ẢNH HƯỞNG của LUÂN CANH lúa màu đến một số đặc TÍNH PHÌ NHIÊU đất tại VĨNH mỹ và VĨNH NGƯƠN AN GIANG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
-oOo-

PHẠM VĂN KỪ

ẢNH HƯỞNG CỦA LUÂN CANH LÚA MÀU ĐẾN
MỘT SỐ ĐẶC TÍNH PHÌ NHIÊU ĐẤT TẠI
VĨNH MỸ & VĨNH NGƯƠN-AN GIANG

LUẬN VĂN KỸ SƯ KHOA HỌC ĐẤT

Cần Thơ - 2009

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
-oOo-

PHẠM VĂN KỪ

ẢNH HƯỞNG CỦA LUÂN CANH LÚA MÀU ĐẾN
MỘT SỐ ĐẶC TÍNH PHÌ NHIÊU ĐẤT TẠI
VĨNH MỸ & VĨNH NGƯƠN-AN GIANG

Chuyên ngành: Khoa Học Đất
MSSV: 3053138

LUẬN VĂN KỸ SƯ KHOA HỌC ĐẤT

NGƯỜI HƯỚNG DẨN KHOA HỌC:
PGS. TS. VÕ THỊ GƯƠNG

Cần Thơ - 2009

i

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT VÀ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẨN
Đề tài: “Ảnh hưởng của luân canh lúa màu đến một số đặc tính phì nhiêu đất tại
Vĩnh Mỹ và Vĩnh Ngươn – An Giang”.
Do sinh viên: Phạm Văn Kừ
Lớp Khoa Học Đất K31 thuộc bộ môn Khoa Học Đất & Quản Lý Đất Đai, Khoa
Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ.
Thực hiện từ ngày 01/02/2009 đến ngày 28/05/2009.
Nhận xét:
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
Cần Thơ, ngày… tháng … năm 2009
Giáo viên hướng dẩn

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT VÀ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI

XÁC NHẬN CỦA BỘ MÔN KHOA HOC ĐẤT & QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI

Đề tài: “Ảnh hưởng của luân canh lúa màu đến một số đặc tính phì nhiêu đất tại
Vĩnh Mỹ và Vĩnh Ngươn – An Giang”.
Do sinh viên: Phạm Văn Kừ
Lớp Khoa Học Đất K31 thuộc bộ môn Khoa Học Đất & Quản Lý Đất Đai, Khoa
Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ.
Thực hiện từ ngày 01/02/2009 đến ngày 28/05/2009.
Ý kiến bộ môn:
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
Cần Thơ, ngày…tháng 05 năm 2009
Bộ môn KHĐ & QLĐĐ

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


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

BỘ MÔN KHOA HỌC ĐẤT VÀ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI

HỘI ĐỒNG CHẤM BÁO CÁO ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Chứng nhận chấp nhận báo cáo về đề tài: “Ảnh hưởng của luân canh lúa màu
đến một số đặc tính phì nhiêu đất tại Vĩnh Mỹ và Vĩnh Ngươn – An Giang”.

Do sinh viên: Phạm Văn Kừ
Lớp Khoa Học Đất K31 thuộc bộ môn Khoa Học Đất & Quản Lý Đất Đai, Khoa
Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ.
Bảo vệ trước hội đồng ngày…tháng…năm 2009
Báo cáo đề tài tốt nghiệp được hội đồng đánh giá ở mức……
Ý kiến hội đồng:
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
Cần Thơ, ngày…tháng…năm…
Chủ tịch hội đồng

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


LỊCH SỬ CÁ NHÂN
1. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC:
Họ và tên: Phạm Văn Kừ
MSSV: 3053138
Ngày sinh: 18-05-1985
Nơi sinh: Hòa Hưng - Giồng Riềng - Kiên Giang
Nguyên quán: Hòa Hưng - Giồng Riềng - Kiên Giang

Họ và tên cha: Phạm Văn Quận
Họ và tên mẹ: Trần Thị Tuyết
Địa chỉ liên hệ: Số nhà 142 - Hòa Hưng - Giồng Riềng - Kiên Giang.
Điện Thoại: 0944704807
2. TÓM TẮT QUÁ TRÌNH HỌC TẬP:
Từ năm 1992 đến năm 1997 học tại trương Tiểu Học Hòa Hưng A
Từ năm 1997 đến năm 2000 học tại trường Trung Học Cơ Sở Hòa Hưng
Từ năm 2000 đến năm 2001 học ở trường Trung Học Phổ Thông Bán Công Vị Thanh
Từ năm 2001 đến năm 2004 học tại trường Trung Học Phổ Thông Vị Thanh
Năm 2004 Tốt nghiệp Trung Học Phổ Thông
Năm 2005 trúng tuyển vào Đại Học Cần Thơ ngành Khoa Học Đất thuộc bộ môn
Khoa Học Đất và Quản Lý Đất Đai, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng,
Trường Đại Học Cần Thơ.
Từ năm 2005 đến năm 2009 học ngành Khoa Học Đất thuộc bộ môn Khoa Học Đất và
Quản Lý Đất Đai, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần
Thơ.
Năm 2009 tốt nghiệp kỹ sư Nông Nghiệp, chuyên ngành Khoa Học Đất.
Cần Thơ, ngày…tháng 05 năm 2009
KÝ TÊN

Phạm Văn Kừ

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết quả trình
bài trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình
nghiên cứu nào trước đây.

Tác giả luận án

Phạm Văn Kừ

ii

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


LỜI CẢM TẠ
@&?
Trong quá trình làn luận văn, tuy gặp nhiều khó khăn nhưng em đã nhận được sự động viên
và khích lệ của gia đình nhất là sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy cô và bạn bè để em hoàn thành
tốt đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn:
Cô Võ Thị Gương trực tiếp hướng dẫn, chỉ dạy và tận tình giúp đỡ để em hoàn tất quyển luận
văm này.
Các thầy cô trong Trường Đai Học Cần Thơ, nhất là các thầy cô trong khoa Nông Nghiệp và
Sinh Học Ứng Dụng đã nhiệt tình giúp đỡ, dạy dỗ và truyền đạt những kiến thức quý báo để
chúng em có đủ bản lĩnh, kiến thức và tự tin bước vào đời.
Gia đình đã động viên hỗ trợ về mọi mặt để em hoàn thành đề tài.
Các Thầy, Cô và Anh Chị trong bộ môn Khoa Học Đất và Quản Lý Đất Đai đã tạo điều kiện
thuận lợi để em có thể hoàn thành tốt đề tài
Cuối cùng xin cảm ơn bạn bè đã quan tâm và đóng gớp ý kiến để em hoàn thành đề tài.
Em xin chân thành cảm ơn !.

iii

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

Phạm Văn Kừ, 2009. “Ảnh hưởng của luân canh lúa màu đến một số đặc tính phì
nhiêu đất tại Vĩnh Mỹ & Vĩnh Ngươn tỉnh An Giang”. Luân văn tốt nghiệp kỹ sư
ngành Khoa Học Đất, Trường Đại Học Cần Thơ.
Người hướng dẫn khoa học: PGs.TS. Võ Thị Gương.

TÓM LƯỢC
Đề tài được thực hiện khảo sát hiệu quả của khoáng hóa đạm (N) và chất hữu cơ trong
hệ thống đất thâm canh lúa 3 vụ ở Vĩnh Mỹ và thâm canh lúa 2 vụ ở Vĩnh Ngươn so với
luân canh giữa lúa với các loại cây trồng khác. Các thí nghiệm đồng ruộng được thực
hiện trên các nghiệm thức 2 lúa, 3 lúa và luân canh lúa với màu tại Vĩnh Mỹ và ở Vĩnh
Ngươn thuộc chương trình R3/VLIR. Mẫu đất được lấy ngẫu nhiên ở các lô thí nghiệm ở
các độ sâu từ 0-15cm đầu vụ Đông Xuân 2007.
Kết quả phân tích cho thấy tổng hàm lượng đạm nitrate và ammonium trên đất thâm
canh lúa luôn cao hơn đất luân canh lúa với các loại cây trồng khác. Tương tự hàm
lượng CHC trên đất thâm canh lúa ở Vĩnh Mỹ và Vĩnh Ngươn luôn cao hơn đất luân
canh lúa với các loại cây trồng khác.
Hàm lượng C dễ phân hủy ở nghiệm thức luân canh lúa với các loại cây trồng luôn cao
hơn đất thâm canh lúa, sự khác biệt này có ý nghĩa trong thống kê.
Sau thời gian thâm canh lúa ở Vĩnh Ngươn làm cho năng suất lúa giảm và sự khác biệt
có ý nghĩa trong thống kê so với các nghiệm thức luân canh giữa lúa với Bắp và Đậu
Xanh. Vì vậy chúng ta nên thâm canh lúa với các loại cây màu để có thể bảo vệ độ phì
nhiêu của đất và tăng năng suất
Nhưng năng suất lúa ở Vĩnh Mỹ không có khác biệt trong thống kê giữa các nghiệm thức
thâm canh và luân canh lúa với cây màu.

iv
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

MỤC LỤC
Trang

CHƯƠNG 1

Trang phụ bìa…………………………………….

i

Lời cam đoan ………………………………..….

ii

Cảm tạ…………………….…………………..…

iii

Tóm lược…………………………………………

iv

Mục lục…………………………………………..

v

Danh sách hình……………………………..……

vi

Danh sách bảng…………………………………..

vii

MỞ ĐẦU…………………………………...……

1

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU…………….……………………….

2

1.1

1.2.

Đặc điểm của vùng nghiên cứu……………...…………...

2

Vĩnh Mỹ và Vĩnh Ngươn…………………..……………

2

1.1.1

Vị trí địa lý…………………………..………….

2

1.1.2

Khí hậu……………………………….…………

2

1.1.3

Tài nguyên đất………………………..…………

2

1.1.4

Điều kiện về nguồn nước………….……………

3

1.1.5

Thực trạng quản lý đất và hệ thống sử dụng
đất………………………………………….……

3

1.1.6

Quản lý đất cho trồng lúa………….……………

3

Tổng quan về CHC và một số tính chất hóa học của vùng
khảo sát…………………………………………………..

3

1.2.1

Chất hữu cơ………………………….………….

3

1.2.1.1

3

Khái niệm chất hữu cơ (CHC)……..…

v
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


1.2.2

Nguồn gốc CHC trong đất………...…..

4

1.2.1.3

Vai trò của CHC………………..…….

5

1.2.1.4

Sự chuyển hóa CHC trong đất……..…

5

Sự khoáng hóa đạm hữu cơ…………………..….

6

1.2.2.1

Sự khoáng hóa đạm trong đất……..….

6

1.2.2.2

Tiến trình ammonium hóa…………....

8

1.2.2.3.

Tiến trình nitrate hóa………………….

8

1.2.2.4

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự nitrate
hóa……………………………………

9

Hàm lượng đạm trong đất………….…………..

11

Nguồn thu nhập đạm của đất………….……….

11

Sự bất động đạm………………………..………

11

PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP……………..………

13

2.1

13

1.2.3

1.2.4
CHƯƠNG 2

1.2.1.2

Phương Pháp……………………………………..…….
2.1.1

2.1.2

2.2

2.3

Bố trí thí nghiệm tại Vĩnh Mỹ: cây trồng được bố
trí theo khối hoàn toàn ngẫu nhiên với năm
nghiệm thức và bốn lần lặp lại……………….….

13

Tại Vĩnh Ngươn: cây trồng cũng được bố trí theo
khối hoàn toàn ngẫu nhiên với ba nghiệm thức và
bốn lần lặp lại……………………………...……..

13

Phương Tiện………………………………..……………

13

2.2.1

Thời gian và địa điểm nghiên cứu…….………..

13

2.2.2

Các phương tiện vật tư hỗ trợ đề tài:……………

13

Phương pháp phân tích các chỉ tiêu hóa học………..…...

14

2.3.1

Khảo sát tốc độ khoáng hóa đạm……………….

14

2.3.2

Phân tích chất hửu cơ………………………….

14

v
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version

2.3.3

CHƯƠNG 3

14

2.4

Kỹ thuật……………………………………………..…..

14

2.5

Xử lý số liệu……………………………………………..

15
16

KẾT QUẢ - THẢO LUẬN……………………………..……
3.1.

Hàm lượng đạm khoáng hóa tích lũy theo thời gian...

16

3.1.1

Hàm lượng đạm ammonium (N_NH4+) trên đất ở
Vĩnh Mỹ………………………………….……...

16

3.1.2

Hàm lượng đạm ammonium (N_NH4+) trên đất ở
Vĩnh Ngươn ……………………………………..

16

3.1.3

Hàm lượng đạm nitrate (N_NO3-) trên đất ở Vĩnh
Mỹ ………………………………………………

17

3.1.4

Hàm lượng đạm nitrate (N_NO3-) trên đất ở Vĩnh
……………………………………….…………..

18

Tổng lượng đạm khoáng hóa và tốc độ khoáng hóa……...

19

3.2.1

Tổng lượng đạm khoáng hóa ở tuần 8 và tốc độ
khoáng hóa ở Vĩnh Mỹ…………….…………….

19

3.2.2

Tổng lượng đạm khoáng hóa ở tuần 8 và tốc độ
khoáng hóa ở Vĩnh Ngươn……………………….

20

Hàm lượng CHC…………………………………

20

3.3.1

Hàm lượng CHC trong đất ở Vĩnh Mỹ…………..

20

3.3.2

Hàm lượng CHC (%CHC) trong đất ở Vĩnh
Ngươn………………………………………..….

21

Cacbon Labite…………………..………………

22

3.4.1

Hàm lượng C Labite ở Vĩnh Mỹ………..……….

22

3.4.2

Hàm lượng C Labite ở Vĩnh Ngươn………..…...

23

THẢO LUẬN……………………………………

24

KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ………………………………………

25

3.2

3.3

3.4

CHƯƠNG 4

Phân tích C dễ phân hủy………………………

v
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


4.1

Vĩnh Mỹ……………….……………………….

25

4.2

Vĩnh Ngươn………………..……………………

25

4.3

Đề Nghị………………………………………….

25

TÀI LIỆU THAM KHẢO………….……………

26

PHỤ CHƯƠNG…………………………………

38

v
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


DANH SÁCH HÌNH

Hình

Tựa Hình

Trang

1.1

Chuyển hóa CHC trong đất……………………………........................

8

3.1

Hàm lượng đạm ammonium ở Vĩnh Mỹ tích lũy theo thời gian ủ
khoáng hóa trong đất đầu vụ Đông Xuân 2007 (N_NH4+ mg/kg)……

16

3.2

Hàm lượng đạm ammonium ở Vĩnh Ngươn tích lũy theo thời gian ủ
khoáng hóa trong đất đầu vụ Đông Xuân 2007 (N_NH4+ mg/kg)……

17

3.3

Hàm lượng đạm nitrate ở Vĩnh Mỹ tích lũy theo thời gian ủ khoáng
hóa trong đất đầu vụ Đông Xuân 2007 (N_NO3- mg/kg…… ………..

18

3.4

Hàm lượng đạm nitrate ở Vĩnh Ngươn tích lũy theo thời gian ủ
khoáng hóa trong đất đầu vụ Đông Xuân 2007(N_NO3- mg/kg)……...

19

3.5

Hàm lượng CHC trong đất trên đất Vĩnh Mỹ (mg/kg đất)…………….

21

3.6

Hàm lượng CHC trong đất trên đất Vĩnh Ngươn (mg/kg đất)………...

22

3.7

Hàm lượng C Labite trong đất trên đất Vĩnh Mỹ (mg/kg đất)………...

22

3.8

Hàm lượng C Labite trong đất trên đất Vĩnh Ngươn (mg/kg đất)……..

23

vi

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


DANH SÁCH BẢNG

Bảng

Tựa Bảng

Trang

3.1

Hàm lượng đạm hữu dụng và tốc độ khoáng hóa ở Vĩnh Mỹ
tích lũy theo thời gian ủ khoáng hóa trong đất ở đầu vụ Đông
Xuân 2007 (mg/kg)…………………………………………….

19

3.2

Hàm lượng đạm hữu dụng và tốc độ khoáng hóa ở Vĩnh
Ngươn tích lũy theo thời gian ủ khoáng hóa trong đất đầu vụ
Đông Xuân 2007 (mg/kg)……………………………………...

20

vii

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


1. MỞ ĐẦU
Đồng Bằng Sông Cửu Long là vùng sản xuất lúa trọng điểm của cả nước. Cùng với
những tiến bộ khoa học kỹ thuật, thâm canh tăng vụ được thực hiện phổ biến và rộng
rãi nhằm nâng cao thu nhập sống cho người dân. Tuy nhiên, thâm canh lúa ba vụ liên
tục nông dân phải tăng đầu tư chi phí cho phân bón và thuốc phòng trừ dịch hại để duy
trì năng suất lúa.
Theo Stevanton and Kelley (1985), ở môi trường khử liên tục do canh tác lúa nhiều vụ
trong năm, lượng chất hữu cơ dễ hòa tan có thể giảm dẫn đến giảm khả năng cung cấp
N hữu hiệu từ đất và đưa đến giảm năng suất lúa. Olk et al (1996), nhận thấy hóa tính
tự nhiên của các thành phần acid humic đã thay đổi theo thời gian trên đất lúa thâm
canh, sự gia tăng của phức phenol và các chất kém phân hủy trong thành phần của

chất hữu cơ dẫn đến giảm khả năng cung cấp N đất và ảnh hưởng đến năng suất cây
trồng.
Đề tài được thực hiện nhằm đánh giá khả năng cung cấp đạm từ đất trong hệ thống
canh tác lúa 3 vụ và luân canh màu trên đất phù sa được bồi tại An Giang để có thể đạt
được năng suất cao nhất, hợp lý nhất đồng thời vẫn duy trì được độ phì nhiêu của đất.

1

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


CHƯƠNG 1
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 Đặc điểm của vùng nghiên cứu.
Vĩnh Mỹ và Vĩnh Ngươn.
Do hai khu vực thí nghiệm nằm cách nhau không xa khoảng 5km nên có chung các
đặc điểm về địa lí cũng như khí hậu và địa hình. Nhưng có một điểm khác biệt đáng
kể của hai khu vực thí nghiệm là Vĩnh Mỹ thì nằm ở trong đê bao còn Vĩnh Ngươn thì
nằm ở bên ngoài đê bao, nên lịch thời vụ cũng khác nhau: Vĩnh Mỹ thì có thể canh tác
ba vụ trên một năm còn Vĩnh Ngươn thì chỉ canh tác được hai vụ trên năm, thời gian
còn lại là để ngập lũ. Do Vĩnh Ngươn để cho lũ tràn về nên có một lượng phù sa rất
lớn bổ sung hàng năm nên đặc điểm về phì nhiêu đất cũng sẽ khác nhau. Do đó, từ
thực tế của Vĩnh Mỹ ta cũng có thể đón biết được Vĩnh Ngươn.
1.1.1 Vị trí địa lý.
Xã Vĩnh Mỹ, huyện Châu Đốc, tỉnh An Giang -là một tỉnh có chung đường biên giới
với Cambodia, tổng cộng diện tích ở Châu Đốc khoảng 10.000 ha. Vùng nông nghiệp
chiếm khoảng 7.500 ha, Trong đó 237 ha được sử dụng để gieo trồng mẫu. Nằm ở vị
trí là vùng trũng của sông Hậu, chạy dọc theo sông Hậu. Vùng này nhận được một
lượng lớn phù sa do sông Hậu bồi đắp do lượng lũ hàng năm đổ về làm cho đất đai phì
nhiêu, rất thích hợp cho sản xuất nông nghiệp. Khoảng 30 năm trước khu vực này chỉ

trồng một vụ lúa vơi năng suất khoảng 3-4 tấn/ha. Trong những năm 80 sản lượng
tăng gấp đôi do hệ thống canh tác chuyển đổi nhanh và mạnh. Vụ Đông Xuân được
bắt đầu để trồng trọt khi nước lũ rút (bình thường trong tháng mười một) và được gặt
hái vào thời kỳ của tháng hai hay tháng ba. Vụ thứ hai gieo trồng vào những trận mưa
đầu mùa mưa (thí dụ tháng tư- tháng năm) Và gặt hái trước khi nạn lụt đang đến ( thí
dụ tháng tám). Cùng với việc xây dựng những đê bao từ những năm 1990, vùng trồng
lúa vụ 3 đã được mở rộng một cách đặc biệt ở Vĩnh Mỹ khoảng 143 ha.
1.1.2 Khí hậu.
Điều kiện khí hậu của huyện Châu Đốc tương tự như điều kiện khí hậu của toàn bộ
vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long với 2 mùa phân biệt rõ ràng: mùa mưa (từ tháng
năm đến tháng mười một) và mùa khô (từ tháng mười hai đến tháng tư).
Nhiệt độ trung bình trong vùng này khá cao, xung quanh 27°C. Vào những tháng nóng
nhất (tháng tư và tháng năm) nhiệt độ lên cao trên 30°C và hạ xuống tới 25-27°C
trong tháng mười hai và tháng giêng.Tổng những giờ nắng chang chang là 2190 giờ
với trung bình 8 giờ mỗi ngày. Sự dao động vào nhiệt độ giữa ngày đêm hiếm khi
vượt hơn 8° C.
Không để ý tới thiệt hại của nạn lụt, điều kiện khí hậu trong vùng này bình thường
được đánh giá thích hợp cho sản xuất nông nghiệp, một cách đặc biệt với sự hỗ trợ của
công tác phòng chống lũ lụt, đắp đê những hệ thống.
1.1.3 Tài nguyên đất
Theo bản đồ đất phân bố đất của Đồng Bằng Sông Cửu Long, được xây dựng bởi
những thành viên của Bộ Môn Khoa Học Đất và Quản Lý Đất Đai Khoa Nông Nghiệp

2

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


& Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ, đất ở huyện Châu Đốc thuộc về
nhóm đất phù sa. Nhóm này được phân loại như Fluvisols Eutric (FAO) hay

Fluvaquents Aeric (USDA làm bản nguyên tắc phân loại) ( Chinh, 2000).
1.1.4 Điều kiện về nguồn nước
Viện sản xuất gạo chất lượng cao ở huyện Châu Đốc có thể thực hiện được là nhờ vào
những hệ thống kênh đào dẫn nước ngọt từ sông Hậu và sông Châu Đốc tới những
cánh đồng của nông dân. Hai con sông này với chiều rộng của lưu vực sông khoảng
150m tới 250m có khả năng lớn trong việc cung cấp nguồn nước tưới quanh năm cho
sản xuất nông nghiệp của vùng.
1.1.5 Thực trạng quản lý đất và hệ thống sử dụng đất
Với việc xây dựng và sự phát triển của những hệ thống đê, công tác phòng chống lũ
lụt, việc sản xuất lúa vụ ba đã được mở rộng trong vùng này. Lúc này, vùng trồng trọt
cho lúa gạo chất lượng cao trong khu này vào khoảng 237 ha và chủ yếu tại xã Vĩnh
Mỹ (143 ha) và Châu Phú (94 ha).
Lịch gieo trồng trong một năm có được thiết kế như sau:
- Vụ Đông Xuân: Bắt đầu tại điểm giữa của tháng mười hai và gặt hái ở chỗ cuối
tháng ba
- Vụ Hè Thu: Bắt đầu tại điểm giữa của tháng tư và gặt hái ở chỗ cuối tháng bảy
- Vụ Thu Đông: Bắt đầu vào cuối tháng 7 đến giữa tháng tám và thu hoạch vào cuối
tháng mười một
1.1.6 Quản lý đất cho trồng lúa
Chuẩn bị đất: Đất được chuẩn bị trước khi gieo sạ lúa. Rơm trong mùa khô được đốt
cháy. Đất được cày máy tới chiều sâu 5-10 cm, sau đó được phơi nắng từ 15-20 ngày
cho đất khô. Sau đó bơm nước lên cho ngập, tiếp theo cày bừa để làm cho đất tơi xốp,
sử sụng các máy trục kéo tới, kéo luôi.
Trong mùa mưa (vụ 3), sau gặt hái, rơm được lấy ra khỏi đồng và chồng lên trên đống
lớn và sau đó đốt cháy, trong khi đó gốc rạ được vùi sâu trong đất thông qua việc sử
dụng máy kéo và kết hợp với một cái cày quay để cày bừa trên bề mặt.
1.2 Tổng quan về chất hữu cơ và một số tính chất hóa học của vùng khảo

sát
1.2.1 Chất hữu cơ

1.2.1.1 Khái niệm chất hữu cơ
Chất hữu cơ là một thành phần cơ bản kết hợp với các 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 nhiều tính chất lý- hóa- sinh học của đất (Nguyễn Thế Đặng, Nguyễn Thế Hùng,
1999).
Chất hữu cơ có thể chia ra làm hai phần:

3

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


+ Chất hữu cơ chưa bị phân giải là những tàn tích hữu cơ như xác bã động– thực vật,
vi sinh vật…
+ Chất hữu cơ đã phân giải, trong phần chất hữu cơ đã phân giải chia làm hai nhóm:
- Nhóm những hợp chất hữu cơ ngoài mùn.
- Nhóm những hợp chất mùn.
Nhóm những hợp chất chất hữu cơ trong đất ngoài mùn chiếm tỷ lệ thấp trong toàn bộ
chất hữu cơ thường không vượt quá 10-15%. Nhóm chất hữu cơ này gồm những chất
hữu cơ thông thường có trong động vật, thực vật và vi sinh vật như: Hydrat, cacbon,
protein, lipit, andehyt…Nhóm những hợp chất mùn là những hợp chất cao phân tử có
cấu trúc phức tạp, chúng chiếm tỷ lệ cao trong chất hữu cơ (khoảng 85-90%) (Nguyễn
Thế Đặng, 1999). Theo Dương Minh Viễn (2003), sự có mặt của chất hữu cơ làm cho
đất có một tính chất đặc biệt đó là độ phì, bao gồm những đặc tính về lý, hóa học và
môi trường sống trong đất.
1.2.1.2 Nguồn gốc chất hữu cơ trong đất.
Chất hữu cơ bổ sung vào đất do các nguồn chính:
• Xác sinh vật (gọi là tàn tích sinh vật), đây là nguồn chủ yếu. Sinh vật lấy thức ăn từ
đất để tạo nên cơ thể chúng và khi chết đi để lại những tàng tích hữu cơ cho đất. Trong

xác sinh vật có đến 4/5 là từ thực vật. Tính trung bình hàng năm đất được bổ sung từ
thực vật 5-19 tấn than, rễ, lá trên hecta (Nguyễn Thế Đặng, 1999).
• Phân hữu cơ đối với đất đang canh tác thì hàm lượng chất hữu cơ do con người bón
vào đất là nguồn hữu cơ đáng kể. Những nơi thâm canh cao người ta có thể bón tới 80
tấn hữu cơ trên hecta. Nguồn phân hữu cơ bao gồm: phân chuồng, phân xanh, phân
rơm rác, bùn ao, … tùy thuộc vào loại phân hữu cơ khác nhau mà chất lượng khác
nhau (Nguyễn Thế Đặng và ctv 1999).
Trong đất tự nhiên, nguồn hữu cơ duy nhất là tàn tích sinh vật, trong đó đến 4/5 do
thực vật cung cấp. Thực vật có nhiều loại, số lượng và chất lượng của chúng cũng rất
khác nhau. Lượng hữu cơ động vật và vi sinh vật cung cấp tuy không nhiều, nhưng
chất lượng lại cao, rất tốt cho dinh dưỡng của cây. Trong đất trồng trọt ngoài tàn tích
sinh vật còn nguồn hữu cơ bổ sung thường xuyên là phân hữu cơ (Ngô Thị Đào và ctv
2005).
Các khoáng sét: cũng thúc đẩy sự tích lũy HA trong đất. Sự tương quan chặc chẽ giữ
HA với hàm lượng khoáng sét trong đất được tìm thấy (Jenkinson và ctv., 1987). Vì
vậy, đất có sa cấu mịn có hàm lượng chất hữu cơ cao hơn đất thịt hoặc đất cát
(Stevenson, 1965).
(HA: Humic acid tan trong kiềm loãng, không tan trong acid hữu cơ và vô cơ, hình
thành trong môi trường kiềm, trung tính, ít chua. C chiếm 46-62%, N 3,2-5%, O2 2945%, H2 4-5,6%, ngoài ra cong chứa Ca, Mg, Fe, K, P. Tồn tại dạng liên kết với
khoáng sét, humic Ca, kim loại hóa trị 2,3 khó hòa tan, ở trạng thái gel, tạo thành
màng mỏng bao quanh hạt đất và liên kết chúng lại cho đất có cấu trúc).
Điều kiện ngập nước: Đất ngập nước thường xuyên dường như thuận tiện hơn cho sự
tích lũy các hợp chất lignin trong đất và sự phân hủy mùn ở đất ngập nước thường xảy

4

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


ra với tốc độ chậm hơn đất không ngập nước (Nguyễn Xuân Cự, 2005). Một tỉ lệ lớn

Cacbon còn lại trong lignin có thể kết hợp với thành phần HA trong điều kiện ngập
nước (Martin và ctv., 1980; Stott và ctv., 1983). Cacbon chứa trong thành phần mùn
của chất hữu cơ chiếm tỷ lệ tương đối lớn ở đất lúa ngập nước so với đất rừng hay
đồng cỏ (Watanabe và Kuwatsuka, 1991). Trong môi trường oxy hóa của đất bùn
ngập nước, Tate (1979) nhận thấy tốc độ phân hủy của nhiều chất chứa C giảm đáng
kể so với đất cùng loại ở môi trường thoáng khí.
1.2.1.3 Vai trò của chất hữu cơ.
Chất hữu cơ và mùn đóng một vai trò vô cùng quan trọng đối với tất cả các quá trình
lý-hóa-sinh học của đất. Vì vậy, người ta coi mùn là một chỉ tiêu quyết định độ phì
nhiêu của đất. Mùn là kho thức ăn cho cây và vi sinh vật, chất hữu cơ và mùn chứa
một lượng khá lớn các nguyên tố dinh dưỡng cho cây trồng và vi sinh vật như N, P, K,
S, Mg, Ca và một số nguyên tố vi lượng. Trong đó đặc biệt là N cho cây trồng, vi sinh
vật sử dụng. Ngoài ra mùn còn chứa một số chất kích thích sinh trưởng làm tăng hoặt
động của bộ rễ, hạt nảy mầm. Mùn còn làm tăng năng lực của đất làm cho cây ít bị sâu
bệnh. Đối với hóa tính của đất: Chất hữu cơ và mùn tham gia vào các tính chất hóa
học của đất, mùn ảnh hưởng đến tính oxy hóa khử của đất, ảnh hưởng đến dung tích
hấp thu và chi phối các chỉ tiêu hóa tính khác của đất.
Chất hữu cơ có vai trò rất quan trọng trong sản xuất nông nghiệp đặc biệt là sản xuất
nông nghiệp sạch, nông nghiệp hữu cơ. Theo định nghĩa của chương trình sản xuất
hữu cơ quốc gia của Bộ Nông Nghiệp Mỹ thì sản xuất nông nghiệp hữu cơ là hệ thống
sản xuất được quản lý trong điều kiện đặc biệt bằng sự canh tác tổng hợp, sinh học, cơ
giới giúp phát triển chu trình chuyển hóa hữu cơ, tạo nên sự cân bằng sinh thái và bảo
tồn đa dạng sinh học.
Việc sản xuất nông nghiệp hữu cơ đã tạo nên các sản phẩm nông nghiệp ngày càng có
chất lượng cao và thân thiện với môi trường:
ü Thay đổi định kiến sử dụng phân hóa học bằng sử dụng phân hữu cơ như phân
chuồng phân xanh, đưa vi sinh vật có lợi cố định đạm, hòa tan đạm vào đất
ü Ủ và sử dụng phân hữu cơ để duy trì độ phì nhiêu của đất.
ü Thay đổi định kiến chỉ sử dụng nông dược bằng sử dụng vi sinh vật đối kháng kết
hợp trong phân hữu cơ để kiểm soát dịch hại bằng biên pháp sinh học nhằm gia tăng

độ an toàn cho môi trường sản xuất và tiêu dùng (Võ Thị Gương, 2007).
Tóm lại thâm canh lúa liên tục dẫn đến gia tăng hàm lượng phenolic trong thành phần
chất mùn của đất; làm chậm tiến trình phân hủy lignin do sự thiếu oxy trong đất, kết
quả là hàm lượng phenolic gia tăng đáng kể trong đất hữu cơ trẻ. Sự gia tăng phenolic
trong thành phần mùn trẻ sẽ ảnh hưởng đến chu trình đạm trong đất, giảm khả năng
cung cấp đạm của đất canh tác 2-3 vụ lúa trên năm.
1.2.1.4 Sự chuyển hóa chất hữu cơ trong đất
Vi sinh vật, động vật, oxy không khí và nước là các yếu tố rất quan trọng trong quá
trình chuyển hóa chất hữu cơ trong đất. Sự biến đổi và chuyển hóa các xác hữu cơ
trong đất là một quá trình sinh hóa học phức tạp, được thực hiện với sự tham gia trực
tiếp của các vi sinh vật đất và của oxy, không khí và nước.

5

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


Xác sinh vật tồn tại trên mặt đất hoặc trong các tầng đất, trong quá trình phân giải
chúng mất cấu tạo hình dạng, còn các hợp chất cấu tạo nên xác sinh vật thì bị chuyển
đổi thành những hợp chất linh hoạt hơn, dễ tan hơn. Một phần hợp chất này được
khoáng hóa hoàn toàn để tạo ra sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O. Trong quá trình
khoáng hóa một số hợp chất trung gian đơn giản là dinh dưỡng cho vi sinh vật, động
vật và thực vật. Một phần sản phẩm của quá trình khoáng hóa được vi sinh vật dùng
để tổng hợp nên protid, lipit, glucid và một loạt hợp chất mới, xây dựng cơ thể chúng
và khi chết được phân hủy tiếp tục. Phần thứ 3 của quá trình chuyển hóa chất hữu cơ
là tạo thành những chất cao phân tử có cấu tạo phức tạp đó là những acid mùn. Những
hợp chất mùn này có thể lại tiếp tục bị khoáng hóa để giải phóng dinh dưỡng cho cây
trồng. Như vậy xác hữu cơ trong đất chịu sự tác động của hai quá trình song song tồn
tại:
• Quá trình khoáng hóa chất hữu cơ

• Quá trình mùn hóa chất hữu cơ
Xác hữu cơ

Mùn hóa

Các hợp chất mùn

Khoáng hóa nhanh

Các hợp chất khoáng

Khoáng hóa từ từ
Hình 1.1: Chuyển hóa chất hữu cơ trong đất.

(Nguyễn Thế Đặng, Nguyễn Thế Hùng. 1999)
1.2.2 Sự khoáng hóa đạm hữu cơ.
1.2.2.1 Sự khoáng hóa đạm trong đất.
Đạm trong đất tồn tại một lượng rất lớn nhưng đa số cây trồng không thể sử dụng trực
tiếp được. Cây trồng chỉ sử dụng một lượng nhỏ đạm trong đất gọi là đạm dễ tiêu.
Lượng đạm dễ tiêu này phụ thuộc vào sự khoáng hóa của chất hữu cơ chứa đạm theo
quá trình sau:
Protein, acid humic→ amino acid →amin →NH3(NH4+) →NO2 →NO3-.
Khoáng hóa là tiến trình sinh học quan trọng liên quan đến tính hữu dụng đạm trên đất
lúa nước. Dưới điều kiện ngập nước, sự khoáng hóa tạo NH4+ được kiểm soát bởi vi
sinh vật dị dưỡng sử dụng chất hữu cơ làm nguồn năng lượng (Alexander, 1977).
Tất cả các chất đạm hữu cơ khi bị bỏ trên mặt đất hoặc vùi trong đất bị phân giải bởi
vi sinh vật. Vi sinh vật một phần phân giải các chất cacbon để lấy năng lượng, mặc
khác chúng phân giải các chất chứa đạm để lấy đạm, cần cho sự sống của chúng. Hàng
năm có khoảng 1,5-3,5% N hữu cơ trong đất được khoáng hóa và trở nên hữu dụng
cho cây trồng (Võ Thị Gương, 2004).

6

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


Sự phân giải của vi sinh vật các đạm hữu cơ sẽ chuyển biến thành đạm vô cơ, đây là
quá trình khoáng hóa đạm (Phạm Văn Kim, 1996). Sự khoáng hóa đạm hữu cơ trong
đất chủ yếu qua ba bước: Hai bước đầu chịu sự tác động của phản ứng amin hóa,
ammonium hóa và nitrate hóa vi sinh vật dị dưỡng và bước sau là các vi sinh vật tự
dưỡng Nitrobacter, Nitrosomonas trong đất.
Trong các loại sinh vật sống trong đất thì vi sinh vật đóng vai trò quan trọng. Để phát
triển, các loại vi sinh vật đất yêu cầu những điều kiện môi trường nhất định (nhiệt độ,
ẩm độ, không khí, pH) và dinh dưỡng (chất hữu cơ và chất khoáng) (Hà Thị Thanh
Bình, 2002)
Giảm khả năng khoáng hóa và cung cấp N hữu dụng của đất: khoáng hóa đạm là một
tiến trình N vô cơ được phóng thích từ các dạng đạm hữu cơ do hoạt động phân hủy
chất hữu cơ của vi sinh vật đất nhằm đáp ứng nhu cầu năng lượng và phát triển sinh
khối của chúng (Jansson và Person, 1982; Blackburn và Knowles, 1993). Tiến trình
này có thể xảy ra trong quá trình yếm khí và thoáng khí. Quá trình chuyển hóa N hữu
cơ thành NH4+ do tập đoàn vi khuẩn dị dưỡng thực hiện và tiến trình nitrate hóa, oxy
hóa NH4+ và NO3- do vi sinh vật tự dưỡng (Nitrosomonas và nitrobecter) hoạt động
trong điều kiện thoáng khí (Paul và Clark, 1996).
Trong điều kiện ngập liên tục của hệ thống luân canh lúa nước sự phân hủy yếm khí
các dư thừa thực vật làm hạn chế khả năng tái khoáng hóa N từ các thành phần mùn
của chất hữu cơ trong đất (Olk và Cassman, 2002). Kết quả nghiên cứu của Nguyễn
Mỹ Hoa và Trịnh Thị Thu Trang (2002b) cho thấy sự tương quan chặt giữa lượng đạm
ủ khoáng hóa ở giai đoạn trước khi sạ lúa và sau khi sạ 6 tuần đến lượng đạm hấp thu
trong cây.
Hàm lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy: có lẽ hầu hết đạm hữu cơ dễ phân hủy trong đất
đã đáp ứng cho nhu cầu đạm hữu dụng của lúa trước đó. Tương tự, vào cuối vụ hàm

lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy có tăng cao nhưng cũng không khác biệt giữa các hệ
thống cây trồng.
Theo Zagal (1994) sự phân hủy của các thành phần hữu cơ dễ phân hủy thường ngắn
có thể xảy ra trong một vài tuần hoặc tháng và rất mẫn cảm với các thay đổi trong hệ
thống canh tác. Do đó, phân tích đạm hữu cơ dễ phân hủy có thể đánh giá về chất
lượng chất hữu cơ có chứa các thành phần dễ phân hủy và do đó đánh giá khả năng
cung cấp đạm từ chất hữu cơ trong đất.
Hàm lượng đạm tổng số: Đạm tổng số trong đất là một chỉ tiêu thường được phân tích
để đánh giá độ phì nhiêu tiềm năng của đất. Nghiên cứu của Dobermann và ctv(2000);
Haynes (2005) cho thấy hàm lượng đạm tổng số trong đất rất ít thay đổi theo hệ thống
nông nghiệp. Vì vậy, trên cơ sở hàm lượng đạm tổng số trong đất chưa thể dự đoán
khả năng cung cấp đạm hữu dụng từ đất cho sự hấp thu của cây trồng (Sims và ctv.
1967).
Hàm lượng đạm N_NH4+ trong mẫu đất tươi cao hơn rõ rệt so với mẫu đất khô. Tuy
nhiên sự giảm này không do sự nitrate hóa trong quá trình phơi đất khô; vì hàm lượng
nitrate hóa không gia tăng đáng kể trong mẫu đất khô. Hàm lượng N_NH4+ chuyển
thành dạng N_NO3- trong quá trình phơi khô mẫu là 10%. Sự nitrate hóa cũng không
xảy ra trong quá trình phơi khô mẫu trên đất phù sa dù pH thích hợp và điều kiện

7

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


thoáng khí thuận lợi cho sự nitrate hóa. Điều này có thể do quần thể vi sinh vật thực
hiện sự nitrate hóa bị hạn chế hoạt động trong điều kiện thường xuyên ngập nước,
không phát triển số lượng kịp thời khi đất chưa khô, còn đủ ẩm độ để phát triển. Sự
giảm N_NH4+ có thể do tiến trình cố định N hoặc bất động N. Do đó sự cố định N ở
giữa các phiến sét có thể là lý do làm giảm hàm lượng N_NH4+ trong quá trình phơi
khô đất.

Kết luận và đề nghị:
ü Do quần thể vi sinh vật nitrate hóa cần thời gian để phát triển số lượng, mặc dù
điều kiện thoáng khí và pH thuận lợi cho sự nitrate hóa. Trên đất liếp phù sa hoặc đất
phèn, sự nitrate hóa diễn ra nhanh hơn, ở 14 ngày sau khi ủ do vi sinh vật nitrate có
điều kiện thuận lợi hơn để phát triển so với đất lúa thường xuyên ngập nước.
ü Trên đất lúa dạng đạm chủ yếu trên mẫu đất tươi là N_NH4+, dạng N_NO3- không
hiện diện; sự nitrate hóa xảy ra yếu trong quá trình phơi mẫu khô, đa số các mẫu có
hàm lượng N_NH4+ chuyển hóa thành N_NO3- trong quá trình phơi mẫu khô <10%.
Tuy nhiên quá trình phơi khô mẫu làm giảm lượng N_NH4+.
1.2.2.2 Tiến trình ammonium hóa.
Một lượng lớn đạm trong đất (95-99%) dưới dạng hợp chất hữu cơ. Phần lớn đạm
dạng này là nhóm amine (R-NH2) chủ yếu trong hợp chất protein hoặc hợp chất
humic. Khi các vi sinh vật tấn công các hợp chất này, các hợp chất sẽ được phân cắt
tạo thành nhóm amine đơn giản, sau đó nhóm này được thủy phân và N được phóng
thích dạng ion ammonium (NH4+), sau đó được oxy hóa thành N nitrate. Sự chuyển
hóa N hữu cơ sang N khoáng này được gọi là sự khoáng hóa N (mineralization).
Nhiều nghiên cứu cho thấy khoảng 1,5-3,5% N hữu cơ trong đất được khoáng hóa
hàng năm. Tốc độ khoáng hóa này tùy thuộc rất lớn vào nhiệt độ, ẩm độ và tình trạng
thoáng khí của đất.
Sự khoáng hóa chất hữu cơ chủ yếu qua 3 bước phản ứng amine hóa, ammonium hóa,
nitrate hóa. Hai bước đầu chịu sự tác động của các vi sinh vật dị dưỡng và bước thứ 3
là vi sinh vật tự dưỡng trong đất. Vi sinh vật dị dưỡng cần hợp chất cacbon hữu cơ
làm nguồn cung cấp năng lượng, còn vi sinh vật tự dưỡng nhận năng lượng từ sự oxid
hóa các muối vô cơ và carbon từ CO2 trong không khí xung quanh.
Quần thể vi sinh vật dị dưỡng trong đất bao gồm nhiều nhóm vi khuẩn, nấm. Mỗi
nhóm đáp ứng một hoặc nhiều bước trong phản ứng phân hủy chất hữu cơ. Sản phẩn
cuối cùng cho sự hoạt động của một nhóm là nguồn nguyên liều cung cấp cho phản
ứng tiếp theo, cứ như vậy cho đến khi chất hữu cơ hoàn toàn bị phân hủy.
R-NH2 + HOH → NH3 + R-OH + năng lượng.
2NH3 + H2CO3 → (NH4)CO3 =2NH4+ + 2CO3- .

(Võ thị Gương và ctv, 2004)
Theo Lê Văn Quân (1999) ammonium hóa phụ thuộc nhiều vào yếu tố môi trường,
đặc biệt là có liên quan đến các tiến trình xảy ra trong đất. Nhiệt độ, ẩm độ của môi
trường có ảnh hưởng rất nhiều đến khả năng khoáng hóa đạm. Theo Phạm Văn Kim
(1999) nhiệt độ tối hảo cho tiến trình ammonium hóa trong khoảng 40-600C.

8

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


1.2.2.3 Tiến trình nitrate hóa.
Là một khâu quan trọng trong chu trình chuyển hóa các hợp chất chứa nitơ, song cũng
có nhiều điều bất lợi cho đất, NO3 sinh ra thường kết hợp với ion H+ có trong đất tạo
thành HNO3 làm cho pH của đất giảm xuống. NO3 dễ dàng bị rửa trôi xuống các tầng
sâu bên dưới và dễ đi vào quá trình nitrat hóa làm cho đất bị mất đạm. Đạm tích lũy
một lượng quá mức làm cho đất bị ô nhiễm nitrate (Lê Văn Khoa. 2004).
Đạm ammonium sau khi được phóng thích từ sự phân hủy chất hữu cơ sẽ biến thành
đạm nitrate. Sự oxy hóa ammonium chuyển sang nitrate gọi là sự nitrate hóa. Quá
trình nitrate hóa trải qua hai bước, trước tiên đạm NH4+ biến đổi sang NO2- .
nitrosomonas
2NH4+ + 3O2

→

2NO2- + 2H2O + 4H+ + Năng lượng.

Phản ứng được xúc tiến bởi các vi sinh vật tự dưỡng là Nitrosomonas. Một số vi sinh
vật dị dưỡng gồm các xạ khuẩn, vi khuẩn, nấm cũng có thể tham gia vào phản ứng này
nhưng hoạt động của Nitrosomonas là quan trọng nhất. Ngoài NH4+ các amine, amid,

hydroxylamine, và một số hợp chất đạm khác cũng bị oxy hóa thành NO2-.
Sự biến đổi NO2- sang NO3- được tiếp ngay theo phản ứng trên, ngăn cản sự tích lũy
NO2-, ion này độc cho cây nếu hiện diện trong đất dưới nồng độ cao.
NO2- +

O2 →

2 NO3- + Năng lượng

Nitrobecter là vi sinh vật tự dưỡng quan trọng nhất thúc đẩy sự biến đổi này, một vài
vi sinh vật dị dưỡng mà phần lớn là nấm cũng tham gia phản ứng trên.
(Võ Thị Gương và ctv, 2004)
1.2.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự nitrate hóa:
ü Hàm lượng ammonium: hàm lượng ammonium trong đất cao sẽ thúc đẩy sự nitrate
hóa xảy ra nhanh hơn. Tỷ lệ C/N của chất hữu cơ cao làm ngăn chặn tiến trình phóng
thích NH4+, từ đó làm giảm sự nitrate hóa (Võ Thị Gương, 2004). Tuy nhiên hàm
lượng NH3 hiện diện quá cao cũng kiềm hãm sự nitrate hóa do NH3 gây độc đối với vi
khuẩn Nitrobecter, dẫn đến tích lũy các ion NO2- gây độc (Brady,1984).
ü Độ thoáng khí của đất: nitrate hóa là một tiến trình oxy hóa, vì vậy cần điều kiện
đất thoáng khí. Đất thoáng khí và thoát nước tốt giúp tăng cường sự nitrate hóa. Sự
nitrate hóa xảy ra chậm trên đất không trồng trọt, ít canh tác so với đất đã cày bừa và
đang canh tác (Võ Thị Gương 2004). Theo Phạm Văn Kim (2000), các vi khuẩn tham
gia vào tiến trình nitrate hóa là các vi khuẩn hóa khí nên trong điều kiện đất thoát thủy
tốt hoặc ở lớp oxy hóa ở đất ruộng ngập nước, các vi khuẩn này sẽ phát triển tốt hơn,
thúc đẩy sự nitrate hóa, còn trong tầng khử đất ruộng ngập nước thì NO3 được tích lũy
và không chuyển thành NO3-.
ü Nhiệt độ và ẩm độ: ảnh hưởng mạnh mẽ đến tiến trình nitrate hóa vì nhiệt độ và
ẩm độ có tác động rất lớn đối với hoạt động của vi sinh vật nitrate hóa. Ở nhiệt độ dưới
50C và trên 400C, vi khuẩn hoạt động rất chậm nên sự chuyển hóa đạm NH4+ thành
NO3- rất chậm (Phạm Văn Kim ,2000). Nhiệt độ thích hợp cho sự nitrate hóa là từ 20300C (Võ Thị Gương ,2004). Bên cạnh đó sự nitrate hóa cũng cần cung cấp đủ nước,

ẩm độ đất quá thấp hoặc quá cao cũng làm chậm sự nitrate hóa. Độ ẩm thích hợp cho
9

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version


sự nitrate hóa chính là ẩm độ thích hợp cho sự sinh trưởng của cây trồng là khoảng
60% thể tích tế khổng chứa đầy nước (Brady, 1984).
ü pH và Bazơ trao đổi: pH ảnh hưởng đến hoạt động của vi khuẩn nitrate và sự
nitrate hóa (Alexander, 1961 và Brady ,1984). pH thích hợp cho hoạt động của vi
khuẩn này thường trên 6. Theo Pham Văn Kim (2000), ở một số vùng, khi pH<6 thì
quá trình nitrate hóa giảm đi, thấp ở pH =5 và ngừng hẳn ở pH=4. Trên vài loại đất,
quá trình nitrate hóa có thể xảy ra ở pH=4.5, nhưng ở nơi khác, vi khuẩn không hoạt
động ở pH này. Các vi khuẩn nitrate hóa sống trong đất hơi chua có pH tối hảo
pH=6.5, còn vi khuẩn sống trong nơi có đất kiềm có pH tối hảo là 7,8. Sự nitrate hóa
xảy ra nhanh chóng khi đất có nhiều bazơ trao đổi. Mặc dù vi sinh vật mẫn cảm với pH
của đất nhưng trong một giới hạn nhất định, độ chua ít ảnh hưởng đến sự nitrate hóa
khi môi trường cung cấp đủ bazơ (Võ Thị Gương, 2004).
ü Chất hữu cơ: thành phần chất hữu cơ nhẹ được tách ra theo phương pháp tỷ trọng
riêng được xem là thành phần dễ phân hủy nhất, có tương quan chặt với sự khoáng hóa
chất hữu cơ (Biederbeck et al., 1994). Các thành phần chất hữu cơ dễ phân hủy nhiều
thì sự khoáng hóa này xảy ra liên tục, khuynh hướng bất động đạm giảm thấp.
ü Phân bón: cung cấp cho đất một số lượng nhỏ của nhiều loại muối, ngay cả các
nguyên tố vi lượng cũng kích thích cho sự nitrate hóa. Bón phân đạm ammonium với
số lượng lớn trên đất kiềm sẽ làm giảm bước thứ 2 của phản ứng nitrate hóa, hàm
lượng ammoniac cao sẽ gây độc cho Nitrobecter nhưng không ảnh hưởng đến hoạt
động của Nitrosomonas, như vậy ở pH cao có sự tích tụ NO2-.
ü Các yếu tố khác: tỷ số C/N có ảnh hưởng nhiều đến hoạt động của vi sinh vật đất
nên ảnh hưởng đến sự nitrate hóa. Quá trình nitrate hóa cũng chịu ảnh hưởng của chất
phòng trừ dịch hại, các chất hóa học gốc cyanua, các hợp chất gốc Clo hữu cơ đều ức

chế mạnh quá trình nitrate hóa.
ÄAmmonium hóa và nitrate hóa là hai quá trình phụ thuộc vào môi trường và sự hoạt
động của vi sinh vật. Môi trường háo khí vi sinh vật nitrate hoạt động mạnh hơn các
dạng đạm được chuyển thành đạm nitrate. Trong môi trường thiếu oxy vi khuẩn
ammonium hóa hoạt động mạnh hơn và được chuyển hóa thành dạng đạm anonium,
hai dạng đạm này được cây trồng sử dụng (Hà thị Thanh Bình, 2002).
Nguyên nhân chính của sự sụt giảm năng suất lúa có thể là do suy giảm độ hữu dụng
của N hữu cơ trong đất, làm hạn chế khả năng khoáng hóa và hàm lượng N cây lúa
hấp thu được từ đất (Cassman và ctv 1995; Dobermann và ctv, 2000; Schmidt và ctv
2004); đặc biệt, thường xảy ra vào nửa và cuối vụ của lúa (Olk và ctv 2004). Mặc
khác, trong suốt những năm có sự suy giảm năng suất xảy ra, hàm lượng chất hữu cơ,
đạm tổng số trong đất và hiệu quả sử dụng đạm từ phân bón của lúa không đổi (Olk
và Cassmann 2002; Olk và ctv., 2004). Vì vậy, các nghiên cứu đã tập trung vào giả
thiết về sự thay đổi đặc tính hóa học chất lượng chất hữu cơ và N hữu cơ trong đất
(Olk và ctv 2004).
Qua nghiên cứu của Olk et al. (1996) thì thành phần acid humic di động và calcium
humate chiếm 20%N tổng số và cacbon hữu cơ trong đất thâm canh lúa 2-3 vụ trong
năm. Thành phần acid humic di động giàu N và amino acid dễ phân hủy hơn so với
calcium humate. Tăng vụ canh tác lúa liên tục đưa đến gia tăng hàm lượng phenolic

10

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version