Ảnh hưởng của phân hữu cơ trong cải thiện độ phì nhiêu đất, năng suất trái chôm chôm (Nephelium lappaceum L.) và sự phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ





LUẬN ÁN TIẾN SĨ


NGÀNH: KHOA HỌC ĐẤT
MÃ NGÀNH: 62-62-01-03


ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ TRONG CẢI THIỆN
ĐỘ PHÌ NHIÊU ĐẤT, NĂNG SUẤT TRÁI CHÔM CHÔM
(Nephelium lappaceum L.) VÀ SỰ PHÁT THẢI KHÍ
GÂY HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH







VÕ VĂN BÌNH

2015
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ




LUẬN ÁN TIẾN SĨ

NGÀNH: KHOA HỌC ĐẤT
MÃ NGÀNH: 62-62-01-03



ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ TRONG CẢI THIỆN
ĐỘ PHÌ NHIÊU ĐẤT, NĂNG SUẤT TRÁI CHÔM CHÔM
(Nephelium lappaceum L.) VÀ SỰ PHÁT THẢI KHÍ
GÂY HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH







VÕ VĂN BÌNH

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGs.Ts. LÊ VĂN HÒA
Gs.Ts. VÕ THỊ GƯƠNG


2015
i

MỤC LỤC

Trang
LỜI CẢM ƠN …………………………………………………………
iv
LỜI CAM ĐOAN ………………………………………………………
v
KÝ TỰ VIẾT TẮT ……………………………………………………
vi
TÓM TẮT ………………………………………………………………
vii
SUMMARY ……………………………………………………………
x
DANH SÁCH HÌNH …………………………………………………
xi
DANH SÁCH BẢNG ………………………………………………….
xiii
CHƢƠNG 1: Giới thiệu ……………………………………………….
1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài
1
1.2 Mục tiêu của đề tài…………………………………………………
2
1.3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu…………………………………
2
1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ……………………………………
2
1.5 Những đóng góp mới của luận án……………………………………
3
1.6 Nội dung luận án……………………………………………………
3
CHƢƠNG 2: Tổng quan tài liệu……………………………………….
5
2.1 Độ phì nhiêu đất vƣờn trồng cây ăn trái…………………………….
5
2.1.1 Độ pH của đất liếp vƣờn cây ăn trái……………………………
5
2.1.2 Hàm lƣợng chất hữu cơ trong đất liếp vƣờn cây ăn trái……….
6
2.1.3 Hàm lƣợng đạm trong đất……………………………………….
7
2.1.4 Hàm lƣợng lân hữu dụng trong đất…………………………….
9
2.1.5 Hàm lƣợng kali trao đổi trong đất……………………………
10
2.1.6 Khả năng hấp phụ cation và cation trao đổi trong đất………
12
2.1.7 Hàm lƣợng Calcium trao đổi trong đất…………………………
13

2.1.8 Hàm lƣợng magnesium trao đổi trong đất………………………
14
2.2 Đặc tính vật lý đất liếp vƣờn………………………………………
14
2.2.1 Độ nén dẽ của đất………………………………………………
14
2.2.2 Dung trọng đất………………………………………………….
15
2.2.3 Độ bền cấu trúc đất…………………………………………….
16
2.3 Đặc tính sinh học đất liếp vƣờn cây ăn trái…………………………
17
2.4 Hiệu quả cải thiện một số đặc tính đất và năng suất cây trồng…….
18
ii

2.5 Sự phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính từ sản xuất nông nghiệp…
19
2.5.1 Sự phát thải khí CO
2
từ sản xuất nông nghiệp…………………
22
2.5.2 Sự phát thải khí N
2
O từ sản xuất nông nghiệp………………….
23
2.5.3 Sự phát thải khí CH
4
từ sản xuất nông nghiệp…………………
26

3. Tổng quan về hiện trạng canh tác cây chôm chôm tại khu vực nghiên
cứu………………………………………………………………….
28
CHƢƠNG 3: Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu………………
31
3.1 Nội dung nghiên cứu…………………………………………………
31
3.2 Phƣơng pháp nghiên cứu…………………………………………….
31
3.3 Phƣơng pháp xử lý số liệu
41
CHƢƠNG 4: Kết quả và thảo luận……………………………………
42
4.1 Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện một số đặc tính đất…….
42
4.1.1 Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện pH đất …………….
42
4.1.2 Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện chất hữu cơ trong đất
43
4.1.3 Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện đạm hữu dụng………
44
4.1.4 Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện đạm hữu cơ dễ phân
hủy trong đất ………………………………………………………….
45
4.1.5 Hiệu quả của phân hữu cơ trong tăng lân hữu dụng trong đất…
47
4.1.6 Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện kali trao đổi trong
đất……………………………………………………………………
48
4.1.7 Hiệu quả của phân hữu cơ cải thiện khả năng trao đổi cation

trong đất……………………………………………………………….
49
4.1.8 Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện calcium trao đổi trong
đất …………………………………………………………………….
50
4.1.9 Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện magnesium trao đổi
trong đất vƣờn………………………………………………………
51
4.1.10 Phần trăm base bão hòa trong đất vƣờn chôm chôm…………
53
4.1.11 Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện kẽm hữu dụng trong
đất vƣờn………………………………………………………………
54
4.1.12 Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện dung trọng đất……
55
4.1.13 Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện độ bền cấu trúc đất
56
4.1.14 Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện hô hấp đất……….
57
4.2 Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện sinh trƣởng và năng suất
trái chôm chôm……………………………………………………….
59
4.2.1 Ảnh hƣởng của phân hữu cơ đến thời gian ra chồi của cây ….
59
iii

4.2.2 Ảnh hƣởng của phân hữu cơ đến đƣờng kính của chồi ………
60
4.2.3 Hiệu quả của phân hữu cơ trong rút ngắn thời gian xử lý ra hoa.
61

4.2.4 Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện năng suất trái chôm
chôm…………………………………………………………………
62
4.2.5 Ảnh hƣởng dài hạn của phân hữu cơ đến trọng lƣợng trái và
năng suất trái …………………………………………………………
64
4.2.6 Hiệu quả kinh tế trong phân hữu cơ ……………………………
66
4.3 Ảnh hƣởng của ẩm độ và phân đạm vô cơ đến sự phát thải khí khí
gây hiệu ứng nhà kính………………………………………………
67
4.3.1 Ảnh hƣởng của ẩm độ và phân đạm vô cơ đến sự phát thải khí
CO
2
……………………………………………………………………
67
4.3.2 Ảnh hƣởng của ẩm độ và phân đạm vô cơ đến sự phát thải khí
N
2
O…………………………………………………………………
68
4.3.3 Tổng hàm lƣợng khí CO
2
và N
2
O tƣơng đƣơng CO
2-eq
………
71
4.4 Ảnh hƣởng của phân bón đến sự phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính

72
4.4.1 Ảnh hƣởng của phân bón đến sự phát thải khí CO
2
từ đất theo
thời gian………………………………………………………………
72
4.4.2 Ảnh hƣởng của phân bón đến sự phát thải khí N
2
O từ đất theo
thời gian……………………………………………………………….
78
4.4.3 Sự phát thải khí CH
4
từ đất quy ra CO
2-eq
theo thời gian……….
86
4.4.4 Ảnh hƣởng của phân bón đến tổng khí quy ra CO
2-eq
theo thời
gian……………………………………………………………………
88
CHƢƠNG 5: Kết luận và đề xuất……………………………………
92
5.1 Kết luận………………………………………………………………
92
5.2 Đề xuất
93
Danh mục các công trình nghiên cứu liên quan đến luận án
94

TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………
95
PHỤ LỤC A……………………………………………………………
116
PHỤ LỤC B……………………………………………………………
118


iv

CẢM TẠ

Xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến
PGs.Ts. Lê Văn Hòa là giáo viên hƣớng dẫn chính đã tận tình hƣớng dẫn
và dành nhiều thời gian góp ý và hƣớng dẫn tôi hoàn thành luận án.
Gs.Ts. Võ Thị Gƣơng là giáo viên hƣớng dẫn phụ đã tận tình hƣớng dẫn,
chỉ bảo tạo điều kiện thuận lợi để tôi có thời gian triển khai thực hiện thí
nghiệm cũng nhƣ đóng góp ý hữu ích trong suốt thời gian thực hiện thí
nghiệm và hƣớng dẫn tôi hoàn thành luận án.
Chân thành biết ơn:
Thầy Joachim Clemens đã giúp tôi xử lý mẫu, phân tích mẫu và luôn ủng
hộ tôi trong suốt quá trình thực hiện thí nghiệm ngoài đồng. Thầy Trần Văn
Dũng, Thầy Châu Minh Khôi, Thầy Dƣơng Minh Viễn đã truyền đạt nhiều
kinh nghiệm quý báu của quý thầy trong việc hoàn thành luận án.
Biết ơn sâu sắc đến gia đình tôi đã ủng hộ và tạo mọi điều kiện thuận lợi
nhất cho tôi thực hiện đề tài.
Luận án của tôi đƣợc thực hiện tốt là nhờ sự ủng hộ nhiệt tình của Vợ và
con tôi.
Luận án của tôi sẽ không thực hiện đƣợc nếu nhƣ không có sự hỗ trợ của
chƣơng trình SANSED và cán bộ của Bộ môn Khoa học Đất, Khoa Nông

nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trƣờng Đại học Cần Thơ.


Võ Văn Bình


v

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu “Ảnh hƣởng của phân hữu cơ
trong cải thiện độ phì nhiêu đất, năng suất trái chôm chôm (Nephelium
lappaceum L.) và sự phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính” đƣợc thực hiện bởi
chính bản thân nghiên cứu sinh Võ Văn Bình dƣới sự hƣớng dẫn của PGs.Ts.
Lê Văn Hòa và Gs.Ts. Võ Thị Gƣơng. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án
là trung thực và chƣa ai công bố trong bất kỳ công trình nào.

Tác giả luận án



Võ Văn Bình

vi

KÝ TỰ VIẾT TẮT

GHG: Green House Gas (khí thải “gây hiệu ứng” nhà kính)
ANOVA: Analysis of Variance (phân tích phƣơng sai)
LSD: Least Significant Difference (khác biệt ý nghĩa thấp nhất)
CV: Coefficient of Variation (độ biến động)
N: Nitrogen (đạm)
N-NH
4
: đạm dạng amonium
N-NO
3
: đạm dạng nitrate
P: Phosphorous (lân P
2
O
5
)
K: Potassium (kali K
2
O)
Ca: Calcium (canxi Ca
2+
)
Mg: Magesium (magiê Mg
2+
)
CEC: Cation Exchange Capacity (khả năng trao đổi cation)
MWD
d
: Mean weight diameter dry (Trọng lƣợng trung bình của đƣờng kính
hạt đất qua rây khô)

MWD
w
: Mean weight diameter wet (Trọng lƣợng trung bình của đƣờng kính
hạt đất qua rây ƣớt)
IS: Soil instability index (chỉ số độ kết cấu đất không bền)
SI: Soil Stability index (chỉ số độ bền kết cấu đất)
SQ: Stability Quotient (độ bền cấu trúc đất)
Zn: Zinc (kẽm Zn
2+
)
MPa: MegaPascal (đơn vị áp suất, độ nén dẽ)

vii

TÓM TẮT
Sử dụng phân vô cơ với lƣợng cao trong thời gian dài góp phần suy giảm độ
phì nhiêu đất liếp vƣờn cây ăn trái và có thể tăng sự phát thải khí gây hiệu ứng
nhà kính (GHG). Mục tiêu nghiên cứu của đề tài nhằm đánh giá hiệu quả của các
dạng phân hữu cơ trong cải thiện một số tính chất hóa, lý, sinh học đất liếp vƣờn
và năng suất trái chôm chôm. Đồng thời đánh giá ảnh hƣởng của bón phân vô cơ
và phân hữu cơ đến sự phát thải khí CO
2
, N
2
O, CH
4
. Thí nghiệm đƣợc thực hiện
trên đất liếp vƣờn 17 năm và tuổi cây chôm chôm là 15 năm tại xã Phú Phụng,
huyện Chợ Lách, tỉnh Bến Tre. Đất thí nghiệm thuộc biểu loại Endo Protho
Thionic Gleysols. Ba loại phân hữu cơ đƣợc sử dụng là bã bùn mía, cặn hầm ủ

biogas và phân trùn quế, với liều lƣợng 18 kg.cây
-1
bón kết hợp với phân vô cơ
theo khuyến cáo, so với lƣợng phân vô cơ nhƣ nông dân. Tất cả nghiệm thức đều
đƣợc bón vôi nền 7,5 kg.cây
-1
. Thí nghiệm đánh giá ảnh hƣởng của bón phân vô
cơ và phân hữu cơ đến sự phát thải khí CO
2
, N
2
O và CH
4,
đƣợc bố trí thu mẫu khí
trên các lô thí nghiệm phân bón hữu cơ và vô cơ, từ vụ bón thứ hai. Mẫu khí đƣợc
thu qua việc sử dụng các ống nhựa đƣợc đóng vào đất. Mẫu khí đƣợc thu theo
định kỳ xen kẻ 3 lần/tháng và 1 lần/tháng. Thí nghiệm ủ đất trong phòng để khảo
sát sự phát thải khí CH
4
, CO
2
và N
2
O do ảnh hƣởng của ẩm độ đất, sử dụng phân
N vô cơ và phân hữu cơ. Thí nghiệm gồm các nghiệm thức ở ẩm độ đất 40% và
60%; bón 140 và 200 mg N kết hợp với 0,8 g hữu cơ bã bùn mía.
Kết quả phân tích đất cho thấy pH đất, chất hữu cơ, đạm hữu dụng, đạm
hữu cơ dễ phân hủy, lân hữu dụng, kali trao đổi, calcium trao đổi, magnesium
trao đổi, kẽm trao đổi, phần trăm bazơ bão hòa trong đất, dung trọng đất, độ bền
cấu trúc đất, hô hấp đất, sinh trƣởng của cây chôm chôm ở các nghiệm thức có

bón phân hữu cơ đƣợc cải thiện (p < 0,05) so với nghiệm thức chỉ sử dụng phân
vô cơ. Kết quả cải thiện độ phì nhiêu đất qua ba vụ bón phân hữu cơ và vô cơ cân
đối đƣa đến cải thiện năng suất trái có ý nghĩa. Trong vụ thứ 2 sau bón phân hữu
cơ, năng suất trái đạt cao nhất ở nghiệm thức bón phân bả bùn mía, khác biệt có ý
nghĩa so với các nghiệm thức khác. Sang vụ thứ ba, bón ba dạng phân hữu cơ
giúp đạt năng suất cao nhất so với chỉ bón phân vô cơ. Nghiệm thức bón phân bã
bùn mía đạt 12,3 tấn.ha
-1
, cặn hầm ủ biogas 12,6 tấn.ha
-1
và bón phân trùn quế
12,3 tấn.ha
-1
, khác biệt có ý nghĩa (p < 0,05) so với chỉ bón phân vô cơ, chỉ đạt
7,5 tấn.ha
-1
. Sau sáu vụ bón phân hữu cơ, năng suất ở các nghiệm thức bón phân
hữu cơ giúp tăng cao 65 – 93% so với nghiệm thức chỉ sử dụng phân vô cơ.
Trọng lƣợng trái đƣợc cải thiện một cách có hiệu quả ở nghiệm thức bón phân bã
bùn mía và cặn hầm ủ biogas. Đƣờng kính chồi và chiều dài của chồi tại thời
điểm lá trƣởng thành đều cao hơn ở các lô bón phân hữu cơ (p < 0,05). Trong vụ
thứ 6 thời gian ra hoa ở các nghiệm thức bón phân hữu cơ 24 – 26 ngày so với
nghiệm thức chỉ bón phân vô cơ 29 ngày (p < 0.05). Kết quả đạt năng suất rất cao
viii

ở các nghiệm thức bón phân hữu cơ đạt 133 - 145 kg.cây
-1
so với nghiệm thức chỉ
sử dụng phân vô cơ đạt 80 kg.cây
-1

. Trái to hơn, thể hiện qua số trái.kg
-1
thấp hơn,
ở các nghiệm thức bón phân hữu cơ (p < 0,05).
Sự phát thải khí trong điều kiện ủ đất trong phòng cho thấy có bón phân hữu
cơ, kết hợp lƣợng N vô cơ cao trong điều kiện ẩm độ 60% lƣợng CO
2
phát thải
cao nhất. Trong khi đó, lƣợng N
2
O phát thải cao nhất ở các nghiệm thức bón phân
N vô cơ, khác biệt có ý nghĩa (p < 0,05). Sự phát thải khí N
2
O cao nhất ở ẩm độ
đất 40% so với 60%. Tổng lƣợng khí N
2
O và CO
2
(CO
2
tƣơng đƣơng) cao nhất ở
các nghiệm thức bón phân N vô cơ, cao hơn 480% so với các nghiệm thức có bón
hữu cơ bã bùn mía. Nhƣ vậy bón phân hữu cơ giúp giảm phát thải khí.
Trong điều kiện thực tế trên vƣờn chôm chôm, kết quả thí nghiệm cho thấy
phù hợp với kết quả trong phòng, lƣợng CO
2
phát thải cao ở tất cả các nghiệm
thức có bón phân hữu cơ. Chất cặn hầm ủ biogas phát thải lƣợng CO
2
cao nhất, kế

đến là nghiệm thức bón phân bả bùn mía, phân trùn quế và thấp nhất là nghiệm
thức chỉ sử dụng phân vô cơ. Đối với sự phát thải khí N
2
O, bón các dạng phân
hữu cơ kết hợp với lƣợng vô cơ cân đối giúp giảm lƣợng khí N
2
O có ý nghĩa (p <
0,05). Có sự tƣơng quan giữa nhiệt độ đất (R
2
= 0,85), nhiệt độ không khí (R
2
=
0,80) và sự phát thải khí CO
2
. Đồng thời có sự tƣơng quan giữa ẩm độ đất (R
2
=
0,91), mực nƣớc trong mƣơng tƣới (R
2
= 0,67) và sự phát thải khí N
2
O. Hàm
lƣợng N-NH
4
và N-NO
3
trong đất ở nghiệm thức sử dụng phân vô cơ cao theo
nông dân, cao hơn 1,7 - 1,9 lần so với các nghiệm thức sử dụng phân hữu cơ, là
yếu tố giải thích sự tăng phát thải khí N
2

O.
Tổng lƣợng khí phát thải CO
2
tƣơng đƣơng (CO
2-eq
) sau 24 tháng giảm thấp
nhất khi bón phân bã bùn mía, kế đến là bón phân trùn quế và bón cặn hầm ủ
biogas, cao nhất ở nghiệm thức chỉ sử dụng phân vô cơ, khác biệt có ý nghĩa
thống kê (p < 0,05). Tổng lƣợng khí phát thải CO
2
tƣơng đƣơng giảm có ý nghĩa
qua bón phân hữu cơ so với chỉ bón phân vô cơ. Sự phát thải khí CH
4
rất thấp
không đáng kể trên đất liếp vƣờn trồng chôm chôm.
Từ khóa: Phân hữu cơ, độ phì nhiêu đất, vườn chôm chôm, năng suất trái, phát thải
khí gây hiệu ứng nhà kính.
Tên đề tài: Ảnh hƣởng của phân hữu cơ trong cải thiện độ phì nhiêu đất, năng
suất trái chôm chôm (Nephelium lappaceum L.) và sự phát thải khí gây hiệu ứng
nhà kính.


ix

SUMMARY
Long-term application of high level of inorganic fertilizers contribute to soil
fertility degradation and greenhouse gas emissions (GHG). The objectives of this
study were to (1) evaluate the effect of different organic composts in improving
soil properties and rambutan fruit yield; (2) determine the emission of CO
2

,

N
2
O
and CH
4
by inorganic and organic amendments. Experiment was conducted on
rambutan orchard with 17-year-old raised beds and 15-year-old rambutan plants
in Phu Phung village, Cho Lach district, Ben Tre province. The soil was classified
as Endo Protho Thionic Gleysols. Three different composts including sugarcane
filter mud, biogas sludge and vermi-compost were used that each of 18 kg.plant
-1
combined with a low dose of inorganic fertilizer in comparison with farmer‟s
practice. Lime 7.5 kg.plant
-1
was applied to all treatments. Evaluation of GHG
was carried out in the rambutan orchard from the second crop after organic
amendment. Gas sampling was executed for two years using the plastic tubes
which were inserted on rambutan raised beds. Soil incubation in laboratory was
carried out to evaluate the GHG emission under the effect of soil moisture content
at 40% and 60%; N fertilizer, and combination with sugarcane filter mud.
The results showed that application of three kinds of compost with
reduction in inorganic fertilizers led to significantly increase in soil pH, soil
organic matter content, soil available nitrogen and phosphorus, soil labile organic
nitrogen, exchangeable K, calcium and magnesium, soil exchangeable Zinc, base
saturation percentage, soil structure stability, soil respiration and decrease soil
bulk density, in compared with farmers‟ practice (p < 0.05). In the second year,
the highest fruit yield was recorded in the treatment with sugarcane filter mud
compost (p < 0.05). In the third years, fruit yields in all three composts

amendments were remarkable increased comparing to that in farmer„s practice (p
< 0.05). Treatment with sugarcane filter mud compost led to increase in fruit
weigh of 12.3 tons.hecta
-1
and with biogas sludge obtained 12.6 tons.hecta
-1
and
vermi-compost obtained 12.3 tons.hecta
-1
comparing to 37.6 kg.plant
-1
of farmers‟
practice. In the sixth year/crop after organic amendment, flowering induced time
was shorter, 24- 26 days in organic fertilizer treatments compared to 29 days in
farmers‟ practice (p < 0.05). In addition, the diameter and the length of new
branches were higher (p < 0.05) in organic fertilizer treatments compared to that
in control one. In this sixth crop, fruit yield was incredible increased, 133-145
kg.plant
-1
in comparison to 80 kg.plant
-1
of farmers‟ practice. Fruit weigh was
bigger through measuring the number of fruit per kg.
Soil incubation in laboratory indicated that organic amendment in
combination with high level of inorganic N under 60% soil moisture led to
x

highest CO
2
emission. In contrast, the highest N

2
O released was found in
inorganic N application (p < 0.05) comparing to organic added. The emission of
N
2
O in 40% soil moisture was higher than in 60%. After seven-day intervals soil
incubation, the total CO
2
equivalent emission was found highest in the treatments
of inorganic N fertilizer 480% higher than the 0.8 g treatment organic fertilizer
sugarcane filter mud compost combined with the inorganic N fertilizer.
Under field condition, the results on gas emission were matched with the
laboratory test. CO
2
emission was high in all organic amendment treatments.
Among composts, CO
2
released was highest in biogas sludge, then sugarcane
filter mud and vermi-compost compared to farmers‟ practice. Concerning N
2
O,
compost amendment resulted in remarkable reduction of N
2
O gas emission (p <
0.05). There was a correlation between soil temperature (R
2
= 0.85), air
temperature (R
2
= 0.80) and CO

2
emission. In addition, a correlation was found
between soil moisture content (R
2
= 0.91), water level in ditches (R
2
= 0.67) and
N
2
O emission. Beside soil moisture content of 40- 60% which was suitable for
N
2
O released, the high content of NH
4
+
and NO
3
-
in soil of farmers‟ practice, due
to high N fertilizer application, might be the main explanation for this high N
2
O
emission.
After two years of monitoring, the total CO
2
equivalent emission was found
highest (p < 0.05) in farmers‟ practice 78.42 g.m
-2
.h
-1

compared to the lowest
GHG emission in sugarcane filter mud compost 45.71 g.m
-2
.h
-1
, vermi-compost
51.76 g.m
-2
.h
-1
and biogas sludge 62.19 g.m
-2
.h
-1
. Therefore, organic amendment
led to mitigate the CO
2
and N
2
O emission. CH
4
emission was not recorded in soil
incubation experiments and was very little amount in rambutan orchard during
two years observed.
Keywords: Organic fertilizer, soil fertility, rambutan orchard, fruit yield,
greenhouse gas emission.
Title: Effects of organic fertilizers in improvement soil fertility, fruit yield
rambutan (Nephelium lappaceum L.) and green house gas emission.
xi

DANH SÁCH HÌNH
Trang
Hình 2.1. Hoạt động nông nghiệp tác động đến khí nhà kính ………
22
Hình 2.2. Sự phát thải khí N
2
O trong sản xuất nông nghiệp nguồn ….
25
Hình 3.1a. Sơ đồ nội dung nghiên cứu thí nghiệm 1…………………
31
Hình 3.1b. Sơ đồ nội dung nghiên cứu thí nghiệm 2 và 3……………
31
Hình 3.2. Bố trí thí nghiệm trong phòng………………………………
39
Hình 3.3a. Cách đặt thùng nhựa thu mẫu khí…………………………
39
Hình 3.3b. Vị trí đặt thùng nhựa và thao tác thu mẫu khí thải trong
vƣờn chôm chôm………………………………………………….
40
Hình 4.1. Hiệu quả của phân hữu cơ đến pH đất trên vƣờn chôm chôm
43
Hình 4.2. Hàm lƣợng chất hữu cơ trong đất vƣờn chôm chôm………
44
Hình 4.3. Hàm lƣợng đạm hữu cơ dễ phân hủy trong đất vƣờn chôm
chôm……………………………………………………………….
46
Hình 4.4. Hàm lƣợng lân hữu dụng trong đất vƣờn chôm chôm………
47
Hình 4.5. Hàm lƣợng kali trao đổi trong đất vƣờn chôm chôm………

49
Hình 4.6. Khả năng trao đổi cation trong đất vƣờn chôm chôm………
50
Hình 4.7. Hàm lƣợng calcium trao đổi trong đất trên vƣờn chôm chôm
51
Hình 4.8. Hàm lƣợng magnesium trao đổi trong đất vƣờn chôm chôm
52
Hình 4.9. Phần trăm base bão hòa trong đất vƣờn chôm chôm…….
53
Hình 4.10. Hiệu quả của phân hữu cơ đến hàm lƣợng kẽm hữu dụng
trong đất……………………………………………………………
55
Hình 4.11. Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện dung trọng đất
liếp vƣờn chôm chôm……………………………………………
56
Hình 4.12. Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện độ bền cấu trúc
đất…………………………………………………………………
57
Hình 4.13. Thời gian ra chồi của cây chôm chôm sau khi thu hoạch
trái…………………………………………………………………
60
Hình 4.14a. Đƣờng kính chồi tại thời điểm lá trƣởng thành ………….
61
Hình 4.14b. Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện sự phát triển
của chồi trong thời gian xử lý ra hoa………………………………
61
Hình 4.15. Các nghiệm thức bón phân hữu cơ cây phát triển tốt dẫn
đến thời gian xử lý ra hoa sớm hơn …………………………….
62
Hình 4.16. Hiệu quả cải thiện trọng lƣợng trái trên mỗi cây chôm

chôm ………………………………………………………………
63
xii

Hình. 4.17. Số trái chôm chôm.kg
-1
…………………………………
65
Hình 4.18. Năng suất trái chôm chôm ở vụ thứ 6 bón phân hữu cơ…
65
Hình 4.19. Ảnh hƣởng của ẩm độ và phân đạm vô cơ đến sự phát thải
khí CO
2
từ đất vƣờn chôm chôm. (A): đất không bón phân hữu cơ;
(B): đất đƣợc bổ sung phân hữu cơ……………………………
68
Hình 4.20a. Ảnh hƣởng của ẩm độ và phân đạm vô cơ đến phát thải
khí N
2
O từ đất vƣờn chôm chôm. (A): đất không bón phân hữu
cơ; (B): đất đƣợc bổ sung phân hữu cơ…………………………
69
Hình 4.20b. Hàm lƣợng đạm hữu dụng còn lại trong đất sau khi thu
mẫu khí ………………………
70
Hình 4.21. Ảnh hƣởng của ẩm độ đến sự phát thải khí N
2
O từ đất
vƣờn chôm chôm khi bón 14 g đạm vô cơ ………………………
70

Hình 4.22a. Ảnh hƣởng của phân bón đến phóng thích CO
2
từ đất
của các vƣờn xung quanh thí nghiệm (bốn thời điểm cùng với
thời gian thu mẫu trong thí nghiệm)…………………………….
75
Hình 4.22b. Ảnh hƣởng của phân bón đến phóng thích CO
2
từ đất tích
lũy theo thời gian…………………………………………………
76
Hình 4.23a. Tƣơng quan giữa nhiệt độ không khí và hàm lƣợng CO
2

phóng thích từ đất…………………………………………………
77
Hình 4.23b. Tƣơng quan giữa nhiệt độ đất và hàm lƣợng CO
2
phóng
thích từ đất…………………………………………………………
77
Hình 4.24a. Ảnh hƣởng của phân bón đến phóng thích N
2
O từ đất của
các vƣờn xung quanh thí nghiệm (bốn thời điểm cùng với thời
gian thu mẫu trong thí nghiệm)……………………………………
81
Hình 4.24b Ảnh hƣởng của phân bón đến phóng thích N
2
O từ đất tích

lũy theo thời gian…………………………………………………
82
Hình 4.25a. Tƣơng quan giữa hàm lƣợng N
2
O phóng thích từ đất và
ẩm độ đất…………………………………………………………
83
Hình 4.25b. Tƣơng quan giữa hàm lƣợng N
2
O phóng thích từ đất và
mực nƣớc trong mƣơng tƣới………………………………………
84
Hình 4.26. Ảnh hƣởng của phân bón đến tổng phóng thích CO
2
và
N
2
O từ đất quy ra CO
2-eq
(kg.ha
-1
) tích lũy theo thời gian…………
90
Hình phụ lục A. Mô tả phẩu diện đất tại điểm thí nghiệm……………
117


xiii

DANH SÁCH BẢNG

Trang
Bảng 2.1. Ƣớc tính phần trăm diện tích của 10 tỉnh/thành phố bị ngập nặng
nhất theo kịch bản nƣớc biển dâng 1 m…………………………………….
20
Bảng 2.2. Đánh giá cấp bệnh cháy lá của cây chôm chôm…………………
29
Bảng 3.1. Đặc tính đất trƣớc khi bố trí thí nghiệm………………………….
32
Bảng 3.2. Hàm lƣợng dinh dƣỡng của phân hữu cơ trong thí nghiệm……….
33
Bảng 3.3. Phƣơng pháp phân tích đất………………………………………
33
Bảng 3.4. Thể tích nƣớc cần làm ẩm lƣợng đất khô cho các loại đất khác
nhau………………………………………………………………………
36
Bảng 4.1. Hàm lƣợng đạm hữu dụng trong đất vƣờn chôm chôm ………….
45
Bảng 4.2. Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện hô hấp đất liếp vƣờn
chôm chôm ………………………………………………………………
58
Bảng 4.3. Hiệu quả cải thiện năng suất trái chôm chôm tấn.ha
-1
…………
63
Bảng 4.4. Hiệu quả kinh tế của các nghiệm thức bón phân ở vụ thứ 3 ……
66
Bảng 4.5. Hiệu quả kinh tế của các nghiệm thức bón phân ở vụ thứ 3 ……
67
Bảng 4.6. Tổng hàm lƣợng khí CO
2-eq

phát thải sau 7 ngày…………………
71
Bảng 4.7. Ảnh hƣởng của phân bón đến phát thải CO
2
từ đất theo thời gian
73
Bảng 4.8. Ảnh hƣởng của phân bón đến phóng thích N
2
O từ đất theo thời
gian ………………………………………………………………………
79
Bảng 4.9. Hàm lƣợng N-NH
4
và N-NO
3
trong đất có liên quan đến sự phát
thải khí N
2
O……………………………………………………………
85
Bảng 4.10. Ảnh hƣởng của phân bón đến phát thải CH
4
từ đất quy ra CO
2-eq

theo thời gian…………………………………………………………….
87
Bảng 4.11. Ảnh hƣởng của phân bón đến tổng lƣợng CO
2
và N

2
O phóng
thích từ đất quy ra CO
2-eq
theo thời gian…………………………………
89

- 1 -

CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Vườn cây ăn trái vùng đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) được xem là
vùng trồng cây ăn trái quan trọng, hiện nay có gần 300.000 ha với sản lượng
hơn 3 triệu tấn/năm, chiếm khoảng 38% về diện tích và 46% về sản lượng trái
cây của cả nước (Niên giám thống kê, 2010). Trong đó chôm chôm
(Nephelium lappaceum L.) là cây ăn trái có giá trị dinh dưỡng và hiệu quả
kinh tế khá cao, được trồng nhiều ở các tỉnh như Bến Tre, Vĩnh Long, Tiền
Giang. Huyện Chợ Lách, Bến Tre là vùng trọng điểm trồng cây ăn trái, diện
tích trồng cây chôm chôm là 1.744 ha, mang lại hiệu quả kinh tế cao cho nông
dân. Tuy nhiên, phần lớn nông dân canh tác chôm chôm theo kinh nghiệm
truyền thống, bón phân chưa hợp lý, năng suất trái thấp khoảng 20 tấn.ha
-1
so
với khả năng đạt được khoảng 100 tấn.ha
-1
, nếu được áp dụng biện pháp canh
tác tốt.
Với điều kiện tự nhiên ở đồng bằng sông Cửu Long, vườn cây ăn trái
được trồng trong khu vực có bờ bao ngăn lũ đồng thời được lên liếp. Nhiều

vườn đã có tuổi liếp trên ba mươi năm và có biểu hiện suy giảm độ phì nhiêu
đất. Sự giảm độ phì nhiêu tự nhiên về mặt hóa, lý, sinh học đất thể hiện qua
pH đất thấp, hàm lượng chất hữu cơ trong đất thấp và sự giảm khả năng cung
cấp các dưỡng chất cần thiết cho cây trồng như N, P, K, Ca, Mg, độ bền cấu
trúc đất kém, đất trở nên nén dẽ, giảm khả năng thấm nước và thóat nước
(Diczbalis, 2002; Lê Văn Khoa, 2004, Võ Thị Gương, 2010; Pham Van Quang
and Vo Thi Guong, 2011). Về mặt sinh học đất, đất vườn đã được lên liếp lâu
năm, hoạt động của vi sinh vật đất giảm đưa đến sự chuyễn hóa dưỡng chất
kém, giảm sự đối kháng trong kiểm sóat bệnh hại từ đất (Shibistova et al.,
2009). Sự nghèo dưỡng chất và giảm độ hữu dụng chất dinh dưỡng trong đất
đưa đến sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng bị hạn chế, năng suất và
phẩm chất kém (Brady and Weil, 2002). Do đó, đánh giá sự bạc màu dinh
dưỡng trong đất và nghiên cứu biện pháp cải thiện độ phì nhiêu về mặt hóa, lý
và sinh học đất là rất cần thiết. Mặt khác, sử dụng nhiều hóa chất nông nghiệp,
cung cấp phân bón vô cơ với lượng lớn góp phần quan trọng trong phát thải
khí gây hiệu ứng nhà kính, chiếm từ 10 - 15% tổng lượng khí phát thải
(Desjardins et al., 2002; Smith et al., 2007a; IPCC, 2007). Sự phát thải khí gây
hiệu ứng nhà liên quan đến các kiểu sử dụng đất, sử dụng phân bón đều có liên
quan đến sự phát thải khí từ đất. Hệ thống canh tác thâm canh, sử dụng lượng
lớn phân bón, đặc biệt là phân N, góp phần quan trọng trong phát thải khí
- 2 -

N
2
O, CO
2
và khí CH
4
(Bouwman, 1990; IPCC, 2001; 2007; Smith et al.,
2007a). Hiện nay chưa có số liệu nghiên cứu về sự phát thải khí trong điều

kiện canh tác vườn cây ăn trái ở ĐBSCL, đặc biệt trong điều kiện nông dân sử
dụng lượng phân vô cơ cao trên vườn cây ăn trái.
Do đó vấn đề cải thiện độ phì nhiêu đất liếp vườn cây ăn trái lâu năm, cải
thiện năng suất trái, đồng thời ảnh hưởng của biện pháp cải thiện này đến sự
phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính theo chiều hướng nào là vấn đề cần thiết
được nghiên cứu, nhằm cung cấp cơ sở khoa học và khuyến cáo cải thiện kỹ
thuật canh tác trong thực tế sản xuất giúp tăng năng suất, tăng thu nhập cho
nông dân, giảm tác động bất lợi đến môi trường.
1.2 Mục tiêu của đề tài
- Đánh giá hiệu quả của các dạng phân hữu cơ trong cải thiện một số
tính chất hóa, lý, sinh học đất liếp vườn và năng suất trái chôm chôm.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của bón phân vô cơ và phân hữu cơ đến sự
phát thải khí CH
4
, CO
2
, N
2
O trên đất liếp vườn trồng chôm chôm.
1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đất liếp vườn trồng chôm chôm lâu năm tại huyện Chợ Lách, tỉnh Bến
Tre được chọn làm đối tượng nghiên cứu của luận án. Phạm vi nghiên cứu của
đề tài là sử dụng các dạng phân hữu cơ và lượng vô cơ cân đối để cải thiện độ
phì nhiêu đất, năng suất trái chôm chôm và thời gian xử lý ra hoa nghịch vụ.
Đồng thời, đề tài đánh giá sự phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính từ phân hữu
cơ kết hợp với lượng vô cơ cân đối.
1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Ý nghĩa khoa học
Kết quả nghiên cứu của luận án cung cấp thông tin cơ bản về các tính
chất hóa, lý và sinh học đất vườn trồng chôm chôm, làm cơ sở khoa học cho

việc áp dụng phân hữu cơ để cải thiện sự bạc màu đất liếp vườn trồng cây ăn
trái lâu năm, duy trì và nâng cao độ phì nhiêu đất, cải thiện năng suất trái, tăng
lợi nhuận qua rút ngắn thời gian ra hoa nghịch vụ của chôm chôm. Đồng thời,
cung cấp số liệu khoa học về ảnh hưởng của sử dụng phân bón vô cơ và hữu
cơ đến sự phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính trong quá trình canh tác vườn
chôm chôm.
Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả của luận án giúp đánh giá được hiệu quả của ba loại phân hữu cơ
trong cải thiện độ phì nhiêu đất và cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng. Kết
quả của luận án còn giúp ứng dụng thực tế lượng phân hữu cơ, kết hợp phân
- 3 -

vô cơ cân đối trong tăng cao năng suất trái, giúp xử lý ra hoa trái vụ sớm, kết
quả là nâng cao đáng kể lợi nhuận cho nông dân; mặt khác còn giúp giảm
thiểu được sự phát khí thải gây hiệu ứng nhà kính và ô nhiễm môi trường
trong canh tác vườn chôm chôm.
1.5 Những đóng góp mới của luận án
- Đánh giá được yếu tố bất lợi trên đất liếp vườn trồng chôm chôm lâu
năm; hiệu quả của các dạng phân hữu cơ trong cải thiện một số đặc tính hóa
học đất, tăng cao năng suất trái chôm chôm, rút ngắn thời gian xử lý ra hoa
nghịch vụ.
- Xác định được lượng khí phát thải gây hiệu ứng nhà kính qua việc sử
dụng phân bón vô cơ và hữu cơ từ đất liếp vườn trồng chôm chôm. Qua đó,
khuyến cáo biện pháp giúp giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính trong
canh tác vườn cây ăn trái.
1.6 Nội dung luận án
Đề tài nghiên cứu của luận án được thực hiện qua bốn thí nghiệm chính.
Nội dung luận án được trình bày trên khổ giấy A4, được đóng thành tập, tổng
cộng có 170 trang và được cơ cấu thành các chương mục như sau:
- Chương 1: Giới thiệu

Khu vực nghiên cứu có nguy cơ bị suy giảm độ màu mỡ của đất, ảnh
hưởng đến năng suất trái và quá trình canh tác có liên quan đến khí thải nhà
kính.
- Chương 2: Tổng quan tài liệu
Sự suy giảm độ phì nhiêu đất liếp vườn cây ăn trái lâu năm, ảnh hưởng
đến khả năng cung cấp dưỡng chất cần thiết cho cây, đồng thời gây giảm năng
suất trái và phát khí thải nhà kính trong sản xuất nông nghiệp.
- Chương 3: Phương pháp nghiên cứu
Ảnh hưởng của phân hữu cơ trong cải thiện đặc tính hóa, lý, sinh học của
đất liếp vườn và năng suất trái được dựa theo phương pháp nghiên cứu của
Diczbalis (2002), Vo Thi Guong et al. (2009). Thí nghiệm đánh giá sự phát
thải khí nhà kính được dựa theo phương pháp của Clemens et al. (2006) và
Silva et al. (2008).
- Chương 4: Kết quả và thảo luận
Bón phân hữu cơ với lượng 18 kg.cây
-1
.năm
-1
trên nền vôi 7,5 kg.cây
-1

kết hợp với lượng 1,5 kg N, 1,0 kg P
2
O
5
và 1,7 kg K
2
O giúp cải thiện được các
đặc tính hóa học, vật lý, sinh học đất, sinh trưởng cây trồng, tăng năng suất
trái, thời gian ra hoa nghịch vụ sớm và giúp giảm thiểu được khí thải gây hiệu

- 4 -

ứng nhà kính so với chỉ bón phân vô cơ ở lượng cao theo tập quán canh tác
của nông dân.
- Chương 5: Kết luận và đề xuất
Bón phân hữu cơ kết hợp với lượng vô cơ cân đối giúp cải thiện được độ phì
nhiêu đất, tăng năng suất trái, rút ngắn thời gian ra hoa nghịch vụ, tăng hiệu
quả kinh tế và giúp giảm thiểu được khí thải gây hiệu ứng nhà kính trên đất
liếp vườn trồng chôm chôm lâu năm tại Chợ Lách, Bến Tre.
- 5 -

CHƢƠNG 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Độ phì nhiêu đất vƣờn trồng cây ăn trái
Sự suy kiệt dinh dưỡng trong đất được xem như là một loại hình chính
của bạc màu đất (Marschner, 1990). Hầu hết các cation kiềm trong đất là
những nguyên tố di động nên dễ bị rửa trôi cũng góp phần rất lớn vào việc làm
cho đất bị chua và làm giảm độ bão hoà base trong đất (Landon, 1991; Võ Thị
Gương và ctv., 2010; Châu Minh Khôi và ctv., 2012). Đất bạc màu về mặt lý
hóa học là yếu tố bất lợi cho các phản ứng hóa học xảy ra trong đất liên quan
đến độ phì nhiêu đất và sinh học đất, gây giảm sinh trưởng và phát triển của
cây trồng (Marschner, 1990; Pham Van Quang, 2013).
Sự suy giảm độ phì nhiêu đất thể hiện qua sự nén dẽ, xói mòn đất, mất
chất hữu cơ, suy kiệt dinh dưỡng và ô nhiễm đất (Oldeman, 1994; Syers, 1997;
Fageria, 2012). Sử dụng phân bón hóa học lâu dài với liều lượng cao làm ảnh
hưởng suy giảm độ phì nhiêu đất và giảm hoạt động của vi sinh đất (Võ Thị
Gương và ctv., 2006). Việc lên liếp vườn lâu năm cũng là nguyên nhân tác
động đến chất hữu cơ và độ phì nhiêu đất (Raynet et al., 1996; Võ Thị Gương
và ctv., 2010). 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 (Ngô Thị Hồng

Liên và Võ Thị Gương, 2007; Võ Thị Gương và ctv., 2010; Steven, 2011;
Dương Minh Viễn và ctv., 2011). Kết quả thí nghiệm qua một vụ canh tác và
sử dụng phân bón hữu cơ có khuynh hướng giúp cải thiện một số đặc tính hóa
học và sinh học đất (Vo Thi Guong et al., 2009). Có nhiều nghiên cứu chứng
minh sự suy thoái đất của vùng đồng bằng sông Cửu Long trong những năm
gần đây, trên những vùng canh tác lúa, vùng trồng cây ăn trái và rau màu (Võ
Thị Gương et al., 2009; Võ Thị Gương và ctv., 2010; Lê Thị Thanh Chi và
ctv., 2010; Dương Minh Viễn và ctv., 2011; Pham Van Quang and Vo Thi
Guong, 2011; Châu Thị Anh Thy và ctv., 2013; Pham Van Quang, 2013). Biện
pháp cải thiện suy thoái đất ở tầng mặt và tầng đất bên dưới cần có thời gian
lâu dài (Dexter and Zoebisch, 2005; Pham Van Quang and Vo Thi Guong,
2011; Pham Van Quang, 2013). Do tập quán sử dụng phân bón của nông dân
thường là phân N vô cơ cao, trong khi phân hữu cơ thì rất ít, đây là yếu tố đưa
đến suy giảm độ phì nhiêu đất.
2.1.1 pH của đất liếp vƣờn cây ăn trái
pH đất được xem là yếu tố ảnh hưởng đến sự hữu dụng của dưỡng chất
trong đất, hoạt động của vi sinh vật đất và sự chuyển hoá chất hữu cơ trong đất
- 6 -

(Christopher et al., 2001). Cây ăn trái có thể phát triển tốt ở pH đất khoảng 5 –
8, nhưng tốt nhất ở pH 6 – 7. Đất có pH dưới 4,5 gây nhiều bất lợi cho sự sinh
trưởng và phát triển của cây, dưỡng chất kém hữu dụng, giảm các hoạt động
của vi sinh vật có ích trong đất (Dauda et al., 2008).
Sự chua hoá của đất vườn cây ăn trái tăng dần theo thời gian của tuổi
liếp, ghi nhận pH đất của liếp vườn trồng cam quýt giảm ở tầng mặt 0 – 15 cm
và tầng 15 – 30 cm có xu hướng giảm (Võ Thị Gương và ctv., 2005; 2010).
Đất vườn lên liếp từ 7 đến 9 năm có pH đất của vườn lên liếp, khoảng 5,3,
khác biệt ý có nghĩa so với đất vườn có tuổi liếp từ 16 đến 26 năm, với pH
trong khoảng 4,6 – 4,7 và đất vườn có tuổi liếp 33 năm có pH khoảng 3,5 thấp
nhất so với các vườn có tuổi liếp trẻ hơn. Sự giảm pH đất theo thời gian lên

liếp do nhiều yếu tố kết hợp như một phần cation base được cây trồng hấp thu
và rửa trôi theo thời gian (Võ Thị Gương và ctv., 2010) và đồng thời, sự tích
luỹ ion H
+
tăng dần, dẫn đến dưỡng chất trong đất mất cân đối. Theo kết quả
nghiên cứu của Võ Thị Gương và ctv. (2006) pH đất của vườn trồng sầu riêng
ở tầng mặt 0 – 20 cm và tầng 20 – 40 cm ở ba độ tuổi liếp 7 năm, 15 năm và
25 năm, pH đất biến động từ 4,6 – 5,0. Đất vườn trồng chôm chôm có tuổi liếp
32 và vườn sầu riêng có tuổi liếp 17 năm tại huyện Chợ Lách – Bến Tre, pH
đất tương ứng là 3,9 và 5,0. Theo một nghiên cứu khác của Võ Thị Gương và
ctv. (2010) pH đất ở bốn độ tuổi liếp trên các vườn trồng cam trọng điểm của
vùng Hậu Giang biến động từ 4 - 4,5 thấp hơn so với pH giới hạn của cây có
múi. Theo kết quả nghiên cứu của Võ Văn Bình và ctv. (2014), vườn chôm
chôm có tuổi liếp 17 năm pH đất thấp 3,3 gây bất lợi cho hoạt động của vi
sinh đất, sinh trưởng, phát tiển của cây và năng suất.
Theo nghiên cứu của Pham Van Quang and Vo Thi Guong (2011) khảo
sát hai nhóm đất vườn cây ăn trái có độ tuổi (≤ 30 năm) và nhóm vườn (> 30
năm) ở tầng (0 - 20 cm) và (20 - 50 cm), pH của đất thấp, nghèo chất hữu cơ,
độ hữu dụng các dưỡng chất trong đất kém, họat động vi sinh vật giảm theo độ
tuổi của vườn cây ăn trái. Vi sinh vật phân giải chất hữu cơ rất mẫn cảm với
điều kiện pH đất và chúng hoạt động tốt nhất với điều kiện pH trung tính, đủ
dưỡng chất (Châu Minh Khôi, 2000; Shibistova et al., 2009).
2.1.2 Hàm lƣợng chất hữu cơ trong đất liếp vƣờn cây ăn trái
Chất hữu cơ được xem là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá sức sản xuất
của đất và có thể hấp thu được kim loại nặng, giảm hàm lượng kim loại nặng
di chuyển vào nước ngầm và hạn chế cây hấp thu kim loại nặng (Diczbalis,
2002; Fageria, 2012). Chất hữu cơ giúp duy trì chất lượng đất, giảm ô nhiễm
môi trường và giúp sản xuất nông nghiệp bền vững (Lal, 1993; Lind et al.,
- 7 -

2003; Dương Minh Viễn và ctv., 2011; Steven, 2011; Pham Van Quang,
2013).
Chất hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong cải thiện tính chất vật lý đất
như cấu trúc đất, dung trọng và khả năng giữ nước trong đất; và các đặc tính
hóa học như N hữu dụng, Cation trao đổi, giảm độc chất nhôm và tăng sức
chống chịu của cây trồng đồng thời, giúp tăng hoạt động sinh học đất như
tăng tổng số vi sinh vật đất, vi sinh vật khoáng hóa N, (Revees, 1997; Châu
Minh Khôi và ctv., 2012; Fageria, 2012) và là một trong những chỉ tiêu để
đánh giá chất lượng đất (Chenu et al., 2000; Steven, 2011).
Hàm lượng chất hữu cơ trong đất liếp vườn cây ăn trái một số tỉnh ở
Đồng bằng sông Cửu Long là khá thấp, có nơi chỉ khoảng từ 1,6 – 2,8%, đưa
đến đất nghèo dinh dưỡng, bị nén dẽ, độ bền cấu trúc đất kém, họat động của
vi sinh vật trong đất rất thấp, dẫn đến tiến trình chuyển hóa dinh dưỡng trong
đất thấp (Võ Thị Gương và ctv., 2010; Pham Van Quang and Vo Thi Guong,
2011; Pham Van Quang et al., 2012). Đất liếp vườn có thời gian lên liếp lâu
năm làm suy giảm về phì nhiêu đất, giảm họat động của vi sinh vật đất
(Raynet et al., 1996; Shibistova et al., 2009; Võ Thị Gương và ctv., 2010).
Đất liếp vườn cây có múi lâu năm thể hiện rất rõ về tính chất bất lợi như pH,
hàm lượng chất hữu cơ, các cation trao đổi, độ bão hòa base và các nguyên tố
vi lượng Cu, Zn đều thấp (Võ Thị Gương và ctv., 2010). Tăng chất hữu cơ
trong đất qua sử dụng phân bã bùn mía giúp cải thiện được chất lượng đất vì
chất hữu cơ giữ vai trò quan trọng trong tiến trình lý, hóa và sinh học đất qua
ảnh hưởng của chúng lên cấu trúc đất, khả năng giữ nước, khả năng trao đổi
cation, tạo phức chất với ion kim loại và giúp tăng động của vi sinh vật đất
(Shibistova et al., 2009; Diczbalis, 2002; Lind et al., 2003; Steven, 2011).
2.1.3 Hàm lƣợng đạm trong đất
Đạm là dưỡng chất quan trọng của nhiều hợp chất cần thiết của cây trồng
(Mengel and Kirkby, 1987; Cassman et al., 1996) và là thành phần chính của
tất cả các amino acid tạo thành protein, enzyme mà các hợp chất này kiểm soát
toàn bộ tiến trình sinh học bên trong cây. Trên hầu hết các loại đất, bón phân

N giúp tăng trưởng của cây đặc biệt là sự phát triển thân lá (Ken, 2001) và cây
được cung cấp N đầy đủ, thân lá và chồi phát triển tốt, bộ rễ phát triển cân đối
hơn so với cây thiếu N. Thông thường đạm dạng amonium trao đổi và hoà tan
trong dung dịch đất, nitrite và nitrate chiếm ít hơn 2% của tổng lượng đạm
trong đất (Nyle and Ray, 1999) và đạm dạng NO
3
-
và NO
2
-
được tạo thành từ
sự phân huỷ háo khí của các hợp chất hữu cơ trong đất hoặc từ phân bón.
- 8 -

Theo nghiên cứu của Schnitzer (2004) cho rằng, chất hữu cơ chứa
khoảng 5% N, do đó khoảng 95% hàm lượng đạm tổng trong đất liên quan đến
chất hữu cơ của đất. N hữu dụng trong phân hữu cơ giúp tăng sinh trưởng và
phát triển của cây (Diczbalis, 2002; Steven, 2011). Sự phân hủy chất hữu cơ
và phóng thích N thường xảy ra nhanh khi chỉ số C/N thấp so với chỉ số của
lignin và polyphenol (Senevirantne, 2000). Sự phóng thích N từ sự phân hủy
chất hữu cơ giúp cây trồng hấp thu tốt hơn so với N vô cơ và giảm được sự
mất đạm do rửa trôi (Cline and Silvernail, 2002). Theo Witty et al. (1979) cho
rằng nguồn đạm du nhập vào trong đất qua việc bón phân đạm vô cơ, hoạt
động của vi sinh vật cố định đạm, bên cạnh sự quang tổng hợp, sự cố định
đạm sinh học là phản ứng sinh hoá học quan trọng nhất trong đời sống của vi
sinh vật trên trái đất. Tương tự, theo nghiên cứu của Monaco et al. (2008) bón
phân hữu cơ liên tục 11 năm giúp cải thiện các đặc tính vật lý, hóa học, sinh
học đất, đồng thời giúp gia tăng chất hữu cơ trong đất và cung cấp lượng đạm
hữu dụng cao cho cây trồng trong lúc phân hủy. Tiến trình chuyển khí N
2

trong khí quyển thành hợp chất hữu cơ chứa đạm và sau đó trở thành đạm hữu
dụng cho cây trồng có sự tham gia của một vài loài vi sinh vật đất (Shibistova
et al., 2009). Bên cạnh đó, chất hữu cơ trong đất có tương quan chặt với N
tổng số trong đất (Stevenson, 1982) nhưng đạm hữu dụng lại tương quan
không cao với chất hữu cơ hoặc đạm tổng số trong đất (Cassman et al., 1996).
Theo kết quả nghiên cứu của Diczbalis (2002) bón hữu cơ từ cống rãnh đã
được ủ hoai với lượng 20 kg.cây
-1
liên tục trong 3 năm giúp cải thiện đạm hữu
dụng trong đất vườn chôm chôm (10 – 60 mg.kg
-1
đất). Theo Craswell and
Lefroy (2001) bón phân hữu cơ giúp gia tăng khả năng giữ đạm và những
dưỡng chất cần thiết cho cây trồng, đồng thời sự phân hủy của chất hữu cơ
trong đất cung cấp nhiều dưỡng chất cần thiết cho đất, đây là yếu tố rất quan
trọng làm tăng độ màu mỡ đất và năng suất cây trồng.
Theo kết quả nghiên cứu của Võ Thị Gương và ctv. (2005) cho thấy hàm
lượng đạm tổng số trong đất vườn trồng cam có tuổi liếp từ 7 đến 26 năm biến
động từ 0,16 – 0,23 %. Hàm lượng đạm tổng số trong đất liếp vườn trông sầu
riêng là 17 năm và liếp vườn trồng chôm chôm là 15 năm tại huyện Chợ Lách-
Bến Tre tương ứng 0,16 – 0,12 % (Võ Thị Gương và ctv., 2006). Tầng đất (15
-30 cm) của vườn có tuổi liếp từ 16 và 26 năm có lượng đạm tổng số rất thấp
so với thang đánh giá đất của (Kyuma, 1976) và đối với vườn có tuổi liếp 33
năm hàm lượng đạm tổng số thấp ở tầng đất 0 - 30 cm. Hàm lượng đạm hữu
cơ dễ phân hủy giảm dần theo tuổi liếp, vườn có tuổi liếp càng cao thì hàm
lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy càng giảm và ở tầng đất (0 - 15 cm) hàm lượng
đạm hữu cơ dễ phân hủy ở vườn có tuổi liếp 16, 26 và 33 năm tương ứng là
- 9 -

281,5 mg.kg
-1
, 252 mg.kg
-1
và 210,7 mg.kg
-1
đất và tương tự ở tầng đất (15-30
cm) hàm lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy tương ứng là 250,1 mg.kg
-1
, 240
mg.kg
-1
và 190 mg.kg
-1
đất (Võ Thị Gương và ctv., 2010). Theo Pham Van
Quang and Vo Thi Guong (2011) khảo sát hai nhóm đất vườn cây ăn trái có độ
tuổi (≤ 30 năm) và nhóm vườn (> 30 năm), đạm tổng số và đạm hữu dụng
dạng NH
4
+
và NO
3
-
cao không khác biệt ý nghĩa giữa các nhóm đất. Theo
Bauer and Black (1981) thì canh tác lâu năm làm giảm chất hữu cơ trong đất,
N hữu cơ giảm 25% trong trong 20 năm và giảm 35% trong 60 năm canh tác.
Theo kết quả nghiên cứu của Hồ Văn Thiệt (2006) thì bón phân hữu cơ với
lượng 10 tấn.ha
-1
trên đất vườn trồng cây chôm chôm lâu năm sau 1 vụ giúp

cải thiện hàm lượng đạm hữu dụng từ 5,6 lên 10,7 mg.kg
-1
đất. Tương tự, theo
kết quả nghiên cứu của Võ Thị Gương và ctv. (2010) thì tăng chất hữu cơ
trong đất giúp tăng tính đệm của đất, giúp cải thiện tính chất vật lý đất, tăng
khả năng giữ nước và dưỡng chất, tăng lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy, đạm
hữu dụng và hoạt động vi sinh vật đất.
2.1.4 Hàm lƣợng lân hữu dụng trong đất
Mặc dù lân tổng số hiện diện cao trong đất, nhưng lân hữu dụng thường
có giới hạn cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng (Abel et al., 2002).
Chu trình chuyển hóa P trong đất rất có ý nghĩa cho sự sinh trưởng của thực
vật, đặc biệt trong điều kiện stress (Marschner, 1995). Lân thường rất ít bị mất
trong dung dịch đất, nhưng thiếu lân thường xuất hiện ở nhiều đất canh tác
trên thế giới, lân là nguyên tố dinh dưỡng chính trong sinh trưởng, phát triển
và ảnh hưởng rất lớn đến năng suất cây trồng (Buresh et al., 1997).
Lân là nguyên tố thiết yếu cho tất cả các sinh vật sống như vi khuẩn, xạ
khuẩn, nấm và protozoa trong đất phân giải lân hữu cơ, tuy nhiên P trong đất
không hiện diện ở hình thức đơn như trong tự nhiên, mà nó luôn luôn ở hình
thức liên kết với các nguyên tố khác rất phức tạp (Hu et al., 2005). Sự hiện
diện của chất hữu cơ làm tăng tỷ lệ khoáng hóa lân do tăng hoạt động của
enzym phosphatase hoặc do acid hữu cơ và phenol có thể hòa tan một cách dễ
dàng và tạo chelate với chất hữu cơ (Hu et al., 2005). Theo Nguyễn Tử Siêm
và ctv. (2000), hầu hết các hệ thống cây trồng cân bằng lân hữu cơ thường
bằng không hoặc âm vì chỉ riêng vi sinh vật đất đã tiêu tốn 10g P
2
O
5
để tiêu để
phân hủy 1g xenlulose khi phân giải hữu cơ và độ hữu dụng của lân được gia
tăng, khi cung cấp chất hữu cơ thông qua tiến trình phóng thích P hữu dụng từ

phân hữu cơ trong suốt tiến trình phân hủy sẽ là nguồn cung cấp P liên tục,
hạn chế sự cố định P. Cây trồng hấp thu P ở dạng anion H
2
PO
4
-
hoặc HPO
4
2-
.
Trong các loại đất chua, hàm lượng các ion Fe, Al và Mn cao, chúng phản ứng
- 10 -

nhanh chóng với ion H
2
PO
4
-
tạo thành hợp chất lân không hòa tan (Trần Kim
Tính, 1999; Do Thi Thanh Ren et al., 1993) và khác với nguyên tố N, P luôn
giữ ở dạng oxyt hóa bên trong cây. Hàm lượng lân hữu dụng trong đất rất
thấp, trên đất chua-phèn P bị cầm giữ do phản ứng với Fe, Al và các hydroxite
của chúng tạo ra những chất kết tủa mà cây trồng không sử dụng được và độ
hữu dụng cũng phụ thuộc vào pH của đất (Trần Kim Tính, 1999). Độ hữu
dụng của P trong đất cũng phụ thuộc vào pH của đất, pH tối hão để cây hấp
thu lân từ 5,5 – 7,0 và ở điều kiện oxy hoá như đất liếp thì lân bị cố định nhiều
(Pham Van Quang and Vo Thi Guong, 2011; Pham Van Quang, 2013). Trong
đất lân tổng số chia làm hai dạng lân hữu cơ và lân vô cơ (Tisdale and Nelson,
1975) và tỉ lệ này, phụ thuộc vào nguồn gốc hình thành đất, lân hữu cơ thường
chiếm từ 20 – 80% lân tổng số và hàm lượng lân vô cơ gia tăng theo độ sâu

phẫu diện đất, trong khi hàm lượng lân hữu cơ cao nhất ở tầng mặt. Dưỡng
chất lân có vai trò rất quan trọng trong việc tạo năng lượng biến dưỡng của
cây và hiện diện trong enzyme điều khiển các phản ứng hoá học với nhiều
nguyên tố khác để tạo nên cấu trúc thực vật (Terry and Ulrich, 1974). Khi
thiếu P cây nhỏ, chồi ngọn kém phát triển, hệ thống rễ phát triển rất kém, lá có
màu xanh đậm do hàm lượng diệp lục tố tăng, sự phân chia và sự dãn nở tế
bào xảy ra chậm, sự hô hấp và quang hợp đều giảm (Terry and Ulrich, 1974).
Theo Châu Minh Khôi và ctv. (2012), bón phân hữu cơ bã bùn mía với lượng
10 kg.cây
-1
giúp gia tăng hàm lượng P dễ tiêu trong đất (thuộc nhóm đất
Haplic Acrisols) trồng Gấc so với không bón hữu cơ.
Theo Võ Thị Gương và ctv. (2010), hàm lượng lân dễ tiêu trong đất ở
vườn có tuổi liếp lớn hơn 30 năm cao nhất và được đánh giá ở mức giàu lân và
vườn có tuổi liếp nhỏ hơn 10 năm đến vườn có tuổi liếp từ 12 đến 28 năm tìm
thấy hàm lượng lân dễ tiêu trong đất ở khoảng trung bình đến khá. Khảo sát
hai nhóm đất vườn cây có múi có độ tuổi (≤ 30 năm) và nhóm đất vườn (> 30
năm) ở tầng (0 - 20 cm) và (20 - 50 cm) P trong đất ở mức rất giàu (Pham Van
Quang and Vo Thi Guong, 2011). Sự giàu P trong đất liếp vườn cây ăn trái có
thể do sự lưu tồn P qua việc bón phân P với lượng cao trong nhiều năm canh
tác (Võ Thị Gương và ctv., 2010). Theo nghiên cứu của Brady and Weil
(1996) cho rằng sự tích lũy P trong đất qua nhiều năm do cung cấp từ phân
bón đã làm bão hòa khả năng cố định lân trong đất.
2.1.5 Hàm lƣợng kali trao đổi trong đất
Kali là nguyên tố đa lượng rất quan trọng đối với sự sinh trưởng của cây
trồng và kali giữ nhiều vai trò sinh lý quan trọng hoạt hoá các enzyme, tham
gia tổng hợp protein, vận chuyển carbohydrate, kiểm soát tính thấm và pH của