Luận án Biện pháp quản lý nước, kết hợp bón đạm, xử lý rơm rạ để nâng cao sinh trưởng lúa, giảm bốc thoát khí amoniac, phát thải khí Mêtan và Oxit nitơ

Trang 1

Trang 2

Trang 3

Trang 4

Trang 5

Trang 6

Trang 7

Trang 8

Trang 9

Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Luận án Biện pháp quản lý nước, kết hợp bón đạm, xử lý rơm rạ để nâng cao sinh trưởng lúa, giảm bốc thoát khí amoniac, phát thải khí Mêtan và Oxit nitơ", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Biện pháp quản lý nước, kết hợp bón đạm, xử lý rơm rạ để nâng cao sinh trưởng lúa, giảm bốc thoát khí amoniac, phát thải khí Mêtan và Oxit nitơ

t 0,10 bar; AWD2: Tưới khơ ngập luân phiên khi lực giữ nước đạt 0,15 bar 4.1.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hƣởng của kỹ thuật bĩn thấm urê trên khả năng phát thải khí nhà kính 4.1.2.1 Ảnh hƣởng của biện pháp bĩn thấm urê đến khả năng bốc thốt NH3 * Diễn biến pH và nhiệt độ trong các thời kỳ bĩn urê Nhìn chung, diễn biến thay đổi pH ở 3 nghiệm thức cĩ chiều hướng giống nhau trong các giai đoạn quan sát. Nghiệm thức ngập liên tục (FA) cĩ pH nước mặt cao hơn 2 nghiệm thức bĩn thấm - tưới ngay (PA1) và bĩn thấm - tưới sau một ngày (PA2) (Hình 4.6). Hình 4.6: Ảnh hƣởng của kỹ thuật bĩn thấm urê lên diễn biến lƣợng pH nƣớc mặt. Thí nghiệm nhà lƣới ĐHCT, vụ Hè Thu 2012 Ghi chú:FA: ngập liên tục; PA1: bĩn thấm – tưới ngay ; PA2: bĩn thấm – tưới sau một ngày 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 CF AWD1 AWD2 3,93 4,27 4,93 Nghiệm thức Năng suất (tấn/ha) CV = 34,27% 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5 9,0 10 12 14 20 22 45 47 49 p H Ngày sau sạ FA PA1 PA2 Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 60 Ở giai đoạn 10 - 20 NSS, pH tăng cao nhất trong cả vụ (Hình 4.6). Kết quả này tương đương với nghiên cứu của Fillery et al. (1986), pH tăng cao trong ruộng lúa sau khi bĩn urê vào thời kỳ bĩn đầu (10 NSS) vì lúc ấy tán lá lúa che phủ mặt ruộng ít, hoạt động quang hợp của tảo cao làm tăng pH nước. Với sự gia tăng pH nước, NH4 + được ion hố sẽ gia tăng và chuyển thành NH3 và dạng này cĩ thể bốc thốt vào trong khơng khí (De Datta, 1987). Do đĩ, khi nước ruộng lúa cĩ giá trị pH cao (pH > 7,5) một lượng lớn NH4 + sẽ bị mất đi do bị chuyển thành NH3. Hình 4.7 cho thấy, nhiệt độ nước mặt ở 3 nghiệm thức cĩ xu hướng cao hơn trong giai đoạn từ 10-22 NSS, trong đĩ nhiệt độ ở nghiệm thức FA so với nghiệm thức PA1 và PA2. Nhiệt độ là một trong những nhân tố khơng kém phần quan trọng ảnh hưởng đến sự mất N vì sự bốc thốt NH3 tăng cùng với nhiệt độ nhất là khi nhiệt độ tăng đến 46oC (Martin and Champman, 1951). Theo Darrel (1982), nhiệt độ cao sẽ thúc đẩy quá trình bốc thốt NH3 từ nước ra khơng khí. Đỗ Thị Thanh Ren (1999) cũng chỉ ra rằng, khi nhiệt độ cao thì quá trình bốc thốt NH3 xảy ra nhiều. Khí NH3 cĩ thể bốc thốt trong điều kiện nhiệt độ thấp như 19oC (Sommeret al., 1991), do vậy, nhiệt độ nước mặt >25 o C trong các giai đoạn sinh trưởng của lúa đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc bốc thốt NH3 sau khi bĩn phân đạm. Hình 4.7: Ảnh hƣởng của kỹ thuật bĩn thấm urê lên diễn biến lƣợng nhiệt độ nƣớc mặt. Thí nghiệm nhà lƣới ĐHCT, vụ Hè Thu 2012 Ghi chú: FA: ngập liên tục; PA1: bĩn thấm – tưới ngay; PA2: bĩn thấm – tưới sau một ngày Nhìn chung, pH cao và nhiệt độ cao của nước mặt ruộng trong các giai đoạn sinh trưởng của lúa đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc bốc thốt NH3. *Diễn biến lƣợng NH3 bốc thốt từ phân N: Ở thời kỳ bĩn phân thứ 1 (10 NSS): Đối với nghiệm thức ngập liên tục (FA), bĩn thấm (PA1) và bĩn thấm - tái ngập nước (PA2), ngày bĩn phân lúc 10 NSS cĩ lượng NH3 bốc thốt đo được theo thứ tự là 6,66; 8,34 và 4,88 25 27 29 31 33 35 37 10 12 14 20 22 45 47 49 o C Ngày sau sạ FA PA1 PA2 Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 61 mgNH3/m 2/ngày. Lượng NH3 bốc thốt của 3 nghiệm thức gia tăng theo thứ tự ở giai đoạn bĩn phân lần thứ nhất ở 12 NSS là 8,50; 6,27 và 5,05 mgNH3/m 2/ngày. Vào 14 NSS (4 ngày sau khi bĩn thấm), lượng NH3 bốc thốt ở 3 nghiệm thức cĩ giảm đi tương ứng là 6,11; 2,37 và 0,93 mgNH3/m 2/ngày. Kết quả nghiên cứu của Tian et al., (2001) cũng cho thấy tốc độ bốc thốt NH3 cao ở ngày thứ hai sau khi bĩn urê. Thời kỳ bĩn phân thứ 2 (20 NSS): Đây là giai đoạn bốc thốt NH3 cao nhất. Vào thời kỳ này, diễn biến lượng NH3 bốc thốt cũng tương tự như ở giai đoạn bĩn phân lần thứ nhất. Nghĩa là cả 3 nghiệm thức FA, PA1 và PA2 tại thời điểm trong ngày vừa mới bĩn phân cĩ lượng NH3 bốc thốt cao nhất vào 22 NSS (Hình 4.8). Các ảnh hưởng do tán lá lúa che phủ mặt ruộng ít, hoạt động quang hợp của tảo tăng làm tăng pH nước cĩ ảnh hưởng đến bốc thốt nhiều NH3 (Fillery et al., 1986). Hình 4.8: Ảnh hƣởng của kỹ thuật bĩn thấm urê lên diễn biến tổng lƣợng bốc thốt NH3. Thí nghiệm nhà lƣới ĐHCT, vụ Hè Thu 2012 Ghi chú: FA: ngập liên tục; PA1: bĩn thấm – tưới ngay; PA2: bĩn thấm – tưới sau một ngày Đối với nghiệm thức FA, PA1 và PA2, vào ngày bĩn phân 20 NSS lượng NH3 bốc thốt đo được theo thứ tự là 10,04; 7,64 và 3,80 mgNH3/m 2/ngày. Ở giai đoạn 22 NSS, lượng NH3 bốc thốt của 3 nghiệm thức gia tăng cao (Hình 4.8) sau đĩ giảm dần ở các ngày cịn lại. Thời kỳ bĩn phân thứ 3 (45 NSS): Lượng NH3 bốc thốt ở đợt bĩn phân thứ 3 cũng cĩ chiều hướng tương tự như ở 2 đợt bĩn phân trước đĩ. Cả 3 nghiệm thức FA, PA1 và PA2 cĩ lượng NH3 bốc thốt vào 45 NSS đo được lần lượt là 5,04; 1,67 và 0,92 mgNH3/m 2/ngày. Lượng NH3 bốc thốt cao là ở giai đoạn này là vào 47 NSS, lần lượt là 9,89; 3,45 và 1,96 mgNH3/m 2/ngày, sau đĩ giảm dần ở các ngày cịn lại, đạt thấp hơn ở 3 nghiệm thức vào 49 NSS,từ 0,55-1,93 mgNH3/m 2/ngày. Đối với nghiệm thức FA, đến 50 NSS thì FA 62 NH3 khơng cịn bốc thốt. Diễn biến này khá phù hợp với kết quả nghiên cứu của Hayashi et al. (2006) là ở 51 NSS (6 ngày sau khi bĩn urê) thì lượng bốc thốt NH3 thấp nhất. Ở ba giai đoạn bĩn phân, đối với cả 3 lần bĩn phân, tổng lượng bốc thốt NH3 ở nghiệm thức FA cao hơn cĩ ý nghĩa thống kê (P<0,05) so với nghiệm thức PA1 và PA2. Cụ thể ở đợt thứ nhất, các nghiệm thức FA, PA1 và PA2 cĩ lượng bốc thốt lần lượt là 34,43; 19,93 và 17,24 mgNH3/m 2/ngày. Ở đợt bĩn phân thứ hai, cả ba nghiệm thức cĩ lượng bốc thốt là 58,66; 42,55 và 28,61 mgNH3/m 2/ngày. Ở đợt phân thứ ba lượng bốc thốt ở ba nghiệm thức là 34,96; 13,17 và 6,72 mgNH3/m 2/ngày (Hình 4.8). Nhìn chung, tổng lượng bốc thốt NH3 của nghiệm thức ngập liên tục (FA) cao hơn bĩn thấm - tưới ngay (PA1) và bĩn thấm - tưới sau một ngày (PA2). *Đánh giá sự bốc thốt NH3 từ phân bĩn: Khi bĩn phân urê cho lúa ở vụ Hè Thu, qua các lần lấy mẫu đo lượng NH3 bốc thốt, ước lượng N mất ở dạng này qua từng đợt bĩn phân, sau đĩ ước lượng cho tồn vụ Hè Thu thì tổng lượng N bốc thốt ở dạng NH3 trong cả vụ lúa ở nghiệm thức FA là 7,68 kgN/ha (7,68% theo tổng lượng 100 kgN/ha bĩn cho lúa) so với PA1 là 4,54 kgN/ha (4,54%) và PA2 là 3,15 kgN/ha (3,15%) (Bảng 4.4). Bảng 4.4: Tỷ lệ N bốc thốt qua NH3 qua từng đợt bĩn phân và cả vụ. Thí nghiệm nhà lƣới ĐHCT, vụ Hè Thu 2012 NSS Lượng urê bĩn (kgN/ha) % lượng N mất qua bốc thốt NH3 FA PA1 PA2 10 30 6,90 4,0 3,43 20 30 11,73 8,50 5,73 45 40 5,25 1,97 1,00 Cả vụ 100 7,68 4,54 3,15 Ghi chú: FA: ngập liên tục; PA1: bĩn thấm – tưới ngay; PA2: bĩn thấm – tưới sau một ngày; NSS: ngày sau sạ Kết quả tính bình quân từ các tỷ lệ mất N qua bốc thốt NH3 cho thấy cả vụ lúa cĩ 7,68% đạm bị mất ở nghiệm thức FA, nếu tính bình quân cho hai nghiệm thức bĩn thấm là 3,85%. Các tỷ lệ này khá phù hợp với kết quả nghiên cứu của Ngơ Ngọc Hưng (2009) là lượng N bị mất qua bốc thốt NH3 ở phương pháp bĩn thấm urê là 4,14% so với đối chứng là 7,9%. Tĩm lại, N mất dưới dạng NH3 ở nghiệm thức FA cĩ xu hướng cao hơn nghiệm thức PA1 và PA2. Điều này cĩ thể liên hệ đến ảnh hưởng của pH nước ruộng ở 3 nghiệm thức. Giá trị pH ở nghiệm thức FA cao hơn so với PA1 và PA2, của PA1 cao hơn PA2 (Hình 4.6). Điều này tương đồng với lượng N bốc 63 thốt qua dạng NH3 ở nghiệm thức FA cao hơn so với PA1 và PA2 và N bốc thốt qua NH3 của PA1 cũng cĩ xu hướng cao hơn PA2. 4.1.2.2 Ảnh hƣởng của biện pháp bĩn thấm urê đến tốc độ phát thải CH4 Kết quả Hình 4.9 cho thấy tốc độ phát thải khí CH4 ở nghiệm thức PA1 chỉ cao ở giai đoạn đầu (1,97 mgCH4/m 2 /giờ) so với nghiệm thức FA (0,63 mgCH4/m 2 /giờ) và nghiệm thức PA2 (0,17 mgCH4/m 2 /giờ), sau đĩ thì cĩ xu hướng giảm về cuối vụ. Ở nghiệm thức FA, phát thải CH4 tăng ở giai đoạn 22 NSS, ở giai đoạn này phân urê sau khi bĩn vào đất trong điều kiện ngập nước xảy ra tình trạng thủy phân và tạo ra N-NH4 + . Ở nghiệm thức PA1 và PA2, phân urê được bĩn vào đất khi đất nứt chân chim (độ ẩm 65%) nên N cĩ thể chủ yếu ở dạng N-NO3 - . Hình 4.9: Ảnh hƣởng của kỹ thuật bĩn thấm urê lên tốc độ phát thải CH4 (mgCH4/m 2 /giờ) qua các giai đoạn sinh trƣởng. Thí nghiệm nhà lƣới ĐHCT, vụ Hè Thu 2012 Ghi chú: FA: ngập liên tục; PA1: bĩn thấm – tưới ngay; PA2: bĩn thấm – tưới sau 1 ngày Theo Jiao Y et al. (2005), khi nghiên cứu tốc độ phát thải CH4 trên 3 loại đất cĩ chứa N-NH4 + phát hiện rằng tốc độ phát thải tăng so với nghiệm thức đối chứng và kết luận rằng N-NH4 + là nguyên nhân chủ yếu ảnh hưởng đến tốc độ phát thải CH4 sau khi urê được đưa vào trong đất. Điều này phù hợp với kết quả thí nghiệm là phát thải NH4 ở nghiệm thức FA cĩ xu hướng cao hơn so với PA1 và PA2. Phát thải CH4 trong điều kiện để đất nứt chân chim và bĩn thấm urê cĩ lẽ liên quan đến thế ơxy hĩa - khử (Eh). Sau khi Eh giảm khoảng 0, lượng lưu huỳnh và axit acetic tăng lên, tiếp theo nhận thấy cĩ sự phát tán CH4 (Phạm Văn Kim, 2006). Nghiệm thức PA1 cĩ tốc độ phát thải CH4 cao ở giai đoạn đầu cĩ thểliên quan đến nhiệt độ đất, là yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của các vi sinh vật, gĩp phần ảnh hưởng đến tốc độ phát thải CH4, khí 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 10 12 14 16 20 22 24 26 45 47 49 51 65 m g C H 4 m -2 g iờ -1 Ngày sau sạ FA PA1 PA2 64 CH4 được tìm thấy ở nhiệt độ đất 35 oC và tốc độ phát thải khí rất nhỏ khi nhiệt độ đất dưới 20oC (Yamane and Sato, 1961). Ở giai đoạn 20 NSS, lúa đang thuộc giai đoạn đẻ nhánh, là giai đoạn hấp thu chất dinh dưỡng mạnh mẽ của cây, nghiệm thức FA cĩ tốc độ phát thải CH4 cao nhất, phù hợp với các kết quả của Yagi (1997). Ở nghiệm thức PA1 và PA2 do ruộng được rút nước ra để đất nứt chân chim (độ ẩm khoảng 65%), do đĩ tạo điều kiện đất thống khí, O2 trao đổi ra vào trong tế khổng của đất, và N cĩ thể chủ yếu ở dạng N-NO3 - nên làm tốc độ thốt khí CH4 khơng cao. Các thí nghiệm của Lindau (1994) cũng cho thấy, bĩn phân urê cao cũng gĩp tạo khí CH4 nhiều hơn, cĩ thể do lượng phân N cao trong điều kiện ngập nước liên tục làm cho vi sinh vật hoạt động mạnh hơn làm phát thải CH4 nhiều hơn. Kết quả này cũng phù hợp với kết luận của Towprayoon et al. (2005). Kết quả nghiên cứu của Quin et al. (2010) cho thấy, lượng phát thải khí CH4 cao nhất vào giai đoạn sinh trưởng của cây lúa và giảm rất lớn khi để ruộng khơ vào giai đoạn này. Khi cây lúa bước vào giai đoạn sinh sản (45 ngày sau sạ), tốc độ phát thải CH4 ở các nghiệm thức tuy cĩ biến động nhưng khác biệt khơng cĩ ý nghĩa thống kê. Giống như ở giai đoạn 22 NSS, FA vẫn cĩ tốc độ thốt CH4 cao, cĩ thể là do vẫn cịn trong giai đoạn ngập nước. Ở nghiệm thức PA1 và PA2, nước đã được rút ra trước khi bĩn phân nên tốc độ thốt CH4 cĩ xu hướng thấp hơn (Hình 4.9). Kết quả này phù hợp với kết luận của Shang- Shyng Yang và Hsiu-Lan Chang (1999) là tốc độ thốt CH4 cao vào giai đoạn làm địng và ra hoa, thấp ở giai đoạn cấy và chín. Tổng phát thải CH4 ước lượng trong cả vụ lúa ở nghiệm thức FA cĩ xu hướng cao là 196,20 mgCH4/m 2/ngày so với nghiệm thức PA1 là 165,28 mgCH4/m 2/ngày và nghiệm thức PA2 là 66,25 mgCH4/m 2/ngày. 4.1.2.3 Ảnh hƣởng của biện pháp bĩn thấm urê đến tốc độ phát thải N2O Ở giai đoạn 10 NSS, lượng phát thải N2O cao ở 3 nghiệm thức vào ngày đầu vừa mới bĩn phân, trong đĩ nghiệm thức PA2 là 0,50 mgN2O/m 2 /giờ, nghiệm thức PA1 là 0,30 mgN2O/m 2 /giờ cĩ xu hướng cao ở nghiệm thức FA là 0,26 mgN2O/m 2 /giờ (Hình 4.10). Ở giai đoạn 20 NSS, lượng phát thải N2O cĩ xu hướng giảm ở cả 3 nghiệm thức và xu hướng này tiếp tục xảy ra về cuối vụ lúa. Nghiệm thức PA1, PA2, FA lượng N2O đo được lần lượt là 0,22; 0,29 và 0,15 mgN2O/m 2 /giờ. Trong giai đoạn này phát thải khí cũng tăng cao ở ngày đầu sau khi bĩn phân và giảm dần về các ngày sau. 65 Ở giai đoạn 45 NSS, lượng phát thải N2O cao vào ngày thứ 49 NSS ở nghiệm thức PA2 và FA lần lượt là 0,09 và 0,15 mgN2O/m 2 /giờ, cịn ở nghiệm thức PA1 là 0,08 mgN2O/m 2 /giờ (Hình 4.10). Hình 4.10: Ảnh hƣởng của kỹ thuật bĩn thấm urê lên tốc độ phát thải N2O (mgN2O /m 2 /giờ) qua các giai đoạn sinh trƣởng. Thí nghiệm nhà lƣới ĐHCT, vụ Hè Thu 2012 Ghi chú: FA: ngập liên tục; PA1: bĩn thấm – tưới ngay; PA2: bĩn thấm – tưới sau 1 ngày Nhìn chung, cả 3 đợt bĩn phân, diễn biến phát thải N2O hầu như cao vào ngày đầu sau khi bĩn phân urê và thấp dần vào các giai đoạn sau. Một số tác giả cho rằng, sự khử NO3 - là nguồn quan trọng của bốc thốt N2O (Ambus and Robertson, 1998). Tiến trình khử NO3 - do vi sinh vật, tạo ra NO và N2O (Firestone and Davidson, 1989; Poth and Focht, 1985). Tiedje (1988) cho rằng, cĩ 3 yếu chính liên quan đến tỷ lệ khử NO3 - trong đất là nồng độ ơxy, nồng độ NO3 - và vật liệu hữu cơ dễ phân hủy. Theo Yu et al. (2001) và Towprayoon et al.(2005), ở chế độ bĩn thấm urê làm gia tăng sự ơxy hĩa (tăng giá trị Eh) và đồng thời gia tăng tốc độ phát thải N2O do tăng lượng NO3 trực di vào tầng khử. Kết quả thí nghiệm cũng cho thấy, phát thải N2O cĩ xu hướng cao ở các nghiệm thức PA1 và PA2 so với FA trong phần lớn quá trình sinh trưởng của cây lúa (Hình 4.10). 4.1.3 Thí nghiệm 3: Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh lên khí phát thải nhà kính và năng suất lúa 4.1.3.1 Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh lên phát thải khí CH4 Qua Hình 4.11 cho thấy, ở giai đoạn 10 NSS tốc độ phát thải khí CH4 ở nghiệm thức BS khác biệt cĩ ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức cịn lại (P<0,05). Quá trình phát thải CH4 là quá trình hơ hấp yếm khí của vi sinh vật. Trong quá trình này, các chất N, chất hữu cơ cao phân tử bị phân giải thành các 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 10 12 14 16 20 22 24 26 45 47 49 51 m g N 2 O m -2 g iờ -1 Ngày sau sạ FA PA1 PA2 66 axit hữu cơ như axít acetic, axít propionic, axít bytyric,Các axit này được nhĩm vi khuẩn Metanobacteria phân giải tiếp thành CH4. Đây là quá trình phân giải phức tạp chất hữu cơ ở điểu kiện yếm khí (Phạm Văn Kim, 2006). Hình 4.11: Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh lên tốc độ phát thải CH4 (mgCH4/m 2 /giờ) qua các giai đoạn sinh trƣởng. Thí nghiệm nhà lƣới ĐHCT, vụ Hè Thu 2012 Ghi chú: BS: bĩn 6 tấn rơm/ha; OA1: bĩn 3 tấn rơm cĩ ủ Tricoderma/ha; OA2: bĩn 6 tấn rơm cĩ ủ Tricoderma/ha Nghiệm thức BS là nghiệm thức vừa vùi rơm tươi vừa canh tác theo quy trình canh tác lúa nước (giai đoạn này nước đang ngập 5-7 cm) nên tạo ra mơi trường yếm khí rất mạnh tăng khả năng hoạt động của nhĩm vi khuẩn Metanobacteria làm tăng phát thải khí CH4. Về sau tốc độ phát thải khí CH4 giảm dần là do rơm tươi đã cĩ sự phân hủy theo thời gian. Hai nghiệm thức OA1 và OA2 cĩ tốc độ phát thải CH4 khác biệt khơng cĩ ý nghĩa thống kê vì rơm đã được phân hủy bởi nấm Trichoderma, hàm lượng chất hữu cơ cao phân tử ít hơn so với rơm tươi nên hoạt động của vi khuẩn sản sinh ra khí CH4 ít và thấp hơn nghiệm thức BS. Ở giai đoạn 20 NSS, nghiệm thức BS cĩ phát thải CH4 giảm xuống nhưng vẫn cao hơn 2 nghiệm thức cịn lại (P<0,05). Phát thải CH4 giảm hơn so với giai đoạn 10 NSS vì cây lúa đang trong giai đoạn đẻ nhánh tối đa. Cĩ thể trong giai đoạn này, lượng N trong 3 nghiệm thức đã được vi khuẩn phân hủy nhiều hơn và được cây lúa hấp thu nên làm giảm tỷ lệ C/N (Ngơ Ngọc Hưng, 2004), đây là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tốc độ phát thải CH4. Mặt khác, tuy tốc độ phát thải CH4 ở BS cĩ giảm nhưng vẫn cao hơn gấp 2 lần so với 2 nghiệm thức cịn lại, điều này phù hợp với kết quả của Yagi and Miami (1990), khi sử dụng vùi rơm thì tốc độ phát thải CH4 tăng từ 2-4 lần so với nghiệm thức đối chứng (khơng vùi rơm) (Hình 4.11). 0 1 2 3 4 5 10 12 14 16 20 22 24 26 28 45 47 49 51 m g C H 4 /m 2 /g iờ Ngày sau sạ BS OA1 OA2 67 Ở giai đoạn 45 NSS, nghiệm thức BS cĩ phát thải CH4 tiếp tục giảm xuống nhưng vẫn cao hơn (P<0,05) so với hai nghiệm thức OA1 và OA2, cĩ thể do tình trạng phân hủy rơm kéo dài trong điều kiện yếm khí. Theo Phan Thị Cơng (2005), vùi rơm đến 90 ngày mà vẫn cịn 37% số rơm rạ chưa được phân hủy và trong thực tế tỷ lệ 63% số rơm rạ được gọi là phân hủy cũng chỉ ở trong tình trạng bán phân hủy. Trong quá trình phân hủy rơm rạ tươi sản sinh ra các H2S, C2H4, các axít bay hơi và khơng bay hơi, và sản phẩm cuối cùng là CH4. Kết quả nghiên cứu cho thấy phù hợp với kết quả Quin Yanmei et al. (2010), khi vùi rơm, lượng phát thải CH4 cĩ thể tăng lên 30% so với khơng vùi. Tổng lượng phát thải CH4 ước lượng trong cả vụ ở nghiệm thức BS là 628,23 mgCH4/m 2/ngày, cao hơn so với ở nghiệm thức OA1 là 71,98 mgCH4/m 2/ngày, và ở nghiệm thức OA2 là 83,08 mgCH4/m 2/ngày. Kết quả này phù hợp với kết quả của Liou et al. (2007) và Sampanpanish (2012) nghiên cứu việc vùi rơm tươi làm tăng lượng phát thải CH4 trên ruộng lúa. 4.1.3.2 Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh lên phát thải khí N2O Ở giai đoạn 10 NSS, khi vừa mới bĩn phân, lượng phát thải N2O cao ở nghiệm thức ở nghiệm thức OA1 (0,16 mgN2O/m 2 /giờ) và nghiệm thức OA2 (0,18 mgN2O/m 2 /giờ) so với nghiệm thức BS (0,09 mgN2O/m 2 /giờ). Ở giai đoạn 20 NSS, lượng phát thải N2O đã giảm đi và biến động thấp hơn ở nghiệm thức BS (0,09 mgN2O/m 2 /giờ), OA1 (0,11 mgN2O/m 2 /giờ) và OA2 (0,12 mgN2O/m 2 /giờ) (Hình 4.12). Tương tự như ở giai đoạn 10 NSS, lượng phát thải N2O lại gia tăng cao ở cả 3 nghiệm thức OA2, OA1 và BS ở giai đoạn 51 NSS với các giá trị theo thứ tự là 0,20; 0,17 và 0,13 mgN2O/m 2 /giờ. Hình 4.12: Ảnh hƣởng của phân hữu cơ vi sinh lên tốc độ phát thải N2O (mgN2O/m 2 /giờ) qua các giai đoạn sinh trƣởng. Thí nghiệm nhà lƣới ĐHCT, vụ Hè Thu 2012 Ghi chú: BS: bĩn 6 tấn rơm/ha; OA1: bĩn 3 tấn rơm cĩ ủ Tricoderma/ha; OA2: bĩn 6 tấn rơm cĩ ủ Tricoderma/ha Ngày sau sạ mg N2O m -2 giờ- 1 68 Nhìn chung, lượng phát thải N2O ở 3 giai đoạn bĩn phân cĩ biến động mạnh theo thời kỳ sinh trưởng của cây. Trong cả 3 giai đoạn bĩn phân, hai nghiệm thức OA1 và OA2 cĩ tốc độ phát thải N2O cao hơn nghiệm thức BS. Theo Yan et al., (2007), việc cố định N trong đất sẽ xuất hiện khi cĩ sự tham gia của hàm lượng các-bon hữu cơ trong rơm, việc gia tăng việc cố định N sẽ ảnh hưởng đến quá trình nitrat hĩa và khử nitrat, dẫn đến tốc độ N2O bốc thốt thấp, như ở nghiệm thức BS. Theo Williams et al. (1992), N2O được sản sinh ra trong đất theo 2 quá trình trái ngược nhau gây ra do vi khuẩn là nitrat hĩa và khử nitrat (Rice and Rogers, 1993; Rưver et al., 1998) và việc ngập nước thường xuyên khơng phải là nguyên nhân chính phát thải N2O vì N2O nhanh chĩng bị khử thành N2 dưới điều liện yếm khí (Erich et al., 1984; Duxbury and Mosier, 1993; Granli and Bockman, 1994). Khống hĩa N là một tiến trình N vơ cơ được phĩng thích ra từ các dạng N hữu cơ do hoạt động phân hủy chất hữu cơ của vi sinh vật đất nhằm đáp ứng nhu cầu năng lượng và phát triển sinh khối của chúng (Jansson and Persson, 1982). Tiến trình này cĩ thể xảy ra trong quá trình yếm khí và thống khí. Quá trình chuyển hĩa N hữu cơ thành NH4 + do tập đồn vi khuẩn dị dưỡng thực hiện và tiến trình nitrat hĩa, ơxy hĩa NH4 + và NO3 - do vi sinh vật tự dưỡng (Nitrosomonas sp. và Nitrobacter sp.) hoạt động trong điều kiện thống khí (Paul and Clark., 1996). Ở rơm tươi, tỷ lệ C/N cao, sau đĩ được vùi vào đất và trong điều kiện yếm khí do các tế khổng chứa đầy nước, ngăn cản sự khuếch tán O2 từ khí quyển vào đất, nên việc vi sinh vật phân hủy N hữu cơ bị hạn chế, tiến trình phản nitrat kém, kết quả là tốc độ phát thải N2O ở nghiệm thức BS luơn thấp ở ba giai đoạn bĩn phân. Kết quả này cũng phù hợp với kết quả của Wang et al. (2010) và Xing et al. (2009). Kết quả Hình 4.12 cho thấy, trong 3 giai đoạn bĩn phân, lượng bốc thốt N2O của 3 nghiệm thức rất thấp (< 0,22 mgN2O/m 2 /giờ), điều này phù h
File đính kèm:
luan_an_bien_phap_quan_ly_nuoc_ket_hop_bon_dam_xu_ly_rom_ra.pdf
7 - Trang thông tin luận án tiếng Việt (OK)_Final.docx
8 - Trang thông tin luận án tiếng Anh (OK)_Final.docx
Tom tat LA tieng Anh (3-7-2018).pdf
Tom tat LA tieng Viet (3-7-2018).pdf