Ảnh hưởng của biochar và kỹ thuật quản lý nước lên một số đặc tính hóa học và sinh học đất cuối vụ lúa tại quận Bình Thủy-thành phố Cần Thơ
,
,
,
và
Article Sidebar
Full Text: 
PDF
Abstract
The aim of this study was to investigate effects of biochar and water management on some soil chemical and biological parameters as well as rice yields grown on the early winter-spring crop in 2019-2020 at Binh Thuy district, Can Tho city. The field experiment was set up as a randomized complete block (RCB) design with a total of six treatments (n=3) from two factors including biochar kinds/types and water management regimes. Results showed that biochar amendments as well as water management regimes increased soil pH, organic matter content in soil (%C) and decreased EC parameters significantly in comparison to those of the control treatment. Presence of arbuscular mycorrhizal fungal community as well as the density of phosphorus solubilizing bacteria were affected by either biochar amendments or/and water management regimes. The density of the total bacteria, total fungi, free nitrogen-fixing bacteria, cellulolytic bacteria, and rice yield were not affected by these factors in this study.
Tóm tắt
Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của biochar và kỹ thuật quản lý nước lên một số đặc tính hóa học và sinh học đất cũng như năng suất lúa vụ Đông Xuân sớm 2019 – 2020 tại Bình Thủy, Cần Thơ. Thí nghiệm đồng ruộng được bố trí khối hoàn toàn ngẫu nhiên với tổng cộng 6 nghiệm thức (n=3) từ hai nhân tố bao gồm loại biochar và kỹ thuật quản lý nước. Kết quả phân tích cho thấy bổ sung biochar hoặc quản lý nước tưới và sự kết hợp của biochar và quản lý nước giúp gia tăng giá trị pH đất, tăng hàm lượng chất hữu cơ trong đất, giảm EC, ảnh hưởng sự hiện diện của nấm rễ nội cộng sinh (AM) và mật số vi khuẩn khòa tan lân. Mật số vi khuẩn tổng số, mật số nấm tổng số, nhóm vi khuẩn cố định đạm, vi khuẩn phân hủy cellulose và năng suất lúa ở các nghiệm thức chưa thể hiện sự khác biệt so với nghiệm thức đối chứng không bổ sung biochar cũng như trong kỹ thuật quản lý nước.
Article Details
Tài liệu tham khảo
Alori, E. T., & Babalola, O. O. (2018). Microbial inoculants for improving crop quality and human health in Africa. Frontiers in Microbiology, 9, 2213.
Anderson, C. R., Hamonts, K., Clough, T. J., & Condron, L. M. (2014). Biochar does not affect soil N-transformations or microbial community structure under ruminant urine patches but does alter relative proportions of nitrogen cycling bacteria. Agriculture, Ecosystems & Environment, 191, 63-72.
Bernaola, L., Cange, G., Way, M. O., Gore, J., Hardke, J., & Stout, M. (2018). Natural colonization of rice by arbuscular mycorrhizal fungi in different production areas. Rice Science, 25(3), 169-174.
Cabangon, R., Lampayan, R., Bouman, B., & To, P. T. (2012). Water saving technologies for rice production in the Asian region. Extension Bulletin-Food & Fertilizer Technology Center, (648).
Chapagain, T., & Yamaji, E. (2010). The effects of irrigation method, age of seedling and spacing on crop performance, productivity and water-wise rice production in Japan. Paddy and Water Environment, 8(1), 81-90.
Clark, F.E. (1965). Agar-plate method for total microbial count. C.A. Black, Evans, D.D., White, J.L., Ensminger, L.E. and Clark, F.E. (Eds). Methods of soil analysis, Part 2. Chemical and microbiological properties. American Society of Agronomy, Madison, 1460–1466.
Curaqueo, G., Meier, S., Khan, N., Cea, M., & Navia, R. (2014). Use of biochar on two volcanic soils: effects on soil properties and barley yield. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 14(4), 911-924.
DeLuca, T. H., MacKenzie, M. D., Gundale, M. J., & Holben, W. E. (2006). Wildfire‐produced charcoal directly influences nitrogen cycling in ponderosa pine forests. Soil Science Society of America Journal, 70(2), 448-453.
Đỗ Thị Xuân, Bùi Thị Minh Diệu, Nguyễn Phạm Anh Thi, Phan Thị Thùy Trang, Phan Thị Kim Ba, Nguyễn Phúc Tuyên & Cao Thị Mỹ Tiên. (2019). Sử dụng vật liệu hữu cơ cải thiện dinh dưỡng và đặc tính sinh học đất nhiễm mặn trồng lúa tại huyện trần đề, tỉnh Sóc Trăng. Tạp chí Khoa học Đất, 56, 35-38.
Dong, N. M., Brandt, K. K., Sørensen, J., Hung, N. N., Van Hach, C., Tan, P. S., & Dalsgaard, T. (2012). Effects of alternating wetting and drying versus continuous flooding on fertilizer nitrogen fate in rice fields in the Mekong Delta, Vietnam. Soil Biology and Biochemistry, 47, 166-174.
Eswaran, H. (1985). Physical and chemical soil condition. Soil physical and rice. International rice research institute Losbanos, Languna Philippine. p. 42.
Franchini, J. C., Crispino, C. C., Souza, R. A., Torres, E., & Hungria, M. (2007). Microbiological parameters as indicators of soil quality under various soil management and crop rotation systems in southern Brazil. Soil and Tillage Research, 92(1-2), 18-29.
Glaser, B. (2007). Prehistorically modified soils of central Amazonia: a model for sustainable agriculture in the twenty-first century. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 362(1478), 187-196.
Gordon, H., Haygarth, P. M., & Bardgett, R. D. (2008). Drying and rewetting effects on soil microbial community composition and nutrient leaching. Soil Biology and Biochemistry, 40(2), 302-311.
Gul, S., Whalen, J. K., Thomas, B. W., Sachdeva, V., & Deng, H. (2015). Physico-chemical properties and microbial responses in biochar-amended soils: mechanisms and future directions. Agriculture, Ecosystems & Environment, 206, 46-59.
Gundale, M. J., & DeLuca, T. H. (2006). Temperature and source material influence ecological attributes of ponderosa pine and Douglas-fir charcoal. Forest Ecology and Management, 231(1-3), 86-93.
Hill, G. T., Mitkowski, N. A., Aldrich-Wolfe, L., Emele, L. R., Jurkonie, D. D., Ficke, A., ... & Nelson, E. B. (2000). Methods for assessing the composition and diversity of soil microbial communities. Applied Soil Ecology, 15(1), 25-36.
Hồ Minh Nhựt. (2020). Ảnh hưởng của bổ sung than trấu, than tràm kết hợp quản lý nước ngập khô luân phiên đến phát thải khí CH4, N2O và năng suất lúa vụ xuân hè ở Bình Thủy-TP. Cần Thơ. Luận văn cao học. Trường Đại học Cần Thơ.
Ishii, T., & Kadoya, K. (1994). Effects of charcoal as a soil conditioner on citrus growth and vesicular-arbuscular mycorrhizal development. Journal of the Japanese Society for Horticultural Science, 63(3), 529-535.
Keith, A., Singh, B., & Singh, B. P. (2011). Interactive priming of biochar and labile organic matter mineralization in a smectite-rich soil. Environmental Science & Technology, 45(22), 9611-9618.
Lê Văn Căn. (1978). Giáo trình nông hóa và thổ nhưỡng. Nhà xuất bản Giáo dục, tr 78-80.
Lehmann, J., da Silva, J. P., Steiner, C., Nehls, T., Zech, W., & Glaser, B. (2003). Nutrient availability and leaching in an archaeological Anthrosol and a Ferralsol of the Central Amazon basin: fertilizer, manure and charcoal amendments. Plant and Soil, 249(2), 343-357.
Lehmann, J., Gaunt, J., & Rondon, M. (2006). Bio-char sequestration in terrestrial ecosystems–a review. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 11(2), 403-427.
Liang, J., Yang, Z., Tang, L., Zeng, G., Yu, M., Li, X., ... & Luo, Y. (2017). Changes in heavy metal mobility and availability from contaminated wetland soil remediated with combined biochar-compost. Chemosphere, 181, 281-288.
Liu, Y., Yang, M., Wu, Y., Wang, H., Chen, Y., & Wu, W. (2011). Reducing CH 4 and CO 2 emissions from waterlogged paddy soil with biochar. Journal of Soils and Sediments, 11(6), 930-939.
Matsubara, Y., Hasegawa, N., & Fukui, H. (2002). Incidence of Fusarium root rot in asparagus seedlings infected with arbuscular mycorrhizal fungus as affected by several soil amendments. Journal of the Japanese Society for Horticultural Science, 71(3), 370-374.
Moyano, F. E., Manzoni, S., & Chenu, C. (2013). Responses of soil heterotrophic respiration to moisture availability: An exploration of processes and models. Soil Biology and Biochemistry, 59, 72-85.
Nguyễn Ngọc Bảo Trâm. (2020). Ảnh hưởng của bổ sung than trấu, than tràm trong điều kiện quản lý nước theo phương pháp truyền thống đến phát thải CH₄, N₂O và năng suất vụ Xuân Hè tại Bình Thuỷ-TP. Cần Thơ. Luận văn tốt nghiệp Cao học. Chuyên ngành Khoa học môi trường. Trường Đại học Cần Thơ.
Nguyễn Quốc Khương, Nguyễn Minh Đông & Lê Tấn Lợi. (2013). Ảnh hưởng của biện pháp tưới lên hiệu quả sử dụng phân đạm, năng suất lúa trên đất phù sa và đất phèn ở Đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 26, 255 - 261.
Nguyen, B. T., Trinh, N. N., & Bach, Q. V. (2020). Methane emissions and associated microbial activities from paddy salt-affected soil as influenced by biochar and cow manure addition. Applied Soil Ecology, 152, 103531.
Oliver, V., Cochrane, N., Magnusson, J., Brachi, E., Monaco, S., Volante, A., & Teh, Y. A. (2019). Effects of water management and cultivar on carbon dynamics, plant productivity and biomass allocation in European rice systems. Science of the Total Environment, 685, 1139-1151.
Pandey, A., Vu, D. Q., Bui, T. P. L., Mai, T. L. A., Jensen, L. S., & de Neergaard, A. (2014). Organic matter and water management strategies to reduce methane and nitrous oxide emissions from rice paddies in Vietnam. Agriculture, Ecosystems & Environment, 196, 137-146.
Park, M., Kim, C., Yang, J., Lee, H., Shin, W., Kim, S., & Sa, T. (2005). Isolation and characterization of diazotrophic growth promoting bacteria from rhizosphere of agricultural crops of Korea. Microbiological Research, 160(2), 127-133.
Peng, X. Y. L. L., Ye, L. L., Wang, C. H., Zhou, H., & Sun, B. (2011). Temperature-and duration-dependent rice straw-derived biochar: Characteristics and its effects on soil properties of an Ultisol in southern China. Soil and Tillage Research, 112(2), 159-166.
Phạm Thị Hải Nghi, Lê Thị Yến Phi, Trang Thị Hồng Đoan, Diệp Quỳnh Uyên, Nguyễn Phúc Tuyên & Đỗ Thị Xuân. (2020). Khảo sát ảnh hưởng của một số tính chất hóa học đất lên sự hiện diện của nấm rễ nội cộng sinh trong đất trồng lúa tại tỉnh Hậu Giang. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 56(Số chuyên đề Khoa học đất), 24-31.
Phong, V.T., Dao, N.T.A., Hoa, N.M., 2017. Effects of nitrogen fertilizer types and alternate wetting and drying irrigation on rice yield and nitrous oxide emission in rice cultivation. Can Tho University Journal of Science, 6, 38-46. DOI: 10.22144/ctu.jen.2017.025).
Rejesus, R. M., Palis, F. G., Rodriguez, D. G. P., Lampayan, R. M., & Bouman, B. A. (2011). Impact of the alternate wetting and drying (AWD) water-saving irrigation technique: evidence from rice producers in the Philippines. Food Policy, 36(2), 280-288.
Sahu, A., Bhattacharjya, S., Mandal, A., Thakur, J. K., Atoliya, N., Sahu, N., ... & Patra, A. K. (2018). Microbes: a sustainable approach for enhancing nutrient availability in agricultural soils. In Role of Rhizospheric microbes in soil (pp. 47-75). Springer, Singapore.
Smith, S.E., and Read, D.J. (2008). Mycorrhizal symbiosis. Academic Press, San Diego.
Sohi, S., Lopez-Capel, E., Krull, E., & Bol, R. (2009). Biochar, climate change and soil: A review to guide future research. CSIRO Land and Water Science Report, 5(09), 17-31.
Tan, Z., Lin, C. S., Ji, X., & Rainey, T. J. (2017). Returning biochar to fields: A review. Applied Soil Ecology, 116, 1-11.
Trần Sỹ Nam, Hồ Minh Nhựt, Nguyễn Ngọc Bảo Trâm, Huỳnh Văn Thảo, Đỗ Thị Xuân & Nguyễn Hữu Chiếm. (2020). Ảnh hưởng của hai loại biochar trấu đến sự phát thải khí CH4 và NO2 từ đất phù sa trong điều kiện phòng thí nghiệm. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 56(Số chuyên đề: Khoa học đất), 109-118.
Ulrich, A., Klimke, G., & Wirth, S. (2008). Diversity and activity of cellulose-decomposing bacteria, isolated from a sandy and a loamy soil after long-term manure application. Microbial ecology, 55(3), 512-522.
Vallino, M., Greppi, D., Novero, M., Bonfante, P., & Lupotto, E. (2009). Rice root colonisation by mycorrhizal and endophytic fungi in aerobic soil. Annals of Applied Biology, 154(2), 195-204.
Vũ Văn Long, Châu Minh Khôi, Nguyễn Minh Đông & Nguyễn Văn Quí. (2016). Ảnh hưởng của kỹ thuật tưới ngập – khô xen kẽ đến một số tính chất hoá học đất và năng suất lúa trên nền đất nhiễm mặn tại huyện Hoà Bình, tỉnh Bạc Liêu. Tạp chí Khoa học Đất, 47, 26 -31.
Wang, X. X., Wang, X., Sun, Y., Cheng, Y., Liu, S., Chen, X., ... & Kuyper, T. W. (2018). Arbuscular mycorrhizal fungi negatively affect nitrogen acquisition and grain yield of maize in a N deficient soil. Frontiers in Microbiology, 9, 418.
Warnock, D. D., Lehmann, J., Kuyper, T. W., & Rillig, M. C. (2007). Mycorrhizal responses to biochar in soil–concepts and mechanisms. Plant and Soil, 300(1), 9-20.
Woolf, D., Amonette, J. E., Street-Perrott, F. A., Lehmann, J., & Joseph, S. (2010). Sustainable biochar to mitigate global climate change. Nature communications, 1(1), 1-9.