Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh đến một số đặc tính vật lý, hóa học và sinh học của đất vườn cam sành

90 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 9(94)/2018 sẵn sàng cho NAMA: xây dựng năng lực cho hệ thống lương thực và năng lượng tổng hợp tại Việt Nam”. Viện Thổ nhưỡng Nông hoá, 2005. Sổ tay phân bón. NXB Nông nghiệp, 352 tr. Akiyama, H., Yan, X., Yagi, K., 2009. Evaluation of effectiveness of enhanced-efficiency fertilizers as mitigation options for N2O and NO emissions from agricultural soils: meta-analysis. Global Change Biology 16, 1837-1846. doi:10.1111/j.1365- 2486.2009.02031.x. DNDC, 2012. Guideline for DNDC model, Newhamshire University. IPCC, 2014: Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, R.K. Pachauri and L.A. Meyer (eds.)]. IPCC, Geneva, Switzerland, 151 pp. Mai Van Trinh, Nguyen Hong Son, Tran Van The and Bui Phuong Loan, 2014. An estimation of GHG reduction in Vietnam Agriculture.Research highlight of Vietnam Academy of Agricultural Sciences in 2014. Agricultural Publishing House, tr 62-66. Ngo Duc Minh, Mai Văn Trinh, Reiner Wassmann, Bjorn Ole Sander, Tran Dang Hoa, Nguyeen Le Trang, Nguyen Manh Khai, 2014. Simulation of Methane Emission from Rice Paddy Fields in Vu Gia- Thu Bồn River Basin of Vietnam using the DNDC Model:Field Validation and Sensitivity Analysis, VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences, Vol. 30, No. 4 (2014) 31-44. Pandey, A., Van Trinh Mai, Duong Quynh Vu, Thi Phuong Loan Bui, Thi Lan Anh Mai, Lars Stoumann Jensen, Andreas de Neergaard, 2014. Organic matter and water management strategies to reduce methane and nitrous oxide emissions from rice paddies in Vietnam, Agriculture, Ecosystems and Environment 196, pp.137-146. Tariq, A., Lars Stoumann Jensen, Bjoern Ole Sander, Stephane de Tourdonnet, Per Lennart Ambus, Phan Huu Thanh, Mai Van Trinh, Andreas de Neergaar, 2018. Paddy soil drainage influences residue carbon contribution to methane emissions.Journal of Environmental Management 225 (2018) 168-176. ẢNH HƯỞNG CỦA PHÂN HỮU CƠ VI SINH ĐẾN MỘT SỐ ĐẶC TÍNH VẬT LÝ, HÓA HỌC VÀ SINH HỌC CỦA ĐẤT VƯỜN CAM SÀNH Nguyễn Ngọc Thanh1, Dương Minh Viễn2, Tất Anh Thư2, Nguyễn Văn Nam2, Võ Thị Gương3 TÓM TẮT Mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá hiệu quả của phân hữu cơ vi sinh (PHCVS) ủ từ rơm rạ đến các đặc tính vật lý - hóa học và sinh học trên đất vườn cam sành tại huyện Tam Bình, tỉnh Vĩnh Long. Sáu nghiệm thức (NT) được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên: NT1: Bón phân NPK theo nông dân 360 g N - 195 g P2O5 - 55 g K2O (đối chứng); NT2: bón phân NPK theo khuyến cáo (NPK-KC) 250 g N - 50 g P2O5 - 250 g K2O; NT3: bón phân NPK-KC + 8 kg PHCVS có chủng nấm Trichoderma asperellum/cây; NT4: bón phân NPK-KC + 8 kg PHCVS có chủng nấm Gongronella butleri/cây; Study on greenhouse gas reduction potential of rice cultivation measures in Thai Binh province Chu Sy Huan, Mai Van Trinh Abstract The study was carried out by reviewing the profile of rice cultivation measures to compare between modern rice cultivation with conventional one in 720 farmer households to depict the current rice cultivation in Thai Binh province. The survey results were used as inputs for DNDC model to simulate greenhouse gas (GHG) emission from different new farming techniques, compare with conventional one. Simulated results showed that short duration rice varieties could reduce about 5% of GHG emission in comparison with long duration one; apply NPK could reduce GHG emission by 2 - 4% compared with application of UREA; draining the soil before harvesting could reduce 9% of GHG emission; and draining the soil both in the time of particle establishment and before harvesting could reduce 19% of GHG emission. The more cultivation measures applied in modern farming the higher potential could reduced GHG emission. Keywords: Short duration varieties, Greenhouse Gas, nitrogen fertilizer, dry the field, season Ngày nhận bài: 26/8/2087 Ngày phản biện: 1/9/2018 Người phản biện: PGS. TS. Phạm Quang Hà Ngày duyệt đăng: 18/9/2018 1 Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Vĩnh Long 2 Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng - Trường Đại học Cần Thơ; 3 Trường Đại học Tây Đô 91 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 9(94)/2018 NT5: bón phân NPK-KC + 8 kg PHCVS có chủng nấm phối trộn Trichoderma asperellum và Gongronella butleri/cây, NT6: Bón phân NPK-KC + 8 kg PHCVS có chủng nấm Trichoderma sp/cây. Kết quả bón phân hữu cơ vi sinh đã có tác dụng cải thiện độ bền của đất. Nghiệm thức NT4 có chủng nấm Gongronella butleri thể hiện độ bền của đất cao nhất (94,62) tương ứng với tổng mật số vi sinh vật đất 4,0. 106 CFU/g. Hàm lượng C-labile và N-labile trên ba nghiệm thức NT3, NT4 và NT5 tăng cao khác biệt có ý nghĩa thống kê so với hai nghiệm thức chỉ bón phân vô cơ NT1 và NT2. Phân hữu cơ vi sinh đã có tác dụng nâng cao mật số nấm Trichoderma spp. và tổng mật số vi sinh vật, đồng thời kiểm soát giảm mật số nấm gây bệnh Fusarium spp. trong đất ở mức thấp (1,3. 103 CFU/g). Từ khóa: Độ bền của đất, C-labile, N-labiel, phân hữu cơ vi sinh, Gongronella butleri, Trichoderma asperellum I. ĐẶT VẤN ĐỀ Cam sành Citrus nobilis là loại cây ăn quả có giá trị thương mại và giá trị kinh tế cao hơn một số loại cây trồng khác. Hiện nay, cam sành được trồng nhiều ở các tỉnh thuộc Đồng bằng sông Cửu Long, đồng thời là cây trồng chủ lực cho sản xuất nông nghiệp của huyện Tam Bình, tỉnh Vĩnh Long. Tập quán canh tác của người dân là trồng cam sành qua nhiều năm nhưng ít bổ sung chất hữu cơ vào trong đất để duy trì và nâng cao độ phì nhiêu đất. Các yếu tố bất lợi của đất trong canh tác cây cam sành cùng với sự gia tăng tác nhân gây bệnh trong đất dẫn đến chi phí đầu tư cao, giảm năng suất, chất lượng trái vườn cam sành. Nghiên cứu cho thấy đất vườn cây có múi lâu năm không được cải tạo đúng cách dẫn đến sự bạc màu đất, ảnh hưởng xấu đến đặc tính lý, hóa và sinh học đất (Võ Thị Gương và ctv., 2016). Tập quán canh tác này đã làm giảm hàm lượng cacbon hữu cơ, đạm hữu cơ dễ tiêu, sự đa dạng vi sinh vật trong đất, từ đó làm giảm độ bền của đất. Độ bền của đất được xem là một trong những yếu tố rất quan trọng để đánh giá chất lượng đất (Pagliai et al, 2004). Kết quả nghiên cứu về thực trạng đất trồng cam tại huyện Tam Bình cho thấy hàm lượng C-labile và N-labile lần lượt 1,2 % và 11,28 mg/kg. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh vai trò của phân hữu cơ vi sinh trong việc cải thiện độ phì nhiêu. Phân hữu cơ được bón vào trong đất giúp nâng cao độ bền và độ xốp của đất vườn cây ăn trái (Vo Thi Guong et al., 2010; Pagliai, 2004). Hàm lượng đạm hữu cơ dễ tiêu và cacbon hữu cơ dễ tiêu được cải thiện đáng kể khi đất được bổ sung phân hữu cơ (Balota et al., 2010) . Ngoài, ra, phân hữu cơ vi sinh có chứa nhiều vi sinh vật có lợi và có khả năng tiết chất dinh dưỡng vào trong đất để nâng cao độ phì nhiêu đất thông qua duy trì cấu trúc đất (El-Gleel Mosa et al., 2014). Mật số vi sinh vật trong đất tăng lên sau khi bón phân hữu cơ được thể hiện qua hoạt động hô hấp của vi sinh vật tăng theo (Võ Thị Gương và ctv., 2016). Các dòng nấm Trichoderma sp. được phát hiện khả năng quản lý sinh học bệnh hại từ những năm 1920 (Harman, 2005). Một số nghiên cứu vai trò của phân hữu cơ cũng cho thấy kết quả tương tự, sử dụng phân hữu cơ vi sinh trên đất canh tác cây cam đã có tác dụng kiểm soát, giảm mật số nấm bệnh Fusarium solani gây bệnh vàng lá thối rễ, đồng thời nâng cao năng suất và chất lượng trái cam (El-Mohamedy et al., 2012). Trong quản lý sinh học các loài dịch hại trong đất, dòng nấm Gongronella butleri được phát hiện gần đây nhất, loài nấm có khả năng sản xuất lớn lượng chitosan (Babu et al., 2015). Nghiên cứu chứng minh Chitosan có vai trò ức chế các loài vi sinh vật gây hại, đồng thời thời tạo tính kích kháng cho cây trồng để chống lại sự gậy hại của vi sinh vật gây bệnh (El Hadrami et al., 2010). Do vậy, việc nghiên cứu ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh đến một số đặc tính lý, hóa, sinh học đất trồng cam sành của huyện Tam Bình, tỉnh Vĩnh Long là cần thiết. II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu - Rơm rạ sau thu hoạch trên cánh đồng lúa tại huyện Tam Bình, tỉnh Vĩnh Long. - Dòng nấm sử dụng ủ rơm rạ: Rhizomucor variabilis (được phân lập từ đất trồng lúa nước ngọt, có khả năng tăng nhanh phân hủy chất hữu cơ được nghiên cứu tại Trung tâm nghiên cứu Môi trường Helmholtz). - Dòng nấm có ích bổ sung vào phân hữu cơ: Trichoderma asperellum (được phân lập từ đất vườn cam sành); Gongronella butleri có khả năng tăng nhanh phân hủy chất hữu cơ và sản xuất Chitosan cao (được phân lập tại Trung tâm nghiên cứu Môi trường Helmholtz), Trichoderma sp. (có nguồn gốc từ sản phẩm thương mại). - Vườn cam sành 6 tuổi được chọn thí nghiệm có diện tích 6.000 m2 với 22 năm canh tác. Liều lượng phân bón NPK sử dụng cho vườn cam theo canh tác nông dân: 360 g N - 195 g P2O5 - 55 g K2O/cây. - Các thiết bị và dụng cụ phân tích tại phòng thí nghiệm vật lý, hóa học và sinh học đất thuộc Bộ môn Khoa học đất, Trường Đại học Cần Thơ. 92 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 9(94)/2018 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp ủ phân hữu cơ - Giai đoạn ủ phân hữu cơ: Rơm lúa thu thập tại các cánh đồng lúa vụ Đông Xuân ở huyện Tam Bình, tỉnh Vĩnh Long được sử dụng cho ủ phân hữu cơ theo phương pháp chỉ sử dụng rơm rạ từ lúa làm nguyên liệu ủ (Goyal and Sindhu, 2011). Rơm trước khi ủ được điều chỉnh ẩm độ lên 70%, đảm bảo sự phát triển của vi sinh vật được chủng vào khối ủ. Dòng nấm Rhizomucor variabilis được chủng vào khối ủ rơm với mật số 7,4. 1010 CFU/tấn rơm rạ. Sau khi phối trộn nấm với rơm rạ tiến hành dùng nilon phủ kín đống ủ. Sau khi ủ, mỗi 15, 30, 45 và 60 ngày ủ tiến hành kiểm tra ẩm độ để bổ sung nước và thực hiện đảo trộn và ủ đến 75 ngày tiến hành mở đống ủ để bốc thoát hơi nước tự nhiên. Phân hữu cơ được trộn đều, lấy mẫu và xác định một số thành phần dinh dưỡng (cacbon hữu cơ, N, P2O5, K2O tổng số) và ẩm độ sau ủ. - Giai đoạn chủng vi sinh vật có ích vào phân hữu cơ: Các chủng nấm được nhân sinh khối trong bình lên men, mật độ khoảng 109 CFU/g được bổ sung vào nguyên liệu hữu cơ sao cho mật độ cuối đạt 106 CFU/g. - Thành phần dinh dưỡng của phân hữu cơ vi sinh như ở bảng 1. Bảng 1. Thành phần dinh dưỡng của phân hữu cơ vi sinh từ rơm rạ 2.2.2. Bố trí thí nghiệm - Vườn cam sành 6 tuổi được chọn thí nghiệm có diện tích 6.000 m2 với 22 năm canh tác. - Cây cam sành được chọn thí nghiệm tương đối đồng đều về tuổi, chiều cao, tán cây và cây đang trong thời kỳ cho trái. Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên một nhân tố, 4 lần lặp lại trên mỗi nghiệm thức, 2 cây cho mỗi lần lặp lại. Các nghiệm thức được bố trí: NT1: Bón phân NPK theo nông dân 360 g N - 195 g P2O5 - 55 g K2O/ cây (đối chứng); NT2: Bón phân NPK theo khuyến cáo (NPK-KC) 250 g N - 50 g P2O5 - 250 g K2O/cây (Võ Thị Gương và ctv., 2016); NT3: Bón phân NPK-KC + 8 kg PHCVS có chủng nấm Trichoderma asperellum/cây; NT4: Bón phân NPK-KC + 8 kg PHCVS có chủng nấm Gongronella butleri/cây; NT5: Bón phân NPK-KC + 8 kg PHCVS có chủng nấm Trichoderma asperellum và Gongronella butleri/cây; NT6: Bón phân NPK-KC + 8 kg PHCVS có chủng nấm Trichoderma sp. thương mại/cây. 2.2.3. Phương pháp bón phân Tất cả các nghiệm thức được bón 2 tấn vôi (CaCO3)/ha ở thời điểm sau khi thu hoạch, vôi được bón trước 15 ngày khi bón phân vô cơ và hữu cơ vi sinh. Lịch bón phân được chia thành 4 lần/, mỗi vụ thu hoạch trái: Lần 1 (1/4 N - 1/2 K2O - toàn bộ lân và phân hữu cơ vi sinh chỉ bón 1 lần cho 2 vụ thu hoạch trái), Lần 2 và 3 (Bón 1/4 N), Lần 4 (1/4 N -1/2 K2O ). Phân hữu cơ vi sinh và phân vô cơ được bón cách gốc 50 cm theo hình chiếu bên trong tán cây. Phân hữu cơ vi sinh sau khi ủ được bón vào gốc cam sành với liều lượng 20 tấn/ha (tương đương 8 kg/gốc). Tầng đất mặt hình vành khăn được xới nhẹ để vùi phân hữu cơ vi sinh vào trong đất. 2.2.4. Phương pháp thu mẫu đất Mẫu đất được thu ở thời điểm 15 tháng sau khi bón phân hữu cơ vi sinh (tại thời điểm thu hoạch trái vụ thứ hai của thí nghiệm). Đối với chỉ tiêu phân tích đặc tính dinh dưỡng đất: mẫu đất được thu ở độ sâu 0 - 20 cm, cách gốc 50 cm ở vị trí đã bón phân hữu cơ vi sinh theo hình vành khăn. Ở mỗi cây, đất được thu tại 4 điểm theo hình chéo gốc, thu mẫu ở 02 cây cho 01 lặp lại được trộn thành 1 mẫu. Mẫu đất sau khi thu được cho vào túi nhựa, ghi nhãn và mang về phòng phân tích phơi khô trong điều kiện phòng thí nghiệm. Mẫu đất sau khi khô được nghiền qua rây 2 mm và 0,5 m cho phân tích các chỉ tiêu: chất hữu cơ, đạm hữu cơ dễ phân hủy (N-labile), cacbon hữu cơ dễ phân hủy (C-labile). Đối với chỉ tiêu vật lý đất: Mẫu đất được thu ở tầng 0 - 20 cm, thu theo rìa tán cây cách gốc 50 cm, mẫu đất được thu bằng ring theo phương pháp vuông góc với bề mặt phẫu diện bằng dụng cụ khoan. Mẫu được thu để đo các chỉ tiêu độ bền của đất, thành phần cơ giới, dung trọng, tỷ trọng và độ xốp đất được tính dựa trên kết quả dung trọng và tỷ trọng. Mẫu đất thu thập mang về phòng phân tích bộ môn Khoa học Đất để phân tích, ghi nhận các chỉ tiêu về đặc tính vật lý đất. Đối với chỉ tiêu phân tích đặc tính sinh học đất: Mẫu đất được thu tại vùng rễ của cây cam. Ở mỗi STT Chi tiêu phân tích Kết quả (%) 1 Cacbon hữu cơ 46,67 2 N tổng số 1,74 3 P2O5 tổng số 0,22 4 K2O tổng số 2,16 5 Ẩm độ 22,3 6 Mật độ tế bào vi sinh vật có ích (CFU/g) >= 106 93 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 9(94)/2018 cây, đất được thu tại 4 vị trí chéo gốc theo hình vành khăn đã bón phân hữu cơ vi sinh, thu mẫu ở 02 cây cho 01 lặp lại để phân tích chỉ tiêu: tổng mật số vi sinh vật đất, mật số nấm Trichoderma spp. và mật số nấm Fusarium spp. 2.2.5. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu - Dung trọng (g/cm3): Mẫu đất được lấy bằng ống lấy mẫu có thể tích 98,125 cm3 (ring), sấy mẫu ở 1050C liên tục trong 24 giờ, để nguội trong bình hút ẩm, cân và xác định khối lượng của mẫu. - Độ bền của đất: được phân tích theo phương pháp rây khô và rây ướt. - Chất hữu cơ được xác định theo phương pháp Walkley - Black (Nelson and Sommers, 1982). - N-labile (mg/kg): Xác định bằng trích đất với dung dịch KCl 2M tỉ lệ 1 : 10 đun nóng ở nhiệt độ 1000C trong 4 giờ rồi so màu trên máy hấp thu quang phổ (Gianello and Bremmer, 1986). Lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy được xác định bằng N-NH4+ được trích ở nhiệt độ nóng trừ đi N-NH4+ trích ở nhiệt độ thường. - C-labile: Được xác định bằng cách cho đất tác dụng với HCl 6N với tỉ lệ 1/10 đun nóng ở 1000C. Sau đó dùng phương pháp Walkley Black, chuẩn độ bằng FeSO4 0,5N để xác định lượng chất hữu cơ còn lại. Chất hữu cơ dễ phân hủy được xác định bằng % chất hữu cơ ở nhiệt độ thường trừ đi % chất hữu cơ đun nóng. - Phương pháp phân tích một số chỉ tiêu tích sinh học đất: Mẫu đất được nghiền nhỏ, rây qua rây kích thước 0,5 mm, ly trích bằng dung dịch Sodium pyrophosphat 0,2% (w/v) vô trùng với tỉ lệ 1:10, pha loãng dung dịch trích từ 10-1 đến 10-5 và hút 100 µL dung dịch pha loãng chà lên đĩa trên môi trường TSM, môi trường PDA và môi trường PDA (có bổ sung chất kháng khuẩn) lần lượt xác định mật số nấm Trichoderma spp. (Elad et al., 1981), tổng mật số vi sinh vật và mật số nấm Fusarium spp. tại đất vùng rễ sau khi nuôi cấy ở nhiệt độ phòng (El-Mohamedy et al., 2012). 2.2.6. Xử lý số liệu Số liệu được xử lý thống kê bằng các chương trình Excel và MiniTab 16.1. 2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu Thí nghiệm được thực hiện từ tháng 6/2016 đến tháng 8/2017 tại vườn cam sành thuộc ấp Tường Nhơn A, xã Tường Lộc, huyện Tam Bình, tỉnh Vĩnh Long. III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Ảnh hưởng phân hữu cơ vi sinh đến đặc tính vật lý đất vườn canh tác cam sành 3.1.1. Dung trọng đất Kết quả nghiên cứu ở hình 1 cho thấy dung trọng đất được cải thiện khi đất được bổ sung phân hữu cơ vi sinh. Các nghiệm thức có bổ sung phân hữu cơ vi sinh thì dung trọng đất khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức chỉ bón phân vô cơ (NT1 và NT2). Nghiệm thức không bổ sung phân hữu cơ vi sinh có dung trọng cao hơn 1,40 g/cm3, chỉ số dung trọng này có ảnh hưởng đến sự phát triển rễ cây cam sành. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của USDA (2001), dung trọng tốt nhất cho cây trồng trên đất sét pha thịt nhỏ hơn 1,10 g/cm3. Trong khi dung trọng của đất lớn hơn 1,44 g/cm3 dẫn đến ảnh hưởng sự phát triển rễ của cây. Nhiều nghiên cứu trên đất trồng cây có múi cho thấy khi dung trọng đất giảm đã cải thiện độ xốp của đất, tăng khả năng hút nước và dinh dưỡng của rễ cây trong đất, đồng thời tăng năng suất của mùa vụ (Carlos et al., 2013). Như vậy, bón phân hữu cơ vi sinh đã giảm dung trọng đất, nâng cao sự phát triển rễ cây cam sành. Hình 1. Giá trị dung trọng đất ở các nghiệm thức phân bón hữu cơ vi sinh khác nhau Ghi chú: Hình 1 - 8: Thanh dọc trên biểu đồ hình cột biểu diễn giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn. Những giá trị trung bình với các ký tự khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa thông kê ở mức 5%. 3.1.2. Độ xốp đất Đất lên liếp lâu năm và không được cải tạo đúng cách dẫn đến sự bạc màu đất, nguyên nhân chính yếu dẫn đến sự bạc màu đất, làm giảm sự sinh trưởng, phát triển và năng suất cây ăn trái là đất canh tác trở nên nén dẽ, giảm độ xốp, giảm hàm lượng cacbon hữu cơ trong đất (Võ Thị Gương và ctv., 2016). Kết quả nghiên cứu ở hình 2 cho thấy khi bổ sung vật liệu hữu cơ vào trong đất đã góp phần nâng cao độ xốp đất vườn cây cam sành so với nghiệm thức chỉ 94 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 9(94)/2018 bón phân vô cơ (NT1, NT2). Nghiệm thức bón phân hữu cơ vi sinh đã có độ xốp cao hơn 50% được đánh giá đất có độ nén dẽ thấp, thuận lợi cho sự phát triển của rễ cây cam sành. Theo kết quả nghiên cứu của Sheard (2000) cho thấy đất có độ xốp từ 43,7% trở xuống đất có độ nén dẽ trung bình, đại khí khổng trong đất thấp dưới 16%. Kết quả này cho thấy nghiệm thức không bổ sung phân hữu cơ vi sinh (NT1, NT2) đất trở nên nén dẽ gây bất lợi cho sự phát triển rễ cây cam sành. Do đó, tình trạng đất nén dẽ được xem là một trong những nguyên nhân gây bạc màu đất vườn cây cam sành. Hình 2. Độ xốp đất ở các nghiệm thức phân bón hữu cơ vi sinh khác nhau 3.1.3. Độ bền cấu trúc đất Độ bền của đất được chỉ định là một trong những chỉ tiêu quan trọng đánh giá độ bạc màu của đất. Độ bền đất được cải thiện khi đất được bổ sung chất hữu cơ (Nguyễn Bá Linh và ctv., 2013). Kết quả phân tích ở hình 3 cho thấy độ bền của đất tăng cao và khác biệt có ý nghĩa thống kê khi đất được bổ sung phân hữu cơ vi sinh. Nghiệm thức NT4 được bổ sung phân hữu cơ vi sinh có chủng nấm Gongronella butleri có chỉ số độ bền của đất 96,62, được đánh giá ở mức độ bền cao (Lê Văn Khoa và Nguyễn Văn Bé Tý, 2013). Nghiệm thức bón phân vô cơ (NT1 và NT2) có chỉ số độ bền lần lượt 47,32 và 55,32 được đánh giá ở mức độ bền của đất thấp. Kết quả nghiên cứu này phù hợp với nghiên cứu của Võ Thị Gương và cộng tác viên (2016) đất trồng cây ăn trái được bổ sung phân hữu cơ vi sinh đã có tác dụng nâng cao tính bền của đất đạt mức trung bình đến cao so với đất chỉ bón phân vô cơ có tính bền của đất ở mức thấp. Các nghiệm thức NT3 và NT6 có bổ sung phân hữu cơ chứa chủng nấm Trichoderma sp. đã có tác dụng cải thiện độ bền của đất khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức đối chứng nhưng khác biệt không có ý nghĩa với nghiệm thức bón phân theo khuyến cáo (NT2). Sự khác biệt này có thể do đặc tính của vi sinh vật khác nhau được bổ sung vào trong đất. Nghiệm thức NT4 sử dụng dòng nấm Gongronella butleri cho thấy độ bền đất tốt nhất khác biệt có ý nghĩa thống kê so với tất cả các nghiệm thức còn lại, chứng tỏ phân hữu cơ có bổ sung chủng nấm Gongronella butleri cải thiện độ bền đất tốt nhất. Theo kết quả nghiên cứu cho thấy nấm có khả năng phát triển trong môi trường đất và kết nối các hạt đất với nhau dẫn đến nâng cao tính bền của đất (Ritz and Young, 2004). Hình 3. Độ bền của đất ở các nghiệm thức phân bón hữu cơ vi sinh khác nhau 3.2. Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh đến đặc tính hóa học đất vườn cam sành 3.2.1. Chất hữu cơ trong đất (%CHC) Kết quả phân tích ở hình 4 cho thấy khi bón phân hữu cơ vi sinh dẫn đến hàm lượng chất hữu cơ trong đất tăng lên. Phân hữu cơ vi sinh đã có tác dụng nâng cao hàm lượng chất hữu cơ trong đất ở mức trung bình từ 4,06% đến 4,87% ở các nghiệm thức NT3, NT4, NT6, đồng thời khác biệt có ý nghĩa thống kê so với hai nghiệm thức đối chứng với hàm lượng dưới 2,5%. Theo kết quả nghiên cứu cho thấy việc bón phân hữu cơ vào trong đất giúp duy trì chất hữu cơ trong đất, góp phần cải thiện đặc tính lý, hóa học và sinh học đất, tạo điều kiện thuận lợi cây trồng sinh trưởng, phát triển và cho năng suất trái tốt nhất (Võ Thị Gương và ctv., 2016). Hình 4. Hàm lượng chất hữu cơ trong đất ở các nghiệm thức phân bón khác nhau 95 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 9(94)/2018 3.2.2. Ảnh hưởng phân hữu cơ vi sinh đến cải thiện hàm lượng C-labile Kết quả trình bày ở hình 5 cho thấy, C-labile cao nhất ở nghiệm thức NT5 (5,49%) và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với hai nghiệm thức chỉ bón phân vô cơ (NT1, NT2). Các nghiệm thức bón phân hữu cơ có chủng nấm Trichoderma sp. (NT3 và NT6) và chủng nấm Gongronella butleri (NT4) có hàm lượng C-labile lần lượt 6,60%; 1,24% và 3,96%. Hàm lượng C-labile cao thể hiện khả năng phân hủy và khoáng hóa chất hữu cơ càng cao ở các nghiệm thức NT3, NT4 và NT5. Sự tổ hợp của nấm Trichoderma asperellum và Gongronella butleri trong phân hữu cơ vi sinh đã có tác dụng tăng cường sự khoáng hóa cacbon hữu cơ trong đất so với các dòng vi sinh vật khác. Một số nghiên cứu cho thấy khi đất được bổ sung chất hữu cơ có tác dụng nâng cao sự kháng hóa cacbon hữu cơ trong đất dưới tác động của vi sinh vật trong đất (Li et al., 2018). Kết quả này cho thấy khả năng khoáng hóa mạnh khi kết hợp hai dòng nấm Trichoderma asperellum và Gongronella butleri trong đất. Hình 5. Hàm lượng C-labile trong đất ở các nghiệm thức phân bón khác nhau 3.2.3. Ảnh hưởng phân hữu cơ vi sinh đến cải thiện hàm lượng N-labile Kết quả phân tích hàm lượng đạm hữu cơ dễ phân hủy (N-labile) ở hình 6 cho thấy bốn nghiệm thức có bổ sung phân hữu cơ vi sinh đã có tác dụng nâng cao hàm lượng N-labile trong đất khác biệt có ý nghĩa thống kê so với hai nghiệm thức chỉ bón phân vô cơ (NT1, NT2). Trong đó, chỉ số N-labile tốt nhất đối với các nghiệm thức (NT3, NT4 và NT5) có bổ sung phân hữu cơ vi sinh chứa hai dòng nấm Trichoderma asperellum và Gongronella butleri với hàm lượng lần lượt 35,41; 38,25 và 36,39 mg/kg. Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Võ Thị Gương và cộng tác viên (2009) khi đất vườn cam bổ sung phân hữu cơ vi sinh vào trong đất đã có tác dụng cải thiện hàm lượng N-labile trong đất 20 mg/kg N-labile. Hình 6. Hàm lượng N-labile trong đất ở các nghiệm thức phân bón khác nhau 3.3. Ảnh hưởng của phân hữu cơ vi sinh đến đặc tính sinh học đất vườn cam sành 3.3.1. Mật số nấm Trichoderma spp. Kết quả trình bày ở hình 7 cho thấy mật số nấm Trichoderma spp. trong đất cao nhất (2,0. 104 CFU/g) trên nghiệm thức NT3 có bổ sung phân hữu cơ vi sinh chứa nấm Trichoderma asperellum. Các nghiệm thức có bổ sung phân hữu cơ vi sinh chứa nấm Gongronella butleri và tổ hợp nấm Trichoderma asperellum kết hợp nấm Gongronella butleri có mật số cao khác biệt có ý nghĩa lần lượt 1,5. 104 CFU/g và 1,6. 104 CFU/g so với hai nghiệm thức chỉ sử dụng phân vơ cơ. Nghiệm thức bổ sung phân hữu cơ chứa dòng nấm Trichoderma sp. thương mại có mật số nấm Trichoderma spp. trong đất (1,1. 104 CFU/g) cao khác biệt không ý nghĩa với hai nghiệm thức chỉ bón phân vô cơ. Kết quả nghiên cứu này phù hợp với nghiên cứu của El-Mohamedy và cộng tác viên (2012) trên đất trồng cây có múi được bổ sung phân hữu cơ vi sinh có nấm Trichoderma sp. bản địa được phân lập từ hệ thống vùng rễ cây có múi giúp gia tăng mật số nấm Trichoderma sp. (1,3. 104 CFU/g) trong đất vườn cây có múi, đồng thời giảm mật số nấm Fusarium sp. trong đất ở mức thấp (4,0. 103 CFU/g). Hình 7. Mật số nấm Trichoderma spp. ở các nghiệm thức phân bón khác nhau 96 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 9(94)/2018 3.3.2. Mật số nấm Fusarium spp. Kết quả trình bày ở hình 8 cho thấy mật số nấm Fusarium spp. trên hai nghiệm thức NT3 và NT5 có mật số thấp lần lượt 1,4. 104 CFU/g và 1,3. 104 CFU/g và khác biệt có ý nghĩa thống kê so với các nghiệm thức bón phân hữu cơ chứa dòng nấm Trichoderma sp. thương mại và hai nghiệm thức (NT1, NT2) chỉ bón phân vô cơ. Kết quả nghiên cứu này phù hợp với nghiên cứu của El-Mohamedy và cộng tác viên (2012) trên đất trồng cây có múi được bổ sung phân hữu cơ vi sinh có tác dụng kiểm soát mật số nấm gây bệnh Fusarium sp. ở mức thấp 4,0. 103 CFU/g. Mật số nấm Fusarium spp. trong đất cao trên hai nghiệm thức chỉ bón phân vô cơ (NT1 và NT2) lần lượt với mật số 7,4. 104 CFU/g và 6,8. 104 CFU/g. Một số kết quả nghiên cứu cho thấy mật số nấm Fusarium spp. tại vùng rễ cao trên đất canh tác vườn cây có múi (1,16. 105 CFU/g) dẫn đến vườn cây bị bệnh thối rễ nặng do Fusarium solani gây ra. Theo kết quả nghiên cứu, mật số nấm Fusarium solani cao trong đất sẽ tiết ra chất độc Naphthazarins để tấn công vào mạch gỗ của rễ, gây ra sự thối rễ trên cây có múi (Nemec et al., 1991). Hình 8. Mật số nấm Fusarium spp. ở các nghiệm thức phân bón khác nhau 3.3.3. Mối liên hệ giữa độ bền của đất với tổng mật số vi sinh vật đất Kết quả trình bày ở hình 9 cho thấy khi tổng mật số vi sinh vật đất tăng cao dẫn đến độ bền của đất tăng và ngược lại. Hai nghiệm thức bón phân vô cơ (NT1 và NT2) có độ bền của đất thấp nhất lần lượt 47,32 và 55,32, tương ứng với tổng mật số vi sinh vật đất thấp (2,1. 106 CFU/g và 2,0. 106 CFU/g). Nghiệm thức có bổ sung phân hữu cơ chứa dòng nấm Gongronella butleri cho thấy tổng mật số vi sinh vật đất cao nhất (4,0. 106 CFU/g) tương ứng có độ bền của đất cao nhất (94,62) khác biệt có ý nghĩa thống kê so với hai nghiệm thức chỉ bón phân vô cơ và nghiệm thức bổ sung phân hữu cơ có chứa dòng nấm Trichoderma sp. thương mại (NT6). Theo kết quả nghiên cứu của Ritz and Young (2004) cho thấy sự phát triển của nấm trong đất ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành cấu trúc đất. Tác động trực tiếp của sợi nấm đến cấu trúc đất và liên quan đến tiến trình phân hủy các chất có cấu trúc phức tạp thành các chất có cấu trúc đơn giản, từ đó tạo ra các chất kết dính các thành phần trong đất với nhau được gọi là “glue”. Chính khả năng kết dính này đã giúp nâng cao độ bền của đất. Như vậy, bên cạnh chất hữu cơ đã có tác dụng nâng cao tính bền của đất, đáng kể là vai trò của những dòng nấm khác nhau có thể giúp nâng cao độ bền của đất như phân hữu cơ vi sinh có chứa chủng nấm Gongronella butleri. Hình 9. Mối liên hệ giữa độ bền đất và tổng mật số vi sinh vật ở các nghiệm thức phân bón khác nhau IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1. Kết luận - Khi bổ sung phân hữu cơ vi sinh chứa các chủng nấm có lợi đã cải thiện đáng kể đặc tính vật lý, hóa học và sinh học đất trồng cam sành, như đã nâng cao độ bền của đất (94,62), độ xốp đất (54,33%), C-labile (5,49%), N-labile (38,25 mg/kg), tổng mật số vi sinh vật đất (4,0. 106 CFU/g) và nấm có lợi Trichoderma spp. (2,0. 104 CFU/g) trong đất khác biệt có ý nghĩa thống kê so với nghiệm thức đối chứng. Giảm dung trọng đất trong khoảng 1,16 - 1,24 g/cm3 theo chiều hướng có lợi cho cánh tác cây sanh sành. Đồng thời giảm mật số nấm gây hại Fusarium spp. trong đất ở mức thấp (1,3. 104 CFU/g). - Nghiệm thức có bổ sung phân hữu cơ vi sinh với nấm Gongronella butleri đã có tác dụng tăng tổng mật số vi sinh vật trong đất so với các nghiệm thức có bổ sung phân hữu cơ vi sinh với dòng nấm Trichoderma sp. 4.2. Đề nghị Cần nghiên cứu ảnh hưởng của các dòng vi sinh vật khác nhau lên độ bền của đất trong mối quan hệ tác động giữa cấu trúc đất và vi sinh vật trong đất. 97 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 9(94)/2018 TÀI LIỆU THAM KHẢO Võ Thị Gương, Nguyễn Mỹ Hoa, Châu Minh Khôi, Trần Văn Dũng and Dương Minh Viễn, 2016. Quản lý độ phì nhiêu đất và hiệu quả sử dụng phân bón ở Đồng bằng sông Cửu Long. Nhà Xuất Bản Đại học Cần Thơ. Lê Văn Khoa, Nguyễn Văn Bé Tý, 2013. Phân cấp độ bền và các yếu tố ảnh hưởng đến độ bền cấu trúc đất của nhóm đất phù sa vùng Đồng bằng Sông Cửu Long. Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Cần Thơ, 26: 219-226. Nguyễn Bá Linh, Nguyễn Minh Phượng, Võ Thị Gương, 2013. Hiệu quả của phân hữu cơ trong cải thiện dung trọng và độ bền đoàn lạp của đất ở Đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Cần Thơ, 10: 145-150. Babu, A.D., Kim, S.W., Adhikari, M., Yadav, D.R., Um, Y.H., Kim, C., Lee, H.B., Lee, Y.S., 2015. A new record of Gongronella butleri isolated in Korea. Mycobiology, 43(2), 166-169. Balota, E. L., Machineski, O., Truber, P. V., 2010. Soil carbon and nitrogen mineralization cause by pig slurry application under different soil tillage systems. Pesquisa Agropecuárlia Brasileria, 45(5), 515-521. Carlos, M.J., C.F. Getulio, M.A. Luiz, D.R. Jaqueline and W.Y. Sung., 2013. Deep subsoiling of a subsurface - compacted typical hapludult under citrus orchard, Rev. Bras. Ci. Solo, 37(4): 911-919. Elad, Y., Chet, I., Henis, Y., 1981. A selective medium for improving quantitative isolation of Trichoderma spp. from soil. Phytoparasitica, 9: 59-67. El-Gleel Mosa, W.F.A., L.S. Paszt and N.A.A. EL- Megeed, 2014. The Role of Bio-Fertilization in Improving Fruits Productivity. Advances in Microbiology, 4: 1057-1064. El Hadrami, A., Adam, L. R, El Hadrami, I., Daayf, F., 2010. Chitosan in plant protection. Marine Drugs, 8(4): 968-987. El-Mohamedy, R.S.R., Morsey, A.A., Diab M.M., Abd- El-Kareem, F. and Eman, S. F., 2012. Management of dry root rot disease of madarin (Citrus reticulate Blanco) through biocompost agricultural wastes. Journal of Agricultural Technology, 8(3): 969-981. Gianello, C., Bremner, J.M., 1986. Comparison of chemical methods of assessing potentially available nitrogen. Journal of Communications in Soil Science and Plant analysis, 17(2), 215-236. Goyal, S., Sindhu, S. S., 2011. Composting of rice straw using different inocula and analysis of compost quality. Microbiology Journal, 1(4), 126-138. Harman, G.E., 2005. Overview of Mechanisms and Uses of Trichoderma spp. The Nature and Application of Biocontrol Microbes II: Trichoderma spp., 96(2): 190-194. Li, J., Wen, Y., Li, X., Li, Y., Yang, X., Lin, Z., Song, Z., Cooper, J. M. and Zhao, B., 2018. Soil labile organic carbon fractions and soil organic carbon stocks as affected by long-term organic and mineral ferrtilization regimes in the North China Plain. Journal of Soil and Tillage Research, 175: 281-290. Nelson, D.W. and Sommers, L.E., 1982. Total Organic Carbon. In: Methods of Soil Analysis, Part 2. Chemical and Microbiological Properties (Ed.) N.E.A.S.P. Agronomy. Madison, pp.539-579. Nemec, S., Jabaji-Hare, S. and Charest, P.M., 1991. ELISA and Immunocytochemical detection of Fusarium solani-produced Naphtharazin Toxin in Citrus treein Florida. Phytopathology, 81: 1497-1503. Pagliai, M., Vignozzi, N., Pellegrini, S., 2004. Soi structure and effect of management practices. Journal of Soil & Tillage Research, 79, 131-143. Sheard, R. W., 2000. Understanding Turf Management. Published by Sports Turf Association. Edition 2, Illustrated. 162 pages. Ritz, K., Young, I. M., 2004. Interactions between soil structure and fungi. Mycologist, 18 (2), 52-59. USDA, 2001. Soil bulk density/Moisture/Aeration. Guidelines for soil quality assessment in censervation planning. Soil quality indicators. USDA Nature Resources Conservation Service, 9 pages. Vo Thi Guong, Ngo Xuan Hien, Duong Minh, 2010. Effect of fresh and composted organic amendment on soil compaction and soil biochemical properties of Citrus orchards in the Mekong Delta, Vietnam. 19th World Congress of Soil Science. Soil Solution for Changing World, 76-78. Effects of microbial organic fertilizers on improvement of physical, chemical and biological properties in citrus orchards Nguyen Ngoc Thanh, Duong Minh Vien, Tat Anh Thu, Nguyen Van Nam, Vo Thi Guong Abstract The objective of this study was to evaluate the effect of microbial organic fertilizers (MOF) from rice straw compost on soil properties in citrus orchards in Tam Binh district, Vinh Long province. Six treatments were assigned by completely randomized design with four replications, consisting of following treatments (T) T1: 360 g N - 195 g