ảnh hưởng của cày vùi cây điên điển và bón vôi đến khả năng khoáng hóa đạm trong đất

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG


PHẠM TUẤN LẪM

ẢNH HƯỞNG CỦA CÀY VÙI CÂY ĐIÊN ĐIỂN VÀ
BÓN VÔI ĐẾN KHẢ NĂNG KHOÁNG HÓA ĐẠM
TRONG ĐẤT

Luận văn tốt nghiệp
Ngành: KHOA HỌC ĐẤT

Cần Thơ, 2014


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn tốt nghiệp
Ngành: KHOA HỌC ĐẤT

Đề tài:

ẢNH HƯỞNG CỦA CÀY VÙI CÂY ĐIÊN ĐIỂN VÀ
BÓN VÔI ĐẾN KHẢ NĂNG KHOÁNG HÓA ĐẠM
TRONG ĐẤT

Giáo viên hướng dẫn:
TS. Châu Minh Khôi

Sinh viên thực hiện:
Phạm Tuấn Lẫm
MSSV: 3118344
Lớp: TT1172A1

Cần Thơ, 2014


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài luận văn:
“ẢNH HƯỞNG CỦA CÀY VÙI CÂY ĐIÊN ĐIỂN VÀ BÓN VÔI ĐẾN
KHẢ NĂNG KHOÁNG HÓA ĐẠM TRONG ĐẤT” là công trình nghiên cứu
khoa học của bản thân. Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn này là trung
thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ tài liệu nghiên cứu nào trƣớc đây.

Tác giả luận văn

Phạm Tuấn Lẫm

i


TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Luận văn tốt nghiệp kỹ sƣ ngành Khoa học đất với đề tài:
“ẢNH HƯỞNG CỦA CÀY VÙI CÂY ĐIÊN ĐIỂN VÀ BÓN VÔI ĐẾN

KHẢ NĂNG KHOÁNG HÓA ĐẠM TRONG ĐẤT” do sinh viên Phạm Tuấn
Lẫm thực hiện.
Ý kiến đánh giá của cán bộ hƣớng dẫn: ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Cần Thơ, ngày

tháng năm 2014

Cán bộ hƣớng dẫn

TS. Châu Minh Khôi

ii


TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT

XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp thuận luận văn đính kèm với đề tài :
“ẢNH HƯỞNG CỦA CÀY VÙI CÂY ĐIÊN ĐIỂN VÀ BÓN VÔI ĐẾN
KHẢ NĂNG KHOÁNG HÓA ĐẠM TRONG ĐẤT” Do sinh viên Phạm Tuấn
Lẫm thực hiện và bảo vệ trƣớc Hội đồng.
Ngày tháng năm 2014
Luận văn đƣợc đánh giá ở mức : -----------------------------------------------------------Ý kiến Hội đồng : --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Cần Thơ, ngày

tháng

năm 2014

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

iii


TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
***

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
Đề tài: “ẢNH HƯỞNG CỦA CÀY VÙI CÂY ĐIÊN ĐIỂN VÀ BÓN
VÔI ĐẾN KHẢ NĂNG KHOÁNG HÓA ĐẠM TRONG ĐẤT”.
Sinh viên thực hiện: Phạm Tuấn Lẫm. MSSV: 3118344. Lớp Khoa Học Đất
Khóa 37 báo cáo trƣớc hội đồng.
Ý kiến dánh giá của cán bộ phản biện:
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
Cần Thơ, ngày ….. tháng ….. năm …..
Cán bộ phản biện

iv

LỜI CẢM TẠ
Thành kính gửi lòng biết ơn sâu sắc đến Cha Mẹ đã là những ngƣời có công
sinh thành, là ngƣời tạo mọi điều kiện tốt đẹp nhất để con đƣợc đi học, luôn luôn
bên con,động viên con mỗi khi con bỏ cuộc, giúp đỡ con về mọi mặt trong suốt
quá trình học tập.
Trân trọng gửi lời biết ơn đến thầy Nguyễn Minh Đông đã quan tâm, giúp
đỡ tạo mọi điều kiện tốt nhất để học tốt hơn. Luôn luôn biết ơn đến quý thầy cô
của trƣờng đã hết lòng chỉ dạy, truyền đạt kiến thức và những kinh nghiệm quí
báu trong suốt thời gian em học tại trƣờng.
Thành kính biết ơn thầy Châu Minh Khôi và ch

ị Nguyễn Hoàng Kim

Nƣơng đã tận tình hƣớng dẫn, quan tâm và giúp đ ỡ em trong suốt quá trình thực
hiện luận văn tốt nghiệp.
Cảm ơn tất cả quý Thầy Cô và các anh chị trong phòng phân tích đất tại Bộ
môn Khoa Học Đất đã tận tình chỉ bảo em trong suốt thời gian làm việc tại phòng.
Chân thành cảm ơn sự nhiệt tình của các bạn lớp Khoa Học Đất K 37 đã
giúp đỡ mình trong su ốt quá trình làm luận văn cũng nhƣ thời gian h

ọc tập tại

trƣờng.
Trân trọng cảm ơn và kính chào!

Phạm Tuấn Lẫm

v

LÝ LỊCH CÁ NHÂN

* PHẦN I: LÝ LỊCH
 Họ và tên: PHẠM TUẤN LẪM
 Sinh ngày: 18/03/1993
 Nguyên quán: Ấp Đông Bình, xã Đông Phƣớc, huyện Châu Thành, tỉnh
Hậu Giang.
 Họ và tên Cha: PHẠM VĂN LIỆT
 Họ và tên Mẹ: SỬ THỊ NGỌC GIÀU
* PHẦN II: QUÁ TRÌNH HỌC TẬP CỦA BẢN THÂN
Năm 2011 tốt nghiệp phổ thông trung học tại trƣờng THPT NGÃ SÁU.
Năm 2011 trúng tuyển vào trƣờng Đại Học Cần Thơ, chuyên ngành Khoa
học Đất khoá 37 (2011 – 2015), thuộc Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng.
* PHẦN III: ĐỊA CHỈ LIÊN HỆ
 Ấp Đông Bình, xã Đông Phƣớc, huyện Châu Thành, tỉnh Hậu Giang.
 Điện thoại: 01643316730
 Mail:

vi


MỤC LỤC
Lời cam đoan ............................................................................................................ i
Xác nhận của cán bộ hƣớng dẫn .............................................................................. ii
Xác nhận của hội đồng chấm luận văn ..................................................................... iii
Nhận xét của cán bộ phản biện ............................................................................... iv
Lời cảm tạ ............................................................................................................... v
Lý lịch cá nhân ....................................................................................................... vi
Mục lục .................................................................................................................. vii

Tóm lƣợt ................................................................................................................. ix
Danh sách hình ........................................................................................................ x
Danh sách bảng ...................................................................................................... xi
Danh sách từ viết tắt .............................................................................................. xii
MỞ ĐẦU
CHƢƠNG 1 : LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 Khái quát về cây điên điển ................................................................................ 2
1.2 Vai trò của đạm đối với cây trồng ..................................................................... 3
1.2.1 Khái quát các nguồn N bản địa ...................................................................... 4
1.2.2 Nguồn N từ sự cố định bởi vi sinh vật ........................................................... 4
1.2.2.1 Vi sinh vật cố định đạm sống cộng sinh ........................................... 5
1.2.2.2 Vi sinh vật cố định đạm sống tự do ................................................ 5
1.2.2.3 Vi sinh vật cố định vùng rễ ............................................................. 5
1.3 .. Sự khoáng hóa đạm ......................................................................................... 6
1.3.1 Quá trình khoáng hóa đạm .............................................................................. 7
1.3.1.1 Sự amonium hóa .............................................................................. 7
1.3.1.2 Tiến trình Nitrate hóa ...................................................................... 9
1.3.2 Vai trò của khoáng hóa đạm ......................................................................... 11
1.3.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến sự khoáng hóa đạm .......................................... 12
1.3.3.1 Chất hữu cơ .................................................................................. 12
1.3.3.2 Ẩm độ và nhiệt độ ......................................................................... 12
1.3.3.3 Cấu trúc đất ................................................................................... 12
1.3.3.4 Tình trạng thoáng khí của đất ........................................................ 13
1.3.3.5 Ảnh hƣởng của pH ........................................................................ 13
1.4 Sự bất động đạm ............................................................................................... 13
1.5 Sự phân hủy chất hữu cơ và khoáng hóa cacbon (hô hấp đât)........................... 13
1.5.1 Sự phóng thích CO2 từ tiến trình phân hủy chất hữu cơ .............................13
1.5.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến tốc độ phân hủy chất hữu cơ ............................14
1.5.2.1 Cung cấp vật chất hữu cơ .............................................................. 14
1.5.2.2 Nhiệt độ......................................................................................... 15

1.5.2.3 Ẩm độ ........................................................................................... 15
1.5.2.4 Oxy trong đất ................................................................................ 15
1.5.2.5 Đạm .............................................................................................. 16
1.5.2.6 pH đất............................................................................................ 16
CHƢƠNG 2 : PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 ... Thời gian và địa điểm nghiên cứu .................................................................. 17
2.2 ... Phƣơng tiện và phƣơng pháp nghiên cứu ....................................................... 17

vii


2.2.1 Bố trí thí nghiệm nhà lƣới ............................................................................. 17
2.2.1.1 Đất thí nghiệm ............................................................................... 17
2.2.1.2 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm....................................................... 17
2.2.2 Phƣơng pháp đánh giá hiệu quả của việc bón vùi cây điên điển và vôi
đến chất lƣợng đất và khả năng khoáng hóa đạm đạm trong đất ......................... 19
2.3 ... Xử lý kết quả ................................................................................................. 21
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Tính chất đất nghiên cứu................................................................................... 22
3.2 Ảnh hƣởng của bón vùi cây điên điển đến khả năng khoáng hóa đạm đạm
trong đất trong điều kiện thí nghiệm nhà lƣới ......................................................... 22
3.2.1 Khả năng khoáng hóa đạm N-NH4+ trên đất trồng lúa ................................ 22
3.2.2 Khả năng khoáng hóa đạm N-NO3- trên đất trồng lúa................................ 23
3.2.3. Tổng đạm dễ tiêu trên đất trồng lúa ........................................................ 24
3.2.4 Khả năng khoáng hóa đạm N-NH4+ trên đất trồng bắp nếp .......................25
3.2.5 Khả năng khoáng hóa đạm N-NO3- trên đất trồng bắp nếp ........................26
3.2.6 Tổng đạm dễ tiêu trên đất trồng bắp nếp...................................................... 27
3.2.7 Sự tƣơng quan hàm lƣợng đạm hữu dụng trên đất trồng lúa và đất
trồng bắp .................................................................................................................. 28
3.3 Ảnh hƣởng của vùi cây điên điển đến khả năng khoáng hóa đạm đạm trong

đất ... ...................................................................................................................... 29
3.3.1 Khả năng khoáng hóa đạm N-NH4+ qua các giai đoạn ủ khoáng hóa ........ 29
3.3.2 Khả năng khoáng hóa đạm N-NO3- qua các giai đoạn ủ khoáng hóa ........ 30
3.3.3 Tổng đạm dễ tiêu qua các giai đoạn ủ khoáng hóa ...................................... 32
3.3 Khả năng khoáng hóa đạm cacbon (hô hấp đất) ................................................ 32
CHƢƠNG 4 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
4.1 Kết luận ............................................................................................................ 34
4.2 Kiến nghị .......................................................................................................... 34
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

viii


Phạm Tuấn Lẫm, 2014. “Ảnh hưởng của vùi Cây điên điển (Sesbania sesban)
và bón vôi đến khả năng khoáng hóa đạm trong đất”. Luận văn tốt nghiệp kỹ
sƣ ngành Khoa Học Đất, Trƣờng Đại Học Cần Thơ.
Cán bộ hướng dẫn: TS. Châu Minh Khôi

TÓM LƯỢC
Đất nhiễm phèn và mặn thƣờng có hàm lƣợng hữu cơ cao so với đất phù sa, tuy
nhiên khả năng cung cấp đạm (N) thông qua quá trình khoáng hóa có thể thấp do
pH thấp gây trở ngại cho hoạt động của vi sinh vật đất hoặc do chất hữu cơ ở
dạng khó phân hủy. Việc cung cấp phân xanh cho đất giúp gia tăng khả năng
khoáng hóa đạm đạm trong đất, đồng thời gia tăng độ phì nhiêu cho đất. Phân
xanh có nhiều loài, có hàm lƣợng đạm trong cây khá cao. Chính vì vậy, đề tài
“Ảnh hƣởng của vùi Cây điên điển (Sesbania sesban) và bón vôi đến khả năng
khoáng hóa đạm trong đất” đƣợc thực hiện nhằm đánh giá ảnh hƣởng của vùi cây
điên điển và bón vôi đến độ phì nhiêu của đất và khả năng khoáng hóa đạm trong
đất. Thí nghiệm đƣợc thực hiện trong điều kiện nhà lƣới và phòng thí nghiệm cho

hai loại cây trồng lúa và bắp với các nghiệm thức (1) vùi cây điên điển, (2) vùi
cây điên điển kết hợp bón vôi, (3) đối chứng không vùi cây điên điển không bón
vôi. Thí nghiệm đƣợc bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên. Cây điên điển đƣợc trồng
trực tiếp trên đất thí nghiệm và vùi lại trong đất. Sau đó mẫu đất đƣợc tiến hành ủ
khoáng hóa trong phòng thí nghiệm để đánh giá khả năng khoáng hóa đạm. Kết
quả thí nghiệm cho thấy trồng và vùi cây điên điển kết hợp bón vôi gia tăng chất
lƣợng đất và tăng khả năng khoáng hóa đạm đạm trong đât ở mức ý nghĩa 1%.
Kết hợp bón vôi với vùi cây phân xanh đã gia tăng khả năng khoáng hóa đạm N
từ đất cho cây trồng. Lƣợng N gia tăng đƣợc cung cấp từ sự khoáng hóa của 2
nguồn đạm: đạm hữu cơ hiện diện trong đất và đạm hữu cơ trong sinh khối của
cây điên điển.

ix


DANH SÁCH HÌNH

Hình

Tên hình

Trang

2.1

Sơ đồ các bƣớc của quá trình thực hiện thí nghiệm

20

3.1

Ảnh hƣởng của vùi cây điên điển đến khả năng khoáng hóa
đạm N-NH4+ và N-NO3+ trong đất trồng lúa và bắp nếp.

31

3.2

Ảnh hƣởng của vùi cây điên điển đến khả năng khoáng hóa
đạm đạm dễ tiêu trong đất.

32

3.3

Ảnh hƣởng của vùi cây điên điển đến hô hấp đất

33

x


DANH SÁCH BẢNG

Bảng

Tên bảng

Trang

Hàm lƣợng đạm trong một số cây phân xanh (%chất
khô).

2

Tổng lƣợng khoáng hóa (NO3-N và NH4-N) và phần
trăm N khoáng hóa trong điều kiện ủ thoáng khí của
một số loại đất đồng bằng Sông Cửu Long

7

2.1

Một số tính chất hóa học của đất thí nghiệm

17

2.1

Các nghiệm thức bố trí trong thí nghiệm

18

2.3

Các giai đoạn bón phân cho lúa và bắp nếp

18

2.4

Các phƣơng pháp phân tích chỉ tiêu trong đất.

21

3.1

Một số tính chất hóa học của đất

22

3.2

Hiệu quả của bón vùi cây điên điển và vôi đến hàm
lƣợng N dễ tiêu (NH4+ và NO3-) trong đất trồng lúa

25

3.3

Hiệu quả của bón vùi cây điên điển và vôi đến hàm
lƣợng N dễ tiêu (NH4+ và NO3-) trong đất trồng bắp

28

1.1
1.2

xi

DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT

Từ viết tắt
N
ĐBSCL
SHUD

Nội dung
Đạm
Đồng bằng Sông Cửa Long
Sinh học Ứng Dụng

xii


Luận văn Đại học

Ngành Khoa học đất

MỞ ĐẦU
Đạm (N) là yếu tố quan trọng góp phần nâng cao năng suất cây trồng. Nhiều
nghiên cứu trong và ngoài nước cho thấy đạm có nguồn gốc từ sự khoáng hóa N hữu
cơ đất là nguồn đạm chính mà cây trồng hấp thụ. Thường có khoảng 50 – 80% N
hoặc hơn được cây trồng hấp thu có nguồn gốc từ chất hữu cơ (Broadbent, 1978;
Koyama, 1981). Theo Manguiat et al., (1993) cho thấy hàm lượng đạm khoáng hóa
tích lũy có sự tương quan thuận với lượng đạm hấp thụ và năng suất cây trồng.
Thâm canh lúa liên tục ảnh hưởng bất lợi đến môi trường đất (Nguyễn Bảo Vệ,
2003). Khi canh tác lúa nhiều vụ trong năm hàm lượng đạm trong đất liên tục bị
giảm, bề dày tầng đế cày ngày càng tăng, đất bị chua hóa. Làm suy giảm độ hữu

dụng của đạm hữu cơ trong đất, hạn chế khả năng khoáng hóa đạm trong đất. Trong
những năm gần đây, phần lớn nông hộ ở ĐBSCL đã chú trọng hơn đến vấn đề hữu
cơ trong sản xuất, việc vùi rơm rạ, phân xanh, phân hữu cơ ngày càng gia tăng trong
sản xuất, nhằm cung cấp lại chất hữu cơ cho đất. Cây điên điển là một loại cây điển
hình trong các loài cây phân xanh cung cấp đạm cho đất. Cây điên điển là loài cây
mọc hoang, thích hợp với nhiều loại đất, có thể phát triển tốt trên các loại đất mặn
và phèn nhẹ. Vì vậy, cây điên điển là lựa chọn tốt cho bón vùi cây phân xanh nhằm
cung cấp chất hữu cơ cho đất, làm tăng khả năng khoáng hóa đạm của đạm trong đất
Tuy nhiên, ảnh hưởng của vùi các sản phẩm hữu cơ đến khả năng khoáng hóa đạm
đạm trong đất chưa được nghiên cứu đầy đủ. Do khả năng cung cấp đạm lại cho đất
của từng loại chất hữu cơ khác nhau, khả năng ảnh hưởng khoáng hóa đạm cũng
khác nhau….Vì vậy, đề tài tài “Ảnh hƣởng của vùi Cây điên điển (Sesbania
sesban) và bón vôi đến khả năng khoáng hóa đạm trong đất” đã được thực hiện
nhằm đánh giá hiệu quả của bón vùi cây điên điển và vôi đến khả năng cung cấp
hàm lượng đạm hữu dụng cho đất trồng lúa và bắp nếp. Đánh giá ảnh hưởng của vùi
cây điên điển và bón vôi đến khả năng gia tăng khoáng hóa đạm của đất.

CBHD: TS. Châu Minh Khôi

1

SVTH: Phạm Tuấn Lẫm


Luận văn Đại học

Ngành Khoa học đất

CHƢƠNG 1 : LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 KHÁI QUÁT VỀ CÂY CÂY ĐIÊN ĐIỂN

Cây điên điển (còn gọi là cây điền thanh) thuộc loài Sesbania, họ cánh bướm
(Papilionaceae), bộ đậu (Leguminossalea), là một loài thực vật thủy sinh có khả
năng thích nghi với nhiều điều kiện môi trường khác nhau. Cây điên điển có tác
dụng cải tạo đất khi sử dụng làm phân xanh, do rễ của nó cũng giống như rễ của các
loài cây họ đậu khác, có các vi khuẩn nốt sần cố định đạm sống cộng sinh. Là loài
cây hoang dã nên dễ thích nghi với môi trường, có sức cạnh tranh mãnh liệt với sâu
bệnh và cây cỏ dại khác. Mọc trên phổ đất rộng từ cát đến sét nặng, chịu mặn (1,0%
muối với cây non và 1,4% với cây trưởng thành), chịu đất kiềm và chua cũng như
chịu ngập, lụt.
Bảng 1.1 Hàm lƣợng đạm trong một số cây phân xanh (%chất khô).
Đạm tổng số (%N)
2,74
2,66
2,85
2,43
1,22
1,70
4,75
2,80

Cây phân xanh
Muồng hoa tròn
Điền thanh
Keo dậu
Cốt khí
Muồng sợi
Đậu đen
Bèo hoa dâu
Bèo tấm

Nguồn: Cục Khuyến nông Khuyến lâm, 2004

Cây điên điển trưởng thành đạt chiều cao 4 – 5 m; chiều rộng tán cây từ 2 – 3
m; rễ ăn sâu khoảng 60 – 70 cm; trọng lượng một cây nếu điều kiện dinh dưỡng tốt
đạt tới 20kg. Sau một vụ trồng từ 4 – 5 tháng từ 1ha có thể thu được khoảng 60 – 70
tấn chất hữu cơ, lượng đạm thu được từ khí trời khoảng 100kg nitơ. Theo Buckman
and Brady năm (1984) (Các thuộc tính tự nhiên của đất) thì 1ha trồng cây điên điển
tại Bangladesh có thể thu tới 524kg N có thể sử dụng được cho các loại cây khác.
Nếu đất đã đủ mùn hoặc mùa sau cần làm sớm, thì sau khi gieo khoảng 1 tháng rưỡi
(45 ngày) là cày dập. Nếu đất cần tăng mùn thì để cây phát triển khoảng 5 tháng cho
tăng thêm sinh khối rồi mới cày. Bón 1ha khoảng 500kg vôi bột giữ nước ngâm nữa
tháng chờ cho cây phân hủy rồi mới trục lại để gieo trồng cây khác.

CBHD: TS. Châu Minh Khôi

2

SVTH: Phạm Tuấn Lẫm


Luận văn Đại học

Ngành Khoa học đất

1.2 VAI TRÒ CỦA ĐẠM ĐỐI VỚI CÂY TRỒNG
Đạm là yếu tố quan trọng trong nâng cao năng suất cây trồng. Nhiều nghiên
cứu trong và ngoài nước cho thấy N có nguồn gốc từ sự khoáng hóa N hữu cơ đất là
nguồn N chính mà cây trồng hấp thụ. Thường có khoảng 50 – 80% N hoặc hơn được
cây trồng hấp thu có nguồn gốc từ chất hữu cơ (Broadbent, 1978; Koyama, 1981),
ngay cả khi bón phân đạm liều lượng cao cũng không thay thế được N của đất

(Cassman et al., 1994). Theo Manguiat et al (1993), cho thấy hàm lượng N khoáng
hóa tích lũy có sự tương quan thuận với lượng đạm hấp thụ và năng suất cây trồng.
Đạm được xem là nguyên tố quan trọng nhất đối với cơ thể sống vì nó là thành
phần cơ bản của các protein. N nằm trong nhiều hợp chất cơ bản cần thiết cho sự
phát triển của cây như diệp lục và các men. Các bazo có đạm, thành phần cơ bản của
acid nucleic, trong các AND, ARN của nhân bào, đóng vai trò quan trọng trong việc
tổng hợp protein và trong việc gia tăng năng suất cây trồng (Megel và Kirkby, 1987).
Trên hầu hết các loại cây, bón phân N gia tăng sinh trưởng của cây, đặc biệt là
sự phát triển thân lá. Cây được cung cấp N đầy đủ, thân lá và chồi phát triển tốt rễ
phát triển cân đối so với cây thiếu N (Ken,2001). Tùy thuộc vào loại cây trồng, giai
đoạn sinh trưởng và phát triển của cây mà hàm lượng N cần thiết khác nhau, thay
đổi từ 2 – 5% trọng lượng khô. Khi cung cấp dưới mức tối hảo thì sinh trưởng của
cây bị chậm lại. N là nguyên tố đa lượng di động trong lá trưởng thành và chuyển vị
tới vùng sinh trưởng mới. Do N là nguyên tố di động nên khi N thể hiện ở lá già.
Năng suất hạt có mối quan hệ chặt chẽ với N tích lũy trong cây (Cassman et al.,
1996).
Trong đất N được đánh giá qua N tổng số hoặc N dễ tiêu. Hơn 95% N ở lớp
đất mặt thường hiện dạng hữu cơ. Lớp đất mặt có lẽ chứa đến vài ngàn kg N/ha, hầu
hết chúng được giữ trong chất hữu cơ và không trực tiếp hữu dụng cho cây trồng. Vi
sinh vật sẽ biến đổi chất hữu cơ thành N vô cơ, N khoáng hóa là một tiến trình cơ
bản quan trọng để cung cấp N cho cả trong tự nhiên và hệ thống cây trồng. Lượng N
khoáng hóa hữu dụng khác với N khoáng hóa qua vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ
vì cùng lúc lại bị cố định trong sinh khối vi sinh vật. Sự khác nhau về số lượng và
chất lượng của chất hữu cơ trong đất, yếu tố thời tiết như nhiệt độ, ẩm độ và quản lý
đất như làm đất, vùi chất hữu cơ dẫn đến ngưỡng N khoáng hóa trên đồng ruộng
thay đổi theo thời gian và không gian. Đạm khoáng hóa có thể đo được ở điều kiện
chuẩn trong phòng thí nghiệm hoặc có thể sử dụng mô hình dự đoán thông qua hiểu
biết về loại đất, khí hậu và phương thức quản lý. Dự đoán N khoáng hóa trên đồng
ruộng là vấn đề nghiên cứu quan trọng trong thâm canh (Campbell et al., 1993).

CBHD: TS. Châu Minh Khôi

3

SVTH: Phạm Tuấn Lẫm


Luận văn Đại học

Ngành Khoa học đất

Ở đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) đất phèn có hàm lượng N tổng số cao
nhất, thường hơn 0,20%. Đất phù sa có hàm lượng đạm tổng số từ trung bình đến
khá. Đạm là yếu tố giới hạn năng suất chủ yếu trên đa số các loại đất và cây trồng ở
ĐBSCL (Nguyễn Mỹ Hoa, 1998)
1.2.1 Khái quát các nguồn N bản địa
Các nguồn N bản địa bao gồm sự lắng tụ từ khí quyển và nước tưới, xác bã
thực vật được vùi, sự cố định đạm sinh học, sự khoáng hóa n từ chất hữu cơ ở tầng
đất mặt, N ở tầng bên dưới, và sự phóng thích N-NH4+ khoáng hóa từ illite,
vermiculite, và các khoáng cố định N-NH4+khác.
Giảm sự cung cấp N từ đất do giảm hàm lượng chất hữu cơ trong đất. Giảm
cung cấp N từ đất do các thay đổi về thành phần chất hữu cơ đất. Sự giảm cung cấp
N từ đất có thể do sự gia tăng hàm lượng phenol trong thành phần chất hữu cơ đất
hoặc những phần từ acid humic, điều này làm bất động N hữu dụng hoặc làm giảm
khả năng khoáng hóa đạm. Với sự gia tăng vòng quay của đất lúa (tăng yếm khí do
ngập nước dài hạn hơn) càng nhiều lignin được tích lũy, hàm lượng phenolic trong
chất hữu cơ gia tăng, và mức độ mùn hóa sẽ giảm (Dawe et al., 2000).
1.2.2 Nguồn N từ sự cố định bởi vi sinh vật
Bên cạnh sự quang tổng hợp, sự cố định N sinh học có lẽ là phản ứng sinh hóa
học quan trọng nhất trong đời sống trên trái đất. Thông qua tiến trình này có một số

loài vi sinh vật có thể chuyển khí N2 (dinitrogen) trong khí quyển thành hợp chất
hữu chứa N và sau đó trở nên hữu dụng cho cây trồng. Nhiều loại vi sinh vật như vi
khuẩn, xạ khuẩn có khả năng khử N2 thành NH3 ở nhiệt độ và áp suất xung quanh
trong đất. Các loài vi sinh vật này có vai trò duy nhất trong chu kỳ đạm là biến đổi
N2 thành dạng đạm hữu cơ.
Sự cố định N sinh học xảy ra thông qua nhiều hệ thống vi sinh vật không kết
hợp hoặc kết hợp trực tiếp với các thực vật bậc cao. Có 3 hệ thống chính:
- Hệ thống cộng sinh tạo nốt sần.
- Hệ thống cộng sinh, không tạo nốt sần (sự liên kết).
- Hệ thống không cộng sinh (sống tự do).
Một vài hệ thống cố định N chuyên biệt giữa ký chủ và vi sinh vật xảy ra mà
không tạo nốt sần; chẳng hạn bề mặt rễ hoặc các khoảng gian bào của vỏ tế bào là
nơi sinh sống của vi sinh vật cố định N, hiện tượng này gọi là sự liên kết vùng rễ
(Dobereiner, 1983). Một số vi sinh vật có hiện tượng liên kết này rất cao và cung
cấp rất nhiều N dự trữ cho cây trồng.

CBHD: TS. Châu Minh Khôi

4

SVTH: Phạm Tuấn Lẫm


Luận văn Đại học

Ngành Khoa học đất

Trong trường hợp các vi khuẩn sống tự do trong đất hay bề mặt đất, khả năng
cố định bị giới hạn do giới hạn của các chất nền (thiếu xác bã hữu cơ trong đất)
ngoại trừ các vi sinh vật có khả năng tự dưỡng như tảo lam (Nguyễn Bảo Vệ, 2004).

1.2.2.1 Vi sinh vật cố định đạm sống cộng sinh
Dựa vào nguồn cung cấp Carbon cần thiết cho tiến trình cố định N2, người ta
chia ra hai hệ thống cố định N cộng sinh như sau:
Những cây thuộc và không thuộc họ đậu có nốt sần. Các vi sinh vật cố định N
bao gồm Rhizobium (thuộc họ đậu) hoặc actinomyces (không thuộc họ đậu: alnus
hoặc casuarinas) sống trong nốt sần của rễ và lấy cacbohydrate trực tiếp từ cây ký
chủ.
Sự cộng sinh với tảo lam bao gồm các địa y (nấm và tảo lam của chi Nostoc)
và bèo hoa dâu azolla sống ở nước ngọt cộng sinh với tảo lam anabaena azolla.
Nguồn carbohydrate cần thiết cho sự cố định N được cung cấp ít nhất một phần từ
sự quang hợp của bản thân vi khuẩn.
1.2.2.2 Vi sinh vật cố định đạm sống tự do
Sự đóng góp của các vi khuẩn Clostridium pasteurianum (được phân lập bởi
Winosgradsky vào năm 1983) và Azotobacter chroococcum (được phân lập bởi
Beijerinck vào năm 1901) cho cân bằng N được xem là rất nhỏ, trung bình hằng năm
thấp hơn 1kg/ha (Bothe et al., 1983).
Các yếu tố chính giới hạn sự cố định N này là do:
Sự cạnh tranh giữa các vi khuẩn trên với các vi sinh vật dị dưỡng khác carbon hữu
dụng trong đất (dạng carbon hữu cơ trong xác bã).
Ảnh hưởng của sự cố định bởi các vi khuẩn sống tự do thấp hơn nhiều so với các vi
khuẩn cố định N cộng sinh. Các vi khuẩn sống tự do yêu cầu từ 50 – 400 carbon để
cố định 1mg N2 (Mulder, 1975).
Sự cố định N của các vi khuẩn sống tự do khác với tảo lam, có khả năng tự dưỡng
sống ở gần bề mặt đất hoặc ở vùng nước cạn. Thí nghiệm ở Rothamsted cho thấy sự
đóng góp hằng năm cho sự cân bằng N khoảng 13 – 28 kg N/ha (Witty et al., 1979).
Ở ruộng lúa nước, sự cố định N của tảo lam hằng năm khoảng 30 – 50 kg N/ha.
1.2.2.3 Vi sinh vật cố định vùng rễ
Ở vùng rễ, mật số vi sinh vật trong đất, kể cả vi khuẩn cố định N cao hơn gấp
nhiều lần so với đất ngoài vùng rễ.
Nhiều báo cáo không thống nhất về số lượng N cố định được do vi sinh vật

liên kết ở vùng rễ, số lượng N này thay đổi từ vài kilogram lên tới vài trăm kilogram
N/ha/năm. Nhưng có sự thống nhất chung là điều kiện nhiệt đới, việc kết hợp nhiều
yếu tố như nhiệt độ cao, áp lực O2 thấp ở vùng rễ, bức xạ cao và tốc độ quang hợp
CBHD: TS. Châu Minh Khôi

5

SVTH: Phạm Tuấn Lẫm


Luận văn Đại học

Ngành Khoa học đất

cao thuận lợi cho sự tiết dịch rễ cũng như sinh trưởng và cố định N của vi sinh vật
lien kết vùng rễ (Cohen et al., 1980). Vì vậy, tốc độ cố định N của vi sinh vật liên
kết vùng rễ ở các loại cây quang hợp cao C4 (như mía và bắp), được trồng ở nhiệt
đới ẩm, thường cao hơn tốc độ cố định ở loài cây C3 trong vùng ôn đới (Ehleringer,
1978).
1.3 SỰ KHOÁNG HÓA ĐẠM
Khoáng hóa đạm là tiến trình N vô cơ được phóng thích ra từ N hữu cơ do
hoạt động phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật đất nhằm đáp ứng nhu cầu năng
lượng và phát triển sinh khối của chúng (Jansson and Person, 1982; Blackburn and
Knowles,1993).
Tiến trình này có thể xảy ra trong điều kiện yếm khí và thoáng khí. Nếu xảy ra
trong điều kiện thoáng khí gọi là tiến trình nitrate hóa, N-NH4+ bị oxy hóa thành
NO2- và N-NO3- do sinh vật tự dưỡng (Nitrosomanas và nitrobacter) thực hiện.
Ngược lại nếu xảy ra trong điều kiện yếm khí thì gọi là amon hóa, chuyển N hữu cơ
thành dạng N-NH4+ do tập đoàn vi sinh vật dị dưỡng thực hiện ( Paul and Clark,
1996). Thường N có trong thành phần không mùn (Proteins, cacbonhydrates) bị

khoáng hóa nhanh, trong khi đó N có trong lignin, tannin và các chất mùn của đất bị
khoáng hóa rất chậm trong điều kiện ngập nước (Stevenson, 1986).
Một lượng lớn đạm (N) trong đất dưới dạng hợp chất hữu cơ, các hợp chất
này bị vi sinh vật tấn công sau đó N được phóng thích dưới dạng ion ammonium và
được oxy hoá thành N nitrate. Sự khoáng hoá là một tiến trình oxy hoá, vì vậy cần
đều kiện đất thoáng khí. Nhiều nghiên cứu cho thấy khoảng 1,5-3,5% N hữu cơ
trong đất được khoáng hoá hàng năm. Theo Ngô Ngọc Hưng et al (2004) khả năng
khoáng hóa đạm tùy thuộc rất lớn vào nhiệt độ, ẩm độ và tình trạng thoáng khí của
đất, đất thoáng khí và thoát nước tốt giúp tăng cường sự khoáng hoá. Thí nghiệm
của Hứa Thanh Thảo et al (2000) về tổng lượng N khoáng hóa ủ trong điều kiện
thoáng khí thay đổi rất nhiều tùy theo hàm lượng và chất lượng của N tổng số trong
đất. Khả năng khoáng hóa đạm xảy ra nhanh giai đoạn đầu của 10 – 15 ngày sau khi
ủ và sau đó giảm đi nhiều. Đất có thời gian khô càng nhiều thì phần trăm N tổng số
của đất khoáng hóa càng cao. Sự khoáng hóa N tổng số sau 30 ngày ủ đất, 3 vụ lúa
đạt 100,65 mg N/kg đất, đất 2 vụ lúa đạt 91,11 mg N/kg đất và đất chuyên màu đạt
69,24 mg N/kg đất. Điều này cho thấy hàm lượng chất hữu cơ tương quan đến tiến
trình khoáng hóa N. Phần trăm tổng lượng N khoáng hóa ở đất chuyên màu cao nhất
6,01%, kế đó là đất 2 vụ lúa 4,37% và thấp nhất ở đất 3 vụ lúa 3,42%.

CBHD: TS. Châu Minh Khôi

6

SVTH: Phạm Tuấn Lẫm


Luận văn Đại học

Ngành Khoa học đất

Bảng 1.2: Tổng lƣợng khoáng hóa (NO3-N và NH4-N) và phần trăm N khoáng hóa
trong điều kiện ủ thoáng khí của một số loại đất đồng bằng Sông Cửu Long
N tổng
Đất

5 ngày

10 ngày

20 ngày

30 ngày

9,50

1,61

29,8

63,0

(0,9)

(1,53)

(2,84)

(3,43)

11,7

18,1

27,1

27,6

(1,86)

(2,87)

(4,3)

(4,38)

11,6

18,5

29,5

29,5

(2,37)

(3,78)

(6,02)

(6,02)

(g.kg-1đất)

Đất lúa 3 vụ

Đất lúa 2 vụ

Đất màu

1,05

0,63

0,49

Nguyễn Bảo Vệ et al., 1999

1.3.1 Quá trình khoáng hóa đạm
Trước khi có phân hóa học, N có nguồn gốc từ sự khoáng hóa N hữu cơ trong
đất là nguồn N chính mà cây hấp thụ. Thường thì 50-80% N hoặc hơn thế nữa được
cây lúa hấp thụ có nguồn gốc từ chất hữu cơ (Broadbent, 1978). Trên 90% N ở tầng
mặt của hầu hết các loại đất đều ở dạng hữu cơ (Kowalenko, 1978). Để cung cấp N
hữu dụng cho cây trồng các chất N này phải trải qua 2 giai tiến trình: tiến trình
amonium hóa chuyển N hữu cơ thành N-NH4+ và tiến trình nitrate hóa N-NH4+
thành N-NO3-.
1.3.1.1 Sự amonium hóa
Trong đất vi sinh vât vật sử dụng N như là nguồn nguyên liệu để phát triển
sinh khối của chúng (Janson and Presson, 1982). Sự phân hủy các protein, amino
acid thành N-NH4+ của vi sinh vật gọi là tiến trình amonium hóa.
Tiến trình này xảy ra trong cả 2 điều kiện yếm khí và háo khí (Jonis và ctv.,

1996). Quần thể vi sinh vật dị dưỡng trong đất bao gồm nhiều nhóm vi khuẩn và
nấm, mỗi nhóm đáp ứng một hoặc nhiều bước trong phản ứng phân hủy chất hữu cơ.
Sản phẩm cuối cùng cho sự hoạt động của một nhóm là nguồn nguyên liệu cung cấp
cho phản ứng tiếp theo, cứ như thế cho đến khi chất hữu cơ hoàn toàn bị phân hủy.
Theo Brady (1984), tiến trình amonium hóa được diễn ra như sau:

CBHD: TS. Châu Minh Khôi

7

SVTH: Phạm Tuấn Lẫm


Luận văn Đại học

Ngành Khoa học đất

R-NH2 +
2NH3

HOH

+ H2CO3

+

năng lượng

--------->

R-HO + NH3

--------->

(NH4)2CO3 = 2NH4+ + 2CO32-

Vi sinh vật tham gia vào tiến trình amonium hóa bao gồm vi khuẩn, nấm xạ
khuẩn chủ yếu là Pseudomonas, Bacillus, Clostridium, Serratia,… (Phạm Văn Kim).
Chất hữu cơ bị vi sinh vật dị dưỡng phân hủy và giải phóng NH4+ (Đỗ Thị
Thanh Ren, 1999).
Protein  R – NH2 + Năng lượng + sản phẩm khác
R – NH2 + HOH  NH3 + R – OH + năng lượng
2NH3 + H2CO3  ( NH4)2CO3 = 2NH4+ + 2CO3Tiến trình amonium hóa có thể thực hiện được trong điều kiện hiếu khí hoặc
yếm khí, môi trường oxy hóa hay môi trường khử (Vũ Hữu Yêm, 1995). Nhiệt độ
tối hảo cho tiến trình amonium hóa khoảng 40 – 600C (Phạm Văn Kim, 1999).
Sự amonium hóa phụ thuộc vào nhiều yếu tố môi trường, đặc biệt là các yếu tố có
liên quan trực tiếp đến các tiến trình xảy ra trong đất.
- Chất hữu cơ: tốc độ phân hủy và khoáng hóa của các thành phần hữu cơ ở
đất có cấu trúc thô nhanh hơn ở đất có cấu trúc mịn (Van Veen and Kui Kman,
1990) vì chất hữu cơ và sinh khối của vi sinh vật trong đất có cấu trúc mịn được bảo
vệ về mặt vật lý hơn. Chất hữu cơ trong đất có liên quan chặt với N tổng số
(Casman, 1996). Nguyễn Bảo Vệ (1997) cho rằng hàm lượng N khoáng hóa trong
đất phụ thuộc vào hàm lượng chất hữu cơ. Tỉ số C/N ảnh hưởng đến sự khoáng hóa
N trong đất, tỉ số C/N càng cao thì khả năng khoáng hóa đạm càng giảm (Phạm Văn
Kim, 1996). Tỉ số C/N = 20:1 được coi là cân đối (Tisdale et al., 1985)
- Ẩm độ và nhiệt độ: ẩm độ trong đất ảnh hưởng đến khả năng khoáng hóa
đạm N trong đất. Đất có ẩm độ 70% hàm lượng N khoáng hóa khoảng 180 ppm sau
28 ngày ủ và hàm lượng chỉ đạt 40 ppm ở ẩm độ 27% khả năng giữ nước của đất
trên cùng một điều kiện thí nghiệm. Ẩm độ thích hợp cho sự khoáng hóa amonium
thường là 50-60% khả năng giữ nước của đất.

- Nhiệt độ tối hảo cho quá trình amonium hóa khoảng 50-600C. Nhiệt độ lạnh
lâu dài cũng làm cho khả năng khoáng hóa đạm xảy ra chậm. Do đó, vùng ôn đới
nhiệt độ lạnh làm chậm khả năng khoáng hóa đạm và đất có nhiều mùn hơn vùng
nhiệt đới.
- Tình trạng thoáng khí của đất: khả năng khoáng hóa đạm cũng phụ thuộc
vào điều kiện thoáng khí. Sự khoáng hóa cần có nước nhưng nếu ẩm độ quá cao gây
CBHD: TS. Châu Minh Khôi

8

SVTH: Phạm Tuấn Lẫm


Luận văn Đại học

Ngành Khoa học đất

ra yếm khí thì sẽ dẫn đến tình trạng phân hủy chất hữu cơ giảm. Đối với ruộng ngập
nước việc cày ải, phơi đất giúp đất thoáng khí trước khi trở lại trạng thái ẩm sẽ cho
lượng amonium khoáng hóa cao hơn đất bị ngập liên tục. Ngoài ra, việc bón vôi cho
ruộng cũng làm tăng lượng NH3 khoáng hóa.
- Ảnh hưởng của pH: Theo Lê Văn Căn (1978), pH của đất không ảnh hưởng
mạnh đến tiến trình amonium hóa trừ trường hợp pH thấp như đất phèn, quá trình
amonium hóa xảy ra mạnh ở pH trung tính.
Ngoài ra, tất cả những yếu tố nào liên quan đến hoạt động của vi sinh vật đều
có ảnh hưởng đến sự khoáng hóa như nông dược sử dụng trong quá trình canh tác.
Nhiều nghiên cứu về ảnh hưởng của nông dược, cho thấy khi sử dụng dydrene và
Maneb ở liều lượng 960 g/kg đất làm ảnh hưởng đến tiến trình amonium hóa nhưng
không ảnh hưởng ở liều lượng 60 g/kg đất mặc dù nitrate hóa bị chậm trễ.
1.3.1.2 Tiến trình Nitrate hóa

Đạm amonium sau khi được phóng thích từ sự phân hủy chất hữu cơ sẽ biến
thành đạm nitrat. Sự oxid hóa amonium chuyển sang nitrat gọi là nitrat hóa. Theo
Võ Thị Gương et al, 2004 và Đỗ Thị Thanh Ren (1999) quá trình nitrate hóa trải qua
hai bước:
Bước 1: NH4+ biến đổi thành NO22NH4+ + 3O2
2NO2- + 2H2O + 4H+ + Năng lượng
Phản ứng được xúc tiến bởi các vi sinh vật tự dưỡng Nitrosomonas; một số vi
sinh vật dị dưỡng gồm các vi khuẩn, xạ khuẩn và nấm cũng có thể tham gia vào
phản ứng này nhưng hoạt động của Nitrosomonas là quan trọng nhất, ngoài NH4+
các amine, amid, hydroxylamin và một số hợp chất đạm khác cũng bị oxid hóa
thành NO2-.
Bước 2: Sự biến đổi NO2- sang NO3- được tiếp theo ngay sau phản ứng trên,
ngăn cản sự tích lũy NO2-, ion này độc cho cây nếu hiện diện trong đất với nồng độ
cao.
2NO2- + O2
2NO3- + Năng lượng
Nitrobacter là vi sinh vật tự dưỡng quan trọng nhất thúc đẩy sự biến đổi này,
một vài vi sinh vật dị dưỡng mà phần lớn là nấm cũng tham gia phản ứng trên (Võ
Thị Gương et al, 2004). Khi đạm NH4+ được khoáng hóa sẽ được nitrate hóa tạo
thành đạm NO3-, đất ngập nước trong mùa mưa thì NO3- bị khử thành NO, N2O, N2
làm mất đạm trong đất và sự khử đạm ở tầng đất bên dưới sẽ làm cho đạm bị mất đi
ở dạng hơi (Lê Văn Khoa, 1998).

CBHD: TS. Châu Minh Khôi

9

SVTH: Phạm Tuấn Lẫm

Luận văn Đại học

Ngành Khoa học đất

Theo Đỗ Thị Thanh Ren (1999) ở đất lúa nước sự mất đạm do khử nitrate có
thể rất cao thông thường có 60 – 70% lượng đạm bón vào bị bay hơi dưới dạng NO2
và N2. Quá trình nitrate hóa được thực hiện trong phạm vi pH khá rộng từ 5,5 – 10,0,
tốt nhất là 6,2 – 8,2; nhiệt độ từ 20 – 300C và ẩm độ đất từ 60 – 70% (Vũ Hữu Yêm,
1995).
Chất hữu cơ trong đất có liên quan chặt chẽ với đạm tổng số của đất (Stevenson,
1982) nhưng đạm hữu dụng lại tương quan không cao với chất hữu cơ hoặc với đạm
tổng số. Thành phần di động của hợp chất hữu cơ như calcium humates (CaHA) có
liên quan đến khả năng phân huỷ chất hữu cơ của vi sinh vật nên có vai trò quan
trọng trong sự khoáng hoá đạm của đất (Nguyễn Bảo Vệ et al., 1997). Hàm lượng
đạm khoáng hoá được ở đất lúa không những tuỳ thuộc vào số lượng mà còn tuỳ
thuộc vào mức độ mùn hoá của chất hữu cơ (Nguyễn Bảo Vệ et al., 2004).
Đạm cung cấp cho cây lúa chủ yếu phụ thuộc vào đạm tổng số chứa trong đất, sự
chuyển hoá đạm ở trong đất được hấp thu chủ yếu bởi rễ lúa. Đạm tổng số tập trung
ở tầng đế cày của 410 loại đất ở Châu Á biến động từ 0,02-0,92% trọng lượng đất
phơi khô trong không k1hí. Trung bình 0,13% và trong đó khoảng 78% của những
loại đất này chứa ít hơn 0,15% đạm (Kundu và Ladha, 1999).
Ở đất phù sa ĐBSCL sau 84 ngày khoáng hoá trong điều kiện yếm khí thì đất có
hàm lượng khoáng hoá cao nhất là 221 mg/Kg với tốc độ khoáng hoá ở điểm này là
0,72 mgN/Kg đất/ngày (Nguyễn Bảo Vệ, 2003)
Trên cùng một loại đất khi điều khiển pH khác nhau thì hàm lượng đạm khoáng hoá
cũng thay đổi. Sau 28 ngày ủ, hàm lượng N-NH4+ đo được 9,7 mg/100 g đất ở mẫu
có pH = 10,9 trong khi đó hàm lượng này chỉ đạt 3,2 mg/100 g đất ở pH = 7,8
(Phạm Văn Kim, 1999).
Tóm lại, N trong đất là một thành phần quan trọng, nó cung cấp dưỡng chất
chính cho cây trồng sinh trưởng và phát triển. Khả năng cung cấp N của đất nói lên

rằng đất có phì nhiêu hay không, có đáp ứng được cho cây trồng hay không thông
qua tiến trình khoáng hóa N trong đất.

CBHD: TS. Châu Minh Khôi

10

SVTH: Phạm Tuấn Lẫm


Luận văn Đại học

Ngành Khoa học đất

1.3.2 Vai trò của khoáng hóa đạm
Hàm lượng N khoáng hóa trong đất có sự tương quan với hàm lượng N hấp
thu trong cây, điều này cho thấy có thể sử dụng lượng đạm N-NH4+ trong đất như
một chỉ tiêu để đánh giá khả năng cung cấp N từ đất cho cây trồng (Nguyễn Mỹ Hoa,
Nguyễn Thị Thu Trang, 2007).
Khoáng hóa là một tiến trình quan trọng trong đất bởi vì nó điều chỉnh sự đáp
ứng và tầm quan trọng của khoáng hóa N đối với cây trồng. Việc dự đoán chính xác
lượng N khoáng hóa là một yêu cầu quan trọng cho việc đánh giá hiệu quả sử dụng
N trong nhiều hệ thống mùa vụ (Honeycutt,1999).
Khoáng hóa N là một công cụ đo lường đặc tính đất: đất có tiềm năng khoáng
hóa N cao vốn có khuynh hướng phì nhiêu, trong khi đất có tiềm năng khoáng hóa N
thấp có khuynh hướng ít phì nhiêu.
Canh tác thâm canh với việc cung cấp chất hữu cơ thấp nhất làm cạn kiệt chất
hữu cơ trong đất, gây ra sự suy giảm nghiêm trọng tiềm năng của tiến trình khoáng
hóa N để cung cấp đạm hữu dụng cho cây trồng.
1.3.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến sự khoáng hóa đạm

Sự khoáng hóa đạm trong đất là một tiến trình chịu ảnh hưởng của nhiều yếu
tố như hoạt động của vi sinh vật, hàm lượng vật chất hữu cơ, ẩm độ, nhiệt độ, cấu
trúc đất, độ thoáng khí trong đất, pH đất.
1.3.3.1 Chất hữu cơ
Tốc độ phân hủy và khoáng hóa của các thành phần hữu cơ trong đất có cấu
trúc thô nhanh hơn trong đất có cấu trúc mịn (Van Veen và KuiKman, 1990), vì chất
hữu cơ và sinh khối của vi sinh vật trong đất có cấu trúc mịn được bảo vệ về mặt
vật lý tốt hơn. Chất hữu cơ trong đất có liên quan chặt với N tổng số trong đất
(Stevenson,1986) nhưng hàm lượng n hữu dụng lại tương quan không cao với n tổng
số (Casman et al., 1996). Hàm lượng N khoáng hóa phụ thuộc vào hàm lượng và
chất lượng CHC, tỷ số C/N càng cao thì khả năng khoáng hóa đạm N càng giảm, tỷ
số C/N là 20 được xem là cân đối (Walley F. và Yates T., 2002; Haney, R. L. et al.,
2008).
1.3.3.2 Ẩm độ và nhiệt độ
Ẩm độ trong đất ảnh hưởng đến khả năng khoáng hóa đạm N trong đất. Theo
Alexxander (1961) cho biết, đất có ẩm độ khoảng 70% thì hàm lượng N khoáng hóa
sau 28 ngày ủ là khoảng 180ppm và hàm lượng N chỉ đạt khoảng 40ppm khi ẩm độ
là 27% khả năng giữ nước của đất trong cùng một điều kiện thí nghiệm. Ẩm độ
thích hợp cho sự khoáng hóa ammonium thường khoảng 50 – 60 % khả năng giữ
nước của đất.
CBHD: TS. Châu Minh Khôi

11

SVTH: Phạm Tuấn Lẫm