PHẦN I
ĐẶT VẤN ĐỀ
Đất đai là một dạng tài nguyên vô cùng quý giá. Từ xưa tới nay đất đai
luôn gắn bó mật thiết với đời sống của con người. Đất là môi trường sống, là
địa bàn phân bố dân cư và là nơi làm nền tảng cho mọi hoạt động sản xuất của
con người. Đối với các hoạt động sản xuất nông - lâm nghiệp của con người thì
đất đai không chỉ là đối tượng lao động mà còn là tư liệu sản xuất không thể
thay thế được. Và ngày nay khi quỹ đất càng khan hiếm thì "tấc đất tấc vàng".
Rừng là một hệ sinh thái có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong đời sống
của con người cũng như vô số loài sinh vật khác. Rừng cung cấp rất nhiều lâm
sản, giúp duy trì cân bằng sinh thái, phòng hộ và bảo vệ môi trường. Tuy nhiên,
cây rừng muốn sinh trưởng và phát triển tốt phải phụ thuộc rất nhiều vào điều
kiện đất đai. Đất tốt, độ phì cao, khá năng thấm và giữ nước tốt thì mới đảm bảo
cho cây rừng sinh trưởng và phát triển tốt. Ngược lại, sự sinh trưởng và phát
triển của cây rừng cũng tác động trở lại đối với đất, đối với các tính chất lý hoá
học của đất có thể theo chiều hướng tích cực hoặc tiêu cực. Tác động tích cực
thông qua các vật rơi rụng để trả lại chất hữu cơ làm giàu cho đất, bảo vệ đất
trước những tác động xấu của môi trường xung quanh. Tác động tiêu cực có thể
là do trong quá trình sống cây rừng tiết ra một số chất hoá học làm đất bị suy
thoái. Vì vậy, việc nghiên cứu ảnh hưởng của một số loài cây trồng lâm nghiệp
đến tính chất lý hoá học của đất là việc làm cần thiết và có ý nghĩa rất lớn về
khoa học cũng như trong thực tiễn sản xuất, để từ đó có thể đề xuất ra các giải
pháp nhằm quản lý và sử dụng đất có hiệu quả cao hơn.
BQL rừng phòng hộ Nam Đàn thuộc huyện Nam Đàn, tỉnh Nghệ An là
nơi có tiềm năng phát triển rất lớn với quỹ đất dồi dào và nguồn nhân lực trình
độ cao. Vì vậy, vấn đề đặt ra đối với BQL không những là nâng cao độ che phủ
của rừng mà còn phải nâng cao hiệu quả mà rừng mang lại, phát huy tối đa súc
1
sản xuất của rừng và đất rừng. Hiện nay tại BQL chưa có các nghiên cứu sâu về
đất, các nghiên cứu chỉ mang tính khái quát cụ thể cho khu vực nên gây khó
khăn cho công tác trồng rừng, đặc biệt trong khâu lựa chọn loài cây trồng phù
hợp với điều kiện đất đai ở đây.
Vì vậy, tôi tiến hành thực hiện khoá luận: " Nghiên cứu ảnh hưởng của
2 loại rừng trồng: Thông Nhựa (Pinus merkusii), Keo Lá Tràm (Acacia
auriculiformis) đến tính chất lý hoá học của đất, đồng thời đánh giá mức độ
thích hợp của chúng tại khu vực rừng phòng hộ Nam Đàn, tỉnh Nghệ An "
nhằm góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho việc xác định cây trồng phù hợp
với điều kiện đất đai và quản lý, sử dụng đất bền vững ở khu vực BQL rừng
phòng hộ Nam Đàn, huyện Nam Đàn, tỉnh Nghệ An.
2
PHẦN II
LƯỢC SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Đất rừng là một thành phần rất quan trọng cấu tạo nên hệ sinh thái rừng.
Nó vừa là giá đỡ, vừa là nơi cung cấp chất dinh dưỡng giúp cây rừng sinh
trưởng và phát triển. Đất rừng có mối quan hệ qua lại với tất cả các thành phần
trong hệ sinh thái, đặc biệt là quần xã thực vật rừng. Sự tác động qua lại lẫn
nhau giữa đất và quần xã thực vật rừng đã tạo ra hệ thống “đất - rừng - đất”, là
biểu hiện rõ nét nhất về sự tồn tại và hoạt động của hệ sinh thái rừng. Ngày nay,
do nhiều nguyên nhân khác nhau như: Gia tăng dân số, quá trình công nghiệp
hóa, đã làm cho quỹ đất sản xuất ngày càng bị cạn kiệt, trong đó có một phần
diện tích đất rừng rất lớn, làm cho tài nguyên rừng và đất rừng bị suy giảm một
cách nghiêm trọng cả về số lượng và chất lượng. Vì vậy, để có những giải pháp
cụ thể trong tương lai nhằm sử dụng bền vững nguồn tài nguyên đất thì những
công trình nghiên cứu về đất ngày càng được chú trọng. Một trong những khía
cạnh của công trình nghiên cứu về đất chính là nghiên cứu tính chất của đất và
đánh giá đất trong mối quan hệ với thực vật. Từ trước tới nay,đã có nhiều tác
giả quan tâm tới vấn đề này, điển hình như một số công trình sau đây:
2.1. Trên thế giới
Ngay từ đầu thế kỉ XVIII, Lômônôxôp (1711 – 1765) đã nhận định về
đất như sau: “Những núi đá trọc có rêu mọc xanh, sau đó lại là cơ sở phát triển
của các loài rêu to và thực vật khác”. Với nhận định này. lần đầu tiên
Lômônôxôp đã nêu ra một cách đúng đắn sự phát triển của đất theo thời gian,
do tác động của thực vật vào đá [9].
Những năm đầu thế kỉ XIX, các nhà khoa học thổ nhưỡng đã có những
phương pháp cơ bản về nghiên cứu đất trong đó các nhà khoa học Nga như
V.V.Docutraev (1846 - 1903), V.P.Viliam (1863 - 1939), Kosovic (1862 -
3
1915)…đã công bố nhiều công trình nghiên cứu về đất nói chung và phân loại
đất nói riêng [8].
V.V.Docutraev (1979) cho rằng: Đất là vật thể tự nhiên luôn luôn biến đổi
là sản phẩm chung được hình thành dưới tác động tổng hợp của 5 nhân tố hình
thành đất: Đá mẹ, Khí hậu, Địa hình, Sinh vật (động vật và thực vật) và thời
gian. Trong đó ông đặc biệt nhấn mạnh vai trò của thực vật trong quá trình hình
thành đất “nhân tố chủ đạo trong quá trình hình thành đất ở nhiệt đới là nhân tố
thảm thực vật rừng”. Bởi nhân tố thực vật là nhân tố sáng tạo ra chất hữu cơ và
khi chết đi nó tạo thành mùn [11].
V.P.Viliam đã kết luận, vòng tuần hoàn sinh học là cơ sở của sự hình
thành đất và độ phì nhiêu của nó. Ông đã chỉ ra vai trò quan trọng của sinh vật
trong việc hình thành những tính chất của đất, đặc biệt là cây xanh, vi sinh vật,
thành phần và hoạt động sống của chúng ảnh hưởng tới chiều hướng của quá
trình hình thành đất.
Trong lĩnh vực đất rừng, đã có nhiều công trình của các tác giả trên thế
giới đi sâu nghiên cứu về tính chất của đất ở các khu vực khác nhau, ở các trạng
thái khác nhau và đã rút ra được kết luận là: Nhìn chung độ phì của đất dưới
rừng trồng đã được cải thiện tăng dần theo tuổi (Shosh, 1978; Iha.M.N, Pande.P
và Rathore, 1984; Basu.P.K và Aparajita Mandi, 1987; Chakraborty.R.N và
Chakraborty.D, 1989; Ohta, 1993). Các loài cây khác nhau có ảnh hưởng rất
khác nhau đến độ phì của đất, cân bằng nước, sự thuỷ phân thảm mục và chu
trình dinh dưỡng khoáng (Bernhard Reversat.F, 1993; Trung tâm lâm nghiệp
quốc tế (CIFOR), 1998; Chandran.P, Dutta.D.R, Gupta.S.K và Baaerjee.S.K,
1988) [9].
Chakraborty.R.N và Chakraborty.D (1989) đã nghiên cứu về sự thay đổi
tính chất đất dưới tán rừng Keo lá tràm ở các tuổi 2, 3, 4. Tác giả cho thấy rừng
trồng Keo lá tràm cải thiện đáng kể một số tính chất độ phì đất như độ chua của
đất biến đổi từ 5,9 - 7,6, khả năng giữ nước của đất tăng từ 22,9 - 32,7%, chất
4
hữu cơ tăng từ 0,81 - 2,7%, đạm tăng từ 0,36 - 0,5% và đặc biệt màu sắc đất
biến đổi một cách rõ rệt từ màu nâu vàng sang màu nâu[10].
Bên cạnh những thành tựu về nghiên cứu đất thì đánh giá đất đai đã đạt
được các nhà nghiên cứu, các nhà quản lý, đặc biệt các nhà sử dụng đất quan
tâm vì đánh giá đất đai có thể giải đáp những câu hỏi quan trọng trong thực tiễn
sản xuất. Đó là quá trình xác định tiềm năng sản xuất của đất và mức độ thích
hợp của đất đối với một hay một số kiểu sử dụng đất và cây trồng lựa chọn để
trồng trên loại đất đó. Thấy rõ vai trò của đánh giá đất đai để l cơ sở cho công
tác quy hoạch sử dụng đất, tổ chức Nông nghiệp – Lương thực của Liên Hiệp
Quốc (FAO) với sự tham gia chủa các chuyên gia đầu nghành đã tổng hợp kinh
nghiệm của nhiều nước để xây dựng nên đề đất cương đánh giá đất đai (FAO,
1976). Tiếp đó, hàng loạt các tài liệu hướng dẫn về đánh giá đất đai trong nông
lâm nghiệp được xuất bản như: Đánh giá đất đai cho nông nghiệp nhờ nước trời
(FAO, 1979), Đánh giá đất đai cho lâm nghiệp (FAO, 1984)…
2.2. Ở Việt Nam
Việc nghiên cứu mối quan hệ giữa cây trồng và đất làm cơ sở cho chọn
loài cây trồng cũng như đưa ra các biện pháp lâm sinh thích hợp giúp cây trồng
sinh trưởng và phát triển tốt hơn có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong ngành
Lâm nghiệp. Vì thế, ở nước ta đã có rất nhiều các nhà khoa học nghiên cứu về
đất lâm nghiệp song thành tựu đầu tiên phải kể đến đó là sự đóng góp quan
trọng của Nguyễn Ngọc Bình (1970, 1979, 1986). Tác giả đã tổng kết những
đặc điểm cơ bản của đất dưới đai rừng, kiểu rừng, loại hình rừng ở miền bắc
Việt Nam và ông đã nghiên cứu được sự thay đổi các tính chất và độ phì của đất
qua các quá trình diễn thế thái hoá và phục hồi của các thảm thực vật rừng ở
miền bắc Việt Nam (1960, 1970…)[9].
Nghiên cứu quá trình tích luỹ chất hữu cơ trong đất rừng, cũng như đặc
điểm về thành phần mùn trong các loại đất rừng, đồng thời nghiên cứu ảnh
hưởng của các loại rừng khác nhau đến quá trình tích luỹ chất hữu cơ và đặc
5
điểm hình thành phần mùn của đất (Nguyễn Ngọc Bình, 1968, 1978; Hoàng
Xuân Tý, Nguyễn Đức Minh, 1978; Đỗ Đình Sâm, Ngô Đình Quế, 1990…)
[10].
Đỗ Đình Sâm có công trình nghiên cứu: “Cơ sở hình thái thổ nhưỡng
đánh giá độ phì của đất rừng Việt Nam” đã nghiên cứu tác dụng của nhiều yếu
tố ảnh hưởng tới độ phì của đất rừng, trong đó ông nhấn mạnh tới mối quan hệ
giữa đất rừng và quần xã thực vật rừng.
Đỗ Đình Sâm (1984) nghiên cứu độ phì đất rừng và vấn đề thâm canh
rừng trồng cho rằng đất có độ phì hoá học không cao. Nơi đất còn rừng thì độ
phì được duy trì chủ yếu qua con đường sinh học. Các trạng thái rừng khác
nhau, các biện pháp kỹ thuật tác động khác nhau cho thấy sự biến đổi hoá tính
không rõ nét (trừ yếu tố mùn, đạm). Tuy nhiên các tính chất về lý tính của đất
đặc biệt là cấu trúc và nhiệt là nhân tố dễ biến đổi và bị ảnh hưởng nhiều, có lúc
quyết định đến sinh trưởng cây rừng[9].
Tiếp thu những thành tựu nghiên cứu của các nước , Việt Nam đã sớm áp
dụng các phương pháp đánh giá đất đai vào thực tiễn. “Trong đánh giá tiềm
năng sản xuất đất lâm nghiệp” Đỗ Đình Sâm - Nguyễn Ngọc Bình đã dựa vào 8
yếu tố chuẩn đoán là: nhiệt độ bình quân năm, nhiệt độ trung bình thấp nhất,
nhiệt độ trung bình cao nhất, lượng mưa bình quân năm, nhóm hay loại đất đai
cao so với mặt biển, độ dày tầng đất và độ dốc để đánh giá mức độ thích hợp
của cây trồng với điều kiện tự nhiên [4].
Năm 2005, Đỗ Đình Sâm – Ngô Đình Quế - Vũ Tấn Phương đã xuất bản “Hệ
thống đánh giá đất lâm nghiệp Việt Nam”, các tác giả đã đưa ra 6 yếu tố chuẩn
đoán bao gồm: Thành phần cơ giới đất, độ dốc, độ dày tầng đất, độ cao, trạng
thái thực vật và lượng mưa bình quân năm để đánh giá mức độ thích hợp của
loài cây trồng với điều kiện tự nhiên. Từng yếu tố chuẩn đoán được phân ra dựa
trên việc so sánh tiêu chuẩn thích hợp của các loài cây trồng đánh giá với đặc
điểm của từng đơn vị đất đai[5]. Chi tiết về phương pháp tiến hành đánh giá
6
mức độ thích hợp của cây trồng dựa trên các yếu tố chuẩn đoán được Đỗ Đình
Sâm – Ngô Đình Quế - Vũ Tấn Phương giới thiệu trong cuốn “cẩm nang đánh
giá phục vụ trồng rừng” xuất bản tháng 8/2005 của trung tâm nghiên cứu sinh
thái và môi trường rừng - Viện khoa học lâm nghiệp Việt Nam ban hành. Trong
cẩm nang đã đưa ra tiêu chuẩn thích hợp của 30 loài cây trồng phổ biến. Dựa
vào tiêu chuẩn của từng loài cây trên chúng ta có thể đánh giá được mức độ
thích hợp của loài cây sẽ trồng tại đơn vị đất đai. Còn đối với loài cây chưa có
tiêu chuẩn thích hợp thì chúng ta chỉ đánh giá tính thích hợp của loài cây ở
vùng đó: thích hợp (S) và không thích hợp (N)[6].
2.3. Nhận xét chung
Qua tổng quan trên ta thấy vấn đề nghiên cứu các tính chất lý hoá học của
đất và đánh giá tính thích hợp của cây trồng đã thu hút được nhiều sự quan tâm
nghiên cứu của nhiều tác giả trong và ngoài nước. Những nghiên cứu này hết
sức phong phú, đa dạng và có ý nghĩa quan trọng trong thực tiễn sản xuất. Mọi
nghiên cứu đều nhằm mục tiêu chung là trên cơ sở những kết quả đạt được đề ra
các phương án sử dụng tài nguyên đất một cách bền vững nhất.
Điểm qua các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước có thể rút ra một
vài nhận xét sau:
+ Các công trình nghiên cứu trong nước và trên thế giới được triển khai
khá toàn diện để nghiên cứu vấn đề về đất đai như độ phì của đất, các tính chất
lý hoá học của đất, đánh giá và phân hạng đất đai, mối quan hệ của đất đai với
quần xã thực vật rừng…và những nghiên cứu này đã có những đóng góp to lớn,
phục vụ cho việc phát triển sản xuất trên thế giới trong những năm qua.
+ Các công trình nghiên cứu thường mang tính tổng hợp, có khả năng ứng
dụng cao. Vì vậy, có thể áp dụng những nghiên cứu này để tiến hành đánh giá
cho những khu vực cụ thể trong sản xuất.
7
PHẦN III
ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU
3.1. Vị trí địa lý, hành chính
Khu vực rừng phòng hộ Nam Đàn thuộc huyên Nam Đàn - Nghệ An,
cách thành phố Vinh khoảng 20 km.
Tọa độ địa lý:
18
0
33
'
15" - 18
0
47
'
37" vĩ độ Bắc.
105
0
26
'
29" - 105
0
36
'
25" kinh độ Đông.
- Phía Bắc giáp huyện Nghi Lộc và Đô Lương.
- Phía Nam giáp huyện Hương Sơn và Đức Thọ (Hà Tĩnh).
- Phía Đông giáp huyện Hưng Nguyên.
- Phía Tây giáp huyện Thanh Chương.
3.2. Địa hình
Toàn bộ diện tích tự nhiên của BQL nằm trong lưu vực hạ lưu sông Lam
chảy từ xã Nam Thượng (đầu huyện) đến xã Nam Cường (cuối huyện).
- Phía Bắc bao gồm sườn Nam dãy núi Đại Huệ với đỉnh cao nhất là
470,5m, độ dốc bình quân là 32
0
.
- Phía Tây bao gồm sườn Đông Bắc dãy núi Thiên Nhẫn, dãy núi này có
độ dốc bình quân là 30
0
, độ dốc lớn nhất là 45
0
tại khu vực gần đỉnh Thần Tuy.
- Ngoài hai dãy núi nêu trên còn có những quả đồi hình bát úp, chân đồi
thoải hơn tạo nên những hình lòng chảo cục bộ gây khó khăn cho việc xây dựng
các công trình thủy lợi trong vùng.
8
3.3. Khí hậu, thủy văn
- Khí hậu: Khu vực rừng phòng hộ Nam Đàn có khí hậu chuyển tiếp, vừa
mang đặc tính có mùa đông lạnh của khí hậu miền Bắc, vừa mang đặc tính khí
hậu nóng của miền Nam. Khu vực này chịu ảnh hưởng của thời tiết khắc nghiệt
gió Tây khô nóng (gió Lào) kéo dài nhiều tháng. Khí hậu khô nóng, độ ẩm thấp,
đặc biệt là các tháng 5,6,7,8 là những tháng có nhiệt độ lên cao, có khi đến 39 -
40
0
C. Có đợt thì mưa kéo dài tập trung các tháng 7,8,9 sự phân bố lượng mưa
không đều giữa các tháng trong năm, khí hậu mang tính nóng ẩm đó là điều
kiện thuận lợi cho sâu bệnh hại phát triển.
- Chế độ nhiệt:
Mùa nắng nóng từ tháng 4 đến tháng 9.
Mùa lạnh từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau.
Nhiệt độ bình quân trong năm là 24,3
0
C. Nhiệt độ cao tuyệt đối là 40
0
C,
nhiệt độ thấp tuyệt đối là 6,2
0
C.
- Chế độ mưa:
Lượng mưa bình quân trong năm là 1.900mm.
Năm mưa lớn nhất là 2.600mm.
Năm mưa thấp nhất là 1.100m.
Lượng mưa phân bố không đều, chủ yếu vào các tháng 7,8,9 trong năm
gây ngập úng nhiều nơi.
Độ ẩm không khí bình quân trong năm là 83%, lượng bốc hơi nước bình
quân là 943mm/năm.
- Chế độ gió:
Hàng năm có hai mùa gió chính: Gió phơn Tây Nam kéo dài từ tháng 4
đến tháng 8, nhiệt độ trong ngày có khi lên đến 38 - 40
0
C, độ ẩm chỉ còn 55 -
60%, có khi lại mưa to gây ngập úng. Gió mùa Đông Bắc từ tháng 11 đến tháng
3 năm sau thường mang theo mưa phùn và gió rét.
9
3.4. Địa chất, thổ nhưỡng
Theo kết quả điều tra của chuyên đề "Điều tra xây dựng bản đồ lập địa"
thì hiện nay, BQL rừng phòng hộ Nam Đàn đang quản lý và sử dụng 3294,7 ha
đất lâm nghiệp với cơ cấu như sau:
tt Hạng mục Tổng
ha
Đặc dụng
ha
Phòng hộ
ha
Sản xuất
ha
I Đất có rừng 3127,4 600,3 1469,0 1058,2
1 Rừng tự nhiên 69,5 13,9 45,6 10,0
2 Rừng trồng 3057,9 586,4 1421,3 1050,2
II Đất chưa có
rừng
167,3 28,0 16,1 123,2
Tổng cộng 3294,7 628,3 1483,0 1183,4
Khu vực BQL rừng phòng hộ Nam Đàn gồm 2 loại đất chính sau:
- Nhóm đất feralit đỏ vàng phát triển trên đá sét. Diện tích khoảng 2536,3
ha, chiếm 77% diện tích. Phân bố ở hầu hết các xã có đồi núi, nhưng tập trung
chủ yếu ở phía Tây-Bắc huyện. Đặc điểm của nhóm đất này có thành phần cơ
giới nặng, độ dày tầng đất biến động từ 20 - 80cm, quá trình feralit xảy ra mãnh
liệt, tỷ lệ kết von rất cao, có thể chiếm tới 45%. Một số nơi như núi Chung đã
hình thành tầng đá ong rất dày.
- Nhóm đất feralit vàng đỏ phát triển trên đá cát hoặc đá dăm kết. Diện
tích hơn 758,4 ha, chiếm 23% diện tích. Phân bố chủ yếu ở Khánh Sơn, Nam
Giang. Đặc điểm nhóm đất này có thành phần cơ giới nhẹ, khả năng giữ nước
kém, phần lớn diện tích có tầng đất mặt bị xói mòn hoàn toàn, tỷ lệ đá nổi và đá
lộ đầu chiếm tới 50 - 70%, có những nơi trên 85%.
3.5. Sinh vật
*) Thực vật
Thực vật tại khu vực BQL phụ trách khá phong phú và đa dạng.
- Thực vật ở rừng trồng chủ yếu là Thông nhựa, Keo, Bạch đàn. Ngoài ra,
tại khu vực núi Chung thuộc BQL rừng phòng hộ Nam Đàn còn được trồng các
10
loài cây bản địa hỗn giao như: Săng lẻ, Trai bà, Lim xanh, Xà cừ, Lát hoa, Long
não, Chò nâu,
- Thực vật ở rừng tự nhiên bao gồm 2 loại rừng phục hồi là trạng thái IIa
và IIb, diện tích khoảng 177,5ha. Đây là những loại rừng phục hồi từ đất trống
cây bụi do được khoanh nuôi bảo vệ, tổ thành gồm các loài đặc trưng như: Giẻ,
Ràng ràng xanh, Thẩu tấu,
Cây bụi thảm tươi ở khu vực nghiên cứu chủ yếu là Sim, Mua, Tế guột,
Cỏ lào,… sinh trưởng trung bình.
*) Động vật: Gồm các loài vật do người dân chăn thả như Trâu, Bò, Lợn, Dê,
Gà,… Động vật tự nhiên chỉ có Chuột, Giun, Dế,… ngoài ra còn có nhiều loài
chim sinh sống.
3.6. Tác động của con người vào khu vực nghiên cứu
Phần lớn người dân trong khu vực nghiên cứu sinh sống bằng nghề nông
là chủ yếu, vì thế các hoạt động như chăn thả gia súc, kiếm củi, quét lá, cắt
cỏ… của người dân vẫn xảy ra thường xuyên; công tác quản lý bảo vệ rừng
chưa nghiêm ngặt. Chính những hoạt động đó của người người dân địa phương
đã làm cho tính chất đất rừng tại khu vực nghiên cứu bị xáo trộn và ảnh hưởng
rất lớn. Đất tại khu vực nghiên cứu bị bí chặt, kém thoát nước, giảm độ tơi xốp
do chăn thả gia súc bừa bãi; dễ xảy ra hiện tượng xói mòn do rừng bị cháy,…
Sự thay đổi về tính chất đất rừng đã gây ảnh hưởng không nhỏ tới sự sinh
trưởng, phát triển chung của cây rừng, theo hướng không ổn định. Và cũng
chính sự không ổn định đó của cây rừng cũng có ảnh hưởng ngược lại rất lớn
tới đất, làm giảm độ phì của đất và giảm khả năng bảo vệ, nuôi dưỡng, duy trì
đất của rừng. Tác động của con người là một trong những tác nhân quan trọng
làm ảnh hưởng tới đất.
11
PHẦN IV
MỤC TIÊU,NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
4.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu là đất trồng 2 loài cây Thông Nhựa
(Pinus merkusii) và Keo Lá Tràm (Acacia auriculiformis) và đất trống ở 2 vị trí
đối chứng có cùng điều kiện hình thành.
Do điều kiện về thời gian nên khóa luận chỉ tiến hành nghiên cứu một số
tính chất cơ bản của đất ở độ sâu 0 - 20 cm và 20 - 50 cm mà không nghiên cứu
được ở các độ sâu lớn hơn.
4.2. Mục tiêu nghiên cứu
+ Xác định ảnh hưởng của 2 loài cây trồng Thông Nhựa, Keo Lá Tràm
đến tính chất lý hoá học của đất
+ Đánh giá mức độ thích hợp của cây trồng tại khu vực nghiên cứu.
+ Trên cơ sở đó đề xuất được một số giải pháp nhằm quản lý và sử dụng
đất có hiệu quả cao hơn.
4.3. Nội dung nghiên cứu
1. Nghiên cứu đặc điểm hình thái phẫu diện đất.
2. Nghiên cứu một số tính chất lý hoá học cơ bản của đất tại khu vực
nghiên cứu.
a. Tính chất lý học của đất :
Thành phần cơ giới, tỷ trọng, dung trọng và độ xốp của đất
b. Tính chất hoá học của đất :
- Hàm lượng mùn tổng số (M%).
- Phản ứng của đất: Ph
H2O
, pH
KCl
12
- Độ chua trao đổi (E,lđl/100g), độ chua thuỷ phân (H,lđl/100g)
- Tổng bazơ trao đổi (S,lđl/100g), độ no bazơ (V%)
- Hàm lượng các chất hữu cơ và các chất dễ tiêu (NH
4
+
, P
2
O
5
, K
2
O)
3. Nghiên cứu ảnh hưởng của 2 loài cây trồng đến tính chất lý hoá học
của đất.
4. Đánh giá mức độ thích hợp của loài cây trồng tại khu vực nghiên cứu:
Sử dụng phương pháp so sánh yêu cầu của các loài cây trồng với điều
kiện tự nhiên của đơn vị đất đai, kết hợp với đánh giá tăng trưởng bình quân
chung của chiều cao vút ngọn cho từng loài cây trồng.
5. Đề xuất một số giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng đất bền
vững tại khu vực nghiên cứu.
4.4. Phương pháp nghiên cứu
4.4.1. Cơ sở lý luận
Giữa đất và cây trồng luôn tồn tại một mối quan hệ qua lại rất mật thiết
với nhau. Trong quá trình sinh trưởng và phát triển cây trồng sử dụng các chất
dinh dưỡng có trong đất, khi chết đi cây trồng trả lại cho đất các chất hữu cơ
thông qua vật rơi rụng làm cho đất trở nên phì nhiêu và giàu chất dinh dưỡng
hơn, đồng thời làm thay đổi tính chất đất theo hướng có lợi. Ngược lại, các tính
chất của đất cũng ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây trồng. Từ xưa đã có câu
"đất nào, cây ấy" , tức là một loài cây chỉ phù hợp với một hay một số loại đất
nào đó, và ngược lại một loại đất chỉ thích hợp cho một hay một số loài cây sinh
trưởng và phát triển chứ không phải là tất cả. Chính vì vậy, việc hiểu biết và
nắm bắt được các yêu cầu về đất đai của một loài cây nào đó, đồng thời từ
những kết quả nghiên cứu về đất ta sẽ đánh giá được mức độ thích hợp của loại
đất đó với từng loài cây trồng cụ thể là rất cần thiết. Từ đó, có thể đề xuất được
một số giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng đất bền vững.
Qúa trình nghiên cứu được tiến hành theo sơ đồ sau:
13
Sơ đồ các bước nghiên cứu
Phân tích đất
trong phòng
thí nghiệm
Điều tra chiều
cao vút ngọn
(Hvn)
Kế thừa đặc
điểm ĐKTN khu
vực nghiên cứu
14
Xác định
mục tiêu
Xác định các
đơn vị đất đai
Thu thập
số liệu
4.4.2. Công tác ngoại nghiệp
a. Thu thập và kế thừa tài liệu có liên quan:
- Thu thập, kế thừa có chọn lọc các tài liệu liên quan và các thông tin
phục vụ nghiên cứu đề tài như: Khí hậu, địa hình, đất, động thực vật, dân sinh
kinh tế,
- Thu thập bản đồ khu vực nghiên cứu (bản đồ tỷ lệ 1/10.000 hoặc
1/5.000)
- Yêu cầu sinh thái các loài cây nghiên cứu.
b. Điều tra đất:
- Thực hiện sơ thám khu vực nghiên cứu, xác lập ô nghiên cứu dựa trên
sự khác nhau về loài cây trồng.
Đánh giá tính
thích hợp của
cây trồng
Đề xuất các giải
pháp sử dụng đất
bền vững
Đánh giá ảnh
hưởng của cây
trồng đến đất
15
- Xác lập ô nghiên cứu dưới 2 loài cây trồng khác nhau. Cây trồng có đủ
tuổi để đảm bảo tính ổn định và độ tàn che cao. Dưới mỗi loài cây trồng tiến
hành lập một ô nghiên cứu điển hình tạm thời và một ô đối chứng để so sánh.
Các ô nghiên cứu phải giống nhau về độ cao, độ dốc, hướng phơi và đá mẹ hình
thành đất.
- Đào và mô tả phẫu diện: Tại trung tâm ô nghiên cứu của mỗi loài cây
trồng và ô đối chứng của nó ở nơi không có cây trồng, một phẫu diện đất được
đào và mô tả. Các đặc điểm hình thái phẫu diên được mô tả theo bảng mô tả
phẫu diện của bộ môn Khoa Học Đất-Trường Đại học Lâm Nghiệp, trong đó có
một số nội dung chính cần quan tâm như sau:
+ Màu sắc các tầng phát sinh đất: Được xác định bằng mục trắc.
+ Độ dày tầng đất: Được đo bằng thước dây.
+ Độ chặt của các tầng đất: Xác định bằng dao nhọn.
+ Thành phần cơ giới: Xác định bằng phương pháp xoe con giun.
+ Độ ẩm các tầng đất: Xác định bằng phương pháp nắm đất trong lòng
bàn tay.
+ Tỷ lệ % đá lẫn, tỷ lệ % chất mới sinh (kết von) có trong đất: Xác định
bằng mục trắc theo tỷ lệ % hoặc thể tích.
+ Khả năng đâm rễ của thực vật: Xác định bằng tổng rễ cây có đường
kính nhỏ hơn 2mm trên 1dm
2
(lấy giá trị trung bình).
- Lấy mẫu đất phân tích: Mẫu đất để phân tích các chỉ tiêu lý hoá học
được lấy ở 2 cấp độ sâu khác nhau là 0 - 20cm và 20 - 50cm.
+ Đối với độ sâu 0 - 20cm: Lấy mẫu đất phân tích từ 9 mẫu đơn lẻ (1
mẫu lấy từ thành quan sát phẫu diện chính, 8 mẫu còn lại lấy ở 8 hướng: Đông,
tây, nam, bắc, đông bắc, đông nam, tây bắc, tây nam cách phẫu diện chính từ 8 -
10m).
16
+ Đối với độ sâu 20 - 50cm: Lấy mẫu tổng hợp từ 5 mẫu đơn lẻ ( 1 mẫu
lấy ở thành phẫu diện chính, 4 mẫu còn lại lấy ở 4 hướng: Đông, tây, nam, bắc
cách phẫu diện chính từ 8 - 10m).
+ Các mẫu phân tích được cho vào túi nilon riêng biệt có ghi ký hiệu mẫu
để phân biệt rõ.
+ Mẫu đơn lẻ được lấy với lượng bằng nhau, ở cùng một cấp độ sâu và
mỗi mẫu đất tổng hợp được lấy 1kg đất. Vậy số mẫu cần phân tích là 8 mẫu
tổng hợp.
- Để xác định dung trọng ta lấy mẫu bằng ống dung trọng ( mẫu dung
trọng được lấy ở độ sâu 0 - 10cm, tại 5 vị trí: 1 mẫu ở phẫu diện, 4 mẫu ở 4
hướng cách phẫu diện chính 8 - 10m).
c. Điều tra cây trồng
Dưới mỗi loài cây trồng tiến hành lập một OTC diện tích 500 m
2
và tiến
hành đo chỉ tiêu Hvn của tất cả các cây trung bình đến tốt trong OTC. Chiều
cao vút ngọn được đo bằng sào khắc vạch có độ chính xác đến dm.
4.4.3. Công tác nội nghiệp
a. Xử lý mẫu đất:
Mẫu đất đem về được hong khô trong bóng râm, nhặt bỏ rễ cây, đá lẫn,
xác thực vật, kết von, giã nhỏ bằng cối đồng hoặc chày có đầu bằng cao su rồi
rây qua rây có đường kính 1mm, trộn đều rồi đưa vào phân tích. Riêng đất để
phân tích mùn thì giã bằng cối và chày mã não rồi rây qua rây có đường kính
0.25mm.
b. Phân tích mẫu đất:
- Các tính chất lý học của đất:
+ Xác định độ ẩm bằng phương pháp tủ sấy.
17
+ Xác định thành phần cơ giới bằng phương pháp ống hút Robinxon.
+ Xác định tỷ trọng đất bằng phương pháp bình tỷ trọng (picnoomete)
+ Xác định dung trọng thông qua cân sấy.
+ Xác định độ xốp thông qua tỷ trọng và dung trọng theo công thức:
X% = x 100%
Trong đó: X% là độ xốp của đất
D là dung trọng của đất (g/cm
3
)
d là tỷ trọng của đất (g/cm
3
)
- Các tính chất hoá học của đất:
+ Xác định phản ứng của đất: pH
H2O
, pH
KCl
bằng máy đo pH
metter
cầm tay.
+ Xác định độ chua thuỷ phân bằng phương pháp Kapen.
+ Xác định độ chua trao đổi bằng phương pháp Đaikuhara.
+ Xác định tổng bazơ trao đổi theo Kapen và Gincovic.
+ Xác định mùn tổng số bằng phương pháp Chiurin.
+ Xác định các chất dễ tiêu:
Đạm dễ tiêu (NH
4
) bằng phương pháp so màu
Lân dễ tiêu (P
2
O
5
) bằng phương pháp so màu
Kali dễ tiêu (K
2
O) bằng phương pháp so độ đục
+ Xác định độ no bazơ theo công thức:
V% = x 100%
Trong đó: V% là độ no bazơ
S là tổng bazơ trao đổi (lđl/100gđ)
H là độ chua thuỷ phân (lđl/100gđ)
18
d
Dd −
HS
S
+
4.4.4. Xử lý số liệu và phân tích kết quả
- Tính toán số liệu thu thập được của từng mẫu theo từng phẫu diện cho
mỗi loài cây trồng.
- Tổng hợp các chỉ tiêu phân tích thành bảng biểu ở các độ sâu lấy mẫu
và lấy giá trị trung bình được tính bằng phương pháp bình quân gia quyền theo
độ dày lớp đất lấy mẫu.
- Tiến hành lập bảng biểu và so sánh tỷ lệ biến động của các chỉ tiêu lý,
hoá học của đất dưới các loài cây trồng được nghiên cứu so với đất trống có
cùng điều kiện hình thành (đá mẹ, vị trí, địa hình, độ dốc, hướng dốc, hướng
phơi) làm đối chứng ( Đối chứng bằng 0 ). Từ đó đưa ra được những nhận xét
về ảnh hưởng của từng loài cây trồng tới đất.
- Tập hợp đơn vị đất đai tại các vị trí nghiên cứu theo " Cẩm nang đánh
giá đất phục vụ trồng rừng " của Đỗ Đình Sâm, Ngô Đình Quế, Vũ Tấn
Phương, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2005.
- Đánh giá mức độ thích hợp của cây trồng cho từng đơn vị đất đai dựa
theo bảng tiêu chuẩn thích hợp chuẩn của khoảng 30 loài cây trồng lâm nghiệp
phổ biến (" Cẩm nang đánh giá đất phục vụ trồng rừng ") hoặc theo đặc điểm
sinh thái của các loài cây không có trong bảng tiêu chuẩn trên. Cũng theo tài
liệu này việc tiến hành đánh giá tính thích hợp của cây trồng được thực hiện
theo phương pháp điều kiện giới hạn và được chia làm 4 cấp sau: Thích hợp cao
(S1), thích hợp trung bình (S2), thích hợp kém (S3) và không thích hợp (N). Độ
thích hợp cây trồng được xác định dựa trên nguyên tắc yếu tố hạn chế, cụ thể là:
+ Nếu một trong 6 tiêu chí đánh giá ở mức độ không thích hợp (N) thì
cây trồng thuộc cấp không thích hợp (N).
+ Nếu một trong 2 tiêu chí độ dốc, độ dày tầng đất ở cấp thích hợp kém
(S3) thì cây trồng thuộc cấp thích hợp kém (S3).
19
+ Nếu đa số (trên 50%) các tiêu chí đánh giá nằm ở cấp thích hợp nào thì
cây trồng thuộc cấp thích hợp đó.
- Tính giá trị trung bình và giá trị tăng trưởng bình quân của Hvn, từ đó
đánh giá độ thích hợp của các loài cây trồng.
- Đề xuất một số giải pháp nhằm quản lý và sử dụng đất có hiệu quả cao
hơn dựa trên các số liệu thu thập được và kết quả nghiên cứu.
20
PHẦN V
KẾT QUẢ VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ
5.1. Hình thái phẫu diện đất
Tất cả các quá trình diễn ra trong đất đều để lại dấu vết của nó. Việc
nghiên cứu những dấu vết có trong đất để tìm hiểu về quá trình hình thành đất
và chiều hướng phát triển của đất có vai trò rất quan trọng và có liên quan chặt
chẽ đến các tính chất lý, hóa học của đất. Tất cả các dấu vết có trong đất được
thể hiện thông qua hình thái phẫu diện đất. Do vậy, khi nghiên cứu về đất việc
đầu tiên chúng ta cần phải làm đó là nghiên cứu và mô tả hình thái phẫu diện
đất để bước đầu có những số liệu cần thiết. Dưới đây là đặc điểm hình thái của
2 phẫu diện đất dưới 2 loại rừng trồng khác nhau và 2 phẫu diện đối chứng.
5.1.1. Hình thái phẫu diện đất dưới rừng trồng Keo lá tràm và đối chứng
a) Hình thái phẫu diện đất dưới rừng trồng Keo lá tràm.
- Vị trí: Sườn giữa của đồi Khe Điếc, xã Nam Hưng, Nam Đàn, Nghệ An.
- Địa hình : Độ dốc 11
0
; hướng dốc Tây Bắc; độ cao tuyệt đối : 135m;
độ cao tương đối : 105m; dạng địa hình : Sườn dốc thoải.
- Đá mẹ: Đá sét
- Thực vật:
+ Loại hình trạng thái: Rừng Keo lá tràm trồng thuần loài 15 tuổi có độ
tàn che khoảng 0,7.
+ Cây bụi thảm tươi chủ yếu là cỏ lá tre, tế guột, dương xỉ, độ che phủ
60%, chiều cao trung bình khoảng 0,4 m.
- Xói mòn mặt yếu, không có đá ong và đá lộ đầu.
- Các tầng phát sinh và đặc điểm của chúng:
+ Tầng A
0
: dày khoảng 1,5cm, màu nâu đen.
21
+ Tầng A: Độ sâu 0 - 16 cm, màu
nâu thẫm, hơi ẩm, rễ cây trung bình (18rễ/dm
2
),
kết cấu viên hạt, đất hơi chặt, thành phần cơ
giới thịt nặng, chất mới sinh có phân mối, đá
lẫn khoảng 5-10%, có một hang mối, chuyển
lớp rõ về màu sắc.
+ Tầng B
k
: Độ sâu 16-80 cm, màu đỏ vàng, hơi ẩm, rễ cây rất ít
(4rễ/dm
2
), kết cấu hạt viên, đất chặt, thành phần cơ giới thịt nặng, kết von giả
20-25%, đá lẫn 10-15%, chuyển lớp rõ về màu sắc.
+ Tầng BC: Độ sâu 80-105 cm, màu vàng đỏ, hơi ẩm, không có rễ cây,
kết cấu hạt viên, đất chặt, thành phần cơ giới không xác định, kết von giả 10-
15%, đá lẫn 5-10%, chuyển lớp rõ về màu sắc.
+ Tầng C: độ sâu 105-120 cm, màu xám, hơi ẩm.
- Tên đất : Đất xám feralit phát triển trên đá sét, tầng dày (Theo phân loại
đất Việt Nam năm 1976).
b) Hình thái phẫu diện đất trống làm đối chứng với rừng Keo lá tràm.
- Vị trí: Sườn giữa của đồi Khe Điếc, xã Nam Hưng, Nam Đàn, Nghệ An.
- Địa hình: Độ dốc 11
0
; hướng dốc Tây Bắc; độ cao tuyệt đối : 135 m;
độ cao tương đối : 105 m; dạng địa hình : Sườn dốc thoải
- Đá mẹ: Đá sét
- Thực vật: Chủ yếu là cây bụi thảm
tươi như: tế guột, cỏ lá tre, độ che
phủ 40%, chiều cao trung bình khoảng 0,4 m.
- Xói mòn mặt trung bình, không có đá ong và đá lộ đầu.
- Các tầng phát sinh và đặc điểm của chúng:
22
Sơ đồ phẫu diện
A
B
k
BC
C
0 cm
16 cm
80 cm
105 cm
120 cm
+ Tầng A: Độ sâu 0-9 cm, màu nâu
vàng, hơi ẩm, rễ cây trung bình (13rễ/dm
2
),
kết cấu viên hạt, đất hơi chặt, thành phần cơ
giới thịt trung bình, đá lẫn khoảng 10-15%,
chuyển lớp rõ về màu sắc.
+ Tầng B
k
: Độ sâu 9-72 cm, màu đỏ
vàng, hơi ẩm, rễ cây rất ít (3rễ/dm
2
), kết cấu
hạt viên, đất chặt, thành phần cơ giới thịt nặng, kết von giả 15-20%, đá lẫn 15-
20%, chuyển lớp rõ về màu sắc.
+ Tầng BC: Độ sâu 72-110 cm, màu vàng đỏ, hơi ẩm, không có rễ cây,
kết cấu hạt viên, đất chặt, thành phần cơ giới không xác đh, kết von giả 10-
15%, đá lẫn khoảng 5-10%, chuyển lớp rõ về màu sắc.
+ Tầng C: Độ sâu 110-120 cm, màu vàng xám, hơi ẩm.
- Tên đất: Đất xám feralit phát triển trên đá sét, tầng dày(Theo phân loại
đất Việt Nam năm 1976).
5.1.2. Hình thái phẫu diện đất dưới rừng trồng Thông nhựa và đối chứng
a) Hình thái phẫu diện đất dưới rừng trồng Thông nhựa.
- Vị trí: Sườn giữa núi Đụn, xã Vân Diên, Nam Đàn, Nghệ An.
- Địa hình: Độ dốc 22
0
; hướng dốc Đông Bắc; độ cao tuyệt đối : 255m;
độ cao tương đối : 215m; dạng địa hình : Sườn dốc thoải.
- Đá mẹ: Đá sét
- Thực vật: Rừng Thông nhựa 16 tuổi trồng thuần loài có độ tàn che 0,7.
+
Cây bụi thảm tươi gồm có: Tế guột, Sim, mua
, độ che phủ 40%,
chiều cao trung bình khoảng 0,5 m.
23
Sơ đồ phẫu diện
A
B
k
BC
C
0 cm
9 cm
72 cm
110 cm
120 cm
- Xói mòn mặt yếu, không có đá ong, đá lộ đầu khoảng 20-30%.
- Các tầng phát sinh và đặc điểm của chúng:
+ Tầng A
0
: dày khoảng 1cm, màu xám đen.
+ Tầng A: Độ sâu 0-14 cm, màu
nâu thẫm, hơi ẩm, rễ cây ít (9rễ/dm
2
),
kết cấu viên hạt, đất hơi chặt, thành
phần cơ giới thịt nặng, có phân giun,
không có kết von, tỷ lệ đá lẫn khoảng
5-10%, chuyển lớp rõ về màu sắc.
+ Tầng B:
Độ sâu 14-57 cm, màu
vàng đỏ, hơi ẩm, rễ cây rất ít (3rễ/dm
2
), kết cấu viên hạt, đất chặt, thành phần
cơ giới thịt nặng, không có đá lẫn và kết von,chuyển lớp rõ về màu sắc.
+ Tầng C: Độ sâu 57-120 cm, màu vàng, hơi ẩm, đất rất chặt.
- Tên đất: Đất xám Feralit phát triển trên đá sét, tầng trung bình(Theo
phân loại đất Việt Nam năm 1976).
b) Hình thái phẫu diện đất trống làm đối chứng với rừng trồng Thông nhựa.
- Vị trí: Sườn giữa núi Đụn, xã Vân Diên, Nam Đàn, Nghệ An.
- Địa hình: Độ dốc 22
0
; hướng dốc Đông Bắc; độ cao tuyệt đối : 255m;
độ cao tương đối : 215m; dạng địa hình : Sườn dốc thoải.
- Đá mẹ: Đá sét
- Thực vật: Chủ yếu là cây bụi thảm tươi như: Tế guột, sim, mua, độ
che phủ 40% , chiều cao trung bình khoảng 0,5m.
- Xói mòn mặt yếu, không có đá ong, đá lộ đầu khoảng 25-30%.
- Các tầng phát sinh và đặc điểm của chúng:
24
Sơ đồ phẫu diện
A
B
C
0 cm
14 cm
57 cm
120 cm
+ Tầng A: Độ sâu 0-11 cm, màu
nâu thẫm, hơi ẩm, rễ cây ít (10rễ/dm
2
),
kết cấu viên hạt, đất hơi chặt, thành
phần cơ giới thịt trung bình, đá lẫn
khoảng 5-10%, không có kết von,
chuyển lớp rõ về màu sắc.
+ Tầng B: Độ sâu 11-52 cm, màu
vàng đỏ,hơi ẩm, rễ cây ít (6rễ/dm
2
) kết cấu viên hạt, đất chặt, thành phần cơ
giới thịt nặng, không có kết von và đá lẫn, chuyển lớp rõ về màu sắc.
+ Tầng C: Độ sâu 52-120 cm, màu vàng, hơi ẩm, đất rất chặt.
- Tên đất: Đất xám Feralit phát triển trên đá sét, tầng trung bình(Theo
phân loại đất Việt Nam năm 1976).
*) Nhận xét chung:
Từ kết quả mô tả phẫu diện đất ở khu vực nghiên cứu cho thấy: Đất ở
khu vực nghiên cứu là đất xám feralit phát triển trên đá sét.
- Đất dưới tán rừng trồng Keo lá tràm là đất tầng dày, với độ dày tầng đất
>100 cm, đồng thời xuất hiện tỷ lệ kết von khá cao (khoảng 20-25%). Đất dưới
tán rừng trồng Thông nhựa là đất tầng trung bình, với độ dày tầng đất khoảng
50-100 cm và không có kết von. Nguyên nhân có thể do đất ở khu vực trồng
Keo lá tràm được hình thành trước nên có độ thành thục cao hơn đất ở khu vực
trồng Thông.
- Do có thực vật che phủ nên hàng năm, đất dưới tán rừng được trả lại
một lượng vật rơi rụng rất lớn. Vì vậy, đất dưới tán rừng trồng của 2 loài cây
đều có tầng A
0
, còn đất trống đối chứng không có tầng A
0
. Tuy nhiên, do các
hoạt động quét lá, nhặt củi, chăn thả gia súc, nên tầng A
0
ở khu vực nghiên
25
Sơ đồ phẫu diện
A
B
C
0 cm
11 cm
52 cm
120 cm