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

Nội dung tài liệu: 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

1. 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
2. CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ Người hướng dẫn: Phó Giáo sư Tiến sĩ Châu Minh Khôi 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
3. DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 1. Huỳnh Văn Quốc, Nguyễn Văn Sinh, Lê Quang Trí, Dương Minh Viễn, Châu Minh Khôi (2015), Đánh giá khả năng cung cấp đạm khoáng của bùn đáy trong mô hình canh tác lúa-tôm, 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-tôm 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
4. 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 khô. Để thích ứng với tình hình này, một số nông dân trong vùng đã mạnh dạn chuyển đổi từ hệ thống chuyên lúa sang hệ thống lúa-tôm 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 nuôi cá tra đã kết luận rằng có thể sử dụng bùn đáy ao nuôi cá tra để làm phân hữu cơ khoáng 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 nuôi 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 lúa- tôm sẽ tạo cơ sở cho việc tận dụng bùn đáy của hệ thống 4
5. canh tác này để cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng, giúp giảm ô nhiễm môi trường và giảm chi phí sử dụng phân bón của nông 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 lúa- tôm 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 lúa- tôm 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 khoáng 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 quá 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 tôm 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 khoáng 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-tôm. 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
6. 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 khoáng 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 khoáng 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 khoáng hóa N của bùn đáy. 3.2.1.1 Xác định khối lượng bùn đáy từ vụ tôm 6
7. 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 khô (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 toán 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 nhôm rỗng, có tác dụng đánh dấu, xác định vị trí bẫy bùn; (2) Bùn đáy lắng/tích tụ trong vụ nuôi tôm vào mùa khô; (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
8. 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 tôm. 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 khoáng 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 khoáng 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 ô ruộng có kích thước 6 m x 8 m Các nghiệm thức gồm: NT1: không bổ sung dinh dưỡng (đối chứng); NT2: bón bùn đáy ao với lượng dày 5 cm; 8
9. 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 khoáng hóa N Thu mẫu vào ngày thứ ba sau khi bón phân đợt 1; Trong mỗi ô, thu năm vị trí phân bố đều với độ sâu 0-10 cm, trộn đều và lấy mẫu đại diện. Mẫu đất đem phơi khô ở nhiệt độ phòng sau đó được đem nghiền qua rây 2 mm để ủ khoáng 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 nông 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 ô thí nghiệm, đặt hai khung trong một ô thí nghiệm. Năng suất lúa thực tế: Thu hoạch lúa trong khung 5m2/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 m2 bao gồm thân lá và hạt. Mẫu sau khi thu thập được để vào túi lưới có lỗ thoát hơi và sấy khô ở 70oC đến khi trọng lượng không thay đổi. 9
10. 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 khoáng hóa N Tốc độ khoáng hóa N các mẫu bùn đáy, mẫu đất của các nghiệm thức trong các thí nghiệm đồng ruộng được thực hiện bằng cách ủ thoáng 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 khô ở nhiệt độ phòng, 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 khoáng hóa của mẫu. Cho 50 gam mẫu đất khô trong không khí vào hộp nhựa (có nắp được thiết kế sao cho không 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
11. nhau tùy theo mẫu và được ghi nhận trọng lượng (gam) cụ thể, chính xác để phục vụ cho tính toán 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 khoáng + hóa N được đánh giá dựa vào phân tích hàm lượng NH4 - và NO3 tích lũy theo thời gian trên, tốc độ khoáng 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 khoáng 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 nuôi tôm 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 khô, trung bình đạt 430,6 (m3/ha/vụ) tương ứng 94,7 (tấn/ha/vụ) bùn khô; 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 khô, 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 nuôi tôm. Bảng 4.6 Tổng lượng bùn đáy tích lũy (m3/ha/vụ và tấn/ha/vụ) sau vụ tôm 11
12. Cái Nước Thới Bình tt 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-tôm; (*) 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; 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-tôm (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-tôm (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-tôm 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
13. 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 Chỉ LSD Giá trị Mương Mương Tầng canh tiêu (<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 (%) Trung bình 0,31b 0,37a 0,34ab * Cao nhất 16 18 21 C/N Thấp nhất 11 11 17 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‰. 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 còn 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-tôm 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
14. 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 khoáng hóa theo thời gian Hàm lượng N khoáng 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 khoáng 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 khoáng hóa tích lũy theo thời + gian của ba nhóm mẫu (mgNH4 -N/kg) Vị trí Ngày sau khi ủ lấy mẫu 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 9,2b 42,5c 45,8c 91,7c 107,3b (0-3 cm) LSD (<0,05) * (*): khác biệt với mức ý nghĩa 5%; ( ): khác biệt với mức ý nghĩa nhỏ hơn 1%. Theo Châu Minh Khôi và Nguyễn Hoàng Kim Nương (2014) nghiên cứu về tốc độ khoáng hóa N của bùn ao nuôi cá tra đã kết luận rằng khả năng cung cấp N khoáng 14
15. của bùn đáy ao nuôi 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 khoáng 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 khoáng hóa N Kết quả nghiên cứu cho thấy tốc độ khoáng 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). 160 a Mương chính 140 a Mương xả phèn Tầng canh tác0-3cm 120 b Mặt ruộng 100 80 b a c mg/kg/ngày 60 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
16. nhóm bùn mương chính và mương xả phèn không khác biệt so với nhóm đất tầng canh tác (0-3 cm). Kết quả này chứng minh rằng bùn trong hệ thống lúa-tôm 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-tôm 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 NT2 7,3bc 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: không 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 không ảnh hưởng có ý nghĩa đến EC của đất (so với các NT không 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
17. thống lúa-tôm không có chứa vật liệu sinh phèn (pyrite) hoặc giảm pH đất khi đất bị oxýt hóa trong điều kiện để khô. 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 khoáng khi bón bùn đáy + Kết quả nghiên cứu hàm lượng N khoáng (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 khoáng tích lũy theo thời gian luôn tương đương hoặc cao hơn khác biệt có ý nghĩa so với các NT đối chứng và có bón phân vô cơ. Đặc biệt, đối với NT có bón bùn kết hợp một lượng giảm phân vô cơ thì hàm lượng N khoáng 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 không bón hoặc bón toàn bộ lượng phân vô cơ (Bảng 4.12). Hàm lượng N khoáng hóa theo thời gian của nhóm NT2 và NT5 cao hơn các NT còn 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 khô/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 khoáng hóa (N-NH4 và N- - NO3 ; mg/kg) tích lũy theo thời gian của các nghiệm thức qua các năm NT Ngày sau khi ủ 17
18. Năm thực 0 3 7 14 21 28 hiện NT1 14,9 52,2b 59,4 121,6b 231,8c 141,8c NT2 14,1 72,2ab 65,8 139,3b 270,3b 173,6b NT3 16,8 63,2ab 69,4 137,9b 251,1bc 167,2bc 2014 NT4 16,2 31,3ab 65,4 127,2b 229,9c 143,8c NT5 15,7 80,7a 69,6 164,7a 307,7a 141,8a P ns * ns * * * NT1 14,6bc 63,4 166,9b 155,8c 113,8c 127,9c NT2 17,3ab 65,9 218,1a 199,9b 159,9ab 163,6ab NT3 8,9c 65,9 202,5ab 195,7b 153,1b 155bc 2015 NT4 20,4ab 60 216,4a 181,1bc 137,6bc 129,5c NT5 23,8a 80,1 243,4a 235,3a 190,4a 189,1a P * ns * * * * NT1 14,7b 64,7ab 52,3b 127,9ab 262,6 152,7bc NT2 17,1ab 74,1a 89,5b 176,2a 299,3 218,8a NT3 13,1b 56,6b 53c 117,7b 242,2 134,8c 2016 NT4 15,4b 66,4ab 112a 156,6ab 276,5 153,7bc NT5 20,5a 71,6ab 58,5c 125,3ab 2691 206,6ab P * * * * ns * NT1 7,8c 38,8b 36,8cd 77,2b 173,8c 147ab NT2 13,1ab 53ab 59,6b 149,1a 248,8ab 165ab NT3 10,8bc 51,9ab 58,3bc 166,5a 216,7bc 128,6b 2017 NT4 10bc 45,1b 34,2d 91,5b 188,4bc 138,6b NT5 15,6a 62,6a 92,6a 199,3a 277,7a 196,6a 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: không khác biệt; (*): khác biệt với mức ý nghĩa 5%. 18
19. Bên cạnh đó, mức độ khoáng 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 quá trình khoáng hóa N (Châu Minh Khôi và Nguyễn Hoàng Kim Nương, 2014; Huỳnh Văn Quốc và ctv., 2015). Do đó, kết quả nghiên cứu hàm lượng N khoáng tích lũy theo thời gian từ năm 2014 đến năm 2017 cho thấy khả năng khoáng hóa N của các NT chia thành 2 nhóm: nhóm 1 gồm NT2 và NT5 có khả năng khoáng 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-tôm thì khả năng cung cấp N khoáng từ đất cho cây lúa cao hơn so với không bổ sung bùn hoặc chỉ bón phân vô 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 không 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 vô 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 nông 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
20. Địa điểm và thời gian nghiên cứu Cái Nước Thới Bình NT 2014 2016 2017 15 35 15 35 15 35 NSC NSC NSC NSC NSC NSC NT1 2,49b 2,2c 3,39ab 2.52c 3,25bc 2,85b NT2 2,62b 2,53b 3,12bc 2,83bc 3,56ab 3,16ab NT3 2,54b 2,4bc 2,86c 2,87bc 3,52ab 3,19ab NT4 2,48b 2,42bc 3c 3,05b 3,11c 2,9b NT5 3,06a 3a 3,47a 3,73a 3,61a 3,43a P * * * * * * Năm 2015, thí nghiệm thực hiện ở Cái Nước do hạn mặn kéo dài vượt kiểm soát nên không 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 mô hình lúa-tôm 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-tôm 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 mô hình canh tác lúa-tôm nhằm để cân bằng dưỡng chất P hữu dụng cung cấp cho vụ lúa, vai trò này của bùn đôi khi có hiệu quả hơn cả việc bón phân vô 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
21. 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 luôn duy trì mức cao hơn khác biệt so với các NT1 và NT4; NT2 luôn cao khác biệt so với NT1 và không 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 Ngày sau khi cấy thực NT 15 25 35 45 60 hiện NT1 30c 44,6c 50,5c 52,6b 65b NT2 33ab 47ab 56a 58,9a 71,8a NT3 33,3a 47,8a 53,5abc 54,9b 73,3a 2014 NT4 30,8bc 45,9bc 51,8bc 54,1b 67b NT5 34,8a 46,5ab 54,9ab 60,1a 74,5a P * * * * * NT1 30,4b 64,7b 49,8e 53, 55d NT2 35a 74,1a 76,1b 78,9b 80b NT3 34,6a 56,6c 69,4c 73,4c 77,6b 2016 NT4 32,8ab 66,4b 60,8d 64,8d 71,6c NT5 35,5a± 71,6a 91,9a 93,9a 95,8a P * * * * * NT1 28c 57,4c 63,3b 65,5c 66,9c NT2 31,8b 61,1ab 68,6a 71,75ab 78,6a NT3 31,9ab 63a 68,8a 71,8ab 78,1a 2017 NT4 3bc 58,5bc 67,8a 69,1b 70,4b NT5 34,8a 63,8a 69,8a 74,4a 80,5a P * * * * * 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. 21
22. 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 trò 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 luôn duy trì ở mức cao so với các NT còn 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 vô cơ NT5 thì luôn cao khác biệt ý nghĩa với các NT còn 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 lúa- tôm 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
23. Năm Ngày sau khi cấy thực NT hiện 15 25 35 45 60 NT1 32,3ab 46,2c 58,2 70,2c 77,9c NT2 32ab 49,6abc 59 74,5ab 78,4bc ab a ab a 2014 NT3 33,1 51,3 60,5 75,1 83,13 NT4 31b 47,1bc 58,9 73,1b 81,7ab NT5 33,6a 50,6ab 59,6 76,5a 85,1a P * * ns * * NT1 30,6c 48,9b 57,5c 68,2d 72,8c NT2 37,4b 52ab 61,6b 73,4c 80,7b a a a a a 2016 NT3 40,8 55,7 65,9 82,9 90,8 NT4 37,9b 52ab 61,5bc 77,3b 86,8ab NT5 37,9b 52,3ab 64ab 81,6a 90,4a P * * * * * NT1 32,5b 49,5c 54,6b 74,2c 82,6b NT2 33,2ab 53,6b 63,3a 78,5ab 86,7ab a a a a ab 2017 NT3 35 57,4 65,8 78,9 84,1 NT4 33,5ab 52,6b 61,9a 75,9bc 83,1b NT5 35,4a 58,2a 64,5a 79,8a 87,9a P * * * * * 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 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 vô cơ) cao nhất so với 23
24. các NT còn lại, qua thống kê cho thấy có sự khác biệt với các NT1 và NT4. Đối với NT chỉ bón bùn đáy luôn 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 NT1 1,48c 1,65c 2,17c NT2 1,73ab 3,48ab 3,53a NT3 1,61bc 2,53b 3,13ab NT4 1,49c 2,48b 2,7bc NT5 1,83a 3,5a 3,73a P (<0,05) * * * 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: không 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 còn 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 khô/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
25. 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 khoáng 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 quá trình khoáng 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 không đáng kể. Bảng 4.17 Hàm lượng N (kg/ha) hấp thu trong hạt và thân lúa 25
26. Địa điểm và thời gian thực hiện Cái Nước Thới Bình NT 2014 2016 2017 N N Tổng N N Tổng N N Tổng hạt thân N hạt thân N hạt thân N NT1 11,9c 12,8b 24,8b 12,9c 12,9d 25,8d 17,4b 18,0b 35,3b NT2 15,8ab 18,8a 35,9a 36,2a 39,5b 75,7b 38,9a 41,3a 80,2a NT3 14,4bc 13,1b 27,5b 21,2b 19,5c 40,7c 24,9b 22,3b 47,2b NT4 12,6c 12,8b 25,4b 20,8b 14,7d 35,5c 22,0b 21,5b 43,4b NT5 18,0a 18,4a 36,4a 35,5a 52,4a 87,9a 39,3a 45,0a 84,4a P * * * * * * * * * 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: không khác biệt; (*): khác biệt với mức ý nghĩa 5%. Bảng 4.18 Hệ số hấp thu N trong tổng sinh khối lúa Địa điểm và thời gian thực hiện NT Cái Nước Thới Bình 2014 2016 2017 NT1 - - - NT2 0,05 0,24 0,21 NT3 0,05 0,28 0,2 NT4 0,03 0,3 0,2 NT5 0,05 0,25 0,2 P (<0,05) ns ns ns Năm 2015, thí nghiệm thực hiện ở Cái Nước do hạn mặn kéo dài vượt kiểm soát nên không thu thập được số liệu. 26
27. 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. Kết quả nghiên cứu hệ số hấp thu N trong tổng sinh khối lúa cho thấy chưa có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các NT (Bảng 4.18). Tóm lại, kết quả nghiên cứu hệ số hấp thu N trong tổng sinh khối lúa chưa thấy có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các NT điều này đồng nghĩa với việc bón 5 cm bùn đáy cho canh tác lúa và bón phân hóa học với các tỷ lệ khác nhau thì hiệu quả canh tác thông qua hệ số hấp thu N bằng nhau. 4.2.3.4 Hiệu quả của bón bùn đáy lên khả năng cung cấp dưỡng chất của đất thông qua mức tăng năng suất và tổng sinh khối lúa Mức tăng năng suất lúa (tấn/ha) thực hiện qua các năm thể hiện rất rõ ở nhóm NT2 và NT5 luôn cao hơn các NT còn lại với sự khác biệt có ý nghĩa thống kê. Tương tự với mức tăng năng suất lúa, mức tăng tổng sinh khối của lúa ở NT2 và NT5 luôn cao hơn có ý nghĩa thống kê so với các NT còn lại (Bảng 4.19). Như vậy, bón bùn đáy 5 cm sẽ góp phần lớn cho mức tăng năng suất lúa và mức tăng tổng sinh khối của lúa trong hệ thống canh tác lúa-tôm, mức tăng năng suất và tổng sinh khối sẽ cao và bền hơn nếu kết hợp bón bùn đáy với lượng 5 cm và lượng phân vô cơ thấp (40-27-20). Bảng 4.19 Mức tăng năng suất và tổng sinh khối lúa (tấn/ha) trong trường hợp có bón bùn 27
28. Địa điểm và thời gian thực hiện Cái Nước Thới Bình NT 2014 2016 2017 Năng Tổng Năng Tổng Năng Tổng suất sinh khối suất sinh khối suất sinh khối NT1 - - - - - - NT2 0,25ab 1,52a 1,63ab 5,20b 1,36a 4,34b NT3 0,13bc 0,18b 0,88b 2,45c 0,96b 2,31c NT4 0,01c 0,01b 0,83b 1,78c 0,53c 1,31d NT5 0,35a 1,28a 1,85a 6,48a 1,56a 5,31a P * * * * * * Năm 2015, thí nghiệm thực hiện ở Cái Nước do hạn mặn kéo dài vượt kiểm soát nên không 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%. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Tổng lượng bùn tích lũy ở mương chính trong hệ thống lúa-tôm trung bình đạt từ 377,3 đến 430,6 (m3/ha/vụ) tương ứng từ 83 đến 94,7 (tấn/ha/vụ) bùn khô. Hàm lượng dinh dưỡng bùn đáy trong hệ thống lúa-tôm giàu cacbon hữu cơ và đạm tổng. Trong hệ thống lúa-tôm, hàm lượng N khoáng ở nhóm mẫu bùn đáy mương chính và mương xả phèn cao hơn mẫu đất tầng canh tác (0-3 cm) do đó bùn đáy của hệ thống lúa-tôm sau khi rửa mặn có khả năng cung cấp bổ sung N khoáng cho vụ canh tác lúa trong hệ thống. Bùn đáy giúp đất tăng khả năng cung cấp đạm khoáng cho vụ lúa trong hệ thống lúa-tôm. Bón bùn trước 28
29. thời điểm rửa mặn khi bắt đầu vụ lúa không làm tăng độ mặn trong đất và chỉ số pH cũng phù hợp với sự phát triển của cây lúa. Bùn đáy góp phần làm tăng hàm lượng N hữu dụng, P hữu dụng cho đất cung cấp cho cây trồng, đặc biệt là sự kết hợp giữa bùn và 2/3 lượng phân vô cơ theo khuyến cáo thì hàm lượng dưỡng chất N và P hữu dụng trong đất cao hơn. Việc bón bùn kết hợp 2/3 lượng phân vô cơ theo khuyến cáo làm tăng năng suất lúa trong hệ thống lúa-tôm thông qua các chỉ tiêu nông học, năng suất thực tế, khả năng hấp thu N trong hạt, hệ số hấp thu N trong tổng sinh khối và nhất là mức tăng năng suất và tổng sinh khối lúa. 5.2 Kiến nghị Cần tiếp tục nghiên cứu phân tích EC của mẫu bùn để đánh giá tích lũy mặn trong bùn đáy, từ đó xác định thời gian rửa mặn phù hợp trước khi sử dụng bùn để cung cấp dinh dưỡng N cho cây lúa. Cần có thêm những nghiên cứu để đánh giá chất lượng đất canh tác của vụ lúa sau khi bón bùn đáy ở nhiều vụ liên tiếp. 29