Sự chuyển hoá nitơ phân bón trong môi trường và chất lượng nông sản với thí nghiệm bón phân urê chất kìm nitrat hoá trên đất phù sa sông hồng trồng lúa

ĐẠI H Ọ C Q U Ố C ( ỈI A HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC Tự NHIÊN

Tên đê tài

S ự CHUYỂN HOẢ NITƠ PHÂN BĨN TRONG MƠI
t r ư ờ n í; vả c h ắ t

Lư ợ n g

nơng sản

(VỚI THÍ NGHIỆM BĨN PHÂN im Ê , CHẤT KÌM HÃM NITRAT HĨA
TRÊN ĐẤT PHÙ SA SÕNG HỒNG TRỒNG LÚA)

Mã sơ ;QT 00.31
C h lí trì : TS. T r ầ n K h ắ c H iệp
C á n bộ p h ố i hợp:

TS. N guyễn Công Vinh
CN. P h a n Đức N h â n
CN. N guyễn Ngọc M inh
CN. H oàng V ăn T h u ầ n

H•‘i ;.';

r- v
T ■, ; g : a v t | ÍC . . - t ị . >

t

.

ơ ự H 0 Ỉ5 Ỉ

IIÀ NỘI - 2002

ị,


BAO CAO TOM TAT
A . Tên đề là i:

Sự chuyển liố Iiitư phân bón trong mơi trường và cliâì

lirợng nơng san (với thí nghiệm bón phân IIrê, chất kìm hãm nilrat hóa trên
clAt phù sa sơng Hồng trồng lúa).
13. C liỉi t r ì:

TS. Trần Khíic Hiệp

c . C í '111 bộ tham gia: TS. Nguyễn Công Vinh, CN. Phan Đức Nhân,
CN. Nguyễn Ngọc Minh, CN. Hoàng Văn Thuần.
I). M ụ c (iêu vn nội (Im ig c ù a dề lỉũ

.

Phương pháp sử dụng hợp lí phAn đạm.

.

Hạn chế hậu C|iiá (lến môi (lường cua việc sử dụng phân nitơ
khống.

.

Ảnlì hướng cíia lliiouic clốn Iiăim sl và chất lirựng.

.

Á nh hướng cúa chối kìm hãm Iiilral hóa - lliioi clến Iiímg suất lúa.

• Xác (lịnh licu I trạng bón lliícli họp của phàn nitơ dối với lúa.
IL C ỉíc kết (|Uiì dạt (luoc
- Bón phàn IIrê dã làm lăng năng suâi và chất lượng sản phẩm kìa.
- Gia lăng nâng su nì lúa là 45 - 50% so với khơng bón p, K . Nilng
suấl lăiiíi lừ 1.5 (len I J lân///<7 .\ụ khi límiỉ lượng bổn lừ 80 đến l60kgN//íí/.
- I làm lirợng protcin thơ lmn« gạo liìng lừ 2,5 ctên 2,8% so với khơng
bón.
- Bón pliâĩì mê (V 11lức «S() kgN/ha \'( vi ch nì kìm licĩm

thiourê c1ã làm

lăn 2 năim s 11nI 60% so với không bón. Gia lăng năng suất do thiourê là 1 1%
so với khơng bón. Tăng luong bón (lén 160 k g/lìiỉ và ch rú kìm hãm thiourê

lliì gia lăng nfmg suâì kliỏng chìng liu ự iy .
- Việc bón phím (lam và cliâl kìm hãm Iiilral hóa có ánh liướim (lên
dộng tluíi chiit tlinli dưỡng, p ll, và lưong Ca2\ Mg2+ Irao dổi.
- Đây là nghiên cứu còn mới ớ nước ta cần dược thẩm định bang một

sổ thí n g hiệm (lể có llic áp (lụng vìto lliực lố sán xuâì lúa.


F. Tình hình kinh phí cun đề lài
Tổng kinh phí của (ìé lài: s .000.000 (ĩ

(Tám liiệu dồng chẵn)
Được chi vào các khoản sau:

• Th đííl. hố trí thí nghiêm, chăm sóc

2 .0 0 0 .0 0 0 đ

• Mua phân bón, hóa chai phân (ích mẫu

2 .0 0 0 .0 0 0 đ

• Tập hợp, xử lí số liệu

1.500.000 đ
500.000 đ

• Thuê thu hoạch và đào phẫu diện đất

• Hội thíio nghiệm Ihu

1.0 0 0 .0 0 0 đ

•

1.0 0 0 .0 0 0 đ

Viết búo Ciío, pholocopy, in ân, dóng quyển

TỔhịị CỘHỊỊ:

8.000.000 (Ị
(Tám Iriệu dồng chẩn)

Xác nhận của Ban cliỉi nhiệm Khon

Chủ trì đề tài

(ký và ghì rõ họ tên)

TS. Trần Khấc Hiệp

Xóc n liậii cún
Trư ờ ng Đại học Khoa học T ự nhiên


SUMMARY
A . T h e Iin iiic o f th c m e

Ihe Iranslormation ol' nitrogen lertilizer in soi 1 environment and (he rice
qualily (in experiinent wiili urea lertiIizer, niti ilication inhibilor OI1 paclcly
soiI of Red river delta).
B . Lea d er

Dr. Tran Kliac Hiep

c . P a rticip a n ts

Dr. Nguyen Cong Vinh,
BSc. Nguyên Ngoe Minh,

BSc. Phan Duc Nhan,
BSc. Hoang Van Tlnian.

I). T h e o b ịect a n d co n tent of tliem e

- The optimum melliod foi (lie aplicalion ()f nitrogen fertilizei.
- The limiutlion on impíiet of Iiitrogen ferliIizei' OI1 enviromnenl

(water, soils).
- The inHuencc of uica le ililizer OI1 lice yield and qualily.
- The impacl C)í iĩìhibilor o! nili if icíìlion process on the rice yielcl.
- Delei minalion ()! oplimum applying oí nitrogen feililizer in Red
clelta rice soils.

E . T h e o b ía in re s u íls

- Urea applying !e ililizer were raisecl rice yield and qualily.
- Rice yielcl 1'ise is 45 - 5 0 % .in comparison with non-applying of
nilrogen íerliIizer (P. K ). Rice yielcl rises 1.5 to 1.7 ton/ ha. Season al rate
ol'80-160 kgN/lia.

- The conlenl ol raw protein in rice l ises 2.5 to 2.8% in comparison
wilh non-applying of nilrogen íCItiIizer.
- U ica applyiim a( rate of 80 kuN/ ha vvas increaseđ paclcly yield 60%

in compai ison w illi p, K varianl.
- Piiclcly yielcl risc hy in h ib ilo r ap p lving is I 1%.

- Urcit iipplyinc at rate ol 80 kgN/ lia \vi111 inhibilor is mnsl
clĩcclivcn css (ỊXKkly viclcl l isc al inost high lcvel).
- N i l r o i i c n l e i l i l Í 7c r a p n l i c a l i o i ì a n d n i l i i f i c a t i o n i n h i h i l o r h a s
i m p n c l c c l OIÌ d y n a m i c s o í n u t i i c n l s . p H a i ì ị e x c n a n e e b l e C a 2\ M g ?+ i n s o i l s .


MỤC LỤC
MỞ Đ ẨU .......................................................................................................................................................... 1
PHẨN L Ý T H U Y Ế T ....................................................................................................................................2
1. L ú a và vai trị dinh dưỡng cua lúa troiiií đời sỏntĩ con người...................................... 2

2. Vai trò dinh dưỡng của nitơ và sư can thiết bón phán khống................................ 3
3. Nitơ trong đát và sư chuyên hỏa nitơ phân bón trong đất lúa ngáp nước........5
4. Anh hưịnti của phán bón IIrê dến inỏi trường và những ván để cán quan tàm
7

PHẨN THƯC NCiHĨẺM...........................................................................................................................12
I. Đối tương và phương pháp thí nghiêm................................................................................ 12
1. Đơi íuoim nụlìicn cứu............................................................................................................. 12

2. Phương pháp nghiên c ứ u ............................................................................................................12

II. Két (|LK> và thao luân..................................................................................................................13
1. Anh 1111ỏnlĩ của plìán ni to, thiourè den năng suất và chát lưontí nịng sánl3
2 . Hiéu (ỊII«1 kinh té của viéc sử dunii nhàn đa 111 dưới anh hướng của yếu tỏ

thí im hiém .........................................................................................................................................15

3. Ảnh hường cùa bón nitơ, thiouré đen mỏt sỏ chí tiêu đỏ phì đát..................15
4. Ảnh hướng ( ủa phân urẽ, thiourê đến hàin lương nỉtơ, photpho và kali dẻ

tiêu tronụ d á i...................................................................................................................................16
5 . H àm ItíOiit; C a 2* , M ụ 2' trao ctổi trmi" đất thí ng h iê m ........................................ 18
K Ế T Ll.ẢĨN. VÀ klívN N U Ị Ị ............................................................................................... 19

T À I U Í I l TH A M K H A O ................................................................................................................... 20


MỞ ĐẦU
Việi Nam là quốc giíi dang phái triển, yêu cầu trước tiên là an tồn về
lương thực thì việc lfmg Iiỉiniỉ su HÌ và chai lượng cây trổng, duy lrì lính năng sán
xl lâu dài của ctâl líìì quan liọng.
Trong nlũrng năm gần ctíìy, sán lượng lương thực đạt bình quAn 23 triệu
tân/năm, mỗi năm tăng khống 1 triệu lấn. Trong tương lai, sản xuất lương thực
phân ilâu dưa san lượng từ 26 Iriệu lấn/năm hiện nay lên 30 - 32 triệu tấn/năm
vào năm 2000, dám bíio an tồn lưona llụrc CỊUỐC gia đáp ứng đủ lương thực cho

loàn xã hội, làm llc ãn chím ni, ngun liệu cho cơng nghiệp và lãng số
lượng, chất lượng gạo xtiâl khríu.
Để thực hiện mục (lích liên, liền nơng nghiệp hiện dại sử dụng phân
k hống như một u tố khơng thể tách rời với năng suất c â y trồng v;'i Cíii tạo độ

phì nhiêu của ctrít. Trong những cliâl (linh dưỡng được cung cấp cho hệ cAy - clât
dưới dạng pliữn khống Ihì dạm có ánh huởng lất lớn trong việc cải thiện năng
suâì và sán lượn 2 cây trổng. Tuy nhiên việc sử dụng phân (tạm không hợp lý sẽ
gãy anh hưởnỉĩ trực liếp và giíìn liếp (lối vói mơi sinh do san phẩm của C|LIíì trình

chuyển hóa Iiilo' ớ các dạng N llv N ()v N 0 2, N 20 , NO và N 2 dặc biệt trong sàn

xì lúa ở vùng nhiệt đói ấm.
Xuất phái lừ nlũi'112 vân dề cấp hách trên, chúng lôi tiến hành nghiên cứu
“ vSự chuyển hố nilơ phân bón trong mơi trường và chất lượng nơng sủn (với thí
nghiệm bón phim mê, chríl kìm hílin Iiilral hóa trên đất phù sa sơng Hổng hồng
lúa)” . Ở đề lài nghiên cứu này cluìntỉ tơi su dung Thiourê làm cliấl kìm hãm q
(lình nilrat hóa urê khi bón vào dâì lúa. Vói mục ctích nâng cao hiệu t|im sứ dung

Iiilo' phân bón và giám hay hạn chế mặl tiêu cực dến mơi Irưịng của .san phẩm
chuyển hóa phân (tạm bon vào (lâl.

I


PHẦN LÝ THUYẾT
1. Lúa và vai Irò dinh duỡng cỉia lúa trong đời sống con người
Lúa (O ryia saíiva L .) là cây lương thực quan trọng nhất ở hầu hết các nước
thế giới thứ ba và là nguồn năng lượng chủ yếu của 40% dân số thế giới. Khoảng
2 0 loài của chi Oryza dã được ghi nhận, nhưng hầu như tất cả các loài lúa được

trồng trên thê giới đều là o.sáva L. Mộl sơ lượng nhỏ Oryza Gỉaberima, mộ*
loài lâu năm cũng tluực trồng ở châu Phi. Ngoài ra Zizania aqnơticơ sinh trưởng
ở vùng Greal lakes nước Mỹ, nhưng có quan hệ họ hàng gần gũi với yến mạch
hơn là với lúa.
Nguồn gốc cây lúa chưa dược xác định chính xác. Có nhiều đấu hiệu cho
rằng lúa dã clưực trổng ở Ân Độ vào khoảng thời gian từ 1500 - 2000 năm trước
Công nguyên và ở Indonesia vào khoảng năin 1690 trước Công nguyên. Các kết
luận khảo cổ học cho lằng, lúa clã clirợc ở Ho-mu-tu, tỉnh Chekiang, Trung Quốc
ít nhất 7000 năm trước đcìy (Chang, 1983). Từ quê hương nhiệt đới (Nam Á ,
Đông Nam Á ) và cận nhiệt đới (Tay Nam và Nam Trung Quốc), lúa được đưa
đến Nhạt Bản khoáng 2300 năm trước (Chang, 1983). Nó cũng được đưa dến Tâv

Phi, Bắc Mỹ và Aushalia khoáng 600 năm lnrớc. Lúa cũng đã phát triển thuần
thục ớ Nam Cai olina nước Mỹ lù năm 1690 (Adair, 1972) và được trồng từ thế kỷ
V III ở Tây Ban Nha VÌI Bồ ĐÌIO Nha, từ thế kỷ thứ IX ở miền Nam nước Ý (Lu
and Chang, 1980).
Khoảng 95% sán lượng lúa thế giới lliuộc các quốc gia đang phát triển và
92% irong số cló ở châu Á. Năm 1988, Trung Quốc là nước sản xuất lúa lớn nhất
(35% ) tiếp đến là Ân Độ (22% ), Indonesia (8,5% ), Bangladesh (4 ,7% ), Thailand
(4,3% ) và Việt Nam (3,4% ). Tuy nhiên chỉ có Pakistan, Mỹ và Hy lạp có 100%
diện tích clấl trổng lúa được tưới tiêu (IR R I, 1991) còn hầu hết các quốc gia cịn
lại diện tích đất lúa khơng dược urới có phần trội hơn, như ở Thailand (27% ) và
Brazil (18% ).
Trong các loiii cfiy lương tlụrc. sán XUÌÌI lúa sử dụng một diện (ích đất lớn
nhất. Năm 1988, có 147,3 Iliệu ha tlâl trổng lúa trên phạm vi toàn thế giới, thì
các quốc gia dang phái triển chiếm 141,4 triệu lia (96% ). Châu Á được xem là
vùng có diện tích trồng lúa lớn nhất thê giới chiếm 90% (132,1 triệu ha) (F A O ,
1990).
2


Trong 39 quốc gia dùng lúa làm thức ăn chính hàng ngày thì nguồn năng
lượng do gạo cung cấp ở chau Á cao hơn hẳn các vùng khác (F A O , 1984). Gạo
cung cấp 35 - 59% năng lượng bữa ăn cho 2700 triệu người ở châu Á (F A O ,
1984) và 8 % năng lượng bữa ăn cho 1000 Iriệu người ở châu Phi và M ỹ La tinh.
T ỷ trọng của prolein gạo trong bữa ăn hàng ngày, theo FA O từ 1979-1981
là 69,2% ở Nam Á và 5 1,4% ở Đông Nam Á (F A O , 1984). T ỷ lệ đóng góp này
cao hơn sự đóng góp của bất cứ prolein ngũ cốc nào ở bất kỳ vùng nào trên thế
giới.
2. Vai trò dinh dưỡng cỉin nito và sự cần thiết bón phân khống
Nitơ là nguyên (ố dinh dưỡng số một quyết định sự sống. Trong hợp châ\
protein, nilơ cliiểm 15 - 17%. Nilơ có Irong Ihành phẩn của A D N , A R N ,

Clorophil, enzim, cliât kháng sinh, vilam in... Đối với lúa và nhiều loại cây trồng
khác nitơ là chấl dinh dưỡng hạn chế chù yếu đến năng suất cây trồng và chất
lượng sản phâni.
Thực vạt sử dụng phan nilơ trong đất chủ yếu ở hai dạng N H / và N O i.
Ngoài ra llieo Yoshicla (1981), ihực vật cịn có thể hút thu được một phần đạm
hữu

cơ

đơn

gian

như

urê,

aminoaxit,

amid

đơn

giản,

vitamin...Theo

Prianhitnhicop, N H4+ và NO, có vai trị ciinli dưỡng như nhau nếu mỗi một ion
có những diều kiện cần lliiêì kèm theo. Nghĩa là tuỳ thuộc vào giống cây trồng,
thời kỳ sinh Irưởng và phát triển, cũng như diều kiện môi trường mà thực vật có

ưu thế hấp thụ mạnh N H / llay NO/.
Theo nhiều nghiên cứu Ihì ớ mỗi giống cây trồng khác nhau, ở mỗi giai
đoạn sinh trướng klìác nhau, nhu cáu đạm sc khác nhau. Những nghiên cứu của
Đinh Dĩnh (1961) và Bùi Huy Đáp (1980) chỉ ra rằng, lúa cần nhiều đạm trong
giai đoạn đẻ nhánh, nhài là khi dẻ rộ và giám dần khi lúa dứng cái thối đẻ. Theo
Yoshida (1981) thì kìa cũng cẩn nhiều dạm trong Ihời kì phân hóa địng và phát
triển dịng Ihành bơng cấu lạo nên các bộ phận sinh sản. Nói chung các giống lúa
cao cAy thường có hai đính cao về nhu cầu đạm đó là lúc đẻ nhánh và lúc sắp trỗ
bông. Các giống lúa lliâp cAy lhường có nhu cầu đạm tăng dần theo thời gian
sinh trưởng (Bùi Huy Điíp).
Khi làm llií nghiệm ớ SƯ nghiên cứu khoa học nông nghiệp tỉnh Giang Tay
Đinh Dĩnh ( l % l ) clã pliál hiện ihỉìy ờ Cik' giai (loạn sinh trưởng khác nhau, tỷ lệ
nilơ Iheo phíìn liăm {°( ) cua câv liiíi lất khác nhau, ở giai đoạn bắt dầu dẻ nhánh
tỷ lệ này là 4.036 - 4,265: ớ giai (.loạn phàn hóa dịng là 3.352 - 3,445 và ở giai
3


đoạn trỗ bông là 1,470 - 2,150. Hàm lượng nitơ trong cây lúa ở từng giai đoạn
cũng thay dổi theo giống lúa, clặc tính đất và mức độ bón phân (Đinh Dĩnh,
1961; Lưu Chí Vũ và Lưu Uyển Lan, 1965; Bùi Huy Đáp, 1980). Theo Dỗn
Cơng Sắt (1990), các giống lúa khác nhau lây đi một lượng đạm khác nhau trong
lĩiột tấn sán phẩm thu hoạch ( thóc).

Tên giống

Năng suất (Tạ/ha)

Kg N/ tấn thóc

IR 13240 - 108

61,2

16,0

IR 6 6

53,1

19,0

IR 64A

48,0

21,0

Một ihực tế cấp bách hiện nay đó là dan số ngày càng tăng, đất trồng trọt
ngày càng bị llui hẹp và giam clộ phì, một lượng lớn các chất dinh dưỡng bị mất
khỏi đất do nhiều quá trinh khác nhau. Như vậy, để đảm bảo vững chắc vấn đề
lư ơ n g thực c h o lồn xíì hội và c ó XLiât kh ẩu , cần phát triển thâm can h tồn d iện ,

trong đó sử dụng hợp lý phím khống là vấn đề cần phải quan tâm hàng đầu.
Ớ nền canh lác cổ truyền, lức khi phAn khống chưa ra dời vào nãm 1980,
một ha đất nơng nghiệp không cung cấp tlii lương thực cho một người. Trái lại
hiện nay, trong nển nông nghiệp hiện dại, cùng với việc tăng cường sử dụng
phân khống, năng sì cây trổng cũng tăng và theo những dẫn liệu từ C H L B
Đức, inột ha đất có lliể cung cấp gần đù lương thực cho năm người.
Bảng I : Sản xuất nông nghiệp, năng suất ngũ cốc và tiêu tlĩự phân khoáng
Ở C Ỉ Ỉ L B Đức (Siemens - 1979).

Năm

Sổ người được
ni sịng ÙI 1 1 1 ỘI
ha điíl canh l;íc

S;in lương ngũ
cốc bình qn
(!fui người (lâu)

Năng suất
ngũ cốc
(tấn/ha)

Lượng tiêu thụ
phân khoáng
n+p2o ,+ k 2o
(kg/ha)

1800

0,8

0,9 1

0,73

0

1875

1,3

0,92

1,20

3,1

1900

1.6

1.14

1,84

15,6

1925

2.1

1.09

2,28

43,9

1950

3,3

1.91

2,98

101,9

1975

4,6

0,95

4,43

233,5

1978

4,5

1,03

4,63

255,8

4


Theo những dAn liệu dưa ra ở bảng 1 thì sự cần thiết bón phân khống để
tăng năng SH là khơng CÀI1 bàn cãi. Tuy nhiên do việc bón phân không hợp lý

đặc biệt là phfln đạm, nên Ư nhiều nơi, nhiều chỗ đã gây ra sự lãng phí phân bón,
gây ơ nhiễm mơi trường khơng khí cũng như mơi trường nước. Vấn đề cần giải
quyết ở đây là liến hành các nghiên cứu, nâng cao hiệu [ực sử dụng phân khống,
tìm ra các giải pháp Iihằm giảm bớl hoặc hạn chế các hậu quả đến môi trường.
3. Nitơ troiiịỊ đất và sụ ch uyển hóa Iiito phân bón trong đất lúa ngập nước
Nitơ là nguyên (ô dinh dưỡng da lượng quan trọng. Ở Irong đất nó tồn tại
trong hệ (hống hay chu 1rình có sự llui và míìt. Lượng nitơ tổng số chính là trạng
thái cân bằng giữa quá trình Ihu và mất.
Nilơ trong cUìì dược mang đến từ nhiều nguồn khác nhau, có thể lừ các q
trình lự nhiên hay do con người cung cấp ở dạng phân bón. Tuy nhiên, dù bằng
con dường nào di nữa I1Ĩ cũng lliam gia vào chu trình chuyển hóa nitơ trong đất.
Từ đất nó cỏ thể mấl đo cAy tlồng mang di bởi năng suất, hay do các quá trình
bay nơi, rửa trơi...
Trong khí quyến có lất nhiều nilơ (78% ), nhưng đa số thực vât không sử
dụng được Iiilơ không khí, mà phái ihỏng qua các q trình cố định nitơ cộng
sinh hoặc lự do. Ilìiim năm lượng Iiilo' trong dất được bổ sung từ nước mưa ( 1-10
kg///<7.năm), cố (lịnh vi sinh vậi lự do (5 - 15 kg///ơ.năm), cố định cộng sinh (70300 kg///được lạo ra do q trình khống hóa (Mineralization) chất hữu cơ của đất. Q
trình khống hóa chíiì hữu cơ (hành nilơ dạng N H / , NO v xảy ra đồng Ihời và
song song với q trình cố định (Immobilizalion) nitơ khống thành nitơ hữu cơ
hữu cơ trong clâì, và tuỳ thuộc vào ưu thế cùa q trình khống hóa hay cố định
mà dÃn đến sụ mất Iiitơ hay tích lũy nilơ khống ở trong đất.
Q irình khống hóa xáy ra nhanh hay chậm phụ thuộc vào nhiều yếu tố
Trong diều kiện bình (huờng có khoảng 2,4% chất mùn bị khống hóa trong

năm. Quá trình này phụ lluiộe vào lý lệ C/N của cliâì hữu cơ. Khi lỷ lệ này lớn
cỊLiá Ihì CỊI l l ì n h kli oií ng hóa x;iy ra c h ậ m và n gượ c lại nếu tý lệ n à y t hấp thì qu á

trình khống lióii x;iy i;i nhíinh hon.
Hàm lượng ni lơ Irong (lấl VÌIO khống 0,02 - 0,8% (trung bình khoảng
0 1%). Lượng Iiitơ phụ tluiộc clúi yếu vào cliât hữu cơ và chiếm khoáng 5 - 8 %
hàm lượng mùn. T m n s díìl lúa ngập IIƯỚC, sự khống hóa nilơ hữu cơ là q trình
chủ dạo cung cấp (lạm cho lúa (Kíúlhm d Vadak 1979; Palric W hjr - 1982;
Sahavval -1982). Tuy vậy trong clâì lúa dược bón pliAn tốt cây lúa cũng chỉ sử
5


dụng được 50

75% lượng clạm ớ Irong clất (hông qua q trình khống hóa

(IA E A - 1978; Koyama - 1981)
Ớ Việt Nam, hơn 90% diện tích Irồng lúa là đất ngâp nước (Bùi Huy Đáp,
1980). Do chê độ nước đặc trưng mà chít lúa phân thành tầng oxi hóa và tầng
khư. Đạc tính này gây nên hướng nhất định của q trình chuyển hóa nitơ trong
đất.
Khi bón urê vào dât lúa ngập nước, urê sẽ bị thủy phân thành (N H 4) 2CO ,
và sản phẩm cuối cùng sẽ là N H /, c o , 2 và H 20 :
urea7,a
(N H 2)3CO
(N H 4) 2C O ,

h 7o

(N H A C O ,

2 NM/

+ COv

Nhiều Ihí nghiệm với pln bón đánh dấu N 1^dà cho thấy rằng, chỉ có một
phần nilơ bón vào dcH Ià dược cAy trổng hAp 1hụ, một phẩn đạm từ phân bón được
tồn lại trong dâu phấn cịn lại ihậm chí có thê bị mất khỏi hệ thống đất - ihực vật
là do lửa trôi, khử nilral hoậc bay hơi.
Sau khi nitơ ihuy phần lạo thành N H / thì sẽ có sự biến đổi như bên trong
sơ đồ của Paul L G Vlek và Ivan RP, Fillen y - 1984
So dồ ỉ : Co ch ế mất đơm ở ruộng ìúa nước

(Theo Paul LG Vlck và Ivan RP rillery 1984)
Bay hơi

NƯỚC RUÔNO
NII/

NII, + H*

CAy lúa
rẤN(; OXY HÓA
NI ỉ/ -► no 2 + n o ;

|N, < N,() < NO, * NO,

lĩ ỉ \ TRƠI

ta m ; Kì\v

Sơ dô bên cho thây các hợp chất nilơ ở dạng amon và dạng nitrat có sự
chun hóa liìn nhau tuỳ theo diều kiện oxi hóa (N itriĩication) xảy ra mạnh dưới
tác dụng cúa Nitrobaclcr, VÌI niio dạng amón sẽ chuyển sang dạng nitrat dễ bị rửa
trôi xuống tầng khứ, Ihậm chí dưới nước ngầm. Ở táng khử q trình phản nitrat
hóa (Denitralicalion) sẽ diễn la do diều kiện tliiếu oxi, và dạm sẽ mất ở dạng nitơ
phân lử. Đây là nguyên nhAn chính làm giám hiệu lực phân đạm.
Theo Retldy và cộng sự (1980) thì lượng đạm dạng NCV được tạo thành ở
lớp oxi hóa clât ngập nước là 2,07 ing N-NO-,'/ kg đất trong một ngày đêm. Còn
lượng đạm mât do q trình phán ni trai hóa ở dạng N 2 và dạng N 20 từ ruộng lúa
nước vào khoảng 40 kg N-NO 3/ ha ở lớp đất có pH = 5,8 (Denmead et a ll-1979).
Cùng với quá trình phan nitrat hỏa sinh học diễn ra theo trình tự:

.....................I

NO/

'

t

ỉ

------ ► NO, ------ V NO ------ ^ N20 ------*■ N 2

ĐAy là q (lình phán Iiiliai hóa lióíri học xay ra ở pH thấp. Quá trình khử
NO 3 về N 0 2 do vi kluiẩn phán niliíil hóa xây ra với tốc độ lớn so với quá trình
khử N 0 2 về N2, vì vậy có thê NOj lích luỹ (rong quá trình này ở dạng nitrat kết
hợp với muối amon (mê) và (ácli nilơ ra khỏi đất ở dạng N2.
hno2

+ (N H 2)2CO

----- c o 2 + 3 H 20

+nJ

Trong số đạm dưa vào sử dụng hàng năm có khoảng 10% bị mất do các VI

khuẩn nitrat hóa chuyển dạng nilral thành dạng đạm tự do vào không khí. Nước
cũng lấy di một phẩn đạm do q trình xói mịn hoặc rửa trơi ở dạng NO^.
4 . Ả nh huỏng của phân bón urê đèn mỏi trường và những vấn đề cần quan

tâm
Hiện nay lượng Iiitơ được cô' dinh do công nghiệp khoảng 92 X 106
tấn N/năm , bằng khoáng 60% nilơ cố (tịnh hàng năm theo con đường sinh học
(Isemiann

1987). Mầu hế( luợng nilơ dirực cô' định này dược dùng vào viêc sản

xì phân bón và sau dó được cung cấp cho đất. Do việc bón phân chưa hợp lý,
thường sử dụng với liều luợng phàn bón cao hơn rất nhiều nhu cầu của thực vật.
Do dó lượng clinli tlưỡng du (liừa sẽ dọng lai (rong (lất như nitrat và chúng cổ thê
bị rửa trôi xuống các liìng đâì sâu lum. thậm chí clê'11 nước ngâm và cuối cùng
tích lũy 11011° c;íc lliuy vực. Tốc (lơ rữa !Tôi đăc hiệt cao llurờng tliAy ở những khu
đất trước đây được bón pliàn (lam với licu lượng lớn (M iiller ct all. 1985). Tốc độ
7


nitrat rửa trôi phụ thuộc nhiều vào thảm thực vật và tăng dần theo thứ tự sau đây:

Rừng > Đồng cỏ > Đât trồng trọt thâm canh trung bình > Đất trồng trọt thâm
canh cao (Leuchs and Einars, 1987).
Khoảng 90% N H , thai vào khí quyển có nguồn gốc từ nông nghiệp, lượng
N H 3 này lại đưực lái luẩn hồn do mưa (Fubrer, 1986; Roels 1988). Tinh trạng
mât N H , dễ bay hơi cũng clưực pliál hiện ở đất lúa ngập nước có pH từ chua đến
kiềm sau khi bón phím II rc hoặc phân có chứa NI ị / (Mikkelsan et all, 1987; Sen
and Bandy opadthy, 1987; Phongpan ei all, 1988). Sự mất dạm như vậy về căn
bản có thể giám tlưực bằng cách vùi ScUi phân bón (Schier et all, 1988), hay hạn
chế bón vào đât có phản ứng trung tính, kiềm. Kìm hãm men ureaza thực hiện
thủy phan mê ihành N H / là một giai pliáp giảm mất nitơ (F ille ry, 1986).
Thông Ihưừiig hệ số sử dụng nilơ phan bón của cây Ihấp hơn 50%. Theo
Snitwongse el all (1988) và Schinier et all (1988) hệ số sử dụng nitơ phân bón
đối với lú a

nirớc

vào khoang 30 - 4 0 % .

Trong hàu hết các thí nghiệm với nitơclánh dấu đã được tiến hành cho thấy
lỷ lệ nilơ bị mâì ở phạm vi lừ 10% (lốn 40% so với lượng nilơ được bón vào đất.
Lượng đạm bị mâì có lhê ;inh hướng tlcn mõi sinli nếu chúng bị lửa trồi ở dạng
nilral, bay h()'i ó' dạng NI I, hoặc khử nilrat lhìmh dạng N 20 , NO, N2.
NìUtí phân tủ (N ?) dược tạo ra do q trình khư nitrat hóa là khơng độc.
Quá trình này đặc [rưng cho clui !lình tái mần hồn đạm vào khí quyển. Trong
q trình khử nitral, mộl số N20 cũng (lược sinh ra nhưng lượng N20 nói chung
chỉ bằng 1/10 so với lượng N 2 (lược hình thành. N20 rất bền vững và có thể tồn
lại từ 20 - 100 năm. Clng có thể lliốt vào tầng bình lưu, ở đó chúng bị oxi hóa
thành NO bởi nhũng gốc hóa học chứa oxi.
NO tham gia trực liếp vào q trình phá hủy tầng ơzơn theo phương trình
Crutzen, 1990:

20,

+ NO

+ NO,

----3 0 , + N 0 2 + NO

N 0 2 lliiiin gia vào quá lỉìiih này và I1Ĩ cũng d LIực tạo ra lìr q trình oxi
hóa N O và (),. ụIIá »1 ình phá huy 0/011 cOiig có thể xay ra như sau:

NO

+

o,

-------NC)2

+ o,

N 0 2 có ihời gian clui kỳ bán phân luiy ngắn và có thể phản ứng với gốc
OH c1ể tạo thành H N O ,:
NO,

+

OM

-------■*-

HNO,
8


A xit nitric dược hòa tan trong pha ngưng kết (nước đá, nước) cho nên quá
trình này quan trọng với sự biến dổi N 0 2 (ừ ihể khí.
Theo Roeloís, 1988 q liìn li oxi hóa N H / gắn liền với

sựtăng pHcủa

đãt, hiện tượng dần tiên các độ độc hại của lìhơm di động. Sự kết tủa của nhơm
theo Roelofs có liên quan đến hiện tượng giảm diện tích rừng. Lượng nitơ tăng
lên có nguồn gốc từ q trình oxi hóa N H l5 có ảnh hưởng đến quần thể thực vật
tự nhiên. Nói chung q trình làm giàu đạm dễ tiêu cho đất dẫn tới việc giảm
lính đa dạng của các loài Ihực vật (Ellenbeig, 1985).
Nhu vậy cinh hướng cíia việc bón phân dạm cho lúa đến mơi sinh là rất lớn,
nó anh hương khơng những đến mịi trường khí, mơi trường nước mà nó cịn có
thể đi vào sán phiiỉm ỏ' tlạng NO^ lát dộc. Tuy nhiên việc sư dụng phân khống
trong nơng nghiệp là khơng lliê lừ bỏ bởi dân sô Ihế giới ngày càng tăng và để
đáp ứng đủ nhu cầu lưưng thực, chúng chỉ cịn cách sử dụng phân khống và sử
dụng hợp lý chúng.
Có nhiều con dường liếp cân dể tìm ra phương pháp làm giảm tối thiểu
lượng nitơ mất. Làm thế nào để nâng cao hiệu lực của phân đạm bón cho lúa 1?
một vấn đề lớn lập Irung nhiều nhà khoa học nghiên cứu. Hiện nay những vấn đề
được quan tâm là:
.
.

Hiệu quá của mức dộ quân lý phan clạm

Hiệu quá của việc bón plìán dạm khống kết hợp với đạmlũru cơ và
các phim khống khác.

• Sừ dụng liều lượưg phân dạm có hiệu quả kinh tế cao
. Nâng cao hệ số sử dụng ni tơ của phân đạm bởi cây trồng và giảm sự
mâì nitơ bằng con đường Iiilrat hóa, lửa trôi và bay hơi N H V
Một cách tiếp cận là lìm ra các hợp chất có khả năng kìm hãm quátrình

butyl

thiophosphoric

hydroquinoiic (IIQ h Ihiomc (T ), boiic acitl and phosphogypsum (Bayrakli,
1990).
Hiện nay ó' các nước Licn Xơ cũ. Mỹ. Nhậl. Ân Độ và nhiều nước khác (1ã
sử dụng chất kìm hãm IỊIIÍÍ trình Iiilrat hóa bón kèm phân (lạm. Hiệu lực nhất
thuộc nhóm Pyritlin. Một chc pliấm cua Mỹ í 2 -clo-triclo-6 -metyl-pyriclin) được
san xuấl ở quy mơ CÔI1 U nghiệp (.lưới nhan hiệu ‘ Daw chem ical’ , có tên ihương
9


mại là N-serve . Loại này, sử dụng với liều lượng 0,5 - 1,0% phân nitơ và được
COI là chẽ pham tói nhài (báng 2). Ở Nhật, chê phẩm 2-amino-4-clo-6-metylpynđin có tên cong nghiệp là AM bón với liều lượng 1 - 3% so với phân nilơ
cũng có hiệu lực râl ro, lác dụng kìm hãm kéo dài suốt thời gian 1,5 - 2 ,0 tháng
(báng 3). Nhiều thí nghiệm dồng ruộng được tiến hành ở M ỹ, Nhật, Ấn Độ đã
chứng minh bón châl kìm hãm làm tăng năng suất cây trồng và hiệu lực phân
nitơ (gia lăng năng siuìt do chất kìm hãm là 6 - 7 tạ/ hơ).
Bảng 2. Ảnh hưởng của chất kìm hăm "N-serve"
(1% so với llitơ)

Nước

1. Mỹ
2 . My
3. An Độ
4. An Độ
5. An Độ
6 . An Độ

Năng suất, [ạ/ha

Phân
kgllìa
135
75
80
150
100
80

Na
Na
Na
Na
Na
Na

r-fi /

•1

I ác giá

Khơng có I

Có 1

Gia tăng
năng suất

50,4
72,7
41,3
65,1
48,4
63,4

52,3
74,3
45,1
71,9
55,0
67,3

1,9
1,6

3,8
6 ,8

7,0
3,9

Patrik, 1968
Turner, 1966
Lakhdive, 1970
Prasađ, 1968
Prasad, 1968
Lakhdive, I970

Ghi chú: I - chất kìm hãm
Bảng 3. A n h hưởng của chái kìm hăm " A M "
( I- 3 % so với nitơ)

Năng siiâì, [■d/lia

Phíìn

1ác giá

Nước
kí>/ha

Khơng có I

Có I

Gia tăng
nâng suất

I. Mỹ
2. Ẩn Độ

67 Na

57,2

58,5

1,3

Palrik, 1968

80 Na

4 1,3

2 ,6

Lakhdive, 1970

3. An Độ

100 Nci
I 50 Na
75 Na
150 N h
100 Na

63,4

6 5 .1
4 1,4
56,4
60,0

43.9
67,7
74,9
48,6

4,3
9,8
7,6

62.9
78,9

6,5
18,9

Lakhdive, 1970
Prasad, 1968
Prasad, 1968
Prasad, 1968
Boius, 1971

4. An Độ
5. Ấn Đơ
6 . An Đơ

7. Ấn Đố

Gần đíìv mộl sỏ' tài liệu cho biêì Thituirê (T ) cũng có hoạt tính kìm lìãm
q trình Iiitral hóa VÌI Irong ilc l.ii nìiy cluniy tơi lí'ìn (lầu tiên dã lliir nghiệm tác

dụn° kìm hãm cua T I^CII cùng phíin mé ( 1' llií nghiệm clổng ruộng.
10


Tác dụng kìm hãm cỉia T là kìm hãm ngay vào pha đầu cùa q irình nitrat
hóa và được biểu diễn bằng SƯ đổ sau:
So (tồ 2. Co'clié kìm liãni của T đổi với q trình niirat hóa

Bay hơi

NjO. Nj, NO

ỊS^Ị^I

Ni(it)zomoiiỉis

1^0
N itro b a cle r

NO,

Nhu vậy, nhờ l;k dung của 1 mà q liình nilrat hóa sẽ bị hạn cliế, sự mất
dạm do q trình rớii trơi NO, bay hơi N2(), N 2 dược hạn chê. Hiệu quả sử dụng
phân dạm sẽ cao VÌI hạn chế sự ơ nliiễm môi Imờng.

II


PHẦN THỤC NGHIỆM
I. Đ Ĩ I TUỌN<; v ả IMIƯONí; 1MIÁPTHÍ N í ỉ H I Ê M
í . Đ ố i tu ọ n g n g h iê n CÚÌI

Ih í nghiệm dồng ruộng dược liến hành liên đất phù sa sông Hồng không
dược bổi hàng năm thuộc lliôn Nhang, xã XuAn Đỉnh, huyện Từ Liêm , Hà Nội,
vụ Đơng xln năm 2001.
+ Đấl có thành phẩn cơ giới Ihịl nặng (hích hợp cho trổng lúa, cổ lịch sử
lliâm canh hai vụ lúa líiu dời.
Các lính chất nơna hóa chủ yếu của clấl thí nghiệm như bàng 4.
Ráng 4: Các tính chất IIƠ IIÍỊ hóa của đất
T h à n h

p h i ì n

l ổ n g

s ô

( % )

C á c

P ^ ( K C I )
MỈ111

2 , 1 0

6 , 8 0

õ ,

N

I V

>5

ĩ 9 6

0 , 1

3

k

2<)

c h ấ t

d ễ

N
4 , 7 8

1 . 8 0

l i ê u

( m g / l ( ) ( ) g

( l ấ t )

I V > 5

I<2()

5 , 0 1

8 , 0 0

-I- Giống kìa liong (hí nghiệm là giống NR 1 I dược trổng (lịii ti;'i (V (lin

phương tlmy thế cho uiơnu CR203 íruớc clíìy.
+ Phân bón sửclụnỉi trong tli í nghiệm là:
Phân mê nhập : (NM2)2CO có 46% N
Phân supephơlphat Lâm Tliao có 17% Pị O,
.

Phân kali !à KC I có 60% K ,0

•Cliàt kìm hãm nilral lióỉi là Thiourê (T )
2. Phương pliỉíp nghiên cứu
- B ố trí t h í n g h i ệ m :
So' d ồ

thí n ° h iệ m

theo

khối

ngíUỊ n h iê n

trên d iệ n

tícli g ầ n

540

Iir , ch ia

thành 15 ô, mỗi ô có diện lích 30 n r (5 X 6 m). xung quanh có (liên tích háo vệ.

Sơ đổ thí nghiệm nhu' sau:
.

Cong lluic I : Ncn 1’K

.

Công (hức 2: Nôn PK + HO N

.

CỎI1ÍI llc 3: Nen PK + lf>() N

.

Cơn° llc 4: Nền PK + so N +

.

Cơn;’ lliức 5: Nón PK -I- Kií) N + I

12

I


T h í nghiệm cUrực lặp lại 3 làn. Cơng llurc nền bón 60 kg P 20 Jlìơ và 60 kg
K 20 /Iĩli . Nên bón phân dạm là 80 và 160 kgN///ơ. Chất kìm hãm nitrat hóa bón
kem phân đạm với liều lưựng biing 1% so với lượng phân đạm.
- Phương pháp bón phím và cliiim sóc:
Phân nền (P, K ) bón Irước khi cấy. Phân dạm bón thúc vào giai đoạn lúa
đẻ nhánh rộ và bón pliAn hỗn hợp với chất kìm hãm nitrat hóa.
Làm cỏ hai dợt (dẻ nhánh và Inrớc khi làm đòng), giữ nước thường xun
trong ruộng kìa. Qy ni lon xung quanh mộng thí nghiệm để tránh chuột phá
hoại.
- Thời gian !Ay mÃu tlAl: lấy mâu đất dưực chia thành 3 giai đoạn: trước khi
cấy, lliởi kì phân hóa dịng VÌI lliời kì sau tlui hciạcli. Phân tích mẫu đất ở các thời
kì nổi trên để xem xél ánh hướng CIIÍ1 phím bón và chất kìm hãm nitral hóa đến
một số tính cliíú dàl.

- Các phương phiíp sứ dụng lrong ngliicn cứu
• pH(Ka): cUrực tlo liên máy pH-metre
• MÙI1 : phương pháp Chim in

.Nitơ tổng số: phương pháp K ịeklalil
•

Ni tư dễ tiêu: phương pháp Chiuiin - Cononova

.

P 2O s lổng số: phương pháp so màu xanh - pliốtpho molipclal

.

P 20 5 dễ liêu: phương

.

K 20 tổng số: phương pháp quang kế ngọn lửa

.

I<20 dễ liên: phương plp Kiecxanơp

.

Ca, My trao dổi: phương plicíp Trilon B

pháp

Oniani

X ử lý các số liệu bằng plurơng pháp thống kê.

II. K Ế T Q U Ả VẢ T H Ả O IAIẬN

1. Ảnh hưởng cùa phân Iiilơ, thỉourê đến năng suất và chất lượng nông sản
Lú a là Cíìy ngũ cốc cần nhiều nilơ cho q trình sinh trưởng và phát triển.

Trong gicii đoan phân hóa dịng và plicìl ti iên dịng thcinli bồtig tạo nen cơ quan
sinh sán cẩn rAt nhiều nilơ. BĨI1 Iiilơ víto thời ki lua đưng cai thoi đe nhanh co
tác dụng rất rõ đến Iiíìng suất. Kc't q thí nghiệm sử dụng hai liều lượng phân

đạm (80 và 160 kgN/ ha) có kết họp với ch rú kìm hãm nitrat hóa được thể hiện
trong báng 5.


Bảng 5. Năng suất lúa rổ chái lượng gạo
Cơng thức
llií nghiệm
I. P K (nền)
II. P K + 80 N
III. P K + 160 N
IV . P K + 80 N + T
V . P K + 160 N + T

Năn a suất
uìn/ ha

% NO với l\K

3,3

4,8
5,0
5,3
5,2

100

145
151
160
157

Hàm lượng N
trong gao
(%)
1,64
2,04
2 ,1 0

2,15
2,23

Prolcill tllồ
10,3
12.8

13,1
13,4
13,9

Qua bảng trên cho lliây bón phân urê từ liều lượng 80 đến 160 kgN//í<7 với
chất kìm hãm Thioiirê dã làm tăng năng suất lúa từ 45 - 60% so với đối chứng
(tăng từ 1,5 clến 2 lắn/liơ). Trong cơng tlúrc bón 80 kgN//?fl có mặt chất kìm hãm
T dã làm tăng năng suất I 1% (lăng 0,5 tấn llióc//ỉ«). Ở đất phù sa sơng Hồng có
lịch sử thâm canh cao, khi tăng lượng dạm gấp đôi (160 kgN//fữ) thì năng suất
tăng ít 0,6% (0,2 lân/lìd). Tímg lưựng phân đạm trên nền clấl trồng lúa của clịa
phương có XII hướng giiim hiệu quá kinh lê ngay cả khi bón chất kìm hãm T.
V iệc sử dụng luựng dạm hỏn 160 kgN///ơ gây liên lình Irạng mất cân dối đạin lân
là ngun nhân dẩn đến lãng năng sì khơng (láng kể. Cần thiết phải thiết lập
một cân bằng clinli clưững mới Irong đấl lúa ứclịa phương.

Việc sử dụng chất kìm hãm thiouiê ức chế q trình nitrat hóa đã góp phần
làm tăng lượng đạm (ổng số cũng như protein trong hạt. Đay là dặc điểm có ý
nghĩa bởi vì việc sử (.lụng cliâl kìm hãm thiourê khơng chỉ có xu hướng làm tăng
năng suất lúa mà còn cải thiện chất lượng nông sản.
Để thấy rũ hơn hiệu lực cùa các yếu lơ' thí nghiệm (lượng đạm bón và sự
có mặt chất kìm hĩim) tiến sự gia lãn” năng suất và chât lượng, ta biểu diễn trên
biểu đổ số I VỈI 2.

14


Sự gia lăng nang

SÌ1

và chất lượng gạo do sử dụng chất kìm hãm có thể

được lí giai do ức chê quá trình tạo (hành N O ,, hạn chế quá Irình mất đạm NO^
do phan mtial và rứa trơi. Trong (hực nghiệm của chúng tơi có hạn chẽ là khơng

phan tích Uực liếp dạng NO} trong dất nhưng nhiều nghiên cứu trên thế giới đã
khẳng định điều đó.
2. Hiệu quá kinh lè cùa việc sử dụng phân đạm dưới ảnh hưởng của yếu tố
thí nghiệm
Đạm I<| yêu lố dinh (lưỡng hạn chê chủ yếu (lên năng suất lúa. Trong nhiều
lrường hợp bón phim dạm đều thu được hiệu quá nhất (lịnh. Tuy nhiên cần tính
tốn mức độ lợi nhuận cúa việc sứ dụng phân dạm và thiourê.
Bảng 6. Hiệu quả kinh té cảo việc bón (Ịạtiì và sứ dụng chất kìm hãm Thiourê

Chí tiêu
Cơng thức

Giá trị gia tăng

Giá nị thu dược

Lãi ròng

do đầu tư

(đồng/ ha.vụ)

Do pha 11 ni tơ

(dồng)

Do Tliiomê

I

4.950.000

-

ỉỉ

7.200.000

2.250.000

1.730.000

-

III

7.500.000

2.550.000

1.508.400

-

IV

7.950.000

3.000 ()()()

2.279.200

549.200

V

7.800.000

2.800.000

1.357.400

-

Ghi chú:

Giá lúa

:

Phân urẽ

:

3.000 đ/kg

Thi (HI rê

:

250.000 cl/kg

-

-

!-500 ct/kg

Do đầu lu phân dạm và sử dụng chất kìm hãm nitrat dã tăng lừ 2,25 triệu
đến 3,0 triệu so với công llc P .K . Hiệu q lớn nhất là cơng thức bón phân đạm
ở mức 80 kgN/ ha (lãi rịng 1.508.400 dồng/ Iih) và dặc biệt là ở công thức bón
80 kgN kèm với thiouiê (lãi rịng 2.279.200 dồng/ ha). Lãi rịng do bón riêng
( h io u iê là 5 4 9 . 2 0 0 clổnu/

h;i.

3. Ảnh hưởiiỊỉ cua bón ni lơ, lliioiirê (lêu một số chi tiêu độ phì đâl
Khi bón dam khống VÌIO (l;ìt thì ngồi việc cung cấp chất dinh ckrỡng cho
cây

nó

CỊ I1 a n h

hương

lớ i t lơ n g t h iíi c u a c á c c h ấ t d in h

tlưỡng

v à c á c q u á t r ìn h

xảy

ra trong tlất. Đè' khỉio Sỉíl SƯ ánh huong này llieo lliời gian sinh trưởng của lúa ta

xem xét các kếl qua llií nghiệm clirợc liìnli bày ờ hảng.

15


B íihịị 7. Sụ biên dơi cùa inộl sơ chi tiêu đị phì đất dưới ảnh hưởng
của việc bón niío và íhiourê.
Cơng

1liời kì lua phân hóa (lịng

thức

T h ờ i kì sau thu hoạch

pH«(i

Mù 11

N,s

p20 , TS

k 2o t s

(%)

(%)

(%)

(%)

I

6,55

2,18

0,186

0,110

1,770

II

6,15

2,17

0,186

0,110

III

6,36

2,18

0,186

IV

6,20

2,17

V

6,40

2.18

Mùn

N ts

PjO, TS

K 2O TS

{%)

(%)

6,25

2,35

0,170

(%)
0,100

(%)
1,760

1,785

6,03

2,37

0,175

0,107

1,770

0,108

1,775

6,30

2,36

0,180

0,103

1.765

0,181

0,109

1,775

6,06

2,34

0,177

0,100

1,765

0,200

0,100

1.765

6.35

2,36

0,195

0,090

1,760

pHK(1

Qua báng cho Ihíiy, giá liị pl I cùa (tất nhìn chung biến đổi theo chiều
hướng chua hóa theo các q liìnli sinh liuớng và phát triển của lúa. Theo kết
quả ihí nghiệm thì p IlK(| cúa chìl hiên dổi tìr giá trị 6,55 trước khi canh tác đến

giá trị ihấp nlìíU 6,15 (lliời kì phím hóa dịng) ở cơng Ihức II. Như vậy do bón
đạm k hống , giá 11Ị p lỈK d ciia tlâì giám tới 0,4 dơn vị. Nếu

trong quá trình thâm

canh lúa tiến hành bón phàn dạm liên (ục thì pHKn có thể giảm mạnh, tạo điều
kiện xuất hiện dộc hại do nhôm di dộng. Việc sử dụng phân dạm khống một
cách có hệ thống là

I11ỘI

nguyên nhân dẫn tới suy thoái đất, dặc biệt là phản ứng

của đất.
Trong thí nghiệm, bước dầLi nhân tliííy klii bón phan ure trong sự có mặt
của ihiourê dã han clic dược CỊIIÍI li inli

Iiilrat

hóa. Một q trình tiêp llieo sự amốn

hóa của IIrê khi bóII vào (.lúl. 1 rong liưịng hợp Iiìiy pH của đất thí nghiệm có xu
hướng tăng (cồng lluic IV vù V ). I lùm lượiiịỊ long sô N, p vu K liong itât co xu
hướng giảm vào cuối ihịi kì gieo trổng.

4 Ảnh hưởng của phân urê, tliiourê đên hàm lưọng nitơ, pỉiotpho va kali de
tiêu trong đất
Do bón phân III é và sử dụng chất kìm hãm q trình nilrat hóa - Thiourê đã

có anh hưởng đến dộng lliái các chất dinh dưỡng (N, p, K ) trong đất lúa. Phân
tích

đất trư ớ c thời kì phân h óa d ịn g và thời kì sau thu h o ạ ch dược trình b à y trong

bảng 8 .

16


Bảng 8. Anh hưởng của phân urẻ, thiourê đến
hàm lượng iìito, pliotpho và kali dễ tiêu trong đất

Đ(W vị: myj 100 g íỉấl
Cơng

Thời kì lua phân hỏa (lịng
N (II
l\ 0 5 (l(
K ,() (II

N di

PjOs dl

K j() dt

I

5,8

21,4

20.3

3,4

6,5

12,0

II

46,0

23,9

20,5

5,7

5,7

11,0

III

45,3

25,0

2 0,0

6 ,0

6 ,2

1 1,0

IV

42,0

26,0

18,5

9,7

6 ,6

10,0

V

41,0

26,0

19,0

10,0

6 ,0

9,0

thức

Thời kì sau thu hoạch

Qua bang cho Ihấy:

- Hàm lượng nitơ dễ liêu trong (líít ở CÍÍC cơng thức bón phân urê (II đến V)

đều rất cao so vói cong lliức nón (l\ K). Nlìién liìc giả dã thừa nhân do bón phân
N đã huy dộng Iiitơ cùa dât Ihành dạng dễ licu. Kết quả dược minh chứng bằng
việc sử dụng nitơ đánh tlấu ( !- Hàm lượng N, P 20^, K 2() dễ liêu ớ Ihời kì sau Ihu hoạch đều rất thấp so
với thời kì lúa bắl đầu phân hóa dịng, dặc hiệt là hàm lưựng nitơ dễ tiêu. Trong
công thức nền giám íl (5,8 mg/ !0()g đât —» 3,4 mg/ lOOg đất). Trong các cổng
thức bón N và T lliì hàm lượng nilơ dễ tiêu giảm rất mạnh theo thời kì sinh
trưởng cua lúa (lừ 41 - 46 mg/ lOOg đất giám xuống 5,7 - 10 mg/ lOOg đất).
- Có sự biến dộng rất lớn về hàm lượng chất dinh dưỡng dễ tiêu (dặc biệt là
nitơ) trong các cơng Ihức Ihí nghiệm, rù kêl quá này đặt ra vấn đê cân thiêt sư
dụng hợp lí phân bón N ctể (ăng hiệu lực phân bón và giảm hậu quả đối với mơi
lrường do phân bóII gây m.
- Mộl 11° uycn Iihíìn khác làm giám các châl dinh tluơng dê tiêu ơ thơi ki
thu liOcich lù do SLI c liu y c n lióci cliíil (linh cluơng llico huơng co dinh ơ trong đât.

Sự cố clịnh các chât dinh dưỡng ớ nong dâl là do sự thay dổi độ ẩm. Cuối thời kì
lúa sinh trưởng, sắp lim hoạch nguừi ta thường chủ dộng tháo nước làm khô
ruộng dã lạo tlicu kicn cô tlịnli các cluìl dinh dương ở dạng đê tiêu.

- Hàm lượng pliolpho dỗ liêu ciia dài có xu hướng tăng từ lúc

City

đến lúc

phan hóa địng và giam clrìn đến lliời kì llui hoạch. Ngoài ra, ở điều kiện đất lúa
n g ậ p n ư ớ c thường x u y ê n c ó quá n in h kh ư hợp c h a i photpliat sắt c ũ n g làm tăng

khả năng hịa lan hạp châì photphal (FePO a -> Fel( P 0 4)2). Hàm lượng pholpho
dễ liêu ớ CỈÍC cơng tliuc bón (lctni là I('I1 Iiliiit.

17

pr/ííiĩi


Hàm lượng kali dễ tiêu cùa đất cũng có xu hướng tăng dần tìĩ trước lúc
cây clên thời kì lúa phAn hóa dịng và giảm clÀn đến khi thu hoạch. Hàm lượng
kali giam là do khá năng hút thu của cây lúa nhiều trong diểu kiện dinh dưỡng
đạm đầy đủ.
5. Hàm luọiig C a _+, Mg2f trao đổi Irong đỉít thí Iighiệm
Trong SIIĨI q Irình sinh (mớng và phát triển của cây lúa, do tác động của
nhiều yếu lo nhu bón phân, cây liỏng... mà làm cho phản ứng đất có thay đổi ít
nhiều ơ các cong thức khiìc nhan. Thơng t]iict sự hiến dổi này mà các đặc tính hóa
lí của đãt cũng thay dổi. Sự hiến dổi của liàni lượng Ca2+ , Mg2+ trao đổi trong đất
qua các giai đoạn sinh Irirởng cùa cAy lúa dược trình bày ở hảng 9.
Bảng 9. Hàm lượng C o 2* , M ịị 2* trao đổi írong đất

Cơng

Thời kì phân hóa dịng

Thời kì sau thu hoạch
Ca2++Mg2+

I

8,4

6 ,0

2,4

8,1

5,8

2,3

II

8,4

6 ,0

2,4

7,1

5,6

1.5

III

8,2

5,9

2.3

7,5 “ “

5,4

2,1

IV

x,6

6,6

2.0

8,0

6 ,0

2 ,0

V

oc

6,2

2,5

8,6

6,4

2,2

+

1

Mg2+

rs;

Ca2+

Ố

Ca 2*+Mg2+

r-~

thức

Mg2+

Hàm lượng Ca2+ , Mg2+ Irao dổi giám từ dầu vụ tiến cuối vụ. Việc giảm này
là do Ihực vậl SƯ dụng một phân và do pH giíim tạo nên.

18


KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Bón phân đạm làm lìíng mlng SIIỈÌÌ và chất lượng sản phẩm lúa. Năng

suât gia tăng 45 - 50% so vơi cổng llúrc P.K (lăng lừ 1,5 tấn đến 1,7 tấn//ĩí7.vụ)
khi tãng lượng hỏn từ 80 kgN đến 160 kgN//?f/.
2 . Hàm lượng piotein thô trong liại gạo tăng từ 2,5 - 2 , 8 % so với khơng

bón.
3. Bón phan đạm ở mức 80 kgN/ha với chất kìm hãm (T ) dã làm tãng năng
suất 60% so với khổng bón. Gia lăng năng suất do T là 11% so với khổng bón.
Khi tâng liéu lượng dam bón gíìp (lịi (160 kgN///<7 ) thì năng suất lúa tăng ít. Kế
cả việc bón thủi kìm ham nilrat lióii. Bón với lượng 80 kgN//f<7 và có bón kèm
thiourê là liiệu C|uá nhât dối với đíú phù sa sơng Hồng.
4. V iệc bón phán đạm lừ liều lượng lừ 80 kgN//ỉ<7 đến 160 kgN /ha và có

mặt của cliấl kìm hĩim nilrat hóa - Thi (HI rê cỏ ảnh hưởng clến (lộng thái chất dinh
dưỡng, pH và lượng Cci‘+, Mg2+ trao đổi.
Qua kêì quả nghiên cứu I vụ, clng tơi xin kiến nghị cẩn liếp tục thử
nghiệm vài vụ nữa để có kêì luận dáng tin cậy. Đây là một trong nlnrng công
nghệ nâng cao hiệu lực phan nitơ và giám tác dộng của chúng đến mỏi trường,
cần được ấp dụng trong ihưc tế (rồng lúa ờ nuơc la. Miện qim kinh tế cùa chúng
m a n g lại c ũ n g rát đượ c dáng quan UÌIII.


PHIẾU ĐẢNG KÝ
k ế t q u ả n g h iê n C ứ u

KH. c n

T en đe ta i: Sự chun hố Iiitơ phãn bón trong mơi trường và chất lượng
nơng sản (với thí nghiệm bón phân urê, chất kìm hãm nitrat
hóa trên đãt phù sa sơng Hồng Irồng lúa).
M ã sô:

Q T 00.31

C ơ quan chủ trì đề tài: Đại học Quốc gia Hà Nơi
Đ ịa chỉ:
Điện thoại:
C ơ quan quản lí đề tài: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Địa chỉ: 334 Nguyễn Trãi - Thanh Xuan Hà Nội
Điện thoại: 84 - 48584995
Tổng kin h phí thực ch i: 8.000.000 đ
Trong đó:

- Từ ngân sách nhà nước :

8 .0 0 0 .0 0 0 đ

- Kinh phí của trường

khơng

- Vay tín dụng

khơng

- Vốn tự có

:

khơng

- ITiu hồi

:

không

Thời gian nghiên cứu:

năm 2001

Thời gian bắt đầu :

4 - 2001

Thời gian kêì thúc:

12 - 2001

Tên cán bộ phối hợp: TS. Nguyễn Công Vinh
CN. Phan Đức Nhân
CN. Nguyễn Ngọc Minh
CN. Hồng Văn Thuần
Sơ đăng kí dề tài:

Sơ chứng nhân đãng kí
kếl quả nghiên cứu:

Ngày:

Bảo ĩĩiâl:
a. Pho hiến lổng rải:
h. Pho hiến han chế:
c. Bào mật:

ũ
o