Ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến tới một số đặc tính và năng suất cây ngắn ngày trên đất xám miền đông nam bộ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

HOÀNG VĂN TÁM

ẢNH HƢỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ CHẾ BIẾN
TỚI MỘT SỐ ĐẶC TÍNH ĐẤT VÀ NĂNG SUẤT CÂY NGẮN NGÀY
TRÊN ĐẤT XÁM MIỀN ĐÔNG NAM BỘ

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

TP. HỒ CHÍ MINH - 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

HOÀNG VĂN TÁM

ẢNH HƢỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ CHẾ BIẾN
TỚI MỘT SỐ ĐẶC TÍNH ĐẤT VÀ NĂNG SUẤT CÂY NGẮN NGÀY
TRÊN ĐẤT XÁM MIỀN ĐÔNG NAM BỘ
Chuyên ngành
Mã số

: Khoa Học Đất
: 62 62 01 03

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
1. GS. TS. Võ Minh Kha
2. TS. Lê Xuân Đính

TP. HỒ CHÍ MINH – 2013


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan:
 Đây là công trình nghiên cứu của tôi và một số kết quả cùng cộng tác với các
cộng sự khác.
 Các kết quả trình bày trong luận án là trung thực, một phần kết quả nghiên cứu
được trình bày trong các tập san, tạp chí khoa học chuyên ngành và được sự
đồng ý cho phép của các đồng tác giả.
 Phần kết quả còn lại chưa được ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác.
Tác giả luận án

Hoàng Văn Tám


ii

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận án này, tôi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ tận tình
của các cấp lãnh đạo, quý thầy, quý cô, các bậc đàn anh, các bạn đồng nghiệp và bà
con nông dân.
Tôi xin bày tỏ sự kính trọng và tri ân tới cố GS. TS. Võ Minh Kha, nguyên
Trưởng khoa Quản Lý Ruộng Đất, trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – người
thầy hướng dẫn chính cho công trình nghiên cứu này. Thầy đã tận tình hướng dẫn,
chỉ bảo về những phương pháp luận trong nghiên cứu, bồi dưỡng nâng cao kiến
thức về dinh dưỡng cây trồng, đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong quá trình thực
hiện đề tài.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Lê Xuân Đính, Công ty Phân bón
miền Nam – người thầy hướng dẫn thứ hai cho công trình nghiên cứu này. Thầy đã
tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong suốt quá trình
thực hiện đề tài cũng như trong quá trình hoàn thiện luận án.
Tôi xin trân trọng cảm ơn đến ban lãnh đạo Viện Khoa học Kỹ thuật Nông
nghiệp Miền Nam, cơ sở đào tạo sau đại học đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi
để cho tôi hoàn thành công trình nghiên cứu này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn đến tập thể anh, chị, em đã và đang công tác tại
phòng Nghiên cứu Khoa học Đất, Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam
đã chia sẻ công việc, hỗ trợ, giúp đỡ phân tích các mẫu đất, phân bón và cây trồng
trong luận án và tạo điều kiện cho tôi trong suốt thời gian nghiên cứu.
Tôi xin trân trọng cảm ơn đến PGS. TS. Công Doãn Sắt, TS. Nguyễn Đăng
Nghĩa và TS. Đỗ Trung Bình, người thầy – người anh đã tận tình khuyến khích,
giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian nghiên cứu cũng như
trong quá trình hoàn chỉnh luận án.
Tôi xin trân trọng cảm ơn đến quý thầy, quý cô đã đọc, chỉnh sửa và góp ý
giúp tôi hoàn chỉnh luận án này.


iii

Tôi xin chân thành cảm ơn tới ban lãnh đạo các công ty: Công ty TNHH Hữu
Cơ, Công ty TNHH Đạt Nông và Cơ sở sản xuất phân hữu cơ Long Khánh đã cung
cấp phân bón, tạo điều kiện cho tôi thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn đến bà con nông dân các địa phương xã Tân Phú
Trung, huyện Củ Chi, TP Hồ Chí Minh; xã Đôn Thuận, xã Gia Lộc huyện Trảng
Bàng, tỉnh Tây Ninh đã tạo điều kiện cho tôi thực hiện các nghiên cứu ngoài đồng
ruộng tại địa phương.
Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn động viên, khuyến
khích, tạo điều kiện về thời gian, công sức và kinh phí để tôi hoàn thành công trình
nghiên cứu này.
TP. Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2014
Tác giả

Hoàng Văn Tám


iv

DANH MỤC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Nghĩa đầy đủ

AH

Axit Humix

C-AF

Cacbon-Axit fulvic

C-AH

Cacbon- axit humix

C-labile

Cacbon dễ tiêu

OC

Cacbon hữu cơ (Organic carbon)

CEC

Dung tích hấp thu

CFU

Colony forming unit (đơn vị hình thành khuẩn lạc)

ĐNB

Đông Nam Bộ

ĐACH

Độ ẩm cây héo

ĐX

Đông Xuân

HCCB

Phân hữu cơ chế biến

HCVS

Phân hữu cơ vi sinh

HCK

Phân hữu cơ khoáng

HCSH

Phân hữu cơ sinh học

NSU

Ngày sau ủ

OM

Chất hữu cơ

SCAĐR

Sức chứa ẩm đồng ruộng

SSP

Supe photphat đơn

TB

Trung bình

TĐ

Thu Đông

FMP

Phân lân nung chảy

VSV

Vi sinh vật


v

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Phân bố diện tích đất xám trên thế giới .......................................................5
Bảng 1.2 Ảnh hưởng của HCCB tới năng suất rau ăn lá trên đất xám Củ Chi,
T.P Hồ Chí Minh (vụ 1-3: tháng 09/2001 – tháng 02/2003) .....................40
Bảng 1.3 Ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến tới năng suất rau ăn lá trên đất xám
Củ Chi, T.P Hồ Chí Minh (vụ 4- 7: tháng 09/2001 – tháng 02/2003) ......41

Bảng 1.4 Ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến tới năng suất rau ăn lá trên đất xám
Củ Chi, T.P HCM (tổng năng suất và năng suất trung bình 07 vụ) ...........41
Bảng 2.1 Một số tính chất đất khu vực nghiên cứu. .................................................45
Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng phân hữu cơ sinh học Humix dùng trong các
thí nghiệm trong phòng, trong chậu. .........................................................47
Bảng 2.3 Thành phần dinh dưỡng phân hữu cơ vi sinh và hữu cơ khoáng dùng trong
các thí nghiệm trên cây lạc và cây ngô. ....................................................47
Bảng 3.1 Ảnh hưởng của HCSH Humix tới khả năng hấp thu N-NH4+ của đất.......61
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của phân HCSH Humix tới khả năng hấp thu lân của đất .....63
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của HCSH Humix tới khả năng hấp thu Kali của đất. ..........65
Bảng 3.4. Hệ số tương quan và mức xác suất giữa khả năng hấp thu N-NH4+
và một số tính chất hóa học đất ................................................................67
Bảng 3.5. Hệ số tương quan và mức xác suất giữa khả năng hấp thu P và một số
tính chất hóa học đất ................................................................................68
Bảng 3.6. Hệ số tương quan và mức xác suất giữa khả năng hấp thu K và một số
tính chất hóa học đất ................................................................................69
Bảng 3.7 Ảnh hưởng của phân HCCB tới một số chỉ tiêu vật lý nước của đất xám 73
Bảng 3.8 Ảnh hưởng của liều lượng phân HCCB bón vào tới pH của đất. ..............74
Bảng 3.9 Ảnh hưởng của phân HCCB tới hàm lượng (OC) trong đất (%)...............75
Bảng 3.10 Ảnh hưởng của phân HCCB tới hàm lượng cacbon dễ tiêu trong đất .....77
Bảng 3.11 Ảnh hưởng của phân HCCB tới hàm lượng axit humix trong đất (%) ..78


vi

Bảng 3.12 Ảnh hưởng của phân HCCB tới hàm lượng axit fulvic (%) và
tỷ lệ C-AH/C-AF trong đất. .....................................................................79
Bảng 3.13 Ảnh hưởng của phân HCCB tới dung tích hấp thu trong đất .................79
Bảng 3.14 Ảnh hưởng của phân HCCB tới mật độ một số nhóm vi sinh vật
có ích trong đất (log CFU/g) ....................................................................81

Bảng 3.15 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa liều lượng HCCB và phân đạm
tới khối lượng thân lá ngô (g/chậu) ..........................................................82
Bảng 3.16 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa liều lượng HCCB
và phân đạm tới hàm lượng đạm trong thân lá ngô (% N) ......................84
Bảng 3.17 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa liều lượng HCCB
và phân đạm tới tổng lượng đạm cây hút (g N/chậu)...............................85
Bảng 3.18 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa liều lượng HCCB
và phân đạm tới hàm lượng lân trong thân lá ngô (% P) .........................86
Bảng 3.19 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa liều lượng HCCB
và phân đạm tới tổng lượng lân cây hút (mg P/chậu) ..............................87
Bảng 3.20 Ảnh hưởng của HCCB tới hàm lượng kali trong thân lá ngô ..................88
Bảng 3.21 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa liều lượng HCCB
và phân đạm tới tổng lượng kali cây hút (mg K/chậu) ...........................89
Bảng 3. 22 Ảnh hưởng của liều lượng và dạng loại phân hữu cơ đến năng suất lạc ....
trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh (2010-2011) ..................................91
Bảng 3.23 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh và sự kết hợp của nó với phân
khoáng đến năng suất lạc trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh .............93
Bảng 3. 24 Ảnh hưởng của các liều lượng phân hữu cơ khoáng đến năng suất lạc
trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh (2010-2011) ..................................95
Bảng 3.25 Lượng phân khoáng được thay thế bằng phân HCCB bón cho cây lạc
trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh .......................................................97
Bảng 3.26 Hiệu quả kinh tế khi sử dụng các loại phân HCCB có bổ sung phân
khoáng cho cây lạc trên đất xám (tính trung bình 02 vụ thí nghiệm) .....99
Bảng 3.27 Ảnh hưởng của liều lượng và dạng loại HCCB đến năng suất ngô trên


vii

đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh (2011) ................................................103
Bảng 3.28 Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh đến năng suất ngô trên đất xám

Trảng Bàng, Tây Ninh (2011) ................................................................104
Bảng 3.29 Ảnh hưởng của phân hữu cơ khoáng đến năng suất ngô trên đất xám
Trảng Bàng, Tây Ninh (2011) ................................................................106
Bảng 3.30 Lượng phân khoáng được thay thế, khi liều lượng bón phân HCCB
thay đổi cho cây ngô trên đất xám Trảng Bàng, Tây Ninh ...................109
Bảng 3.31 Hiệu quả kinh tế khi sử dụng các loại phân hữu cơ có bổ sung phân
khoáng cho cây ngô trên đất xám (tính trung bình 02 vụ thí nghiệm) ..110


viii

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Quá trình khoáng hóa và tổng hợp mùn trong đất (Bùi Huy Hiền, 2013) 23
Hình 1.2. Các con đường hình thành chất mùn theo Stevenson (1982) ...................24
Hình 3.1 Tương quan giữa khả năng hấp thu N-NH4+ và liều lượng HCSH Humix 62
Hình 3.2. Tương quan giữa khả năng hấp thu P và liều lượng HCSH Humix .........64
Hình 3.3. Tương quan giữa khả năng hấp thu K và liều lượng phân HCSH Humix 66
Hình 3.4 Tương quan tuyến tính đơn giữa khả năng hấp thu N-NH4+ và
pH(KCl) đất ..................................................................................................67
Hình 3.5 Tương quan tuyến tính đơn giữa khả năng hấp thu K và hàm lượng
cacbon hữu cơ (OC) trong đất ....................................................................70
Hình 3.6 Mối quan hệ giữa liều lượng phân HCVS và năng suất lạc trên đất xám
Trảng Bàng, Tây Ninh (tính trung bình 02 vụ thí nghiệm) ........................94
Hình 3.7 Mối quan hệ giữa liều lượng phân HCK và năng suất lạc trên đất xám
(tính trung bình 02 vụ thí nghiệm) .............................................................96
Hình 3.8 Mối tương quan giữa lượng phân hữu cơ bón vào và mức lãi ròng do
sử dụng phân HCCB cho cây lạc trên đất xám (trung bình 02 vụ) ..........100
Hình 3.9 Mối tương quan giữa liều lượng phân hữu cơ vi sinh bón vào và
năng suất ngô trên đất xám (trung bình 02 vụ) ........................................105
Hình 3.10 Mối tương quan giữa liều lượng phân hữu cơ khoáng bón vào và

năng suất ngô trên đất xám (trung bình 02 vụ) .....................................107
Hình 3.11 Mối tương quan giữa lượng HCCB bón vào và mức lãi gia tăng do
sử dụng phân HCCB cho cây ngô trên đất xám (trung bình 02 vụ) ......111


ix

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii
DANH MỤC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................. iv
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................v
DANH MỤC CÁC HÌNH ..................................................................................... viii
MỤC LỤC ................................................................................................................ ix
TÓM TẮT LUẬN ÁN ......... ...................................................................................xv
ABSTRACT ......................................................................................................... xviii
MỞ ĐẦU ...................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài .........................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu ..............................................................................................2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .........................................................................3
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án ..........................................................3
5. Những điểm mới của luận án ................................................................................3
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..................................................................5
1.1 Một số đặc điểm cơ bản của đất xám trên thế giới và Việt Nam ........................5
1.1.1 Đất xám trên thế giới .........................................................................................5
1.1.1.1 Diện tích và phân bố ..........................................................................5
1.1.1.2 Một số đặc điểm chung của nhóm đất xám trên thế giới ...................5
1.1.2 Đất xám ở Việt Nam ...........................................................................................6
1.1.2.1 Diện tích và phân bố ...........................................................................6
1.1.2.2 Phân loại đất xám Việt Nam ...............................................................6

1.1.2.3 Đặc điểm tính chất của các đơn v đất xám ở Việt Nam ....................7
1.1.2.4 Khai thác và sử dụng đất xám Việt Nam .............................................7
1.1.3 Đất xám Đông Nam Bộ ......................................................................................8
1.1.3.1 Sơ lược đặc điểm tự nhiên vùng Đông Nam Bộ ..................................8
1.1.3.2 Thời tiết khí hậu .................................................................................9


x

1.1.3.3 Một số đặc tính cơ bản của đất xám Đông Nam Bộ ..........................9
1.2 Thành phần và đặc điểm chất hữu cơ trong đất ...............................................14
1.2.1 Những nghiên cứu ở nước ngoài ....................................................................14
1.2.2 Những nghiên cứu trong nước ........................................................................16
1.2.3 Ảnh hưởng của một số yếu tố đến quá trình hình thành chất hữu cơ đất ........20
1.3 uá tr nh chu ển h a chất hữu cơ khi b n vào đất .........................................22
1.3.1 Quá trình khoáng hóa (Mineralization Process) .............................................23
1.3.2 Quá trình mùn hóa (Humusification process)..................................................24
1.4 Phân hữu cơ và vai trò của chúng trong sản xuất nông nghiệp .....................25
1.4.1 Sơ lược l ch sử ứng dụng phân hữu cơ trong nông nghiệp .............................25
1.4.2 Hiện trạng sử dụng phân hữu cơ trong nước và thế giới................................27
1.4.3 Các loại phân hữu cơ chủ yếu sử dụng trong sản xuất nông nghiệp ...............29
1.4.3.1 Phân hữu cơ truyền thống (phân hữu cơ nhà nông) ........................29
1.4.3.2 HCCB công nghiệp ...........................................................................30
1.4.4 Vai trò của phân hữu cơ trong việc duy trì và cải thiện độ phì nhiêu đất ......32
1.4.4.1 Ảnh hưởng của phân hữu cơ đối với một số chỉ tiêu vật lý đất ........33
1.4.4.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ đối với một số chỉ tiêu hoá học đất ..35
1.4.4.3 Vai trò của phân hữu cơ đối với hoạt động của VSV đất .................38
1.4.5 Vai trò của phân hữu cơ trong việc nâng cao năng suất cây trồng và hiệu
suất sử dụng phân bón ......................................................................................38
1.4.5.1 Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới năng suất lúa ................................38

1.4.5.2 Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới năng suất rau ...............................39
1. 4.5.3 Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới năng suất thuốc lá ........................42
1.4.5.4 Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới năng suất ngô ...............................42
1.4.5.5 Ảnh hưởng của phân hữu cơ đến năng suất lạc ................................43
1.4.5.6 Ảnh hưởng của phân hữu cơ tới năng suất sắn và cây họ đậu trồng
xen. ...................................................................................................43
CHƢƠNG 2. NỘI DUNG, VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .45
2. 1 Nội dung nghiên cứu ........................................................................................45


xi

2.2 Vật liệu nghiên cứu ............................................................................................45
2.2.1 Đất nghiên cứu ................................................................................................45
2.2.2 Các loại phân hữu cơ nghiên cứu ...................................................................46
2.2.3 Cây trồng nghiên cứu ......................................................................................48
2.3 Địa điểm nghiên cứu ..........................................................................................48
2.4 Thời gian nghiên cứu.........................................................................................48
2.5 Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................48
2.5.1 Thí nghiệm trong phòng ...................................................................................48
2.5.1.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm ........................................................48
2.5.1.2 Trình tự tiến hành ủ đất với phân hữu cơ ........................................49
2.5.1.3 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của HCCB tới khả năng hấp
thu một số nguyên tố dinh dưỡng. .................................................................49
2.5.1.4 Phương pháp nghiên cứu ảnh hưởng của phân HCCB tới một số chỉ
tiêu độ phì nhiêu của đất xám .......................................................................50
2.5.2 Thí nghiệm trong nhà lưới(Nghiên cứu tỷ lệ phối hợp giữa liều lượng phân
HCCB và phân đạm tới khả năng cung cấp dinh dưỡng cho cây ngô trên
đất xám ĐNB) ..................................................................................................50
2.5.3 Thí nghiệm ngoài đồng ruộng ..........................................................................51

2.5.3.1. Đ a điểm nghiên cứu. .......................................................................51
2.5.3.2 Công thức yếu tố thí nghiệm ...........................................................51
2.5.3.3 Phương pháp bón phân bố trí thí nghiệm .......................................52
2.5.3.4 Chỉ tiêu theo dõi ...............................................................................53
2.5.4 Phương pháp phân tích đất phân bón và cây trồng nghiên cứu ....................53
2.5.4.1 Phân tích phân bón ...........................................................................53
2.5.4.2 Phân tích cây trồng ...........................................................................54
2.5.4.3 Phân tích đất .....................................................................................55
2.5.4.4 Phương pháp phân tích vi sinh vật trong đất phân bón..................58
2.6 Phương pháp thống kê và xử lý số liệu ............................................................59
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ - THẢO LUẬN ..............................................................60


xii

3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của phân HCCB tới khả năng hấp thu một số
ngu ên tố dinh dưỡng trên đất xám ĐNB trong điều kiện phòng
thí nghiệm

.......................................................................................................60

3.1.1 Khả năng hấp thu N-NH4+ của đất khi bón phân HCCB ................................61
3.1.2 Khả năng hấp thu P của đất khi được bón HCCB ..........................................62
3.1.3 Khả năng hấp thu K của đất khi bón phân hữu cơ ........................................64
3.1.4 Mối quan hệ giữa khả năng hấp thu dinh dưỡng (N P K) và một số tính
chất hóa học của đất xám.................................................................................66
3.1.4.1 Mối quan hệ giữa một số tính chất đất với khả năng hấp thu
N-NH4+ .............................................................................................66
3.1.4.2 Mối quan hệ giữa một số tính chất đất với khả năng hấp thu
lân (P)................................................................................................68

3.1.4.3 Mối quan hệ giữa một số tính chất đất với khả năng hấp thu
kali (K) ..............................................................................................69
3.2 Ảnh hưởng của phân HCCB tới một số chỉ tiêu độ ph của đất xám ..............72
3.2.1 Tính chất vật lý đất ...........................................................................................72
3.2.2 Ảnh hưởng đến một số tính chất hóa học của đất ............................................73
3.2.2.1 Ảnh hưởng đến pH của đất ...............................................................73
3.2.2.2 Ảnh hưởng đến hàm lượng và thành phần chất hữu cơ trong đất ....75
3.2.2.3 Ảnh hưởng đến dung tích hấp thu của đất ........................................79
3.2.3 Ảnh hưởng đến mật độ vi sinh vật có ích (VSV) trong đất ...............................80
3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ b n phối hợp giữa các liều lượng phân
HCCB và phân đạm tới khả năng cung cấp dinh dưỡng cho câ ngô ............81
3.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa phân HCCB và phân
đạm tới khối lượng thân lá ngô .........................................................................82
3.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa liều lượng HCCB và
phân đạm tới hàm lượng đạm trong cây và tổng lượng đạm cây hút ...............83
3.3.2.1 Ảnh hưởng đến hàm lượng đạm trong cây ........................................84
3.3.2.2 Ảnh hưởng đến tổng lượng đạm cây hút ..........................................85


xiii

3.3.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa liều lượng HCCB và phân đạm tới
hàm lượng lân trong cây và tổng lượng lân cây hút .........................................86
3.3.3.1 Ảnh hưởng đến hàm lượng lân trong cây (% P) ...............................86
3.3.3.2 Ảnh hưởng đến tổng lượng lân cây hút (mg P/chậu) ........................87
3.3.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa liều lượng HCCB và phân đạm tới
hàm lượng kali trong cây và tổng lượng kali cây hút ......................................88
3.3.4.1 Ảnh hưởng đến hàm lượng kali trong cây.........................................88
3.3.4.2 Ảnh hưởng tới tổng lượng kali cây hút (g K/chậu) ...........................89
3.4 Ảnh hưởng của phân HCCB và tỷ lệ b n phối hợp giữa phân hữu cơ

và phân khoáng đến năng suất một số câ ngắn ngà .....................................90
3.4.1 Ảnh hưởng của việc bón phối hợp giữa HCCB và phân khoáng trên cây lạc 90
3.4.1.1 Hiệu lực nông học của liều lượng và dạng phân HCCB đối với
năng suất lạc trên đất xám Trảng Bàng Tây Ninh ............................90
3.4.1.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa phân hữu cơ vi sinh và phân
khoáng tới năng suất lạc trên đất xám Trảng Bàng Tây Ninh ..........92
3.4.1.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa phân hữu cơ khoáng và phân
khoáng tới năng suất lạc trên đất xám Trảng Bàng Tây Ninh .........95
3.4.1.4 Tính toán lượng phân khoáng có thể được thay thế khi sử dụng
các liều lượng HCCB khác nhau đối với cây lạc trên đất xám
Trảng Bàng Tây Ninh ........................................................................97
3.4.1.5 Hiệu quả kinh tế khi sử dụng các loại phân HCCB cho cây lạc
trên đất xám Trảng Bàng Tây Ninh ..................................................99
3.4.2 Ảnh hưởng của việc bón phối hợp giữa HCCB và phân khoáng
đến cây ngô .....................................................................................................101
3.4.2.1 Hiệu lực nông học của liều lượng và dạng loại HCCB đối với
năng suất ngô trên đất xám Trảng Bàng Tây Ninh ........................101
3.4.2.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa phân hữu cơ vi sinh và phân
khoáng tới năng suất ngô trên đất xám Trảng Bàng Tây Ninh ....104
3.4.2.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ bón phối hợp giữa phân hữu cơ khoáng và phân


xiv

khoáng tới năng suất ngô trên đất xám Trảng Bàng Tây Ninh .....106
3.4.2.4 Tính toán lượng phân khoáng có thể được thay thế khi sử dụng
các liều lượng HCCB khác nhau đối với cây ngô trên đất xám
Trảng Bàng Tây Ninh .......................................................................108
3.4.2.5 Hiệu quả kinh tế khi sử dụng các loại HCCB cho cây ngô trên
đất xám Trảng Bàng Tây Ninh ........................................................110

KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ .......................................................................................113
KẾT LUẬN

.....................................................................................................113

ĐỀ NGHỊ

.....................................................................................................114

DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN
LUẬN ÁN ...............................................................................................................115
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................116
TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT ........................................................................................116
TÀI LIỆU TIẾNG ANH ........................................................................................124
PHẦN PHỤ LỤC...................................................................................................128


xv

TÓM TẮT LUẬN ÁN
Luận án thể hiện nội dung và kết quả nghiên cứu, đánh giá tác động của một
số loại HCCB đối với một số tính chất lý, hóa và sinh học trên đất xám vùng Đông
Nam Bộ và ảnh hưởng của chúng đến năng suất một số loại cây trồng ngắn ngày
(lạc, ngô) trên đất xám ĐNB, cũng như khả năng thay thế một phần phân khoáng
bằng những loại HCCB nói trên.
Đông Nam Bộ (ĐNB) là vùng có điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội thuận
lợi vào bậc nhất so với các vùng kinh tế khác trong cả nước về phát triển nông
nghiệp toàn diện với những sản phẩm hàng hóa có giá trị. Diện tích đất nông nghiệp
ở ĐNB hiện có gần 1,8 triệu ha, trong đó nhóm đất xám (Acrisols) chiếm trên 30%,
trở thành một trong hai nhóm đất sản xuất nông nghiệp chủ yếu của vùng.

Vai trò hết sức quan trọng của phân hữu cơ đối với độ phì nhiêu của đất và
dinh dưỡng cây trồng, đặc biệt là trên đất xám, đã là vấn đề không phải bàn cãi.
Nhưng để có đủ nguồn cung cấp hữu cơ cho đất trong giai đoạn hiện nay, việc tận
dụng nguồn phế phụ phẩm trong trồng trọt và chăn nuôi là chưa đủ. Với sự phát
triển của nền nông nghiệp nước nhà ở giai đoạn này, thì việc nghiên cứu sử dụng
những loại phân hữu cơ được chế biến công nghiệp để thay thế chúng là một nhu
cầu tất yếu. Các sản phẩm HCCB hiện nay rất đa dạng trên thị trường và chưa được
nghiên cứu nhiều về ảnh hưởng của chúng đến độ phì nhiêu của đất và năng suất
cây trồng, cũng như phương cách sử dụng chúng. Chính vì vậy, việc nghiên cứu,
đánh giá khả năng thay thế phân hữu cơ truyền thống, sử dụng hợp lý các loại
HCCB cùng với phân khoáng để cải thiện độ phì, nâng cao hiệu quả sản xuất nông
nghiệp của vùng đất ĐNB là nội dung chính của đề tài luận án.
Kết quả nghiên cứu khả năng hấp thu dinh dưỡng (N, P, K) của đất xám
ĐNB cho thấy HCCB có vai trò quan trọng trong việc làm tăng khả năng hấp thu
dinh dưỡng (N, P, K) của đất xám, do vậy tăng cường tính đệm trong việc giữ gìn
và cung cấp dinh dưỡng cho cây. Đây là một trong các cơ sở quan trọng trong việc
khuyến cáo áp dụng bón phân phối hợp giữa phân hữu cơ và vô cơ, góp phần nâng


xvi

cao hiệu lực của phân bón cho cây trồng trên đất xám. Lượng HCCB bón vào 2,56–
10,24 g HC/kg đất đã làm tăng khả năng hấp thu dinh dưỡng của đất như sau: Tăng
khả năng hấp thu N-NH4+ từ 8,2 đến 20,7% so với không bón hữu cơ ở mức độ
tương quan có ý nghĩa (R2=0,4268; Prob.<0,0001 với n = 60; CV = 7,35%), với
phương trình hồi quy đơn biến biểu diễn mối quan hệ này là: y = 1,3387x + 70,804;
tăng khả năng hấp thu lân 4,92–15,54% so với không bón hữu cơ, được biểu diễn
bằng phương tình tuyến tính đơn: y = 1,1477x+77,544 với mức độ tương quan R2 =
0,3402 (với n= 60, Prob.=0,002 và CV=7,64%); tăng khả năng hấp thu kali 5,57–
21,86% so với đối chứng không bón hữu cơ, với hệ số tương quan R2=0,4656

(n=60, CV=7,48; Prob.= 0,004) và phương trình hồi quy tuyến tính đơn: y =
2,5833x + 120,35. Khả năng hấp thu dinh dưỡng của đất xám khi được bón phân
hữu cơ ngoài việc phụ thuộc vào hàm lượng chất hữu cơ bón vào còn có mối tương
quan đơn khá chặt với một số chỉ tiêu hóa học của đất như: Mức độ tương quan
giữa khả năng hấp thu N-NH4+ và một số tính chất đất theo thứ tự từ cao đến thấp
là: pH(KCl)>pH(H2O)>OC>CEC>C-AH>C-AF. Khả năng hấp thu P có mối quan hệ
tuyến tính đơn với các chỉ tiêu: pH(H2O, KCl), CEC và OC ở mức xác suất <0,01. Khả
năng hấp thu K của đất xám khi được bón phân hữu cơ có tương quan với một số
tính chất đất theo thứ tự từ cao đến thấp là: OC > CEC > pH(KCl)> pH(H2O). Hàm
lượng chất hữu cơ trong đất (OC) ảnh hưởng có ý nghĩa đến khả năng hấp thu K của
đất với phương trình hồi quy tuyến tính đơn biến y = 112,5x -3,3581 với R2 =
0,4107 (p <0,0001, n = 60).
Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy việc sử dụng HCCB với khoảng liều
lượng như trên đã cải thiện một số chỉ tiêu độ phì nhiêu của đất xám: tăng sức chứa
ẩm đồng ruộng và lượng nước hữu hiệu trong đất, tăng số lượng (OC) và chất lượng
chất hữu cơ (C-AH) trong đất, nâng cao dung tích hấp thu (CEC) 0,37- 0,54
Cmol+/kg tương đương tăng 2,53–8,53% so với không bón hữu cơ. Với liều lượng
HCCB được bón nói trên, mật độ các vi sinh vật cố định đạm, phân giải lân và phân
giải xenlulo tăng lên rõ rệt theo lượng phân hữu cơ bón vào. Tuy nhiên, bón nhiều


xvii

HCCB thì pH đất có xu hướng giảm nhẹ một cách nhất thời, cần có biện pháp bổ
sung thêm lân hoặc vôi.
Sử dụng HCCB cho đất xám Đông Nam Bộ đã có tác dụng làm tăng khả
năng cung cấp dinh dưỡng (N, P, K) cho cây, nâng cao hiệu lực của phân khoáng,
đặc biệt là phân đạm. So với đối chứng bón phân khoáng, các công thức được bón
HCCB có tổng lượng N cây hút tăng 0,053 – 0,224 g/chậu (tương đương 19,13 –
62,81%), tổng lượng P cây hút tăng 0,007 – 0,027 g/chậu (tương đương tăng 18,42

– 71,05%); tổng lượng K cây hút tăng 0,040 – 0,142 g/chậu (tương đương 14,49 –
51,45%).
Trên cây lạc, liều lượng HCCB 500–2000 kg/ha/vụ có bổ sung phân khoáng
(N, P, K) để có cùng mức dinh dưỡng đa lượng như đối chứng bón phân khoáng đã
làm tăng hiệu lực nông học rất rõ. Với loại phân bón HCVS Omix (1-3-1), năng
suất lạc bình quân 2 vụ tăng so với đối chứng 0,43–0,94 tấn/ha/vụ, tương đương
15,69–34,31%. Tuy nhiên, lượng bón 500–1500 kg/ha/vụ cho hiệu quả kinh tế cao
nhất. Đối với phân HCK Omix (3-3-3), năng suất lạc tăng 0,33–0,83 tấn /ha/vụ so
với đối chứng, tương đương 11,66–29,33%. Lượng bón cho hiệu quả kinh tế tốt là
1000–1800 kg/ha/vụ.
Trên cây ngô, sử dụng các loại HCCB với liều lượng 750–3000 kg/ha/vụ có
bổ sung phân khoáng (N, P, K) để có cùng mức dinh dưỡng đa lượng như đối chứng
bón phân khoáng đều làm tăng năng suất ngô. So với đối chứng bón phân khoáng,
năng suất ngô tăng 0,62–1,92 tấn/ha/vụ (tương đương 11,31–35,03%) đối với phân
HCVS Omix (1-3-1) và 0,50–1,65 tấn/ha/vụ (tương đương 9,10–30,00%) đối với
phân HCK Omix (3-3-3). Mức bón phân hữu cơ chế biến cho hiệu quả tốt là: 7502800 kg/ha/vụ đối với phân HCVS Omix (1-3-1) và 750–2200 kg/ha/vụ đối với
phân HCK Omix (3-3-3).
Hoàn toàn có thể sử dụng HCCB để thay thế một phần (đối với lạc, ngô) các
loại phân vô cơ đang phổ biến hiện nay mà vẫn đảm bảo được năng suất và hiệu quả
kinh tế cho cây ngắn ngày trên đất xám ĐNB.


xviii

ABSTRACT
Dong Nam Bo (DNB) (South-eastern Region) is considered as one of the
most favorable areas in the country to promote desirable crops, which are
intensively grown for export purpose. Rubber, coffee, black pepper, cashew nut,
maize, groundnut, and vegetable have been developed successfully. However, the
unfavorable conditions, which have often threaten the production there, could be

listed as soil degradation under tropical weather, poor soil organic content, and
other factors. They significantly contribute to fast mineralization, unsustainable
intensification. In addition, chemical fertilizer misuses or overuses have severely
enhanced the worse situation. Practically, the bad thing is occurring in the Acrisols,
which account for 30% of the DNB total arable areas. Acrisols in Vietnam occupied
19,970,642 ha, largely distributed in mountainous, mid-land, and plain
sourrounding regions. It is divided into 05 soil units, including low humic gley soils
with the largest areas especially various economic-value crops growing .
Study Objectives
To evaluate the impact of some commercial organic fertilizers on soil
physical and chemical properties of DNB Acrisols.
To address the effect of some commercial organic fertilizers on productivity
of short-duration genotype crops under DNB Acrisols conditions, then to evaluate
their ability how to partly replace chemical fertilizer dosage.
Scientific and practical values
Scientific value: the result would evaluate the impact of organic mechanism of the
recommended products to crop nutritional absorption and soil fertility. Then it can
be contribute to the theoretical points how to propose the organic amendment
solutions in Acrisols, to obtain soil fertility management, especially in the southeastern region of Vietnam.
Practical value: the result would be a reasonable recommendation on organic
application with some current commercial products. This would help reduce the


xix

chemical fertilizer overuse, protect our environment to gain the sustainable
agricultural development.
Processed organic fertilizers can completely replace conventional organic
products. They can undertake their new function for market economy demand in
agriculture. Their advantages were addressed in the study as economical

effectiveness, soil fertility improvement.
At the organic fertilizer dose of 2.54–10.24 g HC/kg soil, the adsorption of
N, P, K under haplic acrisols condition of southeastern region positively increased
to the organic amount applied as 8.2-20.7% for N-NH 4+, 4.92-15.54% for P and
5.57-21.86% for K compared to check (without organic application).
At the same dose of processed organic fertilizers, the acrisols fertility
properties were well improved as increased field capacity, water use efficiency,
increased C-OM and better C-AH quality; improved CEC 0.27-0.54 Cmol +/kg soil,
equivalent 2.53–8.53% as compared to check (without organic treatment). Soil
microorganism community as N fixation, P degradation, cellulose degradation
increased after organic treatment. However, pH tended to reduce properly, it needs
to adjust on time.
Processed organic fertilizers increased the N, P, K releasing in grey soils of
southeastern regions in case of maize. As compared to NPK treatment only, the
organic application ones with 2.56 – 10.24 g HC/kg soil enhanced the absorbed N
from 0.053–0.224g/pot (equivalent 19.13–62.81%); the absorbed P from 0.007–
0.027g/pot (equivalent 18.42–71.05%); the absorbed K from 0.040–0.142 g/pot
(equivalent 14.49–51.45%).
Processed organic fertilizer application (e.g. HCK, HCVS) in case of maize,
groundnut growing in haplic acrisols enhanced crop productivity, reduced
production cost due to NPK fertilizer input.
Economic effectiveness on groundnut: Through two continuous seasons, at
the HCVS dose of 500–2,000 kg/ha /season plus NPK treatment to have the same
nutrion level of NPK treatment only, groundnut overyielded 0.43–0.94 t/ha/season


xx

(equivalent 15.69–34.31% as compared to check. The most efficient input was 500–
1,500 kg/ha/season. At the HCK dose of 1,000-1,800 kg/ ha/ season, groundnut

overyielded 6.00 –29.33% as compared to check.
Economic effectiveness on maize: Through two continuous seasons, at the
HCCB dose of 750 –3,000 kg/ha/season plus NPK treatment to have the same
nutrion level of NPK treatment only, maize overyielded 0.62–1.92 t/ha/season
(equivalent 11.31–35.03%) and 0,50–1,65 t/ha/season (equivalent 9.10-30.00%) in
case of HCVS and HCK, respectively. The most efficient input was 750-2,800
kg/ha/season and 720-2,200 kg/ha/season in case of HCVS and HCK, respectively.


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
nước ta, đất xám là nhóm đất có diện tích 19.970.642 ha [29], [30 , được
phân bố rộng khắp ở các vùng trung du, miền núi và rìa đồng bằng. Đây là nhóm đất
được xếp vào loại đất nghèo dinh dưỡng, nhưng có nhiều đặc tính thuận lợi cho việc
trồng trọt nếu biết sử dụng đúng. Trên thực tế loại đất này cũng có một vai trò rất
quan trọng trong nền nông nghiệp nước nhà.
Vùng ĐNB, bao gồm các tỉnh Bình Phước, Bình Dương, Tây Ninh, Đồng
Nai, Bà Rịa-Vũng Tàu và thành phố Hồ Chí Minh, có diện tích tự nhiên hơn 2,3
triệu ha. Nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam với những thuận lợi cơ bản
về khí hậu thời tiết, địa hình bằng phẳng, giao thông phát triển, nguồn lao động dồi
dào, ĐNB được đánh giá là vùng có điều kiện sinh thái nông nghiệp thuận lợi bậc
nhất trong cả nước. Với diện tích đất nông nghiệp gần 1,8 triệu ha, nhóm đất xám
chiếm trên 30% là một trong hai nhóm đất sản xuất nông nghiệp chủ yếu của vùng.
Đất xám ĐNB phân bố trên địa hình khá bằng phẳng ở tất cả các tỉnh của vùng, với
những đặc điểm cơ bản là tầng đất dày, dễ thoát nước, dễ cơ giới hóa nhưng thành
phần cơ giới thô, nhẹ, nghèo dinh dưỡng, dung lượng cation trao đổi (CEC) thấp
nên dễ bị rửa trôi, xói mòn.
Hệ thống canh tác trên đất xám ĐNB đã được định hình với nhiều cơ cấu cây

trồng đạt hiệu quả kinh tế khá cao, trong đó có những diện tích được tưới tập trung,
thâm canh 2-3 vụ cây trồng hàng năm như ngô, lạc, rau, đậu các loại và một số loại
cây công nghiệp khác. Thực tế cho thấy, năng suất cây trồng thâm canh trên đất
xám không chênh lệch nhiều so với trồng trên đất đỏ bazan, nhưng mức đầu tư cho
thâm canh lại cao hơn, đặc biệt là chi phí phân bón. Mặt khác, hiệu lực sử dụng
phân bón trên đất xám rất thấp, vì vậy xu thế đầu tư nhiều phân hóa học hơn để đạt
năng suất cao vừa làm tăng giá thành vừa ảnh hưởng xấu đến đất, làm giảm tính bền
vững trong sản xuất, chưa kể môi trường bị ô nhiễm, tạo điều kiện cho dịch hại phát
triển.


2

Sử dụng phân hữu cơ trong canh tác trên đất xám không chỉ có mục đích cân
đối dinh dưỡng, mà chất hữu cơ còn có vai trò quan trọng trong việc làm tăng hàm
lượng mùn trong đất, cải thiện độ phì nhiêu, nâng cao hiệu quả sử dụng nước và
phân vô cơ, giảm nguy cơ sâu bệnh, tăng năng suất và chất lượng nông sản, cuối
cùng là tăng hiệu quả sản xuất. Chính vì vậy, ngoài việc sử dụng đầy đủ và cân đối
lượng phân khoáng cho đất xám, việc chú ý sử dụng phân hữu cơ là một nhu cầu tất
yếu và không thể bỏ qua.
Tuy nhiên, nếu ta chỉ quan tâm đến việc sử dụng phân hữu cơ truyền thống
như trước kia, sẽ hoàn toàn thiếu nguồn cung cấp và chất lượng phân cũng là một ẩn
số khó kiểm soát. Con số thống kê cho thấy, ước tính lượng phân hữu cơ truyền
thống chỉ có thể đáp ứng khoảng dưới 20% nhu cầu phân hữu cơ hiện nay. Hơn
80% nhu cầu còn lại chỉ có thể được cung cấp bằng các nguồn HCCB.
Hiện nay trên cả nước đã có hơn 500 cơ sở sản xuất phân bón hữu cơ, với
tổng sản lượng khoảng trên 600.000 tấn/năm (Tổng cục Thống kê). Ưu điểm cơ bản
của HCCB so với phân hữu cơ truyền thống là hàm lượng dinh dưỡng cao, khá cân
đối và tính kiểm soát được của các chỉ tiêu dinh dưỡng, lý, hoá tính, vì vậy ta có thể
tính toán được mức cung cấp thật sự của loại phân này cho đất và cây trồng. Tuy

nhiên cho đến nay vẫn chưa có một công trình nghiên cứu thực sự toàn diện nào về
khả năng đáp ứng và thay thế phân hữu cơ truyền thống của loại HCCB này.
Chính vì vậy, để có đủ cơ sở khoa học và thực tiễn trong việc đề xuất sử
dụng HCCB, nhằm cải thiện các tính chất vật lý, hoá học, sinh học cũng như hiệu
quả nông học và hiệu quả kinh tế cho sản xuất nông nghiệp trên đất xám, Nghiên
cứu sinh đã thực hiện đề tài: "Ảnh hưởng của phân hữu cơ chế biến tới một số
đặc tính đất và năng suất cây ngắn ngà trên đất xám miền Đông Nam Bộ".
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1 Đánh giá tác động của một số loại HCCB đến một số tính chất vật lý-nước,
hóa và sinh học đất xám vùng Đông Nam Bộ.


3

2.2 Đánh giá ảnh hưởng của một số loại HCCB đến năng suất một số loại cây
trồng ngắn ngày (lạc, ngô) trên đất xám ĐNB và khả năng thay thế một phần
phân khoáng của chúng.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
3.1 Đất xám (Haplic Acrisols) vùng ĐNB tại TP. Hồ Chí Minh và Tây Ninh.
3.2 HCCB: Một số loại phân hữu cơ vi sinh, hữu cơ sinh học và hữu cơ khoáng có
trong danh mục được phép sản xuất và kinh doanh tại Việt Nam.
3.3 Cây trồng ngắn ngày: ngô, lạc.
3.4 Các nghiên cứu về ảnh hưởng của HCCB tới khả năng hấp thu dinh dưỡng (N,
P, K); một số chỉ tiêu vật lý-nước, hóa và sinh học của đất xám được thực hiện
trong điều kiện phòng thí nghiệm.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
 Ý nghĩa khoa học: Đánh giá được cơ chế tác động của HCCB đến khả năng hấp
thu dinh dưỡng của cây trồng và độ phì nhiêu đất, góp phần xây dựng cơ sở lý
luận cho việc nghiên cứu, đề xuất các biện pháp sản xuất, sử dụng hợp lý phân
HCCB trong quản lý dinh dưỡng tổng hợp trên đất xám nhằm cải thiện độ phì

nhiêu đất và tăng hiệu quả kinh tế cho sản xuất nông nghiệp. Bổ sung phương
pháp luận trong nghiên cứu bón phân cân đối giữa hữu cơ và vô cơ, làm cơ sở để
tính toán cung cầu phân bón cho đất xám ở vùng Đông Nam Bộ nói riêng và ở
các tỉnh phía Nam nói chung.
 Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả của đề tài là cơ sở để khuyến cáo sử dụng hợp lý các
loại HCCB nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm áp lực bón phân vô cơ, bảo
vệ môi trường, đồng thời góp phần định hướng sản xuất các loại cây trồng
nghiên cứu theo hướng nông nghiệp bền vững.
5. Những điểm mới của luận án
 Luận án là công trình nghiên cứu có hệ thống đánh giá tác động của các loại
HCCB đến các đặc tính lý, hóa, sinh học của đất xám.