Diễn biến hàm lượng nitơ dễ tiêu trong đất lúa ngập nước

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Thêm vào BST

Báo xấu

11
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Diễn biến hàm lượng nitơ dễ tiêu trong đất lúa ngập nước nghiên cứu về diễn biến hàm lượng Nitơ dễ tiêu trong đất canh tác lúa ngập nước trong điều kiện thí nghiệm được thực hiện trong phòng, không có chế độ phân bón và cây trồng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Diễn biến hàm lượng nitơ dễ tiêu trong đất lúa ngập nước

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 DIỄN BIẾN HÀM LƯỢNG NITƠ DỄ TIÊU TRONG ĐẤT LÚA NGẬP NƯỚC 1 Quyền Thị Dung , Phạm Văn Hải Trường CĐ Kinh tế Kỹ thuật - ĐH Thái Nguyên, email: Lkd.Dung@gmail.com 1. GIỚI THIỆU CHUNG Đặc điểm của đất này là thành phần cơ giới thịt trung bình, đất có phản ứng trung tính, Nitơ là chất dinh dưỡng đa lượng rất cần thiết cho cây trồng. Trong quá trình sinh dung tích hấp phụ trao đổi cation (CEC) trung bình. Hàm lượng hữu cơ OM = 1,42% trưởng và phát triển cây trồng chỉ hút thu dinh dưỡng Nitơ ở dạng dễ tiêu. Tuy nhiên, là ở mức trung bình, hàm lượng NTS = 0,19% nhu cầu hàm lượng dinh dưỡng này thay đổi là ở mức khá còn hàm lượng P2O5TS = 0,18% theo các giai đoạn phát triển của cây trồng. là ở mức giàu và K2 OTS = 1,93% là ở mức Hàm lượng dinh dưỡng dễ tiêu trong đất trung bình, hàm lượng N dễ tiêu có giá trị là 4,49 mg/100g đất là ở mức trung bình (Pagel phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: loại đất, độ pH, nhiệt độ, hàm lượng chất hữu cơ… và H., 1982) [2], hàm lượng Pdt = 2,31 mg/100g đất theo phương pháp Olsen được coi là chế độ nước. Tưới ngập thường xuyên là phương pháp nghèo P. Loại đất này hiện tại đang được sử dụng để trồng 2 vụ lúa và 1 vụ màu. canh tác lúa đang được áp dụng phổ biến ở miền Bắc nước ta. Đất lúa ngập nước thường 2.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu xuyên trong thời gian dài làm môi trường đất - Địa điểm: phòng thí nghiệm Đất - Nước - trở lên yếm khí, tạo điều kiện thuận lợi cho Môi trường trường ĐH Thủy lợi. các vi sinh vật yếm khí hoạt động tạo ra các - Thời gian: 3/2014 - 7/2014. độc tố như CH4 , H2 S, Fe2+ , Mn2+ … gây hại cho lúa (Shouichi Yoshida and M. R. 2.3. Công thức thí nghiệm Chaudhry, 1979)[4] và quá trình phân giải Đất thí nghiệm được lấy trên cánh đồng các chất hữu cơ trong đất tạo ra Nitơ dễ tiêu lúa tại xã Văn Hoàng, huyện Phú Xuyên, bị trở ngại do môi trường không thuận lợi Hà Nội. cho các vi sinh vật hảo khí hoạt động. Đất sau khi phơi khô tự nhiên, nghiền mịn Vì vậy, bài báo này nghiên cứu về diễn (đường kính hạt < 1mm) rồi cho ngập nước biến hàm lượng Nitơ dễ tiêu trong đất canh 5 cm trong các xô thí nghiệm. Thí nghiệm tác lúa ngập nước trong điều kiện thí nghiệm được lặp lại 03 lần. Lấy mẫu định kì sau: 1, được thực hiện trong phòng, không có chế độ 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 tuần ngập nước. Mẫu đất phân bón và cây trồng. đước lấy ở độ sâu 0 ÷ 5 cm theo chiều thẳng 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU đứng từ trên xuống, sau khi lấy đem đi phân tích ngay. N-NH4 + trong đất được chiết tách 2.1. Đối tượng nghiên cứu bằng dung dịch KCl 0,1N với tỉ lệ 10g đất - Đất ruộng trồng lúa nước tại xã Văn tươi lắc với 100 ml dung dịch KCl 0,1N trong vòng 5 phút rồi để yên 1 giờ rồi tiến Hoàng, huyện Phú Xuyên, Hà Nội. - Loại đất: đại diện cho nhóm đất phù sa hành lọc. Dịch chiết- được phân tích trên máy không được bồi hàng năm (Eutric Fluvisols). DR2700. N-NO3 trong đất được chiết tách bằng dung dịch CuSO4 .5H2 O với tỉ lệ 25g đất 452
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 tươi lắc với 125 ml dung dịch CuSO4 .5H2 O từ -227mV xuống -259mV, hàm lượng N- trong 10 phút, sau đó cho thêm 0,4g Ca(OH)2 NH4 + giảm từ 21,39 mg/100g đất xuống lắc tiếp 5 phút rồi cho 1g MgCO3 vào lắc 16,45 mg/100g đất, hàm lượng N-NO3 - giảm trước khi tiến hành lọc. Dịch chiết được đem từ 1,99 mg/100g đất xuống 1,13 mg/100g đất. so màu trên máy DR2700 để xác định nồng độ N-NO3 -. Các chỉ tiêu Eh, pH được đo bằng máy điện cực cầm tay Mettler - toledo (MX30) với đầu đo Inlab 581 trong mỗi lần lấy mẫu. 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1. Diễn biến hàm lượng Nitơ dễ tiêu trong đất theo thời gian ngập nước Kết quả phân tích hàm lượng Nitơ dễ tiêu Hình 3. Quan hệ giữa Eh trong đất sau 8 tuần ngập nước được thể hiện với N-NH4 + trong đất qua hình 1 và 2 dưới đây: Phương trình quan hệ của Eh với hàm lượng N-NH4 + là y = -0,4986x2 + 24,114x - 515,8 với hằng số tương quan R² = 0,9465 cho thấy mối quan hệ giữa N-NH4 + và Eh khá cao. Kết quả này có thể giải thích như sau: - Ngập nước dài ngày, Eh đất giảm làm kết tủa Fe2+ ở dạng hydroxit phủ trên bề mặt khoáng sét gây trở ngại cho việc giải phóng Hình 1. Diễn biến hàm lượng N-NH4 + NH4 + (Schneiders M. & H. W. Scherer, 1998)[3], (Zhang Y. & H. Scherer, 2002)[5]. trong đất theo thời gian ngập nước - Khi ngập nước lâu ngày môi trường đất bị yếm khí kéo dài sẽ xảy ra phản ứng ôxy hóa kỵ khí amoni trong đó NH4 + bị ôxy hóa bởi nitrit NO2 - không cần cung cấp thêm chất hữu cơ để tạo thành khí N2 (Norman R. J. et al, 1987)[1] như sau: NH 4+ + 1,32 NO 2- + 0,066 HCO 3- + 0,13H + → 1,02 N2 + 0,26 NO 3- + 0,066 CH2O0,5N0,15 + 2,03 H2O Hình 2. Diễn biến hàm lượng N-NO3 - trong đất theo thời gian ngập nước Qua hình 1 và 2 ta thấy hàm lượng Nitơ dễ tiêu trong đất nghiên cứu giảm dần theo thời gian ngập nước từ tuần 1 ÷ 8. 3.2. Quan hệ giữa hàm lượng Nitơ dễ tiêu với Eh và pH trong đất a) Quan hệ giữa hàm lượng Nitơ dễ tiêu với Eh được thể hiện qua biểu đồ hình 3 và Hình 4. Quan hệ giữa Eh với N-NO3 - hình 4 dưới đây: trong đất Kết quả cho thấy Eh giảm thì hàm lượng Tưới ngập làm cho chế độ nước được duy Nitơ dễ tiêu cũng giảm theo. Cụ thể Eh giảm trì thường xuyên ở mức cao hơn 5 cm so với 453
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018. ISBN: 978-604-82-2548-3 mặt đất, Eh đất giảm (từ -227 mV xuống - chất hóa học trong đất, làm tăng quá trình 259 mV), môi trường đất ở trạng thái khử tạo khử, Eh đất giảm. điều kiện thuận lợi cho quá trình khử NO3 - - Sau 8 tuần ngập nước, hàm lượng N- thành NO2 -, NO, N2 O và cuối cùng thành N2 NH4 + giảm 1,3 lần và hàm lượng N-NO3 - bay lên, làm suy giảm lượng N-NO3 - (từ 1,69 giảm 1,8 lần so với ban đầu. mg/100g đất xuống 1,13 mg/100g đất). - Thế ôxy hóa khử (Eh) và Nitơ dễ tiêu (N- Phương trình y = 15,267x2 - 15,463x - 256,85 NH4 + và N-NO3-) có quan hệ chặt chẽ với nhau, với hệ số tương quan R² = 0,9478 cho thấy hệ số tương quan R² = 0,9465 - 0,9478. Khi Eh mối quan hệ giữa Eh và lượng N-NO3 - là rất giảm thì Nitơ dễ tiêu giảm và ngược lại. chặt. Điều này chứng tỏ Eh và N-NO3 - có - Giữa pH và Nitơ dễ tiêu không có quan quan hệ tỉ lệ thuận. Cụ thể: tuần thứ 2 ngập hệ rõ ràng với nhau theo thời gian ngập nước. nước Eh đo được là -229 mV với kết quả đo Tưới ngập thường xuyên không chỉ lãng được của N-NO3 - = 1,92 mg/100g đất, tuần phí nước, tăng phát thải khí nhà kính, tạo ra thứ 3 ngập nước Eh = -235 mV cùng với đó các độc tố trong đất gây hại cho cây lúa mà kết quả đo được của N-NO3 - = 1,81 mg/100g còn làm giảm lượng hàm lượng Nitơ dễ tiêu đất, đến tuần thứ 8 ngập nước thế ôxy khóa trong đất do đó ảnh hưởng đến sinh trưởng và khử giảm còn Eh = -259 mV thì N-NO3- cũng phát triển của cây lúa. giảm xuống còn 1,13 mg/100g đất. Điều này chứng tỏ giá trị Eh giảm thì hàm 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO lượng Nitơ dễ tiêu giảm. Như vậy, thế ôxy [1] Norman, R.J., L.T. Kurtz and F.J. hóa khử (Eh) là yếu tố quan trọng để quyết Stevenson. 1987. Distribution and recovery định dạng tồn tại của nguyên tố dinh dưỡng of nitrogen-15- labeled liquid anhydrous Nitơ trong đất. Chính vì vậy, trong canh tác ammonia among various soil fractions. Soil lúa nước để làm tăng hàm lượng Nitơ dễ tiêu Science Society of America Journal, vol. trong đất cần duy trì chế độ nước thích hợp 51, p. pp. 235 241. vào từng giai đoạn sinh trưởng để đảm bảo [2] Pagel. 1982. Planzennahrstate in tropischen cung cấp đủ dinh dưỡng cho cây lúa, hạn chế Boden - ihre Bestimmung und Bewertung, được các độc tố và giảm phát thải khí CH4 . VEB Deutscher Landwirtschafts verlag b) Quan hệ giữa hàm lượng Nitơ dễ tiêu Leipzig. với pH theo thời gian ngập nước [3] Schneiders, M. & H. W. Scherer, 1998. Fixation and releas e of ammonium in Giữa Nitơ dễ tiêu với pH không có quan flooded rice soils as affected by redox hệ rõ ràng theo thời gian ngập nước. Lý giải potential. European Journal of Agronomy, cho hiện tượng này là do đất nghiên cứu có vol. 8, no. 3-4, pp. 181-189. độ pH ở mức trung tính cho nên pH ít biến [4] Shouichi Yos hida & M.R. Chaudhry. 1979. động khi được ngập nước, trong khi Nitơ dễ Sulfur nutrition of rice. Soil Science and tiêu biến động theo thời gian và chế độ nước Plant Nutrition, vol. 1, no. 25, pp. 121-134. mà sự thay đổi của chế độ nước ảnh hưởng [5] Zhang Y. & H. Scherer. 2002. Mechanisms đến Eh trong đất. Chính vì vậy, có thể nói of fixation and releas e of ammonium in những biến động của Nitơ dễ tiêu chủ yếu do paddy soils after flooding. IV. Significance sự thay đổi của Eh quyết định. of oxygen secretion from rice roots on the availability of nonexchangeable ammonium 4. KẾT LUẬN - a model experiment. Biology and Fertility of Soils, vol. 35, no. 3, pp. 184-188. Từ các kết quả nghiên cứu cho thấy: - Đất ngập nước làm gia tăng môi trưởng khử thuận lợi cho các VSV yếm khí hoạt động và tham gia vào quá trình khử các hợp 454