đều có hàm lƣợng B tổng số từ 1-467ppm.
Ở những vùng có khí hậu ẩm ƣớt hàm lƣợng B thấp (0,2-1,5ppm), ngƣợc lại ở vùng
khô hạn, bán khô hạn hàm lƣợng B cao hơn (10-40ppm). B là nguyên tố dễ bị rửa
trôi, chính vì thế ở các vùng đất có khí hậu nóng ẩm mƣa nhiều hàm lƣợng B thấp
hơn so với đất vùng khô hạn và bán khô hạn. Nghèo B nhất là các loại đất chua phát
triển trên đá ph n xuất và đất có kết cấu thô, hàm lƣợng hữu cơ thấp. Các loại đất
phát tiển trên đá phiến sét thƣờng giàu B tổng số. Đất kiềm có B tổng số cao, song
đất phát triển trên đá vôi lại nghèo B. Những vùng đất mặn thƣờng giàu B.
Boron tan trong nƣớc nóng đƣợc xem nhƣ là hữu dụng với cây trồng. B hữu
dụng trong đất thƣờng giao động trong khoảng 0,1-0,3ppm. Ở những vùng khô hạn,
B hữu dụng có thể cao hơn mức này. Cấu tr c đất, loại khoáng sét, pH và chất hữu
cơ trong đất là những yếu tố ảnh hƣởng đến hàm lƣợng B hữu dụng trong đất.
Các yếu tố ảnh hưởng đến B hữu dụng trong đất:
Boron hữu dụng giảm khi pH tăng, ngoại trừ trên đất mặn sodic. Ảnh hƣởng
đến B hữu dụng thể hiện rõ khi pH > 6. Đất kiềm thƣờng thiếu B hữu dụng do pH
cao. Sự giảm B hữu dụng do canxi là nguyên nhân chính vì nó làm tăng B hấp phụ
với Al(OH)3. Mức hấp phụ đạt tối đa khi pH = 7 và hạn chế lƣợng B cây hút. Tuy
nhiên, canxi không phải luôn làm tăng B hấp phụ và giảm B cây h t. Trƣờng hợp
pH cao do Ca, ở đất giàu hữu cơ lại có thể làm tăng độ phân giải hữu cơ, từ đó giải
phóng B hữu dụng. Ngƣợc lại, đất quá chua (pH < 4) c ng thƣờng nghèo B.
Chất hữu cơ trong đất có khả năng giữ B tốt hơn sét. Sự hấp phụ B của chất
hữu cơ tăng khi pH tăng và đạt cực đại ở pH = 9 sau đó giảm đi. Vai trò của chất
hữu cơ với B hữu dụng chƣa đƣợc biết rõ, song ở đất chua chất hữu cơ ảnh hƣởng
tốt đến B hữu dụng. B trong chất hữu cơ có thể đƣợc phân giải nhờ hoạt động của
các vi sinh vật. Trong phẫu diện đất hàm lƣợng B hữu dụng ở lớp đất mặt thƣờng
7