1. Tính cấp thiết của đề tài
Gò đồi Thái Nguyên là vùng tiếp giáp giữa đồng bằng và miền núi, địa hình ít chia cắt, thuận lợi giao thông, gần nguồn nước tưới nên được khai thác sớm. Tuy nhiên, việc sử dụng đất ở đây vẫn còn nhiều bất cập, bên cạnh những loại hình sử dụng đất có hiệu quả kinh tế cao còn nhiều diện tích đất sản xuất nông nghiệp hiệu quả thấp.
Nhìn chung, các công trình nghiên cứu về sử dụng bền vững đất nông nghiệp vùng gò đồi Thái Nguyên còn tản mạn, chưa có hệ thống và thiếu tư liệu điều tra cơ bản về đất trong mối quan hệ với ngoại cảnh (nước, khí hậu, sinh vật …). Do vậy chưa đề xuất được những giải pháp hợp lý để khai thác có hiệu quả tiềm năng đất vùng gò đồi. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn trên, đề tài "Nghiên cứu sử dụng bền vững đất nông nghiệp vùng gò đồi tỉnh Thái Nguyên” đã được lựa chọn để thực hiện.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Phân loại đất, đánh giá hiện trạng sử dụng đất và mức độ thích hợp của đất đai với một số loại hình sử dụng đất vùng gò đồi Thái Nguyên;
- Đề xuất chuyển đổi một số loại hình sử dụng đất vùng gò đồi Thái Nguyên theo hướng sử dụng bền vững đất nông nghiệp trên cơ sở đánh giá mức độ thích hợp đất đai.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
3.1. Ý nghĩa khoa học
Cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng tiêu chuẩn phân loại đất định lượng theo FAO-UNESCO-WRB ở Việt Nam và đánh giá đất theo FAO nhằm sử dụng bền vững đất nông nghiệp vùng gò đồi Thái Nguyên.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu của luận án sẽ giúp các nhà quản lý ở địa phương chỉ đạo chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất theo hướng phát triển một nền nông nghiệp bền vững, góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng đất vùng gò đồi và cải thiện đời sống nhân dân.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
4.1. Đối tượng nghiên cứu
- Đất gò đồi: bao gồm các loại đất trên vùng gò đồi Thái Nguyên;
- Cây trồng: cây hàng năm (Lúa - Oryza sativa; Màu: Ngô - Zea mays; Đậu tương - Glycine max; Sắn - Manihot esculenta; cỏ voi - Pennisetum purpureum; cỏ Varisne số 6 (VA06) là dòng lai của cỏ voi và cỏ đuôi sói châu Mỹ - Pennisetum americanum) và cây lâu năm (Chè - Camellia sinensis; Vải - Litchi chinensis; Cam-bưởi - Citrus sinensis).
4.2. Phạm vi nghiên cứu
- Về không gian: vùng gò đồi Thái Nguyên được xem là vùng đất chuyển tiếp giữa đồng bằng và miền núi, có độ cao tuyệt đối từ 25 - 300 mét thuộc lãnh thổ của tỉnh. Cơ sở xác định vùng gò đồi dựa trên bản đồ địa hình và bản đồ hành chính.
- Về thời gian: thời gian thực hiện đề tài từ năm 2006 đến năm 2010.
5. Những đóng góp mới của luận án
- Xác định được đặc điểm phân hoá các nhóm đất, đơn vị đất vùng gò đồi Thái Nguyên theo phân loại đất định lượng FAO-UNESCO-WRB. Theo đó, xây dựng được bảng phân loại đất và bản đồ đất tỉ lệ 1/100.000 cho vùng nghiên cứu theo phương pháp PLĐ định lượng.
- Ứng dụng phương pháp đánh giá đất theo FAO để sử dụng bền vững đất nông nghiệp vùng gò đồi Thái Nguyên trên cơ sở xây dựng bản đồ đơn vị đất đai, bản đồ phân hạng mức độ thích hợp đất đai và bản đồ đề xuất sử dụng đất theo 3 tiêu chí (kinh tế, xã hội và môi trường).
- Đề xuất được giải pháp tủ giữ ẩm cho cây chè trong mùa khô bằng guột nhằm khắc phục yếu tố hạn chế về độ ẩm đất và trồng cỏ VA06 nhằm sử dụng hợp lý vùng đất kết von còn bỏ hóa để phục vụ chăn nuôi gia súc hướng tới sử dụng bền vững đất nông nghiệp vùng gò đồi Thái Nguyên.
6. Bố cục của luận án
Luận án gồm 143 trang không kể tài liệu tham khảo: mở đầu 2 trang, tổng quan tài liệu 34 trang, nội dung và phương pháp nghiên cứu 10 trang, kết quả nghiên cứu và thảo luận 95 trang, kết luận và đề nghị 2 trang. Luận án gồm 3 chương, 51 bảng biểu, 10 biểu đồ - hình vẽ và 21 bảng phụ lục. Trong luận án đã tham khảo 141 tài liệu: 118 tài liệu tiếng việt và 23 tài liệu tiếng anh.
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở lý luận của đề tài
1.1.1. Lý luận về vùng gò đồi
Cho đến nay khái niệm về gò đồi vẫn chưa có sự thống nhất giữa các nhà nghiên cứu, mặc dù những thuật ngữ như đồi, vùng đồi và trung du được sử dụng khá phổ biến trong lĩnh vực địa lý nói chung và thổ nhưỡng nói riêng.
Theo các kết quả nghiên cứu của một số tác giả như Fridland (1961); Vũ Ngọc Tuyên (1963); Trần An Phong (1995); Vũ Tự Lập (1999); Hoàng Đức Triêm (2001); Trần Đình Lý (2006) thì gò đồi được hiểu là vùng lãnh thổ kẹp giữa núi và đồng bằng hoặc những vùng đất cao xen với đồng bằng, có độ cao tuyệt đối dao động từ 20 - 300 m so với mực nước biển. Hình thái bề ngoài có thể nhận dạng là những vùng đất cao lúp xúp, có độ cao sàn sàn gần bằng nhau, đỉnh thường bằng phẳng, sườn lồi hay thoai thoải, ở chân thường là các thung lũng phân cách.
1.1.2. Lý luận về sử dụng nông nghiệp bền vững
Theo Dumanski (2000) “Nền tảng của một nền nông nghiệp bền vững là duy trì tiềm năng sản xuất sinh học, đặc biệt là duy trì chất lượng đất, nước và tính đa dạng sinh học” và nền nông nghiệp bền vững phải đảm bảo được 3 yêu cầu: Quản lý đất bền vững; Cải tiến công nghệ; Nâng cao hiệu quả kinh tế. Trong đó quản lý đất bền vững được đặt ra hàng đầu. Sử dụng bền vững đất nông nghiệp: là phương thức sử dụng đất nhằm sản xuất được ổn định, lâu dài và phát triển. Ổn định là đứng vững về mặt kinh tế, đời sống và được xã hội chấp nhận; Lâu dài là giảm được mức độ nguy cơ cho sản xuất và môi trường; Phát triển là bảo vệ được tiềm năng của các nguồn lợi tự nhiên (FAO, 1991); (Nguyễn Xuân Quát, 2004).
1.2. Một số vấn đề nghiên cứu có liên quan đến đề tài
1.2.1. Nghiên cứu về phân loại đất
Hiện nay trên thế giới đang tồn tại nhiều quan điểm PLĐ khác nhau. Tuy nhiên, chỉ có 3 hệ thống PLĐ được nhiều quốc gia áp dụng là: Phân loại đất của Liên Bang Nga (Liên Xô cũ) và các nước Đông Âu; Phân loại đất của Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA-Soil Taxonomy); Phân loại đất của FAO-UNESCO-WRB. PLĐ theo FAO-UNESCO-WRB dựa trên sự xuất hiện của tầng chẩn đoán; đặc tính chẩn đoán và vật liệu chẩn đoán.
Từ cuối những năm 1980, tại Việt Nam đã có những nghiên cứu ứng dụng hệ phân loại đất của FAO-UNESCO-WRB và USDA Soil Taxonomy trong điều kiện cụ thể của nước ta, theo đó đã xây dựng được bảng chuyển đổi danh pháp theo phân loại đất Việt Nam và các hệ phân loại đất trên làm cơ sở tham chiếu và trao đổi thông tin. Trên cơ sở đó nhiều nghiên cứu ứng dụng PLĐ theo FAO-UNESCO-WRB để xây dựng bản đồ đất tỉ lệ 1/100.000 cho các tỉnh phục vụ công tác đánh giá tài nguyên đất đai, quy hoạch và sử dụng hiệu quả tài nguyên đất nông nghiệp.
1.2.2. Nghiên cứu về xu hướng biến đổi đất vùng gò đồi
Về tính chất lý học của đất: theo Nguyễn Tri Chiêm và Đoàn Triệu Nhạn (1974), Hoàng Xuân Tý (1975), Trần Kông Tấu (1984), Lê Văn Khoa và Phạm Cảnh Thanh (1989), Trần Đức Viên và Lê Minh Giang (1996), Nguyễn Văn Trường (1998), Nguyễn Thị Dần và Thái Phiên (1999), Hoàng Thị Minh và Nguyễn Văn Bộ (1999) đều cho rằng với các hình thức khai thác và sử dụng đất đồi khác nhau cũng như sự thay đổi thảm phủ thực vật đã làm biến đổi các tính chất vật lý đất.
Về tính chất hoá học của đất: theo Nguyễn Vy và Trần Khải (1969), Nguyễn Tri Chiêm và Đoàn Triệu Nhạn (1974), Ngô Văn Phụ (1981), Hoàng Văn Huây (1983), Thái Phiên (1999), Trần Đức Toàn và Thái Phiên (1999), Nguyễn Tử Siêm và Thái Phiên (1998), Hoàng Thị Minh (2004) cho rằng canh tác không hợp lý đã tác động mạnh đến đặc điểm hoá học của đất. Dẫn đến sự nghèo kiệt dần các chất dinh dưỡng, làm đất mất sức sản xuất và canh tác không có hiệu quả.
Về phân bố vi sinh vật của đất: theo Hoàng Lương Việt, (1986), Bùi Thị Quế (1996), Nguyễn Văn Sức (1996), Bùi Thị Ngọc Dung (1999) đều cho rằng độ cao, chiều sâu phẫu diện, loại đất và thảm thực vật che phủ ảnh hưởng lớn đến sự sinh trưởng và phát triển của VSV đất.
1.2.3. Nghiên cứu về đánh giá đất
Có nhiều quan điểm, trường phái đánh giá đất khác nhau được hình thành ở một số nước trên thế giới, trong đó đáng chú ý là các trường phái như: Liên Bang Nga; Hoa Kỳ; Canada; Ấn Độ và FAO. Cơ sở khoa học của đánh giá đất theo FAO dựa trên phân hạng thích hợp đất đai trên cơ sở so sánh giữa yêu cầu sử dụng đất với chất lượng đất, gắn với phân tích các khía cạnh kinh tế - xã hội và môi trường để lựa chọn phương án sử dụng đất tối ưu.
1.2.4. Nghiên cứu bảo vệ đất vùng gò đồi
Từ thế kỷ 18 bắt đầu có nhiều công trình nghiên cứu về các biện pháp bảo vệ đất đồi như Volni (1870); Đại học Pardin Mỹ, Chương trình IBSRAM, CIAT; Suphamit - Jarutanyaluk (1996); Ernst và Thomas Fairhurst (1997); Lal (1998); nhiều biện pháp bảo vệ đất đã được áp dụng như đào rãnh ở sườn đồi, làm ruộng bậc thang, trồng băng cỏ và trồng cây che phủ. Qua nghiên cứu đã tổng kết, đúc rút được nhiều bài học kinh nghiệm và nhiều mô hình, kỹ thuật canh tác trên đất dốc nói chung và đất gò đồi nói riêng đã đem lại hiệu quả kinh tế cao. Chẳng hạn: Mô hình canh tác Taungya; Mô hình trồng xen cây lâu năm với cây ngắn ngày làm lương thực đảm bảo tăng thu nhập cho chủ trại; Mô hình nông - lâm kết; Mô hình vườn ao chuồng rừng (VACR); Mô hình canh tác hàng rào; Mô hình canh tác nông trại. Những mô hình này đã khắc phục được những hạn chế về sinh lý, sinh thái và môi trường trong từng vùng.
Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu về những vấn đề có liên quan đến đề tài. Tuy nhiên, chưa có công trình nào nghiên cứu một cách có hệ thống và toàn diện về sử dụng bền vững đất nông nghiệp vùng gò đồi Thái Nguyên. Qua đó xác định được các yếu tố hạn chế làm cơ sở khoa học cho việc khai thác, sử dụng và cải tạo hợp lý vùng đất gò đồi tỉnh Thái Nguyên. Chính vì vậy mà những nội dung nghiên cứu của luận án được đặt ra nhằm sử dụng bền vững đất nông nghiệp trên cơ sở đánh giá mức độ thích hợp đất đai vùng gò đồi Thái Nguyên.
CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nội dung nghiên cứu
Các nội dung nghiên cứu gồm: (1) Điều kiện tự nhiên vùng gò đồi Thái Nguyên; (2) Nghiên cứu, phân loại đất vùng gò đồi; (3) Đánh giá hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp và hiệu quả của các loại hình sử dụng đất (LUT) chủ yếu vùng gò đồi; (4) Nghiên cứu sử dụng bền vững đất nông nghiệp vùng gò đồi; (5) Nghiên cứu ảnh hưởng của LUT dự kiến đưa vào khai thác (sử dụng và cải tạo) đến một số tính chất đất; (6) Nghiên cứu một số thí nghiệm nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng đất vùng gò đồi; (7) Nghiên cứu đề xuất sử dụng bền vững đất nông nghiệp vùng gò đồi.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
Các phương pháp được áp dụng trong nghiên cứu gồm: (1) Phương pháp thu thập dữ liệu thứ cấp: thu thập các số liệu thứ cấp từ các cơ quan có liên quan của tỉnh Thái Nguyên, điều tra số liệu sơ cấp trên 240 hộ vùng gò đồi phục vụ việc đánh giá hiệu quả kinh tế, xã hội và môi trường của các LUT; (2) Phương pháp lấy mẫu đất ngoài thực địa: mô tả và lấy mẫu của 25 phẫu diện đại diện, điển hình và 190 mẫu đất phân tích; (3) Phương pháp phân loại đất theo FAO-UNESCO-WRB; (4) Phương pháp xây dựng bản đồ bằng các phần mềm chuyên dụng; (5) Phương pháp đánh giá đất theo FAO dựa trên sự kết hợp giữa ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) và với phần mềm đánh giá đất đai tự động (ALES); (6) Phương pháp thực nghiệm bố trí thí nghiệm đồng ruộng: ảnh hưởng của tủ giữ ẩm đất đến năng suất chè trong mùa khô vùng gò đồi Thái Nguyên được bố trí trên đất nâu đỏ phát triển trên đá macma bazơ và trung tính (Rhodic Ferralsols) với giống chè Trung du ở tuổi thứ 7 tại xóm Tiền Phong, xã Khe Mo, huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên (thời gian thực hiện trong 2 năm: 2008 - 2009); thí nghiệm xác định khả năng thích nghi của giống cỏ Varisne 06 (VA06) tại xã Điềm Thụy, huyện Phú Bình, tỉnh Thái Nguyên; (7) Phương pháp phân tích đất: các chỉ tiêu lý, hoá học đất phân tích tại Phòng phân tích Đất và Môi trường - Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp và Bộ môn Khoa học Đất - Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội. Các chỉ tiêu vi sinh vật đất phân tích tại Phòng Kiểm nghiệm Vi sinh vật Nông nghiệp - Viện Thổ nhưỡng Nông hoá; (8) Phương pháp xử lý số liệu và phân tích hiệu quả kinh tế của các LUT vùng gò đồi: số liệu thống kê được xử lý bằng phần mềm IRRISTAT for Windows và Microsoft Office Excel 2007.
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Điều kiện tự nhiên vùng gò đồi Thái Nguyên
Gò đồi Thái Nguyên là vùng chuyển tiếp giữa vùng núi cao phía Bắc và vùng đồng bằng phía Nam có toạ độ 20020’-21025’ Vĩ độ Bắc và 105025’ - 106016’ Kinh độ Đông. Diện tích tự nhiên của tỉnh có 353.435 ha, trong đó vùng gò đồi có 170.491 ha, chiếm 48,24% và phân bố ở 9 huyện trong tỉnh.
Khí hậu: nhiệt độ không khí trung bình tháng dao động từ 14,90 - 28,60C; Tổng lượng mưa trung bình 1.905 mm. Tổng số giờ nắng tập trung vào các tháng từ tháng V đến tháng XII, phổ biến lớn hơn 100 giờ; Độ ẩm không khí trung bình năm phổ biến 82 - 83%. Mùa khô từ tháng XI đến tháng III năm sau với 7 - 18% tổng lượng mưa còn lại. Mùa khô có tháng hoàn toàn không mưa. Vì vậy, khô hạn và thiếu nước trong mùa khô là một trở ngại trong sản xuất nông nghiệp.
Địa mạo được chia thành 2 dạng: vùng đồi cao, núi thấp (độ cao trung bình từ 100 - 300 m, độ dốc 15 - 250) và vùng gò đồi thấp (độ cao trung bình từ 30 - 50 m, độ dốc <150).
Đá mẹ, mẫu chất được hình thành trên các loại đá như: đá cát; đá granít; đá phiến sét, đá biến chất và đá macma bazơ.
Đặc điểm thuỷ văn có mạng lưới sông suối khá dầy đặc và phân bố tương đối đều, mật độ sông suối trung bình khoảng 1,2 km/km2.
3.2. Phân loại đất vùng gò đồi Thái Nguyên
3.2.1. Đặc điểm phân hoá các nhóm đất, đơn vị đất và đơn vị đất phụ theo FAO-UNESCO-WRB
a. Hình thành tầng B-Argic (CEC <24 me/100g sét và BS <50%)
b. Hình thành tầng B-Argic nhưng có CEC >24 me/100g sét
c. Hình thành tầng B-Ferralic
d. Hình thành đặc tính nhân tác
e. Hình thành đặc tính glây
3.2.2. Kết quả phân loại đất gò đồi Thái Nguyên
Từ những nghiên cứu nói trên đã xây dựng được bảng PLĐ và bản đồ đất tỷ lệ 1/100.000 vùng gò đồi Thái Nguyên theo phân loại định lượng FAO-UNESCO-WRB với 5 nhóm đất chính, 10 đơn vị đất, 13 đơn vị đất phụ và thể hiện ở Bảng 3.5.
3.2.3. Một số tính chất đất vùng gò đồi
Ngoài các chỉ tiêu PLĐ như CEC, BS, tỷ lệ cấp hạt để xác định đặc điểm phân hóa các nhóm đất, đơn vị đất và đơn vị đất phụ. Phân tích, đánh giá 133 mẫu đất tầng mặt để xem xét tình trạng chất lượng đất vùng gò đồi Thái Nguyên.
a. Chua hoá đất do rửa trôi các cation kim loại kiềm
b. Hàm lượng hữu cơ và đạm tổng số
c. Hàm lượng lân tổng số và lân dễ tiêu
d. Hàm lượng kali tổng số và dễ tiêu
e. Hình thành kết von đất
Như vậy, đất vùng gò đồi Thái Nguyên phát triển theo xu hướng bất lợi cho sản xuất nông nghiệp do tình trạng kết von, chua hóa, suy giảm hữu cơ và suy giảm chất dinh dưỡng đa lượng. Vì vậy, cần có giải pháp khắc phục yếu tố hạn chế này trên cơ sở đánh giá mức độ thích hợp của đất đai để sử dụng bền vững tài nguyên đất theo quy mô và diện tích.
3.3. Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp và hiệu quả của các loại hình sử dụng đất chủ yếu vùng gò đồi Thái Nguyên
3.3.1. Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp vùng gò đồi
Nhiều nghiên cứu cho thấy, lớp phủ thực vật có ảnh hưởng rất lớn đến đặc điểm hình thành đất. Do vậy, nghiên cứu đã đi sâu tìm hiểu hiện trạng sử dụng đất gò đồi trên cơ sở giải đoán ảnh vệ tinh SPOT5 chụp trong năm 2008, độ phân giải 10 m kết hợp với thu thập số liệu thống kê cấp xã để xây dựng bản đồ hiện trạng vùng gò đồi Thái Nguyên tỷ lệ 1/100.000 cho thấy, vùng gò đồi có 170.491 ha, chiếm 48,24% DTTN tỉnh Thái Nguyên. Trong đó, đất nông nghiệp 120.668 ha, chiếm 70,78% (đất sản xuất nông nghiệp 65.939 ha; đất lâm nghiệp 54.729 ha); đất phi nông nghiệp có 28.448 ha, chiếm 16,69%; còn lại 21.375 ha, chiếm 12,54% là đất chưa sử dụng.
3.3.2. Hiệu quả của các loại hình sử dụng đất chủ yếu
a. Hiệu quả kinh tế của các LUT chủ yếu
b. Hiệu quả xã hội của các LUT chủ yếu
c. Hiệu quả môi trường đất của các LUT chủ yếu
3.3.3. Lựa chọn các loại hình sử dụng đất để phát triển
Từ kết quả phân tích hiệu quả kinh tế, xã hội và môi trường của các LUT, nghiên cứu đã chọn được 6 LUT có triển vọng để phát triển ở vùng gò đồi Thái Nguyên như: chuyên lúa, chuyên màu (ngô, đậu tương, lạc), đồng cỏ, chè, vải, cây có múi (cam - bưởi). Đây cũng chính là các LUT được đưa vào để xác định khả năng thích hợp của đất đai và được ký hiệu như dưới đây:
| Cây hàng năm | Ký hiệu | TT | Cây lâu năm | Ký hiệu | |
| 1 | Chuyên lúa | LUT 1 | 4 | Chè | LUT 4 |
| 2 | Chuyên màu | LUT 2 | 5 | Vải | LUT 5 |
| 3 | Đồng cỏ | LUT 3 | 6 | Cây có múi | LUT 6 |
3.4. Đánh giá khả năng thích hợp của đất đai vùng gò đồi Thái Nguyên
3.4.1. Đặc tính của các đơn vị đất đai vùng gò đồi
3.4.2. Phân hạng khả năng thích hợp của đất đai
3.5. Ảnh hưởng của loại hình sử dụng đất dự kiến đưa vào khai thác đến một số tính chất đất vùng gò đồi Thái Nguyên
Trên cơ sở đánh giá phân hạng mức độ thích hợp đất đai vùng gò đồi, đã xác định được diện tích và quy mô phân bố của các LUT dự kiến đưa vào sử dụng và cải tạo. Từ 133 mẫu đất tầng mặt (mục 3.2.3) cho thấy vùng gò đồi có sự biến động rất lớn về độ phì và phụ thuộc nhiều vào loại đất, LUT… Để làm sáng tỏ hơn, đã lấy 8 phẫu diện đại diện, điển hình để đi sâu phân tích ảnh hưởng của 3 LUT dự kiến đưa vào khai thác (chè, CAQ và bỏ hoá), lấy thêm mẫu đất dưới rừng để đối chứng đến một số tính chất lý, hoá và vi sinh vật của đất xám feralit (ACf) và đất nâu đỏ (FRr).
3.5.1. Ảnh hưởng của loại hình sử dụng đất đến tính chất vật lý đất
Thành phần cơ giới của đất
Tỷ trọng của đất
Độ ẩm cây héo
Sức chứa ẩm cực đại của đất (SCACĐ)
Kết cấu đất (đoàn lạp bền của đất)
3.5.2. Ảnh hưởng của loại hình sử dụng đất đến tính chất hoá học đất
Hàm lượng chất hữu cơ và đạm tổng số
Hàm lượng lân tổng số và lân dễ tiêu
Hàm lượng kali tổng số và kali dễ tiêu
3.5.3. Ảnh hưởng của loại hình sử dụng đất đến phân bố vi sinh vật đất
Tổng số vi sinh vật
Xạ khuẩn tổng số
Vi khuẩn tổng số
3.6. Kết quả thí nghiệm nâng cao hiệu quả sử dụng đất vùng gò đồi
Qua điều tra, khảo sát hiện trạng sử dụng đất vùng gò đồi (mục 3.3), kết hợp nghiên cứu sử dụng bền vững đất nông nghiệp (mục 3.4) và xác định độ ẩm đất qua SCACĐ và ĐACH cho thấy hạn chế lớn nhất là vấn đề độ ẩm đất trên đất FRr và sử dụng hợp lý vùng đất kết von còn bỏ hóa hoặc trồng rừng hiệu quả thấp. Do vậy, đã nghiên cứu 2 thí nghiệm dưới đây nhằm khắc phục yếu tố hạn chế này.
3.6.1. Thí nghiệm tủ giữ ẩm đất trong mùa khô
Thí nghiệm được tiến hành vào mùa khô, trên đất nâu đỏ (FRr) phát triển trên đá macma bazơ và trung tính ở độ dốc 80 với 5 công thức: không che phủ đất (đối chứng), tủ 10 tấn guột tươi/ha, tủ 10 tấn rơm rạ tươi/ha, tủ 50kg chất giữ ẩm AMS/ha, tủ 50 kg chế phẩm Lipomycin-M/ha và sau khi tủ chỉ tưới 1 lần. Kết quả nghiên cứu cho thấy:
Diễn biến độ ẩm đất theo định kỳ lấy mẫu (10 ngày/1 lần) giữa các biện pháp tủ giữ ẩm khác nhau có sự chênh lệch độ ẩm. Các công thức tủ guột, tủ rơm rạ, phủ Lipomycin-M và phủ chất AMS đã duy trì độ ẩm đất cao hơn so với đối chứng. Đặc biệt ở công thức tủ guột có độ ẩm đất cao hơn rõ rệt so với các công thức còn lại.
Năng suất chè tươi của các công thức tủ guột, rơm rạ và Lipomycin M đều cao hơn AMS và đối chứng ở mức khác nhau có ý nghĩa (LSD0,05=5,92) và gia tăng năng suất chè khô so với đối chứng từ 14,74 - 32,45% trong điều kiện thí nghiệm.
Hiệu quả kinh tế của tủ guột, tủ rơm rạ hay Lipomycin M đều cao hơn so với AMS và đối chứng. Trong đó, tủ guột cao nhất (đạt 57,4 triệu đồng/ha), tiếp đến tủ rơm rạ (53,8 triệu đồng/ha) và thấp nhất phủ chất giữ ẩm Lipomycin M (53,1 triệu đồng/ha). Đối với công thức bón chất giữ ẩm AMS không có hiệu quả kinh tế do phải đầu tư chi phí mua vật liệu và khả năng giữ ẩm không cao.
3.6.2. Thí nghiệm trồng cỏ Varisne 06 (VA06)
Thí nghiệm được bố trí trên đất xám kết von có độ dốc <80 với giống cỏ VA06 và cỏ voi với mục đích đối chứng. Tổng diện tích thí nghiệm là 720 m2 và được chia thành 4 ô, mỗi ô có diện tích 180 m2. Các biện pháp kỹ thuật canh tác được tiến hành theo cách phổ biến của người dân trong vùng, cụ thể phân chuồng 30 tấn/ha/năm và N:P2O5:K2O ở mức bón 160:80:80 kg/ha/năm. Kết quả theo dõi và phân tích cho thấy:
Cỏ VA06 sinh trưởng và phát triển nhanh ở giai đoạn 41 - 50 ngày, chiều cao cây trung bình sau 70 ngày đạt 251,7 cm và đạt 10 - 12 nhánh.
So với cỏ voi, cỏ VA06 có ưu thế tốt hơn, năng suất trung bình năm thứ nhất với 7 lứa cắt đạt 475 tấn/ha/năm, giá trị dinh dưỡng cao, đặc biệt hàm lượng đường (12,15%) cao hơn so với cỏ voi. Trong khi đó cỏ voi có thể cho thu hoạch 9 lứa cắt nhưng năng suất cũng chỉ đạt 317 tấn/ha/năm. Hiệu quả kinh tế của thí nghiệm trồng cỏ VA06 cao gấp 2,3 - 2,6 lần so với 1 ha trồng 2 vụ lúa và trồng cỏ voi.
3.7. Đề xuất sử dụng bền vững đất nông nghiệp vùng gò đồi Thái Nguyên
3.7.1. Quan điểm đề xuất sử dụng bền vững đất nông nghiệp
- Căn cứ vào định hướng, mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội đến năm 2020 của tỉnh Thái Nguyên; - Chỉ bố trí đề xuất sử dụng đất trên các đơn vị đất đai có mức độ thích hợp S1 hoặc S2 nếu hiện trạng không phải là rừng phòng hộ hay rừng đặc dụng; - Trên cùng các đơn vị đất đai với nhiều loại cây trồng thích hợp thì ưu tiên phát triển cây chè nhằm hình thành vùng chè có quy mô tập trung, tạo ra nhiều sản phẩm hàng hoá; - Trong điều kiện thực tế chỉ chuyển đổi diện tích trồng lúa, trồng màu, cây lâu năm có hiệu quả kinh tế thấp, ít thích hợp trong vùng nghiên cứu sang trồng các loại cây có hiệu quả kinh tế cao. Chuyển đổi đất gò đồi chưa sử dụng, đất vườn tạp, đất hoang, vườn hỗn hợp có hiệu quả kinh tế thấp.
3.7.2. Đề xuất sử dụng bền vững đất nông nghiệp
Trên cơ sở những nghiên cứu về PLĐ, đánh giá mức độ thích hợp đất đai và những quan điểm trong sử dụng đất, đã đề xuất sử dụng bền vững đất nông nghiệp vùng gò đồi theo quy mô và loại hình sử dụng đất như sau:
Đất chuyên lúa: diện tích đề xuất cho chuyên trồng lúa là 17.563 ha, giảm 3.013 ha so với hiện trạng. Trong đó diện tích đất lúa đề xuất chuyển sang đất trồng lúa màu 3.374 ha và mở rộng 361 ha đất chưa sử dụng.
Đất trồng lúa màu: diện tích đề xuất 9.988 tăng 3.374 ha so với hiện trạng. Trong đó, giữ nguyên từ hiện trạng 6.614 ha và mở rộng 3.374 ha từ đất chuyên lúa.
Đất chuyên màu: diện tích đề xuất 13.962 ha, giảm 1.105 ha. Do đất dốc trên 80 nên ít thích hợp đối với cây trồng màu.
Đất đồng cỏ: diện tích đề xuất 3.666 ha, tăng thêm 3.631 ha. Trong đó, chỉ giữ lại 21 ha hiện trồng cỏ và mở rộng thêm 3.645 ha diện tích từ rừng sản xuất kém hiệu quả và đất chưa sử dụng. Đây cũng chính là chủ trương phát triển của tỉnh đến năm 2020 nâng tổng đàn gia súc lên 400.000 con. Do đó cần phải mở rộng diện tích đồng cỏ nhằm đáp ứng thức ăn thô cho phát triển chăn nuôi.
Đất trồng chè: diện tích đề xuất là 16.136 ha, tăng 2.184 ha so với hiện trạng. Trong đó có 13.952 ha từ hiện trạng, mở rộng từ quỹ đất rừng sản xuất (194 ha), đất chưa sử dụng (885 ha) và đất trồng màu (1.105 ha) ít thích hợp.
Đất trồng vải: diện tích đề xuất 5.825 ha, tăng 2.200 ha so với hiện trạng. Trong số diện tích được đề xuất có 3.625 ha từ hiện trạng, còn lại là diện tích chuyển đổi từ đất chưa sử dụng 2.200 ha.
Đất trồng cây có múi: diện tích đề xuất 5.116 ha, tăng 4.637 ha so với hiện trạng. Trong đó diện tích tăng lên được lấy từ 4.567 ha đất vườn tạp, 70 ha đất chưa sử dụng và 479 ha hiện đang trồng cây có múi.
Đất lâm nghiệp: trong ba loại rừng, rừng phòng hộ và rừng đặc dụng cần bảo vệ nghiêm ngặt nên phải được duy trì như hiện trạng. Rừng sản xuất đề xuất 56.191 ha, tăng 13.028 ha so với hiện trạng. Trong diện tích đề xuất có 39.323 ha từ hiện trạng, diện tích mở rộng từ đất đồi núi chưa sử dụng 16.853 ha và đất trồng cỏ ít thích hợp do độ dốc >80.
3.7.3. Giải pháp sử dụng bền vững đất nông nghiệp
Ngoài các giải pháp mang tính hệ thống và tổng hợp trong việc sử dụng bền vững đất nông nghiệp như: các giải pháp về chính sách, khuyến nông, khuyến lâm, nông lâm kết hợp, phát triển cơ sở hạ tầng, giống và vốn tín dụng.
Kết hợp với các giải pháp kỹ thuật khác như: tủ giữ ẩm đất cho cây chè trong mùa khô bằng các vật liệu giữ ẩm như tủ 10 tấn guột, tủ 10 tấn rơm rạ hoặc tủ 50 kg chế phẩm Lipomycin M đều có khả năng duy trì độ ẩm đất cao và trồng cỏ VA06 nhằm sử dụng hợp lý vùng đất kết von còn bỏ hóa để phục vụ chăn nuôi theo định hướng/chủ trương của tỉnh.
1. Vùng gò đồi Thái Nguyên có 170.491 ha, chiếm 48,24% DTTN của tỉnh. Trong đó đất nông nghiệp 120.668 ha, chiếm 70,78% DTTN vùng gò đồi. Theo PLĐ định lượng FAO-UNESCO-WRB phân chia thành 5 nhóm đất chính, 10 đơn vị đất và 13 đơn vị đất phụ. Trong đó nhóm đất xám có diện tích lớn nhất 133.683 ha, chiếm 78,0% và nhóm đất nhân tác có diện tích nhỏ nhất 1.085 ha, chiếm 0,6% tổng DTTN vùng gò đồi. Đáng kể nhất là tình trạng kết von phân bố ở vùng gò đồi ven rìa các đồng bằng với diện tích 111.122 ha, chiếm 65,2% DTTN vùng gò đồi.
2. Đất vùng gò đồi Thái Nguyên có sự phân hoá về độ phì tự nhiên và phụ thuộc vào nguồn gốc phát sinh, vào hiện trạng sử dụng đất và chế độ canh tác của các LUT. Dung trọng của đất dao động trong khoảng 0,79 - 1,31 g/cm3 thuộc mức rất thấp đến trung bình. Tỷ trọng của đất dao động trong khoảng 2,00 - 2,64 thuộc mức đất nghèo chất hữu cơ. Giá trị độ ẩm cây héo ở mức khá cao, sức chứa ẩm cực đại của đất cao dao động từ 28,12 - 40,16% và ở mức trung bình đến tốt. Giá trị pHKCl đạt 4,22 và 73% số mẫu ở mức chua đến rất chua, dung tích hấp thu (CEC) ở mức thấp; Hàm lượng hữu cơ trung bình đạt 1,86%, chiếm 38,3% ở mức nghèo và 61,7% ở mức trung bình đến giàu; Hàm lượng đạm tổng số trung bình đạt 0,14% và 70,8% số mẫu ở mức trung bình đến giàu; Hàm lượng lân tổng số trung bình đạt 0,14% và phần lớn (91,2%) ở mức trung bình đến giàu. Tuy nhiên, hàm lượng lân và kali dễ tiêu được coi là 2 yếu tố hạn chế trầm trọng: 74,4% số mẫu ở mức nghèo lân và 60,9% số mẫu ở mức nghèo kali (<10 mg/100g đất). Bên cạnh đó, LUT cũng ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất lý, hoá và vi sinh vật đất và tuân theo quy luật đất rừng tốt hơn đất trồng chè, trồng CAQ tốt hơn đất bỏ hoá. Do đó, vấn đề khai thác và sử dụng đất nên được cân nhắc cụ thể, tránh khai hoang rồi bỏ hoá.
3. Đất vùng gò đồi Thái Nguyên đang sử dụng cho sản xuất nông nghiệp 65.939 ha, chiếm 38,68% DTTN vùng gò đồi; đất lâm nghiệp có 54.729 ha, chiếm 32,10% DTTN vùng gò đồi; đất phi nông nghiệp có 28.448 ha, chiếm 16,69% DTTN vùng gò đồi và đất chưa sử dụng còn 20.409 ha, chiếm 11,97% DTTN vùng gò đồi. Hiệu quả kinh tế của các LUT vùng gò đồi rất khác biệt, phụ thuộc vào loại cây trồng, cơ cấu luân canh và mức độ thâm canh của từng hộ gia đình. Trong các LUT trồng cây lâu năm như chè (36,6 triệu đồng/ha/năm), CAQ (33,1 triệu đồng/ha/năm) cho hiệu quả kinh tế cao nhất, tiếp đến là các loại cây hàng năm và thấp nhất trồng rừng nguyên liệu (4,9 - 5,3 triệu đồng/ha/năm).
4. Vùng gò đồi Thái Nguyên có 169 đơn vị đất đai trong đó đơn vị có diện tích lớn nhất là 17.076 ha, đơn vị có diện tích nhỏ nhất là 7 ha. Diện tích đất rất thích hợp với các cây lâu năm (chè, vải và cây có múi) chiếm tỷ lệ rất thấp (3,3%). Trong khi đó với các loại cây hàng năm (lúa, màu và đồng cỏ) không có diện tích đất rất thích hợp mà phần lớn ở mức thích hợp (S2) chiếm 30,5% diện tích đánh giá. Mức ít thích hợp (S3) chiếm 29,0%, không thích hợp (N) chiếm 38,9% diện tích đánh giá.
5. Tiềm năng đất có khả năng sản xuất nông nghiệp không nhiều, tối đa có 58.294 ha chiếm 34,0% diện tích đất vùng gò đồi Thái Nguyên. Đề xuất định hướng cho trồng lúa+màu 27.551 ha, trong đó có 17.563 ha đất lúa và 9.988 ha lúa màu. Đề xuất mở rộng 3.666 ha đồng cỏ, 16.136 ha trồng chè, 5.825 ha vải và loại cây có múi là 5.116 ha. Diện tích đề xuất chuyển đổi được lấy từ đất lúa, đất màu, đất vườn tạp và đất chưa sử dụng bố trí chưa hợp lý.
6. Sử dụng biện pháp tủ giữ ẩm đất cho cây chè trong mùa khô trên đất nâu đỏ tại vùng gò đồi Thái Nguyên bằng các vật liệu giữ ẩm như tủ 10 tấn guột, tủ 10 tấn rơm rạ hoặc tủ 50 kg chế phẩm Lipomycin-M đều có khả năng duy trì độ ẩm đất cao hơn so với tủ chất giữ ẩm AMS và đối chứng. Năng suất chè tươi cũng như hiệu quả kinh tế của các công thức tủ guột, tủ rơm rạ và Lipomycin M đều cao hơn so tủ chất giữ ẩm AMS và đối chứng.
7. Cỏ VA06 sinh trưởng và phát triển nhanh, năng suất trung bình năm thứ nhất đạt 475 tấn/ha/năm (7 lứa cắt), giá trị dinh dưỡng về hàm lượng protein và chất khoáng tổng số cao. Tổng thu nhập đạt 95,0 triệu đồng/ha/năm, cao gấp 2,6 lần so với 1 ha trồng 2 vụ lúa mà chỉ sử dụng đất xấu không thích hợp với việc trồng lúa.
B. KIẾN NGHỊ
1. Khai thác triệt để đất vùng gò đồi có độ dốc và tầng dày phù hợp để phát triển cây chè và cây ăn quả phục vụ cho chế biến và cung cấp cho thị trường nội địa.
2. Khuyến cáo người dân trồng chè áp dụng các biện pháp tủ giữ ẩm đất cho cây chè trong mùa khô bằng 10 tấn guột có khả năng duy trì độ ẩm đất cao, tăng năng suất chè khô vừa cho hiệu quả kinh tế cao.
3. Đối với những vùng đất có kết von hoặc có định hướng phát triển đàn gia súc hoặc mở rộng diện tích trồng cỏ thì cần nhân rộng mô hình trồng cỏ VA06 sẽ đáp ứng được nhu cầu thức ăn xanh, giá trị dinh dưỡng cao cũng như tăng thu nhập cho người dân.
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét