Ảnh hưởng của liều lượng phân trùn quế và phân hóa học đến việc cải thiện nguồn dinh dưỡng hữu dụng trong đất, sinh trưởng, năng suất và chất lượng trái đậu cove lùn dạng bụi (Phaseolus vulgaris L.)
Đậu cove (Phaseolus vulgaris L.) là loài cây có nhiều giá trị dinh dưỡng, kinh tế và sinh thái. Hạt đậu cove chứa nhiều protein, giàu năng lượng, khoáng, vitamin và xơ nên có giá trị dinh dưỡng cao. Nhờ vào các giá trị trên, cây đậu cove được trồng rộng rãi, khắp nơi trên thế giới. Trong tất cả các loại đậu, đậu cove lùn dạng bụi là giống đậu mới du nhập vào Việt Nam, chưa tìm thấy giống địa phương, do có hương vị ngon và tiềm năng lớn về năng suất, cây sinh trưởng phát triển mạnh, ưu nắng, thích hợp cho vùng nhiều gió, không cần làm giàn cho cây leo do cây chỉ cao khoảng 50 – 60cm, thời gian sinh trưởng ngắn, năng suất ngang bằng với đậu cove leo giàn, cần tăng mật độ hợp lý để tăng năng suất trên một đơn vị diện tích.
Phân bón hóa học thường cung cấp một lượng lớn chất dinh dưỡng vào đất trong một khoảng thời gian tương đối ngắn và do đó các phản ứng của cây trồng (tức là năng suất) thường rõ ràng. Trong nhiều thập kỷ qua, phân bón hóa học đã được sử dụng rộng rãi, phổ biến trên toàn thế giới. Tuy nhiên, các tác động tiêu cực của phân bón vô cơ đến môi trường đất, nước và môi trường cũng đã được ghi nhận.
Phân trùn quế là một trong các loại phân hữu cơ tự nhiên, giàu chất dinh dưỡng và hệ vi sinh vật trong phân rất phong phú. Phân trùn quế được tạo ra bằng cách phân hủy chất thải hữu cơ của giun đất ví dụ như chất thải thực phẩm, chất thải trồng trọt, phân gia cầm và bùn thải của ngành công nghiệp thực phẩm).
Phân trùn quế là một nguồn dinh dưỡng đa lượng, trung lượng, vi lượng và các nguyên tố dinh dưỡng khoáng trong phân trùn quế dễ dàng được cây trồng hấp thu. Ngoài ra, phân trùn quế có cấu trúc dạng hạt mịn với diện tích bề mặt lớn, cho phép hấp thụ và giữ lại các chất dinh dưỡng. Nhiều nghiên cứu cũng đã ghi nhận trong phân trùn quế có chứa một lượng lớn các hormone thực vật (IAA, GA3, kinetin...) vì lẽ đó sử dụng phân trùn quế giúp cải thiện hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất, mật số vi sinh vật đất, năng suất cây trồng. Việc sử dụng phân trùn quế làm phân bón hữu cơ kết hợp với nguồn phân bón vô cơ được xem là giải pháp tốt, có ý nghĩa quan trọng trong sản xuất nông nghiệp hữu cơ.
Tuy nhiên, những thông tin về liều lượng phân trùn quế trong trồng đậu cove lùn dạng bụi còn rất ít, hầu như không có. Vì vậy, nghiên cứu được thực hiện nhằm xác định liều lượng phân trùn quế kết hợp phân bón hóa học đến cải thiện đặc tính hóa học - sinh học đất và năng suất, chất lượng trái đậu cove lùn dạng bụi.
1. Vật liệu nghiên cứu
Hạt giống cây đậu cove: Giống đậu cove bụi lùn Rado 11 được sử dụng trong thí nghiệm. Cây sinh trưởng mạnh, có nhiều nhánh, trái màu xanh đậm, cao khoảng 50-60 cm, thu hoạch khoảng 50-55 ngày sau khi gieo.
Túi PE 2 lớp trắng đen trồng cây cao được sử dụng chuyên dùng thay chậu trồng cây. Túi có kích cỡ 20x40 cm, thân túi có đục lỗ giúp cây thoát nước.
Phân hóa học sử dụng trong thí nghiệm là urea (46%N), super lân (16%P2O5) và KCl (60%K2O). Phân trùn quế dùng trong thí nghiệm có dạng viên có 75% CHC, pHH2O: 6,0; tỷ lệ C/N: 11,5.
Đất thí nghiệm được thu trên nền đất phù sa canh tác lúa - màu tại Long Phú, Sóc Trăng (9034’56,0“N 106007’49,2‘‘E) thuộc nhóm loại đất LVvrst: Stagni-Vertic-Luvisols (Đất phù sa bị rửa trôi sét, dễ trương nở, có tầng Gley). Mẫu đất được thu ở tầng mặt (0 – 20 cm) theo đường chéo góc. Đất sau khi thu được trộn đều với nhau thành một mẫu lớn, để khô tự nhiên, băm nhỏ khoảng 2 cm cho vào túi PE với khối lượng 10 kg đất. Trước khi bố trí thí nghiệm, một mẫu đất đại diện được thu để phân tích một số đặc tính lý - hóa học đất trước thí nghiệm. Đất có chỉ số pHH2O (1:5) = 5,68, EC(1:2,5) =1,31 mS/cm và % CHC = 2,33%.
2. Phương pháp nghiên cứu
Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên, 2 nhân tố 8 tổ hợp phân bón với 3 lặp lại cho mỗi tổ hợp phân bón. Nhân tố A là hai mức độ phân hóa học (1) 144N-126P2O5-100K2O kg/ha và (2) 72N-63P2O5-50K2O kg/ha. Nhân tố B là bốn liều lượng phân trùn quế (0 tấn/ha, 10 tấn/ha, 20 tấn/ha và 30 tấn/ha). Lượng phân bón cho một chậu được tính toán dựa trên dung trọng đất (1,1g/cm3), độ sâu tầng đất thu mẫu (0-20 cm) và khối lượng đất có trong túi PE là 10 kg/túi.
Phương pháp bón phân: Toàn bộ phân trùn quế (liều lượng phân theo từng nghiệm thức) và phân super lân được bón lót trước khi trồng. Phân urea và kali được sử dụng để bón thúc vào thời điểm 15 ngày sau khi trồng (NSKT), 30 NSKT và 45 NSKT. Lượng bón cho mỗi đợt là 1/3, 1/3 và 2/3 theo thứ tự thời gian 15 NSKT, 30NSKT và 45 NSKT.
3. Phương pháp phân tích mẫu đất, chỉ tiêu theo dõi về sinh trưởng thành phần năng suất, năng suất và chất lượng trái đậu cove
a. Phân tích mẫu đất
pH đất được đo bằng pH kế với tỉ lệ ly trích 1:5 (đất: nước). Đạm hữu dụng trong đất được ly trích bằng KCl 2N, hàm lượng đạm có trong mẫu sau khi ly trích được xác định bằng phương pháp so màu ở bước 650 nm đối với N-NH4+ và 540 nm đối với N-NO3-. Lân dễ tiêu được xác định theo phương pháp Olsen bằng cách trích đất với 0,5M NaHCO3, pH 8,5, tỷ lệ đất /nước: 1:20, hiện màu theo phương pháp acid ascorbic và so màu trên máy so màu ở bước sóng 880 nm. Mật độ vi khuẩn tổng số được nuôi cấy trên môi trường TSA (Tryptone Soya Agar) sau đó đếm khuẩn lạc mọc trực tiếp trên môi trường TSA.
b. Các chỉ tiêu theo dõi
Về sinh trưởng: Theo dõi chiều cao cây (cm), đường kính gốc thân cây (cm), số cành/cây vào các thời điểm 15 NSKT, 30 NSKT và 60 NSKT.
Các chỉ tiêu về thành phần năng suất và năng suất: Chiều dài trái và chiều rộng trái (cm), khối lượng trung bình của trái (g/trái), năng suất trái (kg/cây).
Về chất lượng trái đậu: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng trái được xác định vào thời điểm thu hoạch rộ. Các chỉ tiêu được đánh giá gồm có độ Brix và hàm lượng nitrate.
4. Phân tích số liệu
Số liệu sau khi thu thập được xử lý thống kê bằng phần mềm SPSS 22.0. Phân tích phương sai ANOVA để đánh giá sự khác biệt của các nghiệm thức. Kiểm định Duncan được sử dụng để so sánh các giá trị trung bình ở độ tin cậy 95%.
5. Kết luận
Giá trị pH đất, hàm lượng lân hữu và tổng vi khuẩn trong đất thay đổi theo liều lượng phân bón NPK, theo liều lượng phân trùn quế. Bón 100% NPK kết hợp 30 tấn/ha phân trùn quế giúp pH, lân hữu dụng và tổng vi khuẩn trong đất tăng cao khác biệt thống kê so với không bón phân trùn quế. Ngược lại, liều lượng đạm hữu dụng trong đất thay đổi theo liều lượng phân bón NPK, theo liều lượng phân trùn quế. Tuy nhiên, không ảnh hưởng tương tác giữa liều lượng phân NPK kết hợp liều lượng phân trùn quế.
Sự thay đổi liều lượng NPK và liều lượng phân trùn quế có ảnh hưởng rõ rệt đến chiều cao cây, số cành/cây, tổng số trái, chiều dài trái và năng suất trái. Bón 100% NPK kết hợp 30 tấn/ha phân trùn quế cho chiều cao cây, số cành/cây, tổng số trái, chiều dài trái và năng suất trái đạt cao nhất.
Độ Brix và hàm lượng nitrate trong trái đậu cove thay đổi theo liều lượng NPK, theo liều lượng phân trùn quế. Tuy nhiên, sự gia tăng động Brix không ảnh hưởng tương tác giữa liều lượng NPK và liều lượng phân trùn quế. Ngược lại, hàm lượng nitrate trong trái đậu tươi có ảnh hưởng tương tác với liều lượng NPK và liều lượng phân trùn quế. Bón 100% NPK kết hợp 30 tấn/ha phân trùn quế có sự tích lũy nitrate trong trái thấp hơn bón 100% NPK kết hợp 20 tấn/ha phân trùn quế, nitatrate cao nhất ở mức bón 100% NPK không bón phân trùn quế.