Đánh giá chất lượng và hiệu quả của bùn đáy trên năng suất lúa trong hệ thống canh tác lúa tôm tại tỉnh cà mau 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

HUỲNH VĂN QUỐC

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VÀ HIỆU QUẢ
CỦA BÙN ĐÁY TRÊN NĂNG SUẤT LÚA
TRONG HỆ THỐNG CANH TÁC LÚA-TÔM
TẠI TỈNH CÀ MAU

Cần Thơ, 2019

1


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

Người hướng dẫn:
Phó Giáo sư Tiến sĩ Châu Minh Khơi

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

Phản biện 1: ……………………………………….

Phản biện 2: ……………………………………….
Phản biện 3: ……………………………………….

Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
1. Trung tâm Học liệu, Trường Đại học Cần Thơ.
2. Thư viện Quốc gia Việt Nam.

2


DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ
1. Huỳnh Văn Quốc, Nguyễn Văn Sinh, Lê Quang Trí,
Dương Minh Viễn, Châu Minh Khơi (2015), Đánh giá khả
năng cung cấp đạm khống của bùn đáy trong mơ hình canh tác
lúa-tơm, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn - kỳ 2 tháng 10/2015, trang: 59-64.
2. Huỳnh Văn Quốc, Châu Minh Khôi, Nguyễn Văn Sinh, Lê
Quang Trí, Thị Tú Linh, Jason Condon và Jes Sammut
(2018). Hiệu quả của bón bùn đáy mương canh tác lúa-tơm đối
với phì nhiêu đất và năng suất lúa ở huyện Thới Bình, tỉnh Cà
Mau, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ – tập 54, Số
chuyên đề Nông nghiệp (2018), trang: 42-50.

3


CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
1.1 Tính cấp thiết của luận án
Trong điều kiện nhiễm mặn như hiện nay thì hệ thống
chuyên lúa không mang lại hiệu quả kinh tế cao do thiếu
nước tưới và nguồn nước tưới bị nhiễm mặn vào mùa khơ.

Để thích ứng với tình hình này, một số nông dân trong vùng
đã mạnh dạn chuyển đổi từ hệ thống chun lúa sang hệ
thống lúa-tơm để vừa duy trì việc sản xuất lúa trong mùa
mưa đồng thời mang lại hiệu quả kinh tế nhờ vào vụ nuôi
tôm trong mùa khô.
Tuy nhiên, hệ thống canh tác lúa-tôm đang đối mặt với
nhiều khó khăn, trở ngại. Trong đó sự tích lũy quá nhiều
chất hữu cơ trong bùn đáy có thể là một trong những
nguyên nhân gây giới hạn cho sự phát triển của đối tượng
nuôi trong ao (Avnimelech và Ritvo, 2003).
Gần đây có những nghiên cứu sử dụng bùn đáy của các
ao nuôi thủy sản để cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng và
làm phân bón. Huỳnh Tuyết Ngân (2010) nghiên cứu khả
năng cung cấp dinh dưỡng của bùn đáy ao ni cá tra đã
kết luận rằng có thể sử dụng bùn đáy ao nuôi cá tra để làm
phân hữu cơ khống và phân hữu cơ vi sinh bón cho lúa,
rau muống và cây vạn thọ. Nghiên cứu của Châu Minh
Khôi và Nguyễn Hoàng Kim Nương (2014) cho thấy chất
hữu cơ của bùn đáy ao nuôi cá tra chứa các thành phần hữu
cơ dễ phân hủy nên giúp cung cấp cơ chất cho hoạt động
của vi sinh vật và đạm (N) khoáng cho đất. Cao Văn Phụng
và ctv., 2009 đã sử dụng bùn thải từ ao nuôi cá tra trộn với
rơm để bón cho lúa, kết quả cho thấy có thể thay thế từ 1/3
đến 2/3 lượng phân N vô cơ theo khuyến cáo là 80 kg N/ha
cho vụ đông xuân hoặc 60 kg N/ha cho vụ hè thu và thu
đông. Các nghiên cứu này tập trung cho bùn đáy ao ni
cá da trơn và cá nước ngọt. Do đó nghiên cứu về khả năng
cung cấp dinh dưỡng từ bùn đáy của hệ thống canh tác lúatôm sẽ tạo cơ sở cho việc tận dụng bùn đáy của hệ thống

4

canh tác này để cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng, giúp
giảm ơ nhiễm mơi trường và giảm chi phí sử dụng phân
bón của nơng hộ.
Từ những vấn đề nêu trên Đề tài Đánh giá chất
lượng và hiệu quả của bùn đáy trên năng suất lúa trong
hệ thống canh tác lúa-tôm tại tỉnh Cà Mau được thực
hiện nhằm đánh giá chất lượng bùn đáy trong hệ thống lúatôm và tiềm năng sử dụng bùn đáy để thay thế phân hóa
học từ đó khuyến cáo tái sử dụng bùn đáy một cách hiệu
quả, góp phần làm tăng tính bền vững của hệ thống lúatôm ở những vùng xâm nhiễm mặn ở ĐBSCL.
1.2 Mục tiêu của luận án
Đánh giá khối lượng, chất lượng dưỡng chất và khả
năng khống hóa N của bùn đáy; hiệu quả của việc bón
bùn đáy thay thế một phần phân vô cơ.
1.3 Nội dung nghiên cứu
Thứ nhất bao gồm điều tra, khảo sát về hiện trạng
hệ thống lúa-tôm, những thuận lợi, khó khăn trong q
trình canh tác và đánh giá tính bền vững của hệ thống;
khảo sát đặc tính hóa học đất ảnh hưởng đến hệ thống canh
tác gồm: bùn đáy, đất tầng canh tác (0-3 cm) và đất tầng
canh tác (3-10 cm).
Thứ hai là đánh giá khối lượng bùn đáy tích lũy sau
vụ tơm và hàm lượng một số dưỡng chất chính chứa trong
bùn gồm: C hữu cơ, N tổng số và N hữu dụng trong bùn
đáy; đánh giá khả năng khống hóa N của bùn đáy.
Thứ ba là áp dụng bón bùn đáy thay thế phân hóa
học cho canh tác lúa trong hệ thống lúa-tơm.
1.4 Tính mới của luận án
Nghiên cứu đã xác định được khối lượng bùn đáy

sau vụ tôm trong hệ thống lúa-tôm ở mương chính đạt
trung bình trung bình đạt từ 377,3 đến 430,6 (m3/ha/vụ)
tương ứng từ 83 đến 94,7 (tấn/ha/vụ) bùn khô.

5


Nghiên cứu cũng ghi nhận hàm lượng dinh dưỡng
bùn đáy trong hệ thống lúa-tôm giàu C hữu cơ và N tổng
số; Bên cạnh đó, nghiên cứu cho thấy khả năng cung cấp
N khống của bùn đáy cao hơn có ý nghĩa (P<0,05) so với
mẫu đất tầng canh tác (0-3 cm) trong hệ thống lúa-tôm.
Như vậy nghiên cứu đã cho thấy được bùn đáy của hệ
thống lúa-tôm sau khi rửa mặn có khả năng cung cấp bổ
sung N khống cho vụ canh tác lúa trong hệ thống canh
tác lúa-tôm.
Kết quả thực hiện thí nghiệm dài hạn trên đồng
ruộng đã chỉ ra được: (1) Bùn đáy giúp đất tăng khả năng
cung cấp N khoáng cho vụ lúa; (2) Bùn đáy thay thế được
một tỷ lệ nhất định phân hóa học khi canh tác vụ lúa trong
hệ thống lúa-tôm.
1.5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Ý nghĩa khoa học: Xác định được khối lượng và
khả năng cung cấp dinh dưỡng từ bùn đáy; hiệu quả của bùn
đáy đối với độ phì nhiêu đất và năng suất vụ lúa trong hệ
thống lúa-tôm.
Ý nghĩa thực tiễn: Khuyến cáo người dân tái sử
dụng bùn đáy cho vụ lúa, giúp giảm ô nhiễm môi trường
và giảm chi phí sử dụng phân bón, góp phần làm tăng tính
bền vững cho hệ thống canh tác lúa-tôm.

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu
Đề tài được thực hiện từ năm 2013 đến năm 2018,
tại xã Hòa Mỹ, huyện Cái Nước và xã Tân Bằng, huyện
Thới Bình, tỉnh Cà Mau.
3.2 Phương pháp nghiên cứu
3.2.1 Nghiên cứu đánh giá khối lượng bùn đáy
trong vụ tôm, hàm lượng một số dưỡng chất chính và
khả năng khống hóa N của bùn đáy.
3.2.1.1 Xác định khối lượng bùn đáy từ vụ tôm

6


Đặt những bẫy bùn dưới đáy mương chính trong
hệ thống lúa-tôm (mỗi hệ thống mương đặt 2 bẫy). Sau vụ
tôm lượng bùn lắng trên bẫy bùn được ghi nhận thể tích
(m3/ha/vụ) và tính khối lượng bùn khơ (tấn/ha/vụ).
Bẫy bùn được thiết kế là một giá đỡ, bề mặt làm
bằng nhựa dày, có chân đế dài 40 cm để cố định giá đỡ
trên mặt đáy ao, diện tích bề mặt bẫy bùn được tính tốn
là 0,07 m2 (Hình 3.2).

1

2
3

4

Hình 3.2 Bẫy bùn sử dụng trong thí nghiệm
Chú thích: (1) Thanh nhơm rỗng, có tác dụng đánh dấu, xác
định vị trí bẫy bùn; (2) Bùn đáy lắng/tích tụ trong vụ ni tơm
vào mùa khơ; (3) Mặt giá đỡ bằng nhựa dày, có tác dụng giữ
bùn lắng/tích tụ theo thời gian; (4) Chân đế nhọn bằng sắt, dùng
cố định bẫy bùn trên mặt đáy mương.

7


3.2.1.2 Phương pháp thu mẫu
a. Thu mẫu xác định khối lượng bùn đáy
Mẫu bùn đáy được thu trực tiếp trên bề mặt bẫy
bùn, kết hợp với diện tích bề mặt để tính tổng lượng bùn
tích lũy trong vụ tơm. Lượng bùn được tính theo thời gian
bẫy bùn hiện diện trong ruộng và quy đổi ra đơn vị
m3/ha/vụ và tấn/ha/vụ.
b. Thu mẫu xác định hàm lượng dưỡng chất
trong bùn đáy và đánh giá tốc độ khống hóa N
Mẫu bùn đáy mương chính được thu trực tiếp trên
bẫy bùn. Mẫu bùn đáy mương xả phèn cũng được thu ở
các mương xả phèn. Các mẫu bùn đáy mương chính và
mương xả phèn được sử dụng để phân tích N tổng số, C
hữu cơ tổng số. Tương tự, mẫu đất tầng canh tác (0-3 cm)
của các hộ được đặt bẫy bùn cũng được lấy mẫu để phân
tích đối chứng. Trên mỗi ruộng, thu mẫu theo 2 đường
chéo góc từ 15 đến 30 điểm. Sau đó trộn đều để lấy một
mẫu đại diện. Tất cả các mẫu được phân tích N tổng số
(%) và N hữu dụng NH+4-N, NO-3-N (mg/kg). Trên cơ sở
tương đồng về hàm lượng N tổng số và N hữu dụng, số

lượng mẫu được chọn để phân tích và so sánh tốc độ
khống hóa N cho các nhóm mẫu gồm có 10 mẫu đại diện
cho mương chính, 7 mẫu đại diện cho mương xả phèn và
10 mẫu tầng canh tác (0-3 cm).
3.2.2 Nghiên cứu áp dụng bón bùn đáy thay thế
phân hóa học cho canh tác lúa trong hệ thống canh tác
lúa-tôm.
3.2.2.1 Bố trí thí nghiệm đồng ruộng
Thí nghiệm được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên
với năm nghiệm thức (NT), bốn lần lặp, mỗi lần lặp lại là
một ơ ruộng có kích thước 6 m x 8 m
Các nghiệm thức gồm:
NT1: khơng bổ sung dinh dưỡng (đối chứng);
NT2: bón bùn đáy ao với lượng dày 5 cm;

8


NT3: bón phân NPK (60 N – 40 P2O5 – 30 K2O kg/ha);
NT4: bón phân NPK (40 N – 27 P2O5 – 20 K2O kg/ha);
NT5: bón 5 cm bùn kết hợp lượng phân NT4.
3.2.2.2 Phương pháp thu mẫu
a. Thu mẫu đánh giá khả năng khống hóa N
Thu mẫu vào ngày thứ ba sau khi bón phân đợt 1;
Trong mỗi ơ, thu năm vị trí phân bố đều với độ sâu 0-10
cm, trộn đều và lấy mẫu đại diện. Mẫu đất đem phơi khơ
ở nhiệt độ phịng sau đó được đem nghiền qua rây 2 mm
để ủ khống hóa N.
b. Thu mẫu phân tích hàm lượng P hữu dụng
Thu mẫu vào các thời điểm 15 và 35 NSC, thu mẫu

trước khi bón phân; vị trí thu, quản lý và xử lý mẫu tương
tự như thu mẫu đánh giá khả năng khoáng hóa N.
c. Thu mẫu phân tích các chỉ tiêu nơng học
Trong suốt các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa,
ghi nhận các chỉ tiêu nông học gồm số chồi và chiều cao
cây. Năng suất lúa thực tế của các nghiệm thức được ghi
nhận tại thời điểm thu hoạch.
Số chồi và chiều cao cây: Đếm tổng số chồi và đo
chiều cao cây trong khung 0,25m2 ở các giai đoạn lúa 15
NSC, 25 NSC, 35 NSC, 45 NSC và 60 NSC. Khung được
đặt ở vị trí đại diện trong ơ thí nghiệm, đặt hai khung trong
một ơ thí nghiệm.
Năng suất lúa thực tế: Thu hoạch lúa trong khung
2
5m /ô, tuốt kỹ, tách phần hạt và rơm rạ, làm sạch, tách hạt
chắc và ghi nhận trọng lượng hạt ở ẩm độ 14% cho tất cả
các ô.
Thu mẫu thân lúa: Trên mỗi ô TN thu 02 khung 0,25
2
m bao gồm thân lá và hạt. Mẫu sau khi thu thập được để
vào túi lưới có lỗ thốt hơi và sấy khơ ở 70oC đến khi trọng
lượng không thay đổi.

9


3.2.2.3 Phương pháp xác định tổng hấp thu N
Tổng hấp thu N = trọng lượng hạt x hàm lượng N
trong hạt + trọng lượng thân x hàm lượng N trong thân.
Hệ số hấp thu N trong sinh khối lúa = (Tổng hàm

lượng N hấp thu trong sinh khối ở nghiệm thức có bón bùn
đáy hoặc phân bón – tổng hàm lượng N hấp thu trong sinh
khối ở nghiệm thức không bổ sung dinh dưỡng) / lượng N
đã bón.
3.2.2.4 Phương pháp xác định khả năng đáp ứng
năng suất và tổng sinh khối lúa của bùn đáy
Khả năng đáp ứng năng suất lúa = năng suất lúa ở
các nghiệm thức có bón bùn đáy hoặc phân bón – năng
suất lúa ở nghiệm thức không bổ sung dinh dưỡng.
Khả năng đáp ứng tổng sinh khối lúa = tổng sinh
khối lúa ở các nghiệm thức có bón bùn đáy hoặc phân bón
– tổng sinh khối lúa ở nghiệm thức không bổ sung dinh
dưỡng.
3.2.3 Phương pháp ủ khống hóa N
Tốc độ khống hóa N các mẫu bùn đáy, mẫu đất
của các nghiệm thức trong các thí nghiệm đồng ruộng
được thực hiện bằng cách ủ thống khí với ẩm độ tương
đương 60% khả năng giữ nước của mẫu (Anderson, 1982).
Phương pháp như sau:
Chuẩn bị mẫu: Mẫu đất được phơi khơ ở nhiệt độ
phịng, sau đó nghiền qua rây 2 mm. Mẫu được phân tích
hàm lượng cacbon (%C) và N tổng số (%N), tính tỉ số C/N
để đánh giá khả năng khống hóa của mẫu.
Cho 50 gam mẫu đất khơ trong khơng khí vào hộp
nhựa (có nắp được thiết kế sao cho khơng khí bên trong
hộp có thể trao đổi với bên ngoài), thêm nước vào mẫu để
đạt đến ẩm độ khoảng 60%. Lượng nước bổ sung vào khác

10

nhau tùy theo mẫu và được ghi nhận trọng lượng (gam) cụ
thể, chính xác để phục vụ cho tính tốn số liệu.
Thời gian ủ mẫu: Thu mẫu phân tích vào các thời
điểm 0, 3, 7, 14, 21, 28 ngày sau khi ủ. Khả năng khống
hóa N được đánh giá dựa vào phân tích hàm lượng NH4+
và NO3- tích lũy theo thời gian trên, tốc độ khống hóa N
được đánh giá dựa trên tốc độ trung bình/ngày giữa các
giai đoạn lấy mẫu.
Trong suốt thời gian ủ mẫu, thường xuyên theo dõi
mẫu ủ để cung cấp nước đạt ẩm độ 60%. Sự thoát hơi nước
khác nhau giữa các mẫu và phụ thuộc vào khả năng giữ
nước của từng mẫu.
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 Khối lượng bùn đáy từ vụ tôm, hàm lượng
dưỡng chất và khả năng khống hóa N của bùn đáy
4.1.1 Khối lượng bùn đáy từ vụ tôm
4.1.1.1 Khối lượng bùn đáy
Kết quả đánh giá khối lượng bùn đáy tích lũy suốt
vụ ni tơm cho thấy ở Cái Nước lượng bùn đáy dao động
từ 174,6 đến 548,4 (m3/ha/vụ) tương ứng từ 38,4 đến 120,6
(tấn/ha/vụ) bùn khơ, trung bình đạt 430,6 (m3/ha/vụ) tương
ứng 94,7 (tấn/ha/vụ) bùn khơ; Tại Thới Bình lượng bùn
đáy dao động từ 243,0 đến 567,0 (m3/ha/vụ) tương ứng từ
53,4 đến 124,8 (tấn/ha/vụ) bùn khơ, trung bình đạt 377,3
(m3/ha/vụ) tương ứng 83,0 (tấn/ha/vụ) bùn khô (Bảng 4.6).

Sự chênh lệch cao về khối lượng bùn đáy tích
lũy giữa các ao có thể do kỹ thuật quản lý hệ thống ao
nuôi tôm giữa các hộ nông dân hoặc tùy theo mật độ

thả ni tơm.
Bảng 4.6 Tổng lượng bùn đáy tích lũy (m3/ha/vụ và
tấn/ha/vụ) sau vụ tôm

11


Cái Nước
Thới Bình
Thể tích
Khối lượng
Thể tích
Khối lượng
(m3/ha/vụ)
(tấn/ha/vụ)
(m3/ha/vụ)
(tấn/ha/vụ)
1
461,4
101,4
395,4
87
2
174,6
38,4
458,4
100,8
3
548,4
120,6

286,2
63
4
414,6
91,2
567
124,8
5
548,4
120,6
545,4
120
6
354
78
289,2
63,6
7
286,8
63
267
58,8
8
516,6
114
340,8
75
9
469,2
103,2

515,4
113,4
10
531,6
117
340,8
75
11
*
*
278,4
61,2
12
*
*
243
53,4
TB 430,6±124,8
94,7±27,5
377,3±116,4
83±25,6
Diện tích (ha) là diện tích đáy mương chính, chiếm 40% tổng
diện tích hệ thống canh tác lúa-tơm; (*) Ở Cái Nước có 02 hộ
không thu được mẫu do thời gian xử lý ao mương được thực
hiện sớm; Các chỉ số theo sau (±) biểu thị độ lệch chuẩn của
các giá trị trung bình;
tt

4.1.1.2 Mức độ khả thi về hàm lượng bùn đáy
tích lũy có thể bón cho ruộng lúa

Hàm lượng bùn đáy tích lũy trung bình ở cả Cái
Nước và Thới Bình là 404,0 m3/ha/vụ (Bảng 4.6), do đó
trong 1 ha của hệ thống lúa-tơm (có 0,4 ha diện tích đáy
mương) bùn đáy tích lũy vào khoảng 162,0 m3/ha/vụ.
Khi bón bùn đáy lên mặt ruộng với độ dày 5 cm
trên diện tích 1 ha của hệ thống lúa-tơm (có 0,6 ha mặt
ruộng) thì cần 300 m3 bùn đáy trong khi hàm lượng bùn
đáy tích lũy sau 1 vụ của hệ thống lúa-tơm chỉ vào khoảng
162,0 m3. Tuy nhiên bón với độ này 5 cm này vẫn phù hợp
cho các nông hộ cải tạo ao nuôi không thường xuyên, việc
cải tạo thực hiện theo chu kỳ 2 đến 3 năm cho 1 lần cải
tạo.

12


Khi bón bùn đáy với độ dày 3 cm thì cần 180 m3
bùn đáy cho 1 ha hệ thống lúa-tôm, bón bùn đáy với độ
dày này phù hợp cho phần lớn các nông hộ canh tác hệ
thống lúa-tôm. Nhất là những hộ muốn cải tạo ao nuôi
thường xuyên trong quá trình canh tác.
4.1.2 Hàm lượng C hữu cơ, N tổng số của bùn đáy
Kết quả phân tích đặc tính hóa học của bùn đáy ở
các vị trí lấy mẫu khác nhau cho thấy hàm lượng C hữu cơ
(%C) trong bùn đáy ở mương chính thấp khác biệt so với
mương xả phèn và đất tầng canh tác (0-3 cm) với mức ý
nghĩa 1% (Bảng 4.8).
Bảng 4.8 Hàm lượng C hữu cơ (%), N tổng số (%), tỷ
số C/N trung bình của ba nhóm mẫu
Vị trí lấy mẫu

LSD
Tầng canh
Giá trị
Mương
Mương
(<0,05)
chính
xả phèn
tác (0-3 cm)
Cao nhất
5,4
6,4
7,2
C
Thấp nhất
3,0
4,1
5,3
(%)
Trung bình
4,1b
5,4a
6,3a
**
Cao nhất
0,37
0,42
0,38
N
Thấp nhất

0,23
0,31
0,28
(%)
b
a
Trung bình
0,31
0,37
0,34ab
*
Cao nhất
16
18
21
Thấp nhất
11
11
17
C/N
Trung bình
13,1b
14,9b
19,1a
***
(*) khác biệt với mức ý nghĩa 5%; (**) khác biệt với mức ý
nghĩa 1%; (***) khác biệt với mức ý nghĩa 1‰.
Chỉ
tiêu

Nhóm mẫu đất tầng canh tác (0-3 cm) và ở mương
xả phèn có hàm lượng C hữu cơ cao hơn mương chính là
do trên mặt ruộng cịn lại rơm và gốc rạ tích lũy sau mỗi
vụ lúa. Điều này chứng tỏ dư thừa thực vật của vụ lúa trong
hệ thống lúa-tơm đã góp phần làm tăng thêm hàm lượng
hữu cơ trong đất. Theo thang đánh giá hàm lượng chất hữu
cơ trong đất của I.V.Chiurin (1951, 1972), hàm lượng chất
hữu cơ trong bùn của 3 nhóm mẫu đều thuộc nhóm giàu.

13


Như vậy nghiên cứu đã chỉ ra được hàm lượng C
tổng số và N tổng số hiện diện rất lớn trong bùn đáy, do
đó nếu tận dụng bùn đáy này phục vụ cho vụ lúa trong hệ
thống canh tác lúa-tôm thì hàm lượng dưỡng chất có sẳn
này góp phần cải thiện độ phì nhiêu đất cũng như năng
suất lúa làm cho hệ thống canh tác đạt hiệu quả cao hơn.
4.1.3 Khả năng cung cấp N khoáng của bùn đáy
4.1.3.1 Hàm lượng N khống hóa theo thời gian
Hàm lượng N khống của nhóm mẫu bùn mương
chính và mương xả phèn cao khác biệt so với nhóm mẫu
đất tầng canh tác (0-3 cm) (P<0,001) tại tất cả các thời
điểm sau khi ủ, chứng tỏ trong mẫu bùn mương chính và
mương xả phèn có tỷ lệ N hữu cơ dễ khống hóa cao hơn
đất tầng canh tác (0-3 cm). Kết quả này được thể hiện qua
tỷ số C/N của bùn mương chính và mương xả phèn thấp
hơn C/N của đất tầng canh tác (0-3 cm) (Bảng 4.8).
Bảng 4.10 Hàm lượng N khống hóa tích lũy theo thời
gian của ba nhóm mẫu (mgNH4+-N/kg)

Vị trí
lấy mẫu

Ngày sau khi ủ
0 ngày

3 ngày

7 ngày

14 ngày

21 ngày

Mương chính

36,8a

71,6a

127,6a

249,1a

267a

Mương xả phèn

42,2a

55,4b

91b

168b

217,8a

Tầng canh tác
(0-3 cm)

9,2b

42,5c

45,8c

91,7c

107,3b

LSD (<0,05)

***

***

***

***

*

(*): khác biệt với mức ý nghĩa 5%;
(***): khác biệt với mức ý nghĩa nhỏ hơn 1%.

Theo Châu Minh Khơi và Nguyễn Hồng Kim
Nương (2014) nghiên cứu về tốc độ khống hóa N của bùn
ao nuôi cá tra đã kết luận rằng khả năng cung cấp N khoáng

14


của bùn đáy ao ni cá tra có tương quan thuận với tổng
N hữu cơ dễ phân hủy, nhưng không phụ thuộc vào tổng
lượng chất hữu cơ có trong bùn. Kết quả phân tích tốc độ
khống hóa N từ bùn đáy của hệ thống lúa-tôm từ nghiên
cứu này cũng cho thấy nhóm mẫu bùn mương chính và
mương xả phèn có chứa thành phần hữu cơ và N hữu cơ
dễ phân hủy cao hơn nhóm mẫu đất tầng canh tác (0-3 cm).
4.1.3.2 Tốc độ khống hóa N
Kết quả nghiên cứu cho thấy tốc độ khống hóa N
theo thời gian của nhóm bùn mương chính và mương xả
phèn cao hơn khác biệt so với đất tầng canh tác (0-3 cm)
(Hình 4.1).
a

160
140

Mương chính
Mương xả phèn
Tầng
canh tác0-3cm
Mặt
ruộng

a

120

b

mg/kg/ngày

100
80

a

b

60

c

b

40

b

b

20
0
0-7 ngày

7-14 ngày

14-21 ngày

Ngày sau khi ủ

Tuy nhiên theo kết quả phân tích hàm lượng N tổng
số của ba nhóm mẫu cho thấy hàm lượng N tổng số của

15


nhóm bùn mương chính và mương xả phèn khơng khác
biệt so với nhóm đất tầng canh tác (0-3 cm). Kết quả này
chứng minh rằng bùn trong hệ thống lúa-tơm có khả năng
cung cấp một lượng N hữu dụng nhất định cho vụ lúa.
4.2 Hiệu quả sử dụng bùn đáy thay thế phân hóa học
cung cấp dinh dưỡng cho lúa trong hệ thống lúa-tơm
4.2.1 Ảnh hưởng của bón bùn đáy đến EC và pH
Kết quả nghiên cứu cho thấy giá trị EC và pH của
các NT qua các năm đều không có sự khác biệt, ngoại trừ
giá trị EC vào năm 2014, tuy nhiên mức độ chênh lệch này

không đáng kể (Bảng 4.11).
Bảng 4.11 Độ dẫn điện (EC; mS/cm; 1:2,5) và pH 3
NSC qua các năm
Địa điểm và thời gian thực hiện
Cái Nước
Thới Bình
NT
2014
2015
2016
2017
EC
pH EC pH EC pH EC pH
NT1
6,9cd 6,1
7,9 6,2
6,2 5,9
6,1 5,8
bc
NT2
7,3
6,4
7,8 6,4
6,1 5,9
6 5,7
NT3
6,8d 6,2
8,2 6,4
6,1 5,8
5,9 5,9

NT4
7,9a 6,1
8,2 5,9
6,1
6
6 5,9
NT5
7,8ab 6,1
8,1 6,0
6,2 5,9
5,9
6
P(<0,05)
*
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
NT1: Đối chứng; NT2: Bón bùn dày 5cm; NT3: Bón phân NPK
(60:40:30); NT4: Bón phân NPK (40:27:20); NT5: NT2 + NT4;
Các chỉ số theo sau (±) biểu thị độ lệch chuẩn của các giá trị
trung bình; ns: khơng khác biệt; (*): khác biệt với mức ý nghĩa
5%.

Kết quả này cho thấy, trong hệ thống lúa-tôm, việc
bổ sung bùn đáy lên mặt ruộng không làm tăng độ mặn ở
trong đất trồng lúa. Điều này chứng minh rằng bón bùn

khơng ảnh hưởng có ý nghĩa đến EC của đất (so với các
NT khơng bón bùn) và cho thấy muối tích lũy trong bùn
đáy đã được rửa hiệu quả trước khi cấy lúa. Bên cạnh đó,
kết quả nghiên cứu này còn cho thấy bùn đáy trong hệ

16


thống lúa-tơm khơng có chứa vật liệu sinh phèn (pyrite)
hoặc giảm pH đất khi đất bị oxýt hóa trong điều kiện để
khơ.
Tóm lại, kết quả nghiên cứu EC và pH khi bón bùn
đáy cho vụ lúa trước thời điểm rửa mặn trước khi bắt đầu
vụ lúa không làm tăng độ mặn trong đất và giá trị pH cũng
phù hợp với sự phát triển của cây lúa.
4.2.2 Hiệu quả của bón bùn đáy đến độ phì nhiêu đất
4.2.2.1 Khả năng cung cấp N khống khi bón bùn đáy
Kết quả nghiên cứu hàm lượng N khống (N-NH4+
và N-NO3-; mg/kg) tích lũy theo thời gian khi bón bùn lên
đất mặt ruộng qua các năm cho thấy nghiệm thức (NT)
được bón bùn có hàm lượng N khống tích lũy theo thời
gian ln tương đương hoặc cao hơn khác biệt có ý nghĩa
so với các NT đối chứng và có bón phân vơ cơ. Đặc biệt,
đối với NT có bón bùn kết hợp một lượng giảm phân vơ
cơ thì hàm lượng N khống tích lũy theo thời gian đều cao
hơn khác biệt có ý nghĩa tại các thời điểm lấy mẫu sau khi
ủ so với các NT khơng bón hoặc bón tồn bộ lượng phân
vơ cơ (Bảng 4.12).
Hàm lượng N khống hóa theo thời gian của nhóm
NT2 và NT5 cao hơn các NT cịn lại là bởi vì việc bón bùn

với độ dày 5 cm. Bón bùn đáy với độ dày này tương ứng
500 m3 bùn đáy tươi/ha tương đương 550 tấn bùn đáy
tươi/ha (khối lượng riêng của bùn đáy là 1,1 m3/tấn) bằng
110 tấn bùn khơ/ha (ẩm độ bùn đáy 80%), trong đó hàm
lượng dưỡng chất N là 209 kg/ha (tính theo lý thuyết), hàm
lượng N này tương đối lớn hiện diện ở cả 2 NT (NT2 và
NT5).
Bảng 4.12 Hàm lượng N khống hóa (N-NH4+ và NNO3-; mg/kg) tích lũy theo thời gian của các nghiệm
thức qua các năm
NT

Ngày sau khi ủ

17


Năm
thực
hiện

2014

2015

2016

2017

0

3

7

14

21

28

14,9
52,2b
59,4
121,6b
231,8c
141,8c
NT1
ab
b
b
14,1 72,2
65,8
139,3
270,3
173,6b
NT2
16,8 63,2ab
69,4
137,9b 251,1bc 167,2bc
NT3

ab
16,2 31,3
65,4
127,2b
229,9c
143,8c
NT4
15,7
80,7a
69,6
164,7a
307,7a
141,8a
NT5
ns
*
ns
*
*
*
P
bc
b
c
c
14,6
63,4
166,9
155,8
113,8

127,9c
NT1
17,3ab
65,9
218,1a
199,9b 159,9ab 163,6ab
NT2
c
ab
8,9
65,9 202,5
195,7b
153,1b
155bc
NT3
20,4ab
60
216,4a 181,1bc 137,6bc
129,5c
NT4
23,8a
80,1
243,4a
235,3a
190,4a
189,1a
NT5
*
ns
*

*
*
*
P
b
ab
b
ab
bc
14,7
64,7
52,3
127,9
262,6 152,7
NT1
ab
a
b
a
17,1
74,1
89,5
176,2
299,3
218,8a
NT2
b
b
c
b

13,1
56,6
53
117,7
242,2
134,8c
NT3
15,4b 66,4ab
112a 156,6ab
276,5 153,7bc
NT4
20,5a 71,6ab
58,5c 125,3ab
2691 206,6ab
NT5
*
*
*
*
ns
*
P
c
b
cd
b
c
ab
7,8
38,8

36,8
77,2
173,8
147
NT1
ab
ab
b
a
ab
13,1
53
59,6
149,1
248,8
165ab
NT2
10,8bc 51,9ab
58,3bc
166,5a 216,7bc
128,6b
NT3
10bc
45,1b
34,2d
91,5b 188,4bc
138,6b
NT4
a
a

a
a
a
15,6
62,6
92,6
199,3
277,7
196,6a
NT5
*
*
*
*
*
*
P
Năm 2014 và 2015 thực hiện tại Cái Nước; năm 2016 và 2017
thực hiện tại Thới Bình; NT1: Đối chứng; NT2: Bón bùn dày
5cm; NT3: Bón phân NPK (60:40:30); NT4: Bón phân NPK
(40:27:20); NT5: NT2 + NT4; ns: khơng khác biệt; (*): khác
biệt với mức ý nghĩa 5%.

18


Bên cạnh đó, mức độ khống hóa bùn có lúc đỉnh
điểm đạt 267 (mgN-NH4+/kg) (Bảng 4.10), hơn nữa bùn
đáy có chứa đến 10% hàm lượng CHC, và có chứa nhiều
cơ chất dễ phân hủy thuận lợi cho q trình khống hóa N

(Châu Minh Khơi và Nguyễn Hồng Kim Nương, 2014;
Huỳnh Văn Quốc và ctv., 2015).
Do đó, kết quả nghiên cứu hàm lượng N khống
tích lũy theo thời gian từ năm 2014 đến năm 2017 cho thấy
khả năng khống hóa N của các NT chia thành 2 nhóm:
nhóm 1 gồm NT2 và NT5 có khả năng khống hóa cao
hơn so với nhóm 2 gồm NT1, NT3 và NT4.
Tóm lại, kết quả tương tự được lặp lại qua nhiều
năm đã khẳng định rằng khi bổ sung bùn hoặc khi kết hợp
bùn với lượng giảm phân vô cơ (1/3 so với NT khuyến
cáo) cho vụ lúa trong hệ thống lúa-tơm thì khả năng cung
cấp N khoáng từ đất cho cây lúa cao hơn so với khơng bổ
sung bùn hoặc chỉ bón phân vơ cơ.
4.2.2.2 Khả năng cung cấp P hữu dụng của đất
khi bón bùn đáy
Kết quả nghiên cứu hàm lượng P hữu dụng qua các
năm cho thấy đối với việc bón bùn đáy vào vụ mùa thì hàm
lượng P hữu dụng cung cấp cho cây lúa từ bằng đến cao
hơn so với khơng bón bùn đáy hoặc chỉ bón phân theo
khuyến cáo bình thường (Bảng 4.13). Đặc biệt đối với
trường hợp bón bùn đáy kết hợp với lượng thấp phân vơ
cơ thì việc cung cấp P hữu dụng cho cây lúa luôn cao hơn
so với việc canh tác trong điều kiện bón phân bình thường
của bà con nơng dân.
Bảng 4.13 Hàm lượng P hữu dụng (P Bray II, mgP/kg) tại
thời điểm 15 NSC và 35 NSC qua các năm

19

NT

NT1
NT2
NT3
NT4
NT5
P

Địa điểm và thời gian nghiên cứu
Cái Nước
Thới Bình
2014
2016
2017
15
35
15
35
15
35
NSC
NSC
NSC
NSC
NSC
NSC
2,49b
2,2c 3,39ab
2.52c 3,25bc

2,85b
b
b
bc
bc
ab
2,62
2,53
3,12
2,83
3,56
3,16ab
b
bc
c
bc
ab
2,54
2,4
2,86
2,87
3,52
3,19ab
b
bc
c
b
c
2,48
2,42

3
3,05
3,11
2,9b
a
a
a
a
a
3,06
3
3,47
3,73
3,61
3,43a
*
*
*
*
*
*

Năm 2015, thí nghiệm thực hiện ở Cái Nước do hạn mặn kéo
dài vượt kiểm sốt nên khơng thu thập được số liệu; NT1: Đối
chứng; NT2: Bón bùn dày 5cm; NT3: Bón phân NPK
(60:40:30); NT4: Bón phân NPK (40:27:20); NT5:NT2+ NT4.
ns: không khác biệt; (*): khác biệt với mức ý nghĩa 5%.

Như vậy, với việc bón 5 cm bùn đáy vào ruộng lúa
trong mơ hình lúa-tơm đã làm gia tăng hàm lượng P hữu

dụng vào thời điểm 15 và 35 NSC, việc gia tăng này có ý
nghĩa rất lớn đối với đất trồng lúa ở khu vực nhiễm mặn
nhất là đối với hệ thống canh tác lúa-tơm bởi vì nhóm đất
này thường bị thiếu hụt P gây ra bởi nguyên nhân chính là
yếu tố hạn mặn, điều này càng cho thấy việc tái sử dụng
bùn càng trở nên cấp thiết cho vụ lúa trong mơ hình canh
tác lúa-tơm nhằm để cân bằng dưỡng chất P hữu dụng cung
cấp cho vụ lúa, vai trị này của bùn đơi khi có hiệu quả hơn
cả việc bón phân vơ cơ P cho đất.
4.2.3 Hiệu quả của bón bùn đáy trong canh tác
lúa đối với chỉ tiêu nông học, thành phần năng suất và
khả năng hấp thu dưỡng chất N
4.2.3.1 Hiệu quả bón bùn đáy đối với các chỉ tiêu
nông học

20


a. Số chồi
Kết quả nghiên cứu số chồi hữu hiệu vụ mùa qua
các năm đều ghi nhận sự gia tăng số chồi NT5 và ln duy
trì mức cao hơn khác biệt so với các NT1 và NT4; NT2
luôn cao khác biệt so với NT1 và khơng có sự khác biệt so
với các NT còn lại (Bảng 4.14).
Bảng 4.14 Số chồi hữu hiệu của lúa (số chồi/0,25 m2)
vào các giai đoạn sinh trưởng khác nhau qua các năm
Năm
thực
hiện

2014

2016

2017

Ngày sau khi cấy
NT
NT1
NT2
NT3
NT4
NT5
P
NT1
NT2
NT3
NT4
NT5
P
NT1
NT2
NT3
NT4
NT5
P

15

25

35

45

60

30c
33ab
33,3a
30,8bc
34,8a
*
30,4b
35a
34,6a
32,8ab
35,5a±
*
28c
31,8b
31,9ab
3bc
34,8a
*

44,6c
47ab
47,8a
45,9bc

46,5ab
*
64,7b
74,1a
56,6c
66,4b
71,6a
*
57,4c
61,1ab
63a
58,5bc
63,8a
*

50,5c
56a
53,5abc
51,8bc
54,9ab
*
49,8e
76,1b
69,4c
60,8d
91,9a
*
63,3b
68,6a
68,8a

67,8a
69,8a
*

52,6b
58,9a
54,9b
54,1b
60,1a
*
53,
78,9b
73,4c
64,8d
93,9a
*
65,5c
71,75ab
71,8ab
69,1b
74,4a
*

65b
71,8a
73,3a
67b
74,5a
*
55d

80b
77,6b
71,6c
95,8a
*
66,9c
78,6a
78,1a
70,4b
80,5a
*

Năm 2014 và 2015 thực hiện thí nghiệm tại huyện Cái Nước, do
hạn mặn kéo dài vượt kiểm sốt nên khơng thu thập được số liệu
năm 2015; Năm 2016 và 2017 thực hiện thí nghiệm tại huyện
Thới Bình.

21


NT1:Đối chứng; NT2:Bón bùn dày 5cm; NT3:Bón phân NPK
(60:40:30); NT4:Bón phân NPK (40:27:20); NT5: NT2+NT4.
ns: không khác biệt; (*):khác biệt mức ý nghĩa 5%.

Kết quả nghiên cứu này thêm một lần nữa khẳng
định vai trị của việc bón bùn vào vụ mùa sẽ giúp lúa phát
triển tốt hơn thông qua việc đẻ nhánh, tạo ra số chồi hữu
hiệu theo từng thời kỳ sinh trưởng.
b. Chiều cao cây
Kết quả nghiên cứu cho thấy chiều cao cây qua các

giai đoạn phát triển cây lúa ở các NT có bón bùn đáy ln
duy trì ở mức cao so với các NT cịn lại, có một vài giai
đoạn chiếm ưu thế và cao hơn khác biệt so với các NT còn
lại. Nhất là NT bón bùn đáy kết hợp với phân vơ cơ NT5
thì ln cao khác biệt ý nghĩa với các NT cịn lại (Bảng
4.15).
Kết quả này cho thấy có sự duy trì gia tăng chiều
cao ổn định và ở mức cao ở cá NT có bón bùn hoặc bón
bùn kết hợp một lượng giảm phân vô cơ, điều này minh
chứng thêm việc tái sử dụng bùn đáy trong hệ thống lúatôm vào vụ lúa sẽ phát huy hiệu quả trong việc cung cấp
dưỡng chất cho đất, tạo điều kiện cây trồng hấp thu dưỡng
chất phục vụ cho quá trình sinh trưởng và phát triển chiều
cao.

Bảng 4.15 Chiều cao cây (cm) vào các giai đoạn sinh
trưởng khác nhau qua các năm

22


Năm
thực
hiện

2014

2016

2017

Ngày sau khi cấy
NT

15

25

35

45

60

NT1

32,3ab

46,2c

58,2

70,2c

77,9c

NT2
NT3
NT4
NT5
P

NT1

32ab
33,1ab
31b
33,6a
*
30,6c

49,6abc
51,3a
47,1bc
50,6ab
*
48,9b

59
60,5
58,9
59,6
ns
57,5c

74,5ab
75,1ab
73,1b
76,5a
*
68,2d

78,4bc
83,13a
81,7ab
85,1a
*
72,8c

NT2
NT3
NT4
NT5
P
NT1

37,4b
40,8a
37,9b
37,9b
*
32,5b

52ab
55,7a
52ab
52,3ab
*
49,5c

61,6b
65,9a

61,5bc
64ab
*
54,6b

73,4c
82,9a
77,3b
81,6a
*
74,2c

80,7b
90,8a
86,8ab
90,4a
*
82,6b

NT2
NT3
NT4
NT5
P

33,2ab
35a
33,5ab
35,4a
*

53,6b
57,4a
52,6b
58,2a
*

63,3a
65,8a
61,9a
64,5a
*

78,5ab
78,9a
75,9bc
79,8a
*

86,7ab
84,1ab
83,1b
87,9a
*

Năm 2014 và 2015 thực hiện thí nghiệm tại huyện Cái Nước, do
hạn mặn kéo dài vượt kiểm sốt nên khơng thu thập được số liệu
năm 2015;
Năm 2016 và 2017 thực hiện thí nghiệm tại huyện Thới Bình.
NT1: Đối chứng; NT2: Bón bùn dày 5 cm; NT3: Bón phân NPK

(60:40:30); NT4: Bón phân NPK (40:27:20); NT5: NT2 + NT4.
(*): khác biệt với mức ý nghĩa 5%.

4.2.3.2 Hiệu quả của bón bùn đối với năng suất lúa
Ghi nhận năng suất lúa qua các năm cho thấy năng
suất lúa NT5 (bón bùn đáy và phân vơ cơ) cao nhất so với

23


các NT cịn lại, qua thống kê cho thấy có sự khác biệt với
các NT1 và NT4. Đối với NT chỉ bón bùn đáy ln cao
hơn hoặc bằng các NT còn lại (Bảng 4.16).
Bảng 4.16 Năng suất thực tế (tấn/ha) qua các năm
Địa điểm và thời gian thực hiện
NT
Cái Nước
Thới Bình
2014
2016
2017
c
c
NT1
1,48
1,65
2,17c
NT2

1,73ab

3,48ab

3,53a

NT3

1,61bc

2,53b

3,13ab

NT4

1,49c

2,48b

2,7bc

NT5
P (<0,05)

1,83a
*

3,5a
*

3,73a
*

Năm 2014 và 2015 thực hiện thí nghiệm tại huyện Cái Nước, do
hạn mặn kéo dài vượt kiểm soát nên không thu thập được số liệu
năm 2015;
Năm 2016 và 2017 thực hiện thí nghiệm tại huyện Thới Bình.
NT1: Đối chứng; NT2: Bón bùn dày 5cm; NT3: Bón phân NPK
(60:40:30); NT4: Bón phân NPK (40:27:20); NT5: NT2 +
NT4.ns: khơng khác biệt; (*): khác biệt với mức ý nghĩa 5%.

Năng suất thực tế ở NT2 và NT5 qua các năm thực
hiện đều có giá trị cao hơn hoặc bằng các NT cịn lại là do
bón bùn với độ dày 5 cm. Bón bùn đáy với độ dày này
tương ứng 500 m3 bùn đáy tươi/ha tương đương 550 tấn
bùn đáy tươi/ha bằng 110 tấn bùn khơ/ha, trong đó hàm
lượng dưỡng chất N, P và K tương ứng là 209; 66 và 40
kg/ha (tính theo lý thuyết) các dưỡng chất này trực tiếp
cung cấp cho cây lúa hấp thu phục vụ nhu cầu sinh trưởng
và phát triển. Bên cạnh đó, bón bùn đáy với độ dày 5 cm

24


này còn cung cấp hàm lượng CHC với hàm lượng tương
ứng là 11 tấn/ha. Hàm lượng CHC này một mặt góp phần
cải tạo độ phì nhiêu cho đất canh tác, mặt khác góp phần
quan trọng đẩy mạnh tiến trình khống hóa các dưỡng chất
thiết yếu cung cấp liên tục cho vụ lúa. Hàm lượng các
dưỡng chất thiết yếu này cung cấp cho cây lúa ở thời điểm

hiện tại và kéo dài thông qua cung cấp cơ chất dễ phân hủy
cho q trình khống hóa. Kết quả tạo ra hàm lượng dưỡng
chất thiết yếu cung cấp cho vụ lúa ở NT2 và NT5 cao hơn
so với các NT còn lại.
Như vậy, bùn đáy trong hệ thống mương có ảnh
hưởng đến việc làm tăng năng suất cây trồng. Kết quả này
cho thấy hiệu quả cung cấp dinh dưỡng từ bùn đáy cho cây
lúa có thể khuyến cáo thay thế cho phân hóa học.
4.2.3.3 Hiệu quả của bón bùn đáy đối với hệ số
hấp thu N trong tổng sinh khối lúa
Hàm lượng N (kg/ha) hấp thu trong hạt và thân
giữa các NT qua các năm thí nghiệm có sự khác biệt ý
nghĩa thống kê, sự khác biệt chia thành 02 nhóm: Nhóm 1
gồm NT2 và NT5 cao và khác biệt so với nhóm 2 gồm các
NT còn lại (Bảng 4.17).
Kết quả nghiên cứu còn cho thấy hàm lượng N hấp
thu trong hạt của lúa của hệ thống canh tác lúa-tôm thấp
hơn so với điều kiện canh tác bình thường. Tuy nhiên, nếu
có bón 5 cm bùn đáy trong quá trình canh tác thì hàm
lượng N hấp thu trong hạt cũng gần tương đương so với
điều kiện canh tác bình thường, đặc biệt bón kết hợp 5 cm
bùn đáy với lượng phân vô cơ 40-27-20 thì sự khác biệt
này khơng đáng kể.
Bảng 4.17 Hàm lượng N (kg/ha) hấp thu trong hạt và
thân lúa

25