Biện pháp kỹ thuật giảm lượng axit hữu cơ và giảm phát thải khí nhà kính trong canh tác lúa trên đất phèn và đất phù sa tại tỉnh Hậu Giang (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ
Chuyên ngành: Khoa học đất
Mã ngành: 62 62 01 03

NGUYỄN THỊ KIỀU
BIỆN PHÁP KỸ THUẬT GIẢM LƯỢNG
AXIT HỮU CƠ VÀ PHÁT THẢI KHÍ NHÀ KÍNH
TRONG CANH TÁC LÚA TRÊN ĐẤT PHÈN VÀ
ĐẤT PHÙ SA TẠI HẬU GIANG

Cần Thơ, 2017


CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

Người hướng dẫn: PGS. TS. Trần Kim Tính

Luận án được bảo vệ trước hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp
trường
Họp tại: ………………………………………., Trường Đại học
Cần Thơ.
Vào lúc ….. giờ ….. ngày ….. tháng ….. năm …..

Phản biện 1: ………………………………………
Phản biện 2: ………………………………………

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:

Trung tâm Học liệu, Trường Đại học Cần Thơ.
Thư viện Quốc gia Việt Nam.


DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

1. Nguyễn Thị Kiều (2014), “Nghiên cứu các giải pháp giảm ngộ độc
hữu cơ cho lúa trên vùng canh tác lúa 3 vụ ở Hậu Giang”, Tạp chí
Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. Số 18/2014, tr.18-26.
2. Nguyễn Thị Kiều, Phan Văn Trạng và Trần Kim Tính (2015),
Phương pháp xác định axit hữu cơ trong dung dịch đất ở ruộng lúa
có vùi rơm rạ tươi phân huỷ ở điều kiện yếm khí, Tạp chí Nông
nghiệp và Phát triển nông thôn. Số 23/2015.


Chương 1: Giới thiệu
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Ở Đồng Bằng Sông Cửu Long sau khi thu hoạch mỗi vụ lúa, vụ Đông Xuân
hơn 70%, 50% vụ Hè Thu và 30 % vụ Thu Đông, nông dân đốt đồng để xuống
giống cho vụ tiếp theo. Đối với mùa vụ thường không đốt đồng như vụ Hè
Thu và Thu Đông và một số nơi đất vùng trũng (Long An và Vĩnh Long, Hậu
Giang) nông dân không thể đốt đồng được, thì lượng rơm rạ phải cày vùi trở
lại đất. Nếu vùi rơm rạ trở lại đất, thì vùi rơm rạ ở điều kiện yếm khí sẽ gây
ảnh hưởng đến đặc tính hóa, lý, sinh học đất, và làm cây lúa kém sinh trưởng,
phát triển do ngộ độc hữu cơ. Hàng năm thì vùng trồng lúa vùng Đồng Bằng
Sông Cửu Long ngộ độc hữu cơ lúa xảy ra hơn 12.209 ha từ năm 2013 đến 5
tháng đầu năm 2016 và ngộ độc hữu cơ xảy ra ở tất cả các vụ (Trung tâm Bảo
vệ thực vật phía Nam). Riêng tại Hậu Giang, theo số liệu báo cáo hàng năm
của Chi cục Bảo vệ thực vật Hậu Giang thì từ năm 2010 đến năm 2015 thì
5.142 ha, năm 2015 diện tích bị ngộ độc hữu cơ cao nhất là 1.921 ha. Hiê ̣n

tươ ̣ng ngô ̣ đô ̣c hữu cơ không phải lúc nào cũng xảy ra, trong nghiên cứu của
Nguyễn Thi ̣ Kiề u (2012) cho thấ y khi áp dụng biện pháp vùi rơm và gốc rạ
vào đất nếu không có biện pháp ngăn ngừa ngộ độc hữu cơ làm ảnh hưởng đến
thành phần năng suất và năng suất cho lúa 3 vụ/năm. Trung bình hệ thống lúa
nước phát thải 100kg CH4-C/ha*vụ tương đương với 89% của tiềm năng ấm
lên của trái đất trong hệ thống nông nghiệp (Linquist et al, 2012). Do đó, mọi
nổ lực làm giảm tiềm năng ấm lên trên toàn cầu, cần tập trung vào việc làm
giảm tiềm năng ấm lên trên toàn cầu của hệ thống canh tác lúa nước, thông
qua giảm phát thải khí CH4; tuy nhiên, cần phải quan tâm đến giảm cả hai khí
CH4 và N2O, vì trong nhiều cách làm giảm khí CH4 lại tăng phát thải khí N2O.
Nhiều nước trên thế giới, đã báo cáo lượng khí CH4 phát thải trên ruộng lúa
cao hơn nhiều so với báo cáo của Jain (2004) và Cao Văn Phụng (2014).
Như vậy, trong trường hợp phải vùi rơm trở lại, thì ảnh hưởng sẽ như
thế nào đến sinh trưởng và phát triển của lúa ?. Cần có giải pháp nào khi vừa
chôn vùi rơm rạ để trả lại dinh dưỡng cho đất, nhưng tránh được (hoặc giảm)
ngộ độc hữu cơ, giảm phát thải khí CH4 và giải pháp đó nông dân trồng lúa dễ
áp dụng hay không ?. Trong khi chúng ta cần có chất lượng lúa tốt để xuất
khẩu và năng suất phải đạt cao mới đem lại lợi nhuận cho dân.
- Các biện pháp giúp giảm thiểu ngộ độc hữu cơ lúa đang được khuyến cáo là:
(1) bón vôi khi có ngộ độc hữu cơ; (2) rút nước khi có ngộ độc hữu cơ + bón
phân lân, (3) phun phân bón lá khi có ngộ độc hữu cơ; (4) phun chế phẩm nấm
Trichoderma phân hủy rơm rạ; (5) kéo dài thời gian nghỉ giữa 2 vụ; (6) kết

1


hợp các biện pháp trên.
- Các biện pháp canh tác lúa giảm phát thải khí nhà kính đang khuyến cáo hiện
nay là: (1) quản lý nước: rút 2 lần trên vụ; (2) bón phân cân đối, giảm lượng
phân đạm; (3) sử dụng chế phẩm sinh học, hạn chế sử dụng phân hữu cơ chưa

oai mục; (4) giảm lượng giống gieo sạ.
Với những vấn đề như trên các điểm sau đây cần được quan tâm:
(1) Chưa phân biê ̣t ngô ̣ đô ̣c hữu cơ do axit hữu cơ hay ngô ̣ đô ̣c hữu cơ chỉ là
tên gọi chung, mà trong đó chất hữu cơ chỉ là cơ chất giúp cho vi sinh vật hoạt
động mạnh và kéo theo việc khử sắt mạnh và SO42-, làm cho Fe2+ cao và sự
hiện diện của H2S cao; (2) Vùi rơm rạ trở lại đồng ruộng là rất cần thiết, vì
rơm rạ giúp cải tạo đất tốt hơn, giúp hạ giá thành trong sản xuất, nhưng khi vùi
rơm rạ có nguy cơ phát thải khí CH4, nhưng rơm rạ không bị đốt trên ruộng
sau thu hoạch sẽ làm giảm phát thải khí CO2 thải ra không khí. Đây là một bài
toán cần giải quyết; (3) Để giảm thiểu ngộ độc hữu cơ, có nhiều phương pháp
đã đề xuất, nhưng ngộ độc hữu cơ vẫn xảy ra. Vậy cần có một biện pháp tổng
hợp hay một biện pháp mới để hạn chế ngộ hữu có hiệu quả, các biện pháp
này, về mặt lý thuyết, có liên quan mật thiết đến giảm phát thải khí nhà kính.
1.2 Mục tiêu của đề tài
(1) Mục tiêu chung
Nghiên cứu và đề xuất biện pháp kỹ thuật giảm lượng axit hữu cơ và giảm
phát thải khí nhà kính trong canh tác lúa trên đất phèn và đất phù sa khi vùi
rơm rạ để tăng lợi nhuận cho vùng trồng lúa của tỉnh Hậu Giang.
(2) Mục tiêu cụ thể
- Khảo nghiệm lại các biện pháp để làm giảm ngộ độc cho cây lúa đã được
đề xuất, khi canh tác có vùi rơm rạ phân hủy trong điều kiện yếm khí;
- Tìm hiểu diễn biến của lượng axit hữu cơ trong dung dịch đất, lượng phát
thải khí nhà kính và năng suất lúa trên đất phèn và đất phù sa, khi áp dụng
các biện pháp xử lý khác nhau;
- Nghiên cứu ảnh hưởng của các biện pháp xử lý để làm giảm khí thải nhà
kính;
- Thử nghiệm các cách xử lý ngộ độc hữu cơ lúa mới để tăng lợi nhuận cho
vùng trồng lúa của tỉnh Hậu Giang.

2

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là cây lúa phát triển trong điều kiện
có vùi rơm rạ và ảnh hưởng của rơm rạ đến năng suất lúa và khí phát thải gây
ảnh hưởng nhà kính. Cây lúa phát triển trong điều kiện yếm khí, do đó phản
ứng hóa và hóa sinh chịu tác động mạnh mẽ bởi cơ chất cho vi sinh vật hoạt
động. Sự vận chuyển của oxy từ lá lúa xuống vùng rễ làm cho các phản ứng
khử tại vùng rễ bị thay đổi, sự thay đổi này có tác động mạnh mẽ đến các phản
ứng làm thay đổi sức sống của cây lúa và khí CH4, N2O thải ra môi trường.
Đây là các chuỗi phản ứng rất phức tạp, do vậy phạm vi của đề tài này là: (1)
đề tài phân tích pH, Fe, Eh để chứng minh tình trạng yếm khí ở vùng rễ; (2)
phân tích chất hữu cơ trong dung dịch đất, để xem diễn biến của chất hữu cơ
trong dung dịch đất của các nghiệm thức khác nhau, giúp hiểu được tác động
của các nghiệm thức; (3) phân tích khí thải khí nhà kính CH4 và N2O trong các
điều kiện khác nhau. Để giảm thiểu ngộ độc hữu cơ, đề tài khảo sát lại các
phương pháp đã đề xuất và đề xuấ t giải pháp mới.
1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Ý nghĩa khoa học
(1) Kết quả nghiên cứu là nguồn số liệu khoa học về diễn biến của axit hữu cơ
và chất hữu cơ không axit trong dung dịch đất có vùi 10 tấn/ha rơm rạ tươi
phân hủy ở điều kiện yếm khí, bằng qui trình phân tích axit hữu cơ trong dung
dịch đất với cột trích pha rắn (Solid Phase Extraction - SPE);
(2) Sử dụng mô hình lý thuyết để giải thích hiện tượng ngộ độc hữu cơ cho
cây lúa khi có vùi rơm rạ phân hủy ở điều kiện yếm khí;
(3) Đánh giá có hệ thống các phương pháp làm giảm ngộ độc hữu cơ, giảm
phát thải khí nhà kính trong canh tác lúa trên đất phèn và đất phù sa trong điều
kiện nhà lưới và đồng ruộng trên ba loại đất;
(4) Kết quả nghiên cứu còn cung cấp số liệu khoa học về ảnh hưởng của các
giải pháp kỹ thuật làm giảm ngộ độc hữu cơ trên lúa đến sự phát thải khí gây

hiệu ứng nhà kính trong quá trình canh tác lúa 3 vụ khi có vùi 10 tấn/ha rơm
rạ tươi phân hủy ở điều kiện yếm khí trên đất phèn và đất phù sa;
(5) Kết quả nghiên cứu xác định được đỉnh điểm, lượng và tốc độ phát thải khí
nhà kính trên đất (phèn nhẹ, đất phèn nặng và đất phù sa) canh tác lúa khi có
vùi 10 tấn/ha rơm rạ phân hủy ở điều kiện yếm khí;
(6) Công trình nghiên cứu là các số liệu khoa học cơ bản sử dụng cho giảng dạy
và nghiên cứu với các đề tài tương tự.

3


Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả của luận án giúp đánh giá được hiệu quả của các giải pháp kỹ thuật
làm giảm ngộ độc hữu cơ, từ đó đề xuất giải pháp có hiệu quả để áp dụng
trong thực tế. Điều chỉnh kỹ thuật quản lý nước để vừa làm giảm lượng nước
tưới và giảm khí thải gây hiệu ứng nhà kính trong canh tác lúa 3 vụ trên vùng
đất phèn và đất phù sa. Việc kết hợp bón phân – quản lý nước làm gia tăng hiệu
quả kinh tế cho nông dân rất đáng kể. Kết quả nghiên cứu của luận án là cơ sở
khuyến cáo nông dân canh tác lúa 3 vụ trên vùng đất phèn và đất phù sa có vùi
10 tấn/ha rơm rạ tươi phân hủy ở điều kiện yếm khí và tăng hiệu quả kinh tế,
hướng đến canh tác lúa sinh thái và bền vững.
1.5 Những đóng góp mới của luận án
(1) Bằng phương pháp xác định axit hữu cơ được đề xuất, diễn biến của axit
hữu cơ giảm rõ rệt giữa nghiệm thức có xử lý và đối chứng khi có vùi 10
tấn/ha rơm rạ phân hủy ở điều kiện yếm khí;
(2) Bón vôi sữa CaO và Chelate ngay đầu vụ sẽ giúp cây lúa không bị ngộ
độc hữu cơ và có hiệu quả hơn so với các phương pháp khác, khi có có vùi
rơm rạ 10 tấn/ha;
(3) Xác định được tiềm năng phát thải khí nhà kính trên ruộng lúa rất cao
khi canh tác lúa ngập liên tục và có vùi rơm rạ 10 tấn/ha. Khí CH4 phát thải

thấp khi không vùi rơm rạ lại cho đất;
(4) Xác định được lượng khí phát thải gây hiệu ứng nhà kính qua việc sử
dụng phân bón, biện pháp kỹ thuật quản lý nước trên đất canh tác lúa khi có
vùi 10 tấn/ha rơm rạ ở Hậu Giang;
(5) Xác định được đỉnh điểm và tốc độ phát thải khí nhà kính trên đất (phèn
nhẹ, đất phèn nặng và đất phù sa) canh tác lúa khi có vùi 10 tấn/ha rơm rạ
phân hủy ở điều kiện yếm khí;
(6) Điều chỉnh lại việc ngập khô xen kẽ trong giải pháp 1P5G cho canh tác
lúa để vừa tiết kiệm nước, giảm ngộ độc hữu cơ và giảm phát khí nhà kính
trong canh tác lúa vụ 3 tại Hậu Giang.
Chương 2: Phương pháp nghiên cứu
2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu
- Thời gian thực hiện các nội dung của luận án này được tiến hành từ
năm 2012 đến năm 2015.

4


- Địa điểm nghiên cứu: Vùng trồng lúa 3 vụ: đất phèn nhẹ (huyện Vị
Thủy), đất phèn nặng (huyện Long Mỹ) và đất phù sa không phèn (huyện
Phụng Hiệp) của tỉnh Hậu Giang. Thí nghiệm trong chậu ở Phòng Thí nghiệm
chuyên sâu và nhà lưới - Trường Đại học Cần Thơ.
2.2 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Luận án được nghiên cứu 3 nội dung (1) Ảnh hưởng của vùi rơm rạ, theo dõi
diễn biến của axit hữu cơ và biê ̣n pháp xử lý để giảm axit hữu cơ; (2) Phát thải
khí nhà kính trên ruộng lúa và biê ̣n pháp giảm thiểu; (3) Các thí nghiệm đồng
ruộng để kiểm chứng lại các kết quả đã đề xuất. Luận án có 7 thí nghiệm:
Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của lượng rơm vùi và các giải pháp kỹ thuật xử lý
đầu vụ để làm giảm ngộ độc hữu cơ. Thí nghiệm được bố trí theo khối hoàn
toàn ngẫu nhiên 2 nhân tố với 4 lần lặp lại: Liều lượng rơm rạ tươi (0; 2,5; 5

và 10 tấn/ha) và Các giải pháp xử lý đất đầu vụ: (i) Bón lót phân lân 90kg/ha
P2O5; (ii) Bón lót vôi (CaCO3) 5 tấ n/ha; (iii) Bón lót phân hữu cơ khoáng 0,5
tấ n/ha; (iv) Xử lý rơm rạ đầu vụ bằng chế phẩm Tricô-LV.; (v) đố i chứng
(không xử lý). 720 ô thí nghiệm ( ô là 25 m2) cho đất phù sa, phèn trung bình,
phèn nặng.
Thí nghiệm 2 (3 loại đất): Ảnh hưởng của xử lý nấm Tricoderma sp. và thời
gian nghỉ giữa 2 vụ để làm giảm ngộ độc hữu cơ. Thí nghiệm được bố trí theo
khối hoàn toàn ngẫu nhiên, với 4 lần lặp lại:
Lượng rơm vùi: (1) Đối chứng (không xử lý rơm và gố c rạ);(2) Xử lý rơm và
gố c rạ (10 tấ n rơm ra ̣/ha) bằng chế phẩm Tricô-LV; (3) Xử lý gố c rạ (5 tấ n gố c
ra ̣/ha) bằng Trichoderma sp..
Thời gian nghỉ giữa 2 vụ): 1 tuần; 2 tuần; 3 tuần; và 4 tuần. Tất cả có 432 ô thí
nghiệm (25 m2) cho phù sa, phèn trung bình, phèn nặng. Phun chế phẩm Tricô
- LV để phân huỷ rơm rạ theo thời gian 1,2,3,4 tuần sau khi sạ (TKS). Cắt sát
gốc rạ, đốt rơm, xới 1 lần và trục 01 lần. Riêng thí nghiệm thời gian nghỉ giữa
2 vụ thì xử lý các mức rơm rạ, phun chế phẩm Tricô - LV để phân huỷ rơm rạ
theo thời gian. Còn thí nghiệm xử lý đầu vụ thì theo canh tác nông dân và có
áp dụng bón lót các giải pháp làm giảm ngộ độc hữu cơ: phân lân, vôi, phân
hữu cơ khoáng, phun chế phẩm chế phẩm Tricô - LV. Sử dụng công thức phân
NPK (90 – 60- 30) và chăm sóc theo qui trình khuyến cáo của ngành nông
nghiệp.
Thí nghiê ̣m 3 (nhà lưới): Ảnh hưởng của vùi rơm ra ̣ tươi và các biện pháp
tránh ngộ độc hữu cơ đế n lươ ̣ng phát thải khí nhà kính CH4, N2O lên năng suấ t
lúa. Thí nghiệm được bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 4

5


nghiệm thức và 03 lần lặp lại, tất cả đều vùi 10 tấn rơm/ha, 3 loại đất: (NT1):
Bón NPK, ngập liên tục 5cm; (NT2): Bón NPK , ngập khô xen kẽ (NKXK);

(NT3): Bón NPK, tưới ẩm; (NT4): NPK (thay N và K bằng KNO3), ngập liên
tục 5cm; (NT5): NPK + Chelate (20kg/ ha), ngập liên tục 5cm; (NT6): NPK +
Vôi sữa CaO (20kg/ ha), ngập liên tục 5cm; (NT7): NPK + 400ppm SO4, ngập
liên tục 5cm; (NT8): NPK + 480ppm axit acetic, ngập liên tục 5cm; (NT9):
NPK (thay N và K bằng KNO3), NKXK; (NT10): NPK + Chelate (20kg/ ha),
NKXK; (NT11): NPK + Vôi sữa CaO (20kg/ ha), NKXK; (NT12): NPK +
400ppm SO4, NKXK; (NT13): NPK + 480ppm axit acetic, NKXK; (NT14):
NPK (thay N và K bằng KNO3), tưới ẩm; (NT15): NPK + Chelate (20kg/ ha),
tưới ẩm; (NT16): NPK + Vôi sữa CaO (20kg/ ha), tưới ẩm; (NT17): NPK +
400ppm SO4, tưới ẩm; (NT18): NPK + 480ppm axit acetic, tưới ẩm. Ngập khô
xen kẽ (NKXK): tưới ngập 5cm, để 10 ngày sau ngập lại 5cm.
Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của lượng rơm, chất hữu cơ và lượng đạm đến sự
phát thải khí CH4.
Thí nghiệm được thực hiện trên đất phù sa không phèn. Các chậu có kích cở
bằng với thí nghiệm 3, được đặt ngoài đồng ruộng thành hai dãy, hoàn toàn
ngẫu nhiên với 6 nghiệm thức và 3 lần lặp lại. Tất cả đều ngập nước liên tục
với 06 nghiệm thức: (NT1): Vùi 10 tấn rơm + 100N -30P2O5+30K2O;
(NT2): Vùi 5 tấn rơm + 100N - 30P2O5 +30K2O(Đối chứng);(NT3): Bón
100kg (CaSO4, MgSO4 + phân gà) + Bón Bón phân vô cơ 100N30P2O5+30K2O (urea);(NT4): Bón 200kg (CaSO4, MgSO4 + phân gà) + Bón
Bón phân vô cơ 100N - 30P2O5 + 30K2O (urea);(NT5): Bón phân vô cơ 100N
- 30P2O5 +30 K2O (urea), không vùi rơm; (NT6): Bón Bón phân vô cơ 200N30P2O5 + 30K2O (urea), không vùi rơm. Lấy mẫu khí CH4, và chăm sóc lúa
giống như Thí nghiệm 3.
Thí nghiệm 5: Ảnh hưởng của vùi rơm ra ̣ tươi và các biện pháp tránh ngộ độc
hữu cơ đế n lươ ̣ng phát thải khí nhà kính CH4, N2O lên năng suấ t trồng ngoài
đồng vụ lúa Đông Xuân (2014-2015). Thí nghiệm được bố trí theo thể thức
khối hoàn toàn ngẫu nhiên 1 nhân tố hoàn toàn ngẫu nhiên với 4 lần lặp lại, tất
cả các nghiệm thức được vùi rơm rạ tươi 10 tấn/ha/trên mỗi loại đất. Với 4
nghiệm thức: (NT1): Đố i chứng (không xử lý - Ngập liên tục); (NT2): Ngập
khô xen kẽ (thí nghiệm 3); (NT3): Bón lót phân Chelate - Ca (150kg/ha Ngập liên tục ); (NT4): Bón Vôi sữa CaO (20kg/ha - Ngập liên tục). Tổng
cộng: 16 ô thí nghiệm (với mỗi ô là 25 m2) cho ba loại đất của tỉnh (phù sa và

đất phèn nhẹ, đất phèn nặng) = 48 ô thí nghiệm, tiến hành đưa nước vào ngập
ruộng (5 cm), cắt rơm rạ còn tươi dài khoảng 2 cm, vùi rơm rạ vào . Lấy chỉ
tiêu thu và đo khí thải từ 7 ngày sau khi sạ và liên tục tiếp theo thu khí CH 4 và

6


N2O của các nghiệm thức hàng tuần, cho đến trước khi thu hoạch 1 tuần. Quản
lý nước, lấy mẫu, đo khí CH4 (1 tuần/lần, 11 tuần lấy mẫu/vụ), khí N2O lấy 5
ngày liên tục sau khi bón phân hoá học (3 đợt phân: 10, 20 và 45NSS).
Thí nghiệm 6: Thực hiện mô hình trình diễn ảnh hưởng của vùi rơm ra ̣ và các
biện pháp tránh ngộ độc hữu cơ đế n lươ ̣ng phát thải khí CH4, N2O lên năng
suấ t trồng ngoài đồng trên ruộng của dân vụ lúa Hè Thu năm 2015. Thực hiện
3 mô hình trình diễn trên 3 huyện/1 vụ lúa (0,2 ha/mô hình). Một mô hình cho
mỗi loại đất canh tác lúa vụ 3 của tỉnh. Gồm các nghiệm thức: (NT1): Đố i
chứng (không xử lý - Ngập liên tục); (NT2): NKXK (thí nghiệm 5); (NT3):
Bón lót phân Chelate (150kg/ha - Ngập liên tục);(NT4): Bón Vôi sữa CaO
(20kg/ha - Ngập liên tục); (NT5) Đối chứng ruộng nông dân (Ngập liên tục).
Quản lý nước, lấy mẫu, đo khí CH4 (1 tuần/lần, 11 tuần lấy mẫu/vụ), khí N2O
5 ngày liên tục sau khi bón phân hoá học.
Thí nghiệm 7 (nhà lưới): Diễn biến của chất hữu cơ trong dung dịch đất khi
áp dụng các xử lý để làm giảm ngộ độc hữu cơ. Thí nghiệm được bố trí theo
thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 4 nghiệm thức và 03 lần lặp lại:
(NT1): NPK: 90 – 30 – 30 (Đố i chứng), Ngập 5cm;
(NT2): NPK (đối chứng: NKXK), NKXK (*);(NT5): NPK –
(8,45N+29,9K2O)+(65kg/ha) KNO3, Ngập 5cm; (NT8): NPK + (200kg/ ha),
Ngập 5cm. Tất cả các chậu đều ngập nước liên tục 5 cm, trừ nghiệm thức
NKXK. Tất cả các nghiệm thức có vùi 10 tấn rơm tươi. Mẫu dung dịch đất lúa
trồng trong chậu được lấy bằng dụng cụ tự làm, là cục sứ xốp, được nối với
một ống tiêm nhựa có thể tích 50ml bằng ống dây nhựa, đặt cục sứ độ sâu 15

cm, để qua đêm rồi rút dung dịch. Mẫu dung dịch đất được thu ở các thời điểm
7, 14, 21, 28, 35, 42, 49 và 56 ngày sau khi sạ để xác định các axit hữu cơ
bằng phương pháp chiết pha rắn (SPE).
2.2.2 Phương pháp phân tích
Chỉ tiêu phân tích: pH, EC, Eh, TOC, axit hữu cơ, Fe2+ và H2S. Thu mẫu dung
dịch đất: dùng ống chích y tế 60ml và cục xốp (sục khí ôxy hồ cá) để rút mẫu
dung dịch đất trong chậu thí nghiệm. Độ sâu lấy mẫu là 10 cm so với mặt đất
chậu. Đo lượng phát thải CH4, N2O: sử dụng buồng khép kín (closed
chamber). Thu và đo phát thải khí ở thời điểm lúa 7 một lần mẫu khí CH4 chia
12 lần/vụ: 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56, 63, 70, 77, 84 NSS), cho đến trước khi
thu hoạch 1 tuần. Thu và đo khí N2O ở 5 ngày (1,2,3,4,5 ngày liên tục sau khi
bón phân hoá học (3 đợt phân: 10;20;45 NSS)). Đo chỉ tiêu tăng trửng của lúa,
thành phần năng suất lúa. Đo pH bằng máy đo pH HI 8424. pH được đo trực
tiếp tại thí nghiệm. Nhúng điện cực ngập trong dung dịch mẫu và ghi số đo;

7


Đo EC bằng máy đo Hach SENSION 156. EC được đo trực tiếp tại thí
nghiệm; Xác định Axit hữu cơ của dung dịch đất: đo theo phương pháp chiết
pha rắn SPE (Nguyễn Thị Kiều và ctv, 2015) cho thí nghiệm 7,3; Đo TOC: đo
bằng máy đo TOC dựa trên nguyên tắc sắc ký khí với đầu dò hồng ngoại. Đo
Eh: cắm trực tiếp điện cực đo Eh trong chậu (nhà lưới); Đo H2S: Hút dung
dịch đất. Lấy 10 ml dung dịch đất thu được + 1 ml CdCl2 0,1%; Đo Fe2+: bằng
máy hấp thu nguyên tử (AAS Hitachi 5000). Phân tích mẫu khí CH4, N2O
được đo trên máy sắc ký khí Shimadzu GC-14B với đầu dò FID và ECD, cột
được sử dụng để đo khí CH4, N2O là cột nhồi, với chất nhồi là Porapack Q.
Xác định lượng khí CH4, N2O của mỗi mẫu, mẫu được qui đổi theo công thức
tính cho mỗi chậu, mỗi diện tích thí nghiệm và qui đổi ra tấn CO2/ha/vụ. Tất
cả các kết quả phân tích được thực hiện tại Phòng Thí nghiệm chuyên sâu –

Trường Đại học Cần Thơ.
2.2.3 Phương pháp phân tích số liệu
Các số liệu trong thí nghiệm được xử lý bằng chương trình SPSS 19.0. Phân
tích phương sai (ANOVA) để phát hiện sự khác biệt giữa các nghiệm thức, so
sánh trung bình bằng phép thử Duncan ở mức ý nghĩa 5%.
Chương 3: Kết quả thảo luận
Nội dung I: Ảnh hưởng của vùi rơm rạ, diễn biến của axit hữu cơ và cách
xử lý để giảm axit hữu cơ trong đất trồng lúa.
I.3.1 Diễn biến của Fe, pH và H2S
Diễn biến của sắt: Kết quả Hình 3.1cho thấy đỉnh điểm của Fe sinh ra trong
dung dịch đất đạt cao nhất vào tuần thứ 3 SKS và đạt cao nhất 98 mg/lít ở
nghiệm thức đối chứng và đạt 80 mg/lít ở nghiệm thức có bón chelate-Ca,
riêng nghiệm thức đối chứng đạt đỉnh điểm thứ 2 vào tuần thứ 8. Nghiệm thức
có bón vôi (3 NLT-Ca), Fe2+ không đạt đỉnh điểm sau 3 tuần SKS, mà kéo dài
đến tuần thứ 7, và đạt đó đạt đỉnh điểm vào tuần thứ 8 và đạt 100mg/lít. Bón
Chelate (2 NLT-ch) làm giảm nồng độ Fe2+ ở tuần thứ 3 so với nghiệm thức 1
(không bón), và giảm đến tuần thứ 10. Riêng nghiệm thức có bổ sung axit
acetic (7 và 8) đỉnh điểm của Fe sinh ra trong dung dịch vào tuần thứ 4, trể
hơn so với đối chứng và nồng độ Fe khi đạt đỉnh điểm cũng cao hơn đạt
122mg/L ở nghiêm thức 7 và 140 mg/lít ở nghiệm thức 8. Trong tất cả các
nghiệm thức, cho ba loại đất, thì thí nghiệm không ghi nhận ngộ độc sắt xảy
ra.

8


Hình 3.1: Diễn biến của Fe trong dung đất sau 10 tuần ngập nước
trồng lúa. Chú thích: NLT: ngập liên tục, NLT_Ch: có bón thêm chelate -Ca; NLT_Ca:
có bón thêm calci; NLT_A_Ch: có bón thêm axit acetic và chelate; NLT_A_Ca: có bón
thêm axit acetic và calci.

Diễn biến của pH: Kết quả Hình 3.2, cho ta thấy pH của dung dịch đất đạt
trung bình khoảng 6.2 sau tuần đầu tiên ngập nước và tất cả các nghiệm thức:
ngập liên tục-không xử lý, bón lót phân hữu cơ chelate -Ca; bón thêm calci;
bón thêm axit acetic và chelate; bón thêm axit acetic và calci), pH đều tăng rất
chậm đến tuần thứ 4 sau khi sạ (SKS), sang tuần thứ 5 SKS pH giảm và sau đó
gia tăng và đạt đỉnh điểm ở tuần thứ 7 SKS, sau đỉnh điểm pH giảm đến tuần
thứ 10 SKS. pH đạt đỉnh thấp ở tất cả các nghiệm thức so với nghiệm thức đối
chứng (không bón) ở từ tuần thứ 1 đến tuần thứ 4 SKS và tuần thứ 7 đến tuần
thứ 10 SKS.

Hình 3.2: Diễn biến của pH sau 10 tuần ngập nước. Chú thích: NLT: ngập liên tục,
NLT_Ch: có bón thêm chelate -Ca; NLT_Ca: có bón thêm calci; NLT_A_Ch: có bón thêm axit acetic
và chelate; NLT_A_Ca: có bón thêm axit acetic và calci.

9


Diễn biến của H2S: Trong thí nghiệm không phát hiện sự hiện diện của H2S
trong dung dịch đất ngập nước liên tục qua 3 loại đất làm thí nghiệm (đất phèn
nhẹ, đất phù sa không phèn và đất phèn nặng) khi vùi 10 tấn/ha rơm rạ tươi
phân hủy yếm khí.
I.3.2 Diễn biến của tổng chất hữu cơ (axit hữu cơ + chất hữu cơ không
axit) trong dung dịch đất
Tổng chất hữu cơ hoà tan của cả ba loại đất (đất phèn nhẹ, đất phèn
nặng và đất phù sa không phèn) chọn làm thí nghiệm đều tăng từ khi ngập
nước đến tuần thứ 4 sau khi sạ (SKS), rồi sau đó giảm dần đến tuần thứ 8 SKS
(Hình 3.3). Tốc độ tăng TCHC trên đất phù sa không phèn đạt 23 mg/tuần (với
r2 >0.9) khác nhau so với đất phèn nhẹ là 21,3 mg/tuần (với r2>0.9) và trên đất
phèn nặng là 21.9 mg/tuần (với r2>0.9), không có sự khác nhau về tốc độ tăng

TCHC trên đất phèn nhẹ và đất phèn nặng (tất cả đều thử với p<0.05 hoặc
p>0.05). Tốc độ giảm TCHC trên đất phù sa không phèn đạt – 31.6 mg/tuần
khác với đất phèn nhẹ là – 26,1 mg/tuần và trên đất phèn nặng là - 28,6
mg/tuần, không có sự khác nhau về tốc độ giảm TCHC trên đất phèn nhẹ và
phèn nặng (tất cả đều thử với p<0.05 hoặc p>0.05). Về đỉnh điểm TCHC đạt
được ở tuần thứ 4 SKS, đất phù sa không phèn đạt đỉnh điểm TCHC cao nhất
là 251,9 mg/lít khác với đất phèn nhẹ là 231,2 mg/lít và đất phèn nặng là 190,6
mg/lít và có sự khác nhau giữa hai loại đất phèn (tất cả với p<0.05).

Hình 3.3: Diễn biến của tổng chất hữu cơ hoà tan trong dung dịch đất
của ba loại đất; trái (đất không phèn) giữa (đất phèn nhẹ) và phải (đất phèn nặng)Chú
thích: (1) Đối chứng; (2) Ngập khô xen kẽ; (5) Bón KNO 3 thay cho dạng urea. (8) Phân hữu cơ
chelate –Ca. Tất cả nghiệm thức đều bón NPK: 90-30-30 và vùi 10 tấn/ha rơm tươi, tất cả đều
ngập liên tục, trừ nghiệm thức 2.

Diễn biến của axit hữu cơ trong dung dịch đất
Nhìn chung, diễn biến của axit hữu cơ sau khi ngập nước giống như kết quả
của TCHC và đạt đỉnh điểm ở tuần thứ 4 sau khi ngập nước, rồi giảm dần sau
đó (Hình 3.4). Tốc độ tăng của axit hữu cơ cũng được tính tương tự như cách
tính của tốc độ tăng của TCHC. Tốc độ này trên đất phù sa không phèn đạt

10


29,2 mg/tuần (với r2>0.9) không khác nhau so với đất phèn nhẹ là 31,6
mg/tuần (với r2>0.9), nhưng khác với tốc độ tăng của axit hữu cơ trên đất phèn
nặng là 25,3 mg/tuần (với r2>0.9). Tốc độ giảm của axit hữu cơ trên đất phù sa
không phèn đạt – 32.2 mg/tuần không khác với đất phèn nhẹ là – 34,9 mg/tuần
và cả hai đều cao hơn axit hữu cơ trên đất phèn nặng là – 21,6 mg/tuần với
p<0.05. Nồng độ axit hữu cơ cao nhất ở đất phù sa không phèn và đạt 190,6

mg/lít, không khác với đất phèn nhẹ (192,7 mg/lít), cả hai đều khác có ý nghĩa
với đất phèn nặng (134,1 mg/lít) với p<0.05. So sánh giữa các nghiệm thức,
không như trường hợp của TCHC, axit hữu cơ ở nghiệm thức bón chelate-Ca
thấp hơn có ý nghĩa (p<0.05) so với 3 nghiệm thức còn lại (đối chứng, ngập
khô xen kẽ và bón KNO3). Không có sự khác nhau giữa đới chứng với ngập
khô xen kẽ và bón KNO3.

Hình 3.4: Diễn biến của axit hữu cơ hòa tan trong dung dịch của ba
loại đất, trái (đất không phèn) giữa (đất phèn nhẹ) và phải (đất phèn
nặng). Chú thích: (1) Đối chứng; (2) Ngập khô xen kẽ; (5) Bón KNO3 thay cho dạng urea.
(8) Phân hữu cơ chelate –Ca. Tất cả nghiệm thức đều bón NPK: 90-30-30 và vùi 10 tấn/ha
rơm tươi, tất cả đều ngập liên tục, trừ nghiệm thức 2.

Diễn biến của chất hữu cơ không axit trong dung dịch đất
Không như lượng axit hữu cơ, chất hữu cơ không axit(CHCKA) biến động
thấp hơn so với lượng axit hữu cơ trong dung dịch đất, ở cả 3 loại đất nồng độ
CHCKA đạt trung bình 62,5 mg/lít ở tuần đầu tiên. Diễn biến có khuynh
hướng giảm dần sau khi ngập nước (Hình 3.5). Trên đất phù sa không phèn,
CHCKA tăng nhẹ vào tuần lễ đầu tiên, đạt tốc độ 16,8 mg/tuần, sau đó giảm
xuống 28,1 mg/tuần vào tuần thứ 3, và tăng nhẹ trở lại với tốc độ 7,8 mg/tuần.
Trên đất phèn nhẹ, CHCKA giảm từ tuần 1 đến tuần thứ 3, với tốc độ -14,9
mg/tuần, sau đó tăng trở lại với tốc độ 10,7 mg/tuần. Trên đất phèn nặng, nhìn
chung có khuynh hướng giảm sau khi ngập nước, với tốc độ trung bình đạt 4,8
mg/tuần, nhưng nếu xét từng nghiệm thức, thì thấy có sự tăng giảm ít ở
nghiệm thức ngập khô xen kẽ và đối chứng từ tuần 1 đến tuần thứ 3, sau đó
tăng đến tuần thứ 5, rồi giảm dần đến tuần thứ 8, riêng nghiệm thức bón
chelate-Ca và bón KNO3 thì CHCKA tăng ở tuần 1 đến tuần 2, rồi sau giảm

11

đến tuần 8. Sự khác nhau giữa các nghiệm thức cho thấy rõ rệt ở đất phù sa
không phèn và đất phèn nhẹ giữa nghiệm thức bón chelate-Ca so với 3 nghiệm
thức còn lại. Nghiệm thức bón chelate, CHCKA tăng từ khoảng 60 mg/lít lên
160 mg/lít ở tuần đầu tiên, sau đó giảm với tốc độ trung bình đạt -10,3
mg/tuần và đạt nồng độ là 80 mg/lít vào tuần thứ 8 trên đất phù sa không phèn.
Trên đất phèn nhẹ, diễn biến của CHCKA xảy ra giống như đất phù sa không
phèn, nhưng một lượng thấp hơn và cả tốc độ giảm và nồng độ cao nhất đạt
được cũng thấp. Diễn biến của CHCKA khác rõ rệt so với đất không phèn và
đất phèn nhẹ, nổi bậc là nghiệm thức bón chelate-Ca, nồng độ CHCKA không
khác nhau giữa các nghiệm thức còn lại. Trên đất phèn nặng, CHCKA không
khác biệt giữa các nghiệm thức.

Hình 3.5: Diễn biến hữu cơ không axit trong dung dịch của ba loại
đất; trái (đất không phèn) giữa (đất phèn nhẹ) và phải (đất phèn nặng)
Chú thích: (1) Đối chứng; (2) Ngập khô xen kẽ; (5) Bón KNO3 thay cho dạng urea. (8) Phân
hữu cơ chelate –Ca. Tất cả nghiệm thức đều bón NPK: 90-30-30 và vùi 10 tấn/ha rơm tươi, tất
đều ngập liên tục, trừ nghiệm thức 2.

Diễn biến của tỷ lệ axit hữu cơ/chất hữu cơ không axit
Kết quả Hình 3.6 cho thấy, lượng axit hữu cơ (AHC)/chất hữu cơ không
axit(CHCKA) tăng rất ít ở tuần lễ đầu tiên, sau đó tăng mạnh ở tuần lễ thứ 3
trên đất phù sa không phèn và đất phèn nhẹ, đối với đất phèn nặng thì tỷ số
này tiếp tuc tăng đến tuần thứ 4 (chậm một tuần so với 2 loại đất còn lại).
Lượng ACH gấp đôi lượng chất hữu cơ không axit(CHCKA) ở tuần lễ đầu
tiên, với tỷ số AHC/CHCKA = 2 ở đất phù sa không phèn và đất phèn nhẹ.
Trên đất phèn nặng lương AHC bằng với lượng CHCKA với tỷ số
AHC/CHCKA = 1, tỷ số này gần như không tăng đến tuần thứ 2 ở đất phù sa
không phèn, tăng lên 3,1 ở đất phèn nhẹ và 1,5 trên đất phèn nặng. Tỷ sô
AHC/CHCKA đạt cao nhất ở đất phèn nhẹ (13.7), cao hơn có ý nghĩa so với

đất không phèn (4.1), và cả hai cao hơn đất phèn nặng (3.2) (với p<0.05). Qua
các nghiệm thức cho thấy, trên tất cả 3 loại đất, thì nghiệm thức chelate-Ca
cho trị số thấp nhất và khác có ý nghĩa so với các nghiệm thức còn lại (với
p<0.05). Tỷ số AHC/CHCKA của nghiệm thức chelate-Ca hầu như giử thấp

12


trong suốt thời gian sinh trưởng của lúa. Các nghiệm thức đối chứng, ngập khô
xen kẽ và bón KNO3 thì không khác nhau trên đất phèn nặng và đất phù sa
không phèn. Trên đất phèn nhẹ, tỷ số AHC/CHCKA đạt rất cao (23,7) cao hơn
có ý nghĩa với các nghiệm thức còn lại. Hai ghiệm thức đối chứng và bón
KNO3 thì không khác nhau.

Hình 3.6: Diễn biến của tỷ số axit hữu cơ/chất hữu cơ không axittrong
dung dịch của ba loại đất; trái (đất không phèn) giữa (đất phèn nhẹ) và
phải (đất phèn nặng). Chú thích: (1) Đối chứng; (2) Ngập khô xen kẽ; (5) Bón KNO3 thay cho
dạng urea. (8) Phân hữu cơ chelate –Ca. Tất cả nghiệm thức đều bón NPK: 90-30-30 và vùi 10 tấn/ha
rơm tươi, tất cả đều ngập liên tục, trừ nghiệm thức 2.

Nội dung II. Phát thải khí gây ảnh hưởng nhà kính trong canh tác lúa và
các phương pháp giảm thiểu.
II.3.1 Tiềm năng phát thải khí CH4
Kết quả Hình 3.7 cho thấy, đỉnh điểm phát thải xuất hiện rất sớm và đạt cao
nhất ở tuần thứ nhất. Tốc độ phát thải đạt cao nhất ở đất phèn nhẹ (52,3
mgCH4/m2*giờ), thấp hơn là đất phù sa không phèn (41,5 mgCH4/m2*giờ) và
thấp nhất là đất phèn nặng (33,3 mgCH4/m2*giờ). Tổng lượng phát thải của ba
loại đất làm thí nghiệm cho thấy, đất phù sa không phèn (phát thải 9,6 tấn
CO2eq/ha*vụ) và đất phèn nhẹ (phát thải 9,2 tấn CO2eq/ha*vụ) không khác
biệt về tổng phát thải khí, nhưng cả hai khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê

với đất phèn nặng (phát thải 6,3 tấn CO2eq/ha*vụ).

13


Hình 3.7: Tốc độ phát thải của 3 loại đất (đất phèn nhẹ, đất phù sa không phèn
và đất phèn nặng có tầng sulfuric ở độ sâu 56cm).
II.3.2 Chất hữu cơ và phát thải
Kết quả Hình 3.8, cho thấy việc vùi rơm tươi 10 tấn/ha ở điều kiện yếm khí
làm tăng tốc độ phát thải khí rất đáng kể. Ở nghiệm thức vùi 10 tấn/ha rơm rạ
tươi + 100 kg phân đạm, phân hủy ở điều kiện yếm khí, ngập liên tục thì tốc
độ phát thải đạt cao nhất vào tuần thứ 3, đạt 227 mg CH4/m2*giờ, so với bón 5
tấn rơm là 125mg CH4/m2*giờ, trong khi đó nghiệm thức chỉ bón 100 kg phân
đạm mà không vùi rơm chỉ đạt 17 mg CH4/m2*giờ, khác biệt này có ý nghĩa
về mặt thống kê với p<0.05. Tốc độ này tăng hơn 13 lần so với không vùi
rơm. Tổng lượng phát thải qui ra CO2 cũng tăng, khi vùi chất hữu cơ cho thấy
khác biệt rất lớn, khi vùi 10 tấn/ha rơm rạ tươi phân huỷ ở điều kiện yếm khí
thì tổng lượng phát thải khí CH4 là 45,3 tấn CO2eq/ha*vụ, so với vùi 5 tấn/ha
rơm là 34,6 tấn CO2eq/ha*vụ và không vùi rơm (chỉ bón phân hóa học 100N)
là 7,3 tấn.

Tuần sau khi sạ

Hình 3. 8: Tốc độ phát thải khí CH4 khi vùi rơm và bón Gypsum. Chú thích:
(100Gypsum: 100kg/ha CaSO4+100N; 200kgGypsum: 200kg/ha CaSO4+100N; 5TR-100N: 5 tấn
rơm+100kg Đạm; 10TR-100N: 10 tấn rơm+100kg Đạm 100N-KR: 100kg đạm, không vùi rơm; 200N-KR
200kg đạm, không vùi rơm)

14

II.3.3 Bón phân khoáng và phát thải
Kết quả thí nghiệm Hình 3.8, việc gia tăng lượng phân đạm bón từ
100N lên 200N làm tăng phát thải từ 7,3 tấn CO2eq/ha*vụ lên 9,7 tấn
CO2eq/ha*vụ theo thứ tự (p<0.05). Mức phân đạm là 100N, bón thêm 100kg
và 200kg CaSO4, cả hai nghiệm thức có tổng lượng phát thải không khác nhau
là 3,8 và 4,0 tấn/ha*vụ theo thứ tự, cả hai đều thấp hơn có nghĩa với nghiệm
thức chỉ bón 100N. Bón chất nhận điện tử như chelate-Ca, CaO và bón thêm
lượng SO42- (400 mg/lít) dưới dạng K2SO4 không làm thay đổi khí phát thải
trong thí nghiệm này.
II.3.4 Quản lý nước trong canh tác lúa và phát thải
Kết quả thí nghiệm 4 (Hình 3.9), khi áp dụng ba cách quản lý nước được thử
nghiệm: NKXK: ngập khô xen kẽ, NLT: ngập liên tục và TA: tưới ẩm. Kết
quả cho thấy việc quản lý nước để giảm phát thải khí CH4 cho kết quả khác
nhau. Về diễn biến khí thải theo thời gian khá giống nhau về dạng hình của
diễn biến và đỉnh điểm chỉ xảy một lần sau khi ngập nước, rồi sau đó giảm dần
đến tuần thứ 12 sau khi sạ. Trên đất phèn nặng, ở nghiệm thức ngập liên tục
cho tổng phát thải 6,4 tấn CO2eq/ha*vụ, NKXK là 4,5 tấn CO2eq/ha*vụ và TA
là 2,6 tấn CO2eq/ha*vụ, kết quả trên khác biệt với p<0.05. Trên đất phèn nhẹ,
NLT có tổng phát thải là 9,1 tấn CO2eq/ha*vụ, NKXK có tổng phát thải là 6,3
tấn CO2eq/ha*vụ và TA là 1,9 tấn CO2eq/ha*vụ, với p<0.05. Trên đất phù sa
không phèn, nghiệm thức NLT, NKXK và TA cho tổng phát thải theo thứ tự là
9,6, 6,9 và 2,9 tấn CO2eq/ha*vụ, với p<0.05.

Hình 3.9: Tốc độ phát thải trung bình của 3 nghiệm thức trên 3 loại đất. Ghi
chú: NKXK: ngập khô xen kẽ, NLT: ngập liên tục, TA

II.3.5

Phát thải khí N2O trong canh tác lúa

II.3.5.1 Thí nghiệm trong chậu: Khi thực hiện thí nghiệm trồng lúa trong
chậu với các nghiệm thức ngập liên tục, NKXK (10 ngày tưới một lần, ngập
5cm) và chỉ tưới ẩm (không ngập), mẫu khí được lấy theo 3 đợt bón phân và
chỉ lấy mẫu ở chậu chỉ bón phân NPK. Kết quả cho thấy, khí N2O phát thải

15


không liên tục và ở tất cả các chậu thí nghiệm (Hình 3.10, 3.11 và 3.12). Ở
nghiệm thức ngập nước liên tục, lần lấy mẫu thứ 1 và thứ 2, chỉ đo được phát
thải ở 2 chậu và đợt lấy mẫu thứ 3 thì chỉ có một chậu phát thải. Về đỉnh điểm
phát thải cũng không theo một qui luật nhất định, trong lần lấy mẫu đầu tiên,
trong hai chậu có phát thải, một chậu có N2O phát thải vào ngày thứ 2 sau khi
bón phân và đỉnh điểm phát thải vào ngày thứ 4 sau khi bón phân và đạt 0,045
mgN2O/m2*giờ và không phát thải vào ngày thứ 5, chậu còn lại đỉnh điểm đạt
ngay từ ngày đầu khi bón phân và giảm bằng không vào ngày thứ 4. Đợt lấy
mẫu thứ 2 và 3 cũng tìm thấy giống như đợt 1. Tổng lượng phát thải qui ra
CO2eq là 85,23 kg/ha*vụ. Ở nghiệm thức ngập khô xen kẽ (Hình 3.11), lấy
mẫu lần 1 và 2, cả 3 chậu đều đo được phát thải, nhưng lấy mẫu lần 2 chỉ có
một chậu phát thải. Về đỉnh điểm và thời điểm phát thải thì ở nghiệm thức này
vẫn cho thấy tính không ổn định. Tổng lượng phát thải qui ra CO2eq là 108,5
kg/ha*vụ. Ở nghiệm thức tưới ẩm (Hình 3.12), cả 3 lần lấy mẫu, chỉ có một
chậu cho phát thải ở mỗi đợt. Về đỉnh điểm và thời điểm phát thải thì ở
nghiệm thức này vẫn cho thấy tính không ổn định. Tổng lượng phát thải qui ra
CO2eq là 45,4 kg/ha*vụ.

Hình 3.10: Phát thải N2O ở nghiệm thức ngập liên tục, vụ Hè Thu, trồng lúa
trong chậu, các màu khác nhau chỉ 3 lần lă ̣p lại.

Hình 3.11: Phát thải N2O ở nghiệm thức ngập khô xen kẽ, vụ Hè Thu, trồng
lúa trong chậu, các màu khác nhau chỉ 3 lần lập lại

16


Hình 3.12: Phát thải N2O ở nghiệm thức tưới ẩm, vụ Hè Thu, trồng lúa trong
chậu, các màu khác nhau chỉ 3 lần lập lại
II.3.5.2 Thí nghiệm đồng ruộng trên đất phù sa không phèn
Trong nghiên cứu này, do kinh phí có hạn, chúng tôi chỉ phân tích N2O
cho hai vụ lúa (Đông Xuân và Hè Thu) và thí nghiệm trồng lúa trong chậu ở
đất phù sa không phèn. Kết quả cho thấy rằng, trong vụ Hè Thu, với 12 vị trí
lấy mẫu của 4 nghiệm thức (đối chứng, ngập khô xen kẽ, bón vôi sữa CaO và
bón phân hữu cơ chelate-Ca), về quản lý nước giống nhau cho tất cả các
nghiệm thức và lượng N bón là 100 Kg N/ha. Phát thải N2O chỉ xuất hiện 4
trong 12 vị trí lấy mẫu (Hình 3.16), trong đó nghiệm thức bón vôi phát thải ở
lần bón phân thứ 1 và thứ 3, tốc độ phát thải được ghi nhận thấp nhất là
0,01mg N2O/m2*giờ và cao nhất là 0,27 mg N2O/m2*giờ.
Trong vụ Đông Xuân, có 5 trong 16 vị trí lấy mẫu cho ghi nhận phát thải N 2O
(Hình 3.17). Tốc độ phát thải được ghi nhận thấp nhất là 0.04 mg N2O/m2*giờ
và cao nhất là 0.46 mg N2O/m2*giờ, tốc độ này cao so với các tác giả được
trích dẫn ở trên. Tuy phát thải cao, nhưng thời gian phát thải rất ngắn nên tổng
phát thải trong vụ Hè Thu chỉ đạt 60kg CO2eq/ha*vụ và vụ Đông Xuân đạt
120kg CO2eq/ha*vụ.

Hình 3.13: Phát thải khí N2O vụ Đông Xuân trên đất phù sa không phèn canh
tác lúa vụ 3

17

Hình 3. 14: Phát thải khí N2O vụ Hè Thu trên đất phù sa không phèn canh tác
lúa vụ 3.
Nội dung III: Các thí nghiệm đồng ruộng để kiểm chứng lại các kết quả
đã đề xuất
III.3.1 Ảnh hưởng của các yếu tố giảm ngộ độc hữu cơ lên phát thải khí
CH4 trên đất phèn nặng trồng lúa ngoài đồng vụ Đông Xuân 2014-2015 và
Hè Thu 2015
Đất thí nghiệm ở Long Mỹ là đất phèn nặng, tầng sulfuric xuất hiện trong
vòng 56 cm. Nông dân trong vùng thường tranh thủ bơm nước trước khi lũ rút
để sạ lúa, nên việc quản lý nước gặp rất nhiều khó khăn. Kết quả cho thấy vụ
Đông Xuân, nước không rút được, tổng phát thải khí đạt rất cao ở tất cả các
nghiệm thức (trên 20 tấn CO2eq/ha*vụ) và không có sự khác biệt giữa các
nghiệm thức (Hình 3.15a). Sang vụ Hè Thu, biện pháp kỹ thuật tưới ngập khô
xen kẽ tốt hơn nên cho thấy sự khác biệt giữa quản lý nước (10 ngày bơm
nước một lần, ngập 5 cm) và chỉ rút nước một lần/vụ (đối chứng) và giảm
được 49,4% (Hình 3.15b). Việc bón lót phân hữu cơ Chelate và vôi sữa CaO
để tránh ngộ độc hữu không đem lại sự khác biệt về khí thải trong vụ Đông
Xuân, nhưng có khác biệt trong vụ Hè Thu.

(b)

(a)

Hình 3.15: Tổng lượng phát thải khí CH4 ở các nghiệm thức trong vụ
Đông Xuân (a) và Hè Thu (b) trên đất phèn nặng canh tác lúa vụ 3. Ghi
chú: QLN: Ngập khô xen kẽ (tưới ngập 5cm, để 10 ngày sau ngập lại 5cm); Chelate: phân

18

chelate – Ca (150kg/ha) (NLT); (4) Voi: vôi sữa CaO (20kg/ha) (NLT).

III.3.2 Ảnh hưởng của các yếu tố giảm ngộ độc hữu cơ lên phát thải khí
CH4 trên đất phèn nhẹ trồng lúa ngoài đồng vụ Đông Xuân 2014-2015 và
Hè Thu 2015
Ở vụ lúa Đông Xuân, trên đất phèn nhẹ thì các biện pháp (bón lót vôi sữa
CaO, phân hữu cơ chelate-Ca và quản lý nước) có hiệu quả làm giảm được
tổng lượng khí CH4 sinh ra trên một vụ lúa ĐX và khác biệt có ý nghĩa về mặt
thống kê so với nghiệm thức đối chứng vùi 10 tấn/ha rơm rạ tươi phân hủy ở
điều kiện yếm khí. Lượng khí phát thải ở nghiệm thức đối chứng khá cao (trên
24,99 tấn CO2eq/ha*vụ ĐX) và khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê giữa các
nghiệm thức (Hình 3.16a). Biện pháp bón lót phân hữu cơ chelate-Ca và quản
lý nước đã làm giảm tổng lượng phát thải khí CH4 (1,87 tấn CO2eq/ha*vụ và
0,45 tấn CO2eq/ha*vụ). Ở Vụ lúa HT thì biện pháp quản lý nước có hiệu qảu
làm giảm tổng lượng phát thải khí CH4 trên vùng đất phèn nhẹ canh tác lúa 3
vụ. Tổng lượng phát thải khí ở nghiệm thức đối chứng vùi 10 tấn/ha rơm rạ
tươi phân hủy ở điều kiện yếm khí 17,18 tấn CO2eq/ha*vụ. (Hình 3.16b). Các
biện pháp bón lót vôi sữa CaO, phân hữu cơ chelate-Ca và quản lý nước đã
làm giảm tổng lượng phát thải khí CH4 lần lượt 12,08; 10,65; 8,47 tấn
CO2eq/ha*vụ.

(b)

(a)

Hình 3. 16: Tổng lượng phát thải khí CH4 ở các nghiệm thức trong vụ
Đông Xuân (a) và Hè Thu (b) trên đất phèn nhẹ canh tác lúa vụ 3. Ghi
chú:QLN: Ngập khô xen kẽ (tưới ngập 5cm, để 10 ngày sau ngập lại 5cm); Chelate: phân chelate –
Ca (150kg/ha) (NLT); (4) Voi: vôi sữa CaO (20kg/ha) (NLT).

III.3.3 Ảnh hưởng của các yếu tố giảm ngộ độc hữu cơ lên phát thải khí
CH4 trên đất phù sa không phèn trồng lúa ngoài đồng vụ Đông Xuân
2014-2015 và Hè Thu 2015
Kết quả Hình 3.17 ta thấy, ở vụ lúa ĐX canh tác lúa trên vùng đất phù sa
không phèn có vùi rơm rạ tươi 10 tấn/ha có tổng lượng phát thải khí CH4
(13,20 tấn CO2eq/ha*vụ), biện pháp quản lý nước (tưới ngập 5cm, để 10 ngày

19


sau ngập lại 5cm) đã làm giảm tổng lượng phát thải khí CH4 (6,30 tấn
CO2eq/ha*vụ) (Hình 3.17a). Vụ lúa HT thì có hiệu quả làm giảm giảm tổng
lượng phát thải khí CH4 ở biện pháp bón lót phân hữu cơ chelate-Ca và quản
lý nước đã làm giảm tổng lượng phát thải khí CH4 (6,62 tấn CO2eq/ha*vụ và
4,20 tấn CO2eq/ha*vụ) so với đối chứng ngập liên tục (Hình 3.17b). Vậy, qua
thí nghiệm đồng ruộng 2 vụ lúa (ĐX, HT) thì biện pháp quản lý nước (tưới
ngập 5cm, để 10 ngày sau tưới ngập lại 5cm) có hiệu quả làm giảm tổng lượng
phát thải khí CH4 cho vùng đất phèn nặng, nhẹ và đất phù sa không phèn canh
tác lúa vụ Hè Thu (0,45-15,11 tấn CO2eq/ha*vụ).

(b)

(a)

Hình 3. 17: Tổng lượng phát thải khí CH4 ở các nghiệm thức trong vụ
Đông Xuân (a) và Hè Thu (b) trên đất phù sa không phèn canh tác lúa vụ
3. Ghi chú: QLN: Ngập khô xen kẽ (tưới ngập 5cm, để 10 ngày sau ngập lại 5cm); Chelate: phân
chelate – Ca (150kg/ha) (NLT); (4) Voi: vôi sữa CaO (20kg/ha) (NLT).

III.3.4 Ảnh hưởng các giải pháp xử lý rơm rạ và bón lót để giảm ngộ độc
hữu cơ
III.3.4.1 Đất phù sa không phèn
Kết quả cho thấy trên đất phù sa không phèn, các biện pháp xử lý rơm
rạ đầu vụ cho thấy, trong ba vụ lúa thì năng suất vụ Đông Xuân (ĐX) là cao
nhất, kế đến là vụ Hè Thu (HT) và thấp nhất là vụ Thu Đông (TĐ). Vùi 2,5
tấn/ha rơm rạ tươi cho năng suất trung bình vụ TĐ là 4,46 tấn/ha cao hơn vùi
10 tấn rơm/ha với năng suất trung bình 4,08 tấn/ha, vụ ĐX là 7,84 tấn/ha so
với 6,98 tấn/ha và vụ HT là 5,94 tấn/ha so với 5,66 tấn/ha. Việc vùi 5 tấn/ha
rơm rạ tươi phân huỷ ở điều kiện yếm khí trên đất phù sa cho kết quả khác biệt
không rõ rệt. Về hiệu quả kinh tế, vụ HT cho hiệu quả kinh tế cao nhất (6,5
triệu đồng/ha), kế đến là vụ ĐX (4,4 triệu đồng/ha) và thấp nhất là vụ TĐ (2,9
triệu đồng/ha).
Với các giải pháp xử lý đất đầu vụ, mức độ cao thấp về năng suất giữa
các vụ ĐX, HT và TĐ giống như trên. Ngăn ngừa ngộ độc hữu cơ bằng cách

20


bón lót lân, vôi và phân hữu cơ khoáng đều cho năng suất cao hơn so với đối
chứng không bón, vụ ĐX trung bình năng suất 7,8 tấn/ha cao hơn có ý nghĩa
so với đối chứng là 7,05 tấn/ha, vụ HT năng suất trung bình là 6,3 tấn/ha so
với 4,78 tấn/ha và vụ TĐ là 4,5 tấn/ha so với 4,1 tấn/ha, riêng nghiệm thức
phun chế phẩm nấm Trico-LV để xử lý rơm rạ đầu vụ thì chỉ cho khác biệt ở
vụ ĐX và HT, không khác biệt ở vụ TĐ. Về hiệu quả kinh tế, bón lót lân và
vôi cho hiệu quả kinh tế cao nhất ở vụ HT (8,4 triệu đồng/ha) cao hơn vụ ĐX
(4,4 triệu đồng/ha) và thấp nhất là vụ TĐ (2,9 triệu đồng/ha). Hiệu quả kinh tế
đối với phân hữu cơ khoáng, vôi và lân đều thấp hơn qua các vụ. Hiệu quả
kinh tế của việc phun chế phẩm Trico-LV là thấp nhất và không ổn định và đạt
0,6 triệu đồng/ha ở vụ TĐ, 1,5 triệu đồng/ha ở vụ ĐX và 4,8 triệu đồng/ha ở

vụ HT.
III.3.4.2: Đất phèn nhẹ
Kết quả cho thấy có sự khác nhau về lượng rơm rạ vùi lại cho đất ở các
mức rơm rạ tươi khác nhau, thì năng suất trung bình của các nghiệm thức khác
nhau có ý nghĩa về mặt thống kê (p<0.05). Khi vùi 10 tấn/ha rơm rạ cho năng
suất trung bình thấp nhất ở vụ lúa TĐ (4,05 tấn/ha), cao nhất là vụ ĐX (7,32
tấn/ha) và kế đến vụ HT (5,33 tấn/ha). Qua 3 vụ lúa (TĐ, ĐX, HT) năng suất
lúa trung bình thấp nhất là vụ lúa TĐ với mức rơm vùi là 10 tấn/ha và cao nhất
là vụ ĐX (7,98 tấn/ha) khi không vùi rơm rạ tươi phân huỷ ở điều kiện yếm
khí. Hiệu quả kinh tế (HQKT) so với đối chứng thì HQKT cao nhất ở vụ HT
(8,6 triệu đồng/ha) khi không vùi rơm rạ tươi và thấp nhất là vụ TĐ (-0,6 triệu
đồng/ha) khi vùi 10 tấn/ha. Khi có vùi rơm rạ hoặc không vùi rơm rạ thì hiệu
quả kinh tế so với đối chứng cao nhất ở vụ HT, kế đến là vụ ĐX và thấp nhất
là vụ TĐ. Vụ TĐ, không vùi rơm rạ thì cho HQKT cao nhất (2,2 triệu
đồng/ha) và khi vùi 10 tấn/ha cho HQKT so với đối chứng (-0,6 triệu
đồng/ha); vụ lúa HT vùi 10 tấn/ha rơm rạ thì HQKT là 5 triệu đồng/ha so với
vùi 2,5 tấn/ha rơm rạ là 8,3 triệu đồng/ha.
III.3.4.2 Đất phèn nặng
Năng suất lúa trung bình khi có xử lý rơm rạ tươi phân hủy ở điều kiện yếm
khí ở vụ lúa ĐX cao nhất, kế đến vụ HT và thấp nhất là vụ TĐ. Việc vùi 5
tấn/ha rơm rạ cho năng suất trung bình vụ TĐ (4,59 tấn/ha) và lấy hết rơm rạ
(0 tấn/ha rơm rạ) cho năng suất trung bình vụ TĐ (4,91 tấn/ha) cao hơn vùi 10
tấn rơm rạ tươi/ha với năng suất trung bình TĐ (4,25 tấn/ha). Vụ ĐX là 7,68
tấn/ha (0 tấn/ha rơm rạ) so với vụ HT (5,81 tấn/ha) và TĐ (4,91tấn/ha). Việc
vùi 10 tấn rơm/ha trên đất phèn nặng cho năng suất trung bình thấp nhất so
với các mức rơm rạ còn lại và kết quả khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê.

21

Về hiệu quả kinh tế, vụ HT cho hiệu quả kinh tế cao nhất (7,3 triệu/ha), kế đến
là vụ ĐX (5,1 triệu đồng/ha) và thấp nhất là vụ TĐ (3,6 triệu đồng /ha). Vụ lúa
TĐ, không vùi rơm rạ thì cho HQKT cao nhất (5,2 triệu đồng/ha) và khi vùi
10 tấn/ha cho HQKT so với đối chứng là 1,3 triệu đồng/ha; vụ lúa HT vùi 10
tấn/ha rơm rạ thì HQKT là 5 triệu đồng /ha so với vùi 2,5 tấn/ha rơm rạ là 7,2
triệu đồng/ha.
Trên vùng đất phèn nặng, năng suất trung bình cao nhất ở vụ lúa ĐX,
kế đến là vụ lúa HT và thấp nhất là vụ lúa TĐ. Trong các giải pháp kỹ thuật
ngừa ngộ độc hữu cơ thì năng suất trung bình cao nhất giải pháp bón lót vôi
của vụ ĐX (7,99 tấn/ha) và thấp nghiệm thức phun chế phẩm nấm Tricô – LV
để phân hủy rơm rạ của vụ lúa TĐ (4,71 tấn/ha). Bón lót vôi cho năng suất
trung bình cao nhất sao với các giải pháp còn lại (lân, phân hữu cơ khoáng
(PHCK), Tricô – LV) qua 03 vụ lúa làm thí nghiệm (TĐ (4,93 tấn/ha), ĐX
(7,99 tấn/ha), HT (6,4 tấn/ha). Vụ lúa TĐ, bón lót vôi cho năng suất trung bình
vụ TĐ (4,93 tấn/ha) cao hơn so với bón lân (4,74 tấn/ha), PHCK (4,76 tấn/ha),
phun chế phẩm Tricô - LV (4,71 tấn/ha) và khác biệt có ý nghĩa về mặt thống
kê. Vụ lúa ĐX, bón lót vôi cho năng suất trung bình (7,99 tấn/ha) cao hơn so
và khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê với bón lân (7,86 tấn/ha), phun chế
phẩm Tricô - LV (7,4 tấn/ha), PHCK (7,34 tấn/ha). Giải pháp bón lót PHCK
và phun chế phẩm Tricô – LV năng suất trung bình khác biệt không có ý nghĩa
về mặt thống kê. Vụ lúa HT, giải pháp bón lót lân và vôi cho năng suất trung
bình khác biệt không có ý nghĩa về mặt thống kê. Phun chế phẩm nấm Tricô LV cho năng suất thấp nhất (4,94 tấn/ha) so với lân, vôi và PHCK và khác biệt
có ý nghĩa về mặt thống kê.
Chương 4: Kết luận và đề nghị
4.1 Kết luận
- Vùi 5 tấn/ha rơm rạ ảnh hưởng không rõ ràng đến năng suất lúa, vùi 10
tấn/ha rơm rạ giảm sinh trưởng và năng suất lúa ở tất cả các loại đất và tất cả các
mùa vụ. Việc vùi 10 tấn/ha rơm rạ không phát hiện ngộ độc sắt trong tất cả các
thí nghiệm, hàm lượng Fe trong dung dịch đất trồng lúa trong chậu thí nghiệm
thấp, chưa tới ngưỡng gây độc như đề nghị của một vài tác giả.

- Với sự hiện diện của Fe2+, với nồng độ như đã phát hiện trong dung
dịch của nghiên cứu này (20ppm), với pH=6, nồng độ H2S trong dung dịch đất
tính được là 10-5.3M, với nồng độ thì quá thấp để phương pháp phân tích phát
hiện được (0,01ppm= 0,19µM), do đó không thể dùng H2S như là một chỉ tiêu để
chẩn đoán ngộ độc H2S.
- Ngộ độc hữu cơ do axit acetic đã làm lúa chết rất nhanh ở nồng độ 189
mgC/L, kết quả phân tích trong thí nghiệm này cho thấy lượng axit acetic trong

22