ảnh hưởng của biện pháp xử lý rơm trên đất phù sa trồng lúa đến sự phát thải khí ch4, n2o và năng suất vụ đông xuân 2012 2013 tại bình minh vĩnh long

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

QUÁCH VĂN THIỆN

ẢNH HƯỞNG CỦA BIỆN PHÁP XỬ
RƠ TR N
ĐẤT H
TRỒNG
Đ N
HÁT THẢI
KHÍ CH4, N2O VÀ NĂNG UẤT
VỤ Đ NG U N
- 2013 TẠI
BÌNH MINH - VĨNH ONG

Luận văn tốt nghiệp
Ngành: KHOA HỌC ĐẤT

Cần Thơ - 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

Luận văn tốt nghiệp
Ngành: KHOA HỌC ĐẤT

Tên đề tài:

ẢNH HƯỞNG CỦA BIỆN PHÁP XỬ
RƠ TR N
ĐẤT H
TRỒNG
Đ N
HÁT THẢI
KHÍ CH4, N2O VÀ NĂNG UẤT
VỤ Đ NG U N
- 2013 TẠI
BÌNH MINH - VĨNH ONG

Cán bộ hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

GS. TS. Ngô Ngọc Hưng

Quách Văn Thiện
MSSV: 3103924
Lớp: Khoa Học
Mã ngành: TT1072A1

Cần Thơ - 2013


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHO N NG NGHIỆ VÀ INH HỌC ỨNG DỤNG

BỘ

N KHO HỌC ĐẤT
…......    .........

...............................................................................................................................

Luận văn ỹ sư Ngành hoa Học

với đề ài:

ẢNH HƯỞNG CỦA BIỆN PHÁP XỬ
ĐẤT H
TRỒNG
Đ N

RƠ TR N
HÁT THẢI

KHÍ CH4, N2O VÀ NĂNG UẤT
VỤ Đ NG U N

- 2013 TẠI

BÌNH MINH - VĨNH ONG
Do sinh viên Quách Văn Thiện hực hiện

ính rình hội đồng ch m luận văn ố nghiệp xem xé .

Cần Thơ, ngày …….. háng ……năm 2013

Cán bộ hướng dẫn

GS.TS Ngô Ngọc Hưng

i


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA N NG NGHIỆ VÀ INH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ

N KHO HỌC ĐẤT
…......    .........

...............................................................................................................................

Hội đồng ch m luận văn ố nghiệp đã ch p huận luận văn với đề ài:

ẢNH HƯỞNG CỦA BIỆN PHÁP XỬ
RƠ TR N
ĐẤT H
TRỒNG
Đ N
HÁT THẢI
KHÍ CH4, N2O VÀ NĂNG UẤT
VỤ Đ NG U N
- 2013 TẠI
BÌNH MINH - VĨNH ONG
Do sinh viên Quách Văn Thiện hực hiện và bảo vệ rước hội đồng ngày
........ háng ........năm 2013.

Ý kiến hội đồng:…………………………………........................................................
………………………………………………………………………………………...
………………………………………………………………………………………...
Luận văn đã được hội đồng ch p nhận và đánh giá ở mức: ………………………….
Cần Thơ, ngày …….. háng ……năm 201
Thành viên Hội đồng

-------------------------

------------------------

------------------------

DUYỆT KHO
Trưởng hoa Nông Nghiệp và SHƯD

ii


LỜI C

ĐO N

Tôi xin cam đoan đây là công rình nghiên cứu của bản thân và thầy hướng dẫn. Các
số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là rung hực và chưa được ai công bố trong
b t kỳ luận văn nào rước đây.
Tác giả luận văn

Quách Văn Thiện

iii


LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. LÝ LỊCH Ơ ƯỢC
Họ và tên: Quách Văn Thiện
Giới tính: Nam
Ngày, háng, năm sinh: 25/11/1992
Nơi sinh: huyện Vị Thủy, tỉnh Hậu Giang
Quê quán: xã Vị ông, huyện Vị Thủy, tỉnh Hậu Giang
Dân tộc: Kinh
ịa chỉ liên lạc: xã Vị ông, huyện Vị Thủy, tỉnh Hậu Giang
iện thoại di động: 01693091260
Email:
II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO
Hệ đào ạo: Chính quy
Thời gian đào ạo: 2010-2014
Nơi học: ại học Cần Thơ
Ngành học: hoa Học
Tên đề ài ố nghiệp: “Ảnh hưởng của biện pháp xử lý rơm trên đất phù
sa trồng lúa đến sự phát thải khí CH4, N2O và năng suất lúa vụ Đông
Xuân 2012 –
3 tại Bình inh – Vĩnh ong”
Thời gian và địa điểm bảo vệ luận văn: Tháng 12 năm 201
khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, ại Học Cần Thơ.

ại Hội đồng

Cán bộ hướng dẫn: GS.TS. Ngô Ngọc Hưng

Ngày

tháng

năm 2013

Người khai ký tên

Quách Văn Thiện

iv


LỜI CÁ

ƠN

Kính gửi lòng hành kính đến Cha, Mẹ và người hân đã luôn quan âm, động viên
con trong suốt quá trình học tập và tạo điều kiện tốt nh để con có được kết quả
như ngày hôm nay.
Tôi xin thể hiện lòng biế ơn sâu sắc đến:
Thầy Ngô Ngọc Hưng đã ận ình hướng dẫn, cung c p nhiều kiến thức quý báu
trong suốt quá trình tôi học tập cũng như nghiên cứu tại rường để hoàn thành tốt
luận văn ốt nghiệp.
Anh: Nguyễn Quốc hương, Lê Trung Thành; chị: Trương Thúy Liễu, Nguyễn Thị
Mỹ Xuyên, Nguyễn Thị Ngọc Hà, Trần Thị Hồng Huyến; bạn: ào Thanh Phong,
Lê Văn Dang, Trần Chúc Anh, Nguyễn hánh Duy đã nhiệ ình giúp đỡ trong quá
trình thực hiện thí nghiệm luận văn này.
Quí Thầy Cô và các Anh, Chị trong Bộ môn Khoa Học t - Khoa Nông nghiệp và
Sinh học ứng dụng luôn quan tâm và hỗ trợ tôi trong việc hoàn thành đề tài.

Quí Thầy Cô giảng dạy lớp Khoa học đ t K36 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 đ t lời cảm ơn và chúc thành đạt trong cuộc sống.

Quách Văn Thiện

v


MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Ý kiến của cán bộ hướng dẫn .............................................................................. i
Ch p nhận luận văn của hội đồng ...................................................................... ii
Lời cam đoan ...................................................................................................... iii
Lý lịch khoa học ................................................................................................. iv
Lời cảm ơn ..........................................................................................................v
Mục lục............................................................................................................... vi
Danh sách hình ................................................................................................... ix
Danh sách bảng ...................................................................................................x
Danh sách từ viết tắt ........................................................................................... xi
Tóm lược ........................................................................................................... xii
MỞ ẦU .............................................................................................................1
CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ..............................................................2
1.1 ặc tính thực vật của cây lúa(Oryza sativa L.)...........................................2
1.1.1 Rễ lúa .....................................................................................................2
1.1.2 Thân lúa ..................................................................................................2
1.1.3 Lá lúa ......................................................................................................2
1.1.4 Bông lúa .................................................................................................3
1.2 Các giai đoạn sinh rưởng của cây lúa ........................................................3
1.2.1 Giai đoạn sinh rưởng dinh dưỡng .........................................................3

1.2.2 Giai đoạn sinh sản ..................................................................................3
1.2. Giai đoạn chín ........................................................................................4
1.

iều kiện sinh thái cây lúa ..........................................................................4

1.3.1 Nhiệ độ ..................................................................................................4
1.3.2 Ánh sáng.................................................................................................5
1. .2.1 Cường độ ánh sáng ..............................................................................5
1.3.2.2 Quang kỳ .............................................................................................5

vi


1.3.3 Nhu cầu nước đối với cây lúa ................................................................5
1.3.3.1 Vai trò của nước đối với cây lúa ........................................................5
1.3.3.2 Nhu cầu nước đối với cây lúa ............................................................6
1.3.3.3 Chế độ nước qua các thời kỳ sinh trưởng của cây lúa ......................6
1.4 Sự phát thải CH4 và N2O trong nông nghiệp ..............................................7
1.4.1 Sự phát thải CH4 và N2O trong nông nghiệp ........................................7
1.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát thải CH4 .........................................8
1.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát thải N2O .........................................9
1.5 Phân hữu cơ ...............................................................................................10
1.5.1 Vai trò của phân hữu cơ.......................................................................10
1.5.1.1 Phân hữu cơ cải tạo lý tính đ t .........................................................10
1.5.1.2 Phân hữu cơ cải tạo hóa ính đ t ......................................................10
1.5.2 Sự phân hủy ch t hữu cơ .....................................................................10
1.5.2.1 Sự phân hủy ch t hữu cơ rong điều kiện thoáng khí ......................10
1.5.2.2 Sự phân hủy ch t hữu cơ rong điều kiện yếm khí ..........................11
1.5.3 Hiệu quả sử dụng phân hữu cơ đối với đ t lúa. ..................................11

1.6 Các yếu tố c u hành năng su t lúa ...........................................................14
1.6.1 Số bông rên đơn vị diện tích ..............................................................14
1.6.2 Số hạt trên bông ..................................................................................14
1.6.3 Tỉ lệ hạt chắc .......................................................................................15
1.6.4 Trọng lượng 1000 hạt ..........................................................................15
1.7 Cách ủ phân rơm hữu cơ với n m Trichoderma ....................................15
CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1 Phương iện ............................................................................................. 16
2.2 Phương pháp ............................................................................................18
2.2.1 Bố trí thí nghiệm ................................................................................18
2.2.2 Mô tả thí nghiệm ................................................................................18
2.2.3 Công thức, giai đoạn, và liều lượng phân bón ...................................18

vii


2.2.4 Chỉ tiêu theo dõi .................................................................................19
CHƯƠNG

ẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Ảnh hưởng của biện pháp xử lý rơm đến sự phát thải khí nhà kính rên đ t phù
sa trồng lúa tại Bình Minh – Vĩnh Long ............................................................22
3.1.1 Ảnh hưởng của biện pháp xử lý rơm đến sự phát thải khí CH4 (mg m–2giờ–1)
rên đ t phù sa trồng lúa tại Bình Minh – Vĩnh Long ........................................22
3.1.2 So sánh tổng lượng phát thải CH4 được qui đổi hành lượng phát thải CO2
(kg CO2 equivalen / đợt bón phân/ha) của các biện pháp bón hữu cơ……….24
3.1.3 Ảnh hưởng của biện pháp xử lý rơm đến sự phát thải khí N2O (mg m–2giờ–1)
rên đ t phù sa trồng lúa tại Bình Minh – Vĩnh Long ........................................24
3.1.4 So sánh tổng lượng phát thải N2O được qui đổi hành lượng phát thải CO2

(kg CO2 equivalen / đợt bón phân/ha của biện pháp bón hữu cơ. ....................26
3.2 Ảnh hưởng của biện pháp xử lý rơm lên sinh rưởng của cây lúa ..............26
3.2.1 Chiều cao cây. .......................................................................................26
3.2.2 Số chồi/m2 .............................................................................................27
3.3 Ảnh hưởng của biện pháp xử lý rơm lên năng su t và thành phần năng su t
…………………………………………………………………..……………..28
3.3.1 Số bông/m2 ............................................................................................28
3.3.2 Số hạt trên bông ....................................................................................28
3.3.3 Trọng lượng 1000 hạt ............................................................................29
3.3.4 Tỷ lệ hạt chắc trên bông ........................................................................29
3.3.5 Năng su t thực tế ...................................................................................29
KẾT LUẬN VÀ Ề NGHỊ ................................................................................31
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................32
PHỤ CHƯƠNG

viii


DANH SÁCH HÌNH
Hình
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
3.1

3.2

3.3

Tên hình
Buồng khép kín (closed chamber) để thu khí (a) và ảnh minh họa thu
khí CH4 và N2O (b)
ế thu mẫu (a) và cách đặ đế (b)
Những dụng cụ thu mẫu khí: ống tiêm (a), nhiệt kế (b), chai 10 ml (c),
máy đo pH và nhiệ độ (d)
Máy sắc ký khí
Ảnh (a) l y chỉ tiêu nông học (b) l y chỉ tiêu thành phần năng su t
Diễn biến lượng phát thải khí CH4 (mg CH4 m–2giờ–1) qua các thời
điểm sinh rưởng lúa OM5451 của biện pháp xử lý rơm rên đ t phù sa
trồng lúa tại Bình Minh – Vĩnh Long
Diễn biến lượng phát thải khí N2O (mg N2O m–2giờ–1) qua các thời
điểm sinh rưởng lúa OM5451 của biện pháp xử lý rơm rên đ t phù sa
trồng lúa tại Bình Minh – Vĩnh Long
Ảnh hưởng của biện pháp xử lý rơm lên năng su lúa rên đ phù sa
của vụ ông Xuân năm 2012 – 2013 ại Bình Minh – Vĩnh Long.
Tháng 3/2013

ix

Trang
17
17
17
20
21
23

25

30


DANH SÁCH BẢNG
Bảng
1.1
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5

Tên bảng
Yêu cầu nhiệ độ của cây lúa ở các giai đoạn sinh rưởng khác nhau
Các đặc tính vật lý, hóa học ban đầu của đ t thí nghiệm
Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Các nghiệm thức thí nghiệm
Các giai đoạn và liều lượng bón phân
Thời điểm l y mẫu khí CH4 và N2O
Tổng lượng phát thải CH4 được qui đổi hành lượng phát thải CO2 (kg
CO2 equivalent/ đợt bón phân/ha)
Tổng lượng phát thải khí N2O được qui đổi hành lượng phát thải CO2
(kg CO2 equivalent/ đợt bón phân/ha
Ảnh hưởng của biện pháp bón hữu cơ lên chiều cao (cm) của cây lúa

Ảnh hưởng của biện pháp bón hữu cơ lên số chồi của cây lúa
Ảnh hưởng của biện pháp bón hữu cơ lên hành phần năng su

x

Trang
4
16
18
18
18
19
24
26
27
28
28


D NH ÁCH TỪ VI T TẮT
Tiếng nh
Từ viết tắt
CF
OA
BS

Tiếng Anh đầy đủ
countinous flooded
organic application
buried straw

Tiếng Việt đầy đủ
Ngập liên tục
Bón rơm ủ với Trichoderma 6 t n/ha
vùi rơm vào đ t 6 t n/ha

Tiếng Việt
Tiếng Việt đầy đủ
ồng Bằng Sông Cửu Long
Ngày sau khi sạ
Ngáy sau khi bón phân

Từ viết tắt
BSCL
NSS
NSBP

xi


QUÁCH VĂN THIỆN (201 ). “Ảnh hưởng của biện pháp xử lý rơm rên đ phù sa
rồng lúa đến sự phá hải CH4, N2O và năng su lúa vụ ông Xuân 2012 – 201 ại
Bình Minh – Vĩnh Long”. Luận văn ốt nghiệp kỹ sư hoa Học
t, Khoa Nông
nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường ại học Cần Thơ, 31 trang.
Người hướng dẫn: GS.TS. Ngô Ngọc Hưng
TÓM ƯỢC
ề tài “Ảnh hưởng của biện pháp xử lý rơm rên đ phù sa rồng lúa đến sự phá
hải CH4, N2O và năng su lúa vụ ông Xuân 2012 – 201 ại Bình Minh – Vĩnh
Long” được thực hiện nhằm mục tiêu xác định ảnh hưởng của biện pháp xử lý rơm

lên phát thải khí CH4, N2O, sinh rưởng và năng su t lúa vụ ông Xuân 2012 - 2013
tại Bình Minh - Vĩnh Long. Thí nghiệm được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn
ngẫu nhiên 1 nhân tố với 3 nghiệm thức: ưới ngập liên tục (CF), vùi rơm ươi vào
đ t 6 t n/(BS), bón rơm ủ với Trichoderma 6 t n/ha(OA) với 4 lần lặp lại. Kết quả
thí nghiệm cho th y: bón rơm ủ kết hợp phân vô cơ làm giảm sự phát thải khí CH4
(19,9 kg CH4/ đợt bón phân/ha) rong khi vùi rơm ươi lại đưa đến ăng phá hải
khí CH4 (82,1 kg CH4/ đợt bón phân/ha). Tuy nhiên, việc có bổ sung rơm ủ
Trichoderma đã làm ăng bốc thoát N2O (19,9 kg CH4/ đợt bón phân/ha). Bón
phân rơm ủ với trichoderma góp phần làm giảm ,5% lượng phát thải CO2 được
qui đổi từ lương phá hải CH4. Tuy nhiên, bón vùi rơm ươi ăng lượng phát thải
CO2 bốc hoá lên đến 150, % được qui đổi từ lượng phát thải CH4. Bón phân rơm ủ
với richoderma và bón vùi rơm ươi đều làm ăng lượng phát thải CO2 so với đối
chứng ( ưới ngập liên tục) được qui đổi từ lượng phát thải N2O, với lượng ăng dao
động từ 22,6-88,1%. Bón rơm ủ với trichoderma (7,5 t n/ha) trong một vụ lúa chưa
th y tác dụng làm ăng năng su t lúa so với biện pháp vùi rơm ươi(7,
n/ha) tại
Bình Minh – Vĩnh Long.
Từ khóa: ngập liên ục, CF, rơm ủ, Trichoderma, khí nhà kính, phá hải N2O, phá hải
CH4.

xii


MỞ ĐẦU
Bón phân hữu cơ làm ăng khả năng hoạ động của vi sinh vật, làm cho c u trúc trở
nên tố hơn. Ch t hữu cơ là nguồn cung c p các nguyên tố vi lượng cho đ nhưng
chúng cũng có hể làm giảm độ hữu dụng của một số nguyên tố vi lượng ( ỗ Thị
Thanh Ren, 1999). Tuy nhiên, do việc hâm canh ăng vụ nên thời gian nghỉ của đ t
giữa các vụ quá ngắn đã đưa đến điều kiện đ t lúa ở tình trạng khử kéo dài và do đó
sản sinh CH4 và N2O (Mitsch và Gosselink, 2000), CH4 và N2O là 2 ch t khí nhà

kính quan trọng mà nó ảnh hưởng đến sự biến đổi khí hậu toàn cầu.
Việc vùi rơm sau vụ thu hoạch rên đ t lúa ngập nước được nhận th y đưa đến
nhiều b t lợi cho đ t về mặt sản sinh độc ch t. Theo tổng kết nghiên cứu về quản lý
rơm rạ trên ruộng lúa vùng nhiệ đới (Singh và ctv., 2005), có nhiều biện pháp quản
lý, bao gồm: (i) để rơm lại ruộng lúa sau thu hoạch; (ii) vùi rơm vào đ ; (iii) đốt
rơm ại ruộng; (iv) ủ phân hữu cơ. Gần đây việc xử lý rơm rạ bằng n m
Trichoderma và ủ với phân vi sinh cố định đạm ở BSCL được ghi nhận đạt kết
quả tốt trong bảo vệ môi rường, chống lại các n m bệnh gây hại rong đ t, giảm
lượng phân hoá học và giảm chi phí sản xu t lúa (Tran Thi Ngoc Son và ctv., 2008).
Vì vậy, đề tài “Ảnh hưởng của biện pháp xử lý rơm trên đất phù sa trồng lúa
đến sự phát thải CH4, N2O và năng suất lúa vụ Đông uân
–
3 tại
Bình Minh – Vĩnh ong” được thực hiện nhằm mục tiêu: Khảo sát ảnh hưởng của
biện pháp xử lý rơm lên phát thải CH4, N2O, sinh rưởng và năng su t lúa.

1


CHƯƠNG

ƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
. Đặc tính thực vật của cây lúa(Oryza sativa L.)
1.1.1 Rễ lúa
Lúa thuộc loại rễ chùm có nhiệm vụ hút nước, ch t dinh dưỡng và giúp cây bám
chặt vào đ ( inh Thế Lộc, 2006). Cây lúa có 2 loại rễ là rễ mầm và rễ phụ. Rễ
mầm mọc khi hạt nảy mầm, không ăn sâu, í phân nhánh và hường dài 10 - 15 cm
có nhiệm vụ hú nước cung c p cho phôi hạt phát triển và dễ chết ở 15 ngày đầu. Rễ
phụ mọc từ các đốt trên thân lúa, mỗi đốt có từ 5 - 25 rễ phụ, mọc dài, nhiều rễ
nhánh và lông hút (Nguyễn Ngọc ệ, 2008). Các điều kiện háo khí ở đ t khô thích

hợp cho hình thành lông hút của rễ, ngược lại các điều kiện khử của đ t ngập nước
kìm hãm phát triển rễ. Trong điều kiện đ t ngập nước, yếm khí, rễ lúa í khi đâm
sâu đến khoảng 40 cm (Yoshida, 1981).
1.1.2 Thân lúa
Thân lúa gồm nhiều đốt và lóng, thân lóng rỗng và được ôm chặt bởi bẹ lá. Các
lóng bên dưới ít phát triển nên r t khít nhau, khoảng 3 - 8 lóng trên cùng vươn dài
nhanh chóng khi cây lúa có đòng (2 - 35 cm). Tại mỗi đốt trên thân có một mầm
chồi, khi cung c p đầy đủ các điều kiện cho sinh trưởng và phát triển các mầm chồi
này sẽ phát triển thành chồi hoàn thiện c p 1 (chồi sơ c p), và có thể từ đây sẽ hình
thành ra chồi c p 2 (chồi thứ c p), chồi c p 3 (chồi tam c p); nếu chăm sóc tốt, các
chồi này sẽ mang bông với r t nhiều hạt (De Datta, 1981).
1.1.3 Lá lúa
Theo Nguyễn Thành Hối (2011), cây lúa có 3 loại lá gồm lá bao mầm, lá không
hoàn toàn (không có phiến lá) và lá thật. Một lá lúa hoàn chỉnh (lá thật) gồm các bộ
phận gồm bẹ lá, cổ lá, phiến lá, thìa lá và tai lá.
Bẹ lá là phần ôm l y thân lúa. Giống lúa có bẹ lá ôm sát thân thì cây lúa đứng vững,
khó đổ ngã. Bẹ lá có nhiều khoảng trống nối liền các khí khổng ở phiến lá thông với
thân và rễ, dẫn khí từ trên lá xuống rễ giúp rễ có thể hô h p được trong điều kiện
ngập nước (Yoshida, 1981). Cổ lá là phần nối tiếp giữa phiến lá và bẹ lá. Cổ lá to
hay nhỏ ảnh hưởng tới góc độ của phiến lá. Cổ lá càng nhỏ, góc lá càng hẹp, lá lúa
càng thẳng đứng và càng thuận lợi cho việc sử dụng ánh sáng mặt trời để quang hợp
(Jennings và ctv., 1979).
Phiến lá dài hình mũi mác, có gân với nhiều bó mạch lớn nhỏ chạy song song và ở
hai mặ lá đều có khí khẩu. Mặt trên phiến lá có nhiều lông hạn chế hoá hơi nước

2


và điều hòa nhiệ độ. Các tế bào nhu mô của phiến lá chứa nhiều hạt diệp lục màu
xanh, nơi xúc iến các phản ứng quang hợp của cây lúa (Hoshikawa, 1993). Tai lá

và hìa lá là đặc điểm để phân biệt giữa cây lúa và các cây cỏ cùng họ. Tai lá là
phần kéo dài của hai bên mép phiến lá có dạng lông chim và uốn cong như chữ C.
Thìa lá là phần kéo dài của bẹ lá và chẻ đôi ở cuối ngọn ( inh Thế Lộc, 2006).
1.1.4 Bông lúa
Bông lúa hay phát hoa lúa gồm nhiều nhánh gié có mang hoa. Hoa lúa là hoa lưỡng
tính tự thụ, c u tạo gồm vỏ với tr u ngoài và tr u nhỏ, một vòi nhụy cái chẻ đôi
hành 2 nướm và 6 nhị đực mang bao ph n. Khi trổ khỏi thân, các hoa lúa sẽ phơi
màu trong nắng, đa số sẽ phơi buổi sáng (từ 8 - 13 giờ) để qua giai đoạn thụ ph n,
thụ tinh tạo thành hạt gạo (De Datta, 1981; Matsuo và ctv., 1995). Hạt ph n chỉ
sống khoảng 5 phút sau khi tung ph n, nhưng nướm nhụy cái có thể sống tới 1 tuần
lễ và ít bị ảnh hưởng do nhiệt độ cao (Hoshikawa, 1989).
1.2 Các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa
ời sống cây lúa bắt đầu từ mọc mầm cho đến khi lúa chín. Có thể chia làm ba giai
đoạn chính: giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng, giai đoạn sinh sản và giai đoạn chín
(Nguyễn Ngọc ệ, 2008)
1.2.1 Giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng
Từ hạt mọc mầm đến phân hóa đòng (tượng mầm hoa). Giai đoạn này cây phát triển
thân lá, chiều cao tăng dần và ra nhiều chồi mới (nở bụi). Cây ra lá ngày càng nhiều
và kích thước lá ngày càng lớn giúp cây lúa nhận nhiều ánh sáng mặt trời để quang
hợp. Cây lúa có thể bắt đầu nở bụi khi có lá thứ 5 – 6 (Nguyễn Ngọc ệ, 2008).
Giai đoạn này dài hay ngắn là tùy giống lúa, các giống cao sản ngắn ngày (khoảng
100 ngày) có giai đoạn tăng trưởng ngắn (40 – 45 ngày), nhưng các lúa mùa dài
ngày có khi giai đoạn kéo dài 4 – 6 tháng (Nguyễn Thành Hối, 2011).
Theo Nguyễn ình Giao và ctv., (1997) thì các giống lúa quá ngắn ngày có thể cho
năng su t không cao vì sự sinh rưởng dinh dưỡng bị hạn chế, còn những giống quá
dài ngày cũng không cho năng su cao vì dư dinh dưỡng sẽ gây đổ ngã. Do đó,
trong canh tác cần chọn những giống có thời gian sinh rưởng dinh dưỡng phù hợp
(không quá ngắn, không quá dài).
1.2.2 Giai đoạn sinh sản
Từ lúc phân hóa đòng đến trổ bông, thời gian này khoảng 30 ngày. Thời gian của

giai đoạn này có thể dao động từ 25 – 30 ngày tùy theo giống lúa (kể cả lúa mùa) và
điều kiện canh tác (Nguyễn Thành Hối, 2011). Giữa các giống dài ngày hay ngắn

3


ngày hường không khác nhau nhiều. Lúc này số chồi vô hiệu giảm nhanh, chiều
cao cây ăng lên do sự vươn dài của năm lóng rên cùng. òng lúa hình hành và
phát triển qua nhiều giai đoạn, cuối cùng thoát ra khỏi bẹ của lá cờ: lúa trổ bông.
1.2.3 Giai đoạn chín
Từ lúc trổ bông đến chín hoàn oàn, ương ự thời gian của giai đoạn sinh sản cho
hầu hết các giống lúa (kể cả lúa mùa) là khoảng 25 – 30 ngày (Nguyễn Thành Hối,
2011). ặc điểm chung của giai đoạn này là hoa lúa nở, thụ ph n, thụ inh để hình
thành hạt và quan trọng nh t là quá trình vận chuyển và tích hợp ch đồng hóa từ
thân lá vào hạt. Trong thời gian này nếu gặp điều kiện thuận lợi thì sẽ làm giảm tỉ lệ
hạ lép, ăng ỉ lệ hạt chắc ( ăng số hạt trên bông) và nh là ăng khối lượng hạt
(Bennito S. Vergara, 1991).
Theo Nguyễn Ngọc ệ (2008), hì giai đoạn này cây lúa trải qua các thời kỳ sau:
- Thời kì chín sữa (ngậm sữa): các ch t dự trữ trong thân lá và sản phẩm quang hợp
được chuyển vào trong hạt.
- Thời kì chín sáp: hạt m nước, từ từ cô đặc lại, vỏ tr u vẫn còn xanh.
- Thời kì chín vàng: hạt tiếp tục m nước, gạo cứng dần, tr u chuyển sang màu
vàng đặc thù của giống lúa, bắ đầu từ những hạt cuối cùng ở chót bông lan dần
xuống các hạt ở phần cổ bông nên gọi là “lúa đỏ đuôi”, lá già rụi dần.
- Thời kì chín hoàn toàn: hạt gạo khô cứng lại, ẩm độ hạt khoảng 20% hoặc th p
hơn, ùy ẩm độ môi rường, lá xanh chuyển vàng và rụi dần.
.3 Điều kiện sinh thái cây lúa
1.3.1 Nhiệt độ
Nhiệ độ có tác dụng quyế định đến tốc độ sinh rưởng của cây lúa nhanh hay
chậm, tốt hay x u. Trong phạm vi giới hạn (20 – 300C), nhiệ độ càng ăng cây lúa

phát triển càng mạnh. Nhiệ độ trên 400C hoặc dưới 170C cây lúa ăng rưởng chậm
lại. Phạm vi nhiệ độ mà cây lúa có thể chịu đựng được và nhiệ độ tối hảo hay đổi
tùy theo giống lúa, giai đoạn sinh rưởng, thời gian bị ảnh hưởng là tình trạng sinh
lý của cây (Nguyễn Ngọc ệ, 2008).

4


Bảng 1.1 Yêu cầu nhiệt độ của cây lúa ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau

Giai đoạn phát triển
Nảy mầm
Mạ
Ra rễ
ẻ chồi
Phân hóa đòng
Nở hoa
Chín

Nhiệ độ giới hạn (0C)
Cao
45
35
35
33
38
35
30

Th p

10
12 – 13
16
9 – 16
15 – 20
22
12 - 18

Tối hảo
30 – 35
25 – 30
25 – 28
25 – 31
25 – 30
30 – 33
20 – 25

1.3.2 Ánh sáng
Ánh sáng ảnh hưởng r t lớn đến sinh rưởng, phát triển và phát dục cây lúa trên hai
phương diện: cường độ ánh sáng và độ dài chiếu sáng trong ngày (Bennito S.
Vergara, 1991).
1.3.2.1 Cường độ ánh sáng
Theo Nguyễn Ngọc ệ (2008) hì cường độ ánh sáng mặt trời có liên quan trực tiếp
đến cường độ quang hợp. Nói chung, cường độ ánh sáng ăng hì cường độ quang
hợp ăng. Ngập liên tục cây lúa chỉ sử dụng khoảng 5% năng lượng ánh sáng mặt
trời chiếu tới ruộng lúa. Trong điều kiện bình hường lượng bức xạ trung bình từ
250 – 300 cal/cm2/ngày hì cây lúa sinh rưởng tốt trong phạm vi này lượng bức xạ
càng cao quá trình quang hợp càng mạnh. Theo Võ Tòng Xuân và ctv, (1998) cho
rằng bức xạ mặt trời ảnh hưởng lớn đến các giai đoạn sinh rưởng khác nhau và
năng su lúa đặc biệt ở các giai đoạn sau:

+ Giai đoạn lúa non: nếu thiếu ánh sáng cây lúa sẽ ốm yếu, màu lá chuyển từ xanh
nhạt chuyển sang vàng, lúa không nở bụi được (Võ Tòng Xuân và ctv., 1998).
+ Thời kì phân hóa đòng: nếu thiếu ánh sáng thì bông lúa sẽ ngắn, ít hạt và nhỏ, hạt
thoái hóa nhiều dễ bị sâu bệnh phá hoại (Võ Tòng Xuân và ctv., 1998).
+ Thời kì lúa trổ: thiếu ánh sáng sự tự thụ ph n, thụ tinh bị trở ngại làm ăng số hạt
lép, giảm số hạt chắc và hạt không phát triển đầy đủ (hạt lửng), đồng thời cây có
khuynh hướng vươn lóng dễ đổ ngã (Võ Tòng Xuân và ctv., 1998).
1.3.2.2 Quang kỳ
Quang kỳ là khoảng thời gian chiếu sáng trong ngày tính từ lúc bình minh đến lúc
hoàng hôn.

5


Thời gian chiếu sáng trong mộ ngày đêm (24 giờ) có ảnh hưởng rõ rệ đến quá
trình phát triển của cây lúa đặc biệ là giai đoạn phân hóa đòng. Nếu không có thời
gian chiếu sáng phù hợp cây lúa không thể ra hoa, trổ bông và kết hạ được. ó là
phản ứng quang kỳ của cây lúa. Cây lúa thuộc cây phản ứng ánh sáng ngày ngắn,
thời gian chiếu sáng trong ngày khoảng 9 – 10 giờ có tác dụng rõ rệt trong việc xúc
tiến cây lúa làm đòng rổ bông. Tuy nhiên, mức độ phản ứng quang kỳ của cây lúa
phụ thuộc vào giống và vĩ độ trồng. So với cây ở vùng ôn đới, các cây ở vùng nhiệt
đới nhạy cảm hơn đối với sự khác biệt nhỏ rong độ dài ngày (Chang, 1968).
1.3.3 Nhu cầu nước đối với cây lúa
1.3.3.1Vai trò của nước đối với cây lúa
Nước đóng vai trò quan trọng chiếm 60 - 90% để thực hiện các quá trình quang
hợp, c u thành vật ch t hữu cơ, tham gia quá trình sinh trưởng phát triển của cây
trồng (Nguyễn Thượng Bằng và Nguyễn Anh Tu n, 2002). Nước trong đ t và mực
nước trên ruộng có quan hệ mật thiết với sự sinh trưởng của cây lúa (Nguyễn Văn
Luật, 2003). Lượng nước cây cần bao gồm 2 thành phần là lượng nước bốc hơi qua
lá và qua khoảng trống, trong thực tế 2 lượng nước này cần được cung c p đầy đủ

thông qua đ t (Ngô ức Thiệu và Hà Học Ngô, 1978). Nước vừa là yếu tố gia tăng
năng su t, vừa là yếu tố hạn chế năng su t. Thiếu nước ở mỗi giai đoạn đều ảnh
hưởng đến năng su t lúa, đặc biệt từ giai đoạn giảm nhiểm đến trổ bông cây lúa r t
nhạy cảm nếu bị thiếu nước (Trương ích, 2000). Nước còn có tác dụng điều hòa
tiểu khí hậu trong ruộng, tạo điều kiện cho việc cung c p dưỡng ch t, làm giảm
nhiệt độ, muối, phèn, độc ch t và cỏ dại (Nguyễn Ngọc ệ, 2008).
1.3.3.2 Nhu cầu nước đối với cây lúa
Cây lúa cần 400 - 450 đơn vị nước để tạo được một đơn vị thân lá. Cây lúa cần 300
- 50 đơn vị nước để tạo được một đơn vị hạt (IRRI, 1975). Trong quá trình sinh
trưởng và phát triển của cây lúa, nếu được cung c p nước một cách hợp lý thì năng
su t sẽ đạt cao nh t. Nếu mức tưới không đáp ứng được nhu cầu nước của cây lúa
để bốc hơi nước lớn nh t thì năng su t lúa sẽ giảm xuống. Khoảng 14 ngày trước
khi trổ bông chỉ cần hạn ba ngày đã làm giảm năng su t r t nghiêm trọng và tỷ lệ
hạt lép cao. Thiếu hụt nước trong giai đoạn sinh trưởng dinh dưỡng có thể làm giảm
chiều cao cây, số nhánh và diện tích lá nhưng năng su t sẽ không bị ảnh hưởng do
sinh trưởng bị chậm lại nếu được c p nước kịp thời trước khi cây lúa trổ bông
(Doorenbos và ctv., 1979). Do đó, nước không thể thiếu trong đời sống cây trồng
(De Datta, 1981).

6


1.3.3.3 Chế độ nước qua các thời kỳ sinh trưởng của cây lúa
* Thời kỳ gieo - mạ
Sau khi gieo cần đảm bảo chế độ nước và nhiệt độ trong đ t phù hợp để hạt lúa nảy
mầm tốt. Thời kỳ gieo đến khi mạ có 3 lá chế độ nước liên quan đến yếu tố nhiệt độ
và oxy. Trong thời kỳ này nếu làm đ t kỹ, bề mặt ruộng tương đối bằng phẳng cần
giữ bão hoà nước hay có một lớp nước nông 2 - 5 cm, bộ rễ lúa dễ phát triển và hút
thức ăn thuận lợi. Mặt khác, lớp nước có thể khống chế hạt cỏ nảy mầm và sinh
trưởng (Ngô ức Thiệu và ctv., 1978; Nguyễn Văn Luật, 2003).

* Thời kỳ cuối đẻ nhánh đến đứng cái
Theo Nguyễn Văn Hoan (1999), sau khi lúa đẻ nhánh rộ nếu cần tăng cường sự đẻ
nhánh thì rút cạn nước chỉ giữ vừa đủ bùn mềm trong 4 - 5 ngày. Giun trong ruộng
hoạt động mạnh, đùn mùn đều, cây lúa sinh thêm một lớp nhánh lúc đó cần đưa
nước trở lại mức 5 - 6 cm để các nhánh lớn lên. Giai đoạn từ đẻ nhánh rộ đến đứng
cái, tháo cạn nước có tác dụng tốt trong việc hạn chế các nhánh vô hiệu giúp cây lúa
tập trung ch t dinh dưỡng nuôi các nhánh còn lại.
* Thời kỳ làm đòng đến trổ bông
Trong thời kỳ này, lúa đã phát triển đến mức cao nh t, nhu cầu nước của cây lúa r t
cao. Thiếu nước dù chỉ là trong một thời gian ngắn cũng đã làm giảm năng su t rõ
rệt. Không có lớp nước hoặc lớp nước sâu (20 - 25 cm) thì trọng lượng khô thân lá,
hạt đều giảm so với lớp nước nông 3 - 5 cm. Lớp nước nông đảm bảo đủ lượng
nước cần thiết cho lúa và nhiệt độ được điều hòa, kích thích rễ lúa ăn sâu và đâm
ngang, hút được nhiều ch t dinh dưỡng hơn. Khi ẩm độ đ t xuống dưới 0% độ ẩm
tối đa thì lúa bị nghẹn đòng (Nguyễn Văn Luật, 2003).
* Thời kỳ trổ đến chín
Sau khi lúa trổ bông, các sản phẩm quang hợp tích luỹ ở thân lá được chuyển vào
bông hạt. Vì vậy, thời kỳ này cây thiếu nước sẽ ảnh hưởng lớn đến độ mẩy của hạt,
trọng lượng hạt và năng su t sẽ giảm. Nhưng nếu giữ lớp nước trên ruộng trong suốt
thời kỳ này thì lúa chín chậm, hàm lượng nước trong hạt cao, ch t lượng sản phẩm
không tốt.
1.4 Sự phát thải CH4 và N2O trong nông nghiệp
1.4.1 Sự phát thải CH4 và N2O trong nông nghiệp
Vào đầu năm 1980, ước tính trên những vùng đ t th p trồng lúa đã sản sinh ra
khoảng 50-100 t n khí CH4/năm, chiếm khoảng 10 - 20% tổng khí CH4 trên toàn

7


thế giới được sản sinh ra (Kirk, 2004). Tuy nhiên, theo đánh giá gần đây cho th y

nhiều cánh đồng thải ra khí này th p hơn so với khám phá trước đây vì có sự thay
đổi biện pháp canh tác như giảm lượng sử dụng phân hữu cơ (Gon và ctv., 2000).
N2O không chỉ là khí nhà kính quan trọng mà nó cũng là tác nhân phá huỷ tầng
ozone và như thế làm tăng tia cực tím vào trái đ t (Crutzen, 1981). Trước đây N2O
được xem phát thải từ ruộng lúa vào khí quyển là r t ít. Tuy nhiên, trong những
năm của 1990, các nhà khoa học Trung Quốc bắt đầu nghiên cứu sự phát thải N2O
từ ruộng lúa và phát hiện rằng ruộng lúa cũng là nguồn phát thải N2O quan trọng,
ước lượng khoảng 22% của tổng phát thải từ đ t trồng ở Trung Quốc (Xing, 1998).
Lượng phát thải cao của N2O này được giải thích do các hoạt động canh tác như:
luân canh lúa - cây trồng cạn, sự tưới khô - ngập xen kẽ trên ruộng lúa trong mùa
trồng.
Cần có sự cân nhắc lợi ích giữa sự giảm phát thải CH4 bằng cách tiêu nước giữa vụ
so với rủi ro do gia tăng phát thải N2O mà nó đem lại bởi tác động của nitrate hoá
và khử nitrate (Guo và Zhou, 2007). Thí dụ ở Trung Quốc, sự phát thải CH4 xu t
hiện ở thế oxy hoá khử th p hơn (< -100 mV) khi mà sự phát thải N2O lại xảy ra ở
mức cao hơn (> +200 mV), và do đó có sự đối nghịch phát thải giữa hai loại khí nhà
kính này (Hou et al., 2000). Duy trì thế oxy hoá khử giữa -100 và +200 mV được
khuyến cáo để ngăn ngừa sự sản sinh CH4 và đủ th p để khử N2O thành N2 (Helen
và Smith, 2010).
Trong một thí nghiệm ở ài Bắc, lượng phát thải khí CH4 cao ở giai đoạn làm đòng
và ra hoa và th p ở giai đoạn c y và chín trong vụ đầu tiên. Tốc độ phát thải khí
CH4 xảy ra nhanh từ 12 giờ trưa đến 3 giờ chiều và chậm lại từ 2 giờ đến 5 giờ
sáng. Sự phát thải khí CH4 cho th y sự tương quan cao với nhiệt độ không khí và
tương quan th p với cường độ ánh sáng. Phát thải khí methane trong các mùa vụ
thứ hai (13,7-28,9 g m-2) cao hơn khoảng 2-5 lần so với mùa vụ đầu tiên (2,6 -11,7
g m-2). Hiện tượng này đã được đảo ngược khi ruộng cho ngập liên tục. Ước tính
tổng phát thải khí methane từ các cánh đồng lúa ài Loan với hệ thống tưới ngập
liên tục vào năm 1996 là 27,352 và 69,060 mg, th p hơn 231,147 mg tính theo
phương pháp IPCC (Intergovernmantal Panel on Climate Change) khi ruộng cho
ngập lụt thường xuyên. Tưới ngập liên tục là một cách tiếp cận hữu ích để giảm

lượng khí thải trong các lĩnh vực lúa (Yang và Chang, 1999).
1.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát thải CH4
Khí CH4 phát thải từ ruộng lúa chủ yếu do chế độ nước và ch t hữu cơ, phát thải
CH4 ít phụ thuộc vào loại đ t, thời tiết, cách làm đ t, sử dụng phân bón và giống lúa

8


(Bronson và ctv., 1997). t ngập nước là điều kiện để phát thải khí CH4 cao. Rút
nước giữa vụ vùng trồng lúa ở Trung Quốc, Nhật Bản làm giảm phát thải khí CH4.
Tương tự như vậy, môi trường trồng lúa cung c p nước không đầy đủ (như ở những
nơi bị khan hiếm nước) ít có tiềm năng phát thải khí CH4 hơn là nơi được cung c p
nước đầy đủ.
Rút nước để đ t khô giữa vụ làm giảm lượng phát thải CH4 trong ruộng lúa (Yagi,
1997). Li và Barker (2004) cũng cho th y để nước khô giữa vụ một lần giảm phát
thải CH4 là 40% và nếu để khô 2 lần, CH4 giảm 48% so với ruộng lúa ngập nước
liên tục. Tuy nhiên, Helen và Smith (2010) cho rằng cần duy trì thế oxy hoá khử
giữa -100 và +200 mV để ngăn ngừa sự sản sinh CH4 và mức độ khử đủ th p để
khử N2O thành N2.
Subadiyasa và ctv., (1996) cho rằng tỷ lệ phát thải khí methane từ đ t có và không
có phân bón và kết hợp rơm rạ và tăng trưởng của hai giống lúa (một giống cải tiến,
IR74 hoặc IOA24, và một giống địa phương, Krueng Aceh) trong hai ruộng lúa
Indonesia (Inceptisol (đ t xám) và đ t Alfisol của tro bụi xu t xứ từ núi lửa) đã
được đo mỗi tuần trong suốt thời kỳ tăng trưởng của mùa thứ nh t và mùa thứ hai
của cây. Tỷ lệ phát thải CH4 từ các ruộng lúa giống nhau giữa hai giống. Hiệu quả
của phân bón hóa học trên sự gia tăng của khí thải đã được quan sát th y chỉ trong
ruộng lúa Tabanan ở các lô đ t được xử lý bằng rơm rạ. Bón rơm rạ làm tăng tỷ lệ
phát thải CH4. Tỷ lệ trung bình của CH4 phát thải là 1,37 - 2,13 mg CH4 - C m-2 giờ-1
cho các ô không có rơm rạ và 2,14 - 3,62 mg CH4-C m-2 giờ-1 cho các ô với cách
bón rơm rạ trong lô đ t Alfisol, và 2,32 - 3,32 mg CH4 - C m-2 giờ-1 cho các ô không

có rơm rạ và 4,18 - 6,35 mg CH4-C m-2 h-1 cho lô bón rơm rạ trong đ t Inceptisol
tương ứng. Tổng số lượng CH4 thải ra trong thời kỳ tăng trưởng là 3,9 - 6,8 và 2,6 3,3 g CH4-C m-2 cho các các lô Alfisol, tương ứng với đ t Inceptisol có và không có
rơm mục là 6,9 - 10,7 và 4,2 - 5,8 g CH4-C m-2. Những phát hiện này gợi ý rằng
CH4 phát thải từ các cánh đồng lúa nhiệt đới với đ t có nguồn gốc từ tro núi lửa là
th p.
Việc áp dụng rơm rạ làm tăng đáng kể phát thải khí CH4 từ cánh đồng lúa, không
phân biệt các loại đ t, mùa và giống lúa. Hiệu quả của ứng dụng rơm rạ trên CH4
phát thải chủ yếu được quan sát th y trong nửa đầu của thời kỳ tăng trưởng lúa, theo
báo cáo của Watanabe và ctv., (1984).
1.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát thải N2O
Trong các dưỡng ch t cần thiết cho cây trồng, ch t đạm là nguyên tố dễ bị m t đi
nh t do bay hơi. ạm có thể bay hơi dưới dạng NH3, N2O, NO, N2 và có thể xảy ra

9


cả trên đ t khô và đ t ngập nước. Oxyt nitơ (NOx) và ammonia (NH3) cũng là hai
ch t khí quan trọng trong khí quyển mà chúng là ch t hoạt động cao vì thế tồn tại
thời gian ngắn trong khí quyển, chúng đóng vai trò quan trọng trong hoá học khí
quyển. NH3 có thể hình thành nitrate và N2O và trong khí quyển nó phản ứng như là
ch t trung hoà các khí acid (Sharmal và ctv., 2008).
Dưới điều kiện thoáng khí N bị khoáng hóa với tốc độ cao hơn so với điều kiện yếm
khí. iều này xảy ra là do dưới điều kiện thoáng khí rễ cây có thể tiết ra những
enzyme như protease hoặc các acid hữu cơ làm thúc đẩy hoạt động của quần thể vi
sinh vật. Trên ruộng lúa, chỉ một lớp mỏng khoảng 10 cm đ t mặt và vùng rễ là
thoáng khí trong khi phần còn lại đều là yếm khí (Mikkelsen và ctv., 1995). ối với
lúa nước phân N được sử dụng chủ yếu là urea và ammonium sulphate. Chính vì
vậy khi NH4+ được giải phóng ra thì chúng sẽ bị oxy hóa tạo thành NO3- trước khi
bị khử nitrate và nitrate hóa trở thành bước giới hạn của sự khử nitrate (Rao và ctv.,
1984).

Trên đ t lúa, sự nitrate hóa và khử nitrate diễn ra gần như song song nhau trong
phẫu diện đ t. Tầng đ t có oxy nơi xảy ra sự nitrate hóa thì r t mỏng và nitrate
nhanh chóng bị phân tán vào tầng đ t yếm khí bên dưới, nơi mà sự khử nitrate xảy
ra, biến đổi NO3- thành N2 + N2O (Buresh và De Datta, 1990). Bằng chứng cho tiến
trình kép này xu t phát từ những nghiên cứu về cân bằng N (Fillery và ctv., 1984;
Reddy và Patrick, 1986). Khi mà sự nitrate hóa và khử nitrate gần như tiến hành
song song thì tốc độ nitrate hóa có thể được ước lượng bằng những sản phẩm của
tiến trình khử nitrate (Reddy và Patrick, 1984). ể chứng minh cho giả thuyết này,
Carrasso và ctv., (2004) đã tiến hành nghiên cứu ở Tây Ban Nha, kết quả cho th y
trong điều kiện nhà lưới tốc độ bốc thoát N2O + N2 là khoảng 32,9 ng N cm-2 giờ-1
vào tuần đầu tiên sau khi bố trí thí nghiệm, ở tuần thứ hai thì tốc độ này là 322 ng N
cm-2 giờ-1. Dưới điều kiện đồng ruộng thì tốc độ này là 90,8 ng N cm-2 giờ-1. Theo
Monteny và ctv., (2006), 65% lượng N2O + N2 bốc thoát là từ tiến trình nitrate hoá
và khử nitrate.
ối với đ t lúa ngập nước liên tục, điều kiện yếm khí thường xuyên, thiếu oxy làm
hạn chế sự nitrate hóa. Ngược lại ở đ t lúa thoáng khí, khử nitrate được xem là tiến
trình quan trọng nh t ảnh hưởng đến sự m t N (Aulakh và ctv., 2001).

10


1.5 Phân hữu cơ
1.5.1 Vai trò của phân hữu cơ
1.5.1.1 Phân hữu cơ cải tạo lý tính đất
Theo Ngô Ngọc Hưng và ctv., (2004), phân hữu cơ làm m độ cứng của đ t, ch t
mùn trong phân hữu cơ có ác dụng gắn kết các hạt keo nhỏ lại với nhau, tạo nên
c u trúc bền vững, làm cải thiện độ xốp của đ t, hạn chế sự rửa rôi, xói mòn đ t và
làm cho cây hu hú các ion dinh dưỡng dễ dàng hơn. Tăng khả năng hoạ động của
vi sinh vật, làm cho c u trúc trở nên tố hơn.
Thông qua hoạ động của vi sinh vật, ch t hữu cơ phân hủy biến thành mùn. Mùn có

khả năng liên kết những hạ đ phân án làm đ t có c u trúc tốt, thoáng khí dễ cày
bừa, giữ nước và phân bón tố hơn. Thông hường ch t hữu cơ có ỉ số C/N cao như
rơm rạ và tr u sẽ ảnh hưởng nhiều đến tiến trình vật lý hơn là ch t hữu cơ đã phân
hủy hoặc bán phân hủy ( ỗ Thị Thanh Ren, 1999).
1.5.1.2 Phân hữu cơ cải tạo hóa tính đất
Theo Ngô Ngọc Hưng và ctv., (2004), phân hữu cơ làm ăng khả năng rao đổi
cation và khả năng đệm của các ch dinh dưỡng, chủ yếu là N, P và S, vì vậy làm
gia ăng hiệu quả phân hóa học bón vào đ t. Cung c p CO2 cho sự quang tổng hợp
ch t hữu cơ và cung c p dinh dưỡng khoáng, đặc biệ là đạm, lân, lưu huỳnh và các
nguyên tố khác, bao gồm cả nguyên tố vi lượng.
Theo ỗ Thị Thanh Ren (1999), trong hầu hết các loại đ , bón phân đạm lâu ngày
có xu hướng làm giảm pH đ t, ch t hữu cơ sẽ có tác dụng đệm. Nếu độ chua của đ t
gây ra do nhôm, có thể chữa trị một phần bằng cách tạo hợp ch t hữu cơ với Al.
Ch t hữu cơ có hể tạo thành phức với ch t Fe, Al từ các phosphate của chúng và sự
tạo thành CO2 từ sự phân hủy ch t hữu cơ có hể làm giảm giải phóng dạng lân liên
kết với canxi. Ch t hữu cơ là nguồn cung c p các nguyên tố vi lượng cho đ nhưng
chúng cũng có hể làm giảm độ hữu dụng của một số nguyên tố vi lượng.
1.5.2 Sự phân hủy chất hữu cơ
1.5.2.1 Sự phân hủy chất hữu cơ trong điều kiện thoáng khí
Theo Ngô Ngọc Hưng và ctv., (2004), sự phân hủy ch t hữu cơ rong điều kiện
thoáng khí là tiến rình oxy hóa, hường trải qua nhiều giai đoạn và nhiều sản phẩm
rung gian nhưng sản phẩm cuối cùng hường là khí CO2, H2O và muối khoáng.
Thông hường có 3 phản ứng xảy ra:

11