Động thái tích lũy P trong đất lúa và nước ngầm nông dưới ảnh hưởng của nước tưới ô nhiễm tích hợp phân bón

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

1
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong bài viết này, tác động của nước tưới ô nhiễm tích hợp phân bón lên Photpho (P) trong nước ngầm nông và các tầng đất ở các độ sâu 35 cm, 70 cm, 120 cm được nghiên cứu. Thí nghiệm gồm 03 công thức (CT): Nước tưới ô nhiễm tích hợp phân bón (CT1), nước tưới không ô nhiễm (CT2) và nước tưới ô nhiễm không bón phân (CT 3).

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Động thái tích lũy P trong đất lúa và nước ngầm nông dưới ảnh hưởng của nước tưới ô nhiễm tích hợp phân bón

BÀI BÁO KHOA HỌC ĐỘNG THÁI TÍCH LŨY P TRONG ĐẤT LÚA VÀ NƯỚC NGẦM NÔNG DƯỚI ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC TƯỚI Ô NHIỄM TÍCH HỢP PHÂN BÓN Đinh Thị Lan Phương1, Nguyễn Phan Việt2 Tóm tắt: Trong bài báo này, tác động của nước tưới ô nhiễm tích hợp phân bón lên Photpho (P) trong nước ngầm nông và các tầng đất ở các độ sâu 35 cm, 70 cm, 120 cm được nghiên cứu. Thí nghiệm gồm 03 công thức (CT): Nước tưới ô nhiễm tích hợp phân bón (CT1), nước tưới không ô nhiễm (CT2) và nước tưới ô nhiễm không bón phân (CT 3). Kết quả cho thấy mặc dù hàm lượng P trong nước tưới cao, nhưng không có hiện tượng thấm P xuống các tầng đất sâu. Cụ thể là, nồng độ PO43- trong tất cả các CT giảm dần theo chiều sâu của đất. Riêng CT1 có hiện tượng thấm PO43- xuống tầng 35 cm hơn so với CT2 và CT3 từ 10 - 15%. Tuy nhiên PO43- bị cố định ngay trong tầng đất này ngăn cản sự thấm xuống các tầng sâu hơn. Không có sự khác biệt đáng kể giữa nồng độ PO43- của các tầng 70 cm và 120 cm của cả ba công thức. Về tích lũy P trong đất, hàm lượng P tổng số ở tầng 35 cm của CT1 cao hơn 0,01% và hàm lượng P dễ tiêu cao hơn từ 0,01 – 0,02 mg P2O5/100g so với các CT2 và CT3. Các tầng 70 cm và 120 cm cho kết quả tương tự nhau về hàm lượng P tổng số và P dễ tiêu. Từ khóa: Tích lũy photpho, đất lúa, nước tưới ô nhiễm, phân bón. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ * vật nên phân bón P được sử dụng rất nhiều để Trong những thập kỷ gần đây, phân bón hóa bù lại lượng lớn bị tích lũy cố định trong đất. học chứa photpho (P) đã được sử dụng phổ biến Lượng P di động trong dung dịch đất phụ để tăng năng suất cây trồng. Châu Á là khu vực thuộc vào đặc điểm của đất, bao gồm: hàm tiêu thụ phân bón nhiều nhất so với thế giới, lượng oxit Fe và khả năng kết tủa của chúng, trong đó các nước điển hình như Trung Quốc và hàm lượng chất hữu cơ trong đất (SOM), các vi Ấn Độ. Riêng tại Trung Quốc, lượng phân bón sinh vật đất đóng vai trò là nguồn cung cấp điện hóa học P đạt đến 12,3 triệu tấn năm 2019, tử, hàm lượng P tổng số và độ pH. Ở điều kiện chiếm 27,09% mức tiêu thụ phân bón P hóa học đất axit có pH thấp thường có hàm lượng P di toàn cầu. Lượng phân bón P được sử dụng ngày động cao bởi ion H+ làm gia tăng sự hòa tan của càng nhiều cho nông nghiệp do P là chất dinh các hợp chất Fe-P và Al-P (Amarawansha et al., dưỡng đa lượng cần thiết, đảm bảo sinh trưởng 2015). Trong đất có hàm lượng sét cao, sự và phát triển tối ưu cho cây trồng. Tuy nhiên, chiếm ưu thế của oxit nhôm (Al) và sắt (Fe) ở cả cây trồng chỉ hấp thu P dưới dạng dạng tinh thể và vô định hình làm giảm khả orthophosphate (PO43-), trong đất tính hữu dụng năng hòa tan của P vô cơ thông qua quá trình cố của P thường bị hạn chế do đặc tính cố định định chúng trên bề mặt tích điện dương và đồng trong đất với các kim loại hoặc bị cố định trong thời hình thành các kết tủa Al và Fe không hòa các oxit của sắt và nhôm mà trong đó các liên tan. Trong đất kiềm, P dễ dàng phản ứng với Ca kết này rất ổn định, bền trong môi trường để tạo thành Ca3(PO4)2 ít tan. Kết quả của phản (Dieter et al., 2010, Maranguit et al., 2017). Kết ứng này làm P là chất dinh dưỡng hạn chế nhất quả là P trong hầu hết các loại đất thường bị trong sản xuất cây trồng. Một tỷ lệ lớn P được thiếu cho quá trình hấp thu dinh dưỡng của thực bón bị liên kết hóa học cố định trong đất, trong khi chỉ có một phần nhỏ P trong dung dịch đất 1 Khoa Hóa và Môi trường, Trường Đại học Thủy lợi là dạng dễ tiêu cho cây trồng hấp thu. Cơ chế 2 Trường Đại học Phòng cháy chữa cháy; Nghiên cứu sinh Trường Đại học Thủy lợi này dẫn đến lượng bón P cho cây trồng khá cao KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 88 (3/2024) 43
nhưng hiệu quả sử dụng lại ở mức thấp, chỉ đạt nước ngầm tầng nông hay không sẽ được làm khoảng 20 – 30% (Gang Xu et al., 2016, Zhu rõ trong nghiên cứu này. L. et al., 2012). 2. BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM Tuy nhiên, một lượng nhỏ P có thể được giải 2.1. Các công thức thí nghiệm hấp ra khỏi bề mặt oxit sắt dưới điều kiện ngập Thí nghiệm được thực hiện trên cánh đồng lúa (Rakotoson et al., 2016). Trong điều kiện ngập, Học viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam có tọa môi trường đất ở trạng thái khử thuận lợi cho độ 21o 00’00 N - 106o55’54 E. Thời gian thực hiện các vi sinh hô hấp kỵ khí hoạt động. Vi sinh vật 2 năm từ 6/2021 – 5/2023 với 02 vụ xuân hè và 02 sử dụng các chất nhận điện tử thay thế như vụ hè thu. Bao gồm 03 công thức (CT): NO3−, Mn4+, Fe3+ và SO42− để duy trì quá trình CT 1: Nước tưới ô nhiễm tích hợp phân bón. trao đổi chất của chúng. Các vi sinh vật như Nước tưới từ sông Cầu Bây với tỉ lệ phân bón 120 Geobacter sulfurreducens sử dụng Fe3+ làm chất kg N : 90 kg P2O5 : 90 kg K2O/ha theo khuyến cáo nhận điện tử dẫn đến Fe3+ bị khử thành Fe2+, của Viện Nông nghiệp Việt Nam. CT được thực giải phóng một lượng P liên kết đáng kể. Kết hiện trên toàn bộ ruộng lúa diện tích 960 m2. quả là nồng độ P trong dung dịch đất sẽ tăng lên CT 2: Nước tưới sạch, bón phân. Sử dụng nước cùng với Fe2+ hòa tan (Amarawansha et al., tưới là nước máy không ô nhiễm P với tỉ lệ phân 2015). Cơ chế này dẫn đến tăng khả năng hòa bón 120 kg N : 90 kg P2O5 : 90 kg K2O/ha. tan P và Fe trong quá trình hô hấp yếm khí, CT 3: Nước tưới ô nhiễm, không bón phân. được gọi là quá trình hòa tan oxit Fe3+ qua trung Nước tưới dẫn từ hệ thống sông Cầu Bây. gian vi sinh vật. CT1 được thực hiện theo đại trà, riêng các CT 2 Trong nước ngầm nồng độ P hòa tan tự và CT 3 kiểm soát nước tưới và phân bón nên được nhiên thường thấp do P di động (điển hình là thực hiện trên các ô thí nghiệm có kích thước 3*3 dạng orthophosphate - PO43-) thường được hấp m. Các ô được chắn tôn, làm thành 02 hào bao phụ vào đất và trầm tích trong vùng vadose nilon 02 lớp ngăn thấm ngang đến độ sâu 2,2 m để (vùng tiếp giáp với gương nước ngầm) hoặc đảm bảo ở độ sâu từ 0 – 2,2 m không có nước thấm vùng bão hòa (Qi, D. L. et al., 2020). Hơn nữa, ngang. Bờ bao cao 40 cm đảm bảo không có nước các P hữu cơ hòa tan được khoáng hóa thành tràn mặt ruộng trong những đợt mưa lớn. PO43- thông qua các quá trình sinh hóa (Peng S. Mẫu nước tưới và nước dưới đất được thu theo et al., 2011). Cũng giống như Trung Quốc, chu kì 7 ngày/lần tại các độ sâu 35 cm, 70 cm, 120 canh tác lúa ở nước ta là hoạt động nông cm sau đó mang ngay về phòng thí nghiệm phân nghiệp lớn nhất và tiêu thụ nhiều phân bón nhất tích. Thực hiện lấy mẫu và bảo quản mẫu theo với hơn 60% lượng P sử dụng là phân bón hóa TCVN 6663-11:2011. học. Hơn nữa, hầu hết các hệ thống tưới bị ô Quá trình thu mẫu nước được thực hiện như nhiễm bởi nước thải sinh hoạt và chăn nuôi sau: các ống nhựa thu mẫu được gắn đáy kín ở chưa qua xử lý dẫn đến hàm lượng P trong đáy, phía trên có nắp có thể tháo rời để hút mẫu. nước tưới khá cao. Trong điều kiện khan hiếm Ống được đục các lỗ xung quanh tại các độ sâu nước tưới vào mùa khô, nhiều hệ thống thủy lợi trên để thu nước, phân tích P tổng số và P hòa tan sử dụng nước ô nhiễm không có nguồn nước ngay sau lấy mẫu. Mẫu nước trong các ống được sạch pha loãng để tưới cho lúa. Mặc dù, P hút bỏ đi trước khi lấy mẫu 24 h bằng bơm hút. Sử không gây nguy hiểm cho sức khỏe của con dụng các chai nhựa sạch, rửa trong bể rửa siêu âm người và nồng độ P trong nước ngầm không có và tráng rửa bằng nước cất trước khi đựng mẫu. trong quy chuẩn về chất lượng nước ngầm của Mẫu đất được lấy tại các độ sâu 0-35 cm, 35 – nước ta. Tuy nhiên, mức độ thấm P xuống các 70 cm, 70 – 120 cm cho phân tích các chỉ tiêu P tầng đất dưới từ nước tưới ô nhiễm liên tục kết tổng số và P dễ tiêu tại thời điểm thu hoạch. Lấy hợp phân bón theo khuyến cáo và P có đi vào mẫu đất và bảo quản theo TCVN 7538 - 2 : 2005. 44 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 88 (3/2024)
Hình 1. Bố trí thí nghiệm, lấy mẫu nước và mẫu đất 2.2. Nước tưới, giống lúa, phân bón và thuốc 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN trừ sâu 3.1. Đặc tính đất và hàm lượng P hòa tan, P Nước tưới cho lúa của các công thức được lấy tổng số trong nước mặt ruộng từ sông Cầu Bây có pH từ 7,5 – 7,8, hàm lượng P Tính chất đất nghiên cứu thuộc nhóm phù sa tổng số từ 0,64 - 0,89 mg/L, P hòa tan từ 1,03 – sông Hồng không được bồi hàng năm, có phản 2,14 mg/L. ứng ít chua đến trung tính (pHH2O từ 6,2 - 7,1; Giống lúa sử dụng trong thí nghiệm là giống pHKCl từ 5,4 - 6,6). Hàm lượng chất hữu cơ và đạm tổng số ở lớp đất mặt khá cao, trong đó hàm bắc thơm số 7 có nguồn gốc Trung Quốc được lượng chất hữu cơ tầng mặt từ 1,5 – 2,0%, hàm trồng phổ biến ở miền bắc. Đây là giống lúa sinh lượng N từ 0,18 - 0,25% và có xu hướng giảm dần trưởng khỏe mạnh, chống hạn và rét, thời gian theo chiều sâu phẫu diện. Hàm lượng cation Ca, sinh trưởng 125 - 135 ngày vụ đông xuân, 105 - Mg trao đổi và dung tích hấp thu cation ở mức 110 ngày vụ hè thu. trung bình, Ca trao đổi bằng 7,5 – 15,5 meq/100g Phân bón áp dụng theo khuyến cáo của Viện đất, Mg trao đổi bằng 1,9 – 5,8 meq/100g đất. Khoa học Nông nghiệp Việt Nam: 120 kg N : 90 Đất có thành phần cơ giới từ thịt trung bình với kg P2O5 : 90 kg K2O/ha, sử dụng phân NPK Việt 21,5 – 30,5% sét, 54,5 – 57,25% limon, 15,0 – Nhật, bón thúc vào thời kì bén rễ hồi xanh. Thuốc 21,5% cát. P tổng số từ 0,08 – 0,12% P2O5, P dễ trừ sâu Nouvo3.6EC phun phòng bệnh trong thời tiêu từ 12,0 – 15,0 mg P2O5/100g đất. K tổng số từ kỳ lúa đẻ nhánh và làm đòng. 1,71 – 2,11% K2O. K dễ tiêu từ 14 - 23 mg 2.3. Hóa chất và phân tích K2O/100g đất. Hàm lượng một số nguyên tố vi P tổng số trong đất được xác định theo TCVN lượng dễ tiêu (ppm): Mn = 49,0, Cu = 11,0, Zn = 8940:2011; P dễ tiêu trong đất được xác định theo 22,0, Co = 4,9, Mo = 0,14, B = 0,2. TCVN 8661 : 2011 theo phương pháp Olsen. Phẫu diện đất tầng 0 – 35 cm có màu nâu tối P tổng số trong nước sau khi oxy hóa (màu ẩm: 7,5YR 3/3). Tính chất thịt trung bình, peroxodisulfat và được xác định theo TCVN rất ẩm, tảng khối lớn, ít chặt xốp, có nhiều rễ lúa 6202:2008; P hòa tan trong nước được xác định (kích thước từ nhỏ đến trung bình. Chuyển lớp rõ theo TCVN 6202:2008. về độ chặt, chuyển lớp từ từ về màu sắc. Tầng 35 – 70 cm, màu nâu đỏ xỉn (màu ẩm: 2.4. Xử lý số liệu 5YR 5/3). Tính chất thịt nặng, ẩm, chặt, ít xốp có Dữ liệu thí nghiệm được phân tích trên ít rễ cây rất nhỏ. Chuyển lớp rõ ràng về màu sắc. Microsoft Excel về xác định giá trị trung bình, độ Tầng 70 – 120 cm màu nâu vàng xám (màu ẩm: lệch chuẩn, vẽ đồ thị. Các kết quả thu được là 10YR 6/2). Tính chất sét, ẩm, chặt, dẻo, dính, có trung bình của 03 lần phân tích. Sử dụng phần nhiều kết von màu nâu đen, tròn, mền, đường kính mềm ANOVA đánh giá sự khác biệt có ý nghĩa 1-2 mm (chiếm từ 5-10% thể tích), có nhiều vệt sét của số liệu trong các công thức (P < 0,05). xám hơi xanh. Chuyển lớp từ từ về màu sắc. KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 88 (3/2024) 45
Hình 2. Phẫu diện đất nghiên cứu và kênh dẫn nước tưới Nhìn chung, hàm lượng PO43- dao động trong 35 cm trung bình từ 10,12 – 15,24% so với CT 1. nước mặt ruộng của CT 1 từ 0,91 – 3,05 mg/L. Tuy nhiên, tầng 70 cm và tầng 120 cm không có sự Giá trị pH của nước mặt ruộng dao động từ 7,4 – khác biệt đáng kể so với các tầng tương ứng của CT 7,8. Hàm lượng P tổng số dao động từ 0,36 – 0,93 1. Không sử dụng phân bón trong điều kiện nước mg/L. Trong CT 2, hàm lượng PO43- trong nước tưới ô nhiễm của CT 3 cũng cho kết quả diễn biến mặt ruộng dao động từ 0,15 – 0,25 mg/L, pH từ HL PO43- tương tự như CT1 (P > 0,05), cụ thể là 7,5 – 7,7, P tổng số từ 0,11 – 0,17 mg/L. CT 3 có tầng 35 cm hàm lượng PO43- dao động từ 0,29 – 0,82 hàm lượng PO43- trong nước mặt ruộng dao động mg/L, cao hơn tầng 70 cm khoảng 3,2 lần và cao từ 0,82 – 2,97 mg/L, pH từ 7,3 – 7,8, P tổng số từ hơn tầng 120 cm khoảng 4,72 lần. Dưới điều kiện 0,29 – 0,79 mg/L. nước tưới ô nhiễm tuy không sử dụng phân bón nhưng kết quả hàm lượng PO43- ở cả ba tầng 35 cm, 70 cm và 120 cm lại tương đồng như CT 1. Các kết quả thí nghiệm chỉ ra sự tích hợp nước tưới ô nhiễm và phân bón P làm hàm lượng PO43- ở tầng 35 cm cao hơn so với các công thức kiểm soát nước tưới từ 10 – 15%, tuy nhiên, mức độ thấm PO43- chỉ dừng lại ở tầng 35 cm. Không có sự khác biệt đáng kể giữa nồng độ PO43- ở các Hình 3. Hàm lượng PO43- tầng 70 cm và 120 cm của cả ba công thức. Kết trong nước mặt ruộng của CT 1 quả này có thể được giải thích bởi nước ta có khí hậu nhiệt đới thường xuất hiện rửa trôi các cation 3.2. Hàm lượng PO43- trong nước ngầm nông bazơ dẫn đến sự tích tụ các oxit và hidroxit của Trong điều kiện tích hợp nước tưới ô nhiễm và nhôm và sắt trong đất. Các oxit sắt và hidroxit của phân bón, hàm lượng PO43- của CT 1 được xác nhôm và sắt và giữ lại PO43- trên bề mặt hình định tại ba độ sâu cho thấy tại tầng 35 cm, hàm thành các kết tủa AlPO4 và FePO4 không hòa tan. lượng PO43- dao động từ 0,32 – 0,87 mg/L, trung Bên cạnh đó, PO43- còn bị cố định trong các kết bình là 0,52 mg/L, không có sự khác biệt đáng kể tủa như Mn3(PO4)2, Zn3(PO4)2, Ca3(PO4)2, giữa các vụ (P > 0,05). Tại tầng 70 cm, HL PO43- Mg3(PO4)2… trong đất lúa. có xu hướng giảm nhẹ so với tầng 70 cm, trung Kết quả thí nghiệm còn chỉ ra nồng độ PO43- bình là 0,34 mg/L, dao động từ 0,35 – 0,49 mg/L trong các tầng nước ngầm nông 35 cm, 70 cm, thấp hơn khoảng 1,52 lần so với tầng 35 cm. Tầng 120 cm giảm dần theo chiều sâu của đất với hệ số 120 cm có HL PO43- dao động từ 0,06 – 0,14 giảm trung bình từ 1,54 – 3,14 lần. Kết quả này mg/L, trung bình là 0,11 mg/L thấp hơn các tầng khá phù hợp với tính chất của phẫu diện đất khảo 35 cm và 70 cm lần lượt là 4,85 và 3,15 lần. sát ban đầu về hàm lượng chất hữu cơ và đạm Kiểm soát nước tưới (sử dụng nước tưới sạch) tổng số ở lớp đất mặt khá cao nhưng lại có xu của CT 2 cho kết quả giảm nhẹ HL PO43- ở tầng hướng giảm dần theo chiều sâu của phẫu diện. 46 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 88 (3/2024)
Chất hữu cơ trong đất hoặc mùn có các nhóm cố định trên bề mặt tích điện dương và hình thành carboxylic, enolic và phenolic phản ứng đóng vai các kết tủa Al và Fe không hòa tan. trò như các axit yếu. Trong quá trình phân ly giải Kết quả khảo sát phẫu diện đất khu vực nghiên phóng H+ làm tăng hàm lượng P di động nhờ các cứu đã cho thấy có sự kết von sắt tăng dần theo quá trình hòa tan của các hợp chất Fe-P và Al-P chiều sâu của đất, tăng mạnh từ tầng 35 – 70 cm bởi ion H+. trở xuống (hình 2). Hiện tượng kết von sắt chính Các kết quả phù hợp với các nghiên cứu của là sự hình thành các oxit sắt, gơtit (HFeO2) và (Dieter et al., 2010, Maranguit et al., 2017) về hidroxit sắt do quá trình phong hóa đất, kết quả hàm lượng P hòa tan trong đất và dịch đất thấp khi của kết von dẫn đến PO43- bị cố định trên bề mặt hàm lượng sét tăng lên. Trong đất có hàm lượng của chúng. Các kết quả nghiên cứu phù hợp với sét cao, sự chiếm ưu thế của oxit nhôm (Al) và sắt các nghiên cứu của (Qi, D. L. et al., 2020) về hàm (Fe) ở cả dạng tinh thể và vô định hình làm giảm lượng PO43- trong nước ngầm thường thấp hoặc khả năng hòa tan của P vô cơ thông qua quá trình rất thấp. Hình 4. Hàm lượng PO43- trong nước ngầm nông của CT 1 tại các tầng khảo sát 3.3. Hàm lượng P tích lũy trong các tầng đất Nhìn chung, các kết quả phân tích chỉ ra sự tích Các kết quả phân tích về tích lũy P trong đất của hợp nước tưới ô nhiễm và phân bón làm tích lũy CT 1 cho thấy hàm lượng P tổng số ở tầng 35 cm là hàm lượng P tổng số ở tầng 35 cm hơn 0,01% 0,08-0,09% P2O5, tại tầng 70 cm là 0,11-0,12% P2O5 và hàm lượng P dễ tiêu cao hơn từ 0,01 – P2O5, tại tầng 120 cm là 0,09 – 0,11% P2O5. Hàm 0,02 mg P2O5/100g so với kiểm soát nước tưới ô lượng P dễ tiêu tại tầng 35 cm là 14 – 15 mg nhiễm. Các tầng còn lại bao gồm tầng 70 cm và P2O5/100g, tại tầng 70 cm là 11 – 12 mg P2O5/100g, tầng 120 cm cho kết quả tương tự nhau về cả hàm tại tầng 120 cm là 10 – 11 mg P2O5/100g. lượng P tổng số và P dễ tiêu. CT 2 cho kết quả hàm lượng P tổng số ở tầng Các kết quả phân tích phù hợp với đặc tính 35 cm là 0,07-0,08% P2O5, tầng 70 cm là 0,11- đất phù sa trung tính vùng đồng bằng sông 0,12% P2O5, tại tầng 120 cm là 0,09 – 0,11% Hồng trong các công bố của Hội Khoa học Đất P2O5. Hàm lượng P dễ tiêu tầng 35 cm là 12 – 13 Việt Nam, trong đó đất có dung trong từ 0,8 – mg P2O5/100g, tầng 70 cm là 11 – 12 mg 1,2 ở tầng mặt, 1,23 – 1,30 ở tầng dưới. Tỷ P2O5/100g, tầng 120 cm là 10 – 11 mg P2O5/100g. trọng của đất từ 2,53 – 2,80, độ xốp của đất từ CT 3 cho kết quả hàm lượng P tổng số ở tầng 60 – 64% ở tầng mặt, 50 – 53% ở tầng dưới. 35 cm là 0,08-0,09% P2O5, tầng 70 cm là 0,11- Tính chất đất chật dần và hàm lượng sét tăng 0,12% P2O5, tầng 120 cm là 0,09 – 0,11% P2O5. dần, hàm lượng chất hữu cơ giảm dần khi đi Hàm lượng P dễ tiêu tại tầng 35 cm là 13 – 14 mg xuống các tầng dưới. P2O5/100g, tại tầng 70 cm là 11 – 12 mg Các kết quả nghiên cứu khá phù hợp với các P2O5/100g, tại tầng 120 cm là 10 – 11 mg kết quả nghiên cứu của (Nguyễn Tử Siêm và P2O5/100g. cộng sự, 1996), cụ thể là đất giàu hàm lượng KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 88 (3/2024) 47
chất hữu cơ có khả năng hấp phụ P thấp, ngược 4. KẾT LUẬN lại hàm lượng chất hữu cơ trong đất giảm làm Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng P hòa cho khả năng cố định P tăng. Khi đất mất đi 1% tan trong nước ngầm nông giảm dần theo độ sâu chất hữu cơ, năng lực cố định P có thể tăng của đất với tầng 35 cm trung bình là 0,52 mg/L, thêm 500 ppm P2 O5 dẫn đến giảm P dễ tiêu tầng 70 cm trung bình là 0,34 mg/L, tầng 120 cm (Nguyễn Tử Siêm và cộng sự, 1996). Cơ chế này trung bình là 0,11 mg/L. Trong điều kiện nước được giải thích bởi các chất hữu cơ có khả năng tưới ô nhiễm và bón phân, P chỉ bị thấm xuống chelat hóa cao, dễ liên kết với Fe, Al tránh cho tầng 35 cm, đáng chú ý là lượng thấm P xuống P khỏi bị giữ chặt và giải phóng chúng sang tầng 35 cm của CT 1 và CT 3 chỉ cao hơn CT 2 dạng dễ tiêu. Khả năng hấp phụ P của đất đạt khoảng từ 10 – 15%. Tuy nhiên, P bị cố định tại cao nhất trên đất sét > sét pha thịt > thịt pha sét tầng 35 cm và không thấm xuống các tầng sâu > cát pha thịt, do vậy tỉ lệ sét càng cao thì hàm hơn. Các kết quả này là do đặc tính sét và hiện lượng P dễ tiêu càng giảm (Nguyễn Tử Siêm và tượng kết von tăng dần từ tầng 35 cm trở xuống đã cộng sự, 1996). Trong nghiên cứu này, P đã bị giữ P cố định trong đất ngăn cản thấm xuống nước tích lũy và cố định trong các dạng kết tủa ngầm. Về tích lũy P trong đất, CT 1 và CT 3 có photphat sắt, photphat nhôm còn gọi là hiện hàm lượng P tổng số ở tầng 35 cm là 0,08 - 0,09% tượng giữ chặt lân. Hàm lượng P dễ tiêu giảm P2O5, tại tầng 70 cm là 0,11 - 0,12% P2O5, tại tầng dần trong các tầng đất và chỉ xảy ra hiện tượng 120 cm là 0,09 – 0,11% P2O5. Hàm lượng P dễ thấm nhẹ ở tầng 35 cm do cấu trúc của tầng này tiêu tại tầng 35 cm là 14 – 15 mg P2O5/100g, tại xốp và giàu mùn, không xảy ra hiện tượng thấm tầng 70 cm là 11 – 12 mg P2O5/100g, tại tầng 120 P từ tầng 70 cm xuống các tầng dưới. Cơ chế cm là 10 – 11 mg P2O5/100g. Hàm lượng P tổng này đã giải thích cho kết quả P không thấm số và P dễ tiêu tích lũy trong tầng 35 cm của CT 1 xuống nước ngầm và các tầng đất sâu trong điều và CT 3 cao hơn 0,01% và 0,01 – 0,02 mg kiện tưới nước ô nhiễm và bón phân. P2O5/100g so với CT 2. TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Tử Siêm, Trần Khải, 1996, Hóa học lân trong đất Việt Nam và vấn đề phân lân, Tạp chí Khoa học đất, Số 7, trang 92-97. Amarawansha, Darshani Kumaragamage, Don Flaten, Francis Zvomuya, and Mario Tenuta, 2015, Predicting Phosphorus Release from Anaerobic, Alkaline, Flooded Soils, J. Environ. Qual. 45:1452–1459 (2016); doi:10.2134/jeq2015.05.0221 D. Dieter, Helmut Elsenbeer, Benjamin L. Turner, 2010, Phosphorus fractionation in lowland tropical rainforest soils in Central Panama, Catena, Volume 82, Issue 2, 15 August 2010, Pages 118-125; https://doi.org/10.1016/j.catena.2010.05.010 Deejay Maranguit, Thomas Guillaume, Yakov Kuzyakov, 2017, Land-use change affects phosphorus fractions in highly weathered tropical soils, Catena, 149(1):385–393, DOI: 10.1016/j.catena.2016.10.010 G.X. Huang et al., 2020, Groundwater is important for the geochemical cycling of phosphorus in rapidly urbanized areas: a case study in the Pearl River Delta, Environ. Pollut., May; 260:114079; doi: 10.1016/j.envpol.2020.114079 Peng, S., Yang, S., Xu, J., Luo, Y. & Hou, H., 2011, Nitrogen and phosphorus leaching losses from paddy fields with different water and nitrogen managements. Paddy Water Environ. 9, 333–342 Qi, D. L., Wu, Q. X., and Zhu, J. Q., 2020. Nitrogen and phosphorus losses from paddy fields and the yield of rice with different water and nitrogen management practices. Sci. Rep. 10:5. doi: 10.1038/s41598-020-66757-5 48 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 88 (3/2024)
Rakotoson, Lilia Rabeharisoa, Erik Smolders, 2016, Effects of soil flooding and organic matter addition on plant accessible phosphorus in a tropical paddy soil: an isotope dilution study, Journal of Plant Nutrition and Soil Science , Volume179, Issue6, Pages 765-774, https://doi.org/10.1002/jpln.201500383 Gang Xu, You Zhang, Junna Sun, 2016, Negative interactive effects between biochar and phosphorus fertilization on phosphorus availability and plant yield in saline sodic soil, Science of The Total Environment, Volume 568, Pages 910-915. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.06.079 Zhu, L. et al., 2012, Effects of different tillage and straw return on nitrogen and phosphorus runoff loss from paddy fields. J. Soil Water Cons. 26(6), 6–10. Abstract: DYNAMIC OF PHOSPHORUS ACCUMULATION IN PADDY SOIL AND SHALLOW GROUNDWATER UNDER EFFECT OF CONTAMINATED IRRIGATION WATER AND FERTILIZER In this study, effect of contaminated irrigation water with fertilizes on Phosphorus (P) in shallow groundwater and sub-soil horizons of 35 cm, 70 cm, 120 cm was studied. The experiment had 03 treatments (CT), including contaminated irrigation water with fertilize (CT1), non-contaminated irrigation water (CT2), and contaminated irrigation water without fertilize (CT3). The results showed that there was not phenomenol of leaching P into deepth soil horizons. The PO43- content in soil horizons reduced throught the deepth. In the CT1 treatment, leaching PO43- into 35 cm deepth is higher than 10 - 15% compared to the CT2 and CT3 treatments. However, PO43- was fixed in the horizon of 35 cm to prevent the leaching PO43- into subsoil. In addtion, the results indicated that there are not significant difference about PO43- contents in horizons including 70 cm and 120 cm in all off treatments. The results of P accumulation in soil showed that the application of contaminated water and fertilizer leading accumulate total P content in the deepth of 35 cm is higher than 0.01% P2O5 compared to the treatment of controlling water. Futhermore, mobile P content is higher than 0.01 – 0.02 mg P2O5/100g compared to the treatment of controlling water. Total P and mobile P contents in the deepths of 70 cm and 120 cm in all of treatments are similar. Keywords: Photphorus accumulation, paddy soil, contaminated irrigation water, fertilizer. Ngày nhận bài: 17/12/2023 Ngày chấp nhận đăng: 12/3/2024 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 88 (3/2024) 49