Hiệu quả của phân urea-hua và urea-neb trên hiệu quả sử dụng đạm, sinh trưởng và năng suất lúa thu đông 2013 tại tam bình, vĩnh long

  • 53 trang
  • file .pdf
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
PHẠM MINH NHẤT
NGUYỄN THÀNH ĐỦ
Đề tài
HIỆU QUẢ CỦA PHÂN UREA-HUA VÀ UREA-NEB
TRÊN HIỆU QUẢ SỬ DỤNG ĐẠM, SINH TRƯỞNG
VÀ NĂNG SUẤT LÚA THU ĐÔNG 2013
TẠI TAM BÌNH, VĨNH LONG
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:
HIỆU QUẢ CỦA PHÂN UREA-HUA VÀ UREA-NEB
TRÊN HIỆU QUẢ SỬ DỤNG ĐẠM, SINH TRƯỞNG
VÀ NĂNG SUẤT LÚA THU ĐÔNG 2013
TẠI TAM BÌNH, VĨNH LONG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: SINH VIÊN THỰC HIỆN:
TS. NGUYỄN MINH ĐÔNG PHẠM MINH NHẤT
MSSV: 3113659
KHOA HỌC ĐẤT K37 – TT1172A1
NGUYỄN THÀNH ĐỦ
MSSV: 3113626
KHOA HỌC ĐẤT K37 – TT1172A1
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: “Hiệu quả của phân Urea-Hua và Urea-Neb trên hiệu quả sử dụng
đạm, sinh trưởng và năng suất lúa Thu Đông 2013 tại Tam Bình – Vĩnh Long” do
sinh viên Nguyễn Thành Đủ và Phạm Minh Nhất, lớp Khoa Học Đất Khóa 37 Bộ
Môn Khoa học đất, Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường Đại Học Cần
Thơ thực hiện 6-2013 đến 11-2013.
Nhận xét của Cán bộ hướng dẫn: ..............................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
Kính trình Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thông qua.
Cần thơ, Ngày…..tháng..…năm 2014
Cán bộ hướng dẫn
TS. Nguyễn Minh Đông
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 báo cáo luận văn tốt nghiệp chấp nhận đề tài: “Hiệu quả của phân
Urea- Hua và Urea-Neb trên hiệu quả sử dụng đạm, sinh trưởng và năng suất lúa
Thu Đông 2013 tại Tam Bình-Vĩnh Long” do sinh viên Nguyễn Thành Đủ và Phạm
Minh Nhất lớp Khoa Học Đất Khóa 37 Bộ Môn Khoa học đất, Khoa Nông nghiệp
và Sinh học ứng dụng, Trường Đại Học Cần Thơ thực hiện 6-2013 đến 11-2013.
Ý kiến đánh giá của Hội đồng: ..................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
Luận văn tốt nghiệp được 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
được trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất
kỳ công trình luận văn nào trước đây.
Tác giả luận văn
Phạm Minh Nhất Nguyễn Thành Đủ
i
LỜI CẢM TẠ
Kính dâng lên Cha, Mẹ suốt đời tận tụy vì tương lai và sự nghiệp của con.
Thành kính biết ơn:
Thầy Nguyễn Minh Đông đã tận tình hướng dẫn, cung cấp nhiều kiến thức quý báu
trong suốt quá trình tôi học tập cũng như nghiên cứu tại trường để hoàn thành tốt
luận văn tốt nghiệp.
Quí Thầy Cô và các Anh, Chị trong Bộ môn Khoa Học Đất - Khoa Nông nghiệp và
Sinh học ứng dụng luôn quan tâm và hỗ trợ tôi trong việc hoàn thành đề tài.
Chân thành biết ơn:
Quí Thầy Cô giảng dạy lớp Khoa học đất K37 đã nhiệt tình giảng dạy và truyền đạt
những kiến thức, kinh nghiệm thực tiễn hết sức quí báu cho chúng tôi và chân thành
gửi đến tập thể lớp Khoa học đất lời cảm ơn và chúc thành đạt trong cuộc sống.
Bạn: Trịnh Minh Đầy, Bùi Văn Động, Nguyễn Văn Tấn Em, Trần Anh Vũ, Tạ Văn
Hoàng, Lý Bao Bạc, Trần Thủ Lĩnh, Quách Thanh Toán, Đổng Kim Thoa, Mai Thị
Thùy Dung, Bùi Thị Hồng Thấm, Nguyễn Phương Thảo Vân, Nguyễn Hữu Tuấn,
Huỳnh Thị Minh Thư đã nhiệt tình giúp đỡ trong quá trình thực hiện thí nghiệm
luận văn này.
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 giúp tôi cũng như các sinh viên khác
hoàn thành tốt đề tài.
Trân trọng kính chào!
Phạm Minh Nhất
Nguyễn Thành Đủ
ii
LƯỢC SỬ CÁ NHÂN
I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC
Họ và tên: Phạm Minh Nhất
Giới tính: Nam
Ngày, tháng, năm sinh: 02/01/1992
Nơi sinh: xã Hòa Mỹ, huyện Cái Nước, tỉnh Cà Mau
Dân tộc: Kinh
Cha: Phạm Minh Thống Sinh năm: 1959
Chổ ở hiện nay: Số nhà 346, Ấp Thị Tường, Xã Hòa Mỹ, Huyện Cái Nước, Tỉnh Cà
Mau.
Mẹ: Nguyễn Tuyết Phương Sinh năm: 1968
Chổ ở hiện nay: Số nhà 346, Ấp Thị Tường, Xã Hòa Mỹ, Huyện Cái Nước, Tỉnh Cà
Mau.
Điện thoại di động: 01277 855 565
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: “Hiệu quả của phân Urea-Hua và Urea-Neb trên hiệu quả sử
dụng đạm, sinh trưởng và năng suất lúa Thu – Đông năm 2013 tại Tam Bình – Vĩnh
Long”
Cần Thơ, ngày ….. tháng …...năm 2014
Người khai
Phạm Minh Nhất
iii
LƯỢC SỬ CÁ NHÂN
I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC
Họ và tên: Nguyễn Thành Đủ
Giới tính: Nam
Ngày sinh: 12 - 09 - 1993
Quê quán: Huyện Châu Phú, Tỉnh An Giang Dân tộc: Kinh
Địa chỉ liên lạc: Số nhà 113, Tổ 4, Ấp Vĩnh Thành, Xã Thị Trấn Cái Dầu, Huyện
Châu Phú, Tỉnh An Giang.
Cha: Nguyễn Thành Công Năm sinh: 1972
Chổ ở hiện nay: Số nhà 113, Tổ 4, Ấp Vĩnh Thành, Xã Thị Trấn Cái Dầu, Huyện
Châu Phú, Tỉnh An Giang.
Mẹ: Nguyễn Thị Phượng Năm sinh: 1974
Chổ ở hiện nay: Số nhà 113, Tổ 4, Ấp Vĩnh Thành, Xã Thị Trấn Cái Dầu, Huyện
Châu Phú, Tỉnh An Giang.
Email: [email protected]
Số điện thoại: 0945297009
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: “Hiệu quả của phân Urea-Hua và Urea-Neb trên hiệu quả sử
dụng đạm, sinh trưởng và năng suất lúa Thu – Đông năm 2013 tại Tam Bình – Vĩnh
Long ”.
Cần Thơ, ngày ….. tháng …...năm 2014
Người khai
Nguyễn Thành Đủ
iv
Phạm Minh Nhất, Nguyễn Thành Đủ. 2014. Hiệu quả của phân Urea-Hua và Urea-
Neb trên hiệu quả sử dụng đạm, sinh trưởng và năng suất lúa Thu- Đông năm 2013
tại Tam Bình – Vĩnh Long. Luận văn Kỹ sư Khoa học đất, Khoa Nông nghiệp và
Sinh học ứng dụng, Trường Đại Học Cần Thơ. Cán bộ hướng dẫn: Ts. Nguyễn
Minh Đông.
TÓM LƯỢC
Những năm gần đây, với mục đích giảm thất thoát đạm (N) trong canh tác lúa, các
công ty sản xuất phân bón đã sử dụng nhiều chất nâng cao hiệu quả sử dụng N,
thuộc nhóm ức chế urease vào quá trình sản xuất phân bón. Tuy nhiên, hiệu quả
thực sự của các dòng phân bón chậm tan này trên hiệu quả sử dụng N và năng suất
lúa chưa được đánh giá đầy đủ. Vì vậy, đề tài được thực hiện nhằm mục tiêu: đánh
giá hiệu quả của các chất ức chế urease, có nguồn gốc từ dịch chiết thực vật, được
bổ sung vào phân urea trên hiệu quả sử dụng N (N hấp thu từ phân bón,hiệu quả
nông học), sinh trưởng và năng suất lúa. Thí nghiệm trồng lúa được thực hiện vào
vụ Thu Đông 2013, trên nhóm đất phù sa không bồi, tại Tam Bình,Vĩnh Long. Các
nghiệm thức thí nghiệm được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên gồm 4 lần lặp lại và
5 nghiệm thức: (1) không bón N (0%N), (2) bón urea hạt đục thông thường
(100%N), (3) bón Urea-Neb (75%N), (4) bón Urea-Hua (75%N), và (5) bón Urea-
Neb (50%N). Kết quả thí nghiệm cho thấy mặc dù bón giảm hàm lượng N xuống
còn 75%N, nhưng hàm lượng NH4+ trong đất cuối vụ lúa ở các nghiệm thức cón bổ
sung dịch chiết Urea-Neb vẫn duy trì cao và không khác biệt so với ở mức bón
100%N. Thậm chí còn cao ý nghĩa ở nghiệm thức 50%N-urea-Neb. Tuy nhiên, hiệu
lực của dịch chiết Hua thì không rõ trên hàm lượng N hữu dụng của đất. Kết quả thí
nghiệm cũng đưa ra cho ta thấy được hiệu quả sử dụng N và hiệu quả nông học ở
các nghiệm thức bón urease có bổ sung dịch chiết thực vật (Hua và Neb) liều lượng
N giảm còn 75%N và 50%N vẫn không giảm so với đối chứng (bón 100%N), thậm
chí còn có khuynh hướng cao hơn đối chứng. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy
rằng mặc dù giảm hàm lượng N bón xuống còn 75%N so với đối chứng (bón
100%N- phân urea thông thường) cộng thêm với việc bổ sung thêm chất ức chế
urease (Hua và Neb) vào phân urea hạt đục Cà Mau thì các chỉ tiêu về sinh trưởng
phát triển và thành phần năng suất lúa(chiều cao, số chồi, trọng lượng 1000 hạt, số
bông/m2, số hạt trên bông và phần trăm hạt chắc) ở các nghiêm thức giảm N (urea-
Hua 75%N và urea-Neb 75%N) vẫn không suy giảm. Kết quả năng suất lúa ở các
nghiệm thức urease (Hua va Neb) khi giảm liều lượng xuống còn 75%N thậm chí
còn 50%N thì vẫn cho ra năng suất tương đương với nghiệm thức đối chứng (bón
100%N).Qua các kết quả cho thấy ta có thể thay thế bón Urea thường bằng Urea-
Hua và Urea-Neb khi liều lượng N có thể giảm xuống còn 50%N.
v
MỤC LỤC
Nội dung Trang
LỜI CAM ĐOAN..................................................................................................... i
LỜI CẢM TẠ.......................................................................................................... ii
LƯỢC SỬ CÁC NHÂN ......................................................................................... iii
TÓM LƯỢC............................................................................................................ v
MỤC LỤC ............................................................................................................. vi
DANH SÁCH HÌNH ............................................................................................ viii
DANH SÁCH BẢNG............................................................................................. ix
DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT ................................................................................. x
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
CHƯƠNG I. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 Giới thiệu huyện Tam Bình – Vĩnh Long ........................................................... 2
1.1.1 Vị trí – địa lý .............................................................................................. 2
1.1.2 Điều kiện tự nhiên ...................................................................................... 2
1.2 Phân urea và sự mất N trên đất lúa ngập nước ................................................... 2
1.2.1 Phân urea thường........................................................................................ 2
1.2.2 Phân urea viên nén...................................................................................... 3
1.2.3 Sự mất N trong đất lúa ngập nước............................................................... 3
1.3 Các biện pháp hạn chế mất N............................................................................. 6
1.3.1 Dùng chất ức chế hoạt động của tảo............................................................ 6
1.3.2 Bón kết hợp với urea với muối Canxi, Magie, Kali ..................................... 7
1.3.3 Bón vùi sâu phân N viên nén ...................................................................... 7
1.3.4 Sử dụng phân N chậm tan ........................................................................... 7
1.3.5 Phân urea chậm tan có phủ lớp nhựa........................................................... 8
1.4 Biện pháp tiên tiến hạn chế mất N ..................................................................... 9
1.4.1 Phân urea kết hợp Neb ............................................................................... 9
1.4.2 Phân urea kết hợp Hua ............................................................................. 11
vi
CHƯƠNG II. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1 Phương tiện .................................................................................................... 12
2.1.1 Phân bón.................................................................................................. 12
2.1.2 Thuốc bảo vệ thực vật.............................................................................. 12
2.1.3 Giống lúa................................................................................................. 13
2.1.4 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm ................................................................. 13
2.2 Phương pháp.................................................................................................... 13
2.2.1 Bố trí thí nghiệm....................................................................................... 13
2.2.2 Mô tả thí nghiệm ...................................................................................... 14
2.2.3 Biện pháp canh tác.................................................................................... 15
2.2.4 Các chỉ tiêu theo dõi ................................................................................. 15
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Diễn biến pH nước mặt .................................................................................... 17
3.2 Đặt tính đất cuối vụ ......................................................................................... 18
3.3 Sinh trưởng và phát triển ................................................................................. 19
3.3.1 Chiều cao cây lúa .................................................................................... 19
3.3.2 Số chồi cây lúa ......................................................................................... 20
3.3.3 Chỉ số SPAD ............................................................................................ 21
3.4 Thành phần năng suất và trọng lượng hạt......................................................... 22
3.4.1 Số bông trên mét vuông. ........................................................................... 22
3.4.2 Trọng lượng 1000 hạt. .............................................................................. 23
3.4.3 Số hạt trên bông........................................................................................ 23
3.4.4 Tỉ lệ hạt chắc ............................................................................................ 23
3.5 Tổng hấp thu đạm và hiệu quả sử dụng đạm trên lúa........................................ 24
3.5.1 Hàm lượng đạm hấp thu ........................................................................... 24
3.5.2 Hiệu quả sự dụng đạm trên lúa ................................................................. 24
3.6 Chỉ số thu hoạch HI và Năng suất thực tế ........................................................ 25
3.6.1 Chỉ số thu hoạch HI .................................................................................. 25
3.6.2 Năng suất thực tế ...................................................................................... 26
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ CHƯƠNG
vii
DANH SÁCH HÌNH
Hình Tên hình Trang
1.1 Phân Urea-Neb 9
1.2 Phân Urea-Hua 11
2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm đồng ruộng Urea-Hua và Urea-Neb vụ 14
Thu Đông 2013 tại Tam Bình Vĩnh Long
3.1 Diễn biến pH nước mặt sau khi bón phân. 17
3.2 Hiệu quả của phân Urea-Hua và Urea-Neb trên chỉ số diệp lục tố 21
(SPAD) của lúa 10 ngày sau khi bón phân đợt 1 (20 NSS) và đợt
2 (30 NSS).
3.3 Hiệu quả của phân Urea-Neb và Urea-Hua trên năng suất lúa lúc 26
thu hoạch.
DANH SÁCH BẢNG
viii
Bảng Tên bảng Trang
2.2 Tính chất hóa học đất đầu vụ của ruộng thí nghiệm 12
2.3 Các nghiệm thức thí nghiệm 13
2.4 Lượng phân bón theo công thức khuyến cáo cho canh tác lúa vụ 15
Thu Đông
3.1 Tỷ lệ và thời điểm bón phân 15
3.2 Trị số pH và hàm lượng N hữu dụng (NH4+ và NO3-) trong đất 18
cuối vụ lúa
3.3 Ảnh hưởng các mức bón N lên chiều cao cây lúa 19
3.4 Ảnh hưởng các mức bón N lên số chồi cây lúa 20
3.5 Ảnh hưởng các mức bón N lên thành phần năng suất cây lúa 22
3.6 Hàm lượng N hấp thu trong lúa 24
3.7 Hiệu quả sử dụng N trên lúa 24
ix
DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt Viết đầy đủ
EC ELectric Conductivity (độ dẫn điện)
et al. Et alia. (and others) (và cộng sự)
REP Replication (Lặp lại, đại diện)
ctv. Cộng tác viên
ĐBSCL Đồng Bằng Sông Cửu Long
LT Lý thuyết
TKB Trước khi bón
NSKB Ngày sau khi bón
NSS Ngày sau khi sạ
NT Nghiệm thức
N Phân đạm
TL Trọng lượng
x
MỞ ĐẦU
Lúa là đối tượng cây trồng chính trong sản xuất nông nghiệp ở vùng Đồng
bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL). Yếu tố phân bón, trong đó việc sử dụng phân N là
nguyên nhân quan trọng nhất ảnh hưởng đến năng suất lúa. Tuy nhiên, hiệu quả sử
dụng N trên lúa thì rất thấp. Ngoài kỷ thuật canh tác không phù hợp, còn nhiều yếu
tố khác góp phần làm gia tăng hàm lượng N thất thoát, dẫn đến suy giảm hiệu quả
sử dụng N và năng suất lúa. Một nghiên cứu tại Philippines và Trung Quốc đưa ra
kết quả là tỷ lệ mất N từ sự bốc thoát NH3 trên đất lúa nước là 7 – 47% (Fillery và
ctv., 1996; Freney và ctv., 1981) và 9 – 39% (Cai và ctv., 1986). Ở đất lúa Đồng
bằng sông Cửu Long, lượng NH3 bốc hơi tính trên lượng N bón theo nghiên cứu của
Watanabe và ctv. (2009) là 0,5 - 19%, còn theo nghiên cứu của Dong và ctv. (2012)
trên đất ngập liên tục là 20,8% còn trên đất tưới khô ngập xen kẻ là 12,9%. Nguyên
nhân là do sự thủy phân nhanh urea dưới tác động của men urease thành ammonium
và trong điều kiện thích hợp, lượng lớn ammonium sẽ bốc thoát dưới dạng
ammonia. Vì lý do đó, các nhà sản xuất đã bổ sung các chất ức chế men urease vào
phân bón trong quá trình tạo hạt nhằm mục đích làm chậm quá trình thủy phân urea,
hạn chế thất thoát N, nâng cao hiệu quả sử dụng N trong canh tác lúa.
Các chế phẩm ức chế Urease được bổ sung trong phân N là những chất có tác dụng
ức chế hoạt động men urease, giúp nâng cao hiệu quả của phân N thông qua hạn chế
quá trình bay hơi và các chất dinh dưỡng được phân giải từ từ để cho cây trồng sử
dụng. Có rất nhiều chất ức chế urease được thêm vào phân bón như Agrotain (tên
thương mại hóa chất nBTPT - n-Butyl Thiophosphoric Triamide), Neb – 26, dịch
chiết thực vật Hua. Tuy nhiên, hiệu quả của các chất ức chế urease chưa cao mặc dù
đã được chứng minh là có hiêu quả tên cây trồng cạn (bắp, dưa bao tử ,…) Tuy
nhiên việc đánh giá thực sự trong canh tác lúa chưa được nghiên cứu nhiều, đặc biệt
là ở ĐBSCL.
Như vậy, vì những lí do trên đề tài “Hiệu quả của phân Urea-Hua và Urea-Neb trên
hiệu quả sử dụng đạm, sinh trưởng và năng suất lúa Thu- Đông năm 2013 tại Tam
Bình – Vĩnh Long” được thực nhằm đánh giá hiệu quả sử dụng của phân N khi thay
thế bón phân Urea thông thường bằng Urea-Hua và Urea-Neb.
1
CHƯƠNG I
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 Giới thiệu chung về huyện Tam Bình – Vĩnh Long
1.1.1 Vị Trí địa lí
Tam Bình là một huyện của tỉnh Vĩnh Long, nằm về phía Nam cách trung tâm
Thành phố Vĩnh Long 32 km, cách trung tâm TP.Hồ Chí Minh 162 km, và trung
tâm thành phố Cần Thơ 28 km. Diện tích đất tự nhiên là 279,72 km2. Phía Bắc tiếp
giáp với huyện Long Hồ, phía Nam giáp huyện Trà Ôn. Toàn huyện có 16 xã và
một thị trấn, dân số hơn 162.191 người, mật độ dân số là 562 người/ km2.
1.1.2 Điều kiện tự nhiên
Địa hình của huyện Tam Bình tương đối bằng phẳng, cao độ giữa các cùng
chênh lệch 0.3- 0,5 m từ phía Đông và Đông Bắc và thấp dần về phía Tây và tây
Nam, có cao trình 0,5 – 0,7 m so với mực nước biển nên rất thuận lợi cho dòng
chảy của nước phục vụ cho nhu cầu sản xuất nông nghiệp. Địa chất cấu tạo đất của
Tam Bình có loại đất mềm: Đất sét, đất cát và cát pha tạp chất hữu cơ. Thổ nhưỡng
có 3 nhóm đất: Đất phèn 17.849 ha (chiếm 67,51%), đất phù sa 83.845 ha (32,06%)
và đất giồng khoáng sản rất quý giá – đất sét với trữ lượng lớn thuận lợi dung làm
nguyên liệu cho việc xây dựng các nhà máy sản xuất gạch, ngói, gốm mỹ nghệ xuất
khẩu.
Khí hậu nhiệt đới gió mùa mát mẽ quanh năm, có chế độ nhiệt tương đối cao
và dồi dào, thích hợp cho sản xuất nông nghiệp và phát triển các vườn cây ăn trái
vùng nhiệt đới. Có hệ thống sông ngòi, kênh rạch chằng chịt, khả năng tiêu rút tốt
nên ít bị tác hại do lũ hang năm gây ra. Hiện tại Tam Bình đã phát triển 3 vụ trồng
lúa trong năm, thuận lợi cho cơ giới hóa thâm canh tăng vụ.
1.2 Phân urea và sự mất đạm trong đất lúa ngập nước
1.2.1 Phân Urea thường
Phân urea có công thức CO(NH2)2 có chứa 46% N nguyên chất. Urea là loại
phân có tỷ lệ N cao nhất. Trên thị trường có bán 2 loại phân urea có chất lượng
giống nhau: Loại tinh thể màu trắng, hạt tròn, dễ tan trong nước, có nhược điểm là
hút ẩm mạnh. Loại có dạng viên, nhỏ như trứng cá. Loại này có thêm chất chống ẩm
nên dễ bảo quản, dễ vận chuyển nên được dùng nhiều trong sản xuất nông nghiệp.
Phân urê có khả năng thích nghi rộng và có khả năng phát huy tác dụng trên nhiều
loại đất khác nhau và đối với các loại cây trồng khác nhau. Phân này bón thích hợp
2
trên đất chua phèn. Phân urea cần được bảo quản kỹ trong túi pôliêtilen và không
được phơi ra nắng (Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn cục trồng trọt về tiến
bộ kĩ thuật và công nghệ phân bón, 2012).
1.2.2 Phân Urea viên nén
Viên urea này phụ thuộc vào kích thước của túi, sản xuất viên có trọng lượng
khác nhau với trọng lượng từ 0,9 – 2,7g. Kĩ thuật bón phân urea viên nén vùi sâu
cho lúa đã áp dụng thành công ở nhiều nước châu Á như Nhật Bản, Băngladesh,
Nepal,… trong nhiều năm qua do chúng cải thiện hiệu quả lượng N hữu dụng việc
giữ lượng N lớn nhất trong đất gần với rễ cây (Mohanty và ctv., 1999; Savant và
Stangel, 1990). Theo nghiên cứu của Lê Văn Huấn (2007) cho rằng viên N nén nhìn
chung sẽ hòa tan từ từ trong vòng một giờ và tạo ra nồng độ N cao ngay thời điểm
bón, một phần keo đất hấp phụ. Vùng đất có thành phần cơ giới nhẹ, việc thấm
nước của đất có thể gây ra sự di chuyển đáng kể của Nitơ xuống dưới. Sau khi bón
N, nếu có bất kì động tác nào làm thay đổi vị trí của điểm bón cũng có thể dẫn đến
sự di chuyển N phía trên và di chuyển theo dòng nước. Sau khi bón thì pH tăng, sau
đó giảm dần sau 46 ngày thì dừng lại. Viên N nén thường bị thủy phân sau bón 3 –
7 ngày. Ammonium được hình thành do quá trình thủy phân được duy trì ổn định
trong lớp đất khử và có xu hướng tích lũy lại ở điểm bón theo các tỷ lệ khác nhau
(NH4+ hòa tan, NH4+ trao đổi, NH4+ bị cố định).
Tỷ lệ dạng này thường thay đổi và chủ yếu phụ thuộc vào bản chất, số lượng
của keo đất. Đối với một loại đất điển hình thì lượng ammonium trao đổi cao hơn
lượng ammonium hòa tan và cao hơn lượng ammonium cố định. Theo thời gian
lượng ammonium biến đổi thông qua quá trình khuếch tán và tác động tương hỗ của
keo đất. Nói chung trong đất lúa ngập nước, sự di chuyển của ammonium xuống
keo đất lớn hơn chiều ngang và lên trên.
1.2.3 Sự mất đạm trong đất lúa ngập nước
Trong đất ngập nước, lượng phân N bón vào thường bị mất đi do nhiều
nguyên nhân khác nhau (Nguyễn Ngọc Đệ, 2008). Theo Zhu (1980) khi bón phân
trên bề mặt ngay lúc cấy lượng N bị mất từ 30 – 70%. Theo Anbichandania và
Fatnalk (1959) ở India sau 42 ngày bón N vào đất lúa sẽ mất 60% nếu là SA và 75%
nếu là urea. Qua kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy rằng N mất ở ruộng
lúa do các nguyên nhân sau:
1.2.3.1 Sự mất đạm dạng NH3
Phân Urea là loại phân N chiếm ưu thế, được sử dụng trong hầu hết các quốc
gia trồng lúa. Khi urea được bón vào đất, nó nhanh chóng được thủy phân do hoạt
3
động xúc tác của men enzym urease để trở thành NH4+ dạng này dễ được cây lúa
hấp thu (De Datta, 1982). Sự thủy phân urea được xúc tác bởi enzym urease do
nhiều vi khuẩn, tảo, nấm,... tổng hợp nên men này và sử dụng nguồn N cho sự sinh
trưởng.
Enzyme Urease
CO(NH2)2 + 2H2O 2NH4+ + HCO3-
NH4+ qua những biến đổi:
NH3
NH4+ (dung dịch) NH4+ (hấp thu)
NO2-(Ion nitrite)
NO3-(Ion nitrate)
Sự mất N dưới dạng NH3 xảy ra theo phản ứng thủy phân urea ở bề mặt đất.
Ion NH4+ được kết hợp với phân tử nước và chuyển đổi thành NH3 trong điều kiện
pH kiềm và chúng sẽ phát thải trong không khí. Nhân tố ảnh hưởng đến sự bay hơi
NH3 là pH và nhiệt độ trong nước, sự phát triển của tảo và cỏ dại dưới nước, sự phát
triển mùa vụ và đặc tính đất (De Datta, 1987). Một số yếu tố khác cũng ảnh hưởng
đến sự bốc hơi ammonia là tốc độ gió, thời điểm bón và phương pháp bón phân,
liều lượng và dạng phân bón (Ngô Ngọc Hưng, 2009). Sự thủy phân urea gây ra pH
cao cùng với nồng độ NH3 cao sẽ gây độc cho cây trồng.
Thực tế có nhiều nghiên cứu cho rằng thành phần NH4+ và NH3 cân bằng trong
nước gọi chung là ammonical-N. Sự cân bằng giữa NH4+ và NH3 phụ thuộc rất lớn
vào pH. Nồng độ NH3 (trong dung dịch) thay đổi tỷ lệ với NH4+. NH3 này sẽ tăng 10
lần khi tăng 1 đơn vị pH của dung dịch lên đến 9 cụ thể là NH3 tăng lần lượt từ
0.1% đến 1%; 10%; 50% khi tăng pH từ 6 đến 7, 8, 9 (Freney và ctv., 1983). Do đó,
sự hình thành NH3 và sự bốc thoát NH3 tăng lên cùng với sự gia tăng pH. Theo
Wetselaar và ctv. (1997) đã ghi nhận phương trình tương quan như sau: pH = NH3
bốc hơi /[NH3 (lỏng) + NH4+ ] trong nước.
Theo nghiên cứu của Ferguson và ctv. (1984) cho rằng tại thời điểm pH = 7,5
có khoảng 7% ammonium chuyển sang ammonia. pH trên 7, cây trồng có thể bị
thiệt hại do sự hình thành một lượng lớn NH3 tự do, ức chế sự oxi hóa NO2- và làm
cho NO2- tích tụ lại (Gcurt, 1964). Sự bay hơi NH3 trong đất ngập nước biến động
đến 60% lượng N cung cấp (De Datta, 1985; Xing và Zhu, 2000). Một nghiên cứu
khác tại Philippines và Trung Quốc đưa ra kết quả là tỷ lệ mất N từ sự bốc thoát
4
NH3 trên đất lúa nước là 7 – 47% (Fillery và ctv., 1996; Freney và ctv., 1981) và 9 –
39% (Cai và ctv., 1986). Hay nghiên cứu của Lee và ctv. (2005) tại Hàn Quốc thì
lượng NH3 bốc thoát là 22,39 kgN/ha, chiếm khoảng 20% lượng phân N. Theo
Toufiq Iqbal (2005) cho rằng lượng NH3 bốc thoát hơi tăng cùng với sự tăng liều
lượng bón. Ở đất lúa Đồng bằng sông Cửu Long, lượng NH3 bốc hơi tính trên lượng
N bón theo nghiên cứu của Watanabe và ctv. (2009) là 0,5 - 19%, còn theo nghiên
cứu của Dong và ctv. (2012) trên đất ngập liên tục là 20,8% còn trên đất tưới khô
ngập xen kẻ là 12,9%.
1.2.3.2 Sự mất đạm dạng N2O và N2
Trong đất ngập nước, sự nitrate hóa và sự khử nitrate cũng là một trong những
cơ chế chủ yêu gây ra sự mất N. Quá trình nitrate hóa là quá trình oxi hóa các muối
ammonium đầu tiên thành nitrat:
Nitrosomonas
(NH4)2CO3 + 3O2 2HNO2 + CO2 + 2H2O
Nitrobacter
2HNO2 + O2 2HNO3
Nhân tố ảnh hưởng đến sự nitrate hóa là hàm lượng NH4+, độ thoáng khí của
đất, pH, ẩm độ đất. Quá trình khử nitrate là quá trình tách oxy khỏi nitrite, nitrate
dưới tác dụng của các vi khuẩn yếm khí (vi khuẩn khử nitrate).
HNO3 HNO2- N2 O N2 (Reddy và Patrick, 1986)
Tiến trình khử này phóng thích nitric oxide (NO2-), khí nitơ (N2), nitrous oxide
(N2O) (Garcia và Tiedje, 1982). Các yếu tố ảnh hưởng đến sự bốc thoát N2 là chế độ
nước. Đối với đất lúa nước ngập liên tục, điều kiện yếm khí thường xuyên, thiếu
Oxi làm hạn chế sự nitrate hóa. Ngược lại, sự khử nitrate được xem như là tiến trình
quan trọng của sự mất N trên loại đất này (Aulakh và ctv., 2001). Trên đất lúa, chỉ
có một lớp mỏng khoảng 10 cm đất mặt và vùng rễ là thoáng khí, trong phần còn lại
là đất yếm khí. Tầng đất có oxi, nơi xảy ra sự nitrate hóa thì rất mỏng và nitrate
nhanh chóng bị phân tán vào tầng đất yếm khí bên dưới, nơi mà sự khử xảy ra sự
khử nitrate, biến đổi NO3- thành N2O và N2 (Buresh và De Datta, 1990). Do điện
tích âm của keo sét nên NO3- dễ bị rửa trôi và trực di hơn NH4+ (Cho, 2003). Lượng
N mất do rửa trôi trong nông nghiệp từ 10% - 30% lượng phân N bón. Sự rửa trôi
phân N phụ thuộc vào đặc tính đất và phương pháp bón (Vlek và Craswell, 1979;
Velu và Ramanathan, 2000; Xing và Zhu, 2000). Theo Marko và ctv., (2002) cho ra
rằng có 98% N bị trực di là dạng NO3- N trong đất trồng đậu nành.
5
1.2.3.3 Sự rữa trôi
Đạm NO3- ít bị keo đất hấp phụ, vì vậy rất dễ bị rửa trôi (Ngô Ngọc Hưng và
ctv, 2004). Theo Kochino (1973) tổng kết những thí nghiệm đo lường từ năm 1928
– 1971 cho biết rằng sự mất N do rửa trôi từ 3,4 – 25,4% tổng lượng N bón vào đất.
Sự mất N do rửa trôi phụ thuộc vào cơ cấu đất, độ thấm lọc của đất, độ dốc của mặt
đất, đồng thời số lần bón cũng ảnh hưởng rõ rệt.
Theo Pandle và Adak (1971) cho rằng N mất do rửa trôi 11 – 33% khi bón nhiều lần
và 45 – 60% tổng lượng N bón một lần.
1.2.3.4 Sự chãy thoát
Do đặc tính của phân N là hòa tan và khuếch tán nhanh vào trong đất nên
lượng N mất do chảy thoát trên mặt ruộng một lượng đáng kể, lượng N mất này
thay đổi từ 2,6 – 5,6 kg N/ha tùy thuộc vào việc điều khiển chế độ nước và phân
bón (Singh, 1978).
1.2.3.5 Sự cố định của Ammonium
Dạng NH4+ ở đất lúa một phần nhỏ bị kẹp chặt giữa hai lá sét và của các loại
sét 2:1 (Vermiculite, Montmorillontine). Ion NH4+ đi vào những lá silic rồi sau đó
thực hiện phương thức trao đổi cation (Ngô Ngọc Hưng và ctv., 2004).
1.3 Các biện pháp hạn chế mất đạm
1.3.1 Dùng chất ức chế hoạt động của tảo, hoạt động men urease, sự nitrate hóa
và sự khử nitrate
Khi bón vào đất, urea chuyển sang dạng (NH4)2CO3 do sự thủy phân của men
urease. Sự biến đổi này làm tăng lượng NH4+ trong nước. Các hoạt động của tảo
tăng làm cho pH tăng. Chất ức chế hoạt động của tảo làm giảm hoạt động của tảo
tránh tăng pH nước từ đó làm giảm liều lượng bóc hơi NH3. Chất ức chế hoạt động
men urease hạn chế hoạt động của men này trước khi có sự thủy phân ở lớp đất mặt
để cho urea xuống các lớp đất sâu hơn (Byrnes và Freney, 1995). NH4+ phóng thích
chậm này sẻ được giữ trong các phức trao đổi cation trong đất (Peoples et al., 1995).
Sử dụng kết hợp chất ức chế men urease và chất ức chế hoạt động của tảo giảm
lượng bốc hơi ammonia từ 10 xuống còn 0,4 kgN/ha. Theo De Datta (1985) thí
nghiệm tại IRRI khi bón phân N kết hợp với phenylphosphorodiamidate (PPD)
giảm lượng bốc hơi NH3 12 – 22 kgN/ha. Theo Di và Cameron (2002) thử nghiệm
trong chậu khi bón phân urea có dùng chất ức chế sự nitrate hóa là dicyandiamide
(DCD) trên loại đất trồng cỏ cho chăn thả (Udic Haplustept) ở New Zealand cho
6