ẢNH HƯỞNG của các BIỆN PHÁP CANH tác đến đặc TÍNH hóa học đất và NGUỒN CHẤT hữu cơ dễ PHÂN hủy TRÊN HAI mô HÌNH TRỒNG đậu bắp và NUÔI tôm QUÃNG CANH ở HAI TỈNH VĨNH LONG – sóc TRĂNG
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (738.65 KB, 64 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
LÊ THANH NGÀ
ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC BIỆN PHÁP CANH TÁC ĐẾN ĐẶC TÍNH HÓA
HỌC ĐẤT VÀ NGUỒN CHẤT HỮU CƠ DỄ PHÂN HỦY TRÊN HAI
MÔ HÌNH TRỒNG ĐẬU BẮP VÀ NUÔI TÔM QUÃNG CANH Ở
HAI TỈNH VĨNH LONG – SÓC TRĂNG
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Ngành: KHOA HỌC ĐẤT
Cần Thơ 2012
1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Ngành: KHOA HỌC ĐẤT
Tên đề tài:
ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC BIỆN PHÁP CANH TÁC ĐẾN ĐẶC TÍNH HÓA
HỌC ĐẤT VÀ NGUỒN CHẤT HỮU CƠ DỄ PHÂN HỦY TRÊN HAI
MÔ HÌNH TRỒNG ĐẬU BẮP VÀ NUÔI TÔM QUÃNG CANH Ở
HAI TỈNH VĨNH LONG – SÓC TRĂNG
Cán bộ hướng dẫn
SINH VIÊN THỰC HIỆN
TS. TẤT ANH THƯ
LÊ THANH NGÀ
MSSV: 3084117
KHÓA: 34
Cần Thơ 2012
i
Luận văn tốt nghiệp kỹ sư ngành Khoa Học Đất với đề tài:
ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC BIỆN PHÁP CANH TÁC ĐẾN ĐẶC TÍNH HÓA
HỌC ĐẤT VÀ NGUỒN CHẤT HỮU CƠ DỄ PHÂN HỦY TRÊN HAI
MÔ HÌNH TRỒNG ĐẬU BẮP VÀ NUÔI TÔM QUÃNG CANH Ở
HAI TỈNH VĨNH LONG – SÓC TRĂNG
Do sinh viên Lê Thanh Ngà thực hiện
Kính trình lên Hội Đồng chấp nhận luận văn tốt nghiệp.
Cần Thơ, ngày…….tháng…….năm 2012
Cán bộ hướng dẫn
Ts. Tất Anh Thư
ii
LỜI CAM ĐOAN
ఖఖ
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu,
kết quả trình bày trong luận văn này là trung thực và chưa được ai công bố trong
bất kỳ công trình nghiên cứu nào trước đây.
Tác giả luận án
Lê Thanh Ngà
iii
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT VÀ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI
ఖఖ
NHẬN XÉT CỦA CÁC BỘ HƯỚNG DẪN
Xác nhận đề tài: “Ảnh hưởng của các biện pháp canh tác đến đặc tính hóa học đất
và nguồn chất hữu cơ dễ phân hủy trên hai mô hình trồng đậu bắp và nuôi tôm
quãng canh ở hai tỉnh Vĩnh Long - Sóc Trăng” do sinh viên Lê Thanh Ngà, lớp
Khoa Học Đất khóa 34 thực hiện từ tháng 11/2011 đến tháng 05/2012.
Cần Thơ, ngày…….tháng…….năm 2012
Cán bộ hướng dẫn
Ts. Tất Anh Thư
iv
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
ఖఖ
BỘ MÔN
KHOA NÔNG NGHIỆP
& SINH HỌC ỨNG DỤNG
KHOA HỌC ĐẤT & QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI
Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp thuận luận văn tốt nghiệp kỹ sư Khoa
Học Đất với đề tài:
ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC BIỆN PHÁP CANH TÁC ĐẾN ĐẶC TÍNH HÓA
HỌC ĐẤT VÀ NGUỒN CHẤT HỮU CƠ DỄ PHÂN HỦY TRÊN HAI
MÔ HÌNH TRỒNG ĐẬU BẮP VÀ NUÔI TÔM QUÃNG CANH Ở
HAI TỈNH VĨNH LONG – SÓC TRĂNG
Do sinh viên Lê Thanh Ngà thực hiện và bảo vệ trước hội đồng.
Ý kiến của hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp:
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
………
Luận văn tốt nghiệp được hội đồng đánh giá ở mức: …………………………….
DUYỆT KHOA
Cần thơ, ngày…..tháng…..năm
2012
Trưởng khoa Nông Nghiệp
Chủ tịch hội đồng
& Sinh Học Ứng Dụng
v
TIỂU SỬ CÁ NHÂN
Họ và tên sinh viên: LÊ THANH NGÀ
Sinh ngày: 21/06/1988
Con ông: LÊ VĂN DỨT và bà NGUYỄN THỊ THE
Nguyên quán: Vĩnh Bình Nam- Vĩnh Thuận- Kiên Giang
Hiện tại ở: Vĩnh Bình Nam- Vĩnh Thuận- Kiên Giang
Tóm tắt quá trình học tập:
Tốt nghiệp trung học phổ thông năm 2007, tại trường Phổ Thông Trung Học
Vĩnh Thuận Tỉnh Kiên Giang.
Vào trường Đại Học Cần Thơ năm 2008, học lớp Khoa Học Đất khóa 34 mã
lớp TT0872A1 thuộc Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng.
Tốt nghiệp kỹ sư Khoa Học Đất năm 2012.
vi
LỜI CẢM ƠN
ఖఖ
Bốn năm học đã trôi qua, gần một học kỳ vừa học vừa nghiên cứu, em đã
hoàn thành xong đề tài luận văn tốt nghiệp: “ Ảnh hưởng của các biện pháp canh
tác đến đặc tính hóa học đất và nguồn chất hữu cơ dễ phân hủy trên hai mô hình
trồng màu và nuôi tôm quãng canh ở hai tỉnh Vĩnh Long - Sóc Trăng”. Đạt được
như kết quả như ngày hôm nay, em xin chân thành cám ơn:
Cô Tất Anh Thư trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt thời gian làm
luận văn tốt nghiệp.
Cha mẹ cùng anh, chị, em trong gia đình động viên an ủi và tạo mọi điều
kiện vật chất lẫn tinh thần cho em trong suốt quá trình học tập trong những năm
qua.
Qúy Thầy Cô Khoa Nông Nghiệp nói chung và Bộ môn Khoa Học Đất
nói riêng, cùng quý thầy cô các khoa khác đã tận tình truyền đạt cho em những
kiến thức quý báo và bổ ích trong suốt thời gian em theo học tại trường.
Thầy Ngô Ngọc Hưng là giáo viên cố vấn học tập. Thầy luôn động viên và
ủng hộ chúng em trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài.
Em xin kính lời cảm ơn đến tất cả quý thầy cô cùng các anh chị trong
phòng phân tích – Bộ môn Khoa Học Đất – Khoa Nông Nghiệp SHƯD – ĐHCT
đã tận tình giúp đỡ em trong suốt quá trình làm đề tài.
Luận văn tuy đã hoàn thành nhưng không thể tránh khỏi những thiếu sót,
hạn chế. Rất mong sự chỉ dạy của Qúy Thầy Cô, sự đóng góp chân thành của các
bạn, nhất là những ai có quan tâm đến vấn đề này.
Trân trọng kính chào!
Cần Thơ, ngày… tháng … năm 2012
Lê Thanh Ngà
vii
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa................................................................................. i
Lời cam đoan ................................................................................ ii
Nhận xét của cán bộ hướng dẫn ...................................................iii
Ý kiến của hội đồng ..................................................................... iv
Tiểu sử cá nhân ............................................................................. v
Lời cảm ơn................................................................................... vi
Mục lục....................................................................................... vii
Danh sách hình ............................................................................ ix
Danh sách bảng............................................................................. x
Tóm lược ..................................................................................... xi
Mở đầu ......................................................................................... 1
CHƯƠNG I: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU .......................................................... 2
1.1. Tổng quan về chất hữu cơ............................................................................ 2
1.1.1. Khái quát chất hữu cơ trong đất (Soil Organic Matter).............................. 2
1.2. Vai trò của chất hữu cơ đối với đặc tính lý, hóa và sinh học đất................... 7
1.2.1. Vai trò của chất hữu cơ đối với đặc tính lý học đất.................................... 7
1.2.2. Vai trò của chất hữu cơ đối với đặc tính hóa học đất................................. 8
1.2.3. Vai trò của chất hữu cơ đối với đặc tính sinh học đất .............................. 10
1.3. Vai trò của chất hữu cơ trong tăng trưởng cây trồng ...................................... 11
1.4. Sự chuyển hóa chất hữu cơ trong đất ......................................................... 14
viii
1.4.1. Sự phân hủy chất hữu cơ theo thời gian .................................................. 15
1.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phân hủy chất hữu cơ................................ 15
1.4.3. Ảnh hưởng của chất hữu cơ đối với tính đệm của đất.............................. 15
1.4.4. Đánh giá sự phân hủy chất hữu cơ trong đất............................................ 17
1.4.5. Quản lý chất lượng và số lượng chất hữu cơ trong đất ............................ 17
1.5. Các phương pháp nghiên cứu về chất hữu cơ ............................................. 18
1.6. Tổng quan của vùng nghiên cứu ................................................................ 19
1.6.1. Vị trí địa lý ............................................................................................. 19
1.6.2. Điều kiện tự nhiên .................................................................................. 21
1.6.3. Nông Nghiêp .......................................................................................... 22
1.6.4. Đặc điểm sinh thái .................................................................................. 22
CHƯƠNG II: PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP..................................... 25
2.1. Phương tiện ............................................................................................... 25
2.2. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................... 25
2.2.1. Phương pháp thu mẫu ....................................................................................... 25
2.2.2. Phương pháp phân tích mẫu đất .............................................................. 26
2.3. Xử lý số liệu............................................................................................... 27
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ- THẢO LUẬN .................................................... 28
3.1. Đặc tính hóa học đất ................................................................................. 28
3.1.1. Đối với mô hình canh tác tôm quãng canh ............................................. 28
3.1.2. Đối với mô hình trồng cây đậu bắp ........................................................ 29
3.2. Đánh giá tương quan giữa chất hữu cơ dễ phân hủy và các đặc tính hóa học
đất .................................................................................................................... 31
ix
3.2.1. Mô hình nuôi tôm ................................................................................... 31
3.2.2. Mô hình trồng đậu bắp............................................................................ 33
CHƯƠNG IV : KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ................................................... 35
4.1. Kết luận ..................................................................................................... 35
4.2. Đề nghị...................................................................................................... 36
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 37
PHỤ CHƯƠNG
x
DANH SÁCH HÌNH
Hình 1.1: Thành phần có trong chất hữu cơ (Nyle C.Brady. 1999) ..................... 5
Hình 1.2: Con đường chuyển hóa chất hữu cơ (Lê Huy Bá, 2000) .................... 14
Hình 1.3: Bảng đồ địa lý................................................................................... 19
Hình 1.4: Mô hình trồng cây đậu bắp................................................................ 23
Hình 1.5: Mô hình nuôi tôm quãng canh........................................................... 23
Hình 3.1: Tương quan giữa Clabile và Nlabile trên đất nuôi tôm quãng canh ở
Sóc Trăng......................................................................................................... 31
Hình 3.2: Tương quan giữa Clabile và đạm hữu dụng trên đất nuôi tôm quãng
canh ở Sóc Trăng.............................................................................................. 31
Hình 3.3: Tương quan giữa Clabile với POlsen trên đất nuôi tôm quãng canh ở
Sóc Trăng......................................................................................................... 32
Hình 3.4: Tương quan giữa Clabile và độ dẫn điện (EC) trên đất nuôi tôm quãng
canh ở Sóc Trăng.............................................................................................. 32
Hình 3.5: Tương quan giữa pH và Clabile trên đất nuôi tôm quãng canh ở Sóc
Trăng................................................................................................................ 33
Hình 3.6: Tương quan giữa Clabile và đạm hữu dụng trên đất trồng đậu bắp ở
Vĩnh Long ........................................................................................................ 33
Hình 3.7: Tương quan giữa Clabile và POlsen trên đất trồng đậu bắp ở tỉnh Vĩnh
Long................................................................................................................. 33
Hình 3.8: Tương quan giữa Clabile và Ph đất trên đất trồng đậu bắp ở tỉnh Vĩnh
Long................................................................................................................. 34
Hình 3.9: Tương quan giữa Clabile và Nlabile trên đất trồng đậu bắp ở tỉnh Vĩnh
Long................................................................................................................. 34
xi
DANH SÁCH BẢNG
Bảng1.1 Thành phần của chất hữu cơ trong đất (Warshaw, 1999)....................... 6
Bảng 2.1 Phương pháp phân tích một số chỉ tiêu hóa học của đất thí nghiệm .............. 26
xii
Lê thanh ngà. 2012. Ảnh hưởng của các biện pháp canh tác đến đặc tính hóa học
đất và nguồn chất hữu cơ dễ phân hủy trên hai mô hình trồng đậu bắp và nuôi
tôm quãng canh ở hai tỉnh Vĩnh Long – Sóc Trăng. Luận văn tốt nghiệp đại học.
Khoa Nông Nghiệp và SHƯD. Trường Đại Học Cần Thơ
Cán bộ hướng dẫn: TS. TẤT ANH THƯ
TÓM LƯỢC
Hầu hết các nghiên cứu cho thấy biện pháp canh tác ảnh hưởng rất lớn đến
các đặc tính hóa học đất, đặc biệt là hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy, nó ảnh
hưởng đến độ phì nhiêu của đất. Vì thế, vấn đề được đặt ra là làm sao để biết ảnh
hưởng của các biện pháp canh tác đến đặc tính hóa học đất như thế nào và cách
khắc phục ra sau. Để tìm rỏ hơn vấn đề này chúng tôi xây dựng đề tài “Ảnh
hưởng của các biện pháp canh tác đến đặc tính hóa học đất và nguồn chất hữu cơ
dễ phân hủy trên hai mô hình trồng đậu bắp và nuôi tôm quãng canh ở hai tỉnh
Vĩnh Long – Sóc Trăng”. Nhằm có chế độ canh tác, quản lý và sử dụng phù hợp
với từng mô hình canh tác khác nhau. Đề tài được thực hiện từ tháng 11/2011
đến tháng 05/2012 trên 16 mẫu đất được lấy trên hai mô hình canh tác ở hai tỉnh
Vĩnh Long – Sóc Trăng. Kết quả đạt được như sau:
Đối với đất nuôi tôm quãng canh ở Sóc Trăng:
pH trung tính dao động từ 7.2-7.9, độ dẫn điện (EC) dao động khoảng
20.2 – 22.7 mS/cm, chất hữu cơ (C) trong khoảng 2.10-2.79 % C, chất hữu cơ dễ
phân hủy (Clabile) trong khoảng 1.3-2.17 % Clabile, hàm lượng đạm tổng số
trong đất (Nts) dao động khoảng 0.08-0.20 % Nts , hàm lượng lân tổng số
(P2O5) trong đất dao động khoảng 0.11- 0.16 (% P2O5), hàm lượng đạm hữu
dụng (N-NH4+, N-NO3- ) trong đất dao động khoảng 7.04-13.19 mg N-NH4+,
N-NO3- /kg.
xiii
Đối với đất trồng đậu bắp ở Vĩnh Long:
pH dao động từ 4.65-5.06, chất hữu cơ dễ phân hủy(Clabile) trong đất
dao động khoảng 3.35-3.52 % Clabile, hàm lượng đạm tổng số (Nts) trong đất
dao động khoảng 0.10 - 0.20 % Nts, hàm lượng lân tổng số trong đất (P2O5) dao
động khoảng 0.17-0.46 % P2O5, hàm lượng đạm hữu dụng (N-NH4+ +N-NO3- )
trong đất dao động khoảng 6.17-10.62 mg N-NH4+ +N-NO3- /kg.
xiv
Luận văn tốt nghiệp Kỹ Sư ngành Khoa Học Đất
MỞ ĐẦU
Chất hữu cơ có vai trò rất quan trọng trong đánh giá chất lượng đất đai.
Do chất hữu cơ trong đất ảnh hưởng rất lớn đến các đặc tính vật lý, hóa học đất
và hoạt động của vi sinh vật đất (Lê Anh Tuấn, 2003). Nhiều nghiên cứu đã cho
thấy đất nghèo chất hữu cơ sẽ trở nên nén dẽ làm giảm khả năng thấm nước, ảnh
hưởng quan trọng đến tăng trưởng của bộ rễ, sự di chuyển của nước và không khí
trong đất, tăng sự chảy tràn, rửa trôi (Nguyễn Bảo Vệ, 1998). Sự canh tác lâu dài
làm thay đổi cấu trúc đất và mất chất hữu cơ trong đất (Dalal và Mayer, 1986).
Hiện nay, có rất ít đề tài nghiên cứu về hàm lượng chất hữu cơ trong đất tương
quan với các đặc tính hóa học đất và vật lý đất. Việc xác định quy trình đánh giá
hàm lượng chất hữu cơ trong đất là quan trọng và cấp thiết.
Hàm lượng chất hữu cơ có vai trò quan trọng trong sản xuất nông nghiệp
(Sonnenholzner và Boyd, 2000). Tuy nhiên, theo Boyd và ctv., (2002); Ricardo
Jimenez-Montealegrem và ctv., (2005) và Beristain (2005) rất khó để đánh giá
hàm lượng chất hữu cơ có trong đất. Hầu hết các phương pháp phân tích chất hữu
cơ trong đất thường không phân biệt hàm lượng các dư thừa thực vật để lại trong
đất ở dạng thô, chất hữu cơ khó phân hủy và các hàm lượng chất hữu cơ dễ phân
hủy, chỉ cho ta biết được tổng hàm lượng chất hữu cơ có trong mẫu đất là bao
nhiêu. Do đó, đề tài “Ảnh hưởng của các biện pháp canh tác đến đặc tính hóa
học đất và nguồn chất hữu cơ dễ phân hủy trên hai mô hình trồng đậu bắp và
nuôi tôm quãng canh ở hai tỉnh Vĩnh Long - Sóc Trăng” cần được quan tâm và
nghiên cứu để đánh giá được hàm lượng chất hữu cơ dễ phân hủy trong đất nhằm
có chế độ quản lý và sử dụng phân bón hữu cơ có hiệu quả, giúp tăng năng suất
cây trồng.
SVTH: LÊ THANH NGÀ
1
Luận văn tốt nghiệp Kỹ Sư ngành Khoa Học Đất
CHƯƠNG I
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về chất hữu cơ
1.1.1. Khái quát chất hữu cơ trong đất (Soil Organic Matter)
Chất hữu cơ trong đất về nguyên tắc bao gồm 3 thành phần chính: Sinh
khối của sinh vật sống, thành phần chất hữu cơ bán phân hủy bao gồm các vật
liệu hữu cơ đang phân hủy có thể nhận diện được nguồn gốc và thành phần chất
hữu cơ đã phân hủy (Nyle C.Brady, 1999). Thành phần chất hữu cơ bán phân hủy
có vai trò quan trọng về mặt lý học đất như làm giảm dung trọng đất, tăng độ
xốp, tăng cường cấu trúc đất… Tuy nhiên xét về mặt hóa học đất, thành phần này
không quan trọng do ít ảnh hưởng đến các đặc tính hóa học đất.
Chất hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong cải thiện tích chất cơ học của
đất, đặc biệt cải thiện độ nén dẽ của đất và tăng cường độ hữu dụng của nước
trong đất cho cây trồng (Kay, 1998). Chất hữu cơ thêm vào đất dưới dạng thải
thực vật giúp tăng lượng chất hữu cơ thô có trọng lượng phân tử thấp, chiếm
khoảng 10-40% tổng chất hữu cơ trong đất (Carter, 2001). Chất hữu cơ là một
trong những chỉ tiêu quyết định đến độ phì nhiêu của đất (Flaig và ctv., 1975).
Chất hữu cơ là một thành phần cơ bản kết hợp với sản phẩm phong hóa từ
đá mẹ để tạo thành đất. Chất hữu cơ là một đặc trưng để phân biệt đất với đá mẹ
và là nguồn nguyên liệu để tạo nên độ phì của đất. Số lượng và tính chất của chất
hữu cơ quyết định đến nhiều tính chất hóa lý và sinh học của đất (Nguyễn Thế
Đặng, 1999).
Chất hữu cơ được hình thành do sự phân hũy các xác bã động thực vật
nhờ vào quá trình hóa học và sinh học xảy ra trong đất (Bolt và ctv., 1978). Chất
hữu cơ ảnh hưởng đến nhiều tính chất của đất như khả năng cung cấp dinh
dưỡng, khả năng hấp phụ giữ nhiệt và kích thích sinh trưởng cây trồng. Chất hữu
cơ là nguồn cung cấp chất dinh dưỡng chính trong hệ sinh thái đất. Để nông
nghiệp phát triển bền vững nhất thiết phải bổ sung chất hữu cơ thường xuyên cho
đất, nhất là việc sử dụng đất vùng nhiệt đới (Lê Văn Khoa và ctv., 2005). Ở vùng
SVTH: LÊ THANH NGÀ
2
Luận văn tốt nghiệp Kỹ Sư ngành Khoa Học Đất
nhiệt đới có hàm lượng chất hữu cơ thấp do kết quả của quá trình phong hóa
mạnh làm chúng phân hủy nhanh (Nguyễn Xuân Cự, 2005).
Chất hữu cơ trong đất đóng vai trò quan trọng đối với tất cả các tiến trình
lý, hóa, sinh học của đất ( Lê Anh Tuấn, 2003). Chất hữu cơ là tiêu chí để đánh
giá về độ phì, ảnh hưởng nhiều tính chất đất như khả năng cung cấp dinh dưỡng,
khả năng hấp phụ, giữ nhiệt và kích thích sinh trưởng cây trồng ( Lê Văn Khoa
và ctv., 2000). Dựa vào khả năng phân hủy, có thể chia chất hữu cơ trong đất
thành hai phần chính: thành phần dễ phân hủy và thành phần đa phân tử khó phân
hủy (Võ Thị Gương, 2010).
Chất hữu cơ có tác dụng kết dính các hạt đất lại với nhau tạo nên kết cấu
đất tăng khả năng giữ nước, chất dinh dưỡng của đất, điều hòa nhiệt độ và không
khí của đất cho vi sinh vật phát triển và hữu ích cho cây trồng (Mai Văn Quyền
và ctv., 2005). Tốc độ phân hũy chất hữu cơ và khoáng hóa của các thành phần
hữu cơ trong đất có cấu trúc thô nhanh hơn đất có cấu trúc mịn (Vanen, 1990).
Do chất hữu cơ có vai trò quan trọng trong đất nên để duy trì độ phì nhiêu đất cần
phải thường xuyên bổ sung chất hữu cơ cho đất để bù đắp lượng chất hữu cơ bị
mất đi do quá trình khoáng hoá (Phạm Tiến Hoàng, 2003). Việc bổ sung chất hữu
cơ cho đất đặc biệt quan trọng ở vùng nhiệt đới do sự mất mát chất hữu cơ do
khoáng hoá xảy ra mạnh hơn so với vùng ôn đới.
Chất hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp dinh dưỡng cho
cây trồng. Khi được khoáng hóa chất hữu cơ sẽ cung cấp các nguyên tố dinh
dưỡng như N, P, K… Thành phần khó phân huỷ của chất hữu cơ (mùn) còn góp
phần làm giảm dung trọng đất, tăng độ xốp, tăng cường cấu trúc đất và làm tăng
tính đệm của đất nhờ đặc tính keo của chất mùn (Võ Thị Gương, 2010).
Chất hữu cơ trong đất đóng vai trò quan trọng đối với tiến trình lý, hoá,
sinh học của đất, là yếu tố quyết định độ phì của đất (Wolgang Flaig, 1984).
Chất hữu cơ có liên quan chặt với đạm (N) tổng số trong đất (Setevenson,
1982). N hữu dụng tương quan không cao với chất hữu cơ hoặc N tổng số trong
đất (Sims và ctv., 1967; Cassman và ctv., 1996).
SVTH: LÊ THANH NGÀ
3
Luận văn tốt nghiệp Kỹ Sư ngành Khoa Học Đất
Chất hữu cơ còn là nhân tố tham gia tích cực vào việc chuyển hoá lân (P)
trong đất từ dạng khó tiêu sang dạng dễ tiêu hữu dụng cho cây trồng (Nguyễn Thị
Thuý và ctv., 1997) và chất hữu cơ còn phát huy tác dụng của chất điều hoà tăng
trưởng trong đất (Hoàng Minh Châu, 1998).
Theo Nguyễn Bảo Vệ và ctv., (2010), hàm lượng chất hữu cơ trên tầng
mặt phải đạt tối thiểu từ 3,5% trở lên mới thích hợp cho cây trồng.
Theo Ông Laik R., Koushlendra Kumar, D.K. Das and O.P. Chaturvedi.
2009 cho rằng chất hữu cơ dễ phân hủy (CLabile) là chỉ số tốt của chất lượng đất
bị ảnh hưởng bởi những thay đổi trong cách quản lý. Clabile là thành phần dễ
phân hủy trong chất hữu cơ, giúp đánh giá chất lượng chất hữu cơ, đánh giá khả
năng cung cấp N từ chất hữu cơ trong đất (Võ Thị Gương, 2008). Thông thường,
thành phần C dễ phân hủy chỉ chiếm khoảng 20-30% hàm lượng chất hữu cơ
trong đất. Clabile sẽ được khoáng hóa cung cấp N hữu dụng cho nhu cầu của cây
trồng.
Theo Brady (1974) trích dẫn từ Trần Nguyễn Thanh Tâm (2007), thành
phần chung của chất hữu cơ bao gồm: Carbohydrates như đường đơn, tinh bột,
cellulose, là những hợp chất hữu cơ quan trọng nhất trong cây. Ligin là hợp chất
phức tạp với cấu trúc vòng thơm được tìm thấy trong mô cây đặc biệt là mô gỗ,
chúng rất khó bị phân hủy. Chất béo và dầu có cấu trúc phức tạp hơn
carbohydrates, nhưng ít phức tạp hơn so với lignin. Thành phần protein gồm có
C, H, O, N và một lượng nhỏ các nguyên tố cần thiết như S, Mg, Cu, Fe.
Thành phần chất hữu cơ phân hủy có nguồn gốc chủ yếu từ xác bả thực
vật, có vai trò rất quan trọng về mặt hóa học đất, được gọi một cách chính xác là
chất mùn của đất, hoặc một cách tổng quát trong phân tích đất là chất hữu cơ
trong đất.
SVTH: LÊ THANH NGÀ
4
Luận văn tốt nghiệp Kỹ Sư ngành Khoa Học Đất
Hình 1.1: Thành phần có trong chất hữu cơ (Nyle C.Brady. 1999).
Chất hữu cơ là một bộ phận của đất có thành phần phức tạp và có thể chia
làm các loại sau:
- Sinh vật sống.
- Chất hữu cơ của đất chia làm các loại sau:
+ Chất hữu cơ chưa chuyển hóa: là những thành phần còn tươi khó phân
hủy hoặc không phân hủy.
+ Chất hữu cơ đã chuyển hóa bao gồm:
Nhóm hợp chất hữu cơ ngoài mùn: chiếm tỉ lệ thấp trong toàn bộ chất hữu
cơ của đất, thường không vượt quá 15% (trừ than bùn hoặc đất rừng có tầng thảm
mục dày). Nhóm chất hữu cơ này gồm các chất hữu cơ thông thường có trong
động vật, thực vật và vi sinh vật như: hydrat cacbon, protein linhin, lipid, tannin,
andehyt…
Nhóm các hợp chất mùn: là những hợp chất cao phân tử có cấu tạo phức
tạp. Chúng chiếm tỉ lệ lớn trong chất hữu cơ 85-90%. Chất mùn chia làm 3
nhóm: acid humic, acid fulvic, humin. (Nyle C.Brady. 1999).
SVTH: LÊ THANH NGÀ
5
Luận văn tốt nghiệp Kỹ Sư ngành Khoa Học Đất
Acid fulvic là nhóm hợp chất mùn có tính hòa tan cao khối lượng phân tử
tương đối thấp so với các nhóm còn lại 800-900, có tính chua pH, giá trị 2.6-3,
màu sáng, chứa ít nhân thơm, nhiều mạch carbon thẳng hơn so với các nhóm
khác, chứa nhiều nhóm định chức –COOH, dễ tan trong kiềm và acid loãng,
dung tích hấp thu 280-320 meq/100g. Acid fulvic hình thành trong môi trường
acid chúng tồn tại ở dạng tự do hoặc muối fulvat với các kim loại, dễ bị rữa trôi.
Acid humic tan trong kiềm loãng, không hòa tan trong các acid hữu cơ và
vô cơ, khối lượng phân tử lớn 10.000-100.000, chứa nhiều nhân thơm, đạm, hình
thành trong môi trường trung tính, kiềm, ít chua, màu sậm dung tích hấp thu 300600 meq/100g.
Humin là phần còn lại của chất mùn không hòa tan trong bazơ hoặc acid
có màu đen không có tính chua, chúng thường là các hợp chất bền của khoáng sét
với các acid mùn (Dương Minh Viễn, 2003).
Bảng1.1: Thành phần của chất hữu cơ trong đất (Warshaw, 1999)
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
THÀNH PHẦN
Khoáng sét- khoáng vô cơ
Chất hữu cơ
CHC từ thải thực và động vật
Thành phần CHC tươi
Rễ
Sinh vật đất
Vi khuẩn và Xạ khuẩn (Actinomycetes)
Nấm
Trùn, sâu đất (Worm)
Động vật đất lớn (Macrofauna)
Động vật đất trung bình (Mesofauna)
PHẦN TRĂM
94%
6%
85%
15%
8.5%
6.5%
50%
25%
14%
5%
2.5%
Hệ sinh vật đất đóng vai trò rất quan trọng trong chuyển hóa chất hữu cơ
và góp phần cải thiện tính chất hóa lý đất. Bản thân sinh vật đất khi chết đi trở
thành chất hữu cơ và được phân hủy, một trong những nguồn cung cấp dưỡng
chất.
SVTH: LÊ THANH NGÀ
6
Luận văn tốt nghiệp Kỹ Sư ngành Khoa Học Đất
Theo Wolfgang Flaig (1984) chất hữu cơ trong đất có nhiều ảnh hưởng
lên tăng trưởng cây trồng. Quá trình khoáng hoá chất hữu cơ xảy ra trong suốt
quá trình hình thành và chuyển hoá của chất hữu cơ trong đất. Vi sinh vật có vai
trò quan trọng trong sự khoáng hoá chất hữu cơ N, P và S thường là những
nguyên tố dinh dưỡng chính được phóng thích vào đất từ quá trình khoáng hoá
chất hữu cơ. Đất ở Đồng bằng sông Cửu Long thường có hàm lượng chất hữu
cơ vào loại trung bình. Đất xám bạc màu có hàm lượng hữu cơ rất thấp 0,3 –
1,2%. Bón thêm chất hữu cơ vào đất thường làm gia tăng kích thước và số lượng
đoàn lạp bền (Ekwue, 1992).
1.2. Vai trò của chất hữu cơ đối với đặc tính lý, hóa và sinh học đất
1.2.1. Vai trò của chất hữu cơ đối với đặc tính lý học đất
Chất hữu cơ góp phần quan trọng trong khả năng sản xuất của đất. Bên
cạnh các yếu tố liên quan đến hoá tính, độ phì nhiêu đất như khả năng trao đổi
cation, cung cấp dinh dưỡng qua sự khoáng hoá chất hữu cơ, tạo phức hữu cơ thì
khả năng cải thiện tính chất vật lý đất cũng rất đáng quan tâm. Chất hữu cơ được
biết là có ảnh hưởng rất tốt đến tính chất vật lý đất. Một trong các ảnh hưởng
quan trọng nhất là cải thiện cấu trúc đất. Cấu trúc đất là một tính chất rất phức
tạp bao gồm sự liên kết và kết dính giữa những hạt và giữa những nhóm cũng
như là sự ổn định của cấu trúc trong điều kiện thay đổi ẩm độ và sức nén (Võ Thị
Gương, 2006). Chất hữu cơ duy trì độ bền cấu trúc đất (Cochrane và Aylmore,
1994; Thomas và ctv., 1996)
Theo Daum (2002), bón phân hữu cơ là hướng lâu dài và ổn định để tăng
cường hàm lượng chất hữu cơ trong đất. Chất hữu cơ có tác dụng tích cực trong
việc liên kết các cấu thể trong đất bởi gì sự kết dính chất hữu cơ biến các hạt đất
thành khối ổn định, hạn chế sự đóng ván trên bề mặt, gia tăng tính thấm bề mặt
và đồng thời gia tăng độ phì nhiêu đất. Đất có hàm lượng hữu cơ cao thường tạo
thành những đoàn lạp lớn và ổn định hơn có khả năng giảm xói mòn đất và sự
nén dẽ đất.
SVTH: LÊ THANH NGÀ
7
Luận văn tốt nghiệp Kỹ Sư ngành Khoa Học Đất
Theo Monaco và ctv., (2008) bón vật liệu hữu cơ vào đất trong 11 năm đã
ảnh hưởng lớn đến những đặc tính vật lý, hóa học, sinh học đất giúp gia tăng
lượng chất hữu cơ trong đất và thay đổi những đặc tính sinh học so với nghiệm
thức không bón phân, nhất là lớp đất 0 - 20 cm, gia tăng khả năng khoáng hóa
đạm, sinh khối vi sinh vật.
Theo nghiên cứu của Đỗ Thị Thanh Ren (1998) cho thấy, thông qua hoạt
động của vi sinh vật chất hữu cơ phân hủy biến thành mùn, mùn có khả năng liên
kết những hạt đất phân tán làm cho đất có cấu trúc tốt, thoáng khí, tăng độ xốp,
đất dễ cày bừa, giữ phân và giữ nước tốt hơn. Ngược lại, sự suy giảm chất hữu cơ
trong đất đưa đến giảm độ xốp đất và tăng dung trọng đất (Tisdall và
Oades,1982). Phế phẩm của mùa vụ trước để lại trên bề mặt đất và sự mùn hóa
của những vật liệu này xảy ra sau đó có tác dụng to lớn lên tác dụng vật lý đất,
làm giảm khả năng bị xói mòn, cải thiện đất như một môi trường thuận lợi cho
sự phát triển của cây như giảm nhiệt độ và sự nén dẽ của đất (Cassel và Lal,
1992). Kết quả là cấu trúc của tế khổng được bền vững, hoạt động của vi sinh vật
mạnh hơn, sự thấm nước nhanh hơn, giảm sự chảy tràn và mất dinh dưỡng tầng
đất mặt, tác động này có ý nghĩa to lớn đối với những vùng đất dốc (Coughlan,
1994). Bên cạnh đó chất hữu cơ làm tơi xốp đất do hoạt động của vi sinh vật và
tạo lớp phủ bề mặt cho đất (Hoàng Minh Châu, 1998). Bón phân hữu cơ cải thiện
độ phì nhiêu và các đặc tính lý học đất như: dung trọng đất, độ bền đoàn lạp (
Lâm Khắc Huy, 2011)
1.2.2. Vai trò của chất hữu cơ đối với đặc tính hóa học đất
Trong quá trình khoáng hóa chất hữu cơ tạo ra nhiều dinh dưỡng cung cấp
cho cây trồng, chất hữu cơ làm giảm sự cố định K, P trong đất. Khi mất 1% chất
hữu cơ, khả năng cố định P có thể tăng thêm 50 ppm P (Nguyễn Tử Siêm và ctv.,
1999). Nhiều nghiên cứu cho thấy chất hữu cơ ảnh hưởng rất lớn đến đặc tính
hóa học đất. Theo nghiên cứu của Jenkinson (1988), thành phần các nguyên
tố trong chất hữu cơ đặc biệt là C, N, P, S, tỷ số C:N giữa C hữu cơ và N hữu cơ
dường như không thay đổi ở hầu hết các loại đất, thường dao động từ 10 - 14.
Mặt khác, C hữu cơ trong đất ít liên kết với P hữu cơ trong đất hơn so với N hữu
SVTH: LÊ THANH NGÀ
8
Luận văn tốt nghiệp Kỹ Sư ngành Khoa Học Đất
cơ và S hữu cơ trong đất. Hơn nữa, P hữu cơ ít được khoáng hóa một cách dễ
dàng so với P vô cơ sẵn có, điều này xảy ra tương tự với N, S hữu cơ so với N, S
vô cơ. Nguyên nhân có thể là do phần lớn P hữu cơ trong đất hiện diện ở dạng
inositol phosphates khá bền. Sự kết hợp của N, S thành những dạng hữu cơ sẽ
làm sự rửa trôi các nguyên tố do thấm lậu, sự khoáng hóa chậm của N, S, P xảy
ra cùng lúc trong phạm vi nhu cầu của cây trồng (Tate, 1987).
Thông thường đạm ở dạng amonium trao đổi và hòa tan trong dung dịch
đất, nitrite và nitrate chiếm ít hơn 2% tổng số đạm trong đất (Brady và Well,
1999). Đạm NH4+, NO3- và NO2- được tạo thành từ sự phân hủy háo khí của
các hợp chất hữu cơ trong đất hoặc từ phân bón. Tuy có hàm lượng nhỏ nhưng
rất cần thiết đối với cây trồng cho thấy lượng đạm tổng số và hữu dụng được tích
lũy trong đất là kết quả của lượng chất hữu cơ tích lũy trong đất nhiều hơn từ
việc bón đạm. K hữu dụng được duy trì cao và gia tăng khi có cung cấp phân hữu
cơ. So với đất cung cấp K ở dạng phân vô cơ với lượng K tương đương lượng K
có trong phân hữu cơ thì K hữu dụng trong đất giảm liên tục.( Olk và Cassman,
1991).
Theo John Wiley and Son (1990) chất hữu cơ trong đất góp phần tăng hấp
phụ cation của đất, yếu tố quan trọng của sự trao đổi dinh dưỡng. Ngoài ra, chất
hữu cơ trong đất liên kết với các hóa chất hữu cơ và các loại thuốc trừ dịch hại
làm giảm sự hoạt động và di chuyễn của chúng, làm giảm ảnh hưởng của chúng
tới môi trường.
Nghiên cứu của Willett (1994) cho thấy rằng vai trò tích cực của chất hữu
cơ trong việc tăng cường khả năng trao đổi cation (CEC), chất hữu cơ liên kết
với các nguyên tố vi lượng có tác dụng giảm ảnh hưởng gây độc và giúp tăng độ
hữu dụng của các nguyên tố vi lượng cho cây trồng; chất hữu cơ có ảnh hưởng
gián tiếp trong việc cung cấp dinh dưỡng là nâng cao khả năng trao đổi cation
trong đất. Chất hữu cơ còn là nhân tố tích cực tham gia vào chuyển hóa lân trong
đất từ dạng khó tiêu sang dạng dễ tiêu, hữu dụng cho cây trồng (Nguyễn Thị
Thúy và ctv., 1997).
SVTH: LÊ THANH NGÀ
9
Luận văn tốt nghiệp Kỹ Sư ngành Khoa Học Đất
Theo nghiên cứu của Võ Thị Gương (2010) thì phân hữu cơ làm tăng pH
đất, gia tăng hàm lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy, gia tăng hàm lượng lân dể tiêu,
các cation trao đổi như K, Ca, Mg và phần trăm base bão hòa đều tăng, nhất là
trên đất vườn chôm chôm. Phân hữu cơ có tác dụng tốt trong việc gia tăng hàm
lượng chất hữu cơ, gia tăng hàm lượng lân trong đất, các cation trao đổi như Ca,
Na, K, Mg và phần trăm base bảo hòa trong đất liếp vườn chôm chôm đều tăng
(Nguyễn Anh Đào, 2009). Theo John Wiley and Sons (1990) chất hữu cơ trong
đất góp phần tăng khả năng hấp thụ cation của đất, yếu tố quan trọng của sự trao
đổi dinh dưỡng. Ngoài ra, chất hữu cơ trong đất liên kết với các hóa chất hữu cơ
và các loại thuốc trừ dịch hại làm giảm sự hoạt động và di chuyển của chúng, làm
giảm ảnh hưởng của chúng đến môi trường.
1.2.3. Vai trò của chất hữu cơ đối với đặc tính sinh học đất
Chất hữu cơ cung cấp năng lượng cho hoạt động sống của vi sinh vật đất,
liên quan đến đặc tính hóa sinh của đất quan trọng trong phì nhiêu đất và dinh
dưỡng cây trồng. Các nguồn như phân chuồng, phân xanh chế phẩm của vụ
mùa… khi bón vào đất sẽ kích thích quần thể vi khuẩn và nấm phát triển, kế đến
là sự phát triển của hệ động vật nguyên sinh và trùn đất, góp phần tạo nên sự cân
bằng hệ vi sinh vật trong môi trường đất. Hàm lượng chất hữu cơ trong đất có
liên quan đến sinh khối vi sinh vật đất (Saffigna và ctv., 1989). Hàm lượng chất
hữu cơ trong đất cao còn góp phần tăng mật số và đa dạng vi sinh vật, do đó tăng
tính cạnh tranh góp phần giảm sự phát triển của vi sinh vật có hại trong đất.
Chất hữu cơ và keo mùn là nguồn thức ăn quý của hệ Vi sinh vật (VSV),
là môi trường sống của quần thể VSV đất, cung cấp năng lượng cho các sinh vật
trong đất hoạt động như vi khuẩn, nấm, giun đất… Sau khi chết, các sinh vật
này bị phân huỷ sẽ để lại lượng chất dinh dưỡng đáng kể cho đất trồng. Một số
hoạt động của sinh vật sống trong đất cũng góp phần cải thiện môi trường đất (sự
di chuyển của giun đất giúp cho đất thoáng khí).
Theo Saffigna và ctv., (1989) cung cấp chất hữu cơ vào đất có thể kích
thích gia tăng sinh khối đất. Tỷ lệ phân hủy chất hữu cơ trong đất và độ lớn sinh
khối dao động bởi những thay đổi của các chất trong xác bả hữu cơ và điều kiện
SVTH: LÊ THANH NGÀ
10
