Xây dựng bản đồ phân bố hàm lượng mùn trong đất nông nghiệp trên địa bàn huyện nam đông, tỉnh thừa thiên huế

HỆ THỐNG THÔNG TIN, VIỄN THÁM VÀ TRẮC ĐỊA BẢN ĐỒ 253| XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN BỐ HÀM ƯỢNG MÙN TRONG ĐẤT NÔNG NGHIỆP TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN NAM ĐÔNG, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ Trần Thị Minh Châu, Nguyễn Thị Hải, Tr[.]

XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN BỐ HÀM ƯỢNG MÙN TRONG ĐẤT NÔNG

NGHIỆP TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN NAM ĐÔNG, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ

Tr ần Thị Minh Châu, Nguyễn Thị Hải, Trần Trọng Tấn

ê Đình Huy, ê Ngọc Phương Qu , Trịnh Ngân Hà

Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế Liên hệ email: tranthiminhchau@huaf.edu.vn

TÓM T ẮT

Nghiên c ứu này được thực hiện tại huyện Nam Đông, tỉnh Thừa Thiên Huế nhằm xây dựng bản đồ

phân b ố hàm lượng mùn trong đất nông nghiệp trên cơ sở sử dụng các bản đồ nền và phân tích đất Tổng

c ộng có 115 mẫu đất được thu thập ở 2 tầng độ sâu là 30 cm và 60 cm dựa trên bản đồ loại đất kết hợp

v ới bản đồ hiện trạng sử dụng đất cập nhật năm 2019 Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, hàm lượng mùn

trong đất nông nghiệp tại huyện Nam Đông chủ yếu nằm trong ngưỡng từ nghèo đến trung bình (1 - 4%),

ch ỉ có một số ít diện tích hàm lượng mùn giàu tại các xã Hương Hòa, Hương Giang, Hương Hữu Trong

khi đó, đất đai ở các xã Thượng Quảng, Hương Phú, thị trấn Khe Tre có hàm lượng mùn thấp hơn so với

các địa phương khác Hàm lượng mùn thay đổi theo độ sâu tầng dày đất theo xu hướng giảm dần

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Đất đai là một nguồn tài nguyên hữu hạn, có vai trò vô cùng quan trọng đối với sự phát

triển kinh tế - xã hội của mỗi vùng lãnh thổ Đặc biệt trong lĩnh vực nông nghiệp, đất đai là tư

liệu sản xuất đặc biệt không thể thay thế được Chất lượng đất là yếu tố có ảnh hưởng không nhỏ

tới việc bố trí cây trồng đảm bảo vấn đề phát triển bền vững (Lê Thanh Bồn, 2006) Tuy nhiên,

hiện nay, việc hoạt động sản xuất nông nghiệp thường ít quan tâm đến bảo vệ và cải tạo đất đai

làm cho chất lượng đất ngày càng bị suy giảm nghiêm trọng

Nam Đông là một huyện miền núi của tỉnh Thừa Thiên Huế, có điều kiện thuận lợi để phát

triển sản xuất lâm nghiệp nói chung và phát triển trồng rừng kinh tế nói riêng, góp phần đáng kể

vào việc xóa đói giảm nghèo, giải quyết việc làm, nâng cao thu nhập và cải thiện đời sống cho

người dân, thực hiện phủ xanh đất trống, đồi núi trọc và bảo vệ môi trường sinh thái ở địa

phương (UBND huyện Nam Đông, 2019) Tuy nhiên, do đất đai có độ phì thấp, hiệu quả sản

xuất không cao nên để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về lương thực thực phẩm cũng như hiệu

quả trong sản xuất, đồng thời góp phần tăng thu nhập cho người dân, thâm canh trên một đơn vị

diện tích đất được coi là biện pháp hữu hiệu nhất Trong thực tế, nếu việc sản xuất thâm canh

không hợp lý lại có thể là nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí, làm

giảm nhanh sức sản xuất của đất, dẫn tới hiệu quả sản xuất không cao (Nguyễn Thị Hoài, 2013)

Chính vì vậy, việc phân tích, đánh giá chỉ tiêu hàm lượng mùn đất nông nghiệp để làm cơ sở đưa

ra các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng đất trên địa bàn huyện Nam Đông là một việc

làm cần thiết và cấp bách Bên cạnh đó, nghiên cứu này cũng góp phần cung cấp thông tin cho

việc ra quyết định trong sử dụng đất, phân bón và quy hoạch phát triển nông nghiệp bền vững

Bổ sung thêm mục đích thực hiện nghiên cứu này

2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Phương pháp lấy mẫu đất

Đất được lấy theo phương pháp ô lưới 2,5km x 2,5km trên cơ sở bản đồ đơn vị đất Bản

đồ đơn vị đất được thành lập trên cơ sở các bản đồ đơn tính bao gồm: Loại đất, thành phần cơ

giới, độ dày và loại hình sử dụng đất Vị trí lấy mẫu đất là tâm của các ô lưới, tuy nhiên trong trường hợp nếu trong một ô lưới có nhiều hơn một đơn vị đất đai thì những đơn vị nào có diện tích lớn hơn 200 ha sẽ được lấy mẫu tại tâm của vùng đó Như vậy, trong một ô lưới sẽ có trường hợp có nhiều hơn 2 điểm mẫu Mẫu đất được phân tích sẽ được lấy theo tầng, mỗi mẫu

lấy 2 tầng tại các độ sâu khác nhau, tùy thuộc vào độ dày tầng đất Mỗi điểm lấy mẫu sẽ được

lấy từ 5 mẫu, trong đó có 4 mẫu nằm trong phạm vi vòng tròn 10 m Mẫu sẽ được trộn lẫn với nhau từ 5 mẫu trên Trên cơ sở đó, có 115 mẫu đất được thu thập trong nghiên cứu này Các vị trí lấy mẫu được xác định trên bản đồ bằng chức năng xác định tâm của vùng trên phần mềm ArcGIS 10.3, sau đó sử dụng máy định vị toàn cầu (GPS) Garmin eTrex 10 với độ chính xác 3~10m để tìm ngoài thực địa

2.2 Phương pháp phân tích đất

Sau khi thu thập đầy đủ mẫu đất, tiến hành phơi khô ở điều kiện phòng, loại bỏ các tàn tích

hữu cơ và nghiền nhỏ, rây qua rây 0,2 mm để tiến hành phân tích

Nghiên cứu sử dụng phương pháp Walklay Black để tính toán hàm lượng mùn trong đất Theo đó, mùn được oxi hóa bằng dung dịch Kali Bicromat (K2Cr2O7), rồi dựa vào lượng

K2Cr2O7đã tiêu hao trong phản ứng để tính ra lượng mùn

Cân 0,2 g đất đã qua rây cho vào bình tam giác 100 ml, tiếp tục dùng pipet cho từ từ 5 ml dung dịch K2Cr2O7 vào bình Lắc tròn nhẹ, tránh để đất bám trên thành bình Đun sôi hỗn hợp ở nhiệt độ 140 - 1800C trong thời gian 10 phút Xong lấy ra để nguội.Sử dụng 10 - 20 ml nước cất tia vào cổ và thành bình để rửa lượng K2Cr2O7 còn bám vào Cho 4 giọt phenyl antranilic (dung

dịch sau khi cho vào có màu nâu tím) và chuẩn độ bằng dung dịch muối Mohr đến khi dung dịch chuyển từ màu nâu tím sang màu xanh lá cây Ngoài ra, thêm 01 ml axit H3PO4 để khử ảnh hưởng của sắt

Đồng thời, tiến hành một thí nghiệm trắng: Cân 0,2 gam đất đã nung hết chất hữu cơ cho vào bình tam giác, cho vào đúng 5 ml K2Cr2O7 và tiến hành phân tích như trên

Hàm lượng mùn sẽ được tính theo công thức: Hàm lượng mùn = C x 1,724

Trong đó: C (%) = N x 0,39 x K((Vo-V1)/a), với:

N: Nồng độ muối morh

Vo: Thể tích muối morh dùng để chuẩn độ mẫu trắng

V1: Thể tích muối morh dùng để chuẩn độ mẫu đất

a: Trọng lượng mẫu đất

K: Hệ số khô kiệt (thường là 1,05)

2.3 Phương pháp ứng dụng GIS

Nghiên cứu đã ứng dụng GIS để thực hiện nội suy không gian theo phương pháp Kriging

để nội suy các điểm xung quanh một điểm giá trị Với phương pháp này, giá trị của các điểm

được gán không chỉ phụ thuộc vào khoảng cách mà còn phụ thuộc vào sự phân bố không gian các điểm Điều này làm cho các giá trị nội suy mang tính tương quan không gian nhiều hơn Ngoài ra, nghiên cứu còn sử dụng phần mềm ArcGIS để tách các bản đồ đơn tính từ dữ

liệu đầu vào và hình thành nên bản đồ đơn vị đất đai theo khu vực nghiên cứu, làm cơ sở cho

việc xác định các vị trí lấy mẫu đất Đồng thời, sau khi đã có kết quả phân tích đất, ArcGIS được

sử dụng như một công cụ để thành lập bản đồ hàm lượng mùn trong đất

3 K ẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

3.1 Mô t ả vùng nghiên cứu

Vùng nghiên cứu là toàn bộ diện tích đất nông nghiệp, có loại bỏ một phần diện tích rừng

tự nhiên trên địa bàn huyện Nam Đông với 16.253,47 ha, tập trung chủ yếu ở vùng đồi núi Đây

là những khu vực mà người dân bản địa đã sinh sống lâu đời hoặc mới được đưa vào khai thác trong những năm gần đây Tại đây, hoạt động sản xuất nông nghiệp được diễn ra chủ yếu với hai

loại hình sử dụng đất chính là cây keo và cây sao su, ngoài ra còn có một số loại hình sử dụng đất khác như cam, lúa và một số loại cây ngắn ngày khác… Hệ thống giao thông trên địa bàn huyện đã có sự phát triển vượt trội trong những năm gần đây, đặc biệt là những con đường đi vào khu vực sản xuất đã được mở rộng, rất thuận tiện trong việc vận chuyển keo và cao su sau khi thu hoạch Tuy nhiên, hiện nay vẫn còn một số khó khăn trong sản xuất do vấn đề kỹ thuật, trình

độ sản xuất của người dân còn chưa đáp ứng với yêu cầu, những biến động, khó khăn của thị trường Theo một khảo sát của Báo Đại đoàn kết vào năm 2018, giá thu mua mủ cao su trên địa bàn chỉ khoảng 9.000 đồng/kg, trong khi đó điểm giá hòa vốn của sản xuất cao su ở Nam Đông

là khoảng 11.000 đồng/kg

Hình 1 Sơ đồ khu vực nghiên cứu

3.2 Xây d ựng bản đồ hàm lượng mùn trong đất nông nghiệp

3.2.1 Xây d ựng bản đ hàm lượng mùn đối với từng tầng đất

Nghiên cứu tiến hành phân tích hàm lượng mùn trong đất nông nghiệp đối với 2 tầng đất

cụ thể:

- Tầng A: Tầng trên, độ sâu từ 0 - 30 cm

- Tầng B: Tầng dưới, độ sâu từ 30 - 60 cm

Dựa theo chỉ tiêu phân cấp TCVN9294:2012 quy định về các thành phần chất dinh dưỡng

ở trong đất do Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Việt Nam (MARD) ban hành năm 2012, đối với hàm lượng mùn ở trong đất vùng đồi núi sẽ được phân cấp như Bảng 1

Bảng 1 Phân cấp chỉ tiêu hàm lượng mùn trong đất

Dựa vào chỉ tiêu phân cấp hàm lượng mùn, sau khi tiến hành phân tích đất trong phòng thí nghiệm, nghiên cứu đã xử lý các kết quả phân tích và thực hiện nội suy để đánh giá hàm lượng mùn trong đất Đối với tầng A, các giá trị hàm lượng mùn và bản đồ hàm lượng mùn trong đất nông nghiệp được thể hiện tại Hình 2 và Hình 3

Hình 2 Mô tả các giá trị của Kriging tầng A

Hình 3 Bản đồ hàm lượng mùn trong đất nông nghiệp tầng A

Hàm lượng mùn trong đất ở tầng A được phân thành 3 cấp khác nhau được thống kê theo đơn vị hành chính cấp xã, thể hiện tại Bảng 2

Trên địa bàn huyện Nam Đông, đất nông nghiệp chủ yếu có hàm lượng mùn đạt mức trung bình cho tới nghèo (Bảng 2) Diện tích đất có hàm lượng mùn trung bình chủ yếu phân bố tại các

xã như Hương Sơn, Thượng Long, Thượng Nhật, Thượng Quảng Một số ít diện tích đất có hàm lượng mùn đạt mức giàu rải rác tại các xã như Hương Hòa, Hương Giang, Hương Hữu Điều này cũng phù hợp với quy luật tự nhiên bởi vì hầu hết các nhân tố hình thành nên chất hữu cơ cho đất

chủ yếu tập trung ở tầng đất mặt (xác động vật, lá khô, cành cây khô ) Tuy nhiên, đối với vùng đồi núi huyện Nam Đông, ngưỡng cấp độ mùn như trên là ổn định Theo nghiên cứu của tác giả Lưu Thế Anh và cs (2015), cho thấy hàm lượng mùn thấp thường được tìm thấy ở các loại đất có đặc tính chua trong khi đó khu vực đồi núi Thừa Thiên Huế đất thường chua và rất chua

B ảng 2 Hàm lượng mùn tầng A theo đơn vị hành chính cấp xã

Xã Mùn nghèo (1 - 2%) Mùn trung bình (2 - 4%) Mùn giàu (4 - 8%)

Ngu ồn: Xử lý số liệu

Đối với tầng B, hàm lượng mùn được phân thành 2 cấp là mùn nghèo và mùn trung bình

Một số xã như Hương Giang, Hương Sơn, Thượng Nhật, Thượng Quảng có diện tích đất nằm trong ngưỡng mùn trung bình khá cao, do đây là những xã tập trung sản xuất, phát triển các loại cây trồng lâu năm như cao su, keo, được bón phân, xới đất thường xuyên hơn Ngoài ra hiện nay,

việc canh tác cây cam trên địa bàn huyện với các biện pháp kỹ thuật hiện đại được triển khai cũng làm cho hàm lượng mùn trong đất có giá trị cao hơn Các giá trị của hàm lượng mùn được

thể hiện qua Hình 4

Hình 4 Mô t ả các giá trị của Kriging tầng B

Thông qua các giá trị đã được nội suy, nghiên cứu tiến hành biên tập bản đồ hàm lượng mùn trong đất tại tầng B và thống kê số liệu theo đơn vị hành chính cấp xã Kết quả được thể

hiện tại Hình 5 và Bảng 3

Hình 5 Bản đồ hàm lƣợng mùn trong đất nông nghiệp tầng B

B ảng 3 Hàm lƣợng mùn tầng B

Qua kết quả phân tích của 2 tầng cho thấy giá trị mùn tầng A so với tầng B chênh lệch khá

lớn Tầng A có diện tích mùn trung bình khá lớn 11.550,06 ha, có 36,9 ha là mùn giàu, đó cũng

là điều hiển nhiên vì hầu hết các nhân tố hình thành nên chất hữu cơ cho đất chủ yếu tập trung ở