Nghiên cứu sử dụng một số loài cây họ đậu trong việc thúc đẩy quá trình phục hồi độ phì nhiêu của đất nương rẫy thoái hóa tại huyện con cuông tỉnh nghệ an

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
-------------------

TRẦN XUÂN MINH

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MỘT SỐ LOÀI CÂY HỌ ĐẬU TRONG VIỆC
THÚC ĐẨY QUÁ TRÌNH PHỤC HỒI ĐỘ PHÌ NHIÊU CỦA ĐẤT
NƯƠNG RẪY THOÁI HÓA TẠI XÃ CHÂU KHÊ – HUYỆN
CON CUÔNG – TỈNH NGHỆ AN

Chuyên ngành: LÂM HỌC
Mã số: 60.62.60

e

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Phạm Xuân Hoàn

Hà Nội - 2010


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Ở các vùng núi của Việt Nam nói chung và ở Nghệ An nói riêng, nơi có
các cộng đồng dân tộc ít người sinh sống, du canh luân hồi với giai đoạn bỏ
hóa bị rút ngắn, đất ngày càng bị suy thoái đang là vấn đề phổ biến.

Một trong những vấn đề chính đang có tác động xấu đến sản xuất nông
lâm nghiệp ở những vùng đất dốc của nước ta là quá trình suy thoái đất đang
diễn ra rất mạnh mẽ. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến quá trình này, song tựu
trung lại là do chưa có giải pháp quản lý độ phì của đất hợp lý. Việc sử dụng
đất hầu như đang tập trung vào việc bóc lột sức sản xuất của đất, mới chú
trọng đến các biện pháp bón phân hoá học mà chưa chú ý đúng mức đến việc
duy trì và tăng cường lượng chất hữu cơ cho đất. Hiện trạng đất dốc của Việt
Nam (trong đó có đất nương rẫy) đang sử dụng trong nông lâm nghiệp phân
bố trên các dộ dốc khác nhau, trong đó đất bị thoái hoá nghiêm trọng chiếm
5,5 triệu ha, bị thoái hoá trung bình chiếm 4,6 triệu ha và đất thoái hoá nhẹ
chiếm khoảng 4,6 triệu ha. [18]
Tổng diện tích tự nhiên toàn tỉnh Nghệ An 1649,1 nghìn ha, trong đó có
915,9 nghìn ha đất lâm nghiệp và hơn 300 nghìn ha đất chưa sử dụng, trong
số đất chưa sử dụng phần lớn là đất lâm nghiệp (Cục thống kê Nghệ An,
2009). Theo Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Nghệ An, hiện nay trên
toàn miền núi Nghệ An có khoảng 200 nghìn ha đất nương rẫy cố định.
Do chính sách giao đất giao rừng được tiến hành khá triệt để và sự quản
lý chặt chẽ của các Hạt kiểm lâm huyện, người dân miền núi Nghệ An chỉ sản
xuất lúa nương và cây hoa màu ngắn ngày trong phần diện tích đất rẫy được
giao. Sau một thời gian canh tác trên diện tích đất được giao này, hiện nay sức
sản xuất của đất đã bị suy thoái và người dân đang phải đối mặt với khó khăn
là có trồng trọt mà không có hoa lợi. Từ thực tiễn trên, trong các nghị quyết
của Tỉnh ủy, Uỷ ban Nhân dân tỉnh Nghệ An, định hướng khoa học và công


2

nghệ Tỉnh Nghệ An đã đưa vấn đề này vào chương trình trọng tâm cần được
giải quyết.
Hiện đã có một số nghiên cứu về việc sử dụng các loại cây trồng xen hay

trồng luân canh nhằm tăng cường bảo vệ đất, chống xói mòn và tăng cường
độ phì nhiêu của đất. Phần lớn các nghiên cứu này lại hướng đến các loài cây
nhập nội, mới được triển khai nghiên cứu ở vùng núi phía Bắc, hoặc mới
dừng lại các khuyến nghị mà chưa đưa ra các quy trình cụ thể.
Vùng núi tỉnh Nghệ An, về yếu tố tự nhiên, có những nét đặc thù chung
cho vùng núi Bắc Trung Bộ và cũng có những nét riêng biệt. Ngoài ra, với sự
đa dạng về dân tộc, đây là vùng kinh tế sinh thái đặc thù và có vai trò rất lớn
trong nền kinh tế của tỉnh Nghệ An. Do vậy, việc xây dựng được quy trình
phù hợp với những yếu tố trên là cần thiết và có ý nghĩa rất lớn không chỉ về
mặt môi trường mà còn có ý nghĩa to lớn về mặt xã hội.
Xuất phát từ cơ sở khoa học và thực tiễn trên, chúng tôi tiến hành đề tài:
“Nghiên cứu sử dụng một số cây họ đậu trong việc thúc đẩy quá trình phục
hồi độ phì nhiêu của đất nương rẫy thoái hóa ở xã Châu Khê - huyện Con
Cuông - tỉnh Nghệ An”


3

Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU

1.1. Những vấn đề của canh tác nương rẫy trên đất dốc
Với bình quân 0,5 ha đất tự nhiên hoặc dưới 1.000m2 đất canh tác cho 1
người, Việt Nam là một trong những nước hiếm đất nhất thế giới. Trữ lượng
đất vùng châu thổ đã khai thác gần như đến mức tới hạn nên việc tiếp tục phát
triển nông nghiệp trong những thập kỷ tới phần lớn phải phụ thuộc vào việc
phục hồi và sử dụng hợp lý tài nguyên đất vùng cao có độ dốc và mức độ phì
nhiêu khác nhau [15].
Việc sử dụng đất dốc gặp phải hàng loạt trở ngại như xói mòn, rửa trôi
bề mặt, rửa trôi theo chiều sâu, thiếu độ ẩm, đất chua, nghèo kiệt dinh dưỡng

và độ dễ tiêu thấp. Nhưng nương rẫy là phương thức canh tác không thể thiếu
được trong sinh kế của nhiều cộng đồng dân tộc vùng cao. Tuy nhiên, nó ngày
càng không phù hợp với xu hướng phát triển kinh tế - xã hội. Hiện nay, cả
nước ta có hơn 1,2 triệu đất nương rẫy được canh tác theo phương thức truyền
thống “chọc lỗ, trỉa hạt”, hiệu quả sản xuất thấp và thiếu bền vững, đi ngược
lại với xu hướng phát triển bền vững đang ngày càng được chú trọng. Canh
tác nương rẫy là nguyên nhân gây ra 60 – 70% số vụ cháy rừng và khoảng
gần 60% tổng diện tích rừng bị chặt phá hàng năm. Do đó, chính phủ đã có
nhiều chương trình nhằm mục tiêu đảm bảo quản lý và sử dụng có hiệu quả
dạng đất này. [6]
Để chấn chỉnh tình trạng phát nương làm rẫy quảng canh, thiếu quy
hoạch và sự quản lý thiếu chặt chẽ, giảm thiểu nạn cháy rừng và phá rừng bừa
bãi, đồng thời hướng dẫn cho người dân nâng cao hiệu quả canh tác nương
rẫy; Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn đã ra Chỉ thị 15/2007/CT – BNN
về việc tăng cường công tác quản lý canh tác nương rẫy. Theo đó, các địa


4

phương có rừng phải chỉ đạo và tổ chức thực hiện việc thống kê, xác định cụ
thể hiện trạng diện tích, loại hình canh tác và đối tượng canh tác nương rẫy; rà
soát, quy hoạch nương rẫy đảm bảo sự thống nhất với quy hoạch ba loại rừng
và quy hoạch sử dụng đất đai của địa phương, chú trọng những khu vực có
khả năng canh tác ổn định thì quy hoạch nương rẫy cố định; tổ chức kiểm soát
chặt chẽ các hoạt động canh tác nương rẫy,…Tổ chức tuyên truyền, vận động
đồng bào “du canh du cư” hoặc “du canh định cư”, đốt rừng làm nương rẫy
chuyển sang canh tác nương rẫy cố định.
Việc phát rừng làm nương rẫy trên đất dốc đã làm tăng tổng số và tốc độ
dòng chảy bề mặt. Đây là nguyên nhân chính gây ra xói mòn đất. Theo tính
toán của một số nhà khoa học thì lượng nước chảy mặt trên đất dốc canh tác

nương rẫy tăng gấp 1,35 lần so với rừng tái sinh. Khả năng phục hồi chất dinh
dưỡng trong đất nương rẫy phụ thuộc vào thời gian bỏ hoá. Thời gian bỏ hoá
tối thiểu để lập lại cân bằng dinh dưỡng, bù lại được lượng dinh dưỡng đã mất
đi cần 11 – 20 năm. Bên cạnh đó còn phụ thuộc và phương thức quản lý
nương rẫy khác nhau của người dân.
Theo nghiên cứu của Hoàng Văn Sơn (1998) [17], trên các nương rẫy bỏ
hoá ở Nghệ An, nếu không có tác động của con người, trong những năm đầu
các loại cây bụi và cây gỗ nhỏ sẽ phát triển. Thành phần loài và mật độ của
các loại cây này phụ thuộc vào nguồn gieo giống, hay nói cách khác là phụ
thuộc vào số năm và số lần canh tác nương rẫy đã trải qua. Cũng theo nghiên
cứu của tác giả, trong thời kỳ rẫy bỏ hóa, có sự gia tăng đồng thời cả thành
phần loài thực vật và dinh dưỡng đất, song tốc độ gia tăng không đồng đều.
Trong hai năm đầu của giai đoạn bỏ hóa, thành phần loài thực vật tăng nhanh
song sự tích lũy hữu cơ và các chất dinh dưỡng trong đất vẫn diễn ra chậm.
Đến năm thứ 3 trở đi, khi tầng thảm mục của xác thực vật xuất hiện thì hàm
lượng mùn tăng nhanh.


5

Ở vùng đồi núi Nghệ An, với khoảng 200.000 ha đất nương rẫy cố định.
Mỗi hộ gia đình chỉ được một phần diện tích canh tác nhỏ. Từ đó dẫn đến tình
trạng rút ngắn thời gian bỏ hoá xuống 1 – 2 năm, thậm chí không còn thời
gian bỏ hoá, tuỳ từng vùng. Với khoảng thời gian ít ỏi này, đất chưa kịp phục
hồi phần lớn độ phì đã cung cấp cho cây trồng.
Hậu quả nghiêm trọng là quá trình thoái hoá đất
Các nhà khoa học dự tính rằng, trong điều kiện tự nhiên, để hình thành
một lớp đất mặt dày khoảng 2,5cm từ đá biến thành đất trồng trọt mất khoảng
300 năm. Trong quá trình canh tác, đất được xáo trộn thoáng hơn nên thời hạn
hình thành đất có thể rút ngắn 30 năm. Như vậy, ngưỡng đất bị xói mòn có

thể chấp nhận được là khoảng 1,8 tấn/ha/năm (N.Hudson, 1985). Thế mà chỉ
trong một thời gian ngắn, chỉ vài năm mưa lớn đã làm cuốn trôi lớp đất mặt
đó, quả thật là một sự hoang phí của cải thiên nhiên ban tặng cho con người.
Lượng đất xói mòn thường phụ thuộc vào chế độ canh tác. Trong một thời
gian dài, chế độ du canh của các đồng bào dân tộc thiểu số ở nước ta nói riêng
và ở Nghệ An nói chung đã để lại hậu quả nặng nề. Đất rừng bị khai phá trồng
cây lương thực, cây ngắn ngày, chu kỳ đất bỏ hoá rút ngắn, tầng đất mặt cứ
mỏng dần trong quá trình canh tác.
Tình trạng chung trên đất dốc, nhất là ở vùng núi cao, khoảng 1/3 diện
tích phía trên dốc thường có lớp đất mỏng dưới 10 – 30 cm. Qua thời gian
canh tác không hợp lý, lớp đất mặt bị trôi xuống phía chân đồi núi làm cho độ
phì nhiêu không đồng đều, năng suất cây trồng trên dốc giảm sút. Ngay từ
những năm 90 của thế kỷ XX, đã có nhiều kết quả nghiên cứu theo dõi nhằm
“số liệu hoá” sự mất mát trên, góp phần nêu rõ hơn tầm quan trọng của đất
đồi núi thoái hoá rửa trôi. Hàm lượng mùn trong đất là chỉ tiêu độ màu mỡ
của đất, khi mới khai hoang được xác định là 3,5%. Sau 5 năm trồng chè còn
2,5%; trồng sắn còn 0,9%. Chè tuy là cây lâu năm chống xói mòn tốt vẫn mất


6

1% mùn, trồng sắn mất tới 2,6%. Nhiều chỉ tiêu khác về độ màu mỡ của đất
cũng diễn biến theo chiều hướng xấu đi như khả năng giữ chất dinh dưỡng
trong đất giảm, kết cấu kém đi. [4]
Hãy làm một con tính ước lượng về tổn thất về xói mòn trên đất dốc.
Nếu lấy lượng xói mòn tối thiểu bình quân là 10 tấn/ha/năm với hàm lượng
chất dinh dưỡng trung bình theo lượng đất trôi là C 2%; N 0,18%; P2O5
0,08%; K2O 0,05% để quy ra lượng phân bón tương đương thì thiệt hại do xói
mòn là rất lớn. [4]
Bảng 1.1. Ước tính thiệt hại tối thiểu do xói mòn trên đất dốc

Chất mất đi
Chất hữu cơ

Tính ra phân bón
(kg/ha/năm)

Thành tiền (đồng/ha/năm)

200 kg phân chuồng

20.000

N

20 kg phân Urê

40.000

P205

8 kg super Lân

80.000

K20

5 kg phân Kali

10.000

Cộng

60.000
Nguồn: Hội khoa học Đất Việt Nam, 2000

Giả sử, ở nước ta chỉ có 10 triệu ha đất bị xói mòn với lượng đất mất
bình quân như trên thì hàng năm đã mất đi một lượng dinh dưỡng cho cây
trồng tương đương giá trị phân bón phải mua là: 10 triệu ha x 60.000
đồng/ha = 600 tỉ đồng. Đó là chưa kể lượng dinh dưỡng mất đi do rửa trôi,
do nước thấm theo chiều sâu. Trong thực tế, giá trị mất đi còn lớn hơn nhiều
vì lượng đất và dinh dưỡng mất đi đó chẳng thể nào và chẳng bao giờ bù lại
được.
Cái nút của vấn đề là xói mòn đất
Xói mòn luôn làm đất canh tác bị thu hẹp dẫn đến mất rừng. Xói mòn
làm đất nhanh bạc màu, cây trồng không phát triển được dẫn tới suy giảm độ


7

che phủ của cây xanh trên bề mặt trái đất. Người ta không nhìn thấy trực diện
khối lượng đất mất đi trong mỗi cơn mưa. Lượng đất mất đi đã hoà tan vào
nước và cuốn trôi theo mưa lũ. Đây chính là nút bí hiểm gây nên sự trì trệ về
nhận thức đối với công tác chống xói mòn cũng như cách nhìn nhận về sự
việc này. Nếu khối lượng đất màu và dinh dưỡng chứa trong đất không hoà
vào nước mà trôi đi thành từng khối theo mưa, mắt thường nhìn thấy được thì
tới nay công việc chống xói mòn đã không phải bàn tới. Khi đó con người đã
nhìn thất trực diện sự thiệt hại to lớn của xói mòn mà từ đó tìm mọi cách để
ngăn chặn từ lâu. Cái khó ở đây không phải hoàn toàn ở cách làm mà còn khó
cả trong nhận thức, cách nhìn nhận, cùng cách đặt vấn đề.
Hàng năm thiệt hại của xói mòn không có những số liệu cụ thể đo lường

được về sản lượng, về diện tích như lũ lụt, sâu bệnh, hạn hán,… Ngược lại,
cũng không có những số liệu cụ thể về năng suất, chất lượng để so sánh hiệu
quả trực tiếp của từng sự việc, từng mô hình mang tính thuyết phục. Ví dụ:
những phát minh về giống, về cải tiến máy móc thiết bị thì năng suất sẽ cân,
đong, đo, đếm bằng những số liệu chính xác để so sánh bằng những số liệu
chính xác để so sánh giữa hiệu quả và tính hơn hẳn của từng phát minh, từng
sáng kiến. Biểu hiện của xói mòn chỉ là sự đục trong của nước lũ cứ ngày đêm
trôi đi một cách êm đềm, đất mất đi một cách nhẹ nhàng. Đây là vấn đề khách
quan cơ bản tác động xấu nhất tới nhận thức, cách nhìn nhận không đầy đủ,
thiếu chính xác dẫn đến những quyết định chậm trễ trong việc chống xói mòn.
Theo kết quả điều tra của Viện quy hoạch và thiết kế nông nghiệp năm
1992, toàn vùng khu IV cũ có 1.800.000 ha đất trống, đồi núi trọc trong đó có
khoảng 40% là tầng đất mỏng, nghèo kiệt, khô hạn, chặt rắn ít có khả năng
sản xuất. Tình hình sử dụng không có hoặc ít có hiệu quả đất dốc khiến chúng
ta lo ngại, chính vì vậy có nhiều công trình nghiên cứu sử dụng hợp lý đất đồi
núi ở nước ta. Nguyễn Vỹ, Nguyễn Trọng Thọ cùng nhiều tác giả khác đã đề


8

cập đến một số giải pháp sử dụng đất dốc nhằm chuyển từ canh tác du canh,
quảng canh sang thâm canh như: ruộng bậc thang, canh tác theo đường đồng
mức, hệ thống cây che phủ đất.
Đất là tài nguyên vô cùng quý giá và có hạn, là tư liệu sản xuất đặc biệt
không thể thay thế được. Trong thực tế sản xuất, nhiều năm qua đã chỉ ra rằng
con người chỉ khai thác đất phục vụ cho nhu cầu của mình mà chưa thực sự
đứng trên quan điểm sản xuất một nền nông nghiệp lâu bền, đáp ứng được
cho hiện tại mà không ảnh hưởng đến các thế hệ tương lai. Do đó việc trả lại
“chiếc áo khoác” cho đất là một giải pháp tiên quyết cho một nền nông nghiệp
bền vững trên đất dốc.

Sự suy thoái tầng đất canh tác và nhu cầu cải thiện chất hữu cơ trong đất
Nhiều nghiên cứu đã khẳng định mùn đất là yếu tố hạn chế đối với độ
phì nhiêu đất ở Việt Nam. Hàm lượng, dự trữ, trạng thái và bản chất hữu cơ
trong đất có tương quan tỉ lệ thuận với các chỉ tiêu quyết định độ phì nhiêu tự
nhiên và độ phì nhiêu thực tế của đất.
Về bản chất, thoái hóa đất là sự suy giảm mức năng lượng hàm chứa
trong chất hữu cơ đất và được chuyển hóa bởi quần thể vi sinh vật đất. Cho
nên tốc độ phục hồi độ phì nhiêu đất dốc thoái hóa sẽ phụ thuộc rất lớn vào
việc sản xuất liên tục và cung cấp cho đất lượng vật chất hữu cơ đủ lớn để bù
lại lượng chất hữu cơ bị khoáng hóa và rửa trôi khỏi phẫu diện đất. Chỉ khi có
được một cân bằng dương về mùn thì độ phì nhiêu đất mới có thể duy trì lâu
bền và các biện pháp nông học mới có thể phát huy tác dụng.
Đối với các huyện miền núi như ở Nghệ An, vấn đề lại càng nổi bật do
chất hữu cơ phân giải nhanh, mùn tích lũy ít, cân bằng mùn là âm trong phần
lớn các trường hợp. Dự trữ mùn thấp và hàm lượng mùn thường giới mức yêu
cầu tối thiểu cho cây trồng. [10]


9

Nhiều tác giả đã kết luận rằng cần phải có một lượng chất hữu cơ lớn để
cải tạo đất thoái hóa vùng đồi núi. Trong mấy chục năm qua, chúng ta đã có
nhiều nỗ lực tìm kiếm nguồn hữu cơ tại chỗ bổ sung trên đất dốc, mục đích
nhằm tìm ra các cây phân xanh họ đậu có khả năng thích ứng cao, sinh khối
lớn, đáp ứng nhu cầu che phủ đất, hạn chế xói mòn, đồng thời có ác dụng cải
tạo đất tốt.
Những nghiên cứu trước đây (V.M.Fridland [3]) đã khẳng định sự đa
dạng về bản chất và sự biến động về hàm lượng và thành phần của chất hữu
cơ đất nhiệt đới ẩm Việt Nam, nhất là đất đồi núi. Đất Việt Nam nghèo mùn,
đặc biệt là đất canh tác. Tầng mùn mỏng, lượng mùn dự trữ trong đất không

lớn và giảm đột ngột theo chiều sâu. Dưới thảm thực vật tự nhiên, nhiều loại
đất giàu chất hữu cơ và đạm. Đất alit trên núi cao và đất feralit có mùn trên
núi có chứa trong lớp 20 cm đất mặt từ 234 – 282 tấn mùn và 7,4 – 9,4 tấn N,
tương đương với đất nhiều vùng ôn đới. Tuy nhiên một khi đất được đưa vào
canh tác nông nghiệp thì dự trữ mùn và đạm giảm đi nhanh chóng. Hàm
lượng mùn giảm rất nhanh trong đất có thành phần cơ giới nhẹ. Việc để mất
thảm rừng là nguy cơ lớn nhất đối với việc duy trì dự trữ mùn đất. So sánh
hàm lượng mùn đất châu thổ và đất đồi cho thấy đất phù sa phì nhiêu có hàm
lượng mùn ổn định khoảng 2,5% trong khi đất đồi chỉ có khoảng 2,2% và dao
động khá mạnh.
Suy thoái hữu cơ kéo theo hàng loạt hệ quả tai hại: Làm năng suất và độ
phì nhiêu đất giảm nhanh, vì có tương quan chặt chẽ giữa hàm lượng hữu cơ
và hàng loạt chỉ tiêu quy định độ phì nhiêu của đất đồi, đặc biệt là đạm, lân,
kali, dung tích hấp thu cố định lân là trở ngại lớn nhất trên đất dốc (Nguyễn
Tử Siêm, Thái Phiên, 1999) [15]. Yếu tố này không thể khắc phục được bằng
cách bón phân khoáng đơn thuần mà nếu có khắc phục được một phần thì cần
một lượng phân rất lớn, rất tốn kém về kinh tế mà hiệu quả không cao.


10

Đứng trước tình trạng môi trường sinh thái đang bị suy thoái nghiêm
trọng, diện tích đất thoái hóa ngày càng gia tăng, việc nghiên cứu và sử dụng
tập đoàn cây họ đậu cố định đạm cải tạo đất đang là vấn đề thu hút sự quan
tâm của các nhà khoa học trên phạm vi toàn thế giới. Sau đây có thể điểm qua
một số công trình nghiên cứu có liên quan đến giải pháp này cũng như liên
quan đến nội dung đề tài.
1.2. Tình hình nghiên cứu cây cố định đạm trên thế giới
Về bản chất cố định đạm sinh học và khả năng cải tạo đất của các loài
cây họ đậu đã được nhiều nhà khoa học quan tâm, nhất là các nước Đông

Nam Á. Điểm quá một số công trình nghiên cứu có thể phân chia các kết quả
đã đạt được ở các lĩnh vực sau:
1.2.1. Phát hiện và xác định các loài cây cố định đạm
Vấn đề nghiên cứu khả năng cố định đạm của một số loài cây họ đậu
được nhiều tác giả quan tâm như Van Romburgh (1900) [40] đã quan sát và
phát hiện loài Peltophorum dasyrrhachis có khả năng cố định đạm và vật rơi
rụng đã làm tăng lượng mùn cũng như hàm lượng N trong đất. Năm 1914,
Matthews [35] phát hiện sử dụng loài leucaena leucocephala trồng rừng để
lấy củi. Philippines đã làm tăng độ phì của đất thông qua hệ thống nốt sần ở
bộ rễ. Rant A. (1916) [36] đã nghiên cứu mô tả để xác định được những loài
cây cố định đạm trên những dãy núi ở Java ... Đây là những nghiên cứu đầu
tiên đã có công phát hiện các hiện tượng cố định đạm sinh học ở một số loài
cây. Bên cạnh đó, có một số nhà khoa học khác cho rằng không có khả năng
cố định đạm sinh học như Coster (1921) [33] khi nghiên cứu loài Casuarina
và Porasponia, tác giả đã phát hiện có nốt sần ở rễ nhưng ông cho rằng đó là
một kiểu của nấm rễ cộng sinh chứ không phải hiện tượng cố định đạm cộng
sinh của các vi khuẩn nốt sần. Ding và cộng sự (1986) [32] khi nghiên cứu
loài Tamarindus indica đã khẳng định không có hiện tượng cố định đạm sinh


11

học. Balasandaran (1987) [28] đã không tìm thấy nốt sần ở rễ của loài Cassia
nodosa và Tamarindus indica. Đó là những loài cây không có khả năng cố
định đạm nhưng tác giả lại giải thích là trong đất thiếu vắng những vi khuẩn
thích hợp. Sở dĩ lúc đầu chưa có sự thống nhất vì các nhà khoa học như đã
nhắc đến ở trên nghiên cứu ở các khía cạnh khác nhau, trên những điều kiện
lập địa và loài cây khác nhau. Mặc dù đó là những loại cây họ đậu nhưng bản
thân chúng không có khả năng cộng sinh với các vi khuẩn cố định đạm sinh
học. Mặt khác, các nghiên cứu chưa có sự kế thừa và chưa hệ thống nên gây

ra nhiều tranh luận gay gắt, và từ đó có nhiều công trình nghiên cứu khác
được bổ sung. Cuối cùng các nhà khoa học cũng đã thống nhất quan điểm là
có sự cố định đạm sinh học ở một số loài cây họ đậu chứ không phải là tất cả.
Các công trình nghiên cứu của Allen và Allen (Kenneth G.Mac Dicken
(1994) [34], Hallidday và Nakao (1982) [33], Brewbaker (1990) [30] đã phát
hiện ra khoảng 640 loài cây họ đậu có khả năng cố định đạm cộng sinh. Họ đã
kiểm tra nhiều loài cây họ đậu và đưa ra một kết luận rất đáng quan tâm: họ
phụ Papilionoideae có tới 98% số loài có khả năng cố định đạm sinh học, họ
phụ Mimosoideae cũng có tới 90% và họ phụ Casesalpinoideae chỉ có 28%.
Như vậy, những kết quả này đã làm thỏa mãn được những tranh luận trước
đây và đặt nền tảng cho các nghiên cứu và ứng dụng tiếp theo.
1.2.2. Nghiên cứu sinh khối và hàm lượng Nitơ trong sinh khối
Các công trình điển hình về sinh khối và hàm lượng Nitơ (N) trong sinh
khối bao gồm các nghiên cứu của Silvester (Kenneth G.Mac Dicken, 1994)
[34] khi nghiên cứu sinh khối và hàm lượng N trong sinh khối của các cây cố
định đạm so sánh với cây không cố định đạm, tác giả đã chỉ ra rằng hàm
lượng N chưa trong bộ phận lá cao hơn các bộ phận khác của cây, đặc biệt là
hàm lượng N chưa trong lá rụng của rừng cây cố định đạm thuần loài cao hơn
trong lá rụng của rừng cây hỗn giao có cả cây không cố định đạm.


12

Stewart và cộng sự (1990) [39] đã phát hiện hàm lượng N trong lá của
các loài cây cố định đạm cao hơn trong lá các loài cây không cố định đạm, tác
giả còn khẳng định hàm lượng N trong lá cây thay đổi tùy thuộc vào điều kiện
môi trường sống của chúng .
Sprent J.L và Sprent P. (1990) [38] đã định lượng năng suất sinh khối,
trọng lượng nốt sần và hàm lượng N mà quá trình cố định đạm cộng sinh
chuyển hóa được từ không khí vào trong đất thông qua một rừng cây họ Đậu

trên đất tốt rừng nhiệt đới. Tác giả đã chỉ ra khả năng cung cấp đạm thông qua
việc cố định đạm là sự chết và phân hủy các nốt sần, ông đã đưa ra những dẫn
liệu để chứng minh là trồng cây cố định với mật độ cao trên đất tốt vùng nhiệt
đới có thể đạt tổng sinh khối tới 20 tấn/ha/năm, sau 5 năm có thể đạt được
100 tấn sinh khối trên mặt đất, ngoài ra có thể thu được từ 1 – 4 tấn nốt sần ở
trong đất, trong đó chưa khoảng 40 – 240 kg Nitơ.
1.2.3. Ảnh hưởng của cây họ đậu đến các tính chất lý, hóa đất
Ngay từ những năm 1920, người Pháp đã tiến hành thí nghiệm trồng các
loại cây phân xanh phủ đất cho vùng đồi núi, phục vụ trước hết cho việc mở
mang các đồn điền trồng cây công nghiệp, cây ăn quả.
Theo thí nghiệm của Benecke (1970) [29] cho rằng các cây cố định đạm
có ảnh hưởng rất tốt đến ẩm độ, nhiệt độ, và hàm lượng dinh dưỡng trong đất.
Sprent (1990) [38] đã đưa ra những dẫn liệu chứng minh rằng trồng cây cố
định đạm trên đất nhiệt đới có thể đạt tổng sinh khối 20 tấn/ha/năm, sau 5
năm có thể đạt 100 tấn sinh khối trên mặt đất, ngoài ra có thể thu được 40 240 kgN. Đây là nguồn dinh dưỡng hữu cơ quý giá cho đất dốc thoái hóa.
Các nghiên cứu về sinh khối và hàm lượng đạm như Silvester (Kenneth
G.Mac Dicken, 1994) [34] đã khẳng định rằng nhờ chức năng cộng sinh với
Rhizobium mà cây họ đậu có khả năng chuyển hóa đạm tự do thành chất dễ
tiêu, cải thiện được hàm lượng mùn và chế độ vi sinh vật trong đất.


13

Andrew (1976) [27] cho rằng cây cố định đạm có khả năng cải thiện tốt
độ pH và hàm lượng đạm trong đất. Roughley.R.S (1987) [37] nhận xét chất
hữu cơ của các cây phân xanh rất giàu hydrat cacbon, nhóm chức cacboxylic
và các hợp chất đạm. Các thành phần này xúc tiến sự hình thành axit humic,
fulvic, nhất là các hợp chất tự do và liên kết với phần khoáng của đất. Việc
vùi phân xanh vào đất làm cho đất giàu vật chất mùn, bền vững hơn đối với
xói mòn và rửa trôi. Cấu trúc đất cũng được cải thiện rõ rệt xét về độ tơi xốp

và giữ nước. Cây cố định đạm và hiệu lực của đạm để sản xuất ngũ cốc đã
được nghiên cứu bởi các nhà khoa học người Australia như D.F.Herrdge,
H.Marcellos, W.Felton, M.B.Feoples (1995), v.v...
1.2.4. Thảo luận
Điểm qua những vấn đề nghiên cứu ở trên thế giới có liên quan tới khả
năng cải tạo các đặc tính lý, hóa đất cho thấy nhiều công trình nghiên cứu rất
công phu, đi sâu vào giải quyết nhiều nội dung cơ bản để làm sáng tỏ bản chất
của vấn đề cố định đạm sinh học. Đồng thời thông qua một số nghiên cứu
thực nghiệm để kiểm chứng một số loài cây trong những điều kiện lập địa cụ
thể. Những kết quả nghiên cứu này đã cung cấp nhiều thông tin bổ ích để làm
cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo cũng như cho việc ứng dụng trong
những trường hợp cụ thể ở mỗi địa phương, mỗi quốc gia. Đồng thời những
kết quả nghiên cứu đạt được trên đây cũng như cũng là những dẫn liệu và
định hướng quan trọng của đề tài.
1.3. Tình hình nghiên cứu cây cố định đạm trong nước
1.3.1. Phát hiện, sưu tầm và đánh giá tập đoàn cây họ đậu cố định đạm
Từ thời xưa, nhân dân ta đã biết sử dụng một số cây họ đậu thân thảo
như: đậu, lạc,... để trồng xen canh gối vụ với các loài cây lương thực, thực
phẩm ngắn ngày khác, sản phẩm chính thu được dùng để làm thực phẩm cho


14

sinh hoạt hàng ngày, các sản phẩm phụ như thân cây, lá và vỏ quả dùng làm
phân bón ruộng.
Công trình nghiên cứu điển hình trong giai đoạn này như Trần An Phong
(1978) [12] nghiên cứu về khả năng sinh sản vô tính ở cây Điền thanh (Sesbania
paludosa). Thử nghiệm trồng cây cốt khí (Tephrosia candia) để cải tạo đất đồi
trọc và sử dụng làm phân xanh ở Trạm cải tạo đất bạc màu (1978) [25]
Nguyễn Đăng Khôi (1979) [9] đã mô tả được 155 loài, tu chỉnh chuyển

tên cho 2 loài cây họ Đậu và xác định đúng đắn danh pháp cho 21 loài họ Đậu
khác. Qua việc điều tra phân loại tác giả đã thống kê được hơn 100 loài họ
Đậu có giá trị làm phân xanh và một số loài khác có khả năng cố định đạm và
cải tạo đất. Cũng theo Nguyễn Đăng Khôi, những cây chọn trồng làm cây
phân xanh phủ đất vùng đồi núi, ngoài tiêu chuẩn thông thường của một cây
phân xanh như dễ trồng, cho năng suất chất xanh cao; chất xanh mềm, nhanh
phân hủy, tỷ lệ chất dinh dưỡng cao, phủ đất nhanh, chống chịu hạn tốt, ngoài
ra còn là nguồn thức ăn cho gia súc.
Đối với đất dốc thoái hoá hoặc bỏ hoá, trong nhiều trường hợp không thể
canh tác được do độ phì quá thấp, canh tác không bón phân bổ sung mà dựa
hoàn toàn vào độ phì tự nhiên của đất hoặc cỏ dại lấn át như nhiều vùng đồi
núi Nghệ An, thì trồng cây phân xanh tiên phong sản xuất chất xanh tại chỗ là
cách làm hiệu quả và kinh tế nhất. Một số cây được xác định là thích hợp cho
mục đích này như: đậu mèo, cốt khí, muồng lá dài, muồng lá tròn, muồng sợi.
Trung bình có thể sản xuất 10 – 15 tấn/ha chất hữu cơ. Các loài này có thể
chịu hạn tốt, cố định đạm cao, kiểm soát được cỏ dại, đặc biệt là cỏ tranh.
Các tác giả Hoàng Xuân Tý, Nguyễn Nghĩa Thìn (1995) [20] đã xác định
được 73 loài họ Đậu có khả năng cố định đạm, trong đó có 20 loài rất có ý
nghĩa kinh tế, các tác giả đã đề nghị được tiếp tục nghiên cứu và phát triển.


15

Về vấn đề khảo nghiệm, đánh giá tập đoàn cây họ Đậu cũng đã có nhiều
tác giả quan tâm nghiên cứu. Hoàng Xuân Tý, Nguyễn Đức Minh, Nguyễn
Huy Sơn (1992 – 1995) [19] đã tiến hành khảo nghiệm tại 12 địa điểm khác
nhau, chủ yếu ở các tỉnh phía Bắc với 14 loài cây họ Đậu, kết quả đã chỉ cho
thấy có 4 loài có triển vọng nhất, trong đó có 3 loài đều là những loài cây cải
tạo đất rất phù hợp cho mô hình luân canh rừng – rẫy ở các tỉnh phía Bắc.
Nguyễn Đức Kháng (1991) [7] đã trồng thử nghiệm một số loài cây họ

Đậu thân gỗ trên vùng đồi núi trọc ở Hà Nội nhằm cải thiện môi trường sinh
thái, bước đầu cũng đã có những kết quả rất đáng quan tâm.
Nguyễn Hữu Thọ (1997) [22] đã nêu rõ kinh nghiệm phong phú của
nông dân miền núi về thu nhập, gieo trồng, đánh giá và sử dụng các cây cải
tạo đất. Các dân tộc sống lâu đời ở vùng đồi núi đã có nhiều kinh nghiệm
trong việc trồng xen một số cây họ đậu với ngô như đậu nho nhe (đậu Cao
Bằng), đậu trắng, đậu “tê”, khi nương rẫy đã bị bỏ hóa thì trồng thuần cây đậu
nho nhe, đậu mèo,..hoặc bỏ hóa cho cỏ mọc một số năm nhằm khôi phục chất
dinh dưỡng cho đất.
Theo Thái Phiên và Nguyễn Tử Siêm (1999) [11], trên đồi núi có rất
nhiều cây trồng và cây hoang dại có thể sử dụng làm cây phân xanh cải tạo
đất. Ở miền Bắc Việt Nam có tới 120 loài, trong đó có 102 loài thuộc họ Đậu,
chưa kể cây họ đậu ăn hạt. Tác giả cũng đã liệt kê 22 loài được sử dụng phổ
biến, trong đó đáng lưu ý là các loài muồng, đậu mèo và quỳ dại, những loài
cho sinh khối lớn và phù hợp với tiêu chuẩn của cây làm phân xanh. Tại
những vùng có khí hậu nóng và mưa nhiều như vùng Khu 4 cũ vào đến Tây
Nguyên, cây muồng chủng Crotalaria được người dân rất ưa trồng vì mọc
khỏe, tái sinh mạnh, thân mền, nhiều hạt (tr. 131).
Kết quả nghiên cứu của học viện nông lâm 1960 đã nêu một số cây phân
xanh họ Đậu có triển vọng cho vùng đồi núi phía Bắc là: đậu nho nhe, cốt khí,


16

đậu lông, đậu mèo đen, hồng đáo, muồng lá tròn, đậu triều, cỏ stylo, thua
cooc. Đối với vùng đồi Phủ Quỳ Nghệ An, trên đất bazan, Lê Đình Định
(1999) [2] nêu các cây triển vọng nhất là: cốt khí, muồng dùi đục, muồng lá
tròn, đậu mèo, đậu lông, cỏ stylo.
Tóm lại, các tài liệu cho tới nay về sưu tầm, thu thập, gieo trồng và đánh
giá tập đoàn cây phân xanh cho vùng đồi núi nước ta là rất phong phú, nêu

được nhiều dẫn liệu có giá trị qua hơn 70 năm hoạt động, nghiên cứu và triển
khai các cây phân xanh phủ đất vùng đồi núi.
1.3.2. Nghiên cứu sinh khối và hàm lượng Nitơ trong sinh khối
Nguyễn Xuân Quát và các cộng sự (1990) [13] đã nghiên cứu mô hình
trồng xem cây Đậu tràm (Indigofera teysmanii) để phù trợ cho rừng Tếch
(Tectona grandis) trên đất xám granit ở Kontum. Kết quả cho thấy cây Đậu
tràm sinh trưởng đạt 10 tấn sinh khối/ha/năm, chưa kể sinh khối bộ rễ, trong
đó chứa 135 kgN; 27,8 kgP và 1,5 kgK.
Hoàng Xuân Tý và các cộng sự (1995) [19] cũng đã nghiên cứu sinh
khối và hàm lượng các chất dinh dưỡng trong cây Đậu tràm ở miền Đông
Nam Bộ, kết quả cho thấy cây Đậu tràm sinh trưởng sau 27 tháng trồng dưới
tán Bạch đàn, sinh khối tươi trên mặt đất đạt 22 tấn/ha/năm và có khoảng 3,4
– 4,0 tấn rễ tươi/ha.
Trần Hậu Huệ (1996) [5] đã nghiên cứu khả năng sinh trưởng và sinh
khối của Keo lá tràm để so sánh với sinh khối cây Bạch đàn làm cơ sở kinh
doanh nguyên liệu giấy ở Đồng Nai. Tác giả đã kết luận sinh khối Keo lá tràm
cao hơn hẳn sinh khối của Bạch đàn ở cuối kỳ kinh doanh. Hơn nữa, sinh khối
cành và lá Keo lá tràm cũng lớn hơn, vì vậy khả năng bồi hoàn chất dinh
dưỡng cho đất thông qua lượng cành khô lá rụng cũng cao hơn Bạch đàn.
Nguyễn Huy Sơn (1999) [18] khi nghiên cứu khả năng cải tạo đất của
một số loài cây họ Đậu trên đất bazan thoái hóa ở Tây Nguyên, tác giả kết


17

luận sinh khối của Keo tai tượng (96,231 tấn/ha) lớn hơn Keo lá tràm 4,2 lần;
trong 3 loài cây bụi là Cốt khí, Muồn vàng và Đậu triều thì Cốt khí là cây tích
lũy sinh khối lớn nhất (12,309 tấn/ha). Khả năng tích lũy Nitơ trong sinh khối
của Keo tai tượng (980,01 kg/ha) nhiều hơn gấp 3 lần Keo lá tràm; Cốt khí
(305,55 kg/ha) cũng là cây có khả năng tích lũy N lớn hơn 2 loài cây còn lại.

1.3.3. Ảnh hưởng của cây họ đậu đến đặc tính lý hóa của đất
Với điều kiện khí hậu nóng ẩm, thực vật sinh trưởng nhanh và tốc độ
hoạt động sinh học mạnh là những nhân tố chủ yếu xúc tiến sản xuất sản sinh
chất hữu cơ nhanh chóng và chuyển hóa chúng với tốc độ nhanh hơn hàng
chục lần so với điều kiện ôn đới. Những ưu thế này cần được tận dụng trong
khi phục hồi độ phì nhiêu hữu hiệu của các đất dốc đã rất nghèo kiệt của nước
ta. Về mặt này thì cây phân xanh đóng vai trò hết sức trọng yếu, như một
công cụ hữu hiệu để kiểm soát xói mòn, tăng cường độ xốp, sức chứa ẩm tối
đa đồng ruộng, dự trữ dinh dưỡng, cải thiện mức độ dễ tiêu các nguyên tố
dinh dưỡng, tạo ra môi trường thích hợp cho hoạt động của bộ rễ cây trồng.
Bởi vậy, phát triển cây phân xanh họ Đậu, bao gồm các cây đa mục tiêu, cần
phải được xem như một hợp phần không thể thiếu được của chiến lược quốc
gia về phục hồi cải tạo đất thoái hóa và sử dụng bền vững đất dốc.
Trong các biện pháp trên, phủ đất bằng các loài cây họ đậu cố định đạm
ở những vùng đất dốc, đất trống đồi núi trọc đang là lựa chọn tối ưu, mang lại
hiệu quả rất cao, làm giảm đáng kể hiện tượng xói mòn đất, đồng thời cải
thiện cấu trúc, lý - hoá tính của đất:
- Trồng cây phân xanh họ Đậu kiểm soát được xói mòn và rửa trôi: Xói
mòn đất ít nhất ở đất còn thảm rừng, khi mặt đất được thực vật và thảm rụng
che phủ. Khi đưa đất vào sử dụng nông nghiệp, nhất là trồng cây ngắn ngày
và giai đoạn cây lâu năm mới trồng, đất bị rửa trôi và xói mòn mạnh mẽ. [14]


18

Bảng 1.2. Hiệu quả chống xói mòn của cây phân xanh trên
đá phiến thạch dốc 200
Công thức

Đất mất

Nước trôi bề mặt
3

Nước trôi (% so

(t/ha/năm)

(m /ha)

với lượng mưa)

Dưới rừng thứ sinh

16,5

158,0

9,5

Đất trống

147,4

860,5

55,5

Sắn độc canh

113,6

780,3

45,0

Sắn trồng xen cốt khí

80,2

458,8

27,4

Nguồn: Nguyễn Tử Siêm, 1999
Trồng phân xanh họ Đậu bằng cây phủ đất hoặc trồng xen tạo băng chắn
làm giảm đáng kể xói mòn mặt đất, ngăn ngừa trượt đất, gột rửa dinh dưỡng.
- Cải thiện tính chất vật lý của đất: Đối với cây trồng cạn, việc tạo ra môi
trường thích hợp cho bộ rễ phát triển là điều kiện tiên quyết vì thoái hóa vật lý
đất là khó khắc phục hơn nhiều so với sự sửa chữa những suy thoái về dinh
dưỡng bằng việc bón phân để bổ cứu. Trong mọi trường hợp, nương trồng bị
bỏ hóa do độ phì nhiêu cạn kiệt đều theo dõi thấy tính chất vật lý đất bị thoái
hóa trầm trọng, đất trở nên chặt cứng, kém tơi xốp, độ ẩm cây héo cao. Trong
tình hình đó cây phân xanh, đặt biệt là các cây họ đậu có thể giúp phục hồi
nhanh chóng trạng thái vật lý đất. [14]
Bảng 1.3. Trồng cây phân xanh cải tạo tính chất vật lý đất
Tính chất đất

Đất trống

Sau 3 năm trồng cốt khí

Độ xốp (%)

46,4

55,7

Sức chứa ẩm tối đa (%)

35,8

41,1

Độ ẩm đất (%)

41,1

35,5

Đoàn lạp > 1mm (%)

31,0

38,5
Nguồn: Nguyễn Tử Siêm, 1999


19

- Cải thiện chế độ nước: Trên đất dốc rửa trôi bề mặt rất nghiêm trọng.
Với độ dốc 10 – 20%, lượng nước trôi trên bề mặt chiếm 35% tổng lượng
mưa, trên độ dốc 25%, con số này lên tới 45 – 60%, tùy theo loại đất và
cường độ mưa.
- Cải thiện tình trạng chất hữu cơ trong đất: Chất hữu cơ của các cây
phân xanh họ đậu rất giàu hydrat cacbon, nhóm chức cacboxylic và các hợp
chất đạm. Các thành phần này xúc tiến sự hình thành axit humic, fulvic, nhất
là các hợp chất tự do và liên kết với phần khoáng của đất. Việc vùi phân xanh
vào đất làm cho đất giàu vật chất mùn, bền vững hơn đối với xói mòn và rửa
trôi. Cấu trúc đất cũng được cải thiện rõ rệt xét về mặt hình thành đoàn lạp, độ
tơi xốp và giữ nước. [14]
Bảng 1.4. Hiệu quả sử dụng cây phân xanh họ Đậu đối với vật chất mùn
C%

C%
H-Ca

Axit humic
H-R2O3

C% axit
fulvic

Tỉ lệ
C ah/C af

Đất trống

1,75

0,0

0,12

0,93

0,30

Cốt khí

2,81

0,06

0,04

0,60

0,67

Muồng sợi

2,75

0,04

0,06

0,73

0,51

Đậu hồng đáo

2,62

0,06

0,06

0,81

0,44

Cỏ stylo

2,71

0,05

0,0

0,62

0,61

Công thức

Nguồn: Nguyễn Tử Siêm, 1999
- Tăng nguồn dinh dưỡng và cải thiện hiệu lực phân bón: Khối lượng

dinh dưỡng phân xanh đem lại là rất đáng kể, đặc biệt là dạm và kali. Trung
bình 1ha phân xanh trồng dày có thể đưa lại 500kg N và 500kg K
Vật liệu hữu cơ phân xanh có thể ngăn ngừa rất hiệu quả sự kết tủa lân
do Fe và Al di động, duy trì khá lâu nồng độ lân dễ tiêu trong dung dịch đất.
Việc vùi phân xanh có thể duy trì lân dễ tiêu ở mức thoả đáng cho cây trồng
(trên 10mg/100g đất) trong nhiều tháng, trong khi bón phân lân khoáng (đạm
tecmo phôtphat) chỉ duy trì được lân dễ tiêu trong vài ngày.


20

Bảng 1.5. Lượng dinh dưỡng của phân xanh
(đơn vị tính: kg/ha)
Cây phân xanh

N

P

K

Ca

Mg

Cốt khí

498,0

34,0

448,0

113,1

90,3

Stylo

295,3

25,8

69,0

115,2

83,0

Muồng sợi

295,3

19,0

338,8

62,3

47,2

Hồng đáo

199,0

20,0

80,6

44,0

38,0

Nguồn: Nguyễn Tử Siêm, 1999
- Cải thiện môi trường đất vùng rễ: Cải thiện môi trường đất quanh hệ rễ
như cải thiện độ xốp, cấu trúc đất, chế độ nhiệt, độ ẩm.
Theo Thái Phiên, Nguyễn Tử Siêm (1996) [10] phải phối hợp các công
trình giữ đất đơn giản với biện pháp sinh học, bố trí những cây trồng hợp lý
theo nông – lâm kết hợp phù hợp với điều kiện đất đai, khí hậu, khả năng đầu
tư khai thác tối đa về sản xuất phân hữu cơ tại chỗ, bón tối thiểu phân khoáng
cho cả tổ hợp cây trồng là biện pháp tổng hợp để chống xói mòn, rửa trôi, khô
hạn, chua hoá và thoái hoá đất dốc.
Áp dụng biện pháp sinh học che phủ đất bằng thực vật không sống và
che phủ bằng thảm thực vật đưa lại kết quả rất tốt. Phủ lên bề mặt đất một lớp
phủ các chất hữu cơ như cỏ, lá rụng, rơm rạ,… vừa có vai trò bảo vệ đất vừa
có khả năng nâng cao độ phì nhiêu thực tế của đất. Lớp phủ có tác dụng bảo
vệ đất khỏi tác động khi có mưa và nhiệt độ cao, làm tăng độ kết cấu và khả
năng giữ ẩm. Nó còn làm tăng chất dinh dưỡng cho đất thông qua sự phân
huỷ tự nhiên. Che phủ đất bằng cây ảnh hưởng lớn đến điều hoà nhiệt độ
không khí và đất đai, tăng cường độ ẩm tương đối. Cây cối còn ảnh hưởng

đến hơi ẩm của đất đai bên cạnh. Việc cây cối giữ lại nước mưa ảnh hưởng
đến tổng hơi ẩm vào trong đất. Dưới tán cây dày đặc, mưa nhỏ cũng có thể tới


21

đất như một trận mưa rào ngắn và nhẹ. Nước do rễ cây hút có ảnh hưởng đáng
kể đến độ ẩm của đất.
Cây cối giữ chặt đất bằng bộ rễ của mình và thiết lập độ mấp mô cao
trong đất, chính điều này đã cản trở dòng chảy bề mặt và tăng điều kiện hấp
thu nước. Sau khi rễ cây chết đi trong đất để lại những khoảng trống, làm tăng
độ xốp đáng kể đồng thời làm tăng khả năng thấm nước của đất. Dưới tác
dụng của rễ, đất giàu chất hữu cơ, tăng độ bền vững của cấu trúc. Thảm thực
vật còn có ý nghĩa đáng kể trong việc hạn chế bốc hơi nước bề mặt và mất
nước trong đất.
Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng cây họ đậu có giá trị lớn nhất trong việc
cải tạo đất thoái hoá thông qua cố định đạm N tự do trong không khí tạo ra
đạm vô cơ trong suốt thời gian sinh trưởng đã làm giàu cho đất và làm lợi cho
cây cùng chung sống [16].
1.3.4. Thảo luận
Các công trình nghiên cứu về vấn đề quản lý, sử dụng đất luôn luôn gắn
liền với các nghiên cứu chọn loài cây trồng thích hợp. Sự thích hợp của cây
trồng ở đây vừa mang cả ý nghĩa về mặt sinh thái lẫn mục đích kinh tế của
người sử dụng. Đặc biệt trong những năm gần đây, việc chọn những loài cây
trồng thích hợp cho mỗi vùng bảo vệ đất, bảo vệ môi trường đã trở thành vấn
đề quan trọng hàng đầu.
Điểm qua các công trình nghiên cứu trong nước cho thấy phần lớn các
nghiên cứu mang tính chất thực nghiệm sinh thái, cho nên có ý nghĩa rất lớn
về cả lý luận lẫn thực tiễn, dễ dàng chuyển giao công nghệ cho sản xuất. Tuy
nhiên, do mỗi loài cây có những nhu cầu sinh thái khác nhau, mỗi vùng sinh

thái cũng có những đặc điểm đặc trưng khác nhau, các kết quả nghiên cứu có
thể chỉ ứng dụng trong một phạm vi nhất định nào đó. Vì vậy, một số vấn đề
vẫn cần phải đặt ra để tiếp tục nghiên cứu.


22

1.4. Những vấn đề còn tồn tại
Có rất nhiều các công trình nghiên cứu về khả năng cải tạo đất dốc thoái
hóa nhưng chủ yếu tập trung ở miền Bắc Việt Nam, còn rất ít các công trình
nghiên cứu, đánh giá, khảo nghiệm về tập đoàn cây họ đậu trên các vùng đồi
núi miền Tây, Nghệ An. Vì vậy, chưa có một đánh giá về khả năng thích nghi
với điều kiện tự nhiên, khả năng cải tạo các tính chất lý, hóa học của một số
cây họ đậu trên đất rẫy trong chu kỳ bỏ hóa. Đề tài này sẽ tiếp tục nghiên cứu
và xác định một số cây họ đậu phù hợp với điều kiện tự nhiên đất rẫy Con
Cuông, từ đó đưa ra một số đánh giá về khả năng cải tạo các tính chất của đất
nhằm rút ngắn thời gian bỏ hóa đất rẫy.


23

Chương 2
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu tổng quát
Góp phần đề xuất được biện pháp thúc đẩy quá trình phục hồi độ phì của
đất nhằm rút ngắn giai đoạn bỏ hoá trên đất nương rẫy cố định vùng núi Nghệ
An.
2.1.2. Mục tiêu cụ thể

- Xác định được 2 – 3 loài cây có khả năng thúc đẩy quá trình phục hồi
độ phì của đất trên nương rẫy cố định bỏ hóa.
- Xác định được mật độ thích hợp của các loài cây thí nghiệm trên đất
rẫy bỏ hóa.
- Đánh giá khả năng cải tạo một số tính chất lý, hóa của đất sau khi trồng
cây họ đậu phủ đất trên đất rẫy bỏ hóa ở Châu Khê - Con Cuông.
2.2. Cách tiếp cận của đề tài
2.2.1. Lựa chọn cây và biện pháp kỹ thuật phù hợp với tập quán canh tác
của người dân
Đề tài tập trung lựa chọn một số loại cây phủ đất phù hợp để gieo trồng
trong điều kiện tái sinh tự nhiên của rẫy bỏ hóa. Biện pháp kỹ thuật tác động
đến sự sinh trưởng phát triển của cây được gieo trồng sẽ đơn giản, phù hợp
với tập quán canh tác của người dân. Có hai lý do chính quyết định đến việc
lựa chọn này:
a) Tập quán canh tác của người dân vùng núi Nghệ An
Cũng như các cộng đồng dân cư canh tác nương rẫy khác, tập quán canh
tác nương rẫy của người dân vùng núi tỉnh Nghệ An là canh tác sau một thời


24

gian đến khi năng suất cây trồng giảm sút sẽ bỏ hóa để đất phục hồi lại sức
sản xuất dựa vào quá trình tái sinh tự nhiên của thảm thực vật.
Trong canh tác nương rẫy truyền thống hay rẫy cố định như hiện nay,
người dân không bón thêm bất cứ loại phân nào. Các biện pháp kỹ thuật trong
trồng lúa cũng chỉ bao gồm các hoạt động phát dọn, đốt, chọc lỗ tra hạt, làm
cỏ 1 – 2 lần, thu hoạch. Đối với một số loại cây, như sắn, người dân ở nhiều
nơi còn không làm cỏ lần nào, chỉ trồng và thu hoạch. Điều này có nghĩa, nếu
đưa ra một giải pháp kỹ thuật phức tạp sẽ là không thực tiễn và chẳng ai áp
dụng.

Do vậy, việc nghiên cứu một giải pháp kỹ thuật đơn giản, chỉ bao gồm
việc cuốc hố, tra hạt đúng thời vụ là hướng ưu tiên của đề tài trong nghiên
cứu giải pháp kỹ thuật.
b) Quy luật phục hồi độ phì dưới tác động của quá trình phục hồi thảm thực
vật che phủ đất.
Cơ sở khoa học của phương pháp là dựa vào các quy luật phát triển tự
nhiên của đất rừng và các quy luật phục hồi tự nhiên của đất nương rẫy truyền
thống để tìm ra giải pháp thúc đẩy quá trình làm giàu đất bằng các giải pháp
kỹ thuật và việc áp dụng các quy luật tự nhiên của quá trình phát triển độ phì
nhiêu của đất sẽ là hữu hiệu, khả thi, phù hợp với trình độ sản xuất của người
dân.
Trong quá trình hình thành đất, yếu tố quan trọng và tiên quyết để góp
phần biến các sản phẩm khoáng vật của quá trình phong hoá thành đất chính
là các sinh vật và các sản phẩm hữu cơ từ chúng. Việc nghiên cứu để áp dụng
các quy luật hình thành các chất hữu cơ trong đất vào công tác quản lý độ phì
của nó để đưa ra các quy trình canh tác hợp lý là có ý nghĩa rất lớn.
Dưới thảm thực vật tự nhiên, nhiều loại đất rất giàu chất hữu cơ và đạm.
Đất alit trên núi cao và đất feralit có mùn trên núi chứa trong lớp đất mặt (0-