Nghiên cứu tốc độ phân hủy tàn dư thực vật trong đất xám bạc màu huyện Lạng Giang, tỉnh Bắc Giang

PHẦN I
MỞ ĐẦU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Chất hữu cơ có một vai trò rất quan trọng đối với đất đai và cây trồng,
đó là chỉ tiêu biểu thị đất khác với đá và mẫu chất hình thành đất, biểu thị độ
phì nhiêu đất, sự màu mỡ của đất và có nhiều tính chất lý hóa tốt cho sự sinh
trưởng và phát triển của cây trồng. Đất giàu hữu cơ và giàu mùn thì có khả
năng trao đổi, hấp thu cao, làm cho đất tăng khả năng giữ nước và các chất
dinh dưỡng, có tính đệm cao, đảm bảo các phản ứng hóa học và oxi hóa – khử
xảy ra bình thường, không gây thiệt hại cho cây trồng.
Sự mất hữu cơ trong đất kéo theo hàng loạt các hệ quả nghiêm trọng
như thoái hóa vật lý, chế độ nước, lượng và chất của dung tích hấp thu, mức
độ dễ tiêu của các nguyên tố dinh dưỡng. Đó là những nguyên nhân hàng đầu
làm giảm độ phì nhiêu và mất sức sản xuất của đất.
Đất xám bạc màu là một trong những loại đất có nhiều đặc tính xấu
không thuận lợi cho canh tác, ở Việt Nam đất xám bạc màu có diện tích
1.791.021ha, phân bố chủ yếu ở Đông Nam Bộ, Tây Nguyên, trung du Bắc
Bộ, nhóm đất này phổ biến ở vùng đồi núi, ngoài ra còn gặp ở vùng giáp ranh
giữa đồi núi với đồng bằng và vùng phù sa cũ.
Huyện Lạng Giang, tỉnh Bắc Giang là một huyện thuộc vùng bán sơn
địa, có diện tích tự nhiên 246,06 km
2
. Huyện nằm ở phía tây tỉnh Bắc Giang,
phía bắc giáp huyện Hữu Lũng - Lạng Sơn, phía tây là huyện Tân Yên, Yên
Thế, phía nam là thành phố Bắc Giang và huyện Yên Dũng, phía đông giáp
xã Bảo Sơn, Thanh Lâm, Phương Sơn của huyện Lục Nam. Đây là một vùng
có đất đai đa dạng, trong đó đất xám bạc màu chiếm diện tích chủ yếu và
phân bố ở tất cả các xã trong huyện. Theo kết quả nghiên cứu của viện Quy
hoạch và Thiết kế nông nghiệp năm 2000, diện tích đất xám bạc màu của
1
huyện chiếm hơn 60% diện tích đất nông nghiệp và phân bố rải rác ở hầu hết

các xã trong huyện.
Đất xám bạc màu có thành phần cơ giới nhẹ, nghèo sét, nghèo chất hữu
cơ, dự trữ dinh dưỡng kém, khả năng trao đổi cation thấp, giữ nước kém, rửa
trôi mạnh, đất xám bạc màu có tốc độ khoáng hóa chất hữu cơ rất nhanh nên
khả năng cải tạo đất bằng vật liệu hữu bị hạn chế. Đất xám thường gặp ở các
địa hình có độ dốc vùa phải, thích ứng cao với nhiều loại cây trồng, dễ canh
tác, dễ cơ giới hóa vì đất nhẹ, có tầng đế cày cứng, chế độ nước và không khí
tốt, dễ thoát nước. Các nguyên tố dinh dưỡng trong đất xám hầu hết từ thấp
đến rất thấp vì hàm lượng chất hữu cơ nhìn chung thấp, hơn nữa thành phần
cơ giới nhẹ, bị rửa trôi mạnh cũng là nguyên nhân làm cho dinh dưỡng càng
thấp hơn sau quá trình canh tác. Để đưa ra hướng cải tạo đất bạc màu tốt nhất
với các vật liệu hữu cơ sẵn có trên địa bàn huyện chúng tôi tiến hành thực
hiện đề tài:“Nghiên cứu tốc độ phân hủy tàn dư thực vật trong đất xám bạc
màu huyện Lạng Giang, tỉnh Bắc Giang”
1.2 Mục đích và yêu cầu
1.2.1 Mục đích
Xác định tốc độ phân hủy của một số loại tàn dư thực vật trong đất xám
dưới tác động của một số yếu tố canh tác từ đó đề xuất các biện pháp nâng
cao hàm lượng và chất lượng chất hữu cơ và mùn trong đất
1.2.2 Yêu cầu
- Xác định tốc độ phân hủy của các loại tàn dư thực vật
- Xác định được tỷ lệ phân hủy của các loại tàn dư thực vật
2
PHẦN II
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
2.1 Các nghiên cứu về tính chất cơ bản của đất xám bạc màu ở Việt Nam
2.1.1 Tính chất lý học
- Theo Trần Văn Chính (2006) và Hội Khoa Học Đất (2000). Đất xám
bạc màu có thành phần cơ giới nhẹ, Kết cấu kém hoặc không có kết cấu, dễ
bị chặt bí, rất nghèo các chất dinh dưỡng và thường bị khô hạn [3].

Kết quả nghiên cứu một số phẫu diện đất xám bạc màu đặc trưng phân
bố ở các vùng khác nhau ở Việt Nam. Đỗ Nguyên Hải và Kazuhico Egashira,
đã xác định thành phần cấp hạt, phân bố của chúng trong các phẫu diện cho
thấy. Trong tầng mặt hàm lượng sét đều thấp (2,2-8,6%) trừ trường hợp hình
thành trên phù sa cổ thì hàm lượng sét đạt 10,1% do được kế thừa lượng sét
cao hơn từ nền phù sa bồi đắp ban đầu [4].
Trong đất xám bạc màu trên phù sa cổ có tỉ lệ cấp hạt cát trung bình và
mịn từ 40-50%, cấp hạt sét 21-27% và có sự gia tăng hàm lượng sét theo
chiều sâu phẫu diện. Đất xám bạc màu trên granit có tỉ lệ cấp hạt thô ở tầng
mặt cao (83-86%) [8], [12]. Tuy nhiên theo chiều sâu phẫu diện, tỉ lệ cấp hạt
thô giảm dần. Độ bền đoàn lạp của đất xám bạc màu rất thấp và có sự khác
biệt giữa các loại hình canh tác [9].Về thành phần khoáng sét, Kaolinit là
khoáng sét chiếm vai trò chủ đạo trong nhóm đất xám bạc màu. Trong đất
xám bạc màu glây còn có Vermiculit và Ilit, nhưng số lượng không đáng kể.
Với Kaolinit là chủ yếu, khả năng hấp thụ trao đổi cation của đất xám bạc
màu rất kém [13].
- Đất xám bạc màu có cấu trúc kém, dễ bị dí chặt nên dung trọng của
đất tầng mặt khá lớn và biến động rộng, từ 1,44 g/cm
3
ở đất rừng đến 1,53
g/cm
3
ở đất trồng cao su [9]. Theo Trần Văn Chính đất có dung trọng 1,30-
3
1,50 g/cm
3
, tỷ trọng 2,56-2,70 g/cm
3
, độ xốp 43-45%, sức chứa ẩm đồng
ruộng 27,0-31,0%, độ ẩm cây héo 5-7% [3]

- Khả năng giữ nước trong đất xám bạc màu bị ảnh hưởng bởi thảm
thực vật, ở những nơi còn có rừng hoặc trồng những cây có khả năng che phủ
tốt thì khả năng giữ ẩm cao hơn so với những vùng trồng cây công nghiệp
ngắn ngày. Nước hữu hiệu 22-24%, độ thấm nước đất mặt 68mm/giờ, lớp đất
sâu 25mm/giờ [3]. Cùng với khả năng trao đổi cation hàm lượng mùn và sét ở
tầng mặt thấp làm cho khả năng giữ nước, giữ phân kém nên đất xám bạc màu
thường bị suy kiệt dinh dưỡng trong quá trình canh tác. Mùn làm có tác dụng
làm tăng khả năng giữ nước, đồng thời tăng tính thấm nước của đất, hạn chế
nước chảy trên bề mặt, làm giảm quá trình rửa trôi xói mòn đất [1]
- Chế độ nhiệt trong đất xám bạc màu: Trong đất xám bạc màu mùn là
nhân tố điều hòa nhiệt độ, tránh được sự thay đổi đột ngột về nhiệt độ của đất
ảnh hưởng cho cây [1].
2.1.2 Tính chất hóa học
Một số tính chất hóa học của đất xám bạc màu được thể hiện trong
bảng 2.1
- Đất xám bạc màu có phản ứng chua vừa đến rất chua (pH
KCl
phổ biến
từ 3,0-4,0), nghèo cation kiềm trao đổi (Ca
2+
, Mg
2+
< 2 meq/100g đất), độ no
bazơ và dung tích hấp thu thấp, đất xám bạc màu Đông Nam Bộ có pH thấp
(pH
H20
từ 4,5-5,0; pH
KCl
=4,0) [6]
- Tổng số cation trao đổi trong khoảng 3,8-8,9 lđl/100g đất, ở mức rất

thấp CEC trong thành phần sét tuy có cao hơn, song cũng chỉ dưới 16
lđl/100g đất sét [6]
- Hàm lượng mùn đất mặt từ nghèo đến rất nghèo (0,50-1,50%), mức
phân giải chất hữu cơ mạnh (C/N < 10).
- Các chất dinh dưỡng các hàm lượng N, P, K tổng số và dễ tiêu đều rất
nghèo (N: 0,03-0,09%; P
2
O
5
: 0,03-0,05%; K
2
O: 0,01-0,21%). Đất xám bạc
4
màu phát triển trên granit rất nghèo dinh dưỡng, trong khi đất xám bạc màu ở
các địa hình thấp, ít bị rửa trôi và có quá trình tích lũy mùn thì hàm lượng
mùn và đạm tầng mặt cao hơn. Các chất dinh dưỡng tổng số và dễ tiêu đều
giảm theo chiều sâu phẫu diện [6]
Bảng 2.1: Tính chất hóa học của một số loại đất xám bạc màu
Các chỉ tiêu/đơn vị tính Xám glây
Mộc Hóa
Xám bạc màu
Củ Chi
Xám bạc màu
Tràng Bảng
pH
KCl
3,91 4,04 4,18
C-hữu cơ (%) 1,29 0,93 0,61
N tổng số (%) 0,116 0,116 0,055
P

2
O
5
tổng số (%) 0,047 0,041 0,040
K
2
O tổng số (%) 0,324 0,054 0,029
S tổng số (%) 0,026 0,015 0,016
Mg tổng số (%) 0,343 0,297 0,683
Ca tổng số (%) 42,00 35,00 28,00
N dễ tiêu (mg/100g đất) 5,10 3,600 1,400
P
2
O
5
dễ tiêu (mg/100g đất) 0,184 0,105 0,105
K
+
(mg/100g đất) 7,38 3,750 3,30
CEC (lđl/100g đất) 1,52 0,830 0,59
Ca
2+
(lđl/100g đất) 0,86 0,160 0,16
S hòa tan (ppm) 113,00 12,00 25,00
Na
+
(lđl/100g đất) 0,336 0,057 0,079
Al
3+
(lđl/100g đất) 0,090 0,061 0,108

Nguồn: Nguyễn Xuân Trường
2.2 Chất hữu cơ trong đất xám bạc màu
2.2.1 Chất hữu cơ trong đất trong đất xám bạc màu
Chất hữu cơ là một bộ phận cấu thành đất, là nguyên liệu để tạo nên độ
phì nhiêu của đất, là phần quý giá nhất của đất, là kho dự trữ dinh dưỡng cho
cây trồng. Số lượng, thành phần và tính chất của chất hữu cơ có ảnh hưởng
5
lớn đến quá trình hình thành đất và các tính chất lý, hóa, sinh học xảy ra trong
đất.[1]. Theo Michael Pidwirny trường đại học Okanagan, đất bao gồm 4
thành phần cơ bản: Khoáng vật, nước, không khí, chất hữu cơ. Trong đó,
khoáng vật chiếm khoảng 45%, nước chiếm khoảng 25%, không khí 25%, và
chất hữu cơ 5%. Chất hữu cơ của đất bao gồm: Mùn (80%), rễ cây (10%),
sinh vật sống (10%) [18]
Những nghiên cứu về mùn đất trong thế kỉ XIX đã bắt đầu có hệ thống
cả về tính chất, cấu tạo cũng như vai trò của chúng đối với dinh dưỡng cây
trồng và độ phì nhiêu đất. Shoreya và các đồng nghiệp (1908-1911) đã nghiên
cứu các hợp chất mùn như chất béo, axít hữu cơ, hydrat cacbon, hợp chất hữu
cơ chứa N, P…[18], Ode (1922) đã hệ thống hóa hợp chất mùn thành 4 nhóm
cụ thể sau:
- Cacbon hữu cơ
- Axít humic
- Axít hymatomelanic
- Axít fulvic
2.2.2 Nguần gốc chất hữu cơ trong đất xám bạc màu
Chất hữu cơ trong đất có nguồn gốc từ tàn tích sinh vật, bao gồm xác
thực vật, động vật và vi sinh vật đất (trong đó xác thực vật chiếm tới 4/5 tổng
số chất hữu cơ của đất) và từ các sản phẩm phân giải và tổng hợp được của vi
sinh vật [3]
Đối với đất trồng trọt thì chất hữu cơ trong đất còn do con người bổ
sung vào đất các nguồn hữu cơ khác như phân chuồng, phân bắc, phân xanh,

phân rác, bùn ao,... [1], [3]
2.2.2 Vai trò của chất hữu cơ và mùn trong đất
Chất hữu cơ và mùn có vai trò rất quan trọng trong quá tình tạo thành
đất, hình thành phẫu diện đất, khả năng hấp phụ của đất và tạo ra cấu trúc đất
6
[3]. U.Springer (1953) đã chứng minh vai trò quan trọng của hợp chất hữu cơ
– khoáng đối với sự hình thành đất.
Chất hữu cơ của đất là một trong bốn hợp phần cơ bản của đất: Phần
khoáng, phần chất hữu cơ, phần không khí đất và dung dịch đất. Chất hữu cơ
không có sẵn trong khoáng vật và đá mẹ mà nó được hình thành với quá trình
hình thành đất. Nguần cung cấp chất hữu cơ cho đất và trên bề mặt là xác
động, thực vật, chúng tạo ra hơn 80% tổng lượng chất hữu cơ trong đất.
Các đất có thành phần cơ giới nhẹ: Đất cát thì khả năng trao đổi cation
có thể từ 66-96% do mùn. Do tính chất hấp phụ và trao đổi cation lớn của
mùn mà tính đệm của đất lớn.
Mechlic (1960) đã nghiên cứu 20 loại đất khác nhau của vùng nhiệt
đới, ở các đất nghèo cát, nghèo sét thì CEC phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng
mùn như đất đen chiếm tới 60%. Các loại đất phù sa như đất trồng lúa có hàm
lượng sét cao (>35%) khoáng sét chủ yếu là montmorilonite hoặc Illit thì
CEC được quyết định bằng khoáng sét chiếm tới 85% giá trị [18]
Pagel (1962) đã nghiên cứu 60 mẫu đất Việt Nam cho thấy phần lớn
đất có sản phẩm feralit như đất phù sa chua có sản phẩm feralit, nhóm đất đồi
núi có quá trình feralit và keo sét chủ yếu là kaolinit thì dung tích hấp thu
thấp và phụ thuộc chủ yếu vào chất hữu cơ. Chất mùn có vai trò quan trọng
trong sự hình thành cấu trúc và duy trì độ bền cấu trúc đất. Chất mùn kết gắn
phân tử cơ học lại với nhau tạo thành các đoàn lạp có độ bền với xói mòn và
các ngoại lực khác tác động vào đất.
Hàm lượng chất hữu cơ và độ bền cấu trúc đất có liên quan chặt chẽ với
nhau. Hàng năm bổ sung xác hữu cơ thực vật đã duy trì có hiệu quả độ bền
cấu trúc, ở đất không cacbonnat chứa hàm lượng mùn thấp hơn 3,4% thì cấu

trúc đất bị suy giảm nhiều hơn so với đất chứa 4,3% mùn có cấu trức bền.
Đất chua nhiều Al trao đổi độc hại đối với cây trồng, chất mùn làm
giảm rõ rệt Al linh động do cơ chế tạo phức.
7
Qua quá trình phản đạm hóa, rửa trôi và bốc hơi, cây trồng chỉ sử dụng
được 30-40% đạm dẽ tiêu. Một trong những biện pháp sử dụng được N là sử
dụng phụ phẩm hữu cơ vùi vào trong đất. Vùi rơm rạ vào đất đã thúc đẩy vi
khuẩn và tảo cố định đạm và do vậy đã làm giàu đạm hữu cơ cho đất, từ đó
tăng năng suất cây trồng [14].
Trong đất lúa ngay cả khi bón phân thì 50-80% N là từ chất hữu cơ đất
(Broadbent, 1974). Tàn dư cây trồng có ý nghĩa lớn trong việc trả lại dinh
dưỡng cho đất, chẳng hạn rơm rạ chứa khoảng 0,6% N, 0.1% P, 1.5% K, 5%
Si, 1% S và 40%C. Khối lượng rơm rạ khoảng 3 đến 10 tấn/ha là một nguần
dinh dưỡng đáng kể.
2.3 Những nghiên cứu về sử dụng vật liệu hữu cơ trong đất xám bạc màu
ở Việt Nam
2.3.1 Sử dụng các phụ phẩm nông nghiệp
Trong điều kiện nhiệt đới ẩm của nước ta tốc độ khoáng hoá hữu cơ
trong đất xám bạc màu rất cao, nếu không có biện pháp bổ sung phân hữu cơ
cho đất thì độ phì nhiêu của đất sẽ giảm sút rất nhanh. Theo Nguyễn Vy
(1998) các chất hữu cơ bón vào đất Việt Nam phân giải nhanh, bình quân 9
tháng đến 1 năm gần như đã phân giãi hết. Theo Nguyễn Văn Sức (1995), khi
đưa vật liệu hữu cơ vào đất thì hoạt động sinh khối đều tăng so với đối chứng,
điều đó chứng tỏ chất hữu cơ rất cần thiết cho hoạt động vi sinh vật (VSV),
đó là nguyên nhân chủ yếu để VSV góp phần làm tăng độ phì nhiêu của đất
thông qua việc khoáng hoá và mùn hoá chất hữu cơ trong đất [35]
Khi vùi các tàn dư thực vật vào đất, kết hợp với phân vô cơ thường làm
sự phân hủy chất hữu cơ nhanh hơn nhờ hoạt động của vi sinh vật được tạo
thuận lợi [24]. Theo bà Đoàn Thị Chải cho rằng một trong những biện pháp
đơn giản nhất để bón phân cho đất là “ăn miếng, trả miếng” thông qua biện

pháp xử lý phân hữu cơ trong nông nghiệp. Nghĩa là, sau khi thu hoạch cây
8
trồng nào thì dành phần thân, lá, thậm chí cả bộ rễ của cây đưa vào ủ thành
phân hữu cơ để bón trả ruộng, thay vì đốt rơm vừa làm ô nhiễm môi trường
vừa lãng phí tài nguyên rơm rạ bà con nên sớm dập rơm rạ ngập chìm dưới
nước để rơm rạ nhanh chóng phân hủy, thành nguồn phân hữu cơ tại chỗ phục
vụ cho sản xuất. Khi rơm đốt cháy thành tro có nhiều kali nhưng một số chất
bị đốt cháy hết, nhất là mùn không còn nữa dẫn đến khi bón tro bếp không đạt
được yêu cầu về sự tơi xốp cho đất.
Kết quả một số công trình nghiên cứu cho thấy khi bón 1 tấn phân hữu
cơ làm bội thu ở đất phù sa sông Hồng 80 – 120 kg thóc, ở đất bạc màu 40 –
60 kg thóc, ở đất phù sa đồng bằng sông Cửu Long 90 – 120 kg thóc. Một số
thí nghiệm cho thấy bón 6 – 9 tấn phân xanh/ha hoặc vùi 9 – 10 tấn thân lá
cây họ đậu trên 1 ha có thể thay thế được 60 – 90 N kg/ha. Vùi thân lá lạc,
rơm rạ, thân lá ngô của cây vụ trước cho cây vụ sau làm tăng 0,3 tấn lạc xuân,
0,6 tấn thóc, 0,4 tấn ngô hạt/ha. Theo Viện Nông hóa – Thổ nhưỡng. Kết quả
vùi rơm rạ (Miền Bắc gọi là cày vặn rạ) hay vùi các loại cây phân xanh đã
được các nhà Nông hóa nghiên cứu trên nhiều loại đất ở Miền Bắc từ trước
ngày giải phóng Miền nam. Kết quả nghiên cứu đã khuyến cáo rằng, vùi rơm
rạ tươi hay phân xanh trên đất màu thì không gây độc cho cây . Nhưng trên
đất ngập nước liên tục mà thời gian vùi ngắn thì rất dễ gây ngộ độc cho
cây[24], [33].
Theo Vũ Tiến Khang và công sự (2005) và Nguyễn Thành Hối (2008)
cũng một lần nữa chứng minh rằng nếu vùi rơm rạ tươi trong đất ngập nước
liên tục, do điều kiện yếm khí nên tiến trình phân giải diễn ra rất chậm. Vùi
đến 90 ngày mà vẫn còn 37% số rơm rạ chưa được phân giải. Trong thực tế
tỷ lệ 63% số rơm rạ được gọi là đã phân giải cũng chỉ ở trong giai đoạn bán
phân giải (thí nghiệm trong chậu) và khoảng 17-20% (thí nghiệm ngoài
đồng). Trong lúc đó nếu vùi rơm rạ tươi trong vụ Hè thu tốc độ phân hủy
9

nhanh hơn trong vụ đông, ở ruộng ngập nước, làm lúa Hè Thu, tốc độ phân
hủy diễn ra khá nhanh.
Các nhà khoa học đã nghiên cứu sử dụng phụ phẩm nông nghiệp trong
cơ cấu cây trồng có lúa nhằm nâng cao độ phì nhiêu đất, giảm sử dụng phân
khoáng khi mà giá phân bón ngày càng tăng. Các nghiên cứu được tiến hành
trên các loại đất: bạc màu, cát biển, đất phù sa [PS sông Hồng, sông Dinh
(Khánh Hoà), sông Cửu Long (trên nền phèn-tại Cần Thơ)] đối với 2 cơ cấu
trong hệ thống cây trồng có lúa: (1) Lúa xuân-Lúa mùa-Ngô đông (Bắc
Giang, Hà Tây, Nghệ An) và (2) Lúa đông xuân-Lúa xuân hè-Lúa hè thu
(Khánh Hoà, Cần Thơ). Vùi phụ phẩm nông nghiệp đã cải thiện độ phì
nhiêu đất (hàm lượng chất hữu cơ, đạm, lân và kali dễ tiêu, dung tích hấp
thu, thành phần cơ giới, độ xốp, độ ẩm, vi sinh vật tổng số, vi sinh vật phân
giải xenlulô, vi sinh vật phân giải lân và vi sinh vật cố định đạm), đã tăng
năng suất 6-12% so với không vùi [36]. Vùi phụ phẩm nông nghiệp có thể
thay thế lượng phân chuồng cần bón cho cây trồng trong cơ cấu có lúa; giảm
được 20% lượng phân đạm, lân và 30% lượng phân kali mà năng suất vẫn
không giảm so với không vùi phụ phẩm, nếu vùi rơm rạ cho lúa thì cũng
cần bón thêm 20 kg vôi + 1 kg urê /1 tấn rơm rạ tươi khi gặt. Vùi kỹ sau 20-
25 ngày có thể cấy. Vùi rơm rạ cho ngô đông cần thêm chế phẩm vi sinh vật
+20 kg vôi + 1 kg urê / 1 tấn rơm rạ tươi khi gặt [35], [36].
2.3.2 Sử dụng các loại cây phân xanh cải tạo đất xám bạc màu
Trong hệ thống canh tác bảo vệ đất truyền thống, ngoài việc sử dụng
các biện pháp công trình như mương, bờ, ruộng bậc thang thì các biện pháp
sinh học luân được áp dụng. Phổ biến nhất là cây bờ lô, hàng rào xanh, tận
dụng rơm rạ, lá xanh cỏ rác để phủ đất làm tốt ruộng, việc trồng cây họ đậu
trồng xen canh gối vụ với cây lương thực rất phổ biến ở nhiều vùng, như
10
trồng ngô, sắn, lúa nương xen các loại cây đậu đỗ, vừa thu hạt vừa dùng tàn
dư thân lá làm vật liệu phủ đất giữ ẩm và bón phân [36]
Trong những năm 1926-1927 Nguyễn Công Tiễu đã có những nghiên

cứu khám phá tác dụng của cây bèo dâu ở đồng bằng và báo cáo tại hội nghị
châu Á Yorjakarta (1927), cũng trong thời gian này, nhà nông học pháp
Chauvin đã thu thập và thử nghiệm tại Pleicu một tập đoàn phân xanh gồm 62
giống bản địa và nhập nội từ Jakarta. Kết quả đã chọn được 12 giống phân
xanh thích hợp để làm cây tiên phong cải tạo đất, đó là: Đậu triều, đậu lông,
đậu bướm, lục lạc mũi mác, muồng lá tròn, muồng lá dài, hàn the, tràm, trinh
nữ, cốt khí và một số giống có triển vọng khác như tràm bò, đậu nho nhe [7]
Cây phân xanh dễ trồng, phát triển nhanh và mạnh. Ngoài việc được sử
dụng làm phân bón cho cây trồng, các loài cây phân xanh còn được dùng để
làm cây phủ đất, cây che bóng, cây giữ đất chống xói mòn, cây cải tạo đất,
nâng cao độ phì nhiêu của đất [7].
Theo Viện khoa học kĩ thuật Nông lâm nghiệp miền núi phía Bắc, Lạc
dại dại (Arachis pintoi) là một loài cây họ đậu không leo mà chỉ bò lan trên
mặt đất, có sức chống chịu sâu bệnh tốt và có thể sinh trưởng, phát triển trên
đất nghèo dinh dưỡng; chịu che bóng tốt. Lạc dại là một loài cây che phủ đất
và diệt cỏ dại tuyệt vời. Nó được trồng trong các vườn cây ăn quả để cải
thiện, bảo vệ độ phì của đất, còn được dùng để che phủ đất trồng ngô và lúa
nương [23]
Các loài cây phân xanh được trồng nhiều nơi ở nước ta là: muồng, điền
thanh, đậu nho nhe, keo dậu, cỏ stylô, trinh nữ không gai, …
Phân tích năng suất và thành phần dinh dưỡng trong một số loài cây họ
đậu được dùng làm phân xanh thu được kết quả ở bảng 2.2
11
Bảng 2.2: Năng suất và dinh dưỡng một số cây phân xanh chính ở
Việt Nam
Tên Việt Nam Tên khoa học Năng suất
khô (tấn/ha)
N P K
% chất khô
Bèo hoa dâu Azolla piñata 3,85 0,35 0,85

Keo tai tượng Acacia mangium 2,65 0,35 0,40
Muồng lá khế Albizia lebbek 2,90 0,70 0,26
Muồng hôi Cassia hirsute 16,0 2,65 0,28 0,77
Muồng lá nhọn Cassia tora 15,5 2,20 0,34 0,58
Muồng chàm Cassia occidentalis 14,7 4,50 0,25 1,87
Muồng hoa vàng Cassia siamia 3,40 0,66 1.38
Muồng lá tròn Crotalaria striata 15,6 2,70 0,30 1,26
Muồng sợi Crotalaria juncea 15,0 2,65 0,27 1,00
Muồng dùi đục Crotalaria urasamooensis 18,8 3,65 0,66 1,54
Cỏ lào Eupatorium odoratum 10,5 2,30 0,65 3,20
Keo dậu Leucaena glauca 3,25 0,67 2,55
Trinh nữ Mimosa inermis 8,5 3,15 0,87 0,85
Trinh nữ có gai Mimosa sp 11,4 2,47 0,82 0,96
Đậu mèo Mucuna sp 7,6 3,33 0,58 0,43
Đậu răng ngựa Phaseolus calcaratus 7,8 5,25 0,44 0,75
Điền thanh Seobania canabina 15,8 2,88 0,54 1,40
Điền thanh hạt tròn Sesbania paludoza 13,6 2,55 0,60 0,96
Cốt khí Tephrosia candida 7,2 3,58 0,33 1,82
Quì dại Thitonia diversifolia 35,0 3,10 0,50 4,50
Cỏ stylo Stylosanthes gracillis 16,2 3,22 0,51 0,68
Đậu hồng đào Vigna sinensis 12,8 3,05 0,56 0,72
Nguồn: Nguyễn Tử Siêm, 1997
Cây phân xanh có khả năng thích nghi lớn, nhưng không phải loài cây
nào ở đâu trồng cũng được. Năng suất chất xanh và khả năng phát triển của
các loài cây có thể thay đổi tuỳ theo chân đất và điều kiện cụ thể ở từng nơi.
Có loài thích hợp ở ruộng lúa, có loài thích hợp ở các chân đất đồi, có loài
thích hợp ở các chân đất cát, có loài thích hợp ở các tỉnh Nam Bộ, có loài
thích hợp ở các tỉnh miền núi phía Bắc. Vì vậy, cần lựa chọn các loài thích
hợp với điều kiện của địa phương để trồng mới thu được kết quả tốt. Cây
phân xanh cũng thường chỉ phát huy tác dụng trong những cơ cấu nhất định

với các loài cây trồng, vì vậy cần lựa chọn những cơ cấu cây trồng hợp lý với
thành phần cây phân xanh phù hợp để trồng xen, trồng gối hoặc luân canh.
12
Điều tra ở các tỉnh phía Bắc và Tây Nguyên cho thấy trong số rất nhiều cây
đã thử nghiệm, chỉ có một số cây thích hợp đang được nông dân sử dụng.
Những ưu điểm quan trọng của cây phân xanh là: đa mục đích, tốc độ nhân
giống nhanh, dễ thu hoạch, tỷ lệ nảy mầm cao, dễ bố trí vào cơ cấu cây trồng
chính [7].
PHẦN III
ĐỐI TƯỢNG - NỘI DUNG
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Địa điểm
13
Khu thí nghiệm khoa Tài nguyên và Môi trường, Trâu Quỳ, Gia Lâm,
Hà Nội
3.2. Đối tượng nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: đất xám bạc màu ở huyện Lạng Giang , tỉnh Bắc
Giang
- Phạm vi nghiên cứu:
Phạm vi không gian: đất xám bạc màu huyện Lạng Giang, tỉnh Bắc
Giang
Phạm vi thời gian: Tháng 04/2011 đến tháng 04/2012
Thực hiện tại trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội
3.3. Nội dung nghiên cứu
- Xác định các yếu tố tự nhiên có liên quan đến tốc độ phân hủy của
một số tàn dư thực vật trong đất xám bạc màu (tính chất đất, thời tiết) tại các
cơ quan chức năng.
- Đặt các thí nghiệm về tốc độ phân hủy chất hữu cơ được vùi trong đất
xám bạc màu ở quy mô chậu vại với các vật liệu hữu cơ là dây lạc (Arachis
hypogaeal), cúc dại Thái Lan (Wedelia trilobata) và rơm (Oryza satival) trong

hai điều kiện ruộng cạn và ruộng nước.
- Phân tích định kỳ 30-60 ngày một lần lượng hữu cơ còn lại sau khi
vùi phụ phẩm cho đến khi tàn tích hoàn toàn bị phân hủy
- Phân tích đất trước và sau thí nghiệm với các chỉ tiêu (OC, N% tổng
số, pH, TPCG, W%)
- Phân tích hàm lượng các nguyên tố hóa học trong rơm, dây lạc, cúc
dại Thái Lan với các chỉ tiêu (OC%, N%, P
2
0
5
%, K
2
0%)
3.4. Phương pháp nghiên cứu
3.4.1 Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp: Điều tra thu thập tài liệu liên
quan đến điều kiện khí hậu, thời tiết, đất đai tại các cơ quan chức năng.
3.4.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm
14
- Thí nghiệm tiến hành trong chậu với 3 lần nhắc lại
- Lượng đất cho vào chậu là 10kg, chậu có kích thước 50cm, đường kính
30cm
- Đối với đất ruộng nước để nước ngập 5cm
- Với đất ruộng cạn để độ ẩm đất dao động trong khoảng 14-20%. Nếu
đất quá khô thì phải tưới nước để đảm bảo độ ẩm cho đất.
Hình 3.1: Hình ảnh thí nghiệm
15

a b
Hình 3.2: Chậu thí nghiệm của đất ruộng nước (a) và đất ruộng cạn(b)
3.4.3 Tiến hành thí nghiệm

- Thí nghiệm 1 : Với đất ruộng nước
CT1 (ĐC): Bón vùi rơm rạ (5 tấn/ha)
CT2: ĐC + vôi
CT3: ĐC + Chế phẩm vi sinh vật
CT4: ĐC + Chế phẩm vi sinh vật + vôi
- Thí nghiệm 2: Với đất ruộng nước
CT1 (ĐC): Bón vùi dây lạc (5 tấn/ha)
CT2: ĐC + vôi
CT3: ĐC + Chế phẩm vi sinh vật
CT4: ĐC + Chế phẩm vi sinh vật + vôi
- Thí nghiệm 3: Với đất ruộng cạn
CT1 (ĐC): Bón vùi rơm rạ (5 tấn/ha)
CT2: ĐC + vôi
16
CT3: ĐC + Chế phẩm vi sinh vật
CT4: ĐC + Chế phẩm vi sinh vật + vôi
- Thí nghiệm 4: Với đất ruộng cạn
CT1 (ĐC): Bón vùi dây lạc (5 tấn/ha)
CT2: ĐC + vôi
CT3: ĐC + Chế phẩm vi sinh vật
CT4: ĐC + Chế phẩm vi sinh vật + vôi
- Thí nghiệm 5: Với đất ruộng cạn
CT1 (ĐC): Cúc dại Thái Lan (5 tấn quy khô/ha)
CT2: ĐC + vôi
CT3: ĐC + Chế phẩm vi sinh vật
CT4: ĐC + Chế phẩm vi sinh vật + vôi
- Đối với thí nghiệm vùi rơm tiến hành trong 2 vụ, vụ hè (từ 4/2011 đến
10/2011), vụ đông xuân (từ 11/2011 đến 4/2012), cả trong điều kiện ruộng
nước và ruộng cạn.
- Đối với thí nghiệm vùi lạc và cúc dại Thái Lan chỉ tiến hành trong vụ

hè, riêng cúc dại Thái Lan chỉ tiến hành thí nghiệm trên đất ruộng cạn vì cúc
dại Thái Lan là loại cây phát triển rất mạnh trên đất ẩm.
- Lượng tàn dư cho vào là 5 tấn/ha quy khô (15,5g/chậu)
- Lượng vôi cho vào là 1 tấn khô/ha (1g/chậu)
- Vi sinh vật sử dụng chế phẩm Bacillus subtilis có nồng độ 10
9
g/CFU
lượng cho vào là 1.100 lít/ha (10ml chế phẩm/chậu)
- Các tàn dư thực vật được cắt nhỏ, cho vào túi vải màn, vùi xuống lớp
đất sâu khoảng 5cm
17

a b
Hình 3.3: Rơm (a)và Cúc dại Thái Lan (b) cắt nhỏ cho vào túi vải màn
3.4.4 Theo dõi thí nghiệm
- Khoảng 2-3 ngày theo dõi thí nghiệm một lần để bổ sung thêm nước
cho đất lúa nước nếu chậu thí nghiệm bị cạn và tưới nước cho chậu thí
nghiệm cho cây trồng cạn không để đất bị khô quá để đảm bảo độ ẩm cho đất.
- Định kỳ 30-60 ngày lấy túi vải màn lên rửa sạch đất, đem sấy khô
chất hữu cơ còn lại, cân để xác định khối lượng bị phân hủy
3.4.5 Phương pháp phân tích
Phân tích đất
- Phương pháp Phân tích OC theo phương pháp Walkey – Black
- Phân tích đạm tổng số (N%) sử dụng phương pháp Kjeldha – phá hủy
chất hữu cơ chứa nitơ bằng H
2
SO
4
đậm đặc với xúc tác là K
2

SO
4
, CuSO
4
và
bột Se, nitơ trong dung dịch công phá được định lượng bằng chưng cất.
- Phân tích thành phần cơ giới TPCG theo phương pháp Pipet
18